Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng năng suất 10 tấn sản phẩmngày ( full bản vẽ )

Malt là một loại bán thành phẩm nhưng rất giàu chất dinh dưỡng: chứa 16÷18% các chất thấp phân tử dễ hòa tan, chủ yếu là đường đơn giản, dextrin bậc thấp, các axit amin, các chất khoáng, các nhóm vitamin và đặc biệt là các hệ enzyme phong phú, chủ yếu là proteaza và amylaza… Malt có thể dùng để chế biến các loại thực phẩm có chất lượng cao như bột dinh dưỡng cho trẻ em, các loại đồ uống tổng hợp cho người già và phụ nữ có thai, dùng làm tác nhân dịch hóa trong công nghệ sản xuất rượu cồn từ tinh bột, làm tác nhân đường hóa trong sản xuất kẹo mạch nha,…Nhưng có lẽ công dụng lớn nhất của malt là dùng để sản xuất các loại đồ uống có độ cồn thấp. Ngành công nghiệp sản xuất malt phát triển mạnh mẽ ở các nước châu Âu như Nga, Đức, Canada, Anh, Pháp…. Ở nước ta, ngành công nghiệp bia rượu ngày càng phát triển, đòi hỏi một lượng lượng lớn nguyên liệu, đặc biệt là nguyên liệu malt. Tuy nhiên, từ trước tới nay, phần lớn nguyên liệu đều phải nhập khẩu từ nước ngoài về, khiến cho chúng ta không thể chủ động về nguồn nguyên liệu, làm cho quá trình sản xuất bị gián đoạn. Xuất phát từ tình hình đó, tôi được giao nhiệm vụ “Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng năng suất 10 tấn sản phẩmngày”.

LỜI MỞ ĐẦU

Malt là sản phẩm được chế biến từ các hạt hòa thảo như đại mạch, tiểu mạch,thóc,….sau khi cho nảy mầm ở điều kiện nhân tạo và sấy đến độ ẩm nhất định vớinhững điều kiện bắt buộc

Malt là một loại bán thành phẩm nhưng rất giàu chất dinh dưỡng: chứa16÷18% các chất thấp phân tử dễ hòa tan, chủ yếu là đường đơn giản, dextrin bậc thấp,các axit amin, các chất khoáng, các nhóm vitamin và đặc biệt là các hệ enzyme phongphú, chủ yếu là proteaza và amylaza…

Malt có thể dùng để chế biến các loại thực phẩm có chất lượng cao như bộtdinh dưỡng cho trẻ em, các loại đồ uống tổng hợp cho người già và phụ nữ có thai,dùng làm tác nhân dịch hóa trong công nghệ sản xuất rượu cồn từ tinh bột, làm tácnhân đường hóa trong sản xuất kẹo mạch nha,…Nhưng có lẽ công dụng lớn nhất củamalt là dùng để sản xuất các loại đồ uống có độ cồn thấp

Ngành công nghiệp sản xuất malt phát triển mạnh mẽ ở các nước châu Âu nhưNga, Đức, Canada, Anh, Pháp…

Ở nước ta, ngành công nghiệp bia rượu ngày càng phát triển, đòi hỏi một lượnglượng lớn nguyên liệu, đặc biệt là nguyên liệu malt Tuy nhiên, từ trước tới nay, phầnlớn nguyên liệu đều phải nhập khẩu từ nước ngoài về, khiến cho chúng ta không thểchủ động về nguồn nguyên liệu, làm cho quá trình sản xuất bị gián đoạn Xuất phát từ

tình hình đó, tôi được giao nhiệm vụ “Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng năng suất 10 tấn sản phẩm/ngày”.

Chương 1

LẬP LUẬN KINH TẾ KỸ THUẬT

1.1.Sự cần thiết của việc đầu tư

Ở nước ta, ngành công nghiệp bia, rượu đang ngày càng phát triển, nhiều nhàmáy bia được xây dựng với quy mô lớn để đáp ứng nhu cầu sử dụng lớn của người tiêudùng

Tuy nhiên, một mặt hạn chế của ngành công nghiệp bia, rượu của nước ta làphần lớn nguyên liệu đều phải nhập về từ nước ngoài Vì vậy, yêu cầu cấp thiết hiệnnay là làm sao nước ta có thể tự cung cấp nguồn nguyên liệu cho các nhà máy

Trong các nguồn nguyên liệu để sản xuất bia thì malt là một trong nhữngnguồn nguyên liệu chính, góp phần tạo nên chất lượng của bia Việc xây dựng nhà máysản xuất malt ở nước ta là rất cần thiết và mang nhiều ý nghĩa kinh tế như:

-Tăng ngân sách cho nhà nước

-Giải quyết việc làm cho người lao động

-Chủ động hơn về nguồn nguyên liệu

-Giảm giá thành sản phẩm, tăng tính cạnh tranh hơn cho các sản phẩm bia,rượu của nước ta

1.2.Cơ sở thiết kế

1.2.1.Đặc điểm thiên nhiên và vị trí xây dựng nhà máy

Đà Nẵng là trung tâm kinh tế của miền Trung, với nền kinh tế đang ngày càngphát triển, thu hút sự đầu tư lớn từ các nhà đầu tư trong và ngoài nước Đà Nẵng cònnằm trên trục đường chính của cửa ngõ hành lang Đông-Tây, với điều kiện giao thôngthuận lợi cả về đường bộ, đường biển, đường sắt và đường hàng không

Hướng gió chủ đạo ở Đà Nẵng là đông nam, tốc độ gió trung bình là 3÷4 m/s,nhiệt độ nóng nhất trong năm 37oC, độ ẩm tương đối là 83,4%

Nhà máy sẽ được xây dựng ở khu công nghiệp Hòa Khánh, thành phố ĐàNẵng Sở dĩ nhà máy được xây dựng ở địa điểm trên vì những lí do sau:

-Khu công nghiệp Hoà Khánh thuộc phường Hoà Khánh, quận Liên Chiểu,thành phố Đà Nẵng Nằm ngay trên quốc lộ 1A, cách ga Đà Nẵng 10 km, cách cảnghàng không quốc tế Đà Nẵng 10 km, cách cảng Tiên Sa 20 km, cách cảng Sông Hàn 13

km, là nơi có điều kiện giao thông rất thuận lợi, thuận lợi cho việc nhập nguyên liệu

-Trong khu công nghiệp tập trung nhiều nhà máy nên ta có thể tận dụng nhữngđiều kiện, cơ sở hạ tầng có sẵn, đồng thời liên kết với các doanh nghiệp trong khu côngnghiệp về vấn đề xử lý nước thải, nguồn cung cấp nước…để giảm chi phí đầu tư

-Tại đây có nguồn lao động lớn

1.2.2.Nguồn cung cấp nguyên liệu

Nguyên liệu cung cấp cho nhà máy là đại mạch, được nhập từ nước ngoài về,chủ yếu là các nước Nga, Ucraina, Canada, Đức, Pháp

1.2.3.Nguồn cung cấp nhiên liệu

Nguồn nhiên liệu cần cho nhà máy như dầu DO, FO, xăng, nhớt … để cungcấp cho lò đốt, vận hành ô tô

