Đề tài Tìm hiểu thiết kế phân xưởng lên men bia

Tài liệu Đề tài Tìm hiểu thiết kế phân xưởng lên men bia: Thiết kế phân xưởng lên men Chương 1: TỔNG QUAN VỀ BIA Bia là một loại nước giải khát khá phổ biến, được tiêu thụ rộng rãi trên khắp thế giới và có lịch sử phát triển rất lâu đời. Từ thời xa xưa, người Babilon đã sản xuất bia từ quá trình lên men bánh mì ẩm. Cách đây khoảng 5000 năm, người Ai Cập cổ đại đã sử dụng lúa mạch để sản xuất bia. Bia đã trở thành một thực phẩm quan trọng trong các bữa ăn kiêng hàng ngày của người Ai Cập lúc đó. Người Hy Lạp đã học cách sản xuất bia từ người Ai Cập. Các bộ tộc của Đức đã biết sản xuất bia từ lâu trước khi có sự xâm chiếm của đế chế La Mã. Ban đầu người ta sử dụng các loại thảo mộc và gia vị khác vào việc sản xuất bia. Tuy nhiên vào khoảng 1000 năm trước công nguyên bia mới thâm nhập vào các tu viện và các tu sĩ đã sử dụng hoa houblon thay cho các thảo mộc vào quá trình sản xuất ...

pdf51 trang | Chia sẻ: hunglv | Lượt xem: 1263 | Lượt tải: 0download
Bạn đang xem trước 20 trang mẫu tài liệu Đề tài Tìm hiểu thiết kế phân xưởng lên men bia, để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Thieát keá phaân xöôûng leân men Chöông 1: TOÅNG QUAN VEÀ BIA Bia laø moät loaïi nöôùc giaûi khaùt khaù phoå bieán, ñöôïc tieâu thuï roäng raõi treân khaép theá giôùi vaø coù lòch söû phaùt trieån raát laâu ñôøi. Töø thôøi xa xöa, ngöôøi Babilon ñaõ saûn xuaát bia töø quaù trình leân men baùnh mì aåm. Caùch ñaây khoaûng 5000 naêm, ngöôøi Ai Caäp coå ñaïi ñaõ söû duïng luùa maïch ñeå saûn xuaát bia. Bia ñaõ trôû thaønh moät thöïc phaåm quan troïng trong caùc böõa aên kieâng haøng ngaøy cuûa ngöôøi Ai Caäp luùc ñoù. Ngöôøi Hy Laïp ñaõ hoïc caùch saûn xuaát bia töø ngöôøi Ai Caäp. Caùc boä toäc cuûa Ñöùc ñaõ bieát saûn xuaát bia töø laâu tröôùc khi coù söï xaâm chieám cuûa ñeá cheá La Maõ. Ban ñaàu ngöôøi ta söû duïng caùc loaïi thaûo moäc vaø gia vò khaùc vaøo vieäc saûn xuaát bia. Tuy nhieân vaøo khoaûng 1000 naêm tröôùc coâng nguyeân bia môùi thaâm nhaäp vaøo caùc tu vieän vaø caùc tu só ñaõ söû duïng hoa houblon thay cho caùc thaûo moäc vaøo quaù trình saûn xuaát bia. Bia thaät söï ñöôïc trôû neân phoå bieán nhôø vaøo caùc tu vieän. Caùc tu só laø nhöõng ngöôøi ñaàu tieân ñaõ xaây döïng caùc nhaø maùy bia. Hoï cung caáp nôi ôû, thöùc aên vaø bia cho nhöõng ngöôøi ñi haønh höông vaø nhöõng ngöôøi ñi du lòch. Cho ñeán giöõa theá kyû XVI, bia chæ ñöôïc saûn xuaát chuû yeáu trong caùc gia ñình vaø coøn chöa mang tính thöông maïi. Töø naêm 1833, nhôø caùc nghieân cöùu cuûa Pasteur veà quaù trình leân men röôïu vang, Hansen ñaõ ñeà nghò phöông phaùp nhaân gioáng naám men töø moät teá baøo thuaàn khieát ban ñaàu trong canh tröôøng. Ñeán naêm 1881 – 1883 naám men ñaõ ñöôïc ñöa vaøo söû duïng saûn xuaát bia laàn ñaàu tieân ôû Ñan Maïch. Töø ñoù ñeán nay ngaønh coâng nghieäp bia ngaøy caøng ñöôïc hoaøn thieän, phaùt trieån vaø ñaõ ñaït ñöôïc nhieàu thaønh töïu röïc rôõ. Bia laø saûn phaåm cuûa quaù trình leân men ethanol töø dòch nha, khoâng qua chöng caát, dòch nha ñöôïc naáu töø malt ñaïi maïch, caùc haït giaøu tinh boät, protein…(nhö gaïo, ngoâ, ñaïi maïch,…), hoa houblon vaø nöôùc. So vôùi caùc loaïi thöùc uoáng khaùc bia coù nhieàu öu ñieåm nhö: • So vôùi caùc loaïi röôïu uoáng thì bia coù noàng ñoä coàn raát thaáp (2 – 6%). Do ñoù neáu söû duïng bia ñuùng möùc seõ giuùp cô theå caûm thaáy thoaûi maùi, deã chòu vaø taêng söùc löïc cho cô theå. • So vôùi traø, caø pheâ thì bia khoâng coù chöùa caùc kim loaïi coù haïi. • Bia laø nguoàn cung caáp naêng löôïng cho cô theå, 1 lít bia coù theå cung caáp cho cô theå 400 – 800 KCal. • Vôùi haøm löôïng CO2 khaù cao (4 – 5g/l), bia giuùp cô theå giaûm nhanh côn khaùt, kích thích quaù trình tieâu hoùa toát hôn. GVHD : PGS.TS Ñoáng Thò Anh Ñaøo SVTH :Chu Xuaân Tröôøng 1 Thieát keá phaân xöôûng leân men • Khoaûng 80% chaát hoøa tan trong bia laø glucid, 8 – 10% laø caùc hôïp chaát chöùa nitô, 3 – 4% laø caùc chaát khoaùng. Ngoaøi ra trong bia coøn coù chaát chaùt, chaát ñaéng, glycerin, acid höõu cô, moät soá vitamin nhö B1, B2, PP. • Ngoaøi ra, nhöõng nghieân cöùu gaàn ñaây nhaän thaáy raèng neáu uoáng moät löôïng bia vöøa phaûi moãi ngaøy thì seõ coù taùc duïng toát cho tim maïch vaø naõo, giuùp cô theå höng phaán hôn vaø hieäu quaû laøm vieäc cao hôn. Nhôø coù nhöõng öu ñieåm naøy maø bia ñöôïc saûn xuaát ôû khaép nôi treân theá giôùi vôùi saûn löôïng vaø chaát löôïng ngaøy caøng ñöôïc naâng cao. GVHD : PGS.TS Ñoáng Thò Anh Ñaøo SVTH :Chu Xuaân Tröôøng 2 Thieát keá phaân xöôûng leân men Chöông 2 : KÓ THUAÄT COÂNG NGHEÄ I. Choïn ñòa ñieåm xaây döïng nhaø maùy, phaân xöôûng Trong coâng ngheä saûn xuaát bia, nguoàn nöôùc laø moät yeáu toá cöïc kyø quan troïng aûnh höôûng tôùi chaát löôïng bia thaønh phaåm. Neân vieäc xaây döïng nhaø maùy phaûi döïa treân söï khaûo saùt nguoàn nöôùc. Khu coâng nghieäp Taây Baéc Cuû Chi laø moät trong nhöõng nôi coù nguoàn nöôùc thích hôïp cho saûn xuaát bia. Vì vaäy ñòa ñieåm choïn ñeå xaây döïng nhaø maùy laø khu coâng nghieäp Taây Baéc Cuû Chi, toïa laïc taïi quoác loä 22, huyeän Cuû Chi, thaønh phoá Hoà Chí Minh.. Toång dieän tích hieän taïi cuûa khu coâng nghieäp laø 220 (ha) : ¾ Tình hình ñaàu tö vaø hoaït ñoäng : - Tyû leä ñaát ñaõ cho thueâ : 96.83% - Toång soá nhaø ñaàu tö : 42 - Toång soá voán ñaàu tö : 144,525,050 (USD) - Ngaønh ngheà thu huùt ñaàu tö : caùc ngaønh coâng nghieäp khoâng gaây oâ nhieãm nhö coâng nghieäp cô khí, laép raùp ñieän töû, may, deät, da, nhöïa, cao su, nhoâm, saønh söù, thuyû tinh, ñoà myõ ngheä xuaát khaåu, thieát bò trang trí noäi thaát, döôïc, myõ phaåm, cheá bieán löông thöïc, thöïc phaåm. - Toång soá lao ñoäng : 8287 ngöôøi. ¾ Cô sôû haï taàng : - Giao thoâng : ñaït 70%. - Caáp ñieän : maïng ñieän chung cuûa thaønh phoá Hoà Chí Minh töø traïm 110/22-15KV Cuû Chi. - Caáp nöôùc : 100000m3/ngaøy. - Thoâng tin lieân laïc : trong nöôùc vaø quoác teá. - Xöû lyù nöôùc thaûi : 10000m3/ngaøy. - Giaù thueâ ñaát : 34 – 40 trieäu USD cho 42 naêm (ñaët coïc 5%). - Giaù ñieän : 0.7 USD. - Giaù nöôùc : 0.22 USD. II. Nguyeân lieäu saûn xuaát bia 1. Malt 1.1. Khaùi nieäm chung ¾ Khaùi nieäm : Malt laø haït nguõ coác ñaõ naûy maàm (malt luùa gaïo, malt luùa mì, malt ñaïi maïch…). ¾ Phaân loaïi malt : goàm 2 nhoùm malt chính 9 Malt xanh (green malt) : laø haït nguõ coác ñaõ naûy maàm nhöng chöa taùch maàm, chöa qua saáy neân coù ñoä aåm haït cao. 9 Malt thaønh phaåm : laø saûn phaåm malt ñaõ qua saáy vaø taùch maàm. ¾ Phaïm vi öùng duïng cuûa malt : 9 Trong coâng ngheä leân men : malt laø nguoàn enzyme, cheá phaåm enzyme. 