Báo cáo thực tập Công ty cổ phần bia Sài Gòn - Nghệ Tĩnh

š LỜI MỞ ĐẦU › Khi nhu cầu sống của con người ngày càng được cải thiện thì nhu cầu ăn uống cũng ngày càng cao, không những về số lượng mà về cả chất lượng, không những ăn no mà phải ăn ngon. Vì vậy việc có những sản phẩm thực phẩm vừa đáp ứng được thị hiếu, vừa đáp ứng dinh dưỡng là vấn đề cần thiết, cũng từ đó mà nghành công nhệ thực phẩm đã ra đời và ngày càng phát triển. Trường Cao Đẳng Lương Thực - Thực Phẩm (CĐ LT-TP) là một đơn vị có bề dày lịch sử khá lâu đời (Thành lập từ năm 1976 với tên Trường TH NN & CN Thực Phẩm Đà Nẵng, Năm 2002, trường đã được nâng cấp thành Trường Cao Đẳng Lương Thực - Thực Phẩm như bây giờ). Đến nay trường CĐ LT-TP là một trong những đơn vị đi đầu về đào tạo nghành công nghệ thực phẩm khu vực Miền Trung – Tây Nguyên nói riêng và cả nước nói chung. Phương châm đào tạo của trường là lý thuyết đi đôi với thực hành, vì vậy số lượng và chất lượng các xưởng thực hành ngày càng được cải thiện. Để tạo điều kiện cho sinh viên cũng cố lại những kiến thức đã học gần 3 năm tại trường; nhà trường đã tổ chức, bố trí thời gian 2 tháng cho sinh viên đi thực tập tại các đơn vị sản xuất, chế biến thực phẩm. Trên tinh thần đó, tôi đã quyết định chọn thực tập nghành công nghệ sản xuất bia tại công ty cổ phần bia Sài Gòn - Nghệ Tĩnh. Bia là một sản phẩm thực phẩm không chỉ là thức uống vật chất mà còn là “món ăn” tinh thần. Về phương diện thực phẩm, bia là đồ uống có độ cồn thấp, dinh dưỡng cao được sản xuất từ malt đại mạch, thế liệu, hoa houblon, nước.... Ngay từ những năm 7000 trước công nguyên, bia đã ra đời như một thứ thuốc chữa bệnh, nước giải khát [1]....Ngày nay, khi xã hội ngày càng phát triển, nhu cầu về bia ngày càng tăng, nghành bia ngày càng phát triển, bia luôn có mặt trong các ngày lễ, tết, cưới, hỏi....như một thú giải trí thật sự. Công ty cổ phần bia Sài Gòn - Nghệ Tĩnh là công ty con của tổng công ty Bia - Rượu - NGK Sài Gòn. Bia Sài Gòn là một trong những sản phẩm của công ty và có thương hiệu khá lớn trên toàn quốc. Với công nghệ sản xuất hiện đại, lấy chất lượng làm đầu nên sản phẩm ngày càng chiếm thị phần trên thị trường cả nước. Qua gần 2 tháng thực tập tại công ty, được sự giúp đỡ tận tình của ban lãnh đạo công ty, các anh chị công nhân trong nhà máy, sự hướng dẫn của giáo viên hướng dẫn cũng như các thầy cô trong trường, tôi đã hoàn thành đợt thực tập. Bản báo cáo này được viết nhằm tổng hợp lại những kiến thức đã học trên lý thuyết cũng như học thực tế tại công ty. Báo cáo gồm 86 trang, chia làm 3 phần: Phần 1 (4 trang): Giới thiệu sơ lược về công ty cổ phần bia Sài Gòn - Nghệ Tĩnh và nhà máy bia Nghệ An, Phần 2 (77 trang, 11 chương): Thực tế sản xuất bia tại công ty, Phần 3 (1trang): So sánh giữa lý thuyết và thực tế sản xuất. Tuy đã cố gắng nhiều nhưng với điều kiện và năng lực còn hạn chế nên chắc chắn báo cáo vẫn còn nhiều thiếu sót, mong ban lãnh đạo công ty cổ phần bia Sài Gòn-Nghệ Tĩnh, các anh chị công nhân nhà máy bia Nghệ An, các thầy cô trong trường và các bạn đọc đóng góp ý kiến để báo cáo ngày càng hoàn thiện. Xin chân thành cảm ơn ban lãnh đạo công ty, các anh chị công nhân nhà máy, giáo viên hướng dẫn, các thầy cô và các bạn đã nhiệt tình giúp đỡ tôi trong suốt thời gian thực tập! Vinh ngày 18 tháng 4 năm 2007 SVTH: Nguyễn Xuân Trường Lớp: 04C1 Trường: CĐ Lương Thực - Thực Phẩm Phần I. GIỚI THIỆU VỀ ĐƠN VỊ THỰC TẬP 1. Lịch sử ra đời và phát triển, vị trí địa lý, quy mô năng suất và nhân sự nhà máy, thương hiệu sản phẩm và thị trường tiêu thụ Công ty cổ phần bia Sài Gòn-Nghệ Tĩnh (54- Phan Đăng Lưu-TP Vinh-Nghệ An) thuộc tổng công ty Bia-Rượu-Nước giải khát Sài Gòn (187-Nguyễn Chí Thanh- Tp Hồ Chí Minh). Công ty cổ phần Bia Sài Gòn-Nghệ Tĩnh với trụ sở đăng ký chính tại 54-Phan Đăng Lưu- Tp Vinh- Nghệ An, gồm có 2 chi nhánh là các nhà máy sản xuất: Nhà máy bia Nghệ An ( 54-Phan Đăng Lưu- Tp Vinh- Nghệ An) và nhà máy bia Hà Tĩnh (173 -Hà Huy Tập- Hà Tĩnh). Nhưng các nhà máy bia này là các đơn vị tập hợp đầy đủ tài khoản và con dấu riêng. Công ty cổ phần Bia Sài Gòn-Nghệ Tĩnh trước đây là nhà máy nước ngọt Vinh ( ra đời từ 1984), tiền thân là một phân xưởng của nhà máy ép dầu Vinh. Nhà máy nước ngọt Vinh ra đời với 200 công nhân với dây chuyền sản xuất nước ngọt của Mỹ. Nhận thấy hiệu quả sản xuất vẫn không được cải thiện và trên cơ sở phân tích các yếu tố (hoạt động sản xuất kinh doanh, đặc điểm khí hậu, địa bàn hoạt động và khả năng sản xuất của nhà máy), nhà máy đã quyết định chọn Bia làm sản phẩm chính. năm 1986, với quyết tâm cao của tập thể lãnh đạo, cán bộ công nhân viên nhà máy, sau một thời gian thực tập và xem xét thiết bị sản xuất bia của nhà máy bia Hà Nội. Nhà máy đã lắp đặt và sản xuất thành công Bia trên dây chuyền sản xuất cổ điển, với công suất khoảng 4 triệu lít/ năm. Cũng từ đây nhà máy đổi tên thành nhà máy Bia Nghệ An. Trong điều kiện nền kinh tế mở, với dây chuyền sản xuất cổ điển đã lạc hậu không thể sản xuất ra những sản phẩm chất lượng cao để cạnh tranh với nhiều loại Bia tràn ngập trên thị trường , đòi hỏi nhà máy phải có dây chuyền sản xuất đồng bộ. Vì vậy nhà máy đã nhập dây chuyền sản xuất Bia tự động của Đan Mạch. Ngày 5/ 2/1994 nhà máy đã sản xuất ra sản phẩm đầu tiên trên dây chuyền mới gọi là Bia Vida (viết tắt của chữ VINH-ĐAN MẠCH), năm 1995, để đáp ứng nhu cầu tiêu thụ Bia trên thị trường, nhà máy đã đầu tư mua sắm dây chuyền sản xuất tăng công suất của dây chuyền Bia Vida lên 6 triệu lit/năm. Vẫn giữ nguyên dây chuyền sản xuất Bia hơi, chất lượng Bia Vida đã thực sự được khách hàng ưa chuộng. Đến 1996, do quy mô của nhà máy nên được đổi tên thành công ty Bia Nghệ An. Năm 2001, công ty tiến hành cổ phần hoá với số vốn nhà nước là 51%, của cổ đông là 49%, lúc này lấy tên là Công ty cổ phần Bia Nghệ An. Đầu năm 2006, Tổng công ty Bia-Rượu-Nước giải khát Sài Gòn chính thức mua lại công ty cổ phần bia Nghệ An đổi tên thành Công ty cổ phần bia Sài Gòn-Nghệ An. Đến tháng 10/2006 công ty cổ phần Bia Nghệ An đổi tên thành Công ty cổ phần Bia Sài Gòn-Nghệ Tĩnh. Đây là công ty con của tổng công ty Bia- Rượu- Nước giải khát Sài Gòn. Chức năng chính của công ty là sản xuất bia với các sản phẩm là : Bia hơi, Bia chai Vida loại 450 ml, bia chai Sài Gòn (loại 355 ml và 450 ml). Nhìn chung quy trình sản xuất của Công ty mang tính liên tục theo phương pháp sản xuất dây chuyền. Bộ phận sản xuất chính và các phân xưởng có mối liên hệ mật thiết với nhau trong toàn bộ quy trình và luôn đảm bảo kế hoạch đặt ra. Quy trình sản xuất bia là một quy trình sản xuất khá phức tạp và liên tục. Chỉ những sản phẩm ở giai đoạn công nghệ cuối cùng mới là thành phẩm. Sản phẩm chủ đạo của Công ty trước năm 2005 là Bia hơi (chiếm 70% tổng sản lượng hàng năm). Mặt hàng này đã khẳng định chỗ đứng trên thị trường và được đông đảo người tiêu dùng trong tỉnh ưa chuộng. Kể từ tháng năm 2006 khi công ty trở thành công ty con của tổng công ty Bia-Rượu-Nước giải khát Sài Gòn, sản phẩm chủ đạo của công ty là bia chai Sài Gòn 355ml và 450ml, mà chủ yếu là bia 355ml. Nhìn chung sản lượng bia sản xuất và tiêu thụ của Công ty đều tăng lên trong những năm gần đây. Số lượng sản xuất và tiêu thụ sản phẩm của Công ty là Bia hơi và Bia chai trong 6 tháng năm 2006 là 12.973.992 lít. Dự tính đến năm 2007 là 40 triệu lít/ năm. Hiện nay công ty đang thêm một cụm tank lên men gồm 18 tank 116m3. Tình hình tiêu thụ của công ty rất khả quan, đặc biệt ở hai khu vực thị trường mục tiêu là Nghệ An và Hà Tĩnh. Trong những năm gần đây khối lượng tiêu thụ sản phẩm ở hai tỉnh đều tăng lên, mà Nghệ An là thị trường tiêu thụ lớn nhất. Bia hơi cũng chủ yếu được tiêu thụ chủ yếu ở thị trường này vì đặc tính sản phẩm và đây cũng chính là thị trường nhà nên luôn chiếm ưu thế. Thị trường của Công ty ngày càng mở rộng nên các tỉnh khác cũng bắt đầu tiêu thụ mạnh hơn sản phẩm của Công ty. Việc thâm nhập vào thị trường ngày càng rộng lớn và thuận lợi hơn khi sản xuất Bia Sài Gòn với công nghệ hiện đại và chất lượng Bia tốt hơn. Bia Sài Gòn hiện nay đã có mặt trên thị trường cả nước và được khách hàng rất ưa chuộng. Với đội ngũ cán bộ quản lý có năng lực, trình độ và lực lượng công nhân lành nghề, bao gồm 358 người. Mà mỗi sản phẩm được sản xuất ra đã từng bước đáp ứng nhu cầu cho khách hàng đặc biệt là trong tỉnh. Công ty cũng có nhiều đối thủ cạnh tranh của nhiều hãng Bia trong nước ở khu vực miền Bắc, miền Trung và kể cả miền Nam. Tuy nhiên đội ngũ cán bộ và công nhân trong công ty luôn cố gắng học hỏi và phấn đấu trong công tác thi đua sản xuất. Các khâu trong sản xuất cũng như bảo quản đúng yêu cầu kỹ thuật. Chính vì vậy sản phẩm luôn đảm bảo chất lượng. Mục tiêu của công ty là huy động và sử dụng vốn có hiệu quả trong việc phát triển các hoạt động kinh doanh và dịch vụ nhằm mục tiêu thu lợi nhuận tối đa. Đồng thời tạo việc làm ổn định, cải thiện điều kiện làm việc và nâng cao đời sống của người lao động làm việc trong Công ty. Và đảm bảo lợi ích cho các cổ đông, làm tròn nghĩa vụ của ngân sách nhà nước. 2. Tổ chức bộ máy hành chính SƠ ĐỒ CƠ CẤU TỔ CHỨC QUẢN LÝ Phòng Tổng Hợp Ban Giám Đốc Nhà Máy Bia Hà Tĩnh Bộ Phận Kế Toán - Thống Kê Đại Hội Đồng Cổ Đông Ban Kiểm Soát PX Động Lực - Bảo Trì PX Chiết Rót – Đóng Gói Ban Giám Đốc Công Ty PX Nấu – Lên Men - Lọc Hội Đồng Quản Trị Ban Giám Đốc Nhà Máy Bia Nghệ An PX Chiết Rót – Đóng Gói PX Nấu – Lên Men - Lọc PX Động Lực - Bảo Trì Phòng Tổ Chức Hành Chính Phòng Tài Chính - Kế Toán Phòng Kinh Doanh Phòng Kỹ Thuật - Đầu Tư 3. Mặt bằng chung của công ty Nhà ăn Khu vực xử lý nước thải PX chiết rót PX nấu 2 Kho chứa Bia thành phẩm Phòng xay, nghiền Khu vực tháo bã hèm PX nấu 1 PX lên men 17m3 Khu vực lò hơi Phòng KCS Dàn lạnh, CO2 Khu vực chiết Bia hơi Kho chứa nguyên liệu PX lên men 116 m3 Khu vực chứa TB hỏng Khu vực xử lý nước nấu Bia Kho Bia chai PX lên men 36 m3 Khu vực hành chính Nhà xe Giới thiệu sản phẩm Giới thiệu sản phẩm Bảo vệ Lối vào Phần II. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA Chương 1. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ TỔNG QUÁT CỦA CÔNG TY Sản phẩm tạo thành có được khách hàng ưa chuộng và đứng vững trên thị trường hay không đều phụ thuộc rất nhiều vào chất lượng của sản phẩm. Chính vì vậy mà Công ty rất chú trọng khi sản xuất cũng như kiểm tra chất lượng sản phẩm trước khi đưa ra thị trường tiêu thụ. Mà quy trình công nghệ lại ảnh hưởng đến việc tổ chức sản xuất, chất lượng sản phẩm và kể cả hiệu quả sản xuất kinh doanh. Đối với mỗi loại sản phẩm Bia hơi, Bia chai Vida và Bia Sài Gòn thì mỗi loại đều có quy trình công nghệ sản xuất riêng. Nhìn chung mỗi loại đều áp dụng một quy trình giản đơn khép kín từ khi đưa nguyên liệu vào sản xuất cho đến khi ra sản phẩm cuối cùng. Nguyên liệu chính để sản xuất các loại Bia này gồm Malt, gạo, hoa houblon, nước. Tuy nhiên tuỳ thuộc vào từng loại Bia mà có các yêu cầu công nghệ khác nhau. Thời gian để hoàn thành một chu trình sản xuất Bia hơi là 7 ngày, Bia chai Vida là 13 ngày và Bia Sài Gòn là 12-22 ngày. Quy trình công nghệ sản xuất Bia mang tính liên tục theo phương pháp sản xuất dây chuyền, đặc tính công nghệ khác nhau sẽ tạo ra Bia có các cấp chất lượng khác nhau. I. Quy trình công nghệ tổng quát Nguyên liệu Xay Nấu Lọc bã malt Bã hèm Đun hoa Tách cặn Làm lạnh nhanh O2 Nấm men Lên men Lọc thành phẩm Bia hơi Chai Ổn định Bia Rửa chai Chiết Bia chai Thanh trùng Két Dán nhãn, đóng két Rửa két Bia chai thành phẩm Xuất hàng II. Thuyết minh quy trình Để đảm bảo thời gian thực tập hai tháng nhóm chúng tôi chỉ tìm hiểu kỹ về công nghệ sản xuất loại bia chủ đạo của công ty là Bia chai Sài Gòn loại 355 ml: Nguyên liệu để sản xuất loại Bia chai này gồm Malt, gạo, cao hoa, hoa viên, nước, caramel, và một số chất phụ gia khác. Malt, cao hoa, cao viên được công ty mẹ nhập từ nhiều nơi như: Úc, Đan Mạch, Đức... và sau đó chuyển về công ty con. Gạo mua ở trong nước. Ở đây sử dụng Malt và gạo với tỷ lệ Malt:Gạo = 3 : 1. Để đảm bảo chất lượng của Bia thì nguyên liệu sẽ được kiểm tra và cân theo yêu cầu của từng mẻ nấu. +Xay nghiền Malt và gạo được xay ở 2 máy xay khác nhau, đều được xay bằng máy nghiền trục. Nhưng độ mịn của 2 loại nguyên liệu này khác nhau. +Nấu Malt và gạo sau khi xay theo yêu cầu sẽ được chuyển sang các nồi nấu. Tại nồi gạo : Gạo được phối với nước theo tỷ lệ Gạo : Nước= 1 : 3, và có sử dụng Malt lót 2 lần ( mỗi lần khoảng 7 % lượng gạo ), được nấu trong thời gian khoảng 2h và có bổ sung axit H2SO4. Tại nồi Malt : Malt được phối với nước theo tỷ lệ Malt: Nước=1 : 3, có bổ sung thêm CaCl2 và axit Lactic rồi nâng lên 50oC, giữ trong 20 phút. Dịch từ nồi gạo được bơm sang nồi Malt để tiến hành quá trình hội cháo ở nhiệt độ 65oC và giữ ở nhiệt độ này trong thời gian 30 phút. Tiếp tục nâng dần nhiệt độ lên 75oC, giữ ổn định trong 20 phút để quá trình đường hoá xảy ra hoàn toàn (kiểm tra bằng dung dịch I2). +Lọc bã malt, đun hoa, lắng cặn Dịch tiếp tục được nâng lên 76oC và bơm sang nồi lọc sơ bộ để lọc bã Malt: Bã hèm thu được bơm ra bể chứa, dịch lọc bơm sang nồi hoa và tiến hành quá trình houblon hoá. Trong quá trình này người ta bổ sung cao hoa, hoa viên, caramel và một số hoá chất phụ gia. Đây là công việc khá quan trọng trong việc tạo ra vị của Bia. Dịch thu được sau quá trình đun hoa có độ đường khoảng 11,5oP thì được bơm sang thiết bị lắng xoáy tâm whirlpool để tách cặn. Thời gian tách cặn khoảng 20 phút. +Làm lạnh nhanh Dịch đường sau khi tách cặn sẽ được hạ nhiêt nhanh bằng 2 thiết bị làm lạnh nhanh kiểu bản mỏng. Ban đầu dịch được hạ nhanh xuống 14 – 15oC với tác nhân làm lạnh là nước lạnh 2oC. Rồi tiếp tục qua thiết bị làm lạnh thứ hai để hạ nhiệt độ xuống đến nhiệt độ lên men là 8oC với tác nhân làm lạnh là glycol (-3 ¸ -4oC ). +Bổ sung oxy Ngay sau khi dịch đường được làm lạnh xuống đến nhiệt độ lên men thì được bổ sung thêm O2 với lưu lượng 3,5-4 mg/lít dịch đường nhằm tăng sinh khối nấm men trong quá trình lên men. Đồng thời có bổ sung thêm Maturex (một dạng chế phẩm của enzyme) để kích hoạt cho nấm men phát triển. Dịch này tiếp tục được bơm sang tank lên men cùng với nấm men (dạng men sữa hoặc men sữa tái sử dụng từ mẻ lên men trước). +Lên men Lên men là trung tâm của quá trình sản xuất Bia, vì vậy các điều kiện được theo dõi rất nghiêm ngặt. Dịch lên men sau khi bơm vào tank lên men được 32-36 h thì bắt đầu tiến hành thu CO2 ( chỉ thu trong thời kỳ lên men chính). Lên men chính được tiến hành trong thời gian 5-6 ngày ở nhiệt độ 7,5-8,5oC và lên men phụ-ủ chín trong thời gian 15-16 ngày ở nhiệt độ 0-5oC. Lên men chính và lên men phụ đều đựơc tiến hành trên cùng một thiết bị. +Lọc bia ® thành phẩm Sau khi lên men thì Bia đem đi lọc tinh bằng thiết bị lọc khung bản và được đem vào tank ổn định Bia trong thời gian là một ngày ( trong quá trình này phải kiểm tra hàm lượng CO2 trong Bia, nếu thiếu thì phải bổ sung cho đủ). Sau đó Bia được bơm sang hệ thống chiết rót vào chai và dập nắp chai. Bia chai đưa vào hệ thống thanh trùng, sau đó qua máy dán nhãn, foil nhôm, in ngày sản xuất, hạn sử dụng rồi chuyển vào két. Cuối cùng được vận chuyển vào kho Bia chai thành phẩm rồi xuất hàng. Chương 2. HỆ THỐNG XAY NGHIỀN I. SƠ ĐỒ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ : Nguyên liệu Malt Gạo Kiểm tra Kiểm tra Phễu nạp liệu Phễu nạp liệu Sàng lưới Sàng lưới Gàu tải 1 Gàu tải 1 Cyclon Hút bụi Hộc chứa gạo Nam châm Trục điều tiết Trục điều tiết Nam châm Cặp trục nghiền 1 Trục nghiền Sàng rây Phễu chứa bột gạo Cặp trục nghiền 2 Cân định lượng Vít tải Gàu tải 2 Phễu chứa bột Malt Nồi nấu gạo Cân định lượng Gàu tải 2 Nồi nấu Malt II. THUYẾT MINH QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ Mục đích của việc nghiền nguyên liệu là : Phá vỡ cấu trúc tế bào để tăng bề mặt tiếp xúc của nguyên liệu với nước, tạo điều kiện hồ hoá nhanh, thúc đẩy quá trình đường hoá, tăng khả năng tiếp xúc của enzyme với cơ chất cũng như việc thực hiện quá trình thuỷ phân nhanh, đồng thời thu được chất hòa tan có nồng độ cao nhất [1]. Malt và gạo được xay ở 2 máy xay khác nhau, được xay bằng máy nghiền trục. Nhưng khác nhau về số cặp trục nghiền và kết cấu của bột nghiền: Malt được xay thô, còn gạo được xay mịn và Malt được nghiền bằng 2 cặp trục nghiền, còn gạo được nghiền bằng 1 cặp trục nghiền. Tại mỗi máy nghiền, nguyên liệu trước khi đưa vào máy xay phải được kiểm tra chất lượng, số lượng (số bao) cho một mẻ xay. Đầu tiên nguyên liệu được đổ từ từ vào phễu nạp liệu và đi qua sàng lưới (ngay cửa phễu nạp liệu) để loại các tạp chất lớn (đất, đá,rác) không qua lỗ sàng. Tại máy nghiền Malt: Malt tiếp tục được gàu tải 1 vận chuyển đi qua bộ phận Cyclon để hút các tạp chất, bụi bẩn có trong Malt. Malt tiếp tục được đi qua nam châm điện nhằm loại bỏ kim loại (Fe) và các hợp kim có từ tính có trong Malt. Sau đó Malt đi vào cặp trục nghiền 1 nhờ trục điều tiết (trục rải liệu), bột nghiền được đi qua sàng rây. Tại đây bột có kích thước nhỏ sẽ lọt qua sàng rây và đi đến vít tải, còn bột có kích thước lớn nằm trên sàng tiếp tục được đi qua cặp trục nghiền 2 để nghiền lại một lần nữa và đi đến vít tải. Bột Malt thu đựơc sẽ đựơc vít tải vận chuyển đến phễu chứa bột Malt. Khi cần nấu thì sẽ được cấp vào nồi nấu nhờ gàu tải 2 với định lượng yêu cầu của từng mẻ. Tại máy nghiền gạo: Gạo tiếp tục được gàu tải 1 vận chuyển vào hộc chứa gạo. Sau đó được đi qua nam châm điện để loại bỏ Fe và các hợp kim có từ tính. Nhờ trục điều tiết gạo sẽ được đi qua 1 cặp trục nghiền và đi xuống phễu chứa bột gạo. Kích thước bột gạo có thể điều chỉnh bằng cách điều chỉnh khoảng cách giữa 2 trục nghiền thông qua vô lăng bên ngoài. Cuối cùng sẽ được cấp vào nồi gạo với định lượng yêu cầu của từng mẻ nhờ cân định lượng và gàu tải 2. III. CẤU TẠO CỦA MÁY XAY, NGHIỀN NGUYÊN LIỆU 1. Máy nghiền Malt 1.1. Cấu tạo 1. Trục điều tiết. 2. Cặp trục nghiền 1. 3. Sàng rây. 4. Cặp trục nghiền 2. 5. Cửa bột Malt ra. 6. Cửa Malt vào. 7.Vỏ và tấm lớn. 8. Tấm bé và bột mịn. Hình 1: Máy nghiền malt 1.2. Nguyên tắc hoạt động Nguyên liệu (6) được đi vào máy nghiền nhờ trục điều tiết (1) rồi vào trục nghiền (2). Tại đây Malt sẽ được nghiền thô, hỗn hợp bột nghiền và tấm bé sẽ xuống sàng rây (3), lọt qua các lỗ sàng này rồi theo cửa số (5) đi ra ngoài. Còn vỏ trấu và tấm lớn trên sàng sẽ đi xuống cặp trục nghiền (4) để nghiền lại một lần nữa và ra ngoài qua (5). 1.3. Thao tác vận hành: - Bật công tắc tổng. - Lần lượt bật các công tắc sau : Hút bụi, gàu tải 2, vít tải, trục nghiền 2, trục nghiền 1, gàu tải 1. - Đổ Malt vào phễu nạp liệu, điều chỉnh tấm chắn liệu phía dưới gàu tải cho Malt vào (theo vạch cho sẵn). Chú ý không cho Malt vào gàu tải quá nhiều làm tắc nghẽn máy hoặc quá ít không đủ công suất máy. - Kiểm tra chất lượng bột Malt: Mở cửa vít tải và lấy mẫu ra kiểm tra bằng mắt. Chất lượng của bột Malt sau khi nghiền đảm bảo là vỏ malt tách ra không nát, phần bột malt nhỏ, mịn đều và không còn hạt nguyên (so với mẫu đối chứng). Còn nếu malt không đạt yêu cầu sẽ cho trở lại phễu cùng với lượng malt ban đầu để xay lại, không cho lên thùng chứa bột malt. - Theo dõi quá trình nghiền Malt: Cứ 15 phút lấy mẫu bột Malt kiểm tra một lần để phát hiện những sai sót về thông số kỹ thuật của bột Malt. - Khi xay đủ cho một mẻ nấu thì tiến hành tắt máy theo nguyên tắc là công tắc nào bật trước thì tắt trước. Khi cần chuyển Malt về nồi nấu thì bật công tắc chuyển và khi hết thì tiến hành tắt. 2. Máy xay gạo 2.1. Cấu tạo (1). Trục điều tiết nguyên liệu. (2). Cặp trục nghiền. (3). Cửa bột ra. (4). Cửa gạo vào. Hình 2: Máy xay gạo 2.2. Nguyên tắc hoạt động Gạo cần xay sẽ được đưa vào máy qua cửa số (4), nhờ trực điều tiết (1) mà nguyên liệu sẽ được phân phối đều vào trục nghiền (2)với một lượng nhất định.Tại đây nguyên liệu sẽ được nghiền đến kích thước yêu cầu nhờ sự điều chỉnh khoảng cách giữa 2 trục nghiền. 2.3. Thao tác vận hành - Bật công tắc tổng. - Lần lượt bật các công tắc: Gàu tải 1 (gạo lên phễu chứa, máy xay gạo, gàu tải 2 (tải bột). - Cho máy chạy không tải 3-5 phút. - Gạt cân điều chỉnh phối gạo ở mức chậm nhất cho gạo xuống từ từ. - Kiểm tra độ mịn của bột nghiền: Lấy mẫu ở cửa ra của máy và ngay cửa vào gàu tải2. Quá trình nghiền gạo cứ 15 phút kiểm tra mẫu một lần. Nếu gạo xay không đạt kích cỡ như yêu cầu thì điều chỉnh trục Vôlăng vặn vào và nới ra để có khe hở phù hợp. - Xay kết thúc một mẻ thì tiến hành : Cho máy chạy 3-5 phút để nghiền hết gạo trong máy và tải hết bột về thùng chứa. Sau đó tiến hành ngắt các công tắc theo nguyên tắc công tắc nào bật trước thì tắt trước. 3. Công tác bảo dưỡng máy xay, nghiền Kiểm tra tiếng ồn của máy. Kiểm tra các ổ bi. Tra dầu mỡ vào các ổ đỡ. Kiểm tra các bộ phận trong thiết bị đế sữa chữa kịp thời. 4. Sự cố thường gặp, nguyên nhân và biện pháp xử lý Sự cố Nguyên nhân Biện pháp xử lý 1. Kích thước nguyên liệu không đạt yêu cầu. - Sàng rây bị thủng. - Điều chỉnh Vôlăng không đúng yêu cầu. - Thay lưới sàng rây. - Điều chỉnh lại Vôlăng. 2. Nghẽn trục, gàu tải. - Tốc độ nạp nguyên liệu quá nhanh. - Điều chỉnh lại tốc độ nạp nguyên liệu. 3. Nghẽn máy - Do trong nguyên liệu có chứa lẫn tạp chất (đất, đá ). - Nạp nguyên liệu vào quá nhiều so với tốc độ của máy. - Kiểm tra nguyên liệu trước khi nạp vào máy. - Điều chỉnh tốc độ nạp nguyên liệu. Hình 3: SƠ ĐỒ HỆ THỐNG XAY NGHIỀN Chú thích : 1. Phễu nạp gạo. 7. Phễu nạp Malt. 2,8. Nam châm. 9. Máy nghiền Malt. 3. Máy xay gạo. 10. Phễu chứa bột Malt. 4. Phễu chứa bột gạo . 13,14. Nồi nấu Malt. 5,11,12. Vít tải. 15. Cyclon hút bụi. 6. Nồi nấu gạo. 16,17. Cân định lượng.5. Kết cấu bột xay nghiền Ở công ty sử dụng malt có chất lượng trung bình. Mà thành phần của bột nghiền không chỉ phụ thuộc vào chất lượng malt mà còn phụ thuộc vào công nghệ đường hoá, hệ thống thiết bị lọc bã. Bột nghiền được đánh giá là có chất lượng tốt nếu như trong thành phần cơ học của nó khối lượng của pha tấm mịn và bột nghiền chiếm ưu thế, còn lượng tấm lớn chiếm ít hơn và vỏ trấu thì đáp ứng đựoc yêu cầu của thiết bị lọc. Thành phần của bột nghiền malt như sau : Vỏ trấu : 15-18 % Tấm thô : 18-22 % Tấm mịn : 30-35 % Bột : 25-35 % (Bột và tấm mịn ³ 2¸3 lần tấm thô). Còn đối với bột gạo thì thành phần cỡ hạt sau khi nghiền phải đạt : - Loại cỡ hạt >1,27 mm là 3,5 %.- Loại cỡ hạt 0,25 mm và < 1,27mm là 86.5 % (thực tế so với mẫu). Chương 3. SẢN XUẤT DỊCH LÊN MEN I. QUY TRÌNH SẢN XUẤT DỊCH LÊN MEN Bột gạo Bột malt Kiểm tra Kiểm tra Nước Phối trộn Phối trộn nước Hội cháo Nấu gạo(dịch hoá) Nấu malt (đường hoá) Lọc bã bã hèm Thùng chứa Hồi lưu Bình trung gian Hoa cao houblon hoá Hoa viên Phụ gia Lắng trong tháo cặn Làm lạnh nhanh Không khí hoá Tank lên men II. THUYẾT MINH QUY TRÌNH 1. Chuẩn bị, kiểm tra -Chuẩn bị nguyên liệu: gạo và malt, chất phụ gia cho vào mẻ nấu theo qui định, phải đảm bảo nguyên liệu chất phụ gia đúng số lượng, chất lượng, đảm bảo đủ nước và hơi đốt đượccung cấp từ phân xưởng cơ điện lạnh. -Trước khi phối trộn cần kiểm tra lại số lượng gạo(malt) trên cân để đảm bảo đủ cho mẻ nấu, kiểm tra nhịêt độ và thể tích trước khi vận hành. -Kiểm tra thiết bịn các van đã đảm bảo chưa. 2. Phối trộn Bột gạo được phối trộn với nước 45oC theo tỷ lệ 1:3 (635kg bột gạo pha 1900lít nước). Bổ sung H2SO4 để phân cắt mạch amylo. Bột malt cũng được phối trộn với nước 45oC theo tỷ lệ 1:3 (phối trộn trước khi nấu malt), tuy nhiên điều chỉnh pH hỗn hợp đến pH=5.63 nhằm tạo điều kiện cho E.proteaza đạm hoá prôtêin có trong malt. Dùng a.lactic để để điều chỉnh pH, bổ sung CaCl2 để tạo môi trường đệm cho quá trình thuỷ phân sau này. 3. Nấu gạo Tại nồi gạo được bổ sung malt lót lần 1 là 7% so với lượng bột gạo để chống cháy nồi trong qúa trình nấu đồng thời có tác dụng bổ sung một số enzim thuỷ phân một phần tinh bột thành đường, thuỷ phân màng tế bào tinh bột trong quá trình hồ hoá. Tiến hành nâng nhiệt độ nồi gạo lên 72oC và tiến hành giữ ở nhiệt độ 72oC trong 20 phút để gạo hút nước và trương nở (hồ hoá). Sau đó nâng nhiệt độ lên 83oC và giữ trong 5 phút để dịch hoá. Sau đó lại hạ nhiệt độ xuống 72oC để bổ sung lượng nước và malt lót 2( 7% so với khối lượng gạo), giữ ở 72oC trong 20 phút để hồ hoá gạo. Tiếp tục nâng nhiệt độ lên 100oC và giữ trong 15 phút nhằm dịch hoá hoàn toàn khối cháo để bơm đi hội cháo. 4. Nấu malt Trong quá trình nâng nhiệt độ ở nồi gạo lên 100oC đồng thời cũng pha bột malt ở mồi malt. Bột malt được trộn đều với nước 26oC, điều chỉnh pH ban đầu = 5.63, nâng nhiệt độ đến 50oC và giữ trong 5 phút tạo điều kiện cho enzim proteaza hoạt động (nghỉ đạm hoá). Tính toán thời gian sao cho kết thúc đạm hoá ở nồi malt cũng kết thúc giai đoạn nấu sôi khối cháo. Bơm cháo từ nồi gạo sang nồi malt (hội cháo), bơm từ từ để nhiệt độ không tăng lên đột ngột (thời gian hội cháo 15 phút). Khống chế nhiệt độ của khối dịch hỗn hợp sau khi hội cháo lên khoảng 63-65oC. Cánh khuấy ở nồi malt hoạt động liên tục khi bơm cháo sang nồi malt. Giữ ở nhiệt độ 65oC ,pH=5.49 trong vòng 30 phút để đường hoá. Sau đó nâng nhiệt độ lên 75oC giữ trong 20 phút để thuỷ phân hoàn toàn, thử tinh bột nếu thấy tốt thì nân nhiệt độ lên 76oC và bơm đi lọc tách bả malt, lấy dịch đường (quá trình nấu được theo dõi ở bảng kiểm soát Bảng 1, Bảng 2, Bảng 3, phụ lục). 