Báo cáo thực tập công nghệ tại Habeco

Báo cáo thực tập công nghệ tại Habeco

Tæng c«ng ty r−îu bia n−íc gi¶I kh¸t hμ néi

B¸o c¸o ®−îc chia thμnh c¸c phÇn nh− sau:

Nguyên liệu đầu vào ( Malt + Gạo) Kiểm tra chất lượng Nhập vào xylô( bên ngoài nhà nấu) Nhập vào nhà Nấu bằng

gầu tải Phễu rót liệu Gầu tải Cân đầu vào

Gầu tải đưa lên tầng 6, rót vào 3 xilo (1- malt pháp; 1- malt Uùc; 1- gạo)

Các nguyên liệu khác: đường, hoa… được bốc xếp vào kho Nấu

KHU VỰC NẤU ĐƯỢC CHIA THÀNH 2 HỆ THỐNG:

1 Hệ thống tiếp nhận và sử lý nguyên liệu

2 Hệ thống nấu bia

1 Hệ thống tiếp nhận và sử lý nguyên liệu

1.1 Hệ thống tiếp nhận nguyên liệu

A.Quy trình công nghệ:

Xem hình trang bên

Vào nhà Nấu Xích tải nguyên liệu Xylo NL Phễu nhập

Gầu tải Cân nhập Lọc bụi Xích tải Vít tải

B TIÊU CHUẨN CHẤT LƯỢNG NGUYÊN LIỆU ĐƯA VÀO NẤU:

- Tỷ lệ tấm nhỏ lọt qua sàng cỡ ф 1.25mm ≤ 0,3%

- Gạo không mốc, không vón cục, không mối mọt

3 Đường

- Độ ẩm ≤ 0,3%

- Cảm quan: Đường trắng, không ướt

- Bao bì: Nguyên vẹn, khối lượng tịnh 50 ±0,5kg

4 Hoa:

- Bao bì, nguyên vẹn

+ với hoa viên: 8%

+ với hoa thơm: 3-5%

5 Nước nấu:

+E.Coli

+S.aureus;Strep.faecal;Cl.Perfringen

Số VK/1ml Số khuẩn lạc/1ml 0

* : chỉ tiêu tham khảo

C KHU SỬ LÝ VÀ NGHIỀN NGUYÊN LIỆU

1.Quy trình công nghệ:

Sàng Tách đá Bin chứùa

trước nghiền

Nguyên liệu( Malt, gạo) Vít tải, gầu tải Sàng (tầng 6)

Tách đá(tầng 5) Cân(tầng 4) Bin chứa(tầng 4)

Gầu tải, vít tải Máy nghiền(malt, gạo- tầng 5)

Bin chứa(malt, gạo-tầng 3), gồm: 1bin malt đường hóa(grist bin1)

1bin gạo (rice grist )

Máy lọc bụi Máy nghiền Cân và bin chứa

2.THIẾT BỊ TRONG HỆ THỐNG NHẬN, SỬ LÝ VÀ NGHIỀN NGUYÊN LIỆU HÃNG CUNG CẤP CHÍNH: SEEGER- Gemany

2.1 Các thiết bị vận chuyển nguyên liệu

trí ngửa và được rót nguyên liệu vào tại một cửa nạp

liệu Tại đỉnh, khi chuyển hướng, nguyên liệu từ gầu

được đổ ra, chảy vào máng hứng và vào thiết bị sau

Chiều cao : từ 11,5 đến 23 m

Công suất ra của motor 1,5 -2,2 kW

Công suất : 10 t/giờ

Là băng tải chuyển động trục vít thường dùng đểvận

chuyển bột,và cả malt và gạo Nó như là một bộ phận cung

cấp vật liệu hoặc băng tải trung gian trong một dây truyền và

thường chuyển vật liệu theo phương nằm ngang

Công suất: 4 t/h - malt

22,5 t/h - bột (malt,malt/gạo)

12,5 t/h - bột gạo

Công dụng: chứa malt ( 02 thùng-1 Pháp-1Uùc) và gạo (01thùng)

Thể tích

Thiết kế Xây băng bê tông

Van trượt đầu ra vận hành : khí nén - điện tử

2.1.5 Cân điện tử

Số lượng 3 cái( nhập Nl, cân malt, cân gạo)

Hãng sản xuât: Weber waagenbau U

Tác dụng : cân malt/gạo

Công suất : cân nhập-10 t/giờ

Cân malt- 4 t/ giờ Cân gạo -2,5 t/giờ

Bao gồm :

- Hệ thống cân có 2 cảm biến tải trọng DMS

- Đầu vào của cân với thiết bị định lượng dạng tấm điều khiển bằng điện tử - khí nén cho dòng chính và dòng tinh

2.1.6 Máy sàng tuần hoàn

Công suất ra cuả động cơ : 0,75 kW

Khí hút yêu cầu : 20 m3 / phút

Chiều rộng của lưới sàng : 1.000 mm

Chiều dài của lưới sàng : 1.500 mm

Công suất ra cuả động cơ : 0,75 kW

Khí hút yêu cầu : 20 m3 / phút

Chiều rộng của lưới sàng : 1.000 mm

Chiều dài của lưới sàng : 1.500 mm

1.3.6 1 Máy tách đá và mạt kim loại

Công suất ra của động cơ lắp đặt : 0,7 kW

Khí hút yêu cầu : 90 m3/phút

Vật liệu : thép sơn phủ

Có gắn động cơ công suất 0.7 kW

Khí hút/xả cần 90 m3/phút

Vật liệu : thép sơn phủ

Nguyên lý hoạt động: Xem hình dưới:

1.3.11 1 Máy nghiền buá

Để nghiền malt thành bột mịn thích hợp cho máy lọc hèm

Đối với nghiền malt:

Nguyên lý hoạt động dựa trên cách sử dụng các sàng hoạt động tuần hoàn có các kích thước lỗ sàng khác nhau Nguyên liệu vào ở đầu cao hơn, các dòng sản phẩm ra ở đầu thấp hơn, cùng với hút khí đầu ra

Vật liệu : thép có sơn phủ

Đối với nghiền gạo:

Bao gồm :

- Vỏ máy nghiền với cửa mở được

(điều khiển bằng điện tử)

- Rotor với các búa đập, có thể đảo

chiều

- Lưới sàng

- 2 trục vít định lượng

- Động cơ

- Nhiệt kế tiếp xúc

- Bộ phận hạ lưới sàng bằng khí

nén

- Giảm áp cho máy nghiền

bao gồm tấm nổ với công tắc và

kênh dẫn ra khí ra ngoài

1.4 THIẾT BỊ LỌC BUỊ

Có 02 thiết bị lọc bụi ở gầu tải nhập liệu Ở dây truyền sử lý malt và sử lý gạo có thiết bị lọc bụi riêng

1.4.1 Thiết bị lọc bụi phần nhập liệu

Làm sạch tự động hoàn toàn

diện tích sạch hiệu quả 1,2 m2

nhu cầu khí nén 1,2 Nm3/giờ ở áp suất làm việc 5-6 bar

Quạt : Lưu lượng thể tích 12 m3/phút

1.4.2 THIẾT BỊ LỌC BỤI CHO DÂY CHUYỀN MALT

Máy lọc

Làm sạch tự động hoàn toàn

diện tích sàng hiệu quả 28,1 m2

nhu cầu khí nén 15 Nm3/giờ ở áp suất làm việc 4 bar

Quạt Lưu lượng thể tích 125 m3/phút

1.4.3 THIẾT BỊ LỌC BỤI CHO DÂY CHUYỀN GẠO

Máy lọc

Làm sạch tự động hoàn toàn

diện tích sàng hiệu quả 28,1 m2

nhu cầu khí nén 13,5 Nm3/giờ ở áp suất làm việc 4 bar

Quạt Lưu lượng thể tích 125 m3/phút

2 Hệ thống nấu bia

2.1 Sơ đồ công nghệ

Xem hình vẽ dưới đây:

Bin gạo

Bin malt 2

Bin malt 1

Nồi Cháo Rice Cooker

Nồi Malt Mast tun

Máy Lọc hèm Mash filter

Bồn chứa trung gian Pre-running tank

Wort heater Nồi hoa

công thức nguyên liệu vμ sơ đồ nấu

1 Công thức nguyên liệu

Đơn vị tính: kg/mẻ nấu

2 Phân bổ nguyên liệu và sản lượng các nồi.

Nguyên liệu Bia 10 0 S Bia 10,5 0 S Bia 11 0 S Bia 11,9 0 S

2120

200

450

1 - 1,5 10hl - 45oC 65hl - 45oC 29hl - 30oC

2080

200

450

1 - 1,5 10hl - 45oC 65hl - 45oC 29hl - 30oC

1560

200

300

0 10hl - 45oC 55hl - 45oC 27hl - 30oC

Nồi malt

1.Nguyên liệu

- Lượng malt (kg)

- Axít Lactic ( lit - bổ sung sau

khi xuống bột xong)

2630

0

1 - 1,5 10hl - 30oC 114hl - 30oC

2770

0

1 - 1,5 10hl - 30oC 114hl - 30oC

3440 4,5

4 10hl - 35oC 120hl - 35oC

- Hoa viên 8%α axit đắng (kg -

tuần hoàn sau khi sôi được 30

phút)

- Hoa viên thơm (kg - bổ sung

trước khi đun sôi lại)

3 Sơ đồ nấu

Chú ý:

Nhiệt độ hồ hoá: 86 ± 1oC; Nhiệt độ đạm hoá: 52 ± 1oC

Nhiệt độ nước xuống dịch hóa: 300

C ; Nhiệt độ đường hoá 1: 64 ± 1o

- Thời gian giữ nhiệt và nâng nhiệt cho phép ± 5 phút

- Có thể thay đổi tỉ lệ nước giữa các nồi để đảm bảo nhiệt độ đạt yêu cầu (khoảng thay đổi cho phép là ± 10%)

- Trước khi được bổ sung vào nồi nấu, các phụ gia CaCl2 , ZnCl2 phải hòa tan cùng với nước Axít lactic phải pha loãng với nước theo tỉ lệ 1: 5

THIẾTBỊ KHU VỰC NẤU

2.1 NỒI NẤU GẠO Rice cooker:

với đáy gia nhiệt và 2 vùng gia nhiệt thân nồi bằng thép không rỉ

Dung tích làm việc 121 hl

Tổng diện tích gia nhiệt 17,6 m2

được thiết kế cho áp lực làm việc 4,0 bar

với nhiệt độ hơi nước bão hoà 151,87oC

Diện tích gia nhiệt đáy 5,6 m2

Bao phủ đến dung tích khoảng chừng 9 hl

Diện tích bề mặt gia nhiệt thân nồi 1 7.5 m2

Bao phủ đến dung tích khoảng chừng 70 hl

Diện tích bề mặt gia nhiệt thân nồi 2 4,5 m2

Bao phủ đến dung tích khoảng chừng 70 hl

Tốc độ gia nhiệt :

121 hl được gia nhiệt ừ 72oC đến 100oC trong 19 phút

2.1.2 Boô phaôn khuaây ñöôïc truyeăn ñoông töø beđn döôùi

Vieôc khuaây troôn mánh vaø caơn thaôn , vôùi haâp thú oxygen ít nhaât, ñöôïc bạo ñạm bôûi hình dáng ñaịc bieôt cụa caùnh khuaây, laĩp ñoông cô hoôp soâ vaøo noăi 2.1.3 1 ñaău phun cip DN 40, goùc phun 360o, Q = 16 m3/giôø