9 Trong coâng ngheä thöïc phaåm : malt ñöôïc duøng nhö nguoàn nguyeân lieäu ñeå cheá bieán ra nhieàu loaïi thöïc phaåm khaùc (saûn xuaát ñöôøng nha, syrup glucose, dextrin…). GVHD : PGS.TS Ñoáng Thò Anh Ñaøo SVTH :Chu Xuaân Tröôøng 3 Thieát keá phaân xöôûng leân men ¾ Malt ñaïi maïch : thoâng duïng, phoå bieán vaø ñöôïc saûn xuaát nhieàu nhaát do coù hoaït tính enzyme cao. Laø nguyeân lieäu chính trong coâng ngheä saûn xuaát bia. 1.2. Malt ñaïi maïch 1.2.1. Ñaëc tính thöïc vaät ¾ Ñaïi maïch laø moät loaïi nguõ coác vuøng oân ñôùi thuoäc nhoùm thöïc vaät coù haït, lôùp moät laù maàm, hoï hoaø thaûo. ¾ Ñaïi maïch laø loaïi thöïa vaät moät naêm. Döïa vaøo muøa vuï chuùng ñöôïc chia thaønh 2 nhoùm chính : 9 Ñaïi maïch muøa ñoâng : gieo haït muøa ñoâng, thu hoaïch muøa heø. 9 Ñaïi maïch muøa xuaân : gieo haït muøa xuaân, thu hoaïch muøa thu. ¾ Chu kyø sinh tröôûng cuûa ñaïi maïch thoâng thöôøng laø 100 – 120 ngaøy. Keát thuùc quaù trình sinh tröôûng caây seõ nôû hoa vaø keát haït. Hoa ñaïi maïch naèm ôû phaàn treân cuøng cuûa caây vaø keát thaønh boâng. Moãi moät boâng goàm 2 boä phaän : truïc boâng vaø gieù. Khaùc vôùi caây luùa nöôùc, boâng ñaïi maïch chæ coù gieù caáp moät maø khoâng coù gieù caáp hai. Gieù cuûa boâng ñaïi maïch thöïc chaát laø cuoáng haït ñöôïc ñính tröïc tieáp vaøo truïc boâng. Taïi moãi maét cuûa truïc boâng coù 3 gieù, treân moãi gieù coù moät hoa. Soá hoa bieán thaønh haït chaéc quyeát ñònh hình daùng cuûa boâng ñaïi maïch. Thoâng thöôøng thì soá ñoù laø 1 hoaëc 3. 1.2.2. Phaân loaïi ñaïi maïch döïa vaøo soá haøng haït : goàm 2 loaïi chính ¾ Ñaïi maïch 2 haøng : trong moät boâng ñaïi maïch coù moät nhaùnh ñöôïc thuï phaán hình thaønh hai haøng haït ñoái xöùng. Ñaïi maïch hai haøng ñöôïc duøng chuû yeáu cho coâng ngheä saûn xuaát bia do haït to, caân ñoái vaø ñoàng ñeàu. Ñaïi maïch hai haøng ñöôïc chia thaønh ba nhoùm nhoû : 9 Ñaïi maïch boâng cuùi : truïc boâng raát deûo, gieù cuûa haït daøi, sau khi troå hoa vaø laøm ñoøng thì boâng baét ñaàu cuùi xuoáng. 9 Ñaïi maïch boâng ñöùng : caây to vaø cöùng, boâng daøy haït cho neân goùc taïo truïc boâng vaø gieù boâng lôùn, ñöôïc troàng ôû moät soá nöôùc Taây AÂu. 9 Ñaïi maïch boâng xoeø : gieù raát ngaén, haït gaàn nhö ñöôïc dính vuoâng goùc vôùi truïc boâng, ñöôïc troàng nhieàu ôû Anh, Ailen, Baéc Myõ. ¾ Ñaïi maïch ña haøng (goàm ñaïi maïch 4 haøng vaø ñaïi maïch 6 haøng) : trong moät boâng caû ba nhaùnh ñeàu ñöôïc thuï phaán, hình thaønh 6 haøng haït hoaëc 4 haøng haït (do moät nhaùnh ñöôïc thuï phaán nhöng yeáu hôn hai nhaùnh coøn laïi). Tuy nhieân do kích thöôùc cuûa haït khoâng ñoàng nhaát neân thöôøng ñöôïc söû duïng laøm thöùc aên gia suùc hoaëc saûn xuaát malt giaøu enzyme protease. 1.2.3. Caáu taïo haït ñaïi maïch Goàm 3 boä phaän chính : voû, phoâi vaø noäi nhuõ. ¾ Voû : chieám 8 – 15% troïng löôïng haït, goàm 3 lôùp : voû traáu, voû quaû vaø voû haït. Lôùp voû quaû vaø voû haït lieân keát chaët cheõ vôùi nhau. 9 ÔÛ ñaïi maïch 2 haøng voû traáu cuûa haït khaù moûng, meàm maïi coøn ôû ñaïi maïch ña haøng thì voû traáu daøy vaø thoâ hôn. Thaønh phaàn hoaù hoïc cuûa voû traáu chuû yeáu laø cellulose lieân keát chaët cheõ laïi nhôø chaát khoaùng vaø lignin. 9 Lôùp voû quaû raát dai vaø beàn vöõng. GVHD : PGS.TS Ñoáng Thò Anh Ñaøo SVTH :Chu Xuaân Tröôøng 4 Thieát keá phaân xöôûng leân men 9 Lôùp voû haït coù vai troø nhö moät maøng baùn thaám chæ cho nöôùc thaám vaøo beân trong haït ñoàng thôøi giöõ laïi caùc chaát hoaø tan trong haït khoâng thaám ra ngoaøi. ¾ Phoâi laø cô quan soáng, hoâ haáp cuûa haït. Phoâi chæ chieám 2.5 – 5% trong löôïng haït. Trong phoâi coù töø 37 – 50% chaát khoâ laø thaønh phaàn nitô, 7% chaát beùo, 5 – 6% ñöôøng saccharose, 7 – 7.5% pentozan, 6 – 6.5% chaát tro vaø moät soá thaønh phaàn khaùc. Rieâng tinh boät haàu nhö khoâng ñaùng keå. ¾ Noäi nhuõ chieám 45 – 68% trong löôïng haït, giöõ vai troø quyeát ñònh chaát löôïng cuûa ñaïi maïch trong saûn xuaát bia. Ngoaøi cuøng cuûa noäi nhuõ tieáp giaùp vôùi lôùp voû haït laø lôùp aleuron. Lôùp aleuron naøy raát giaøu protein, chaát beùo, ñöôøng, cellulose, pentozan, vitamine vaø chaát tro. Döôùi lôùp aleuron laø phaàn noäi nhuõ thaät cuûa haït. Thaønh phaàn chính trong noäi nhuõ laø haït tinh boät hình troøn coù kích thöôùc raát ña daïng. Neáu haøm löôïng protein trong ñòa maïch caøng cao thì caøng nhieàu haït tinh boät kích thöôùc nhoû. Ngoaøi tinh boät noäi nhuõ coøn chöùa moät soá taïp chaát khaùc nhö nitô : 0.5 – 1.5%, tro : 0.2 – 0.7%, acid beùo : 0.6%. Toùm laïi, voû haït chieám tyû leä lôùn nhöng khoâng coù giaù trò dinh döôõng. Trong coâng ngheä saûn xuaát bia voû haït gaây baát lôïi do chöùa nhieàu chaát maøu, chaát ñaéng, chaát chaùt. Neáu nhöõng chaát naøy hoaø tan vaøo dòch ñöôøng seõ laøm giaûm chaát löôïng cuûa saûn phaåm. Tuy nhieân noù ñoùng vai troø xaây döïng maøng loïc trong quaù trình taùch baõ khoûi khoái chaùo. Noäi nhuõ chieám phaàn lôùn troïng löôïng haït, taäp trung haàu heát chaát dinh döôõng vaø laø nguoàn cung caáp chaát hoaø tan cho dòch ñöôøng. Phoâi chieám tyû leä khoâng ñaùng keå so vôùi troïng löôïng haït. Maët khaùc trong quaù trình cheá bieán caùc thaønh phaàn trong phoâi hoaø tan raát ít vaøo dòch ñöôøng. 1.2.4. Thaønh phaàn hoaù hoïc cuûa ñaïi maïch (tính theo % khoái löôïng haït) ¾ Ñoä aåm : 12 – 16%. ¾ Glucid : 9 Tinh boät : 54 – 65%. Trong coâng ngheä saûn xuaát malt vaø bia, tinh boät coù hai chöùc naêng : moät laø nguoàn thöùc aên döï tröõ cho phoâi, hai laø nguoàn chaát hoaø tan cho dòch ñöôøng tröôùc leân men. Tinh boät bao goàm hai hôïp phaàn AM : 20 – 25% vaø AP : 75 – 80%. 9 Cellulose : chieám khoaûng 20% chaát khoâ cuûa voû. Ñoùng vai troø quyeát ñònh trong quaù trình loïc dòch ñöôøng vì lôùp voû traáu laø vaät lieäu taïo maøng loïc phuï lyù töôûng. 