5. Lọc bã malt Sau khi hoàn tất quá trình đường hoá, thành phần của hổn hợp gồm 2 phần: Pha rắn và pha lỏng, pha rắn gồm các cấu tử không hoà tan của bột nghiền, pha lỏng bao gồm nước và các chất không hoà tan đã trích ly từ nguyên liệu [1]. Mục đích của việc lọc bã malt là tách pha lỏng khỏi hổn hợp để tiếp tục các giai đoạn tiếp theo của quy trình công nghệ, còn pha rắn loại bỏ ra ngoài [1]. Để chuẩn bị cho việc tách bã malt, ở giai đoạn cuối của quá trình thuỷ phân nguyên liệu, nhiệt độ của khối thuỷ phân được tăng lên 76oC nhằm giảm độ nhớt dịch thuỷ phân nhưng vẫn tạo điều kiện để lượng a-amylaza chưa vô hoạt chuyển hoá tinh bột sót, hạn chế vi sinh vật phát triển. Tách bả malt về cơ bản là trình cơ học, bao gồm hai giai đoạn tách dịch đường và rửa bã để chiết hết những chất hoà tan còn bám trên bã. Nhà máy bia Sài Gòn - Nghệ An sử dụng thùng lọc (lauter tun) để tách bã malt là . 6. Houblon hoá Nước lọc cốt phối trộn với nước rửa bã tạo thành nước lọc hỗn hợp (wort). Nước lọc hỗn hợp có vị ngọt, hương và màu của các melanoidin, rất đục do chứa nhiều cặn và các chất keo, nước lọc hỗn hợp phải tiếp tục xử lý qua quá trình đun sôi với hoa, lắng trong, bổ sung không khí trước khi lên men [1]. +Mục đích đun dịch đường hoá với hoa houblon: -Trích ly chất đắng, tinh dầu thơm, polyphenol, các chất chứa nitơ...từ hoa houblon vào dịch đường để dịch đường có mùi thơm và vị đắng đặc trưng của hoa. đồng thời các chất đắng của hoa houblon và những chất có hoạt tính bề mặt nên chúng sẽ tham gia vào sự tạo bọt và giữ bọt bền cho bia sau này. -Các polyphenol của hoa houblon khi hoà tan vào dịch đường, ở nhiệt độ cao sẽ tác dụng với các protein cao phân tử sẽ tạo thành các phức chất dễ kết lắng và kéo các phần cặn lơ lững trong dịch đường hoá. -Tạo phản ứng melanoidin hình thành nên các chất màu và hương, sát trùng và cô đặc dịch đường, đồng phân hoá các axit đắng, đuổi các chất bay hơi có mùi không tốt: dimetyt sulfua (DMS)...[1] Qúa trình houblon hoá được tiến hành trong hai nồi đun hoa: houblon1và houblon2. Hoa houblon được sử dụng ở hai dạng là hoa cao (53-58% a-acid đắng) và hoa viên (8-10% a-acid đắng), Trong quá trình houblon hoá còn bổ sung caramel để tạo màu, bổ sung ZnCl2 để kết lắng cặn, bổ sung acid lactic để điều chỉnh pH. 7. Lắng trong (Wirl pool) Sau quá trình houblon hoá thu được dịch đường chứa nhiều bã hoa và cặn, ngoài các mảng protein còn có rất nhiều cặn với kích thước khác nhau. Bằng thực nghiệm cho thấy khi hạ nhiệt độ dich đường xuống khoảng 60oC thì hầu hết các hạt quan sát được bằng mắt sẽ kết lắng nhanh. Các cặn này gọi là cặn thô, cặn tiếp tục lắng sa khi hạ nhiệt độ xuống vùng nhiệt độ lên men (8-10oC) được gọi là cặn tinh.[1] Thành phần chủ yếu của cặn thô là protein, polyphenol, chất đắng, chất khoáng, kích thước khoảng 30mm đến 80mm. Nếu không được tách, cặn thô sẽ bao phủ nấm men và làm cho bia sau này khó lọc. Vì vậy mục đích của lắng trong là loại bỏ bã hoa làm trong dịch đường và loại bỏ cặn thô đảm bảo kết lắng nấm men sau này. Nhà máy đang sử dụng các hệ thống làm nguội dịch đường trong điều kiện kín, tách cặn thô ở nhiệt độ 85-95oC trong thùng wirlpool. Thông qua đường ống đặt cao hơn đáy ta thu được dịch trong gọi là dịch đã đun hoa (boiled wort). 8. Làm lạnh Mục đích: -Hạ nhiệt độ của dịch đường từ 85-90oC xuống đến nhiệt độ thích hợp cho sự phát triển của nấm men và lên men bia, đồng thời tạo sự thuận lợi cho quá trình bảo hoà thêm một lượng oxy cần thiết và loại trừ những phần cặn tinh còn trong dịch đường. -Nhiệt độ của dịch đường từ 85-90oC hạ xuống 6-10oC một cách nhanh chóng vượt qua giai đoạn 20-40oC nhằm tránh sự phát triển của vi sinh vật.[1] Nhà máy bia Sài Gòn-Nghệ An sử dụng hệ thống làm lạnh dịch đường theo kiểu kín gồm hai bộ phận chính: Giàn làm nguội kín và giàn làm lạnh kín đều bằng thiết bị trao đổi nhiệt bản mỏng alpha laval. Giàn làm nguội hạ nhiệt độ dịch đường xuống 14-15oC, chất tải lạnh là nước 2oC. Giàn làm lạnh kín sẽ tiếp tục hạ nhiệt độ từ 14-15oC về nhiệt độ lên men (8oC), chất tải lạnh là glycol -4¸-6oC. 9. Không khí hoá dịch đường (nạp O2) Mục đích: Lên men cần lượng sinh khối nấm men lớn vì vậy cần tạo điều kiện cho nấm men giống tăng trưởng về số lượng trong giai đoạn đầu của quá trình lên men. Thông qua bổ sung oxy sẽ kích hoạt nấm men tăng trưởng, điều này rất có ý nghĩa giúp lên men nhanh vị ngon.[1] Hàm lượng oxy nạp vào dịch đường thường khoảng 3.5 - 4 mg/lít dịch lên men. Lượng oxy này sẽ được nấm men tiêu thụ trong khoảng 20 giờ đầu, sau đó ổn định ở mức khoảng 2.7mg/lít và không gây ảnh hưởng tiêu cực. Nếu bổ sung oxy thiếu sẽ dẫn đến lên men chậm và không triệt để. Ở nhiệt độ thấp và nồng độ chất hoà tan thấp thì việc hoà tan khí oxy vào dịch đường càng nhiều. Vì vậy quá trình hoà tan oxy đựơc tiến hành ngay sau khi làm lạnh dịch đường đến 8oC. Hệ thống nạp không khí gồm: Lọc bụi, khử trùng và phân tán không khí vào dịch lên men. Phân tán không khí được thực hiện ngay trên đường bơm dịch nha vào tank lên men. Sau quá trình nạp dịch đường được bổ sung một lượng maturex (dạng chế phẩm enzim) để kích hoạt nấm men trong quá trình lên men. Sau khi nạp oxy dịch đường được bơm vào tank lên men để tiến hành lên men. Sau đây là sơ đồ hệ thống xưởng nấu: III. CÁC THIẾT BỊ SỬ DỤNG TRONG QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT DỊCH LÊ MEN 1.Thiết bị nấu nguyên liệu (gạo, malt) 1, Ống cấp hơi 2, Cánh khuấy 3, Động cơ 4, Dịch cháo ra 5, Nước ngưng 6, Áo hơi 7, Nắp quan sát 8, Ống thoát hơi 9, Ố nước vệ sinh 10, Cửa nạp nguyên liệu 11, Nước hoà trộn 12, Bộ hoà trộn 13, Lấy mẫu kiểm tra 14, Đồng hồ đo P, To 15, Lớp cách nhiệt Hình 4: NỒI NẤU NGUYÊN LIỆU 1.1. Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của nồi nấu ] Cấu tạo Thiết bị nấu có dạng hình trụ, đáy côn, được chế tạo bằng thép không gỉ. Thiết bị có hệ thống cấp hơi để gia nhiệt, hơi được truyền vào nồi thông qua hệ thống áo hơi (6) thông với nhau bằng các ống dẫn. Thân nồi được bảo ôn bằng lớp cách nhiệt (15). Dưới đáy nồi có lắp cánh khuấy (2) nhằm đảm bảo dịch đối lưu trong quá trình nấu. Ngoài ra thiết bị còn có các cửa nạp liệu, tháo dịch, vệ sinh, cip...(hình 5) ] Nguyên tắc hoạt động Nguyên liệu sau khi nghiền, cân được vít tải chuyển về bộ hoà bột qua cửa số (10), nước pha bột được bơm vào qua cửa số (11), quá trình hoà bột được diễn ra nhờ áp lực bơm ở bộ hoà bột (12). Khi lượng nước đủ, gạo xuống hết hơi được cấp vào nồi theo đường ống số (1) và vào các áo hơi. Qúa trình nấu (trao đổi nhiệt) xẩy ra giữa hơi và dịch thông qua thành thành thiết bị, hơi cấp nhiệt cho dịch sau đó ngưng tụ và được tháo ra ngoài qua cửa tháo nước ngưng (5). Dịch trong nồi được cấp nhiệt, đối lưu và sôi, quá trình đối lưu được diễn ra dễ dàng nhờ cánh khuấy số (2). Hơi trong quá trình nấu được thoát lên nhờ ống thoát hơi số (8). Nhiệt độ trong nồi ít bị thất thoát ra nhờ lớp cách nhiệt (15). Mẫu kiểm tra được lấy ở đường lấy mẫu (13). Nhiệt độ cài đặt và nhiệt độ thực trong quá trình nấu được hiển thị ở đồng hồ đo (14). Sau khi quá trình nấu kết thúc, dịch cháo được tháo ra ngoài qua cửa số (4). CIP được bơm vào nối qua cửa số (9) để vệ sinh nồi. . Quy trình vận hành nồi gạo ] Chuẩn bị: Kiểm tra an toàn thiết bị. Kiểm tra hệ thống hơi, nước, khí nén, xả nước ngưng. Kiểm tra đủ số lượng bột gạo, chất lượng bột đảm bảo. Cân lượng malt lót 1,2 đong axít. Lấy nước: mở van hòa nước, van cấp nước, van tay điều chỉnh trên đỉnh nồi. Khởi động cánh khuấy (2) ở nồi đường hoá (nồi malt). Phối trộn ở nồi malt, mở van nước vào cửa (11), khởi động vít tải cho malt vào cửa số (10). Mở van cấp malt từ nồi malt để lấy 40kg malt lót nồi lần 1 và lượng nước 250 lít. ] Tiến hành: Sau khi phối trộn xong ở nồi malt, chuyển malt lót sang nồi gạo qua cửa số (4) của nồi gạo. Sau khi bơm hết malt lót từ nồi malt sang nồi gạo thì tắt cánh khuấy ở nồi malt, tiến hành vệ sinh nồi malt để chuẩn bị nấu malt. Phối trộn nguyên liệu: + Cấp nước: mở van cấp nước vào nồi cháo qua cửa số (11), khởi động cánh khuấy số (2) ở nồi cháo. + Phối trộn: mở van, khởi động vít tải để cho gạo vào nồi qua cửa số (10). + Theo dõi quá trình phối trộn. + Khi lượng nước đủ, gạo xuống hết thì lần lượt đóng các van cấp bột, cấp nước. + Cho chất phụ gia H2SO4 98% pha loảng 20 lần (bảng kiểm soát nguyên liệu nấu bia phụ lục). Thực hiện chế độ nấu: + Cấp hơi nâng nhiệt lên 72oC (áp suất hơi 1.8-2kg/cm2). + Giữ nhiệt độ 72oC trong 20 phút. + Nâng lên 83oC và giữ trong 5 phút. ] Kết thúc: - Quá trình nấu kết thúc, mở van để bơm dịch qua nồi malt hội cháo. Khi bắt đầu hết cháo trong nồi cháo mở van cấp nước vào cửa số (11), bật bơm nước sôi lấy 200-250lít nước vào nồi để đẩy lượng cháo trong đường ống về hết nồi đường hóa. Đóng van nước. - Khởi động bơm CIP cấp để bơm nước nồi vệ sinh sạch sẽ. . Quy trình vận hành nồi nấu malt (nấu bia Sài Gòn 355ml) ] Chuẩn bị: Vệ sinh nồi malt theo hướng dẫn. Kiểm tra các van, đường ống, trạng thái đóng mở. Bật cánh khuấy để kiểm tra, cài đặt nhiệt độ ở bộ phận pha trộn nước 45oC để phối trộn khi xuống malt. ] Tiến hành: Bắt đầu nâng nhiệt của nồi cháo từ 72oC đến 100oC. Chỉnh đồng hồ đo nước ở nồi cháo về 0. Bật cánh khuấy (2) và mở van nước vào nồi malt, Bật bơm cấp nước 45oC vào nồi malt. Nấu bia 355ml lấy 57 hl đồng thời cho vít tải malt chạy, mở van cho malt vào nồi malt theo đường ống số (10), lượng malt một mẻ nấu là 1820 (đã trừ matl lót 80kg). Quy trình lấy nước 45oC vào nồi chỉnh lưu, lượng nước vào nồi sao cho khi xuống hết malt, lượng nước này vừa đủ 57hl đối với bia 355ml. Kết thúc phối trộn malt và nước cho lượng CaCl2, axít lactic vào (bổ sung CaCl2 nhằm tạo dung dịch đệm ổn định pH, bổ sung axít lactic để điều chỉnh pH). Nâng nhiệt độ nồi malt lên 50oC, giữ trong 5 phút, lấy mẫu đo pH (pH = 5.5-5.6). Tạo điều kiện cho quá trình đạm hoá. Chuyển cháo sang nồi malt, cháo được bơm vào nồi malt từ dưới đáy lên theo ống số (4). Cháo hết, mở van cấp nước sôi, lấy 200-250l nước nấu bia cho vào nồi cháo, tráng nồi bơm hết cháo sang nồi malt. Kết thúc chuyển cháo, nhiệt độ nồi malt đạt 65oC, giữ 30 phút, lấy mẫu đo pH (pH= 5.5-5.6) Nâng nhiệt lên 75oC, giữ trong 20 phút. Sau 20 phút lấy mẫu kiểm tra mức độ đường hoá (tinh bột sót), nếu còn tinh bột sót phải giữ thêm thời gian ở nhiệt độ này, cứ sau 5 phút kiểm tra một lần đến khi đường hoá hoàn toàn, không con tinh bột sót. Nâng nhiệt độ lên 76oC và chuyển sang nồi lọc theo cửa tháo dịch số (4). ] Kết thúc: - Trước khi chuyển lọc phải kiểm tra nồi lọc, vệ sinh đáy, van xã bã.... - Kết thúc tắt khuấy nồi malt, vệ sinh, tắt bơm, đóng van đáy. 1.4. Những sự cố, nguyên nhân và cách khắc phục trong quá trình nấu đương hoá Những sự cố Nguyên nhân Cách khắc phục - Quá trình nấu bị sống làm cho sự chuyển hoá tinh bột thành đường glucoza không triệt để, thời gian nấu lâu. - Nguyên liệu chín cục bộ từng vùng, nhiệt độ không phù hợp cho tùng loại enzim hoạt động. -Do cánh khuấy hoạt động không ổn định. -Do cấp hơi không đều - Thay cánh khuấy - Chú ý thao tác cấp hơi, cấp nhiệt. - Chú ý tới nhiệt độ để diều chỉnh áp suất. 2.Thùng lọc bã malt 2.1. Cấu tạo Hình 5: THÙNG LỌC Bà MALT Động cơ điện 8. Ống thoát hơi 14. Bộ truyền động Ống xã bã 9. Đường dịch hồi lưu 15.