2.2 NOĂI NAÂU MALT – Mash tun

2.2.1 Noăi naâu malt baỉng theùp khođng rư

vôùi ñaùy gia nhieôt vaø voû gia nhieôt ôû thađn noăi

Dung tích laøm vieôc 235 hl

Toơng dieôn tích gia nhieôt 18,4 m2

ñöôïc thieât keâ cho aùp löïc laøm vieôc 4,0 bar

vôùi nhieôt ñoô hôi nöôùc baõo hoaø 151,87oC

AÙp löïc thieẩt keâ : 6,0 bar

Dieôn tích gia nhieôt ñaùy 9,5 m2

Bao phụ ñeân dung tích khoạng chöøng 20 hl

Dieôn tích beă maịt gia nhieôt thađn noăi 8,9 m2

Bao phủ đến dung tích khoảng chừng 115 hl

Tốc độ gia nhiệt :

235 hl được gia nhiệt ừ 65oC đến 76oC trong 11 phút

Bề dày vật liệu và vật liệu :

Đáy côn 20o được gia nhiệt 5 mm , thép không rỉ 1.4301/AISI 304 Thân nồi được gia nhiệt 5 mm , thép không rỉ 1.4301/AISI 304 Vỏ hơi nước thép không rỉ 1.4301/AISI 304 Thân nồi không có gia nhiệt 3 mm , thép không rỉ 1.4301/AISI 304 2.2.2 Bộ phận khuấy được truyền động từ bên dưới

Việc khuấy trộn mạnh và cẩn thận , với hấp thụ oxygen ít nhất, được bảo

đảm bởi hình dạng đặc biệt của cánh khuấy 2.2.3 Đầu phun CIP DN 50, góc phun 360o, Q = 35 m3/giờ

2.2.4 Các bơm dịch đường

2.3.1 Máy lọc hèm ZIEMANN (Máy lọc ép màng MK 15/20)

Chiều dài hữu dụng 9.600 mm

Diện tích bề mặt lọc 338 m2

Áp lực lọc tối đa 6 bar

Áp lực ép tối đa 6 bar

bao gồm :

1 Khung máy lọc ép

1 hệ thống thuỷ lực

65 khung mang để treo và dẫn hướng các tấm lọc

1 bộ các tấm bằng polypropylene

Với đầu vào ở đáy , kích thước 1.500 x 2.000 mm (Rộng x Cao)

bề dày lớp bả hèm 50 mm

bao gồm :

35 tấm lọc màng (bao gồm 2 tấm dự phòng)

33 khung lọc phòng (bao gồm 1 tấm dự phòng)

1 tấm đầu

1 tấm cuối

1 bồn đệm cân bằng áp suất

1 thiết bị phun rửa lưới tự động bao gồm bơm phun

Để phun rửa lưới , các tấm lọc được tự động di chuyển tới khoảng giữa của

khoảng hở

Chẳng bao lâu sau khi ống phun đến vị trí gờ dưới của tấm , ống vòi sẽ

phun rửa lưới lọc từ khoảng cách khoảng chừng 70 mm với áp lực 100 bar

Chẳng bao lâu sau khi ống phun đến vị trí gờ trên của tấm , ống phun sẽ bắt đầu

di chuyển xuống phiá dưới, để mỗi tấm sẽ luôn được phun rửa 2 lần

Số chu kỳ phun trên mỗi tấm được chọn lựa với công tắc kiểm tra

Chẳng bao lâu sau khi trở lại vị trí khởi đầu, thiết bị làm sạch được di chuyển

ngang qua một khoảng bằng với bề dày của một tấm (về phiá tấm đầu) và được

điều khiển bởi mạch trình tự , tấm kế tiếp được đặt giữa ống vòi, để nó được làm

sạch

1 bơm phun Q = 18 m3/giờ , H = 100 bar

Thùng chứa bã thải hình chữ nhật bằng thép không rỉ

nằm bên dưới Máy lọc, với thiết bị thải bã Kích thước đủ cho bã của một mẻ lọc

Bước 1: Điền đầy máy lọc qua đường ống dưới

Bước 2: Bơm hết dịch hèm, dịch đầu thu qua kênh phía trên

Bước 3: Rữa bã theo hướng AD đến BC Bước 4: Làm rỗng máy lọc

Bước 5:

Bước 6: Xả và đuổi bã

Bước6 Bước5

Bước4

Turbidity values: < 2–3 EBC

Yields: < 0.6 % soluble extract

Solids content: < 3 mg/l

First wort concentration: > 25 °P

Time of occupancy: < 90 min (= 16

brews/day)

2 dãi trục vít được lắp vào thùng , mỗi cái với động cơ truyền động 11 kW

Các trục vít này vận chuyển bã thải đến đầu ra thải bã ở giữa thùng

2.3.2 2 Silo chưá bả thải ướt bằng thép

kích thước đủ cho bả thải từ 12 mẻ, bao gồm :

Phòng đầu đến gờ dưới của vít tả định lượng 4.000 mm

Hệ thống Silo được trang bị với thiết bị phun , nó được thổi sạch bên trong và bên ngoài

và 2 Vít tải định lượng

2.4 1 HỆ THỐNG BỒN CHỨA DỊCH ĐƯỜNG TRUNG GIAN

bao gồm :

2.4.1 1 Bồn chứa dịch đường trung gian nằm ngang

bằng thép không rỉ

3 đầu phun CIPDN 20, góc phun 180o , hướng lên trên, Q (mỗi đầu) = 9 m3/giờ

2.4.2 Bơm trong khu vực hệ thống chứa dịch đường

1 bơm dịch đường

Công suất 95 m3/giờ Cột áp : 3,0 bar

2.5 1 NỒI ĐUN HOA

Dung tích tổng cộng 618 hl

Số lượng đầy bồn 468 hl

Đáy côn 20o 8 mm thép không rỉ 1.4301/AISI 304

Thân nồi 4 mm thép không rỉ 1.4301/AISI 304

1 Thiết bị đun bên trong bằng thép không rỉ 1.4301/AISI 304

Diện tích bề mặõt gia nhiệt 44,8 m2

Thiết kế cho vận hành 4 bar áp suất dư

với nhiệt độ hơi nưóc bảo hoà 151,87 oC

Tốc độ gia nhiệt :