9 Hemicellulose : chieám phaàn lôùn chaát khoâ cuûa voû traáu, goàm nhöõng hoãn hôïp polysacchride khaùc nhau. 9 Caùc hôïp chaát pectin vaø caùc chaát daïng keo laøm cho dòch bia coù ñoä nhôùt cao, khoù loïc, tuy nhieân caùc hôïp chaát naøy tao cho bia coù vò ñaäm ñaø vaø laøm taêng khaû naêng taïo vaø giöõ boït cuûa saûn phaåm. ¾ Protein : chieám 9 – 14%, goàm 4 nhoùm ñaïi dieän tieâu bieåu : albumin (tan trong nöôùc), globulin (tan trong nöôùc muoái), prolanin (tan trong röôïu), glutenin (tan trong kieàm). Trong quaù trình saûn xuaát bia, albumin, globulin vaø moät phaàn nhoû prolanin hoaø tan vaøo dòch ñöôøng vaø toàn taïi trong bia GVHD : PGS.TS Ñoáng Thò Anh Ñaøo SVTH :Chu Xuaân Tröôøng 5 Thieát keá phaân xöôûng leân men coøn nhöõng caáu töû khaùc thì bò keát laéng vaø thaûi ra ngoaøi theo baõ malt vaø caën laéng. ¾ Caùc hôïp chaát khoâng chöùa nitô : 9 Polyphenol vaø chaát ñaéng : taäp trung ôû lôùp voû. Phaàn lôùn nhöõng hoïp chaát hoaø tan ñöôïc vaø toàn taïi trong bia ñeàu laø daãn xuaát cuûa catechin (thuoäc nhoùm flavonoid). Nhöõng chaát naøy deã daøng keát hôïp vôùi protein cao phaân töû taïo thaønh phöùc chaát deã keát laéng laøm taêng ñoä beàn keo cuûa saûn phaåm. Maët khaùc söï hoaø tan polyphenol vaøo dòch ñöôøng aûnh höôûng xaáu ñeán vò cuûa bia. Chaát ñaéng, chaát chaùt cuõng laø nguyeân nhaân gaây ra vò ñaéng khoù chòu cho bia. 9 Fitin : laø muoái ñoàng thôøi cuûa canxi vaø magie vôùi acid Inozit phosphoric. Taäp trung chuû yeáu ôû voû. Khi bò thuyû phaân saûn phaåm laïi laø nguoàn cung caáp P cho naám men ñoàng thôøi laøm taêng ñoä chua taùc duïng cuûa dòch chaùo ôû gia ñoaïn ñöôøng hoaù. 9 Vitamine : B1, B2, B6, PP, tieàn vitamine A, E, acid pantotenic, biotin, acid pholievic vaø nhieàu daãn xuaát vitamine khaùc, laø nhaân toá ñieàu hoaø sinh tröôûng cuûa naám men. 9 Chaát khoaùng : ñoùng vai troø quan troïng ñaëc bieät laø P. thaønh phaàn tro cuûa ñaïi maïch : P2O5 : 35%, MgO : 9%, CaO : 2.8%, Na2O : 2.4%, SO32- : 1.9%, Fe2O3 : 1.5%, Cl- : 1% ¾ Chaát beùo : chieám 2 – 3%, taäp trung chuû yeáu ôû phoâi vaø lôùp aleuron. Thaønh phaàn chuû yeáu cuûa phoâi laø ester cuûa glycerin vaø caùc acid beùo baäc cao, laøm giaûm ñoä beàn keo cuûa bia. ¾ Caùc nhoùm enzyme trong ñaïi maïch : goàm 2 nhoùm chính 9 Enzyme xuùc taùc cho caùc quaù trình oxy hoaù – khöû : caùc enzyme naøy chæ tham gia vaøo quaù trình oxy hoaù – khöû khi haït hoâ haáp hoaëc phaân huyû hieáu khí caùc glucid nghóa laø chuùng tham gia vaøo quaù trình trao ñoåi naêng löôïng cuûa quaù trình soáng. Trong quaù trình saáy malt chuùng haàu nhö bò phaù huyû. 9 Nhoùm enzyme thuyû phaân : ñöôïc chia thaønh 3 nhoùm nhoû : ƒ Nhoùm enzyme thuyû phaân caùc hôïp chaát glucid : o Diastase (amylase) : thuyû phaân glucid coù maïch polymer töông ñoái ñôn giaûn (tinh boät). o Sitase : thuyû phaân glucid coù maïch polymer phöùc taïp hôn (hemicellulose). ƒ Nhoùm enzyme thuyû phaân protein : o Protease : xuùc taùc chuyeån hoaù protein thaønh albumose vaø peptone roài thaønh polypeptid vaø peptid. o Peptidase : chuyeån polypeptid vaø peptid thaønh acid amin. o Amidase : taùc duïng deamin hoaù caùc acid amin taïo thaønh acid höõu cô vaø nitô. ƒ Nhoùm enzyme esterase : tham gia phaù vôõ lieân keát ester giöõa caùc hôïp chaát höõu cô vôùi nhau hoaëc giöõa hôïp chaát höõu cô vaø voâ cô. o Lipase : thuyû phaân ester cuûa glycerin vaø moät soá loaïi röôïu vôùi acid beùo baäc cao. GVHD : PGS.TS Ñoáng Thò Anh Ñaøo SVTH :Chu Xuaân Tröôøng 6 Thieát keá phaân xöôûng leân men o Phosphatase : taùch acid phosphoric ra khoûi hôïp chaát höõu cô coù chöùa P. Baûng 1: So saùnh thaønh phaàn hoùa hoïc cuûa ñaïi maïch vaø malt ñaïi maïch. (Tính theo % troïng löôïng chaát khoâ) Thaønh phaàn Ñaïi maïch Malt ñaïi maïch Tinh boät Ñöôøng sacharose Ñöôøng khöû Caùc ñöôøng khaùc Hemicellulose Cellulose Lipid Protein Acid amin vaø peptit Caùc hôïp chaát khaùc Tro 63 – 65 1 – 2 0,1 – 0,2 1 8 – 10 4 – 5 2 – 3 8 – 11 3 – 4 5 – 6 2 58 – 60 3 – 5 3 – 4 2 6 – 8 5 2 – 3 8 – 11 3 – 4 6 – 7 2,2 Chæ tieâu chaát löôïng ñoái vôùi malt ñaïi maïch : 9 Maøu saéc : maøu vaøng nhaït 9 Muøi : muøi ñaëc tröng 9 Ñoä saïch : haït gaõy < 0.5% taïp chaát < 1% 9 Côõ haït : > 85% haït coù kích thöôùc > 2.5 mm 9 Ñoä xoáp : 82% 9 Ñoä aåm : 5% 9 Thôøi gian ñöôøng hoùa : 10 – 15 phuùt 9 Haøm löôïng chaát chieát : 78% 9 Hoaït löïc amylase : > 2500oWK 9 Chæ soá Kolbach : > 41% 9 Ñoä nhôùt cuûa dòch ñöôøng : 1.3 – 1.5 cP 9 pH cuûa dòch ñöôøng : 5.5 – 6 2. Theá lieäu (nguyeân lieäu thay theá ñaïi maïch) : laø nguyeân lieäu chöa naûy maàm 2.1. Muïc ñích söû duïng theá lieäu ¾ Haï giaù thaønh saûn phaåm. ¾ Caûi thieän moät vaøi tính chaát cuûa saûn phaåm. ¾ Taïo ra chuûng loaïi bia coù caùc möùc ñoä phaåm caáp chaát löôïng khaùc nhau. ¾ Theo ñôn ñaët haøng cuûa ngöôøi tieâu duøng. 2.2. Nhöõng theá lieäu ñöôïc söû duïng 2.2.1. Theá lieäu daïng haït : chuû yeáu laø tieåu maïch, gaïo, ngoâ… ¾ Tieåu maïch (bo bo) : chöùa 60 – 65% tinh boät (tính theo chaát khoâ), 2.5 – 3% saccharose, 2% glucose vaø maltose, 12 – 13% protein, 1.5 – 2% chaát beùo, GVHD : PGS.TS Ñoáng Thò Anh Ñaøo SVTH :Chu Xuaân Tröôøng 7 Thieát keá phaân xöôûng leân men 2.5 – 3% cellulose, 1.5 – 2% chaát khoaùng, 10 – 11% caùc hôïp chaát khoâng chöùa nitô. Khi boät tieåu maïch tham gia quaù trình hydrate hoaù taïo thaønh phöùc chaát keo tuï raát dai vaø deûo coù theå keùo daøi thaønh sôïi, chuùng ñöôïc goïi laø gluten. Chính vì vaäy tieåu maïch thöôøng ñöôïc söû duïng laøm baùnh mì. Vaïn baát ñaéc dó môùi söû duïng trong saûn xuaát bia. ¾ Gaïo : ñöôïc söû duïng nhieàu ôû caùc nöôùc Chaâu AÙ hoaëc vuøng Trung Ñoâng. Thaønh phaàn hoaù hoïc cuûa gaïo (tính theo % trong löôïng) : W : 12.6%, hôïp chaát chöùa nitô : 7.9%, chaát beùo 0.5%, glucid : 77.8%, cellulose cuûa voû luïa : 0.5%, chaát tro : 0.7%. gaïo coù haøm löôïng tinh boät khaù cao, protein ôû möùc vöøa phaûi coøn chaát beùo vaø cellulose ôû giôùi haïn thaáp. Vôùi caùc chæ soá naøy, gaïo laø moät nguyeân lieäu khaù lyù töôûng cho vieäc saûn xuaát bia. Vôùi löôïng gaïo thay theá ñeán 20% hoaøn toaøn coù theå saûn xuaát caùc loaïi bia coù chaá löôïng haûo haïng duøng ñeå xuaát khaåu. Thöïc teá vaø thöïc nghieäm cho thaáy coù theå duøng gaïo thay theá malt ñeán 50% (neáu malt coù hoaït tính enzyme toát) thì quaù trình ñöôøng hoaù vaø loïc vaãn coù theå tieán haønh bình thöôøng. ¾ Ngoâ : ñöôïc söû duïng ôû caùc nöôùc Myõ la tinh hoaëc Chaâu Phi. Ñaëc tính cuûa ngoâ laø phoâi khaù lôùn, chieám 9 – 15% trong löôïng haït, W : 10 – 11%, glucid : 66 – 70%, prtein : 10 – 12%, chaát beùo : 5 – 5.5%, cellulose : 2 – 2.5%, tro : 1.5 – 2%. Vì chaát beùo trong phoâi khaù cao (23 – 45% trong löôïng phoâi) neân laøm giaûm chaát löôïng kyõ thuaät cuûa bia, laøm giaûm ñoä beàn boït, khi bia bò oxy hoaù cho muøi khoù chòu. Do ñoù caàn loaïi phoâi tröôùc khi söû duïng ngoâ laøm theá lieäu. ¾ Gaïo mì : do ñaëc tính cuûa voû mì khoâng coù voû traáu vaø haøm löôïng gluten quaù cao vì vaäy muoán duøng gaïo mì laøm theá lieäu cho malt ñaïi maïch thöôøng phaûi öôm maàm roài duøng leát hôïp vôùi malt. Neáu khoâng öôm maàm thì seõ gaây caûn trôû cho quaù trình loïc dòch ñöôøng vaø loïc bia, raát khoù trong suoát theo yeâu caàu. ¾ Ñaäu : haøm löôïng tinh boät trong ñaäu khoâng lôùn, thöôøng < 40% troïng löôïng, vì vaäy khi naáu bia ngöôøi ta söû duïng ñaäu khoâng phaûi vôùi yù nghóa theá lieäu cho malt maø vôùi yù nghóa nhö sau : 9 Trong ñaäu chöùa glucoside coù tính saponin laøm cho bia coù khaû naêng taïo boït nhanh. 