Ống thu dịch trong Cửa cấp dịch cháo 10. Bình trung gian 7. Đường ống CIP 11. Đường dịch cháo đi Cánh khuấy (dao đảo bã) 12. Bơm dịch Đường nước rửa bã 13. Lưới lọc 2.2. Nguyên tắc hoạt động của thùng lọc bã malt (lauter tun) Dịch cháo từ nồi nấu được bơm vào thùng lọc qua cửa cấp dịch cháo (3). Dịch sau khi lọc sẻ theo đường ống (15) về bình trung gian (10), sau đó được bơm hồi lưu về thùng lọc theo đường hồi lưu (9). Khi quan sát thấy dịch lọc trong đạt yêu cầu thì đóng van đường hồi lưu(9). Mở van đường ống (11) để bơm dịch trong đi houblon hoá. Quá trình lọc trong được thực hiện nhờ đáy giả (13) và lớp bả malt làm chất trợ lọc, bã malt được giữ lại trên lớp đáy giã còn dịch trong đi xuống đáy thật và dược tháo ra ngoài. Quá trình lọc được diễn ra nhanh nhờ hệ dao đảo bã (5). Dao đảo bã có tác dụng làm cho lớp bã có độ rỗng xốp nhất định để dịch có thể đi qua dễ dàng hơn nhưng bã vẫn được giữ lại trên lớp đáy giã. Để đảm bảo lớp bã lọc không bị xáo trộn thì dao đảo bã không được cham đến đáy giã. Dao đảo bã hoạt động nhờ động cơ điện (1) và bộ truyền động (14). Hơi trong quá trình lọc thoát lên và ra ngoài theo ống thoát hơi (8). Khi dịch lọc hết, quá trình rửa bã được tiến hành, nước rữa bả được bơm vào theo ống số (6). Bã sau khi được rữa sẻ được tháo ra ngoài qua đường ống tháo bã (2). Sau mỗi mẻ lọc CIP được bơm vào thùng qua đường CIP (4,7) để vệ sinh thùng lọc. 2.3. Quy trình vận hành ] Chuẩn bị Kiểm tra hệ thống thiết bị mô tơ, bơm, biến tốc, cánh khuấy, vận hành chạy thử an toàn. Vệ sinh nồi sạch sẽ Đóng van xã bã, van về bình trung gian, van nước vệ sinh vào nồi, phải kiểm tra nhiệt độ, chuẩn bị nước 78oC. Mở van cấp nước vào đường óng (6), bơm 600 lít nước 78oC ngập mặt sàn lọc, hạ cánh khuấy xuống mức 5cm chạy với tốc độ 1 vòng/ phút. ] Tiến hành lọc +Bước1: Chuyển hèm sang nồi lọc. Khi nhiệt độ nồi malt đạt 76oC, mở van đáy nồi hèm, bật bơm chuyển hèm về nồi lọc. Theo dõi khi hết dịch vào nồi bơm 200 – 250 lít nước 78oC để đuổi hết dịch trong đường ống về nồi lọc, tắt bơm. Cho cánh khuấy chạy tiếp 5 phút, nâng cánh khuấy đến mức 20cm chạy 1-2 vòng/phút. Tắt cánh khuấy để dịch đường hoá ổn định, lúc này màng lọc được hình thành. +Bước2: Tuần hoàn dịch nước nha Mở van bằng tay điều chỉnh cho dịch nha về thùng trung gian, mở van hồi lưu theo đường ống (9). Bật bơm cho dịch nha về nồi lọc với tốc độ bơm 400 vòng/phút tương ứng lưu lượng lọc 7000 lít/giờ. +Bước3: Lọc nước cốt dịch nha -Khi quan sát ở bình trung gian thấy dịch hèm trong thì mở van đường ống (11) để bơm dịch nha sang nồi houblon (nồi hoa). -Tạo lại màng lọc trong quá trình lọc: Trong quá trình lọc nước cốt nếu màng lọc bí, tốc độ lọc giảm nhanh ta phải tạo lại màng lọc bằng cách: Tắt bơm dịch, hạ cánh khuấy xuống vị trí 20cm, đặt tốc độ cánh khuấy 1vòng/phút, cho chạy 2-3 vòng, tắt khuấy, đặt lưu lượng bơm 7000lít/giờ ứng với tốc độ 400vòng/phút. Nếu tốc độ lọc còn chậm thì phải hạ cánh khuấy xuống mức 5cm cho chạy 1-2 vòng. Trong trường hợp cần thiết hạ cánh khuấy xuống mức 0 để tạo lại màng lọc. Cho cánh khuấy chạy 2-3 vòng, tắt khuấy bật bơm dịch hồi lưu. Khi dịch trong mới chuyển về nồi hoa. Thời gian lọc nước cốt kéo dài 40-60 phút. Quá trình lọc tốc độ chậm có thể tạo lại màng lọc 2-3 lần. Lọc được 4000-5000 lít dịch nha mở van trực tiếp vào bơm (không qua bình trung gian). Lọc được 8000- 8500 lít nước cốt, chuyển van, tắt bơm và tiến hành rửa bã. Khi mực nước cách mặt bã 5cm thì tiến hành rửa bã lần 1. +Bước4: Rửa bã -Rửa bã lần1: Tắt bơm lấy 200 lít nước nóng 78oC đồng thời cho cánh khuấy chạy với tốc độ 1 vòng/phút cho chạy 2-3 vòng. Tắt khuấy bật bơm dịch hồi lưu, khi dịch trong chuyển sang nồi hoa. Khi mặt dịch cách lớp bã 5cm ta lấy tiếp 2000 lít nước nóng 78oC. Khi mặt dịch cách mặt lớp bã 5cm tiến hành rửa bã lần 2. -Rửa bã lần2: Lúc này lớp bã bị nén tương đối chặt nên cần được đảo lớp bã và tạo lại màng lọc, tiến hành như lần1. -Rửa bã lần3: Tắt bơm, lấy 2000lít nước nóng 78oC, đồng thời cho chạy cánh khuấy tốc độ 1 vòng/ phút. chạy 2-3 vòng. Tắt cánh khuấy, bật bơm dịch, lưu lượng 10000 lít/giờ (bơm đạt tốc độ 600 vòng/ phút) cho hút dịch cách mặt bã 5cm, lấy tiếp 1500-2000 lít nước nóng 78oC. ÞYêu cầu khi kết thúc lọc: Nhiệt độ nồi hoa đạt 100oC. Lượng dịch đạt được 178-180 hl. Độ đường sót trong bã < 1oP Bã khô, không còn lượng nước dư nhiều. +Bước5: Xả bã Mở van xả bã trước 20-30 giây, bật bơm xả bã số (2) và lấy khí nén vào đường đẩy bã. Hạ cánh khuấy từ từ từng nấc một, tránh quá tải cánh khuấy không quay. Quá trình xã bã phải tưới nước để làm loãng bã nhưng không được quá nhiều nước làm bã loãng quá. Trong quá trình xả bã phải đổi chiều động cơ để cánh khuấy gạt bã ở đáy nồi nhanh và sạch. +Bước6: Vệ sinh nồi lọc Vệ sinh mở van để lấy nước nóng bơm vào thùng lọc qua của số (6). CIP vào đường số (4,7). Sau khi vệ sinh nồi lọc phải dùng nước thông đường gom dịch nha, kiểm tra thông tắc sẵn sàng mẻ sau. Kết thúc vệ sinh đóng các van xả bã, van dịch về thùng trung gian và van nước tắt bơm bã. Khi xả hết bã dùng một lượng nước đẩy hết lượng bã trong đường ống về thùng chứa bã. 2.4. Những sự cố, nguyên nhân và biện pháp khắc phục của nồi lọc bã malt Sự cố Nguyên nhân Cách khắc phục Protein bị biến tính. Lọc bị tắc, quá trình lọc chậm. Độ nhớt của dịch lọc cao. Nước lọc bị đục trong quá trình lọc. Hàm lượng chất khô cao quá hoặc thấp quá. Nhiệt độ lọc tăng cao Qúa trình nghiền malt không đạt, vỏ trấu mịn quá. Bã lọc ép quá chặt. Nhiệt độ lọc thấp hơn yêu cầu. Tốc độ của cánh khuấy không ổn định, hạ cánh khuấy không đúng mức chạm phải đáy giả. Quá trình đường hoá không đạt, có sự thay đổi về màu sắc, hàm lượng chất khô. Điều chỉnh nhiệt độ lọc chính xác. Kiểm tra lại khâu nghiền malt. Tạo lại màng lọc Điều chỉnh nhiệt độ Kiểm tra lại cánh khuấy, điều chỉnh đúng mức. Chú ý thao tác đường hoá. 3.Nồi đun hoa (Houblon hoá) 3.1. Cấu tạo Đường dịch ra. Ống lấy mẫu. Cửa nạp hoa, vệ sinh. Ống thoát hơi. Đường ống CIP, nước vệ sinh. Cửa nạp dịch vào. Đường hơi vào. Bộ trao đổi nhiệt. Cửa nước ngưng ra. Hình 6: NỒI ĐUN HOA 3.2. Nguyên tắc hoạt động Dịch đường được bơm vào nồi theo cửa số (6). Hơi được nén vào bộ trao đổi nhiệt ống chùm theo cửa số (7). Tại bộ trao đổi nhiệt (8) xẩy ra quá trình trao đổi nhiệt (đun sôi dịch nha): Hơi từ trên đi xuống ngoài ống trao đổi nhiệt, dịch nha trong ống trao đổi nhiệt được đun sôi và đối lưu đi lên. Hơi cấp nhiệt cho dịch nha, ngưng tụ thành nước ngưng và được tháo ra ngoài theo ống (9). Hoa được cho vào cửa số (3) cùng với các chất phụ gia. Mẫu dược lấy kiểm tra tại vị trí lấy mẫu (2). Hơi trong quá trình đun thoát ra ngoài theo ống số (4). Quá trình houblon kết thúc, dịch được bơm sang thùng lắng theo ống xả số (1). Nước vệ sinh, CIP được bơm vào theo ống số (5). 3.3. Quy trình vận hành (nấu hoa bia chai Sài Gòn 355ml) +Bước1: Chuẩn bị Vệ sinh nồi sạch sẽ theo hướng dẫn, kiểm tra đóng van đáy nồi (1), kiểm tra hơi cấp vào và xả nước ngưng. Chạy không tải kiểm tra mô tơ, biến tốc, bơm chạy chế độ bình thường. Mở van bơm dịch nha từ nồi lọc đường hoá vào nồi hoa theo cửa nạp dịch (6). + Bước2: Tiến hành Mở thứ tự các van để bơm dịch nha từ nồi lọc sang nồi hoa. Khi lượng dịch nha trong nồi hoa đạt 13m3 mở van hơi vào đường ống số (7) để gia nhiệt cho nồi đun hoa. Áp suất hơi cấp từ 1.4-2 kg/cm2 cài đặt nhiệt độ 98oC đảm bảo thời gian đến sôi £ 40 phút. Khi kết thúc lọc, rửa bã nhiệt độ nồi hoa bắt đầu sôi kiểm tra thể tích dịch trong nồi. Lấy mẫu đo màu, pH, tiến hành bỏ cao hoa (tạo hương vị) và caramen (tạo màu), cài nhiệt độ 100oC, khi đạt 100oC tính thời điểm bắt đầu sôi. Nhiệt độ sôi phải luôn đạt 100oC trong quá trình đun hoa. Hoa sôi được 50 phút tắt hơi tiến hành cho hoa viên (giữ hương vị) và axít lactic (nếu cần điều chỉnh pH) và cho sôi tiếp 20 phút. Lấy mẫu ở ống số (2) để đo độ đường, màu, pH sau khi kết thúc đun hoa. Thời gian đun hoa 70 phút tính từ điểm sôi đến khi kết thúc. Đo thể tích còn lại sau khi nấu (xem mức thước trong nồi) để tính độ bay hơi. Þ Kết thúc đun hoa yêu cầu: Tốc độ bay hơi 6-8 % (lý tưởng 7%) Độ đường: bia 355ml 11.5Op Màu bia 355ml: 7.0-7.3 EBC pH: 5.2-5.5 Nước nha đủ cac chỉ tiêu kỹ thuật nêu trên chuyển sang nồi lắng Mở van đáy đường ốn số (1), bật bơm chuyển dịch nha về nồi lắng. Bước3: Vệ sinh nồi hoa Bơm nước nóng 78oC, vệ sinh chùm gia nhiệt và thành nồi vào đường ống (5). Mở van đáy số (1) để xả hết nước vệ sinh ra ngoài, xả xong đóng van đáy lại. Kiểm tra đường ống, chuẩn bị cho mẻ đun hoa tiếp theo. 3.4. Những sự cố, nguyên nhân, và biện pháp khắc phục trong quá trình đun hoa Sự cố Nguyên nhân Biện pháp khắc phục -Nồng độ dịch đường tăng quá yêu cầu -Dịch đường bị oxy hoá, biến màu -Nhiệt độ đun cao, thời gian dài -Nhiệt độ quá thấp, oxy tiếp xúc với dịch nha -Điều chỉnh nhiệt độ thời gian phù hợp -Điều chỉnh nhiệt độ phù hợp. 4.Thùng lắng (wirl pool) 4.1. Cấu tạo 1. Cửa tháo bả. 2.3. Ống tháo dịch đường. 4. Đường CIP, nước vệ sinh. 5. Đường huyền phù vào. Hình 7: THÙNG LẮNG WIRL POOL 4.2. Nguyên tắc làm việc Huyền phù (dịch nha) được bơm vào thùng theo phương tiếp tiến vào cửa số (7) tại độ cao ¼ thùng. Khi cách thùng khoảng 0.4-0.5m đường ống đột ngột thắt lại, vận tốc dòng chảy tăng mạnh, dòng chảy vận tốc lớn và liên tục tạo nên chuyển động xoáy của khối dịch trong thùng wirl pool các hạt lơ lững, bả hoa chịu tác dụng đồng thời của lực ly tâm, lực ma sát giữa chất lỏng với đáy và thành bình, chuyển động xoáy men theo thành đáy thùng, kết quả sẻ làm chúng lắng tụ vào tâm đáy thùng. Sau khoảng 90 phút phân ly trong điều kiện cường độ bốc hơi cao, nhiệt độ khối dịch sẽ từ khoảng 100oC giảm còn khoảng 90oC. thông qua đường ống đặt cao hơn đáy số (2) và (3) ta thu được dịch trong gọi là dịch đường đã đun hoa (boiled wort). cặn lắng được tháo ra ngoài qua cửa số (1). Sau khi lắng xong, tiến hành bơm CIP vào cửa số (5) để vệ sinh thùng. 4.3. Qui trình vận hành Bước1: Chuẩn bị -Vệ sinh nồi sạch sẽ. -Kiểm tra trạng thái đóng mở của các van. Bước2: Tiến hành -Mở các van, bơm dịch nha từ nồi đun hoa sang nồi lắng qua cửa số (7). -Sau khi bơm hết dịch nha sang nồi lắng, để 20 phút nhiệt độ đạt ³ 80oC . -Tiến hành mở lần lượt các van (3), (2), mở van (1), bơm nước vệ sinh và CIP vào theo đường ống (5) để vệ sinh và xả cặn ra khỏi nồi. Bước3: Kết thúc, vệ sinh. -Sau mỗi mẻ lắng, vệ sinh, kiểm tra độ sạch, trạng thái các van để chuẩn bị cho mẻ lắng tiếp theo. 5. Máy làm lạnh nhanh kiểu bản mỏng Hình 8: HỆ THỐNG LÀM LẠNH NHANH Hình 9: Máy làm lạnh nhanh 5.1. Cấu tạo máy làm lạnh nhanh bản mỏng Máy làm lạnh nhanh bản mỏng được chế tạo từ những tấm bản mỏng gấp sóng, chế tạo từ vật liệu thép không gỉ, các tấm có hình chữ nhật, có 4 tai ở 4 góc. Trên 4 tai có đục thủng 1 lỗ tròn, với cấu tạo như vậy, khi lắp chúng lên khung máy thì sẻ tạo thành 4 đường ống dẫn dịch vào máy (I), dịch đường ra khỏi máy (II), chất tải lạnh vào máy (III), chất tải lạnh ra khỏi máy (IV). Dịch đường nóng được bơm vào một trong hai đường ống dẫn phía trên. Còn lúc đi ra khỏi máy thì theo đường ống dẫn phía dưới. Tác nhân lạnh đi vào ống dẫn kia ở phía trên ngược chiều với dịch đường và đi ra ở ống dẫn phía dưới. 5.2. Nguyên tắc hoạt động hệ thống làm lạnh dịch lên men Dịch được bơm từ thùng lắng qua dàn làm nguội, dịch đường sẻ được làm nguội từ 85¸90oC xuống 14¸15oC. Chất tải lạnh trong dàn làm nguội là nước 2oC. Nước lạnh sẻ thu nhiệt của dịch đường để hạ nhiệt độ dịch đường xuống nhiệt độ yêu cầu. Tiếp theo dịch lên men được bơm sang dàn làm lạnh, ở đây dịch sẻ được hạ nhiệt độ từ 14¸15oC xuống 8oC phù hợp với nhiệt độ lên men, chất tải lạnh trong dàn làm lạnh là glycol -3 ¸ -5oC. 5.3. Quy trình vận hành máy làm lạnh dịch lên men + Chuẩn bị: Kiểm tra lắp đường ống dẫn dịch từ máy lạnh nhanh qua bơm cấp men về tank lên men. CIP đường ống theo hướng dẫn sạch sẽ. + Tiến hành: Mở van nước, van glycol cấp vào máy và đặt nhiệt độ tự động trên đồng hồ chỉnh nhiệt độ. Dùng nước sôi 100oC bơm qua lạnh nhanh để chỉnh nhiệt độ theo yêu cầu công nghệ. Khi đạt nhiệt độ thì dóng van nước sôi, mở van cho dịch đường vào máy. Chạy đèn cực tím. Nước lạnh ra khỏi máy duy trì nhiệt độ 78-80oC. Theo dõi lượng dịch trong thùng lắng, khi lượng dịch hết, mở van nước sôi cho vào máy đuổi hết dịch trong máy về tank lên men đóng van đáy tank, xả nước trong đường ống ra ngoài. + Kết thúc: Tiếp tục cho nước sôi qua máy 3-5 phút để làm sạch đường ống dẫn dịch. Đóng van glycol, van nước làm mát, van nước sôi. Kết thúc vào dịch 1 tank, khi chuyển sang tank khác cần vệ sinh CIP theo hướng dẫn. IV. BẢO DƯỠNG THIẾT BỊ XƯỞNG NẤU 1. Nồi nấu nguyên liệu Vệ sinh bên ngoài mô tơ, hộp giảm tốc, thường xuyên kiểm tra sự rò rỉ của phớt, trục cánh khuấy và thông tắc các máng hứng dịch cháo chảy ra ngoài.(Hàng ngày, công nhân vận hành). Kiểm tra tiếng ồn và nhiệt phát ra từ mô tơ và hộp giảm tốc. (Hàng ngày, công nhân vận hành). Kiểm tra độ kín của Ba-xê-túc nếu bị rò rỉ. Nếu cần thì thay Ba-xê-túc mới. (Hàng ngày, hàng tuần, hàng tháng. BTCK + CNVH). Kiểm tra các phớt của hộp giảm tốc, nếu cầc thì thay thế. (hàng tháng, CNVH). Kiểm tra mức dầu trong hộp giảm tốc, nếu thiếu thì bổ sung, nếu giảm chất lượng thì thay mới. (tháng3,8, CNVH). Kiểm tra các ổ bi, nếu hỏng thì thay thế. (tháng 8, BTCK). Bơm mở vào các ổ đỡ (tháng 3,7,11, BTCK). Vệ sinh quả cầu CIP ở bộ trộn nước và nguyên liệu (malt, gạo). (Hàng tháng, CNVH). Kiểm tra sự rò rỉ của các đường ống dẫn hơi. (Hàng ngày, CNVH). Kiểm tra sự hoạt động của các van hơi tụ động. (Hàng ngày, CNVH). 