468 hl được gia nhiệt từ 90 oC lên 99,9oC trong 12 phút

Công suất bốc hơi : 43 hl/giờ (43 hl/mẻ)

Thiết bị đun với đường kính khoảng chừng 1.000 mm và chiều cao trụ

4 đầu phun DN 32 để làm sạch bồn, góc phun 360o, Q (mỗi cái) = 15 m3/giờ

1 đầu phun DN 32 để làm sạch thiết bị đun, góc phun 360o, Q = 22 m3/giờ

2.5.1 2 Bồn định lượng houblon bằng thép không rỉ

dưới hình thức các bồn hình trụ côn

mỗi bồn gồm :

Dung tích tổng cộng 240 lít

Chiều cao bồn chưa kể chân đế 1.250 mm

Chiều cao tổng cộng 1.750 mm

1 đầu phun CIP DN 10, góc phun 360o , Q = 1,0 m3/giờ

1 bơm dịch đường vào Công suất 15 m3/giờ

Cột áp : 1,5 bar 2.6 1 NỒI ĐUN ĐƯỜNG

Chiều cao bồn chưa kể chân đế 2.530 mm

1 Thiết bị khuấy bằng thép không rỉ truyền động từ bên trên

Việc khuấy trộn mạnh và cẩn thận , với hấp thụ oxygen ít nhất, được bảo đảm bởi hình dạng đặc biệt của cánh khuấy

1 đầu phun CIP DN 40, góc phun 360o , Q = 16 m3/giờ

1 Bơm nước đường Công suất 20 m3/giờ

Cột áp : 2,0 bar

2.7 CÁC PHẦN THU HỒI NĂNG LƯỢNG

với bộ ngưng tụ hơi nước, bộ gia nhiệt dịch đường , bộ làm nguội nước ngưng và bồn chưá nước nóng, bao gồm :

1 Thiết bị trao đổi nhiệt chùm ống nằm ngang

(ngưng tụ hơi nước cho nồi nấu dịch đường)

để gia nhiệt nước bởi hơi nước của nồi nấu dịch đường

Công suất khi sử dụng tối đa hơi nước

Diện tích truyền nhiệt 124 m2

Gia nhiệt cho nước Từ 10-32/78oC đến 82/96oC

Lượng nước đi qua 30/43/125 m3/giờ

Hệ số cản nhiệt 0,0002 m2 K/W

Vỏ , đầu, các tấm ống, các bó ống làm bằng thép không rỉ 1.4301/AISI 304 cột chống bằng thép không rỉ 1.4301/AISI 304

1 Thiết bị trao đổi nhiệt chùm ống nằm ngang để làm nguội nước ngưng tụ

để làm nguội nước ngưng 42,5 hl/giờ từ 100oC xuống 30/37oC với nước từ 10-32oC lên 82 oC

1 Thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm để gia nhiệt dịch đường

để gia nhiệt dịch đường 950 hl/giờ từ 72oC lên 92oC với 1.110 hl/giờ nước nóng từ

96oC xuống 78oC

1 Bồn chứa bằng thép không rỉ cho nước nóng (96oC)

1 đầu phun CIP DN 40, góc phun 360o , Q = 24 m3/giờ

2.8 1HỆ THỐNG NỒI XOÁY LỐC

2.8.1 1 Nồi xoáy lốc bằng thép không gỉ

Dung tích tổng cộng 545 hl

Lượng dịch đường nóng ra 425 hl

Chiều cao thân trụ 3.000 mm

với 425 hl dịch đường nóng

2.8.2 1 Thiết bị phun cho thải chất đục

được lắp ở tâm của đáy nối xoáy lốc

Ống xả đáy với mặt bích nối Đầu phun quay với 4 vòi điều chỉnh được

(Q tổng cộng = 8,4 m3/giờ với 4 bar)

2.8.3 1 Đầu phun CIP DN 50 để làm sạch nối, góc phun 3600, Q= 35m3/h

2.9 HỆ THỐNG LÀM LẠNH DỊCH ĐƯỜNG VÀ HOÀ KHÍ DỊCH ĐƯỜNG

bao gồm :

2.9.1 2 Thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm để làm lạnh dịch đường

Mỗi thiết bị :làm lạnh 450 hl/giờ dịch đướng từ 98 oC xuống 7 oC với nước 498 hl/giờ từ 3 oC lên 83 oC

1 thiết bị hoà khí dịch đường cho lưu lượng dịch đường 450 hl/giờ

lổ phun đường kính 28 mm

1 Hệ thống ống CIP với các van màng vận hành bằng khí nén cho CIP DN 10, xả DN 10 và hoà khí DN 20

2.10 1 HỆ THỐNG CUNG CẤP NƯỚC NẤU

2.10.1 1 Bồn thẳng đứng bằng thép không gỉ

để chứa nước lạnh (30C)

1 Đầu phun DN 40, có góc phun 3600, Q=24m3/h

2.10.2 1 Bồn thẳng đứng bằng thép không gỉ cho nước nóng (820C)

Chiều cao của bồn 12.700 mm

1 Đầu phun DN 50, có góc quay 3600, Q= 35m3/h

2.10.3 1 Thiết bị trao đổi nhiệt dạng chùm ống để gia nhiệt cho nước

gia nhiệt 250 hl/giờ cho nước từ 62 oC lên 82 oC và

70-100 hl/giờ nước từ 10-32 oC đến 82 oC

với hơi nước bảo hòa (4 bar g/151,84 oC)