9 Haøm löôïng protein trong ñaäu raát cao do ñoù caùc acid amin töø nguoàn protein naøy seõ laø thöùc aên toát cho naám men sau naøy. 9 Trong ñaäu coøn coù caùc vitamine A1, B1, B2, C, E, K vaø caùc chaát kích thích taêng tröôûng ñoái vôùi naám men. 9 Haøm löôïng enzyme trong ñaäu cao hôn nhieàu so vôùi malt ñaïi maïch. Thöïc teá cho thaáy neáu söû duïng nöôùc trích ly töø ñaäu ñöa vaøo boå sung ôû khaâu leân men thì quaù trình leân men seõ nhanh hôn, boït beàn hôn vaø bia trong hôn ôû nhieät ñoä laïnh. 2.2.2. Theá lieäu daïng ñöôøng ¾ Ñöôøng mía vaø ñöôøng cuû caûi (saccharose) : laø theá lieäu cao caáp ñöôïc ñöa tröïc tieáp döôùi daïng tinh theå vaøo noài ñun soâi vôùi hoa hoaëc ñöa vaøo döôùi daïng syroâ trong quaù trình chieát bia. Löôïng saccharose ñöa vaøo thay theá GVHD : PGS.TS Ñoáng Thò Anh Ñaøo SVTH :Chu Xuaân Tröôøng 8 Thieát keá phaân xöôûng leân men khoâng neân quaù 20% so vôùi löôïng chaát khoâ ñaõ ñöôïc chieát töø malt vaøo dòch ñöôøng. ¾ Ñöôøng thuyû phaân (glucose) : döôùi daïng boät tinh theå, thu ñöôïc töø vieäc thuyû phaân tinh boät khoai taây hoaëc tinh boät ngoâ baèng acid. Ñaây laø theá lieäu cao caáp hôn caû saccharose. Löôïng ñöôøng thuyû phaân duøng thay theá ñaïi maïch thoâng thöôøng laø 10 – 15%. Chæ tieâu chaát löôïng theá lieäu : söû duïng theá lieäu laø gaïo 9 Tinh boät : 75%. 9 Protein : 8%. 9 Chaát beùo : 1.5%. 9 Veà caûm quan : maøu saéc töôi saùng khoâng bò saâu moác, khoâng coù muøi hoâi, uùng, chua. 9 Ñoä aåm : 12%. 9 Hôïp chaát chöùa N : 7.9%. 9 Ñoä hoaø tan chaát khoâ : 85% chaát khoâ. 9 Taïp chaát : < 2%. 3. Hoa houblon : laø nguyeân lieäu cô baûn thöù hai sau malt ñaïi maïch torng coâng ngheä saûn xuaát bia. Hoa houblon laøm cho bia coù vò ñaéng dòu, höông thôm raát ñaëc tröng, laøm taêng khaû naêng taïo boït vaø giöõ boït, laøm taêng ñoä beàn keo vaø oån ñònh thaønh phaàn sinh hoïc cuûa saûn phaåm. Do nhöõng tính naêng cöïc kyø ñaëc bieät nhö vaäy neân hoa houblon vaãn giöõ ñöôïc vai troø ñoäc toân vaø laø nguyeân lieäu khoâng theå thay theá trong ngaønh coâng ngheä saûn xuaát bia. 3.1. Ñaëc tính thöïc vaät ¾ Hoa houblon laø loaïi thöïc vaät thuoäc hoï daây leo soáng laâu naêm (30 – 40 naêm), coù chieàu cao trung bình 10 – 15 m, laù to baèng baøn tay. ¾ Hoa houblon coù hoa ñöïc vaø hoa caùi rieâng bieät cho töøng caây. Trong coâng ngheä saûn xuaát bia chæ söû duïng hoa caùi chöa thuï phaán. Hoa ñöïc khoâng ñöôïc söû duïng vì noù raát nhoû, chöùa ít phaán hoa, chaát ñaéng cuõng keùm. ¾ Caáu taïo hoa houblon goàm : cuoáng hoa (12 – 14%), caùnh hoa (66 – 67%) vaø phaán hoa (19 – 20%). Hoa coù hình daïng quaû tröùng daøi töø 3 – 4 cm, khi chín coù maøu vaøng ñeán vaøng oùng. ¾ Hieän nay treân theá giôùi coù ñang troàng treân 100 gioáng hoa houblon khaùc nhau. Loaïi thöïc vaät naøy chæ thích hôïp vôùi khí haäu oân ñôøi neân ñöôïc troàng nhieàu ôû Döùc, Tieäp, Lieân Bang Nga, Phaùp, Myõ, Trung Quoác vaø Trieàu Tieân. 3.2. Thaønh phaàn hoaù hoïc cuûa hoa houblon Thaønh phaàn hoaù hoïc cuûa hoa houblon (tính theo % chaát khoâ) : - Nöôùc : 11 – 13%. - Chaát ñaéng : 15 – 21%. - Polyphenol : 2.5 – 6%. - Protein : 15 – 21%. - Cellulose : 12 – 14%. - Chaát khoaùng : 5 – 8%. - Tinh daàu thôm : 0.3 – 1%. - Caùc hôïp chaát khaùc : 26 – 28%. GVHD : PGS.TS Ñoáng Thò Anh Ñaøo SVTH :Chu Xuaân Tröôøng 9 Thieát keá phaân xöôûng leân men Trong thaønh phaàn hoaù hoïc cuûa hoa houblon thì chaát ñaéng laø coù giaù trò nhaát, tieáp ñeán laø tinh daàu thôm vaø polyphenol. 3.2.1. Chaát ñaéng ¾ Vai troø cuûa chaát ñaéng : laøm cho bia coù vò ñaéng ñaëc tröng vaø deã chòu, khi hoaø tan vaøo dòch ñöôøng vaø toàn taïi trong bia caùc chaát ñaéng coù hoaït tính sinh hoïc cao taïo ra söùc c8ang beà maët giuùp cho bia coù khaû naêng giöõ boït raát laâu. Vôùi moät noàng ñoä khaù thaáp caùc chaát ñaéng cuõng coù khaû naêng öùc cheá raát maïnh söï phaùt trieån cuûa vi sinh vaät. Vì vaäy chuùng coù tính khaùng khuaån raát cao vaø laøm taêng ñoä beàn sinh hoïc cho bia thaønh phaåm. ¾ Thaønh phaàn cuûa chaát ñaéng : Chaát ñaéng (15 – 21% chaát khoâ) Acid ñaéng Nhöïa ñaéng α – acid ñaéng 6 – 9% β – acid ñaéng 3 – 4% Nhöïa meàm 5 – 6% Nhöïa cöùng 1 – 2% 9 α – acid ñaéng : goàm 6 hôïp chaát ƒ Humulon (C21H30O5) ƒ Cohumulon (C20H28O5) ƒ Adhumulon (C21H30O5) ƒ Prehumulon (C22H32O5) ƒ Posthumulon Humulon laø chaát gaây ñaéng maïnh nhaát, coù ñoä hoaït ñoäng beà maët lôùn giuùp cho bbia coù khaû naêng taïo boït toát, tính khaùng khuaån maïnh. Humulon laø chaát ñaéng coù giaù trò nhaát trong hoa houblon ñoái vôùi coâng ngheä saûn xuaát bia. Khoaûng 85 – 95% chaát ñaéng trong bia laø do humulon vaø caùc ñoàng phaân cuûa noù gaây neân. 9 β – acid ñaéng : goàm 4 hôïp chaát : ƒ Lupulon (C26H38O4) ƒ Colupulon (C25H36O4) ƒ Adlupulon (C24H34O4) ƒ Prelupulon So vôùi humulon thì lupulon keùm ñaéng hôn nhöng laïi coù tính khaùng khuaån cao hôn. Lupulon deã bò bieán thaønh β – nhöïa ñaéng meàm coù vò raát ñaéng. Neáu tieáp tuïc bò oxy hoaù thì β – nhöïa ñaéng meàm seõ chuyeån thaønh GVHD : PGS.TS Ñoáng Thò Anh Ñaøo SVTH :Chu Xuaân Tröôøng 10 Thieát keá phaân xöôûng leân men γ – nhöïa cöùng. Chaát naøy gaây ñaéng vaø hoaø tan keùm seõ bò taùch ra trong quaù trình naáu soâi dòch ñöôøng vôùi hoa houblon. 9 Nhöïa meàm : laø polymer cuûa acid ñaéng, laø chaát voâ ñònh hình. Khaû naêng hoaø tan vaøo dòch ñöôøng cao hôn β – acid ñaéng taïo ñöôïc ñoä ñaéng khaù lôùn cho bia. 9 Nhöïa cöùng : laø polymer cuûa caùc acid ñaéng nhöng ôû möùc cao hôn nhöïa meàm. Chuùng haàu nhö khoâng hoaø tan vaøo nöôùc vaø dòch ñöôøng neânbò thaûi ra ngoaøi theo caën laéng. 9 Caùch tính ñoä ñaéng cuûa hoa houblon (theo Wollmer) : Toång ñoä ñaéng cuû bia = α – acid ñaéng + ( β – acid ñaéng + nhöïa meàm)/9 3.2.2. Tinh daàu thôm ¾ Laø chaát loûng coù trong suoát coù maøu vaøng nhaït hoaëc khoâng maøu, coù muøi thôm raát maïnh. Khi hoaø tan vaøo dòch ñöôøng, toàn taïi trong bia vaø taïo ra muøi thôm ñaëc tröng raát nheï vaø deã chòu. ¾ Deã hoaø tan trong röôïu ethylic noàng ñoä cao, trong nöôùc hoaø tan khoâng ñaùng keå. Tinh daàu thôm bay hôi khaù nhanh ôû nhieät ñoä thöôøng. ¾ Thaønh phaàn hoaù hoïc cuûa tinh daàu thôm : goàm 103 hôïp chaát khaùc nhau chuû yeáu laø nhöõng caáu töû thuoäc nhoùm terpen, röôïu, cetone, aldehyd, ester vaø acid. 9 Nhoùm hôïp chaát chieám khoái löôïng nhieàu nhaát trong thaønh phaàn tinh daàu thôm laø hydrocarbon (75%), tieâu bieåu laø : Mirsen : C10H16 : hydrocarbon khoâng no. Humulen : C15H24 : xecketerpen khoâng no. 9 Nhoùm röôïu tieâu bieåu laø : Geraniol : C10H18O : röôïu khoâng no. Linanol : C10H18O : ñoàng phaân cuûa geranol. 