Nhà máy nhập nhiên liệu cần cho sản xuất từ công ty xăng dầu gần đó

1.2.4.Nguồn cung cấp điện

Nhà máy sử dụng điện để vận hành các thiết bị công nghệ, dùng cho thiết bịvăn phòng, các thiết bị chiếu sáng

Nguồn điện cung cấp cho nhà máy lấy từ lưới điện quốc gia thông qua trạmbiến áp của khu vực

Ngoài ra để đảm bảo cho nhà máy hoạt động liên tục và chủ động, nhà máylắp thêm một máy phát điện dự phòng

1.2.5.Nguồn cung cấp nước

Nguồn cung cấp nước của nhà máy sẽ được lấy từ nguồn nước đã xử lý củanhà máy nước Thủy Tú.Sau đó được xử lý lại bằng hệ thống xử lý nước của nhà máy,

để đảm bảo đầy đủ các chỉ tiêu chất lượng của nước trước khi đưa vào sản xuất

1.2.6.Thoát nước

Toàn bộ nước thải của nhà máy được qua hệ thống xử lí nước thải riêng rồi chothoát cùng với hệ thống thoát nước thải của khu công nghiệp.

1.2.7.Hợp tác hóa

Việc hợp tác giữa các nhà máy với nhau sẽ tăng cường sử dụng những nguồncung cấp điện, nước, công trình giao thông vận tải Trong khu công nghiệp HòaKhánh có nhiều công ty đã được xây dựng và hoạt động, các công trình hạ tầng như hệthống cấp điện, cấp nước, đường giao thông, thông tin liên lạc đã được xây dựng,sẵn sàng phục vụ cho các dự án đầu tư

Á, như Indonesia, Malaysia, Lào, Campuchia

Trong sản xuất bia, malt không những là tác nhân đường hóa mà còn là nguyênliệu chính dùng để nấu bia Malt được dùng trong sản xuất bia chủ yếu là đại mạch.

Malt vàng là loại malt được chế biến từ hạt đại mạch, malt vàng có màu vàngsáng, hương và vị ngọt nhẹ, thường dùng để sản xuất các loại bia có màu vàng

2.1.2.Các chỉ tiêu chất lượng của malt vàng [6, tr154;155]

-Màu: malt có màu vàng tươi, sáng

-Kích thước hình dáng phải đồng đều, tương tự như hạt đại mạch khô, hạt trênsàng 2,8 mm

-Vị và mùi: phải có mùi đặc trưng, không có mùi vị lạ Nếu có mùi chua haymốc chứng tỏ malt bị ẩm, matl phải có vị ngọt dịu (nhẹ)

-Độ sạch: không tạp chất, hạt không bị vỡ và không có hạt bị bệnh, hạt vỡ tối

đa 0,5 %, hạt bị bệnh tối đa 1 %, hạt không nảy mầm tối đa 5 %

-Trọng lượng khô tuyệt đối: 28÷38 g/1000 hạt (theo trọng lượng), 25÷37g/1000 hạt (theo chất khô tuyệt đối)

- Độ ẩm của malt không quá 6%

-Thời gian đường hoá: từ 10÷35 phút

-Độ chiết của malt 75 ¿ 82 %

-Về thành phần hoá học của malt, quan trọng nhất là hàm lượng tinh bột Hàmlượng tinh bột càng cao càng tốt nhưng hàm lượng protein phải nằm trong giới hạn chophép từ 9÷12% Nếu hàm lượng protein cao thì trong sản xuất bia dễ bị đục, khó bảoquản, nếu thấp hơn thì sẽ kém bọt và có hương vị kém đậm đà

2.2.Nguyên liệu [5, tr5-23]

Nguyên liệu sử dụng là hạt đại mạch Có nhiều loại nguyên liệu để sản xuấtmalt, nhưng đại mạch là nguyên liệu chính để sản xuất malt bia vì những lí do sau:

-Đối với các nước xứ lạnh thì đại mạch dễ trồng

-Đại mạch dễ điều khiển quá trình ươm mầm

-Tỷ lệ enzyme tạo thành trong malt đại mạch rất thích hợp để chuyển các chấtcần thiết trong hạt từ dạng không hòa tan sang dạng hòa tan

-Vỏ trấu của đại mạch tạo thành lớp lọc rất xốp, tạo điều kiện thuận lợi để táchhết các chất chiết ra khỏi bã

-Bia được sản xuất từ malt đại mạch có vị và các tính chất công nghệ hơn hẳnbia sản xuất từ các loại malt của hạt khác

-Cho bia có hương vị đặc trưng

Đại mạch giống gieo trồng thuộc nhóm thực vật có hạt, lớp một lá mầm, họ lúa

mỳ Đại mạch gieo trồng là loại thực vật một năm Chúng được chia thành hai nhóm:đại mạch mùa đông (gieo hạt mùa đông, thu hoạch mùa hè) và đại mạch mùa xuân(gieo hạt mùa xuân, thu hoạch mùa thu)

Chu kỳ sinh trưởng của đại mạch thông thường là 100÷120 ngày Kết thúc quátrình cây sẽ trổ hoa và kết hạt Hoa đại mạch nằm ở phần trên cùng của cây và kếtthành bông, mỗi một bông bao gồm hai bộ phận: trục bông và gié Số hoa biến thànhhạt chắc trên gié quyết định hình dáng của bông đại mạch

Có hai loại đại mạch, đại mạch hai hàng và đại mạch đa hàng Đại mạch haihàng được dùng chủ yếu cho công nghiệp sản xuất bia Dấu hiệu đặc trưng của chúng

là hình dáng của hạt rất cân đối

Hình 2.2.Đại mạch đa hàng và hai hàng

2.2.1.Cấu tạo của hạt đại mạch

Hạt của đại mạch bao gồm ba bộ phận chính: vỏ, nội nhũ và phôi

Hình 2.3.Cấu tạo hạt đại mạch [5]

2.2.1.1.Vỏ

Hầu hết hạt của các loại đại mạch được bao bọc bên ngoài bằng một lớp vỏtrấu, hạt của một số rất ít loại đại mạch không có lớp vỏ này, những loại đại mạch đókhông dùng được trong công nghệ sản xuất bia Thành phần hóa học của vỏ trấu chủyếu là xellulose kết chặt lại nhờ chất khoáng và lignin.