2.10.4 1 Bồn thẳng đứng bằng thép không rỉ cho nước lạnh (10-320 C)

1 Đầu phun CIP DN 40, có góc quay 3600, Q= 24 m3/h

2.11.1HỆ THỐNG CIP VỚI BẢNG PHÂN PHỐI

2.11.1 1 Bồn chứa nước thu hồi thẳng đứng bằng thép không rỉ

Chiều cao bồn chưa tính chân đế 3.080 mm

2.11.2 1 Bồn chứa sút thẳng đứng bằng thép không rỉ

Chiều cao bồn chưa tính chân đế 3.870 mm

2.11.3 1 Bồn chứa sút (làm lạnh dịch đường) thẳng đứng bằng thép không rỉ

Chiều cao bồn chưa tính chân đế 3.080 mm

2.11.4 1 Bồn chứa acid thẳng đứng bằng thép không rỉ

Chiều cao bồn chưa tính chân đế 3.080 mm

2.11.5 1 Thiết bị trao đổi nhiệt chùm ống nằm ngang để gia nhiệt sút

để gia nhiệt 600 hl sút /giờ từ 62oC lên 82oC bởi hơi nước bão hoà

(4 bar / 151,87 oC)

2.11.6 Thiết bị cho bổ sung định lượng hoá chất đậm đặc vào hệ thống CIP

1 bơm đẩy CIP

Công suất 60 m3/giờ Cột áp : 4,0 bar

2 bơm CIP hồi lưu

Công suất 60 m3/giờ Cột áp : 1,5 bar 2.12 HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN VÀ CÁC TRANG BỊ

Hệ thống điều khiển là hệ thống điều khiển qui trình cho điều khiển từ xa bằng tay với Trạm làm việc trên cơ sở VDU và con chuột cũng như tự động cho các quá trình liên tiếp nhau như sau với hệ thống tự động BRAUMAT NT

- Khu vực xử lý, tồn trữ và nghiền nguyên liệu

- Nồi nấu gạo 1 và 2

- Nồi nấu Malt 1

- Nồi nấu Malt 2

- Hệ thống lọc hèm

- Thải bã

Bồn chứa dịch đường cuối

- Hệ thống chứa dịch đường trung gian

- Hệ thống nồi nấu dịch đường với thiết bị gia nhiệt bên trong

- Các phần lắp đặt cho thu hồi năng lượng

- Hệ thống nồi xoáy lốc

- Hệ thống thu chất đục

- Bồn định lượng đường

- Hệ thống định lượng houblon

- Hệ thống cung cấp nước nấu bia

- Hệ thống phân phối hơi nước

- Làm lạnh dịch đường

- Hoà khí dịch đường

- Hệ thống CIP với bảng phân phối (Nhà nấu)

Phạm vi của các thiết bị được điều khiển tương ứng phạm vi chi tiết sau :

a/ Hệ thống nghiền :

Khoảng 8 van cánh bướm vận hành bằùng khí nén điện tử (1 công tắc gần) Khoảng 40 động cơ truyền động

Khoảng 4 tín hiệu đo tương tự (analog) Phạm vi chính xác sẽ được xác định và định giá dựa trên sơ đồ cuối cùng của hệ thống nghiền

b/ Hệ thống nhà nấu :

Khoảng 180 van cánh bướm vận hành bằng khí nén ( 1 công tắc gần) Khoảng 20 van điều khiển

Khoảng 37 động cơ / bơm Khoảng 45 tín hiệu đo tương tự (analog)

Hệ thống điều khiển toàn bộ được thiết kế theo các tiêu chuẩn kỹ thuật của Ziemann

Dựa trên chương trình của khoá liên động an toàn toàn diện và điều khiển modul trong phần mềm, các sai số vận hành sẽ được kết thúc, trong phạm vi chức năng BRAUMAT Bao gồm tất cả các khoá liên động (phần cứng và phần mềm) yêu cầu cho việc bảo vệ Các chương trình điều khiển qui trình được lưu giữ bởi bộ phận dự trữ có pin gắn liền trong S7 ở bộ nhớ cho người sử dụng

Hệ thống tự động “Braumat NT”

bao gồm :

1 hệ thống điều khiển Braumat NT với hỗn hợp điều khiển bằng tay hoặc tự động Điều khiển bằng tay thực hiện qua con chuột và bàn phím Hiển thị qua 3 trạm điều khiển

Cho điều khiển bằng tay thông qua hệ thống điều khiển quy trình Braumat NT bằng con chuột thông qua các màn ảnh giao diện hoàn toàn bằng hình ảnh đồ họa của dây chuyền có thể kiểm soát việc vận hành Việc thông tin hoàn toàn với người vận hành được tổ chức bởi hệ thống phần mềm BRAUMAT NT

Quá trình đường hóa : nấu và ngừng nấu được tự động hoá

Quá trình lọc : việc nhập hèm được tự động hóa

Toàn bộ quá trình lọc được điều khiển tự động

Nấu dịch đường : Việc nạp vào nồi nấu dịch đường và nầu dịch đường

được tự động hóa (điều khiển thời gian ) Cùng thời gian được yêu cầu bởi chương trình, các sồ lượng riêng biệt houblon được nhập và tự động thêm vào dịch đường việc kiểm soát sự có sẵn houblon bởi sự ghi nhận của người vận hành được yêu cầu từ hệ thống điều khiển trong quá trình

Nếu người vận hành không nhận biết được, hệ thống báo động sẽ được kích hoạt và quy trình bị gián đoạn nếu cần thiết ,sau một thời gian an toàn

Bồn CIP Việc tẩy rửa CIP các bồn được điều khiển bằng thời

2 Lên men và lọc bia

2 Quá trình lên men bia

2.1 Khái niệm về lên men bia:

Dịch đường chứa các loại đường: sucrose, fructose, glucose, maltose, maltotriose cùng với dextrin Trong điều kiện thông thường nấm men bia có khả năng sử dụng theo trình tự sau:

Glucose ặ Fructose ặ Maltose ặ Maltotriose

Điều cơ bản của các chủng nấm men bia là không lên men được maltotetraose và các dextrin

Bước đầu tiên của việc hấp thụ đường nhờ nấm men quá trình vận chuyển qua màng tế bào hoặc là sự thủy phân trước bên ngoài màng rồi được chuyển vào trong tế bào một phần hay tất cả các sản phẩm thủy phân

Maltose là nguồn đường dồi dào nhất trong dịch đường nhưng sự hấp thụ chúng bị ức chế bởi sự có mặt của glucose Chỉ khi nấm men hấp thụ được khoảng 50% lượng glucose thì maltose và maltotriose mới được hấp thụ

Sự lên men nhờ nấm men cần phải là quá trình kị khí Trong môi trường hiếu khí, nấm men phát triển tốt trên môi trường đường tạo sinh khối và CO2 Khi không còn ô xy, tế bào chuyển thành trao đổi kị khí, kết quả là tạo thành một lượng nhỏ sinh khối nhưng lại tạo ra một lượng cồn đáng kể

Nấm men chuyển hoá đường bằng cách hô hấp hoặc lên men:

+Quá trình hô hấp:

C6H12O6 + O2 6H2O + 6 CO2

+ Quá trình lên men:

C6H12O6 2 C2H5OH + 2 CO2 Trong quá trình lên men bia nấm men sử dụng nguồn dinh dưỡng có trong dịch đường

để sinh trưởng và tồn tại Đồng thời chúng cũng thải một lượng lớn các hợp chất vào dịch

đường lên men và có thể ảnh hưởng đến chất lượng của sản phẩm bia Cồn và CO2là hai hợp chất chủ yếu, nhưng những hợp chất quan trọng khác cũng được thải ra môi trường Mặc dù với nồng độ thấp nhưng chúng lại có hương rất mạnh vì vậy có thể ảnh hưởng đến chất lượng cảm quan của bia thành phẩm Sự hình thành các sản phẩm bài tiết này phụ thuộc vào toàn

bộ sự cân bằng quá trình trao đổi chất của giống nấm men, và có rất nhiều nhân tố có thể biến đổi sự cân bằng này và vì vậy có thể ảnh hưởng đến hương vị của sản phẩm

2.1.1 Một số sản phẩm phụ quan trọng như:

2.1.1.1 Các rượu bậc cao:

Một số cồn cao quan trọng có trong bia là:

• n-propanol

• isobutanol (2-methyl propanol)

• active amyl alcohol (2-methyl-1-butanol)

• isoamyl alcohol (3-methyl-1-butanol)

2.1.1.3 Carbonyls (aldehydes and ketones):

Khoảng 200 hợp chất carbonyl được phát hiện tham gia vào sự tạo hương của bia và các loại đồ uống có cồn khác Các hợp chất carbonyl cũng ảnh hưởng đáng kể đến tính ổn định của hương bia Khi nồng độ của các hợp chất carbonyl vượt quá nhiều thì gây hỏng hương vị bia

Các cacbonyl tạo hương khác, sự có mặt của chúng trong bia được xác định nhờ giai

đoạn lên men là vicinal diketones, diacetyl (2,3-butanedione) và 2,3-pentanedione Cả hai thành phần này tạo ra hương kẹo đường bơ và hương của bia

Về số lượng diacetyl là quan trọng nhất vì ngưỡng cảm quan của nó là khoảng 0,1 ppm và 10 lần thấp hơn ngưỡng của 2,3-pentanedione Những đặc tính cảm quan của vicinal diketones tham gia tới tất cả tới khẩu vị và hương của các loại nấm men nổi nhưng trong hầu hết nấm men chìm thì chúng lại gây ra những đặc tính không tốt

Diacetyl đạt đỉnh điểm vào giai đoạn cuối của hoạt động sinh trưởng của nấm men Sự khử diacetyl xảy ra vào giai đoạn muộn hơn của quá trình lên men khi sự sinh trưởng đã kết thúc Sự khử vicinal diketones ở giai đoạn muộn của lên men và trong quá trình lên men phụ cần có đủ lượng nấm men trong dịch lên men Nếu nấm men sớm bị loại bỏ thì hàm lượng diacetyl còn lại sẽ cao trong bia thành phẩm vì vậy điều này nên được loại trừ

2.1.1.4 Các hợp chất sulfur

Các hợp chất sunlfur tham gia đáng kể vào hương vị của bia Một lượng nhỏ hợp chất sulfur là có thể chấp nhận được trong bia Khi vượt quá chúng làm tăng hương không mong

muốn Nhiều hợp chất sulfur có mặt trong dịch đường không xuất phát từ lên men, một số là

từ nguyên liệu sử dụng Tuy nhiên nồng độ của H2S (mùi trứng thối) và SO2 (mùi diêm cháy)

là phụ thuộc vào hoạt động của nấm men Không kiểm soát được quá trình lên men có thể gây ra mức nồng độ cao không mong muốn của những hợp chất này xuất hiện trong bia thành phẩm

H2S và SO2 được tạo thành trong quá trình lên men Cả hai đều là chất trung gian trong sinh tổng hợp của sulfur chứa aminô a xít cysteine và methione Các con đường chuyển hoá sulfur được hiểu biết ít hơn so với các con đường carbonhydrate và nitơ, và do vậy các phản ứng nấm men tạo sulfur là chưa được biết rõ

2.1.1.5 Các a xít béo và hữu cơ

Có khoảng 110 a xít, gồm cả hữu cơ và các a xít béo mạch ngắn-trung bình-dài có mặt trong bia Một phần là từ malt hay các thành phần khác của dịch đương, nhưng sự cân đối được hình thành trong quá trình lên men như là kết quả của sự chuyển hoá của nấm men Các a xít hữu cơ tham gia làm giảm pH trong quá trình lên men và tạo hương cho bia thành phẩm