9 Nhoùm terpen ñaïi dieän laø Luparol : C13H22O coù muøi thôm deã chòu. 9 Nhoùm aldehyd : ñoùng vai troø quan troïng nhaát. 9 Nhoùm acid thôm coù Isovalerianic ¾ Trong thôøi gian ñun soâi dòch ñöôøng vôùi hoa houblon, 98% löôïng tinh daàu thôm thoaùt ra theo hôi nöôùc, 2% coøn laïi quyeát ñònh höông thôm cuûa bia. 3.2.3. Polyphenol ¾ Vai troø coâng ngheä : polyphenol laø chaát duøng ñeå keát laéng vaø loaïi boû caùc hôïp chaát protein cao phaân töû ra khoûi dòch ñöôøng laøm oån ñònh thaønh phaàn vaø laøm taêng ñoä beàn keo cuûa bia thaønh phaåm. ¾ Caùc hôïp chaát phenol trong nhoùm flavonoid deã thöïc hieän phaûn öùng ngöng tuï taïo oligome. Caùc oligome naøy deã daøng keát hôïp vôùi protein cao phaân töû taïo phöùc chaát khoâng tan. Chuùng ñöôïc xeáp vaøo nhoùm goïi laø tanin. Tanin cuûa hoa houblon coù hoaït tính maïnh hôn haún caùc hôïp chaát cuøng loaïi trong ñaïi maïch vaø malt. 3.3. Caùc daïng hoa houblon söû duïng : ¾ Daïng hoa houblon haït, vieân : Ñeå söû duïng thuaän tieän, ñôõ toán keùm, trong baûo quaûn vaø vaän chuyeån ngöôøi ta coù theå nghieàn naùt hoa khoâ thaønh daïng boät, sau ñoù cho qua caùc maùy eùp vieân ñònh hình ñeå thu goïn theå khoái chuùng laïi, goùi kín GVHD : PGS.TS Ñoáng Thò Anh Ñaøo SVTH :Chu Xuaân Tröôøng 11 Thieát keá phaân xöôûng leân men nhöõng vieân houblon naøy trong caùc boïc giaáy ñaëc bieät coù naïp theâm khí trô. Giaù trò chaát löôïng tính theo α – acid ñaéng cuûa hoa caùnh vaø hoa vieân nhö nhau, song hoa vieân coù hieäu quaû söû duïng cao hôn, neân seõ tieát kieäm hôn. ¾ Daïng hoa cao trích ly: Ngöôøi ta duøng moät soá dung moâi höõu cô hecxan, metanol, metylen clorit hoaëc tricloetylen ñeå trích ly chaát ñaéng trong hoa houblon ra dung moâi, sau ñoù duøng caùc bieän phaùp thich hôïp ñeå taùch dung moâi seõ thu ñöôïc dung dòch cao houblon seät coù maøu töø xanh laù caây ñaäm ñeán vaøng saãm (hieäu xuaát trích ly thöôøng > 45%), chaát löôïng chaát ñaéng ñöôïc baûo quaûn toát hôn, ñoàng thôøi vieäc söû duïng khi naáu vôùi dòch ñöôøng seõ thuaän tieän vaø hieäu quaû hôn nhieàu. Thoâng thöôøng giaù trò chaát ñaéng trong 1kg cao hoa baèng 5 – 6kg hoa caùnh (hoaëc vieân), tuøy thuoäc vaøo chaát löôïng caùnh hoa vaø hieäu suaát trích ly. Sau khi thu ñöôïc cao chaát ñaéng ñaäm ñaëc, ngöôøi ta coù theå boå sung ñöôøng glucose vaøo ñeå taêng ñoä ñaäm ñaëc cuûa cao cho deã ñònh hình vaøo caùc bao bì thích hôïp. Baûng 2 : Chæ tieâu chaát löôïng houblon cho saûn xuaát : Houblon daïng vieân Houblon daïng cao Maøu saéc Xanh Vaøng saãm Muøi Muøi ñaëc tröng Muøi ñaëc tröng α – acid 8% 30% 4. Nöôùc : laø moät trong nhöõng nguyeân lieäu chính ñeå saûn xuaát bia. Trong bia thaønh phaåm haøm löôïng nöôùc chieám ñeán 77 – 90%. ¾ Yeâu caàu cuûa nöôùc duøng trong saûn xuaát bia : coù ñoä cöùng töø meàm ñeán trung bình. 9 Haøm löôïng muoái carbonate : khoâng quaù 50 mg/l. 9 Haøm löôïng muoái Mg : khoâng quaù 100 mg/l. 9 Haøm löôïng muoái clorua : 75 – 150 mg/l. 9 Haøm löôïng muoái CaSO4 : 130 – 200 mg/l. 9 Haøm löôïng Fe2+ : khoâng quaù 0.3 mg/l. 9 Khí NH3 : khoâng coù. 9 Caùc muoái goác NO3-, NO2- : khoâng coù. 9 Vi sinh vaät : khoâng quaù 100 teá baøo/1cm3. ¾ AÛnh höôûng cuûa thaønh phaàn hoaù hoïc vaø caùc muoái coù trong nöôùc ñeán quy trình coâng ngheä : 9 Ca : thöôøng toàn taïi döôùi daïng muoái Ca(HCO3)2 ,aûnh höôûng xaáu ñeán quaù trình naáu bia do laøm giaûm ñoä acid cuûa hoà malt vaø dòch ñöôøng hoaù. 9 Mg : haøm löôïng trong nöôùc ít hôn Ca nhöng taùc duïng xaáu hôn Ca vì MgCO3 hoaø tan ñöôïc coøn MgSO4 coù vò chaùt ñaéng laøm aûnh höôûng ñeán chaát löôïng bia. 9 Na : toàn taïi trong nöôùc döôùi daïng Na2CO3, NaHCO3 : laøm giaûm ñoä nhôùt cuûa hoà malt, Na2SO4 vôùi haøm löôïng cao seõ taïo vò ñaéng cho bia, NaCl < 200 mg/l seõ aûnh höôûng toát ñeán muøi vò bia. 9 K : töông töï Na. 9 Fe : toàn taïi döôùi daïng Fe(HCO3)2, haøm löôïng cao seõ aûnh höôûng xaáu ñeán chaát löôïng bia. Vì vaäy giôùi haïn Fe2+ töø 0.2 – 0.5 mg/l. GVHD : PGS.TS Ñoáng Thò Anh Ñaøo SVTH :Chu Xuaân Tröôøng 12 Thieát keá phaân xöôûng leân men ¾ Söû duïng nöôùc trong coâng ngheä saûn xuaát bia : 9 Nöôùc duøng ngaâm ñaïi maïch : ñeå saûn xuaát malt yeâu caàu laø nöôùc khoâng chöùa nhieàu taïp chaát höõu cô vaø vi sinh vaät. 9 Nöôùc duøng naáu bia : ƒ Caùc muoái carbonate vaø bicarbonate seõ hoaø tan chaát ñaéng, chaát chaùt trong voû malt (nhaát laø Na2CO3) gaây cho bia coù vò ñaéng khoù chòu. ƒ Nhöõng carbonate vaø bicarbonate trong nöôùc laø haï ñoä acid cuûa hoà malt gaây caûn trôû hoaït ñoäng cuûa heä enzyme trong malt. Ngöôïc laïi CaSO4, MgSO4 khi taùc duïng vôùi muoái phosphate laøm taêng ñoä acid cuûa hoà malt. Muoái cloride vaø mitrate cuûa Ca vaø Mg cuõng coù taùc duïng töông töï nhö caùc sunphate coù lôi cho quaù trình naáu bia. Song neáu löôïng CaSO4 quaù nhieàu seõ phaûn öùng taïo nhieàu K2SO4 gaây vò ñaéng khoù chiu cho bia. 9 Nöôùc duøng ñeå röûa naám men vaø thieát bò : ƒ Nöôùc röûa naám men caàn phaûi saïch, khoâng chöùa nhieàu hôïp chaát höõu cô vaø ñaëc bieät laø khoâng chöùa vi sinh vaät. ƒ Nöôùc röûa thieát bò neân coù ñoä cöùng thaáp ñeán trung bình, ñaëc bieät khoâng chöùa NH3 vaø caùc muoái nitrite. 5. Naám men 5.1. Phaân loaïi naám men (theo nhaø khoa hoïc Nga VI Kuznetchep) : goàm 3 nhoùm ¾ Sacchromyces cerevisiae (naám men noåi) : leân men maïnh caùc ñöôøng glucose, fructose, saccharose, maltose, 1/3 rafinose vaø caùc dextrin ñôn giaûn nhöng khoâng leân men ñöôïc melibiose. ¾ Saccharomyces carlsbergensic (naám men chìm) : leân men maïnh trong loøng moâi tröôøng. Khi heát nguoàn cung caáp C trong moâi tröôøng coù xu höôùng keát chuøm, chuoãi vaø laéng xuoáng ñaùy thuøng laøm bia trong nhanh, leân men ñöôïc ñöôøng glucose, manmose, galactose, fructose, saccharose, maltose, ñaëc bieät laø rafinose vaø caùc dextrin ñôn giaûn leân men toát. Ñoàng thôøi loaøi naám men naøy cuõng leân men ñöôïc ñöôøng melibiose. ¾ Saccharomyces uvarum (leân men chìm) : leân men vöøa phaûi. Leân men ñöôïc ñöôøng glucose, fructose, mannose, saccharose, maltose, toaøn boä rafinose, melibiose. Haàu nhö khoâng söû duïng ñöôïc caùc dextrin ñôn giaûn. Chuùng khoâng leân men ñöôïc ñöôøng lactose, inulin, kxilose, asabinose. 