Dưới lớp vỏ trấu là lớp vỏ quả được cấu tạo từ ba lớp tế bào Dưới lớp vỏ quả

là lớp vỏ hạt bao gồm hai lớp tế bào Tế bào của lớp ngoài có thành rất dày, lớp trongthì trong suốt Lớp vỏ hạt có vai trò như một màng bán thấm chỉ cho nước thấm vàobên trong hạt đồng thời giữ các chất hòa tan trong hạt không cho thấm ra ngoài

Lớp vỏ quả và vỏ hạt liên kết chặt chẽ hơn nhiều so với liên kết giữa chúng vàlớp vỏ trấu Trọng lượng của vỏ chiếm từ 10,5 - 13% trọng lượng của hạt, đối với đạimạch mùa xuân, con số đó thấp hơn khoảng 0,5÷1%

Hình 2.4.Cấu tạo vỏ đại mạch [5]

2.2.1.2.Nội nhũ

Nội nhũ là phần lớn nhất đồng thời là phần giá trị nhất của hạt Ngoài cùng củanội nhũ, tiếp giáp với vỏ hạt là lớp alơron Lớp alơron rất giàu protein, chất béo,đường, cellulose, pentosan, vitamine và chất tro

Dưới lớp alơron mới đến phần nội nhũ của hạt Cấu trúc của nội nhũ gồm các

tế bào lớn có thành mỏng chứa đầy các hạt tinh bột, một ít protein, cenllulose, chất béo,tro và đường

Nội nhũ chiếm phần lớn trọng lượng của hạt, hầu hết chất dinh dưỡng tập trungtại đây

2.2.1.3.Phôi

Phôi là phần sống của hạt Trọng lượng của phôi chỉ chiếm khoảng 2,5 - 5% sovới trọng lượng của hạt Phôi có vai trò quan trọng trong công nghiệp sản xuất malt

Quá trình chế biến hạt đại mạch để trở thành malt được dựa vào nền tảng trên

sự nảy mầm của hạt, tức là sự phát triển của phôi Giai đoạn này chủ yếu xảy ra sự hoạthóa và tích lũy hoạt lực của enzyme trong hạt

Phôi nằm ở dưới, gần đế của hạt bao gồm phôi lá, phôi rễ và ở giữa là phôithân.Tiếp giáp giữa phôi và nội nhũ là ngù Ngù là màng bán thấm, nó chỉ cho phép cácchất hoà tan từ nội nhũ thấm qua để chuyển về phôi và nước từ phôi đi vào nội nhũ

Phôi chiếm tỷ lệ không đáng kể so với trọng lượng của hạt Mặt khác trong quátrình chế biến, các thành phần trong phôi hòa tan rất ít vào dịch đường Như vậy, đốivới công nghệ sản xuất bia, giá trị dinh dưỡng của phôi hầu như không đáng kể, mà vaitrò to lớn của nó là ở chỗ: đây là trạm hoạt hóa và là nhà máy sản xuất enzyme, mà nếuthiếu nó thì cơ sở lý thuyết của quá trình sản xuất malt xem như sụp đổ

2.2.2.Thành phần hóa học của đại mạch

Thành phần hóa học của đại mạch rất phức tạp, nó phụ thuộc vào giống đạimạch, điều kiện đất đai, khí hậu, kỹ thuật canh tác và điều kiện bảo quản Các chỉ số vềthành phần hóa học là nhân tố quyết định chất lượng của đại mạch để xem xét loại đại

mạch có đủ tiêu chuẩn để sản xuất malt và bia hay không Đối với công nghệ sản xuấtbia, các hợp phần sau đây có ý nghĩa quan trọng hơn cả.

2.2.2.1.Nước

Thủy phần của hạt có ảnh hưởng lớn đến quá trình vận chuyển và bảo quản hạt Hàm ẩm cao sẽ kích thích quá trình hô hấp và tự bốc nóng của hạt Hai quá trình này là nhân tố quan trọng nhất làm hao tổn chất khô

Thủy phần cao quá mức cho phép sẽ tạo điều kiện cho vi sinh vật phát triển, cũng như tăng chi phí vận tải Hàm ẩm tối đa cho phép khi đưa vào bảo quản là 13%

Tinh bột được phân bố chủ yếu ở nội nhũ và một phần rất ít ở phôi Chúng tồn tại dưới dạng những khối lập thể có kích thước bé, ta quen gọi là "hạt tinh bột"

Là thành phần chủ yếu cấu tạo nên thành tế bào Hemixelluloza là một phức hệbao gồm pentozan, hexozan và axit uronic.

+ Saccharid thấp phân tử

Saccharid trong hạt đại mạch chủ yếu là một số đường đơn và đường kép, cấu

tử chiếm nhiều nhất trong nhóm này là saccharoza, đạt tới 1,8% chất khô của hạt, nó phân bố rất nhiều trong phôi, chiếm đến 5,5% trọng lượng phôi Có vai trò quan trọng trong phát triển phôi, đặc biệt là ở giai đoạn đầu của quá trình ươm mầm

2.2.2.3 Các hợp chất chứa nitơ

Hàm lượng các chất chứa nitơ trong đại mạch khoảng 9-11% so với lượng chấtkhô của hạt Phần lớn các hợp chất này tồn tại dưới dạng cao phân tử gọi là prtotit, còn một phần nhỏ tồn tại dạng thấp phân tử dễ hoà tan, có tính chất khác với nhóm cao phân tử và được gọi là các hợp chất nitơ phi protit

Các hợp chất này quyết định chất lượng của sản phẩm cuối cùng

Khu vực phân bố của protit ở trong hạt là lớp alơron và phôi, một phần rất nhỏ

ở lớp tế bào quanh nội nhũ

Protit trong đại mạch được chia thành hai nhóm:

+ Protit đơn giản hay protein

+ Protit phức tạp hay proteid

+ Các hợp chất chứa nitơ phi protit

Đại diện tiêu biểu của nhóm các hợp chất chứa nitơ phi protit là albumoza, pepton, peptid và axit amin.

Fitin là muối đồng thời của canxi và magiê với axit inozit-phosphoric

C6H6O6(H2PO3)6, Hợp chất cuối cùng này cung cấp phospho cho nấm men, đồng thờilàm tăng độ chua cho dịch cháo trong công đoạn đường hoá

2.2.2.6 Vitamin

Đại mạch chứa các loại vitamin B1, B2, B6, C, PP2, tiền vitamin A, E, axit pantotenic, biotin, axit polievic và nhiều dẫn xuất vitamin khác Tuy hàm lượng ít nhưng nó đóng vai trò quan trọng trong công nghệ sản xuất malt, vì chúng là nhân tố

điều hòa sinh trưởng của mầm

2.2.2.7 Chất khoáng

Trong đại mạch bao gồm các chất khoáng sau: SiO2, MgO, CaO, Na2O, SO3,

Fe2O3 Các chất khoáng của đại mạch đóng vai trò quan trọng trong quá trình sản xuất malt và bia Đặc biệt là nguyên tố photpho, vì nó đóng vai trò chủ yếu trong việc hình thành hệ thống đệm của dịch đường

2.2.2.8 Chất béo và lipoid

Hàm lượng chất béo và lipoid trong hạt đại mạch dao động trong khoảng 3% lượng chất khô của hạt Chúng tập trung chủ yếu phôi và alơron, chúng là loại dầu béo màu vàng cafê nhạt, có mùi thơm rất nhẹ và dễ chịu, chỉ số axit khoảng 16, chỉ số

2,5-xà phòng là 181, chỉ số iôt là 125

Ở giai đoạn ươm mầm, một phần chất béo và lipoid bị thủy phân bởi enzim lipaza

Trong hạt đại mạch, chứa một lượng enzyme rất phong phú, và chúng được phân thành hai nhóm: hydrolaza và decmolaza

+Hydrolaza (nhóm enzyme thủy phân).