2. Nồi lọc Kiểm tra mỡ bôi trơn các thanh trượt nâng hạ cánh khuấy, nếu cần thiết thì bôi thêm. (Tháng 3,7,11, BTCK) Kiểm tra vệ sinh lưới lọc. (Hàng ngày, CNVH). Kiểm tra và thông các ống gom dịch. (Hàng ngày, CNVH). Kiểm tra các bu lông, cánh khuấy, dao cắt và bộ phận gạt bã.(Hnàg tháng, CNVH+BTCK). Vệ sinh khay hứng nước ngưng của ống khói. (Hàng tháng, CNVH). 3. Nồi hoa Vệ sinh bộ gia nhiệt. (Hàng tháng, CNVH). Vệ sinh khay hứng nước ngưng của ống khói. (Hàng tháng, CNVH). 4.Nồi lắng Tháo vệ sinh bộ phận phá cặn ở đáy nồi. (Hàng tháng, CNVH). Vệ sinh đường thông áp từ nồi hoa sang nồi lắng. (Tháng3,7,11, CNVH). 5. Thiết bị lạnh nhanh dịch Tháo vệ sinh các tấm bản mỏng, kiểm tra các roăng cao su nếu hỏng thì thay thế (Tháng 8, CNVH+BTCK). Vệ sinh bên ngoài thiết bị sạch sẽ. (Hàng ngày, CNVH). V. QUY TRÌNH CIP HỆ THỐNG XƯỞNG NẤU 1.Chuẩn bị +Kiểm tra -Kiểm tra nồng độ, thể tích, độ sạch của dung dịch xút tại thùng CIP đã pha sẵn. -Nếu nồng độ, thể tích đạt, dung dịch đảm bảo độ sạch thì tiến hành CIP -Nếu nồng độ, thể tích không đạt nhưng dung dịch đảm bảo độ sạch, không có cặn thì lấy mẫu kiểm tra nồng độ, đo thể tích để tính toán lượng xút bổ sung để đạt nồng độ yêu cầu. +Tính toán lượng xút bổ sung: A = V(C1-C2) 100 A: Lượng xút cần bổ sung. V: Thể tích thùng CIP chứa xút. C1: Nồng độ đạt yêu cầu C2: Nồng độ đo thực tế. 2.Tiến hành Để CIP các nồi trong xưởng nấu, tiến hành như sau: -Vệ sinh sạch bằng nước thường. -Lắp đường ống mềm: một đầu vào van xả đáy các nồi, đầu còn lại lắp vào đầu hút của bơm hồi xút của bơm hồi xút. -Mở các van trên đường ống dẫn CIP từ ống góp CIP đến nồi cần CIP. -Bật bơm CIP 3-5 phút sau đó bật bơm hồi xút tuần hoàn trong 30 đến 40 phút tuỳ vào mức độ bẩn của nồi cần CIP. -Kết thúc tắt bơm CIP, đóng các van theo thứ tự van nào mở sau thì đóng trước. -Dùng nước vệ sinh cho đến khi sạch xút. Tiến hành CIP trước khi nấu, sau khi kết thúc ngừng nấu, nấu liên tục 6 ngày. Riêng nồi gạo, nồi nấu hoa quá trình nấu nếu bị cháy gần đáy, hoặc quá bẩn thì cho phép CIP không theo quy luật trên. Quá trình bơm CIP tuần hoàn nhiệt độ của dung dịch xút phải đạt 800C và nồng độ luôn đạt 2 - 2.2%. Chương 4. LÊN MEN Lên men là giai đoạn khá phức tạp, bao gồm 2 giai đoạn là lên men chính và lên men phụ. Quá trình lên men diễn ra trong thời gian dài và nó là trung tâm của sản xuất bia. Lên men còn quyết định đến việc chuyển hoá dịch đường thành bia dưới tác động của nấm men thông qua quá trình trao đổi chất và hoạt động sống của chúng.[1] Như vậy chất lượng của Bia có được đảm bảo hay không thì giai đoạn lên men cũng đóng vai trò rất quan trọng. Quá trình lên men rượu của các loại đường ở trong cơ chất là quá trình quan trọng nhất và phức tạp nhất cuả giai đoạn lên men. Sản phẩm chính của quá trình lên men là rượu etylic và khí CO2, bên cạnh đó còn xảy ra nhiều quá trình sinh lý, sinh hoá, lý hoá, hoá học và lý học khác. Những quá trình này đóng vai trò quan trọng trong việc ổn định thành phẩm và chất lượng của Bia. Do lên men là giai đoạn quan trọng ảnh hưỏng đến chất lượng của Bia, giá trị cảm quan cũng như giá trị dinh dưỡng. Chính vì vậy lên men được theo dõi nghiêm ngặt trong suốt quá trình lên men. Quá trình lên men chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố như chất lượng nấm men, lượng nấm men gieo cấy ban đầu, dịch đường houblon hoá, nhiệt độ lên men, sự đối lưu của dịch lên men... I. SƠ ĐỒ TỔNG QUÁT HỆ THỐNG LÊN MEN Chú thích : ( 1) .Thiết bị làm lạnh dịch đường. (2),Không khí vào.(3), Bình lọc bụi.(4),Bình khử trùng.(5), Dịch đường lạnh.(6), Thùng chứa men sữa.(7,8), Tank lên men.(9), Đường Cip vệ sinh.(10), Đường Glycol .(11), Bia đi lọc.( 12), Thu, xả men. Hình 10: Hệ thống lên men II. THUYẾT MINH SƠ ĐỒ Dịch đường sau khi đi qua thiết bị làm lạnh sẽ được làm lạnh xuống đến nhiệt độ lên men theo yêu cầu (khoảng 7-9oC), nồng độ dịch đường khoảng 11,5oP. Đồng thời dịch đường lạnh sẽ được bổ sung thêm O2 (với hàm lượng khoảng 3,5-4 mg/lít dịch đường lên men). Lượng O2 thu được là nhờ không khí sạch đi qua hai bình lọc bụi và bình khử trùng. Ngay sau khi được giải nhiệt nhanh và bổ sung O2 thì tiến hành bổ sung thêm Maturex với hàm lượng là 150ML/tấn nguyên liệu (khoảng 295 ml cho một mẻ nấu). Dịch đường lạnh này tiếp tục được đi vào hệ thống các tank lên men cùng với lượng men sữa đã được nuôi cấy ở phòng thí nghiệm hoặc men sữa thu được từ các mẻ lên men trước (sử dụng không quá 8 đời). Chủng nấm men sử dụng ở đây là nấm men chìm Saccharomyces carblgensis. Với chủng này thì các tế bào nấm men không bị khí CO2 của nó thải ra lôi lên trên bề mặt Bia non mà chìm dần xuống. Quá trình lên men chính và lên men phụ đều diễn ra trong cùng một thiết bị là tank lên men thân trụ đáy côn. Thời gian tiến hành lên men chính diễn ra khoảng 5- 6 ngày. Lượng dịch bơm vào tank lên men chiếm khoảng 70% thể tích của tank lên men. Dịch lên men kể từ khi bơm vào tank lên men đến khoảng 32-36h thì tiến hành thu hồi CO2. Nhiệt độ duy trì trong thời gian lên men chính là 7-9oC. Trong giai đoạn này người ta duy trì nhiệt độ này bằng cách cấp chất tải lạnh Glycol qua áo lạnh trên cùng. Khi quá trình lên men chính kết thúc thì tiến hành quá trình lên men phụ trong thời gian 16-17 ngày. Lượng nấm men sữa thu được khi hạ nhiệt độ lên men xuống 5oC (bắt đầu giai đoạn lên men phụ) sẽ được đưa vào tank bảo quản men (nếu kiểm tra chất lượng đạt yêu cầu) và xả men nếu như chất lượng men không đạt yêu cầu. Do kết thúc quá trình lên men chính thì nấm men bắt đầu kết lắng nên lúc này áo lạnh dưới cùng làm việc để hạ dần nhiệt độ nhằm thúc đẩy quá trình kết lắng nấm men nhanh hơn và chặt hơn. Sau quá trình lên men phụ và ủ chín, Bia được bão hoà CO2 và ổn định trong thời gian 1 ngày rồi đem đi lọc. Tank lên men -Kích thước và cấu tạo : Hình 11: Tank lên men III. QUY TRÌNH THỰC HIỆN MỘT MẺ LÊN MEN : 1. Quy trình Dịch đường Làm lạnh Bổ sung O2, Maturex Men sữa Lên men chính Bảo quản CO2 Thu men Đạt Lên men phụ -Ủ chín Không đạt Loại Lọc Bia 2. Thuyết minh quy trình Dịch đường thu được ở thùng lắng cặn Whirlpool sẽ được đưa qua 2 dàn làm lạnh. Mục đích là để đưa nhiệt độ của dịch đường từ 85- 90oC xuống đến nhiêt độ thích hợp (7.5-8.5oC) cho nấm men hoạt động và tiến hành lên men bia theo yêu cầu. Hạ nhiệt độ đột ngột để tránh cho các vi sinh vật trong môi trường nhiễm vào dịch lên men Bia. Đồng thời tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình bão hào thêm một lượng O2 cần thiết và loại trừ những phần cặn còn trong dịch đường. Khi dịch đường đã được làm lạnh xuống đến nhiệt độ yêu cầu thì sẽ được bổ sung thêm O2 để tạo điều kiện cho nấm men phát triển và tăng sinh khối. Do đó sẽ giúp cho lên men nhanh và tạo vị ngon cho bia sau này. Nạp O2 vào dịch bằng cách cho không khí sạch đi qua 2 bình: Bình lọc bụi và bình khử trùng, rồi sau đó phân tán vào dịch lên men. Tiếp theo bổ sung thêm một lượng Maturex (150ml/tấn nguyên liệu). Maturex là một dạng chế phẩm enzyme, được bổ sung vào dịch nhằm kích thích cho sự sinh trưởng của nấm men. Sau đó ta tiến hành bơm dịch vào tank lên men để tiến hành quá trình lên men. Để tăng quá trình tiếp xúc của nấm men với dịch đường thì nấm men sẽ được phối vào bằng cách bơm vào cùng dịch lên men. Nấm men sử dụng ở đây là nấm men chìm với dạng là men sữa đã được nuôi cấy ở phòng thí nghiệm hoặc dùng men sữa tái sử dụng từ các mẻ lên men trước. Từ đó bắt đầu theo dõi quá trình lên men : - Giai đoạn lên men chính: Trong qua trình này thì chất hoà tan trong dịch đường (gồm chủ yếu là đường đơn, và dextrin bậc thấp) sẽ được nấm men chuyển hoá thành rượu và CO2 , cùng một số sản phẩm phụ (Aldehyt, ester, glyxerin, rượu bậc cao...). Sau khoảng 32-36h kể từ lúc bơm dịch vào tank lên men thì tiến hành thu hồi CO2 khi kiểm tra độ tinh khiết đạt 100%. - Giai đoạn lên men phụ: Sau khi lên men chính ta thu được bia non nhưng trong đó vẫn còn một lượng chất hoà tan có khả năng lên men. Do đó nấm men vẫn tiếp tục lên men lượng đường còn lại để tạo thành CO2 và các sản phẩm khác. Giai đoạn này xảy ra các quá trình có lợi làm tăng chất lượng của sản phẩm như: khử Diaxetyl, tạo các ester. Nhưng giai đoạn này tốc độ len men rất chậm. Khi kết thúc giai đoạn lên men chính thì vận hành áo lạnh dưới cùng để hạ nhiệt độ đáy tank dần xuống 0-5oC nhằm tạo điều kiện cho nấm men kết lắng, tiến hành thu và xả men. Bia sau khi kết thúc quá trình lên men thì được đem đi lọc tinh. 3. Các hiện tượng không bình thường khi lên men, nguyên nhân, khắc phục Sự cố Nguyên nhân Biện pháp xử lý 1.Tốc độ lên men quá nhanh hoặc quá chậm. - Do nhiệt độ lên men không ổn định ( quá cao hoặc quá thấp so với quy định). - Điều chỉnh nhiệt độ lên men cho đạt yêu cầu. 2.Nhiệt độ lên men không ổn định. - Do nấm men có hoạt lực không đảm bảo. - Do mật độ tế bào tăng hay giảm quá nhiều. - Không sử dụng nấm men có hoạt lực không đảm bảo (kiểm tra kỹ men trước khi nạp vào dịch). - Nếu mật độ tế bào tăng thì gảm nhiệt độ lên men và ngược lại. 3. Nấm men phát triển không bình thường - Vệ sinh tank không đảm bảo sạch sẽ, vô trùng. - Hoạt lực của nấm men giảm do quá đời cho phép. - Đảm bảo vệ sinh sạch sẽ , vô trùng trước khi nạp dịch vào tank lên men. - Sử dụng nấm men có khả năng lên men tốt. 4. Theo dõi quá trình lên men Trong thời gian lên men chính, sau 2 ngày lên men đầu tiên thì nhiệt độ lên men ở khoang trên tăng lên đến khoảng 10-14oC, ở khoang dưới là 7,5-8,5oC. Duy trì mức nhiệt độ này cho đến khi đạt độ lên men tương ứng với Bia non. Trong thời gian lên men, nhiệt độ Bia non được điều chỉnh bằng áo lạnh trên cùng (tank lên men có 3 áo lạnh sử dụng chất tải lạnh là Glycol (-3¸-4 oC). Khi nồng độ hoà tan biểu kiến hạ xuống còn 2,8-3,2oP thì đóng van thoát CO2 để tạo áp suất dư, giữ áp suất dư bề mặt ở 0,4 Kg/cm2. Bình thường sau 5-6 ngày đêm lên men, nồng độ chất hoà tan sẽ giảm đến còn khoảng 2,5oP. Với nồng độ này lên men chính được coi như kết thúc. Tiến hành vận hành áo lạnh dưới cùng hạ lạnh phần đáy tank để nấm men kết lắng. Nhiệt độ Bia non vùng này hạ xuống đến khoảng 0-5oC. Khi hạ nhiệt độ xuông 5oC thì tiến hành rút men đặc để làm giống cho mẻ lên men sau (nếu kiểm tra chất lượng men đạt yêu cầu). Sau khi rút men đặc thì tiếp tục hạ nhiệt độ khối dịch xuống 0-20C để tiến hành lên men phụ. Trong quá trình lên men cần theo dõi nhiệt độ (oC), áp suất (Kg/cm2), độ đường nguyên thuỷ (0P), độ đường biểu kiến (0P),mật độ tế bào (triệu TB/ml), hàm lượng Diaxetyl (mg/l), độ cồn, hàm lượng CO2(mg/l), độ chua, độ pH. Như vậy trong quá trình lên men chính ta duy trì nhiệt độ lên men là 7,5-8,5oC, áp suất = 0 Kg/cm2. Còn trong quá trình lên men phụ thì hạ dần và duy trì ở nhiệt độ 0-2oC, áp suất = 0,4 Kg/cm2. Thời điểm hạ nhiệt độ này là do theo dõi các thông số trong quá trình lên men 5. Định mức mật độ giống Mật độ gieo cấy nhiều thì thời gian để nấm men đạt đến trạng thái cân bằng động giữa quần thể nấm men và lượng cơ chất trong dịch lên men ngắn. Nếu mật độ gieo cấy quá ít thì khó đạt đến mức cân bằng cần thiết, trong trường hợp này độ lên men thấp và thời gian lên men dài. Mật độ tế bào gieo cấy nấm men ban đầu thường là 24-28 triệu TB/ml. 6. Cách nạp men vào dịch lên men Bơm liên tục dịch đường lạnh cùng với lượng men sữa. Khi lượng dịch đường lạnh hết thì lượng men sữa cũng hết. 7. Quá trình CIP hệ thống lên men Trước khi tiến hành CIP thì cần phải kiểm tra nước, các hoá chất đã đúng lưu lượng và nồng độ hay chưa. Nếu đạt yêu cầu thì bắt đầu quá trình CIP. Các hoá chất sử dụng trong quá trình CIP: Oxonia active (0.2-0.5%): Hóa chất này có tính axit. Đươc dùng để khử trùng tất cả các bề mặt tiếp xúc với dịch. Trimeta HC (1.5-2.5%): Có tính axit. Được dùng để tẩy rửa, vệ sinh các tank lên men và tank chứa Bia thành phẩm. NaOH (1.5-2.5%) : Có tác dụng tẩy sạch và khử trùng thiết bị. Các bước tiến hành quá trình CIP: + Vệ sinh bằng nước thường (15-20 phút). + Vệ sinh bằng Trimeta HC 1.5-2% (30 phút). + Dùng nước lạnh 2oC (nước xử lý) rửa cho đến khi nào dùng thuốc thử phenolphtalein thử mà không có màu xanh thì tank đã sạch Trimeta HC. Kiểm tra bằng cách: Lấy một ít nước rửa ra và nhỏ vào 2-3 giọt PP. Nếu như xuất hiện màu xanh thì phải rửa tiếp đến khi thử không còn màu. + Vệ sinh bằng Oxonia 0.2-0.5% (30 phút) + Dùng nước lạnh CIP đến khi nào kiểm tra nước rửa có pH bằng nước xử lý là đạt. Nếu