5.2. Nhöõng naám men gaây haïi trong saûn xuaát bia : ¾ Saccharomyces intermedium coù trong khoâng khí nhaø maùy bia, gaây ñuïc bia. ¾ Saccharomyces validus thöôøng ñi laãn vôùi naám men chìm, gaây ñuïc bia. ¾ Saccharomyces turbidans laãn vôùi naám men chìm, laøm bia bò ñuïc vaø coù vò ñaéng. ¾ Torula laø nhoùm naám men daïi, thöôøng gaëp trong malt töôi hoaëc neàn nhaø haàm leân men, ôû maùy haï nhieät ñoä nhanh, laøm ñuïc bia, coù muøi vò laï ñoàng thôøi caûn trôû quaù trình loïc trong bia. ¾ Pseudosaccharomyces apiculatus laø giaû naám men, thöôøng gaëp c2ng naám men chìm, khoâng leân men ñöôïc saccharose, maltose. ¾ Mycodesma cerevisiaethöôøng gaëp treân beà maët cuûa bia sau leân men chính laøm cho bia coù muøi vò khoù chòu. GVHD : PGS.TS Ñoáng Thò Anh Ñaøo SVTH :Chu Xuaân Tröôøng 13 Thieát keá phaân xöôûng leân men 6. Caùc chaát phuï gia ¾ Nhoùm phuï gia giaùn tieáp (chaát hoã trôï kyõ thuaät) goàm taát caû nguyeân lieäu vaø hoaù chaát ñöôïc söû duïng trong quy trình coâng ngheä song khoâng ñöôïc coù trong thaønh phaàn cuûa saûn phaåm nhö : boät trôï loïc, hoaù chaát veä sinh thieát bò, veä sinh phaân xöôûng saûn xuaát (H2SO4, NaOH, KMnO4, glycol, ethal – duøng laøm taùc nhaân laïnh…) ¾ Nhoùm phuï gia tröïc tieáp (chaát phuï gia) goàm taát caû nhöõng nguyeân lieäu vaø hoaù chaát ñöôïc pheùp coù trong thaønh phaàn cuûa saûn phaåm vôùi söï kieåm soaùt chaët cheõ haøm löôïng cho pheùp nhö hoaù chaát xöû lyù ñoä kieàm cuûa nöôùc coâng ngheä (HCl, Na2SO4, KOH, CaCl2), nhoùm hoaù chaát choáng oxy hoaù trong bia thaønh phaåm (acid ascorbic, H2O2 hoaëc K2S2O5) GVHD : PGS.TS Ñoáng Thò Anh Ñaøo SVTH :Chu Xuaân Tröôøng 14 Thieát keá phaân xöôûng leân men III. Quy trình coâng ngheä 1. Sô ñoà quy trình Malt Theá lieäu Malt loùt Laøm saïch Laøm saïch Nghieàn Nghieàn Ñöôøng hoaù Hoà hoaù, dòch hoaù, naáu chín Loïc baõ malt Röûa baõ SVTH :Chu Xuaân Tröôøng 15 Houblon O2 Men gioáng Leân men phuï – UÛ chín bia Ñun soâi vôùi hoa houblon Laøm laïnh vaø suïc O2 Leân men chính Loïc trong bia Chieát roùt bia vaøo bao bì Thanh truøng bia Nhaân gioáng Baõ Men ñaëc CO2 Baõ Saûn phaåm bia Chai, lon Taùch baõ houblon Baõ houblon GVHD : PGS.TS Ñoáng Thò Anh Ñaøo Thieát keá phaân xöôûng leân men 2. Thuyeát minh quy trình coâng ngheä 2.1. Phaân xöôûng naáu 2.1.1. Laøm saïch - Muïc ñích : loaïi taïp chaát baùm treân haït malt - Phöông phaùp thö hieän : söû duïng heä thoáng saøng vaø khí ñoäng ñeå taùch taïp chaát laãn trong malt nguyeân lieäu. 2.1.2. Nghieàn - Muïc ñích : giaûm kích thöôùc haït malt. - Phöông phaùp thöïc hieän : nghieàn khoâ. 2.1.3. Ñöôøng hoaù - Muïc ñích : cheá bieán. - Phöông phaùp thöïc hieän : ñöôøng hoaù nhò phaân ñoaïn. - Caùch tieán haønh : ƒ Xöû lyù theá lieäu tröôùc khi ñöôøng hoaù : hoà hoaù, dòch hoaù tinh boät trong theá lieäu. ƒ Troän theá lieäu vôùi malt trong thieát bò phoái troän. ƒ Thöïc hieän quaù trình ñöôøng hoaù nhò phaân ñoaïn. 2.1.4. Loïc baõ malt - Muïc ñích : taùch baõ malt ra khoûi dòch ñöôøng. Röûa baõ taän thu chaát hoaø tan theo baõ. - Phöông phaùp thöïc hieän : söû duïng thieát bò loïc ñaùy baèng. 2.1.5. Naáu dòch ñöôøng vôùi hoa houblon - Muïc ñích : taïo muøi vò ñaëc tröng cho bia thaønh phaåm. - Phöông phaùp thöïc hieän : thöïc hieän trong noài ñun soâi vôùi hoa. 2.1.6. Taùch baõ hoa houblon - Muïc ñích : caûi thieän ñoä trong cuûa saûn phaåm. - Phöông phaùp thöïc hieän : söû duïng thieát bò loïc Whirpool 2.1.7. Laøm laïnh vaø suïc O2 - Muïc ñích : chuaån bò cho quaù trình leân men chính. - Phöông phaùp thöïc hieän : ƒ Laøm laïnh trong thieát bò trao ñoåi nhieät daïng baûn moûng. ƒ Suïc O2 trong thieát bò daïng oáng loàng oáng. 2.2. Phaân xöôûng leân men 2.2.1. Leân men chính - Muïc ñích : cheá bieán. - Phöông phaùp thöïc hieän : leân men chìm giaùn ñoaïn do ñaây laø hình thöùc leân men coå ñieån vaø coù tính truyeàn thoáng, deã thöïc hieän, deã kieåm soaùt vì ñaõ coù nhieàu kinh nghieäm tích luyõ. Nhieät ñoä leân men tlm = 6 – 9oC. - Caùch tieán haønh : quaù trình leân men chính goàm 4 giai ñoaïn : ƒ Giai ñoaïn 1 (2 ngaøy ñaàu tieân) : naám men seõ naûy choài, phaùt trieån maïnh daàn, sinh khoái ñaït cöïc ñaïi ôû cuoái ngaøy thöù hai. Ñoàng thôøi laø söï giaûm daàn noàng ñoä chaát hoaø tan trong dòch ñöôøng, nhieät ñoä taêng daàn, xuaát hieän nhieàu boùng khí to thoâ baùm xung quanh thuøng vaø ôû cuoái ngaøy thöù hai coù theå taïo moät lôùp boït khí moûng goàm nhieàu boùng khí CO2 ôû beà maët moâi tröôøng leân men. GVHD : PGS.TS Ñoáng Thò Anh Ñaøo SVTH :Chu Xuaân Tröôøng 16 Thieát keá phaân xöôûng leân men ƒ Giai ñoaïn 2 (2 ngaøy tieáp theo) : quaù trình leân men baét ñaà chuyeån töø quaù trình leân men hieáu khí (taêng sinh khoái naám men) sang kieåu leân men kò khí (taïo C2H5OH vaø CO2), boït bia xuaát hieän nhieàu vaø nhanh hôn, boùng khí khoâ vaø mòn hôn. Ñoàng thôøi laø söï giaûm maïnh noàng ñoä chaát hoøa tan trong dòch ñang leân men vaø nhieät ñoä taêng nhanh hôn. ƒ Giai ñoaïn 3 (2 – 3 ngaøy tieáp theo) : trong giai ñoaïn naøy söï leân men xaûy ra maõnh lieät nhaát theå hieän roõ qua söï giaûm nhanh noàng ñoä chaát hoaø tan cuøng söï taêng raát nhanh nhieät ñoä leân men. Chính trong giai ñoaïn naøy moâi tröôøng leân men ñang tích luyõ nhieàu diacetyl nhaát ñoàng thôøi khí CO2 thoaùt ra cuõng nhieàu nhaát. Luùc naøy caàn theo doõi chaët cheõ bieán ñoäng cuûa nhieät ñoä, ngaên chaën khoâng cho nhieät ñoä vöôït quaù nhieät ñoä max cuûa phöông phaùp leân men ñang aùp duïng. ƒ Giai ñoaïn 4 (1 – 2 ngaøy cuoái cuøng) : giai ñoaïn naøy cöôøng ñoä leân men yeáu daàn, noàng ñoä chaát hoaø tan giaûm chaäm nhieät ñoä oån ñònh vaø theo chieàu höôùng giaûm daàn, moät boä phaän naám men seõ baét ñaàu laéng cuøng vôùi nhöõng thaønh phaàn keo tuï cuûa protein, tannin, nhöïa ñaéng houblon. 2.2.2. Leân men phuï – Taøng tröõ bia - Muïc ñích : tieáp tuïc leân men löôïng chaát tan coøn soùt laïi coù khaû naêng leân men sau quaù trình leân men chính. Hoaøn thieän chaát löôïng saûn phaåm bia. - Phöông phaùp thöïc hieän : bia non ñöôïc leân men tieáp tuïc trong quaù trình leân men phuï – uû chín bia ôû nhieät ñoä raát thaáp töø 0 – 2oC, thôøi gian keùo daøi vaø ñöôïc thöïc hieän torng caùc thuøng kín. - Caùch tieán haønh : bia non ñöôïc cho vaøo caùc thuøng hình truï kín vaø ñöôïc taøng tröõ töø 3 tuaàn ñeán 6 thaùng, thaäm chí ñeán 9 thaùng. 