Phụ thuộc vào cơ chất bị thuỷ phân, các enzyme xúc tác được chia thành các

phân nhóm: cacbohydraza, proteaza và esteraza

-Cacbohydraza

Nhóm enzyme này thủy phân gluxit cao phân tử thành các sản phẩm thấp phân

tử hơn Trong nhóm này có hai nhóm nhỏ: Polyaza và hexozidaza Hexoridaza là những enzyme tham gia xúc tác thủy phân disaccharid, trisaccharid và một số glucozid khác, còn polyaza là những enzyme thủy phân gluxit cao phân tử Chúng bao gồm: diastasa(amylaza) và sitaza

-Proteaza

Nhóm enzyme này thủy phân protein thành các sản phẩm trung gian và cuối cùng là axit amin và amoniac

+ Decmolaza( enzyme oxi hoá khử )

Nhóm enzyme này xúc tác phản ứng oxi hoá khử của quá trình hô hấp và phân

giải yếm khí gluxit, nghĩa là chúng tham gia trực tiếp vào quá trình trao đổi chất của tế bào Nhóm enzyme này đóng vai trò quyết định trong việc hoạt hóa và phát triển của phôi ở giai đoạn ươm mầm

Một số enzyme trong nhóm decmolaza còn tham gia vào phản ứng oxi hóa khửcác hợp chất polyphenol, protein và các hợp chất khác Và bằng cách đó chúng đã gây ảnh hưởng gián tiếp đến các chỉ số chất lượng của dịch đường và bia thành phẩm Đại diện tiêu biểu trong nhóm enzim này là: dehyraza, oxydaza và catalaza

2.3.Chất hỗ trợ kỹ thuật

2.3.1.Nước

Trong nhà máy sản xuất malt, nước được sử dụng trong nhiều mục đích khác nhau như là dùng để rửa, ngâm hạt đại mạch, hay dùng để vệ sinh thiết bị, nhà

xưởng…Do đó nhu cầu về nước dùng trong nhà máy là rất nhiều

Trong nhà máy sản xuất malt nước sử dụng cần có các tiêu chuẩn như sau: Nước trong suốt, không có mùi và vị lạ, không có vi sinh vật gây bệnh

2.3.2.Chất sát trùng

Để rửa hạt người ta sử dụng các thiết bị rửa chuyên dụng Nước dùng để rửahạt phải đảm bảo các chỉ tiêu về hóa học và sinh học Để sạch hơn người ta có thể dùng

1 số hóa chất như NaOH – 0,35kg/m3; nước Na2CO3 0,9kg/m3; CaO – 1,3kg/m3

Để sát trùng hạt người ta cũng có thể dùng nhiều chất khác nhau như formalin,

H2O2, KMnO4, Ca(OH)2 Tuy nhiên, khi sử dụng các chất sát trùng cần chọn nhữngchất không gây ảnh hưởng đến quá trình ươm mầm cũng như chất lượng của maltthành phẩm

2.3.3.Gibberelin

Nười ta sử dụng gibberelin để kích thích quá trình nảy mầm của hạt.Gibberelin được phun vào khối đại mạch lúc nó đã trương nở, tức là vào khoảng ngàycuối của quá trình ngâm và ngày đầu tiên của giai đoạn ươm mầm

3.2.Thuyết minh dây chuyền công nghệ

Hạt qua sàng thứ nhất được đổ xuống sàng thứ hai Sàng thứ hai sẽ giữ lại cáctạp chất lớn Qua sàng thứ hai, hạt đổ xuống sàng thứ ba Sàng này sẽ giữ lại đại mạch

và cho qua cát, sỏi, và các tạp chất có kích thước bé

Đại mạch đã được làm sạch sơ bộ được thu gom bằng một kênh riêng, ở đóchúng sẽ được thổi bằng luồng không khí mạnh, bụi và rác nhỏ còn sót trong khối hạt

sẽ được loại trừ hết

-Thiết bị làm sạch bằng từ tính:

Máy làm sạch bằng từ tính sẽ loại trừ các mạt sắt ra khỏi khối hạt Bộ phận chủyếu của thiết bị là thanh nam châm vĩnh cửu Dòng của khối hạt đổ xuống mặt nghiêngđược điều chỉnh bằng một van hãm Khi đi qua mặt phẳng nghiêng tất cả các vật có từtính đều bị giữ lại, còn đại mạch rơi xuống phễu và chuyển ra ngoài Chiều dày của lớphạt trượt trên mặt phẳng nghiêng tối đa là 5mm và tốc độ dài của chúng là 0,5m/s

Hình 3.1.Quạt sàng

-Máy phân loại

Công dụng của thiết bị này là để phân khối hạt thành các lô có cùng độ lớn,tương ứng với các cấp về chất lượng của hạt

Bộ phận chính của máy phân loại là một tang quay hình trụ trong đó được lắpcác loại sàng có kích thước lỗ đục khác nhau

Theo kích thước, hạt đại mạch được chia làm 3 loại

-Loại I: Là loại dùng để sản xuất malt bia tốt nhất, bề dày hạt lớn hơn 2.5mm.-Loại II: Có bề dày hạt 2.2÷2.5mm, cũng dùng sản xuất malt bia

-Loại III: Có bề dày hạt nhỏ hơn 2.2mm, là phế liệu

+Rửa sạch bụi và một số vi sinh vật, côn trùng bám trên bề mặt hạt

+Sử dụng biện pháp thích hợp để sát trùng khối hạt, tạo điều kiện thuận lợi chocác quá trình công nghệ tiếp theo

Chất sát trùng sử dụng trong nhà máy là formalin, cứ 1tấn đại mạch thì cần1÷1.5kg formalin Ngoài ra, người ta cũng có thể dùng H2O2, chất này ngoài việc làmsạch hạt còn có tác dụng kích thích thêm sự nảy mầm cho hạt Lượng H2O2 sử dụng là

3 l/m3, vì lượng H2O2 sử dụng lớn nên giá thành đắt, vì vậy H2O2 ít được sử dụng

-Ngâm hạt

Mục đích cơ bản của quá trình ngâm là tạo điều kiện tăng độ ẩm của hạt lên43÷45%, tạo điều kiện cho quá trình nảy mầm sau này tiến hành một cách bình thường.

Ngâm đại mạch còn nhằm mục đích là loại bỏ những hạt lép, những hạt khônglép nhưng không chắc, các tạp chất mà trong quá trình làm sạch và phân loại hạt chưaloại bỏ ra khỏi khối hạt, đồng thời còn rửa sạch bụi và một sô vi sinh vật, côn trùngbám trên hạt

3.2.2.2.Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình ngâm hạt [5]

-Nhiệt độ

Đây là yếu tố quan trọng nhất ảnh hưởng đến tốc độ ngâm hạt Trong một giớihạn nhất định, nhiệt độ của nước ngâm tăng thì tốc độ hút nước của hạt cũng tăng, cónghĩa là thời gian để hạt đạt đến độ ẩm cần thiết sẽ giảm đi Để đạt được chất lượngmalt thành phẩm cao nhất thì nhiệt độ ngâm thích hợp nhất là 12÷14oC Nhiệt độ thấphơn 10oC thì sự phát triển của phôi sẽ bị ức chế, còn nhiệt độ cao hơn 15oC sẽ tạo điềukiện cho vi sinh vật phát triển Ngoài ra, ở nhiệt độ cao, tốc độ hút nước của hạt tăng,

dễ xảy ra hiện tượng hạt bị sũng nước, phôi bị úng và làm mất khả năng nẩy mầm.Nhiệt độ cao cũng làm cho cường độ hô hấp của hạt tăng lên, ảnh hưởng không tốt đếnquá trình nẩy mầm của hạt