1.2 Thiết bị lên men

Lên men 2 gồm 14bồn lên men từ ZKG 320 – ZKG 333, mỗi bồn dung tích 1465 HL

Lên men 3 gổm 21 bồn CCT dung tích 2030 HL

Hệ thống lên men 2 và 3 của nhà máy là hệ thống lên men tăng trụ đáy côn ngoài trời Cấu tạo cơ bản như hình vẽ dưới đây:

Thiết bị lên men trụ đứng đáy côn (1) lối đi bảo dưỡng, (2) đỉnh chóp chứa thiết bị, (3) Cáp dẫn và ống thoát nước riêng biệt, (4) Kết nối đo nhiệt độ, (5) khoang làm lạnh nhỏ cho lạnh sâu, (6+8) khoang làm lạnh cho lên men, (7) lớp vỏ ngoài, (9) liên kết cấp dịch ammonia với van, (9a) đường thoát ammonia ngưng tụ, (10) vùng lạnh đáy côn, (11) đáy côn với đầu chụp DN 450, (12) van lấy mẫu, (13) đường ống cấp và thoát đỉnh (CO2, khí, CIP) được lắp ráp riêng biệt, (14) điều khiển và kiểm tra áp suất, (15) chuông báo đầy và hết tank

• Giai đoạn lên men 9,5oC

• Giai đoạn lên men 12,5oC

• Giai đoạn rút men

• ủ men, tàng trữ ở nhiệt độ thấp

Yêu cầu chung:

Nhiệt độ chảy dịch nha vào CCT từ 9 ữ 9,50C

Bổ sung Enzyme Maturex theo tỷ lệ 0,8 kg/ mẻ dịch nha, đối với bia 12oS đạt hàm lượng

là 2g/hl, tính toán lượng enzyme để bổ xung một lần cho 01 bồn trước khi chảy nha vào, vị trí đưa enzyme vào tại khủy nối đáy bồn Men được đưa vào cùng mẻ dịch nha đầu tiên, đạt tỉ

kg/m3, dày150 mm

Thiết bị làm sạch Đầu phun 50 mm, lưu lượng 35 m3/giờ, áp suất 2 bar

áp suất làm việc/ áp suất tối đa

Bề dày lớp bảo ôn

2.3.1 Giai đoạn lên men 9,50C

• Tiếp giống từ bồn men bảo quản để đạt tỷ lệ khoảng 25-30 triệu tế bào/ml

• Sau 8h kể từ khi đầy bồn, lắp ống điều chỉ áp lực của tank lên men vào đường thu hồi CO2

• Đặt và duy trì áp suất là 0,3 bar

• Đặt và duy trì nhiệt độ lên men chính là 9,5 0C

• Khi Pz đạt 5-5,5 thì chuyển sang giai đoạn lên men ở 12,5oC

• Thời gian của giai đoạn này thường khoảng từ 3-4 ngày

• Mở van số 1

• Van được đánh số từ trên xuống dưới với thứ tự 1, 2, và 3 tương ứng với các van

đỉnh, thân và dưới Van khoang lạnh tại đáy côn hầu như không dùng ở LM2

2.3.2 Giai đoạn lên men 12,50C

• Đặt và duy trì áp suất trong giai đoạn này là từ 07- 0,9 bar

• Đặt và duy trì nhiệt độ lên men chính là 12,50C

• Riêng lên men 12oS thì duy trì 12,5oC với áp suất bề mặt 0,3 bar cho tới khi Pz = 3,5-4 thì mới đặt áp suất 0,9 bar

• Khi 2,6≤Pz≤2,9 chuyển sang giai đoạn hạ lạnh để rút men

• Riêng lên men 12oS khi 2,5≤Pz ≤2,7 mới chuyển sang giai đoạn rút men Sau

• Trường hợp những tank độ Pz khoảng 2,9 mà sau 0,2 ngày đo Pz không giảm vẫn tiến hành hạ lạnh

• Thời gian giai đoạn này khoảng 3-4 ngày

Quá trình lên men chính việc sử dụng mở lạnh các khoang lạnh trên 1 là nhằm mục đích tạo dòng đối lưu trong tank lên men, quá trình lên men sẽ sinh nhiệt vì vậy nhiệt độ tăng, khi

mở van lạnh khoang trên sẽ làm hạ nhiệt độ của dịch lên men phía trên tank do đó trọng lượng riêng của dịch lớn hơn sẽ chìm xuống phía dưới trong khi nhiệt bên dưới lại cao hơn nên dịch sẽ đi theo hướng lên trên tạo nên dòng đối lưu, thuận lợi cho quá trình tiếp xúc của nấm men với dịch lên men

2.3.3 Giai đoạn hạ lạnh, rút men:

- Đặt nhiệt độ trên máy tính cho tank lên men là 50C

- Trong giai đoạn này vẫn giữ áp suất trong bồn là 0,9 bar

- Mở lạnh van 2 và 3

2.3.4 Giai đoạn hạ lạnh 10C và ủ chín lên men phụ:

Tổng quá trình lên men là khoảng:

Bia hơi : 12 ngày

Bia chai : 16 ngày

Bia lon : 20 ngày

Theo dõi và kiểm soát quá trình lên men

Kiểm soát theo dõi trong lên men chính kiểm tra độ đường mỗi ca một lần/bồn, khi sắp tới giai đoạn chuyển tiếp giai đoạn lên men thì có thể phải đo nhiều hơn, để đảm bảo chuyển tiếp giai đoạn chính xác Các thông số thường xuyên phải kiểm tra, theo dõi gồm: nhiệt độ, áp suất, tốc độ lên men