2.3. Phaân xöôûng chieát 2.3.1. Loïc trong bia - Muïc ñích : taùch caùc chaát keo hoaø tan do tính chaát baát oån ñònh chuùng seõ gaây hieän töôïng ñuïc bia. Caûi thieän giaù trò caûm quan cuûa saûn phaåm. - Phöông phaùp thöïc hieän : söû duïng chaát trôï loïc diatomit. - Caùch tieán haønh : trong thuøng phoái troän, bia vaø diatomit ñöôïc khuaáy troän thaønh huyeàn phuø. Sau ñoù huyeàn phuø ñöôïc bôm qua maùy loïc nhieàu laàn ñeå taïo thaønh maøng loïc treân löôùi loïc. Sau khi taïo ñöôïc maøng loïc thì baét ñaàu ñieàu chænh caùc van sao cho ñaït ñöôïc yeâu caàu sau : moät phaàn bia ñuïc ñöôïc ñoå vaøo thuøng phoái troän vaø huyeàn phuø töø thuøng phoái troän bò cuoán theo bia ñuïc ôû ñöôøng oáng chính vaø ñöôïc loïc trong. Trong quaù trình loïc phaûi boå sung theâm diatomit vôùi löôïng 50 – 100 g/hl. 2.3.2. Chieát bia vaøo bao bì - Muïc ñích : thuaän lôïi cho quaù trình baûo quaûn, vaän chuyeån vaø mua baùn. - Phöông phaùp thöïc hieän : chieát roùt döïa treân nguyeân taéc chieát roùt ñaúng aùp nghóa laø phaûi ñaït traïng thaùi caân baèng aùp suaát giöõa boàn chieát bia vaø GVHD : PGS.TS Ñoáng Thò Anh Ñaøo SVTH :Chu Xuaân Tröôøng 17 Thieát keá phaân xöôûng leân men bao bì ñöôïc chieát ñeå bia töï chaûy vaøo bao bì moät löôïng baèng troïng löôïng rieâng cuûa noù. Nguyeân taéc chieát roùt naøy ñaûm baûo giaûm thieåu toån thaát CO2, giaûm thieåu söï xaâm nhaäp cuûa O2 laøm bia oån ñònh chaát löôïng hôn. - Caùch tieán haønh : baêng taûi vaän chuyeån chai vaøo vò trí khôùp vôùi caùc voøi chieát, chai ñöôïc con ñoäi naâng leân bòt kín chai vaøo van chieát baèng voøng eùp cao su. Luùc naøy chai ñöôïc huùt chaân khoâng vaø ñöa CO2 vaø sao cho aùp löïc CO2 trong chai vaø boàn chieát baèng nhau. Bia seõ ñöôïc chieát vaøo chai theo nguyeân taéc ñaúng aùp. 2.3.3. Thanh truøng bia - Muïc ñích : keùo daøi thôøi gian baûo quaûn vaø oån ñònh chaát löôïng cuûa saûn phaåm. - Phöông phaùp thöïc hieän : thanh truøng trong bao bì baèng thieát bò thanh truøng lieân tuïc tunel. - Caùch tieán haønh : chai bia ñöôïc baêng taûi ñöa vaøo thieát bò thanh truøng qua 5 vuøng : vuøng gia nhieät (45oC), vuøng thanh truøng (60oC), vuøng laøm nguoäi (45oC), vuøng laøm maùt (35oC), vuøng laøm laïnh (25oC). Nöôùc ñöôïc phun cho vuøng naøo thì ñöôïc thu gom ngay vaøo beå chöùa töông öùng phía döôùi. Caù beå ñöôïc gia nhieät thöôøng xuyeân. 3. Phaân xöôûng caàn thieát keá phaân xöôûng leân men 3.1. Quaù trình leân men chính: 3.1.1. Muïc ñích: cheá bieán - Chuyeån hoùa ñöôøng thaønh etanol, carbon dioxyde cuøng caùc saûn phaåm phuï trung gian nhö axit höuõ cô, glycerin. 3.1.2. Caùc bieán ñoåi: - Sinh hoïc: trong giai ñoaïn ñaàu cuûa quaù trình leân men chính ( quaù trình leân men hieáu khí)Naám men sinh saûn nhanh, manh meõ, sinh toång hôïp moät löôïng lôùn enzym zimaza. - Hoùa sinh :Chuyeån hoùa ñöôøng thaønh C2H5OH vaø CO2. Naám men söû duïng caùc hôïp chaát chöùa nitô laøm chaát dinh döôõng döû duïng trong quaù trình leân men hình thaønh 1 soá saûn phaåm phuï nhö : este, andehyt, glyxerin, röôïu baäc cao, diacetyl, H2S … - Hoùa lyù: pH töø 5.3÷5.6 ôû dòch ñöôøng ban ñaàu giaûm veà pH ôû 4.2 ÷4.6 trong bia non, Söï keo tuï protein , Söï keát laéng cuûa naám men, caùc thaønh phaàn - Vaät lyù: Ñoä nhôùt giaûm - Hoùa hoïc xaûy ra moät soá phaûn öùng chuyeån hoùa giöõa caùc saûn phaåm phuï 3.1.3. Caùc yeáu toá aûnh höôûng ñeán quaù trình leân men chính : - Dòch nha: noàng ñoä chaát hoøa tan trong dòch ñöôøng houblon hoùa coù aûnh höôûng raát lôùn ñeán söï phaùt trieån cuûa naám men vaø toác ñoä leân men. Neáu noàng ñoädòch ñöôøng taêng nghóa laø cô chaát söû duïng cho leân men taêng, quaù trình leân men xaûy ra nhanh hôn. Nhöng neáu noàng ñoä dòch ñöôøng taêng cao quaù ñeán 14.5% thì söï sinh saûn cuûa naám men khoâng vì theá maø taêng leân. Thaäm chí neáu dòch ñöôøng coù noàng ñoä töø 15÷20% thì GVHD : PGS.TS Ñoáng Thò Anh Ñaøo SVTH :Chu Xuaân Tröôøng 18 Thieát keá phaân xöôûng leân men cöôøng ñoä leân men seõ bò giaûm ñi ñaùng keå. Thaønh phaàn hoùa hoïc cuûa dòch ñöôøng cuõng aûnh höôûng lôùn ñeán quaù trình leân men chính. Thaønh phaàn ñöôøng leân men ñöôïc (ñöôøng ñôn vaø moät soá ñöôøng coù tính khöû khaùc) caøng cao thì thu ñöôïc haøm löôïng coàn sau leân men cao hôn. Haøm löôïng caùc chaát dinh döôõng ñöôïc naám men söû duïng ñaày ñuû thì quaù trình leân men seõ ñaït ñieàu kieän thuaän lôïi. - Naám men: chuûng naám men söû duïng khaùc nhau cho nhöõng loaïi bia khaùc nhau, cho nhöõng chaát löôïng bia khaùc nhau. Trong ñoà aùn naøy em söû duïng phöông phaùp leân men chìm vaø chuûng naám men söû duïng laø Saccharomyces carlsbergensic leân men maïnh trong loøng moâi tröôøng coù khaû naêng keát chuøm, laéng nhanh laøm trong bia nhanh. Löôïng gioáng caáy ban ñaàu coù aûnh höôûng lôùn ñeán quaù trình leân men bia. Neáu gioáng caáy ban ñaàu coù haøm löôïng thaáp thì bia sau leân men seõ khoâng ñuû ñoä coàn. Neáu söû duïng nhieàu seõ khoâng hieäu quaû veà kinh teá. Haøm löôïng naám men em söû duïng khoaûng 2l/100l dich ñöôøng leân men. - Ñieàu kieän leân men: moãi loaïi naám men coù to vaø pH toái thích cho söï leân men. Do ñoù ñieàu kieän leân men thích hôïp toát seõ cho saûn phaåm ñaït yeâu caàu chaát löôïng. Naám men chìm leân men chính ôû to töø 6÷10 0C pH cuûa naám men töø 5÷5.6. 3.2. Quaù trình leân men phuï: 3.2.1. Muïc ñích: - Leân men löôïng ñöôøng coøn laïi, baõo hoøa CO2 cho bia töôi, oån ñònh laïi thaønh phaàn bia non, oån ñònh höông, vò , ñoä trong cho saûn phaåm. 3.2.2. Caùc bieán ñoåi quan troïng trong quaù trình leân men phuï: - Hoùa hoïc: 9 Phaûn öùng khöû: diacetyl bò khöû thaønh butylen glycol taïo cho bia coù chaát löôïng caûm quan toát hôn, haøm löôïng phaûi 0.1 ppm môùi ñaït yeâu caàu. 9 Phaûn öùng toång hôïp: söï toång hôïp caùc este töø acid höõu cô vaø röôïu 9 Autolysis : caùc chaát chuû yeáu laø dextrin baëc thaáp phaân huûy thaønh nhöõng chaát nhoû hôn nhö caùc acid höuõ cô. 9 Proteolysis: söï thuûy phaân haàu heát caùc acid amin tröø prolin, quaù trình phaân huûy xaùc naám men. - Hoùa sinh : quaù trình toång hôïp coàn etylic vaãn tieáp tuc dieãn ra töø löôïng ñöôøng coøn xoùt laïi - Hoùa lyù : quaù trình baõo hoøa CO2 vaøo trong bia giuùp biia coù khaû naêng taïo boït toát hôn, quaù trình keát laéng caùc hôïp chaát protein- polyphenol cho taùc duïng laøm trong bia - Vi sinh : haøm löôïng coàøn taêng, haøm löôïng CO2 taêng giuùp öùc cheá söï phaùt trieån cuûa vi sinh vaät. 3.2.3. Caùc yeáu toá aûnh höôûng ñeán quaù trình leân men phuï: - Haøm löôïng Diacetyl trong bia non: aûnh höôûng ñeán quaù trình leân men phuï, haøm löôïng caøng cao thì thôøi gian leân men phaûi caøng daøi. GVHD : PGS.TS Ñoáng Thò Anh Ñaøo SVTH :Chu Xuaân Tröôøng 19 Thieát keá phaân xöôûng leân men - Haøm löôïng ñöôøng xoùt trong bia non: anh höôûng ñeán löôïng CO2 taïo thaønh - Aùp suaát cuûa quaù trình leân men phuï aûnh höôûng ñeán khaû naêng baõo hoøa CO2 trong bia - Nhieät ñoä leân men phuï phaûi phuø hôïp ñeå quaù trình dieãn ra thaät chaäm, khoâng taïo nhieàu saûn phaåm khoâng mong muoán nhieät ñoä thaáp khoaûng 0÷2 0C ™ Thieát bò leân men vaø phöông phaùp leân