Nhiều nghiên cứu chỉ ra rằng, nhiệt độ của nước cao trong suốt thời gian ngâm

là điều bất lợi nhưng nếu chần hạt trong nước nóng 350C hoặc thậm chí 50÷550C trongmột thời gian ngắn thì lại mang kết quả dương tính: tỷ lệ hạt nẩy mầm cao, cây mầm

to, khỏe

Khi chần hạt ở nhiệt độ cao, để tránh sự thâm nhập và phát triển của vi sinhvật, đặc biệt là vi khuẩn hoại sinh, ta nên dùng các chất hóa học để sát trùng

Bảng 3.1.Động học quá trình hút nước của hạt ở nhiệt độ khác nhau.[5,tr77]

Thời gian ngâm, h 100CHàm ẩm của hạt ở các nhiệt độ khác nhau15,60C 21,30C

40 36,4 39,3 42,1

-Chủng loại và kích thước của hạt [1]

Kích thước của hạt cũng ảnh hưởng đến tốc độ ngâm Hạt to cần phải ngâm lâuhơn hạt nhỏ Sở dĩ như vậy vì quãng đường đi của nước trong hạt to dài hơn trong hạtnhỏ Chỉ có những hạt bằng nhau về kích thước thì khi ngâm mới đạt độ ẩm như nhau

về tốc độ và sau này cũng mọc mầm đều nhau Do đó cần phải phân loại hạt theo kíchthước trước khi ngâm

Bảng 3.2.Động thái hút nước của hạt có độ lớn khác nhau.[5, tr78]

ngâm

, %

Các loại hạt khác nhau có thời gian ngâm cũng không giống nhau

Ngoài ra, các yếu tố như hàm lượng protein của hạt, điều kiện khí hậu củavùng gieo trồng hạt và thành phần hóa học của nước ngâm cũng ảnh hưởng đến tốc độhút nước của hạt

3.2.2.3.Các quá trình xảy ra khi ngâm hạt [5]

Ngâm đại mạch là giai đoạn khởi đầu cho một loạt các quá trình hóa lý, hóasinh, sinh lý và nhiều quá trình khác xảy ra trong suốt tiến trình chuyển đổi từ hạt đạimạch khô thành malt Một điều kiện tiên quyết để các quá trình phát sinh và tiến triểnđược là hạt đại mạch khô phải hút thêm một lượng nước tự do

Trong thời gian ngâm hạt, có các quá trình sau xảy ra:

- Sự thẩm thấu và khuếch tán của nước vào hạt

- Sự hòa tan các chất polyphenol, chất chát, chất màu ở vỏ vào môi trường

- Sự thẩm thấu một số ion và muối hòa tan trong nước vào hạt

- Sự hút nước và trương nở của tế bào

- Sự hòa tan các hợp chất thấp phân tử trong nội nhủ vào nước

- Vận chuyển các chất hòa tan về phôi

- Sự giải phóng enzyme khỏi trạng thái liên kết thành trạng thái tự do

- Sự hoạt hóa hệ enzyme oxy hóa - khử và enzyme thủy phân

- Sự hô hấp của hạt

- Sự thủy phân các chất hữu cơ cao phân tử

- Xuất hiện dấu hiệu của sự phát triển cây non ở phôi

Trong các quá trình trên thì hô hấp của hạt và sự hoạt hóa hệ enzyme thủyphân là hai quá trình quan trọng nhất

3.2.2.5.Cách tiến hành.

-Chọn phương pháp ngâm

Với nhiều ưu điểm vượt trội, phương pháp ngâm trong luồng không khí vànước liên tục được chọn để ngâm hạt

Phương pháp này có một số ưu điểm như:

+ Thời gian mà hạt hút ẩm đến hàm ẩm cần thiết là ngắn nhất

+Chế độ thông khí đầy đủ, hạt nguyên vẹn

+Trạng thái cơ học và trạng thái sinh lý của hạt tốt, bảo đảm cường lực nảymầm của hạt cao

Bằng phương pháp này, nếu nước ngâm ở nhiệt độ thường (~20oC) thì sau38÷42h có thể đạt được Wcb của hạt, đồng thời rút ngắn được thời gian ươm mầm (chỉcòn từ 5÷6 ngày) mà malt vẫn đạt chất lượng tốt

-Chọn thiết bị

Sử dụng thiết bị ngâm hình trụ, đáy côn, có góc nghiêng 45o để tháo hạt chodễ

+Nguyên tắc hoạt động của thiết bị [7]

Đầu tiên cho nước vào thiết bị thông qua ống số (8), hỗn hợp hạt được cho vàoống trung tâm (4) Khí nén theo ống (7) vào ống trung tâm làm cho tỷ trọng của hỗnhợp hạt – nước trong ống nhỏ hơn ngoài ống Do đó hỗn hợp hạt – nước trong ống (4)

đi lên phía trên rồi theo hai ống (5) phân phối trên bề mặt thiết bị Hỗn hợp hạt – nước

đi bên ngoài ống đi xuống phía dưới rồi lại theo ống (4) đi lên phía trên Cứ như thế hạt

sẽ được đảo trộn để rửa sạch Lưới chắn (2) dùng giữ hạt khi muốn tháo nước ra khỏithiết bị mà không cần tháo hạt Còn hệ thống ống (3) dùng để cung cấp không khí chohạt trong quá trình ngâm

Hình 3.2 Thiết bị ngâm và rửa hạt

1- Cửa tháo hạt 6- Cửa tháo hạt lép và tạp chất nổi2- Lưới chắn hạt 7- Ống thổi khí nén

3- Ống sục không khí nén 8- Ống dẫn nước

4- Ống trung tâm 8a- Dẫn nước sạch

5- Ống phân phối hạt 8b- Dẫn nước bẩn

3.2.3.Ươm mầm

3.2.3.1.Mục đích

-Chuyển đổi trạng thái của hệ enzyme có trong hạt đại mạch, từ trạng thái

“nghỉ” sang trạng thái “hoạt động”, tích lũy chúng về khối lượng và tăng cường nănglực xúc tác của chúng

-Tạo và duy trì điều kiện thuận lợi để hệ enzyme thủy phân sau khi đã đượcgiải phóng khỏi trạng thái liên kết, đồng thời với việc tăng trưởng về khối lượng vàcường lực xúc tác, tạo nên nhiều sự biến đổi cơ lý và háo học trong thành phần của hạtđại mạch

3.2.3.2.Các quá trình xảy ra khi ươm mầm [1]

*Sự biến đổi hình thái của hạt:

-Bên ngoài: mầm và rễ bắt đầu xuất hiện từ từ

-Bên trong: dưới tác dụng của enzyme có sẵn trong hạt hoặc mới được hìnhthành khi nảy mầm như xitaza, proteinaza, pectinaza… thành tế bào bị thủy phân