pHnước rửa< pHnước xử lý thì còn Oxonia nên phải CIP tiếp. Sau quá trình CIP xong ta dùng khí vô trùng để đẩy sạch nước bên trong tank và các đường ống dẫn. Mỗi tank sau khi lên men 3 mẻ, dùng NaOH (2%) để sát trùng kết hợp với Trimeta HC (sát trùng bằng NaOH trước, sau đó CIP sạch bằng nước và sát trùng bằng Trimeta HC) IV. HỆ THỐNG CUNG ỨNG NẤM MEN GIỐNG Công ty cổ phần Bia Sài Gòn- Nghệ Tĩnh thuộc tổng công ty Bia - Rượu - Nước giải khát Sài Gòn. Mà việc phát triển giống cấp phòng thí nghiệm được tiến hành trong Công ty mẹ. Tại Công ty sử dụng men sữa do tổng Công ty cấp về. Lượng men sữa này được cấp về bằng cách bảo quản trong một tank nhỏ có thể tích 20 lít với nhiệt độ bảo quản là 1-4oC. Như vậy đối với loại bia chai Sài Gòn thì sử dụng men sữa từ Công ty mẹ cấp vào dịch lên men mà không tổ chức nhân giống cấp phân xưởng. Trước khi cấp men sữa vào tank lên men thì cần phải được kiểm tra chất lượng nhằm đảm bảo cho quá trình lên men diễn ra tốt. Lượng men sữa này sau khi lên men ở mẻ đầu tiên thì được thu hồi và đưa vào tank bảo quản để chuẩn bị cho mẻ lên men tiếp theo (men sữa tái sử dụng không quá 8 đời). Men sữa hay men sữa tái sử dụng được sử dụng khi đảm bảo yêu cầu về chất lượng: -Mẫu nuôi cấy không chứa vi sinh vật lạ. -Tốc độ tăng trưởng nhanh. -Đảm bảo sự ổn định nhiệt độ lên men. -Tỷ lệ tế bào chết không vượt quá 5%. -Tạo hương vị thích hợp cho Bia. 1.Phương pháp rút men tái sử dụng Sau khi quá trình lên men chính kết thúc thì người ta tiến hành hạ nhiệt độ xuống 0-5oC. Ở chế độ này nấm men lắng xuống đáy. Sau 1-2 ngày thì ta tiến hành xả men, số lượng bã men phụ thuộc vào tốc độ lên men chính và điều chỉnh nhiệt độ. Thường thì rút cặn men đến khi nào không còn màu trắng đục và bắt đầu xuất hiện màu trắng sữa thì khoá lại. Cách rút : Mở van xả ở đáy tank lên men một cách từ từ, xả bỏ phần bã men đầu thường có màu sẫm. Thu nhận phần cặn men có màu trắng sữa, xả bỏ tiếp phần men có lẫn nhiều tạp chất (lớp trên cùng). Khi bia chảy ra thì đóng van đáy. 2. Phương pháp xử lý men tái sử dụng Lượng nấm men thu được ở các tank lên men khi qua bộ phận kiểm tra vi sinh nếu nấm men có hoạt lực lên men tốt thì sẽ được đem đi bảo quản và tái sử dụng. Tiến hành : Sau khi lên men chính hạ nhiệt độ xuống 5oC khoảng 12-24 h thì mở van dưới đáy tank lên men và dùng bơm rút men về thùng bảo quản men (khi kiểm tra chất lượng đạt yêu cầu). Tank bảo quản men trước khi rút men phải đảm bảo vô trùng và làm lạnh trước. Men được bảo quan trong tank duy trì ở nhiệt độ 1-4oC. Lượng men sữa này tiếp tục được kiểm tra chất lượng trước khi đem vào tái sử dụng. 3. Phương pháp kiểm tra chất lượng men sữa Lượng men sữa sau khi bảo quản được 1 ngày thấy có bọt đềnh màu trắng sữa thì có thể sử dụng được. Sau đó đưa ra soi kính hiển vi, nếu lượng tế bào chết hơn 5 % thì bỏ và không sử dụng nữa. Còn nếu lượng tế bào chết mà nhỏ hơn 5 % thì tái sử dụng cho lần lên men tiếp theo. Hình 12: THÙNG BẢO QUẢN MEN Chương 5. LỌC BIA Sau khi tàng trữ Bia đã đạt đến độ trong nhất định, tuy vậy vẫn còn nhiều nấm men dưới dạng các tế bào phân tán, các hạt keo protein, các chất của hoa houblon, các hạt rắn cơ học... Do đó để tăng độ bền và tăng giá trị cảm quan thì Bia phải được làm trong. Có hai cách để làm trong Bia là lọc hoặc ly tâm. Ở đây công ty sử dụng phương pháp lọc, có thể lọc đĩa hoặc lọc bằng máy lọc khung bản. Máy lọc đĩa chỉ sử dụng khi cần lọc một lúc nhiều mẻ, nên thông thường thì lọc bằng máy lọc khung bản với bột trợ lọc là Diatomit (công suất lọc là 5000-6000 lít/h). Lọc Bia dựa trên 2 quá trình: - Quá trình cơ học: Nhờ vào sức cản cơ học tác dụng lên các hạt có kích thước lớn hơn mao quản của vật liệu lọc, giữ các hạt này trên bề mặt vật liệu lọc. - Quá trình hấp phụ: Hấp phụ các hạt phân tán có kích thước rất bé, các hạt keo nhờ khả năng hấp phụ của vật liệu lọc. Bia sau khi lọc có độ trong lấp lánh chủ yếu là nhờ quá trình hấp phụ. I. Sơ đồ hệ thống lọc 1.Cấu tạo. Hình 13: Hệ thống lọc (1). Bơm. (2). Bia cần lọc. (3). Máy lọc khung bản. . (4). Thùng hoà trộn Diatomit. (5). Bia hồi lưu. (6). Bia đã lọc trong. 2. Thuyết minh sơ đồ Bia sau khi lên men đạt yêu cầu thì được tiến hành lọc tinh. Đầu tiên ta dùng bơm (1) để bơm nước vô trùng vào trong máy lọc (3), trên đường đi của nó ta mở van của thùng (4) để huyền phù Diatomit bị cuốn theo và đi vào máy để phủ lên các tấm lọc. Sau khi phủ xong bột Diatomit thì đóng van nước, mở van bia để bia đục (2) vào máy lọc (3) và tiến hành quá trình lọc. Khi quan sát thấy bia đi ra khỏi máy lọc mà trong thì mở van cho vào tank TBF (tank chứa Bia bán thành phẩm) theo đường số (6). Còn nếu Bia chưa trong thì cho hồi lưu trở lại theo đường (5) và tiếp tục lọc đến trong. II. Quy trình tiến hành một mẻ lọc 1.Quy trình Chuẩn bị Tạo màng lần 1 Tạo màng lần 2 Lọc Kết thúc lọc 2.Tiến hành ] Chuẩn bị : Trước khi tiến hành lọc ta dùng nước sôi thanh trùng đường ống, máy. Sau đó làm nguội bằng nước lạnh. Dùng kích thuỷ lực ép máy với mức 200-250 bar. Mở van nước vào máy, mở 2 van xả cuối máy, bơm nước vào đấy máy để đuổi hết không khí ra. Mở van tuần hoàn, đóng van xả, điều chỉnh áp suất trên đồng hồ chỉ 3 bar, lưu lượng nước vào máy 700l/h. Tạo màng lần 1 : Lấy 36 lít nước vào thùng trộn đất (bột trợ lọc), cho cánh khuấy làm việc rồi cho 6 kg đất thô vào trộn đều và lấy đủ 60 lít nước. Chạy bơm định lượng, mở hết van định lượng, giữ áp lực 3 bar và bơm tuần hoàn hết đất trong thùng. ] Tạo màng lần 2 : Lấy 36lít nước, 3 kg đất thô và 3 kg đất mịn trộn đều thêm nứơc đủ 60l. Giữ áp suất, dư lượng bơm tuần hoàn đến hết đất trong thùng. Bơm hết đất tạo màng lần 2. Lấy 60lít nước và 6 kg đất vào thùng với tỷ lệ đất thô (đất mịn) tăng hay giảm phụ thuộc vào chất lượng bia lên men. Điều chỉnh van định lượng giảm xuống 25% công suất, lưu lượng đạt 5000-6000l/h. ] Lọc : Đóng van nước, mở van cho bia vào máy. Mở van xả, đóng van hồi lưu, đuổi hết nước trong máy ra. Khi thấy Bia ra, mở van hồi lưu, đóng van xả. Khi nào nhìn qua ống soi thấy Bia đạt đến độ trong quy định thì mở van cho Bia vào tank TBF và đóng van hồi lưu lại. ] Kết thúc lọc : Tắt bơm đất, cánh khuấy thùng đất, dùng nước lạnh đẩy hết bia trong máy về tank TBF. Đóng van Bia vào tank, mở van xả. Tắt bơm, đóng van nước để kết thúc lọc. 3. Máy lọc khung bản: 3.1Cấu tạo : Hình 14: MÁY LỌC KHUNG BẢN 1. Khung. 2. Giấy lọc. 3. Bản mỏng. Bia cần lọc. Bia trong. 3.2. Nguyên tắc hoạt động Nhờ hệ thống bơm, bơm bia và đất lọc vào thiết bị lọc khung bản theo đường ống (I) và phân bố vào trong các khung. Sau khi bia vào khung dưới áp lực của bơm tạo ra thì Bia sẽ đi qua lớp đất lọc và giấy lọc rồi vào các rãnh của bản chảy về ống và đi ra khỏi thiết bị theo đường ống (II). 3.3. Một số sự cố, nguyên nhân và biện pháp xử lý Sự cố Nguyên nhân Biện pháp xử lý 1. Bia bị nhiễm VSV Vệ sinh chưa đạt yêu cầu Đảm bảo bcác đường ống và thiết bị sạch sẽ trước khi lọc. 2. Máy lọc có hiện tượng bí áp suất đầu vào. Chênh lệch áp suất quá lớn so với áp suất đầu ra. Dùng bơm nước bơm ngược chiều dòng chảy của Bia để thông máy, sau đó tiếp tục lọc. 3. Bia bị đục -Thiếu bột trợ lọc - Không hồi lưu Bia trở lại. Bổ sung bột trợ lọc. Hồi lưu khi Bia đục. Chương 6. CHỈNH CO2 VÀ ỔN ĐỊNH BIA SAU KHI LỌC I. Chỉnh CO2 và ổn định bia CO2 là thành phần chính làm cho bia có khả năng tạo bọt tốt. Đồng thời đó cũng là chất bảo quản, ức chế sự phát triển của vi sinh vật trong bia làm cho bia trong hơn và bền hơn. CO2 còn có vai trò tạo cảm quan cho bia, là cho bia hài hoà, tạo sự sảng khoái khi uống. Vì vậy việc chỉnh CO2 cho phù hợp sau khi lọc là vô cùng cần thiết. Bia sau khi lọc nếu như chưa đạt đến độ yêu cầu cho thành phẩm thì cần phải bổ sung thêm CO2 vào. Nhưng thông thường thì ít khi phải bổ sung và nếu bổ sung thì lượng cũng không đáng kể. Bia sau khi đảm bảo đúng lượng CO2 theo như yêu cầu thì được đưa vào tank ổn định bia ở 0-1oC trong thời gian 1 ngày rồi đem đi chiết chai. ØCách nạp CO2 vào tank ổn định bia : (Tank ổn định Bia có cấu tạo giống như tank lên men). - Trước khi đưa bia sau khi lọc vào tank ổn định bia thì phải đảm bảo tank vệ sinh sạch sẽ. Khoá cửa vệ sinh và các van tràn rồi tiến hành bơm đầy Bia vào tank. - Chuẩn bị bình thuốc tím, CO2 và bình than hoạt tính. Cắm ống dẫn CO2 qua bình thuốc tím để sát trùng, sau đó đi qua bình than hoạt tính để khử mùi. Cắm ống dẫn CO2 vào van của thiết bị vòi dẫn đầu có cấu trúc xốp, lỗ nhỏ. Như vậy CO2 được cấp đều vào bia. Áp suất nạp CO2 là 3-3.5 bar. II. Hệ thống CO2 Hình 15: DÂY CHUYỀN HỆ THỐNG CO2 ffffhhCOCACBONAT +Thuyết minh dây chuyền hệ thống CO2. Hơi CO2 được thu hồi từ các tank lên men được đưa đến sục vào bình chứa nước để rửa và khử bụi. Sau khi qua bình chứa nước, khí CO2 được dẫn vào bình đựng dung dịch KMnO4 để khử trùng và được đưa lên phao chứa CO2 thổi phồng phao lên. Hơi CO2 vào trong phao được máy nén hút về rồi đưa qua cột silicat để tách ẩm, sau đó đi qua bình than hoạt tính để khử mùi. Tiếp theo khí CO2 được đưa qua bình hoá lỏng để chuyển CO2 từ thể khí sang thể lỏng, lỏng CO2 được đưa về tank chứa, lượng CO2 trong bình chứa một phần được chiết ra chai dự phòng, một phần đi qua dàn bay hơi. CO2 dạng hơi lạnh được cấp cho các bộ phận sử dụng trong nhà máy cấp cho xưởng lên men, chiết vào bia... Chương 7. PHÂN XƯỞNG CHIẾT I.Sơ đồ mặt bằng phân xưởng chiết Hình 16: SƠ ĐỒ MẶT BẰNG PHÂN XƯỞNG CHIẾT II.Sơ đồ quy trình công nghệ phân xưởng chi ết: Két và vỏ chai bia Máy bốc 1 Két Chai Máy rửa chai Soi chai Bia Máy chiết và đóng nắp Thanh trùng Máy rửa két Soi chai 2 Sấy khô nắp Dán nhãn và foil In date Kiểm tra nhãn Máy bốc 2 Kho thành phẩm 1.Thuyết minh quy trình Két chứa vỏ chai bẩn thu từ ngoài thị trường về được xe bốc chuyên dụng chuyển vào xưởng chiết, công nhân sẽ bốc lên băng tải két. Két này sẽ được băng tải két chuyển đến máy bốc 1 dỡ chai ra ngoài. Vỏ chai sẽ được máy bốc dỡ ra khỏi két bẩn rồi dặt lên băng tải chai. Vỏ chai bẩn sẽ theo băng tải chai nạp vào máy rửa chai một đầu để rửa sạch toàn bộ bên trong và bên ngoài. Nhãn chai bẩn được bóc khỏi chai và đẩy ra ngoài nhờ lưới tải nhãn trong máy rửa. Máy rửa được điều khiển tự động qua màn hình cảm ứng. Một công nhân vận hành sẻ theo dõi và điều khiển trên màn hình. Két bẩn sẽ theo băng tải két đến máy rửa két. Két sau khi rửa sạch sẽ được chuyển đến máy bốc 2 nhờ băng tải két. Chai sau khi rửa sạch đi qua hệ thống soi chai bằng mắt thường (2 công nhân quan sát) nhờ đèn huỳnh quang và bảng soi. Các chai bẩn, chai không đúng chủng loại sẽ được công nhân loại ra để chuyển tới máy rửa để rửa lại. Chai sạch sẽ đưa vào máy chiết chai. Tại đây, chai được hút chân không 2 lần, nạp CO2, chiết bia đẳng áp vào và được dập nắp sau đó. Chiều cao mức chiết trong chai được quyết định bởi chiều ống chiết, đảm bảo được độ đồng đều và mức chiết cao nhất. Tại máy dập nắp, nắp sẽ nạp tự động nhờ hệ thống nạp nắp chai với silo chứa nắp có dung tích khoảng 150000 nắp và băng tải nắp bằng từ. Chai sau khi chiết được băng tải vận chuyển đến máy thanh trùng. Tại đây, chai bia sẽ được vận chuyển từ từ qua 10 khoang của máy và được thanh trùng theo các yêu cầu công nghệ đã được cài đặt sẵn trong máy tính diều khiển tự động. Sau khi thanh trùng, chai bia được vận chuyển tới máy soi chai 2, tại đây bia sẽ được kiểm tra loại bỏ những chai không đạt yêu cầu như: mức chiết thấp, nắp hở, chai nứt vỡ, ... sau đó được sấy khô để việc dán nhãn, dán foil nhôm được dễ dàng. Chai được dán nhãn và foil sẽ qua máy indate (in ngày tháng sản xuất, hạn sử dụng). Sau khi in ngày tháng, chai sẽ được công nhân kiểm tra loại bỏ những chai dán nhãn, foil không đạt yêu cầu. Khi chai đã hoàn thiện và đạt yêu cầu của thành phẩm sẻ được băng tải chuyển về máy bốc 2. Tại máy bốc 2, chai sẽ được định vị và bốc xếp chính xác vào két sạch, mỗi lần máy bốc được 2 két và đưa ra ngoài theo băng tải két để công nhân xếp lên pallet, xe bốc chuyên dụng sẻ đưa đến kho chứa và tàng trữ thành phẩm. 2.Thiết bị chính trong phân xưởng chiết 2.1. Máy rửa chai 2.1.1. Cấu tạo 1.Cửa chai bẩn vào. 7.Vùng phun xút 3. 2.Bể ngâm 1. 8.Vùng phun xút 4. 3.Bể ngâm 2. 9.Vùng phun nước 1. 4.Máy hứng vỏ chai. 10.Vùng phun nước 2. 5.Vùng phun xút 1. 