2.4 Bảo quản và tái sử dụng nấm men

Lên men 3 có 4 bồn bảo quản men dung tích 70 hl

Nấm men sau quá trình lên men còn lại ở đáy tank lên men gồm có 3 lớp

• Lớp nấm men trên gồm chủ yếu là bọt xẹp xuống và nấm men kết lắng ở giai

Sự thu hồi từng lớp nấm men này là không thể thực hiện được trong thực tiễn vì không

có ranh giới rõ ràng về vật lý giữa các lớp mà chỉ có sự khác nhau về mức độ tạp nhiễm do

bẩn và không thể tách ra được trong quá trình thu hồi nấm men

Quá trình bảo quản men sữa nhằm đảm bảo cho nấm men không bị mất hoạt lực lên men, do đó quá trình này thường được duy trì ở nhiệt độ thấp và có đảo trộn để đảm bảo nhiệt độ đồng nhất và loại trừ CO2 Nấm men cho thấy khuynh hướng thoái hoá thì phải được thay thế bằng nhân giống nấm men mới

2.4.1 Thu hồi và bảo quản tại lên men 2

Sau khi xả cặn men tại đáy tank lên men và xác định mẫu men sữa đảm bảo yêu cầu

về chất lượng thì tiến hành thu hồi men về bồn bảo quản cho tái sử dụng

Men được bảo quản trong bồn bảo quản ở điều kiện 50C, thời gian đảo trộn bằng cánh khuấy là 2h/lần mỗi lần 5 phút

2.4.2 Bảo quản tại lên men 3

Quá trình thu hồi men được thực hiện tương tư như ở lên men 2, riêng phần khuấy trộn men được thực hiện bằng bơm tuần hoàn với chế độ 25phút nghỉ lại bơm tuần hoàn 5 phút

Quá trình tái sử dụng men thường không vượt quá 15 đời men, chất lượng của men sữa phải được kiểm tra đảm bảo hoạt lực lên men tốt và ít tạp nhiễm mới được sử dụng lại

2.5 Quá trình nhân giống nấm men

Lượng nấm men cần cho lên men đạt được thông qua nhân giống nấm men thuần khiết Quá trình nuôi cấy nấm men thuần khiết gồm phân lập tế bào khỏe và nhân lên đạt số lượng cần thiết để tiếp giống cho lên men

Nhân giống gồm 3 bước:

• Phân lập tế bào thích hợp

• Nhân tế bào trong phòng thí nghiệm tới thể tích 20L ở giai đoạn lên men mạnh

• Nhân giống tại quy mô sản xuất để đạt được mật độ cần thiết cho tiếp giống

Nhân giống nấm men:

Tuỳ thuộc vào điều kiện sản xuất mà tiến hành nhân giống phù hợp, thường khoảng 2 tháng một lần thì tiến hành nhânn giống nấm men cho sản xuất

Quy trình nhân giống trong phòng thí nghiệm

Thường được thực hiện ở nhiệt độ từ 20-25oC, thời gian từ 24-36h

Giống cấy vào ống nghiệm dịch ặ ống nghiệm dịch/ 20ml dịch/ bình100 mlặ20ml giống/

80 ml dịch/ bình 250 mlặ100 ml giống/ 400 ml dịch/ bình 1000 mlặ 500 ml giống/ bình

1000 ml

Quy trình nhân giống nấm men trung gian:

Tại lên men 3 gồm có 2 bồn nhân giống nấm men: 30 và 110 HL

15 l ặ 60 l (15oC/48-72h) ặ 200 l (15oC/48-72h)ặ 600 l (15oC/48-72h)ặ 1400 l (15o 72h)ặ 6000 l ặ vào bồn lên men lên men

C/48-2.6 Quá trình CIP

Vệ sinh là rất quan trọng trong quá trình sản xuất bia, nó ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng và tính ổn định của bia thành phẩm Để đảm bảo chất lượng quá trình vệ sinh phải

được thực hiện tại tất cả các thiết bị tham gia vào quá trình sản xuất bia từ các đường ống dẫn truyền, các thiết bị bơm, tank tàng trữ và lên men

Trong quá trình làm sạch cần phải hiểu được mục tiêu và những vấn đề về vệ sinh và chống tạp nhiễm như:

• Thiết bị lên men, các loại vật liệu và các đặc tính của chúng

• Các hoá chất vệ sinh và hoá tiệt trùng

• Vệ sinh và chống tạp nhiễm bằng hệ thống vệ sinh tại chỗ (CIP) và những phương pháp khác

2.6.1 Quy trình vệ sinh bao gồm các bước chính sau:

• Rửa sơ bộ (rửa trôi các cặn bẩn dễ loại bỏ)

• Rửa NaOH 2% (tuần hoàn)

• Rửa trung gian (rửa loại bớt xút)

• Rửa HNO3 2% (tuần hoàn)

• Rửa trung gian (rửa loại bớt a-xít)

• Khử trùng bằng P3 Oxonia active

Tuỳ thuộc vào quá khoảng cách từ hệ CIP tới thiết bị cần vệ sinh để tính toán thời gian

đuổi nước cũng như hoá chất trên đường ống cho phù hợp

Quá trình kiểm soát nồng độ hoá chất được điều khiển thông qua đầu đo do đó có thể điều khiển quá trình xả ra ngoài phần hoá chất loãng và tuần hoàn sử dụng lại khi nồng độ hoá chất đặc gần với yêu cầu

CIP cho bồn

• Rửa sơ bộ (rửa trôi các cặn bẩn dễ loại bỏ) bằng xút loãng

• Rửa NaOH 2% (tuần hoàn)

• Rửa trung gian (rửa loại bớt xút)

• Rửa HNO3 2% (tuần hoàn)

• Rửa trung gian (rửa loại bớt a-xít)

• Khử trùng bằng P3 Oxonia active 0,2%

CIP cho đường ống