*Sự hoạt hóa các enzyme

Trong quá trình nẩy mầm, các enzyme có sẵn trong hạt được giải phóng vàhoạt hóa, đồng thời có một số enzyme mới được tạo thành và tích lũy Vì thế, sau khinẩy mầm số lượng và hoạt lực của các enzyme tăng lên rất nhiều

- Amylaza: là một nhóm bao gồm ba enzyme

+α-amylaza: thể hiện được hoạt lực vào những thời điểm đầu tiên của quá trìnhươm mầm, còn đến ngày thứ 3 hoặc thứ 4 thì hoạt lực của chúng tăng một cách đáng

kể

+β-amylaza: nó có trong hạt đại mạch ở cả dạng liên kết và dạng tự do Trongthời gian ươm mầm hoạt lực của hai dạng đều tăng lên, hoạt lực tự do tăng 3 - 4 lần,còn hoạt lực chung tăng 1,5 - 2 lần Ở nhiệt độ 13 - 14oC, hoạt lực β-amylaza đạt cựcđại sau 11 - 12 ngày đêm

+Amylophosphataza: Đại mạch khô không chứa amylophosphataza tự do Nóxuất hiện vào ngày thứ hai trong chu kỳ ươm mầm và đạt được hoạt độ cực đại sau 8ngày đêm

-Proteaza: Hoạt tính của enzyme proteaza khi nẩy mầm tăng lên 4 lần Loạienzyme này chia làm 3 nhóm là proteinaza, peptidaza và amidaza.

-Sitaza: Là nhóm bao gồm enzyme xenlulaza, hemixenlulaza và β.glucosidaza.Nhóm enzyme này thủy phân hemicelluloza và các chất dạng gum thành các hợp chấttrung gian và sau đó thành các đường đơn pentoza, hexoza và các sản phẩm khác Ởgiai đoạn ươm mầm hoạt lực của chúng tăng lên nhiều lần

-Esteraza: Là những enzyme xúc tác quá trình phân cắt các mối liên kết estecủa các hợp chất hữu cơ Quan trọng nhất đối với công nghệ sản xuất malt là nhómenzyme phosphataza

*Sự hô hấp:

Sự hô hấp của hạt thực chất là quá trình oxy hóa - khử sinh học xảy ra bêntrong tế bào hạt Sự tích lũy và hoạt động của hệ enzyme oxy hóa - khử là tiền đề củatất cả các quá trình khác trong giai đoạn ươm mầm của hạt

Hô hấp trong nẩy mẩm có thể xảy ra yếm khí hoặc hiếu khí phụ thuộc vào cácđiều kiện sống

Do có sự sinh nhiệt trong khi hô hấp nên nhiệt độ của lớp hạt nẩy mầm tănglên nhiều, cần giải phóng nhiệt trong khi ươm mầm Lượng không khí cần để giảiphóng nhiệt sinh ra lớn hơn nhiều so với lượng không khí cần cung cấp để đủ oxy chohạt hô hấp

Sau khi nẩy mầm tổn thất chất khô trong hạt có thể trên 10% Một phần lớn tiêutốn cho sự hô hấp và một ít cho sự tổng hợp tế bào

*Sự thay đổi thành phần hóa học của hạt bao gồm:

-Sự hòa tan thành tế bào dưới tác dụng của enzyme xitaza

-Sự thủy phân tinh bột dưới tác dụng của hệ enzyme amylaza

-Sự thủy phân protein nhờ enzyme proteaza

-Sự thủy phân fitin nhờ enzyme fitaza

-Sự thủy phân chất béo nhờ enzyme lipaza

Trong giai đoạn ươm mầm, ở trong hạt đại mạch xảy ra hai quá trình song songvới nhau, đó là quá trình phân giải chất hữu cơ phân tử thấp để tạo ra năng lượng cungcấp cho hoạt động sống của tế bào, đồng thời thực hiện quá trình sinh tổng hợp tế bàocây non.

3.2.3.3.Các yếu tố cơ bản ảnh hưởng đến sự nẩy mầm.

-Nhiệt độ: Đây là yếu tố ảnh hưởng lớn nhất đến quá trình nẩy mầm vì cường

độ hô hấp và sự biến đổi của hạt đều phụ thuộc vào nhiệt độ Khi tăng nhiệt độ lên 1oCthì cường độ hô hấp tăng lên 10% Cường độ hô hấp tăng kéo theo sự mất mát chất khôcũng tăng Nhiệt độ thích hợp cho ươm mầm phụ thuộc vào loại hạt và đặc biệt phụthuộc vào thành phần hóa học của nó Đối với đại mạch thì thường ươm ở nhiệt độ13÷17oC

-Độ ẩm: Độ ẩm này đạt được trong quá trình ngâm hạt ( đối với malt vàng là43÷45%) Điều quan trọng là phải giữ ẩm hạt trong khi ươm mầm đạt mức thích hợp.Trong nẩy mầm, nếu hạt bị khô sẽ làm giảm hoạt tính của enzyme và làm chậm quátrình thủy phân các chất Ngược lại, nếu hạt quá ẩm sẽ bị thối và chết

-Oxy: Cường độ hô hấp và cả các quá trình sinh hóa xảy ra khi ươm phụ thuộcvào mức độ thông khí, tức là phụ thuộc vào tỉ lệ giữa O2 và CO2 có trong khối hạt ươm.Trong thời kì đầu mọc mầm, khi xảy ra sự tích lũy enzyme lớn nhất thì sự thông khí rấtcần thiết Để thu được malt có chất lượng tốt cần phải giữ cho hàm lượng CO2 trongkhông khí không vượt quá 20%

3.2.3.4.Cách tiến hành [5]

-Các phương pháp ươm mầm:

+Ươm mầm thông gió trong ngăn (catset)

+Ươm mầm thông gió trong thùng quay

+Ươm mầm trong ngăn có luống di động

Ở đây nhà máy sử dụng phương pháp ươm mầm trong ngăn có luống di động,đây là phương pháp ươm mầm có nhiều ưu điểm và tiến bộ nhất hiện nay, cho phép cơ

giới hóa và tự động hóa hoàn toàn, chất lượng kỹ thuật của malt được kiểm soát chặtchẽ Trong qua trình ươm mầm người ta tiến hành thổi không khí điều hòa về nhiệt độ

và độ ẩm cho khối hạt đang ươm nhằm:

+Cung cấp oxy cho khối hạt, giải phóng CO2 cho khối hạt

+Điều chỉnh nhiệt độ và độ ẩm cho khối hạt

Để cho hàm ẩm của malt không bị giảm, không khí thổi vào khối hạt phải có

độ ẩm tương đối trên mức bão hòa Nhiệt độ của không khí thổi vào phải thấp hơnnhiệt độ ở phòng ươm 1÷2oC

Công việc xử lý các thông số của không khí cho phù hợp với điều kiện ởphòng ươm gọi là “xử lý nước-nhiệt không khí” và được tiến hành trong một cameragọi là buồng xử lý nước nhiệt

Cấu tạo buồng xử lý rất đơn giản, một bằng nhỏ, có xây nhiều tầng lửng, phíatrên lắp đường ống dẫn nước nén và vòi hoa sen phun