11.Cửa chai sạch ra. 6.Vùng phun xút 2. Hình 17 : MÁY RỬA CHAI ØGhi chú: +Bể ngâm 1: Xút 1.5 ¸ 1.8%, nhiệt độ 40 ¸ 60oC. +Bể ngâm 2: Xút 2%, nhiệt độ 80oC. +Vùng phun xút 1: Phun ngoài và phun trong: Xút nóng 2.5%, nhiệt độ 80oC, áp suất phun: 2.6bar: rửa xói sạch vỏ chai. +Vùng phun xút 2: Phun ngoài và phun trong: xút < 2.5%, nhiệt độ 60oC, áp suất phun 1.5¸ 2 bar. +Vùng phun xút 3,4: Phun ngoài và phun trong, xút loãng 1%, nhiệt độ 45 – 50oC, áp suất phun: 1.5 bar +Vùng phun nước 1: Nước máy, 37oC +Vùng phun nước 2: Nước tinh khiết, nhiệt độ môi trường. 2.1.2 Nguyên tắc hoạt động: Máy rửa chai thuộc kiểu máy rửa chai một một đầu (chai vào và chai ra cùng một đầu máy) hoạt động tự động được theo dõi và điều khiển bằng màn hình cảm ứng, chai nằm trong các các rọ chứa và được vận chuyển liên tục trong máy rửa qua các khu vực xử lí. Việc vận chuyển các rọ chai qua máy rửa theo nhiều nhánh cong nhằm tiết kiệm diện tích. Các rọ chai chắc chắn làm bằng thép có chèn nhựa. Các vùng phun được lắp thành từng dàn có các vùi phun đầu nhỏ để tạo áp lực phun. Chai bẩn được băng tải chuyển dến máy rửa chai. Chai vào máy theo từng hàng, mỗi hàng 26 chai. Các chai sẽ được đẩy vào các rọ chai, các rọ chai gắn với băng chuyền. Nhờ băng chuyền vận chuyển, chai sẽ được ngâm rửa ở từng vùng khác nhau trong máy. Đầu tiên chai được tải đến bể ngâm sơ bộ (bể ngâm 1): Đây là vùng xút loãng(1.5¸1.8%) có nhiệt độ 40¸ 60oC. Sau đó chai được vận chuyển đến bể ngâm 2 với xút 2% và nhiệt độ 80oC. Sau khi ngâm, nhãn chai được làm bở và tiếp tục đi qua vùng phun 1, ở đây chai được phun mạnh cả bên trong lẫn bên ngoài bằng dung dịch NaOH 2,5% nóng (80oC), với áp lực phun 2,6 bar để xói sạch nhãn, foil nhôm và các tạp chất rắn. Nhãn rơi xuống máng chứa sau đó được cào, và tải ra ngoài. Tiếp theo chai được đưa dến vùng phun chất tẩy rửa 2. Lúc này chai đã trở đầu xuống. Hệ thống phun chia làm 2 phần: một phần phun từ dưới lên (phun trong) gồm ống cố định phun theo hướng thẳng đứng khi có chai đến và ống xoay tròn vừa phun vừa quét một góc 90o đối với mỗi hàng chai, phần phun từ trên xuống (phun ngoài) gồm ống cố định phun lên phần đáy chai và phía bên ngoài. Tương tự chai sẽ được vận chuyển qua các vùng phun 3 và 4 với nồng độ xút 1%, nhiệt độ 45-50oC, áp lực phun 1.5bar. Ngoài xút, nhà máy còn sử dụng: Stabilon với nồng độ là 0.3 –0.5% (so với lượng NaOH) khi cần thiết giúp cho quá trình rửa sạch hơn, giảm sự tạo bọt của xút, tránh hiện tượng trào xút. Sau khi qua vùng phun chất tẩy rửa, chai tiếp tục qua vùng phun nước rửa. Đầu tiên là nước thường, ở nhiệt độ môi trường. Sau đó chai sẽ được phun rửa bằng nước tinh khiết (nước công nghệ) ở nhiệt độ môi trường để rửa sạch chai lần cuối trước khi ra khỏi máy rửa đến máy chiết. Việc giảm dần nhiệt độ của các vùng phun về nhiệt độ môi trường nhằm tránh chai bị vở do thay đổi nhiệt độ đột ngột. Máy rửa sử dụng hệ thống bơm tuần hoàn xút và nước. Khi kiểm tra thấy nồng độ xút giảm thì bổ sung xút nguyên chất để tăng nồng độ. Nước công nghệ sau khi rửa chai lần cuối sẽ được sử dụng để rửa lần đầu, sau đó sẽ đến bể ngâm sơ bộ rồi ra ngoài. Chất tẩy rửa thu được từ hệ phun chất tẩy rửa sẽ vào bể ngâm 2, khi đầy có thể qua bể ngâm sơ bộ rồi ra ngoài. Chai sau khi rửa sạch sẽ được lấy ra ngoài theo kiểu “ngón tay nâng đỡ” để tránh hiện tượng vỡ và kẹt chai. Lượng NaOH sử dụng trong một lần cho hoạt động của máy là 295 kg/ca. Thời gian lưu trong máy là 15 –20 phút. Công suất tối đa của máy là 20.000 chai/giờ. 2.1.3.Một số sự cố thường gặp ở máy rửa chai, nguyên nhân và cách khắc phục. Sự cố Nguyên nhân Khắc phục 1.Chai bị đổ, ngược chai dẫn đến nghẽn máy. 2.Mắt cảm ứng “mắt thần” bị vật cản, bụi che lấp toàn hệ thống sẽ dừng lại 3.Đường ống phun nước, hoá chất bị nghẽn, máy dừng hoạt động. -Do máy gắp chai bị rung, băng tải chạy không ổn định, chai bị vở đáy không đứng được -Do bụi, vật cản che mắt cảm ứng. -Do cặn, rác bịt kín dường ống -Công nhân trực máy phải quan sát kỷ để dựng chai dậy, loại bỏ chai vở, nếu bị nghẽn thì phải ngừng máy để lấy chai ra. Sau nhấn nút khởi động lại hệ thống. -Kiểm tra, lau sạch các mắt cảm ứng. Nhấn nút khởi động lại hệ thống. -Kiểm tra các đường ống, vệ sinh sạch sẽ. Nhấn nút khởi động lại hệ thống. 2.1.4. Công tác vệ sinh bảo dưỡng: Nhà máy thường xuyên vệ sinh bảo dưỡng máy. Thời gian vệ sinh máy tùy thuộc vào chai rửa sạch hay bẩn. Nếu chai bẩn thì thời gian vệ sinh là khoảng 6 ngày, bình thường 7-8 ngày bảo dưỡng 1 lần. Ngoài ra nếu nhà máy ngừng chiết do vấn đề nào đó (do sự cố, thiếu bia, chỉ đạo của cấp trên...) thì sẽ tiến hành vệ sinh, bảo dưỡng máy. 2.2. Bộ phận chiết chai, dập nắp 2.2.1. Cấu tạo: (như hình vẽ) Hình 18: Máy chiết chai 2.2.2. Nguyên tắc hoạt động: Máy chiết chai gồm 44 vòi chiết. Ở mỗi vòi có bộ phận giữ cố định và ống chiết riêng. Sau khi chai ra khỏi máy rửa, chai được băng tải vận chuyển qua bộ phận soi chai bằng mắt thường gồm bàn soi, bảng soi, bộ chia chai, đèn soi cho người quan sát để loại bỏ các chai không đạt yêu cầu. Sau đó chai được chuyển vào máy chiết nhờ một vít xoắn. Máy chiết chai hoạt động theo nguyên lí đẳng áp, làm việc một cách tự động. Quá trình chiết bia được thực hiện qua các bước sau: +Hút chân không lần 1: Chai bia khi vào máy nhờ cơ cấu cam hoạt động nên giữ chặt chai bia tại vòi chiết. Khi chai đã được giữ chặt van chân không mở ra, không khí trong chai được hút ra ngoài. +Nạp CO2 lần 1: Khi hút chân không xong van chân không đóng lại, van ở bầu CO2 mở ra, CO2 từ bầu chứa tràn vào chai. +Hút chân không lần 2: Van nạp CO2 đóng, van chân không mở, hút không khí trong chai một lần nữa. +Nạp CO2 lần 2, cân bằng áp suất: Nạp CO2 lần 2 tương tự như lần 1 và khi áp suất trong chai và bầu chiết bằng nhau, van chiết mở ra. +Chiết bia vào chai: Khi cân bằng áp suất thì van chiết mở ra, bia từ bầu chiết chảy vào chai theo thành chai. Khi bia vào chai hơi quá vòi chiết thì van chiết đóng lại, quá trình chiết kết thúc. Quá trình chiết được theo dõi tự động nhờ các bộ cảm biến còn gọi là “Con mắt thần”. Chúng có khả năng đếm và tìm ra được các vị trí bị khuyết chai do vỡ và báo cho bộ phận làm việc tiếp theo. Mức chiết trong chai được quyết định bởi chiều dài ống chiết. Thời gian chai lưu trong máy chiết là 10 giây. Sau khi chiết, chai được chuyển qua máy đóng nắp. Trên đường đi chai sẽ được một vòi phun nước nhỏ nhiệt độ 80oC, áp lực phun 2.5 bar đuổi khí ra ngoài nhằm tránh hiện tượng oxy hóa, tránh sự chênh lệch áp lực quá lớn giữa trong và ngoài chai bia sẽ gây bựt nắp hoặc vỡ chai sau này. Tại máy đóng nắp, nắp chai được vận chuyển từ thùng chứa theo băng tải đứng là băng tải nam châm vĩnh cửu, sau đó đến băng tải ngang vận chuyển riêng có máng tương ứng tới máy đóng nắp. Chai sau khi đóng nắp sẽ qua hệ thống phun rửa chai tự động để làm sạch phần dịch chiết bám trên chai tránh gây cặn bẩn,Vi sinh vật (VSV) phát triển ở hệ thống thanh trùng sau này. Công suất của máy chiết là 15000 chai/giờ. Số đầu đóng nắp là 11. 2.2.3. Một số sự cố thường gặp, nguyên nhân, khắc phục. Sự cố Nguyên nhân Khắc phục 1.Chai bị nổ trong quá trình chiết, dập nắp. 2. Máy dừng làm việc đột ngột. -Do chênh lệch áp suất trong và ngoài chai. Chai không đảm bảo chất lượng. -Do nắp chai bị kẹt ở bộ phận phân phối. -Kiểm tra lại độ chính xác của máy trong quá trình cân bằng áp suất, kiểm tra chai kỹ trước khi vào chiết. -Kiểm tra lại bộ phận phân phối nắp chai, lấy nắp bị kẹt ra, ấn nút khởi động lại hệ thống. 2.3. Hệ thống thanh trùng 2.3.1. Cấu tạo: (như hình vẽ) Hình 19: HỆ THỐNG THANH TRÙNG 2.3.2. Nguyên tắc hoạt động Máy thanh trùng của nhà máy có hệ thống gia nhiệt Chess-hệ thống trao đổi nhiệt (TĐN) trung tâm – tiết kiệm năng lượng, làm việc gồm một thiết bị TĐN dạng tấm bản (chất tải nhiệt là hơi từ lò hơi) và một tank đệm. Hệ thống thanh trùng làm việc trên cơ sở điểm đặt PU thay vì dựa vào điểm đặt nhiệt độ (PU là độ chín của bia). Hệ thống thanh trùng gồm 10 khoang có nhiệt độ như hình vẽ, được chia làm 3 vùng khác nhau gồm: vùng phục hồi nâng nhiệt gồm các khoang 1, 2, 3; vùng thanh trùng gồm các khoang 4, 5, 6, 7; vùng phục hồi hạ nhiệt gồm các khoang 8, 9, 10. Bia sau khi ra khỏi máy đóng nắp được băng tải vận chuyển chậm vào máy thanh trùng. Tại đây chai bia sẽ lần lượt đi qua 10 vùng thanh trùng với vận tốc không đổi nhờ hệ băng tải chính. Việc thực hiện thanh trùng được thực hiện bằng cách phun trực tiếp nước lên chai nhờ hệ thống phun không áp. Trong các khoang thanh trùng có các khoang thông nhau (bằng đường ống dẫn) từng đôi một là 1 và 10, 2 và 9, 3 và 8. Nước tưới được bơm tuần hoàn giữa các khoang. Nước từ bể chứa của các khoang 1, 2, 3 sẽ là nước phun cho các khoang 10, 9, 8; và ngược lại. Riêng các khoang 4, 5, 6, 7 nước được bơm tuần hoàn trong cùng một khoang. Nguồn nước chính của máy thanh trùng từ bể nước tự nhiên (nước máy) của nhà máy. Nguồn nước này được bơm vào các khoang 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 và một phần đến hầm chứa của máy thanh trùng. Nước ở hầm chứa này dùng để bổ sung cho các khoang 2, 3, 4, 5, 6, 7 khi cần. Ở các khoang 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 được cung cấp nước chess có nhiệt độ khoảng 80oC. Nước chess được phun trực tiếp vào ống bơm nước chính nên có thể thay đổi nhiệt độ nước phun nhanh chóng. Nước ở khoang chess được lấy từ hầm chứa của khoang 7 qua Afal Laval làm nóng. Sau khi ra khỏi máy thanh trùng (khoảng 80 phút), bia sẽ được băng tải vận chuyển đến máy dán nhãn, indate. Công suất của máy thanh trùng là 15000 chai/giờ. 2.3.3. Một số sự cố, nguyên nhân, biện pháp khắc phục Sự cố Nguyên nhân Khắc phục 1.Bia thanh trùng chưa đạt, (độ PU không đạt). 2.Băng tải trong máy thanh trùng bị kẹt. -Nhiệt độ, thời gian không đạt. -Động cơ băng tải gặp sự cố, chai ra đầy quá ở đầu ra, chai ngã. -Thanh trùng lại -Kiểm tra lại đông cơ, lấy bớt chai ở đầu ra. Dựng chai bị ngã lên. 2.3.4.Công tác vệ sinh Mỗi ka làm việc dùng bàn chải chải sạch bùn bẩn và rác trên mặt sàn phun nước thanh trùng một lần, và đổ 2 lần Aquacid, mỗi lần cách nhau 4 giờ vào các khoang 1, 2, 3, 8, 9, 10 của máy thanh trùng. Mỗi tháng thay nước, vệ sinh máy thanh trùng, bổ sung Aquapos CPA vào các khoang 4, 5, 6, 7 (các khoang nóng) 0.6 lit/khoang. ·Tác dụng của các hóa chất: - Aquacid BMR (BMR) là hóa chất khử trùng nhằm tiêu diệt và ngăn chặn sự phát triển của màng nhầy VSV trong các khoang nước lạnh và ấm của máy thanh trùng, giúp hạn chế sự tắt nghẹt các vòi phun và hạn chế mùi do nhiễm khuẩn. - Aquapos CPA (CPA) là hóa chất phụ gia trung tính có tác dụng chống sự hình thành các cấu cặn và ức chế sự ăn mòn trên bề mặt thiết bị, các đường ống và các đầu phun của các ngăn nóng của máy thanh trùng. 2.4. Dán nhãn, foil nhôm: Khi bia ra khỏi máy thanh trùng sẽ qua bàn soi để kiểm tra, loại bỏ những chai không đạt yêu cầu như chai bị xì bọt do nắp không kín, chai bị nứt vỡ, ... Sau đó, chai sẽ qua một máy sấy khô nắp và thân để dễ dàng cho công đoạn dán nhãn. Máy dán nhãn kiểu quay hoàn toàn tự động, hệ thống chổi xung quanh cố định và hệ thống dán keo nguội thích hợp cho các loại chai với kích cỡ và hình dạng khác nhau. Máy dán được nhãn thân, nhãn lưng, foil nhôm kín và hở đầu. Hệ thống điều khiển hoàn toàn tự động được lắp trên máy CPU, hiển thị tốc độ vận hành trên màn hình cảm ứng, báo các thông số và báo lỗi, ngừng máy khi khẩn cấp hoặc khi cần thiết. Tại máy dán nhãn, bia sau khi cấp vào máy nhờ bánh xe hình sao sẽ đến vòng quay chai gồm 15 bàn chai với đường kính 600mm. Nhãn sau khi qua ổ nạp nhãn tự động sẽ đến vòng quay phết hồ lên nhãn. Nhãn được dán chặt lên chai nhờ các chổi bố trí theo vòng quay chai, bao gồm các công đoạn: cuộn nhãn theo chai, gập nhãn, quét đánh bóng nhãn. Sau khi dán nhãn, chai bia sẽ được chuyển ra ngoài nhờ bánh xe hình sao để đến bộ phận indate. Nội dung indate bao gồm: ngày sản xuất (NSX), hạn sử dụng (HSD). Indate xong bia tiếp tục được đưa đến máy bốc 2 để vào két sạch. Chương 8. HỆ THỐNG XỬ LÍ NƯỚC CẤP VÀO NHÀ MÁY Để có 1 lít bia phải sử dụng từ 4.5 – 12 lít nước (trung bình là 6 lít). Như vậy với công suất là gần 20 triệu lít hàng năm nhà máy phải sử dụng 120 triệu lít nước (Trước năm 2006). Năm 2007, với dự tính sản xuất 40 triệu lít bia, nhà máy phải sử dụng gần hết 300 triệu lít nước. Nước là thành phần chính của bia, nước chiếm 92 – 94% khối lượng bia và có vai trò quan trọng đối với chất lượng bia: là môi trường cho quá trình đường hoá, lên men, cấp cho lò hơi, cấp cho các thiết bị trao đổi nhiệt, vệ sinh nhà xưởng, cấp cho sinh hoạt... Ở nhà máy, nước công nghệ được cung cấp từ nhà máy xử lí nước Nghệ An qua hệ thống xử lí nước của nhà máy. Còn nước cho các mục đích khác được lấy từ giếng