Buồng xử lý không khí được đặt trong phòng điều khiển ở phân xưởng rửa,ngâm ,ươm

Hình 3.1.Buồng xử lý không khí

Nhiệt độ ươm mầm trong những ngày đầu khống chế ở khoảng 15÷170C, còn ởgiai đoạn sau có thể tăng đến khoảng 200C Thời gian ươm mầm thích hợp khoảng từ6÷7 ngày

-Cách tiến hành

Theo phương pháp ươm mầm trong ngăn có luống di động thì hạt được ươmtrong một ngăn dài và được chia thành nhiều luống, số luống trong ngăn bằng số ngàyươm, kích thước của ngăn ươm phụ thuộc vào năng suất của nhà máy và kích thướccủa phòng ươm Buồng không khí dưới sàn của các ngăn thường được chia thành nhiều

ô nhỏ, không khí điều hòa từ buồng chung được đưa vào các ô này

Đầu tiên, hạt đã ngâm được đưa vào luống thứ nhất của ngăn Sau một ngày, lôhạt này được chuyển sang luống thứ hai, còn luống thứ nhất lại đón lô hạt mới từ thiết

bị ngâm chuyển sang và cứ chuyển như vậy cho đến khi đầy các luống Trong quá trìnhươm, cứ sau 12 giờ thì tiến hành đảo hạt một lần

Hình 3.3.Thiết bị ươm mầm trong ngăn có luống di động.

+Cấu tạo:

1-Thiết bị ngâm hạt 2-Mặt bằng lấp đầy

3-Mặt bằng trống 4-Máy đảo malt

5-Vít tải để chuyển malt tươi đi 6-Không khí đã xử lý

-Làm thay đổi mùi, vị, màu sắc và thành phần hóa học của malt để thỏa mãncho các yêu cầu sản xuất bia.

3.2.4.2.Các giai đoạn và các thời kì sấy malt

Phụ thuộc vào các quá trình xảy ra trong malt khi sấy, chia quá trình sấy làm

ba giai đoạn: sinh lý, sinh hóa và hóa học

- Giai đoạn sinh lý: Thời kỳ này kéo dài từ lúc bắt đầu sấy cho đến khi nhiệt độđạt 45oC và hàm ẩm đạt 30% Đặc điểm của giai đoạn này là rễ và lá mầm vẫn pháttriển, đồng thời một số enzyme thủy phân cũng bắt đầu hoạt hóa trở lại, tác động đếnnội nhũ làm cho hạt mầm tăng thêm một ít đường và axit amin

-Giai đoạn sinh hóa: Giai đoạn này nằm trong khoảng 45 - 70oC và hàm ẩmcòn 10% Giai đoạn này, các quá trình sống bị ngừng, mầm rễ không phát triển nữa vàmalt cũng ngừng hô hấp, do độ ẩm chỉ còn 10% nên hoạt động của enzyme thủy phâncũng yếu dần

-Giai đoạn hóa học: Giai đoạn này nằm trong thời điểm mà hàm ẩm của hạtgiảm từ 10% xuống 4% và nhiệt độ tăng từ 75÷105oC Khi nhiệt độ tăng quá 75oC, cácquá trình chịu tác động của enzyme sẽ đình chỉ hoạt động Giai đoạn hóa học được đặcrưng bằng sự tạo thành các chất thơm, sự đông tụ protein, sự làm yếu và thủy phântừng phần các enzyme Phản ứng hóa học điển hình ở giai đoạn này là phản ứng hìnhthành các sản phẩm melanoidin

3.2.4.3.Cách tiến hành

+Thiết bị sấy

Căn cứ vào tính chất liên tục của đường dòng malt vào và ra thiết bị sấy đượcchia thành:

* Thiết bị sấy gián đoạn

* Thiết bị sấy liên tục

* Thiết bị sấy bán liên tục

Căn cứ vào hình dáng của thiết bị và tư thế “ nằm” của malt lúc sấy chúngđược chia thành:

* Thiết bị sấy đứng

* Thiết bị sấy nằm ngang

Để đáp ứng yêu cầu cảm quan của malt vàng ta chọn tháp sấy liên tụcЛCXA_5 để sấy.CXA_5 để sấy

Hình 3.4 Tháp sấy liên tục Π CXA-5

+ Cấu tạo

1- Cửa đổ malt tươi 12- Mương dẫn khí nóng

2- Camera sấy sơ bộ 13- Khoang chứa malt khô

3, 4- Mương thông gió 14- Trục cánh khế

5- Khoang chứa tạm 15- Máng chứa malt

6- Mương dẫn không khí bẩn 16- Vít tải

7, 8- Camera khí nóng 17- Calorifer

9- Lưới chứa malt 18, 19, 20- Quạt gió

10, 11- Mương dẫn khí bổ sung

+Tiến hành

Malt tươi được đổ vào lò sấy qua chóp (1) và được sấy sơ bộ ở camera (2) Sau

đó nhờ bộ gạt tự động, malt được đổ xuống đều đặn và liên tục vào khoang chứa (5) và

từ đây xuống hai camera (9) Camera (9) được chia thành bốn vùng sấy có nhiệt độ vàchế độ thông gió khác nhau, được ký hiệu I, II, III, IV từ trên xuống

Không khí nhờ quạt (18) thổi qua calorife (17) để nhiệt độ được nâng lên thànhtác nhân sấy Qua cửa điều chỉnh (12) tác nhân sấy được thổi lên hai camera chứa malt(9) Đường đi của không khí nóng là đường ziczăc Mỗi lần qua vùng sấy khác, hướng

đi của nó lại đổi chiều Như vậy, để qua hết các vùng sấy, tác nhân sấy đổi chiều bốnlần Ở dưới các vùng sấy, đường ống dẫn không khí lạnh từ ngoài vào, để điều chỉnhlại nhiệt độ của tác nhân sấy trước lúc thổi vào khu vực sấy đó Khi không khí nóng đihết vùng sấy I, chúng được đưa ra ngoài qua quạt hút (19) Còn malt sau khi đi hếtvùng sấy IV thì được rơi xuống máng (15) và được đưa ra ngoài bằng vít tải (16) Quạtnén (20) dùng để thổi không khí có nhiệt độ thường vào khối malt ướt để sấy sơ bộchúng Phía dưới của các vùng sấy, có đường ống (10), (11) dẫn không khí lạnh từngoài vào để điều chỉnh lại nhiệt độ của tác nhân sấy trước lúc thổi vào khu vực sấy đó

Nhiệt độ sấy ở vùng I là 50oC, hàm ẩm của malt hạ xuống 24% Ở vùng IInhiệt độ 60-70oC, vùng III, IV nhiệt độ của tác nhân sấy là 85oC, hàm ẩm giảm còn ¿

Bộ phận chính của máy đập rễ là một tang quay đục lỗ mắt sàn với kích thước

lỗ sàn dài 25mm, rộng 1,5 mm Phía trong tang quay, theo chiều dọc, lắp một trục quayđược Trên trục được gắn các mái chèo hình vát và cơ cấu này trông giống như mộtchiếc xa kéo sợi, vì vậy ta gọi hệ thống quay phía trong tang là xa quay Chiều quaycủa xa ngược với chiều quay của tang ngoài và tốc độ quay cũng nhanh hơn

Khi malt khô được đổ vào tang quay (2) nhờ vít tải thì xa quay (3) và tang bắtđầu quay Nhờ chuyển động ngược chiều và chuyển động quay của xa quay, cả khốihạt cũng quay theo Khi khối hạt quay, chúng tạo ra ma sát và nhờ có bộ phận mái chèogạt các lớp hạt cho nên rễ malt bị đứt khỏi hạt một cách dễ dàng Rễ lọt qua mắt sàncủa tang quay và rơi xuống máng hứng ở phía dưới và nhờ có vít tải (7), chúng đượcđẩy ra ngoài qua cửa (8) Còn malt sạch sẽ được dồn về cửa (5) và cũng đổ xuống

máng và được chuyển ra ngoài nhờ cùng một hệ thống vít tải Bụi và các loại vỏ cùngtạp chất nhẹ phát sinh trong thời gian tách mầm rễ, được hút ra ngoài nhờ quạt hút (4)

và đưa đến xyclon để lọc

3.2.6.Bảo quản malt

Malt vừa sấy xong không nên đem xử lý để nấu bia ngay vì lúc đó malt rấtgiòn nên đem nghiền sẽ nát nhiều và sau đó rất khó lọc Đôi khi còn làm cho đườnghóa khó, lên men kém và dễ làm cho bia đục Để tránh hiện tượng này, malt trước khiđem vào sản xuất bia phải được bảo quản 34 tuần

Hoạt lực hệ enzim thuỷ phân chưa ổn định, quá trình đường hoá diễn ra khókhăn, hiệu suất thu hồi sản phẩm chưa đạt giá trị cao nhất

Trong thời gian bảo quản, hạt sẽ hút nước đến hàm ẩm 56% Với hàm ẩmnày, vỏ của hạt sẽ mềm và dẻo, lúc nghiền không bị nát, tạo lớp màng lọc lý tưởng choquá trình lọc bã malt Cũng do hạt hút thêm nước, thể tích của chúng sẽ tăng lên, đồngthời trong lúc này ở trong hạt xảy ra một số quá trình mà kết quả của chúng là:

- Hoạt lực amylaza và proteaza tăng

- Hàm lượng đạm hoà tan tăng nhưng không đáng kể

- Chỉ số độ chua định phân tăng

Trước lúc bảo quản, nhiệt độ của malt cần hạ xuống 200C

Malt được bảo quản trong xilô Sau đó được đóng bao để đưa đi tiêu thụ

Chương 4

TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT

4.1.Các thông số ban đầu

4.1.1.Năng suất của nhà máy

Năng suất 10 tấn sản phẩm/ngày

4.1.2.Chọn các số liệu ban đầu của nguyên liệu

-Độ ẩm ban đầu của đại mạch: W = 12%

-Dung trọng của đại mạch: ρ=650 kg/m3.

-Dung trọng của malt sau khi sấy: ρ=550 kg/m3.

-Độ ẩm của đại mạch sau khi rửa, ngâm: W = 44%

-Hệ số trương nở thể tích của đại mạch sau khi rửa và ngâm so với đại mạchtrước khi ngâm: 1,45.

-Độ ẩm của đại mạch sau khi nảy mầm: W = 43%

-Hệ số trương nở thể tích của đại mạch sau khi ươm so với đại mạch trước khingâm: 2,2

-Độ ẩm của malt sau khi sấy: W = 3,5%

-Hệ số trương nở thể tích của malt sau khi sấy so với đại mạch trước khi ngâm

là 1,2

4.1.3.Chọn tiêu hao nguyên liệu qua từng công đoạn

Bảng 4.1.Mức tiêu hao chất khô qua từng công đoạn

Công đoạn Làm sạch Rửa và

Hao phí

Mức tiêu hao nguyên liệu trong các quá trình trên tính theo phần trămchất khô trước đó.

4.2.Cân bằng vật chất

4.2.1.Cân bằng vật chất cho 1000kg nguyên liệu

4.2.1.1.Khối lượng chất khô trong nguyên liệu

G1 = G0

¿100−W

100 (kg)Trong đó : G0 : Khối lượng của nguyên liệu tươi: G0 = 1000 kg

W : Độ ẩm của đại mạch khi nhập: W = 12%

G1 = 1000 ¿

100−12

100 = 880 (kg) Thể tích nguyên liệu :

V1 =

1000

650 = 1,54 (m3)

4.2.1.2.Lượng nguyên liệu sau khi làm sạch

+ Lượng chất khô sau khi làm sạch:

  875,6kg

100

5 , 0 100 880

4.2.1.3.Lượng nguyên liệu sau khi rửa và ngâm

+ Lượng chất khô sau khi ngâm:

V sn=1,53×1,45=2,22(m3)

4.2.1.4.Lượng nguyên liệu sau khi nẩy mầm

+ Lượng chất khô sau khi nẩy mầm:

4.2.1.5.Lượng malt sau khi sấy

+ Lượng chất khô sau khi sấy:

+ Thể tích malt sau sấy: Vss = 1,2 × 1,53 = 1,836 (m3)

4.2.1.6.Lượng malt sau khi tách mầm rễ

+ Lượng chất khô còn lại :

m stm=798 , 1×(100−4,5)

4.2.1.8.Lượng nước cần thiết cho quá trình rửa và ngâm đại mạch.

Ngâm 1000 kg đại mạch khô thì thể tích hữu dụng của thùng sẽ là:

650 – Dung trọng của hạt đại mạch, kg/m3

1000 kg đại mạch sẽ chiếm thể tích 0,74 m3 chặt tuyệt đối Lúc đó lượng nướcngâm ban đầu chỉ cần:

Trong đó a: là lượng nước ngâm ban đầu, a=1,49

c: lượng nước ngâm trước khi kết thúc quá trình ngâm hạt; c = 1,16 n: là số lần thay nước Ngâm gián đoạn thì số lần thay nước là 4÷10lần, lấy trung bình là 7

4.2.1.11 Lượng khí điều hòa cung cấp cho quá trình ươm mầm

Sự thông khí tác động lên quá trình hô hấp và các quá trình sinh tổng hợp.Cường độ hô hấp và các quá trình sinh hóa xảy ra trong hạt khi ươm phụ thuộc vào tỷ

lệ oxy và CO2 có trong khối hạt Quá trình hô hấp và các quá trình sinh tổng hợp xảy ramạnh nhất vào 4 ngày đầu của quá trình ươm (thời gian ươm mầm của một mẻ là 7

ngày) Việc tính toán lượng khí điều hòa cung cấp cho quá trình ươm mầm sẽ dựa vàolượng oxy cung cấp cho quá trình hô hấp của hạt đại mạch

Bảng 4.2: Sự biến thiên hệ số hô hấp ở giai đoạn ươm mầm đại mạch [1, tr95]

Thời điểm khảo sát Lượng oxy hấp thụ

Lượng khí tổn thất trong quá trình sử dụng là 20% Vậy lượng không khí thực

tế cần dùng trong quá trình ươm là: V = 45,5 ×100/80 = 56.9 (m3)

4.2.2 Kế hoạch sản xuất của nhà máy

Nhà máy làm việc một năm 12 tháng, một ngày 3 ca

Bảng 4.3.Biểu đồ sản xuất của nhà máy