nước khoan của công ty. 1. Hệ thống xử lí nước công nghiệp Các dữ liệu cơ bản của hệ thống: - Nguồn nước cấp vào: Nước cấp thành phố Vinh. - Chất lượng nước sau xử lí: theo tiêu chuẩn nước nấu bia Sài Gòn. - Các hệ thống thiết bị: + Hệ thống khử trùng gia ven. + Hệ thống lọc trong Sắt, Mangan (Lọc cát). + Hệ thống lọc than hoạt tính. + Hệ thống bơm trung gian. + Hệ thống trao đổi Kation, Anion. + Hệ thống phối trộn. + Hệ thống kiểm soát thông số nước đầu ra: pH, TH, TAC. 2. Quy trình xử lí Nước máy Hệ thống khử trùng gia ven Hệ thống lọc cát Hệ thống lọc than hoạt tính Hệ thống lọc tinh 1 Hệ thống bơm trung gian Hệ thống trao đổi ion Hệ thống phối trộn Hệ thống lọc tinh 2 Bồn chứa nước công nghệ 3. Thuyết minh quy trình Nguồn nước máy được cung cấp muốn sử dụng được cho mục đích công nghệ của công ty phải qua một hệ thống gồm những công đoạn xử lí khác nhau. Mục đích và đặc điểm của từng công đoạn xử lí như sau: 3.1. Hệ thống khử trùng gia ven *Mục đích: Cung cấp và duy trì hàm lượng Clo dư 0.1 ¸ 0.3 ppm (mg/l) ở bể chứa trung gian cho mục đích khử trùng nước và oxy hóa (OXH) Fe, Mn chuyển các muối của chúng về dạng khó tan và loại bỏ bằng phương pháp lọc. *Quá trình hoạt động: NaOCl 12% được định lượng vào hệ thống tại vị trí đường cấp nước vào bể với hàm lượng 10 g/m3. NaOCl được cấp vào hệ thống bơm định lượng điều chỉnh lượng chất tuỳ theo sự thay đổi lưu lượng của nước cấp. Công suất Max bơm định lượng: 2.5 l/h. 3.2. Hệ thống lọc trong sắt, Mangan *Mục đích: Lọc trong và lọc Fe, Mn tránh hiện tượng đóng cặn đường ống dẫn và chất lượng bia. *Quá trình hoạt động: Hệ thống có công suất lọc 40 m3/h bao gồm 3 bình lọc cát Thạch anh hoạt động song song. Quá trình sục rửa các bình lọc hoàn toàn tự động thông qua bơm rửa ngược trong 3 bình lọc, bình lọc sẽ được rửa ngược khi một trong các điều kiện sau đạt được: -Độ chênh lệch áp trước và sau mỗi bình là: 0.3 – 0.5 bar. -Thời gian hoạt dộng của bình lọc 2 – 3 ngày. Chú ý: Qúa trình sục rửa bình lọc sẽ được thực hiện tuần tự cho các bình A, B, C. Khi áp suất cấp đầu vào lớn hơn 2 bar, quá trình rửa ngược sẽ không thực hiện được và ở chế độ chờ. 3.3. Hệ thống lọc than hoạt tính *Mục đích: Hệ thống lọc than hoạt tính được sử dụng để khử mùi, loại trừ clo dư cũng như các tạp chất hữu cơ và các tạp chất có trong nước. *Nguồn nước đầu vào: Nước sau quá trình lọc Fe, Mn và lọc trong. *Các thông số kỹ thuật của hệ thống: Áp suất P = 3.5 – 4 bar, lưu lượng 40 m3/h, pH= 6.5 – 7.5, Clo dư < 1.0 mg/l. Đường kính bình: 1200mm, Chiều cao bình: 3500mm. *Quá trình làm việc: Hệ thống gồm 3 bình lọc làm việc song song, vật liệu bình bằng inox. Qúa trình tái sinh bằng hơi trực tiếp. Nước sẽ đi từ đỉnh bình xuống đáy qua lớp vật liệu lọc than hoạt tính. Các quá trình làm việc của bình lọc gồm có: Washing: Quá trình này được thực hiện ở giai đoạn đầu khi mới bắt đầu đưa hệ thống vào làm việc. Service: là quá trình lọc cơ bản của hệ thống. Hushing: là quá trình sục rửa định kì của hệ thống nhằm loại trừ các tạp chất. Thực hiện quá trình này có thể 2 – 3 ngày một lần hoặc dựa vào độ chênh lệch áp tuỳ thuộc vào chất lượng nước đầu vào. Disinfection: Quá trình này có mục đích vệ sinh, khử trùng nhả hấp thụ của than hoạt tính sau một khoảng thời gian hoạt động. 3.4. Hệ thống bơm trung gian Hệ thống bao gồm 3 bơm, trong đó 2 bơm làm việc 1 bơm dự phòng. Bơm 1 và 2 hoạt động thông qua biến tần nhằm duy trì áp suất cần thiết cho hệ thống trao đổi ion (đặc biệt trong giai đoạn tái sinh hút hoá chất ). Bơm thứ 3 hoạt động bơm tuần hoàn hệ thống khi kết thúc quá trình tái sinh hoặc bể chứa thanh phẩm đầy. 3.5. Hệ thống lọc tinh Gồm 2 hệ thống cột lọc tinh 5 micron sau hệ thống lọc than và hệ thống trao đổi ion cho phép loại trừ các phần tử hạt lọc của các hệ thống trước đó. Khi độ chênh lệch áp suất đầu vào và đầu ra của hệ thống > 0.5 bar thì phải tiến hành thay các fil lọc. 3.6. Hệ thống trao đổi Kation /Anion *Mục đích: Khử cứng, kiềm và các muối khác trong nước như Clo, Sulphate... nhằm đạt các yêu cầu của nước nấu bia. *Nguồn nước đầu vào: Nước sau bình than và lọc tinh. *Các thông số cơ bản của hệ thống: Công suất: 35 – 40 m3/h. Lượng nước củ một chu kì hoạt động: khoảng 250 m3 ( tuỳ thuộc chất lượng đầu vào, ra ) Hệ thống gồm có: -4 bình lọc Composite. -Hệ thống van đường ống, hệ thống cấp hoá chất tái sinh HCl 30%, NaOH 35%. -Các hệ thống đo, ... kết nối tủ điều khiển trung tâm. *Quy trình hoạt động: Hệ thống gồm có 2 dãy AB và CD hoạt động song song. Mỗi dãy gồm có một bình trao đổi Kation và một bình trao đổi Anion nối tiếp nhau. Như vậy 1 trong 2 dãy sẽ ở chế độ làm việc (Operation) trong khi dãy kia ở chế độ tái sinh hoàn nguyên hoặc chạy tuần hoàn (Recycle). Khi cả 2 bể chứa nước thành phẩm đầy thì cả 2 dãy sẽ cùng chạy ở chế độ tuần hoàn (Recycle). ·Chế độ tái sinh: Tổng thời gian tái sinh là 120 – 150 phút gồm các bước: -Rửa ngược 10 phút. -Hút acid, xút: 60 phút, lưu lượng HCl 30% cần thiết là 220 l/h, lưu lượng NaOH 35% cần thiết là 186 l/h. -Rửa xuôi chậm: 40 - 60 phút. -Rửa nhanh 10 phút. Sau khi thực hiện xong quá trình tái sinh, hệ thống sẽ chuyển sang chế độ chạy tuần hoàn. FChú ý: Trong qua trình hệ thống cần thực hiện quá trình tái sinh, nếu lượng hoá chất trong bình chứa ở mức thấp thì sẽ có tín hiệu báo alarm trên màn hình. Khi đó hệ thống chỉ chuyển sang chế độ tái sinh khi hoá chất đã được bổ sung vào các bình chứa. 3.7. Hệ thống phối trộn và kiểm soát chất lượng nước Các thông số cơ bản của nước đầu ra gồm: pH, TH,TAC, Muối (NaCl), ... Để kiểm soát các thông số trên, các bộ đo thông số tự động pH, TH, TAC sẽ được gắn trên đầu ra của hệ thống trước khi cấp vào bể chứa. Các tín hiệu nhận được sẽ truyền đến các van điều khiển tự động cho phép phối trộn nước trước và sau trao đổi ion với một lượng phù hợp nhằm đảm bảo các thông số đầu ra. Bộ đo Clo dư sẽ hiển thị giá trị tức thời Clo dư sau bình lọc than. Bộ đo pH sẽ hiển thị giá trị tức thời pH nước sau xử lí và đã phối trộn. Bộ đo TH, TAC cho hiển thị giá trị tức thời TH, TAC nước sau xử lí và phối trộn. Nếu đặt ở chế độ tự động cho phép thiết bị đo TH, TAC sau một khoảng thời gian nhất định (5 – 99 phút). Khi đặt ở chế độ Standby (Đèn Standby sáng) thì thiết bị ở chế độ chờ. Khi cần đo ta phải ấn phím yêu cầu đo. 4. Quy trình vận hành toàn bộ hệ thống thiết bị 4.1. Kiểm tra Kiểm tra các thiết bị, áp suất nước cấp, nguồn điện, hoá chất, hơi, vị trí đóng mở các van tay. 4.2. Quá trình vận hành +Cấp nguồn điện cho tủ điều khiển, kiểm tra trạng thái hoạt động của tủ điều khiển, công tắc các bơm, trạng thái đóng, mở các van, áp suất đầu vào, ra... +Mở van cấp nước cho hệ thống lọc trong, lọc than, bơm trung gian, trao đổi ion. (Chú ý mở các van một cách từ từ, áp suất nước đầu vào yêu cầu ở 3.5 – 4 bar). +Kiểm tra thông số vận hành của hệ thống: Các thông số vận hành của hệ thống cần được kiểm tra thường xuyên trong ca vận hành, đặc biệt trước và sau quá trình tái sinh hoàn nguyên. Các thông số vận hành này cần được ghi chép vào sổ vận hành để làm cơ sở cho việc điều chỉnh, cài đặt các thông số của bộ điều khiển trung tâm khi cần thiết. Cụ thể là: - Áp suất đầu vào, ra của bình lọc cát, lọc than hoạt tính. - Hàm lượng Clo dư sau bình lọc than: Cl2 < 0.05 ppm. - Độ điện dẫn sau hệ thống trao đổi ion (DM): CD < 30 micros/cm. - Độ điện dẫn sau hệ DM và phối trộn: CD < 40 micros/cm. - pH,TH, TAC, tổng muối nước thành phẩm (sau phối trộn): +pH = 6.5 – 7.5 +TH, TAC, tổng muối (NaCl) < 20 ppm (2oF). - Lưu lượng nước thành phẩm, khối lượng nước xử lí trong 1 chu kì. 4.3. Quá trình tái sinh hoàn nguyên ¨Hệ thống lọc trong: -Hệ thống lọc trong sẽ được sục rửa theo thời gian (2-3 ngày/lần), hoặc khi có sự chênh lệch áp suất đầu vào đầu ra. Khi đó bơm rửa ngược sẽ tự động chạy theo thời gian đặt cho từng quá trình. -Ở giai đoạn đầu, khi nguồn nước ổn định thì hệ thống lọc trong sẽ chủ yếu sục rửa theo thời gian. Do vậy người vận hành chú ý theo dõi hoạt động của hệ thống và đảm bảo áp suất của nước đầu vào (P=3.5 - 4 bar). ¨Bình lọc than: - Quá trình sục rửa của hệ thống sẽ được thực hiện tự động tương tự như hệ thống lọc trong. - Quá trình khử trùng bằng hơi steam sẽ được thực hiện tự động trong khoảng 18 h. Chú ý: Kiểm tra áp suất hơi, nhiệt độ bình than ở chế độ sấy nóng. ¨ Hệ thống trao đổi ion: - Thời điểm thực hiện quá trình tái sinh: khi các thông số nước đầu ra của hệ thống vượt quá giá trị yêu cầu (pH, TH, TAC, muối) thể hiện qua độ điện dẫn nước đầu ra (sau bình trao đổi Anion) tăng quá giá trị đặt trước. (Set CD < 30 micros/cm). Thời điểm thực hiện việc tái sinh tự động hệ thống có thể cài đặt thông qua lượng nước đã được xử lí hoặc thời gian hệ thống ở chế độ vận hành. - Khi đến giai đoạn hút hoá chất, người vận hành cần theo dõi và điều chỉnh lưu lượng hoá chất phù hợp với mỗi bình (Bình Kation: HCl 30%, lưu lượng 200 – 250 l/h, bình Anion NaOH 35% lưu lượng 150 – 180 l/h). Trong quá trình này, cần đảm bảo áp lực nước đầu ra (Đồng hồ áp lực trước hệ thống lọc tinh P = 2 – 2.5 bar). ¨Hệ thống lọc tinh Khi vận hành cần kiểm tra áp suất trước và sau hệ thống. Khi độ chênh áp này > 0.3 bar thì cần kiểm tra và thay đổi lõi lọc định kì. Chương 9. HỆ THỐNGXỬ LÍ NƯỚC THẢI Sản xuất bia tiêu tốn một lượng nước khá lớn: 20 - 21 m3/1000lit bia thành phẩm. Trong đó, 55 - 65% nước thải phải xử lí làm sạch đến đạt tiêu chuẩn dòng chảy cho phép. Cũng giống như nước thải của các nhà máy chế biến thực phẩm, nước thải của quá trình sản xuất bia chứa lượng lớn chất hữu cơ chủ yếu là cặn protein, xác men bia, tinh bột, đường, bã hoa, protein không tan, zellulose. Với thành phần như trên nước thải của sản xuất bia sẽ là môi trường rất tốt cho Vi sinh vật (VSV) gây thối hoạt động phát triển. Nước thải của sản xuất bia cùng với nước thải sinh hoạt sẽ là nguồn gây ô nhiễm nghiêm trọng cho môi sinh của chính khu vực sản xuất và cả môi trường xung quanh. Vì vậy nước thải của quá trình sản xuất bia cần phải được xử lí để đạt tiêu chuẩn dòng thải, tránh gây ô nhiễm môi sinh và đảm bảo vệ sinh công nghiệp cho chính cơ sở sản xuất. Để xử lí nước thải công ty sử dụng phương pháp xử lí sinh học có tên là: Xử lí hiếu khí bằng bùn hoạt hóa. Quá trình xử lí được thực hiện trong bể sục khí (bể oxy hóa hay bể aeroten). Ở đây, bể được sục khí liên tục, tạo khả năng khuấy trộn nhiều hơn. Trong hệ thống xử lí bằng bùn hoạt hóa, VSV sinh trưởng và phát triển ở trạng thái lơ lửng trong nước thải. Không khí được cấp liên tục nhằm đảm bảo yêu cầu của hai quá trình: bảo hòa oxy giúp cho VSV thực hiện quá trình oxy hóa các chất hữu cơ và duy trì “bùn”(VSV) ở trạng thái lơ lửng trong dịch xử lí, tạo hỗn hợp lỏng - huyền phù, giúp cho VSV tiếp xúc liên tục với chất hữu cơ hòa tan trong nước, thực hiện quá trình phân hủy hiếu khí để làm sạch nước. ØMột số chủng VSV có khả năng OXH mạnh các chất hữu cơ có trong nước nước thải điển hình là: -Một số Vi khuẩn hô hấp hiếu khí: Alrobacter, Bacillus, Pseudômnas, Flavobacterium, Citrobacter... -Một số Vi khuẩn hô hấp tùy tiện: Cellulomonas biazotea, Rhodopseudomonas palustris, Nitrosomonas spec. -Một số vi khuẩn dạng sợi thường có mặt trong bùn hoạt hóa như: Sphocrotilus natans, vi khuẩn lưu huỳnh Thiothrix, nấm Geotrichium candium, ... "Bùn hoạt hóa” của quá trình xử lí nước thải ở nhà máy bia Nghệ An được tuyển chọn từ nước thải của nhà máy và được hoạt hóa để đảm bảo hoạt lực cho quá trình OXH làm sạch nước thải. 1. Xử lí nước thải bằng bùn hoạt hóa 1.1. Sơ đồ trạm xử lí nước thải nhà máy bia 1.Bể lắng điều hoà 3.Bể phân ly 5.Bể tiêu huỷ bùn 7.Bơm 2.Bể oxy hoá sinh học 4.Bơm bùn 6.Máy nén khí 8. Ống khuyết tán khí Hình 20: SƠ ĐỒ TRẠM XỬ LÍ NƯỚC THẢI 1.2. Thuyết minh sơ đồ Quá trình xử lí nước thải tại nhà máy bia Nghệ An được tiến hành ở trạm xử lí nước thải được xây dựng ở giáp tường vây phía cuối nhà máy. Nước thải từ nhà máy sẽ lần lượt đi qua các bể sau: Bể lắng điều hòa, Bể OXH sinh học, Bể lắng (Bể phân li), Bể tiêu hủy bùn. 1.2.1. Bể lắng điều hòa: (V » 100 m3) Dòng thải gây ô nhiễm chính gồm nước thải của các phân xưởng chuẩn bị nguyên liệu, nấu, đường hóa, lên men, lọc, chiết bia ... được tập trung về bể lắng điều hòa nhằm tách chất thô (rác, cát, đất đá, ...) và ổn định lưu lượng, pH và nồng độ tạp chất cho thiết bị xử lí. Để nạo vét cặn lắng và rác rưởi cho thuận tiện, đảm bảo hệ thống vẫn làm việc liên tục ở đầu bể có bố trí các giỏ và tấm ngăn để loại cặn và rác; và vách ngăn để tách dầu