men: - Quaù trình leân men chính vaø leân men phuï ñöôïc thöïc hieän trong cuøng moät thieát bò thaân truï ñaùy coân, thuaät ngöõ chuyeân ngaøy thöôøng duøng laø tank out door (TOD). Ñaëc ñieåm cô baûn cuûa thieát bò laø noù coù theå tích raát lôùn, chieàu cao töø 8-20m, ñöôøng kính töø 3m trôû leân. Phaàn ñaùy coù daïng ñaùy coân goùc khoaûng 60 -700. Coù aùo laïnh treân thaân ñeå coù theå laøm laïnh cuïc boä. Saûn xuaát bia baèng phöông phaùp leân men TOD coù öu ñieåm laø coâng ngheä ñôn giaûn deã thöïc hieän, tieâu toán ít lao ñoäng cô baép, maët baèng xaây döïng chieám ít, an toøan veä sinh ñaït hieäu quaû cao, deã daøng töï ñoäng hoùa. - Caùch tieán haønh nhö sau : bôm dòch ñöôøng ñaõ laøm laïnh vaøo tank. Naám men ñöôïc chuaån bò nhaân gioáng töø tröôùc roài ñöôïc ñaåy baèng maùy neùn khí CO2 baèng khoâng khí voâ truøng, hoaëc baèng khí neùn CO2 löôïng naám men cho vaøo khoaûng 25-30.106 teá baøo treân/cm3 töông ñöông 2l naám men/ 100 l dòch ñöôøng leân men. Trong giai ñoaïn ñaàu cuûa quaù trình leân men môû van xaû CO2 ñeå ñuoåi heát khoâng khí ra ngoaøi. Sau ñoù môùi daãn CO2 vaøo maïng ñeå qua boä phaän thu hoài. Quaù trình leân men chính keát thuùc thì naám emn môùi baét ñaàu keát laéng. Aùo laïnh ôûphaàn coân tank laøm vieäc , nhieät ñoä cuûa bia non vuøng naøy ñöôïc haï xuoáng thuùc ñaåy quaù trình keát laéng cuûa naám men nhanh hôn vaø chaët hôn. Aùp suaát dö trong tank leân men luoân ñöôïc duy trì ôû 1,5 kG/cm2. vôùi aùp suaát naøy naám men seõ ñöôïc keát laéng raát chaët ôû phaàn ñaùy cuûa tank. Vieäc thu hoài chæ caàn môû van ôû ñaùy daãn ñeán khu xöû lyù(phoøng nhaân gioáng). Bia sau leân men ñöôïc ñöa ñi loïc, baõo hoøa CO2 , chieát chai , thanh truøng, xeáp vaøo pallet. 3.3. Quaù trình thu nhaän vaø baûo quaûn sinh khoái naám men sau quaù trình leân men chính 3.3.1. Naám men saïch: - Khi söû duïng TOD naám men saïch thu ñöôïc töø laáy töø lôùp chính giöõa cuûa phaàn naám men laéng xuoáng ñaùy coân. Ñöôïc ñöa qua phoøng nhaân gioáng ñeå xöû lyù: neáu naám men bi nhieãm vsv thì xöû lyù baèng acid sau ñoù trung hoøa. Sau ñoù ñöa vaøo moâi tröôøng giaøu dinh döôõng ñeå hoaït hoùa laïi. Moãi meû söû duïng laïi 1/3 naám men saïch. 3.3.2. Naám men baån: - Thu hoài xöû lyù sau ñoù duøng ñeå saûn xuaát thöù phaåm giaøu protein : thöùc aên gia suùc, dòch hoãn hôïp acid amin. GVHD : PGS.TS Ñoáng Thò Anh Ñaøo SVTH :Chu Xuaân Tröôøng 20 Thieát keá phaân xöôûng leân men - Sinh khoái naám men ñöôïc baûo quaûn trong ñieàu kieän 4-6oC , ñieàu kieän kín saïch. GVHD : PGS.TS Ñoáng Thò Anh Ñaøo SVTH :Chu Xuaân Tröôøng 21 Thieát keá phaân xöôûng leân men Chöông 3 : TÍNH CAÂN BAÈNG VAÄT CHAÁT I. Tính caân baèng vaät chaát cho 100 kg nguyeân lieäu (75% malt + 25% gaïo) Baûng 3 : Caùc tính chaát cuûa nguyeân lieäu Nguyeân lieäu Ñoä aåm (% khoái löôïng) Ñoä trích ly (% chaát khoâ) Khoái löôïng rieâng (kg/m3) Malt vaøng 5.6 76 530 Gaïo 12 85 700 Ñöôøng kính 0.15 99.55 800 Baûng 4 : Toån thaát trong quaù trình saûn xuaát bia Toån thaát Giaù trò Quaù trình laøm saïch malt (% khoái löôïng nguyeân lieäu) 0.5 Quaù trình naáu dòch nha (% khoái löôïng chaát khoâ) 2.8 Quaù trình loïc baõ malt, laéng baõ malt, laøm laïnh dòch nha (% theå tích dòch nha noùng) 6.0 Quaù trình leân men chính (% theå tích dòch nha laïnh) 2.3 Quaù trình leân men phuï (% theå tích bia non) 1.0 Quaù trình leân men TOD (% theå tích dòch nha laïnh) 3.1 Quaù trình loïc bia (% theå tích bia) 1.7 Quaù trình chieát chai (% theå tích sau loïc) 2.0 Quaù trình chieát lon (% theå tích sau loïc) 0.5 Quaù trình thanh truøng (% theå tích bia ñöôïc thanh truøng) 2.0 1. Tính caân baèng vaät chaát cho phaân xöôûng naáu ¾ Löôïng malt sau quaù trình laøm saïch : ( ) ( )kgGm 625.74100 5.010075 1 =−×= ¾ Löôïng chaát khoâ trong malt : ( ) ( ) ( )kgGG m m 446.70 100 6.5100625.74 100 6.51001' 1 =−×=−×= ¾ Löôïng chaát chieát trong malt : ( )kgGG mm 539.53100 76446.70 100 76' 1" 1 =×=×= ¾ Löôïng chaát khoâ trong gaïo : ( ) ( )kgGg 25.21100 1510025 1 =−×= ¾ Löôïng chaát chieát trong gaïo : ( )kgGG gg 063.18100 8525.21 100 851' 1 =×= ×= @ Toång löôïng chaát chieát trong 100 kg nguyeân lieäu : ( )kgGGG gm 602.71063.18539.53' 1" 11 =+=+= GVHD : PGS.TS Ñoáng Thò Anh Ñaøo SVTH :Chu Xuaân Tröôøng 22 Thieát keá phaân xöôûng leân men ¾ Löôïng chaát chieát thu ñöôïc sau quaù trình naáu dòch nha : ( )kgGG 802.68 100 1008.2602.71 100 1008.2 12 =×−=×−= ¾ Giaû söû dòch nha coù noàng ñoä chaát khoâ laø 13oPt, d = 1.0526. Khoái löôïng dòch nha : ( )kg S GG o 246.52913 100802.681002 3 =×=×= ¾ Theå tích dòch nha : ( )l d GV 798.502 0526.1 246.5293 1 === ¾ Heä soá daõn nôû cuûa dòch nha ôû 100oC laø k = 1.04. Theå tích dòch nha noùng thu ñöôïc töø 100 kg nguyeân lieäu : ( )lkVV 91.52204.1798.50212 =×=×= ¾ Theå tích dòch nha thu ñöôïc sau quaù trình laøm laïnh : ( ) ( ) ( )lVV 535.491 100 610091.522 100 61002 3 =−×=−×= 2. Tính caân baèng vaät chaát cho phaân xöôûng leân men ¾ Theå tích bia sau leân men chính : ( ) ( ) ( )lVV 23.480 100 3.2100535.491 100 3.21003 4 =−×=−×= ¾ Theå tích bia sau quaù trình leân men phuï : ( ) ( ) ( )lVV 428.475 100 110023.480 100 11004 5 =−×=−×= ¾ Theå tích bia sau loïc : ( ) ( ) ( )lVV 346.467 100 7.1100428.475 100 7.11005 6 =−×=−×= 3. Tính caân baèng vaät chaát cho phaân xöôûng chieát ¾ Theå tích bia sau khi chieát chai : ( ) ( ) ( )lVV 458 100 2100346.467 100 21006 7 =−×=−×= ¾ Theå tích bia sau thanh truøng : ( ) ( ) ( )lVV 84.448 100 2100458 100 21007 8 =−×=−×= GVHD : PGS.TS Ñoáng Thò Anh Ñaøo SVTH :Chu Xuaân Tröôøng 23 Thieát keá phaân xöôûng leân men II. Tính caân baèng vaät chaát cho 100 lít bia thaønh phaåm 1. Tính tieâu hao nguyeân lieäu cho 100 lít bia thaønh phaåm ¾ Tyû leä chaát hoaø tan trong gaïo so vôùi malt : 118.1 76 85 % % === malt trong tan hoøachaát gaïotrongtanhoøachaát X ¾ Tieâu hao malt cho 100 lít bia thaønh phaåm (100% malt) : ( )kg V Gm 28.2284.448 100100100100 8 2 =×=×= ¾ Tieâu hao malt cho 100 lít bia thaønh phaåm (75% malt) : ( )kgGG mm 71.16100 7528.22 100 752' 2 =×=×= ¾ Tieâu hao gaïo cho 100 lít bia thaønh phaåm (25% gaïo) : ( )kg X GG mg 982.4118.1100 2528.22 100 252 2 =× ×=× ×= ¾ Tieâu hao hoa houblon cho 100 lít bia thaønh phaåm : 9 Hoa houblon daïng vieân : Ghv = 0.05 kg/100 lít bia thaønh phaåm. 9 Hoa vieân daïng cao : Ghc = 0.04 kg/100 lít bia thaønh phaåm. 9 Löôïng acid H2SO4 90% : = 0.8 g/100 lít bia thaønh phaåm. 42SOH G 9 Löôïng CaCl2 : = 1.2 g/100 lít bia thaønh phaåm. 2CaCl G 2. Tính löôïng chai caàn duøng cho 100 lít bia thaønh phaåm ¾ Bia ñöôïc chieát vaøo chai coù theå tích Vc = 450 ml. ¾ Toån thaát trong quaù trình baûo quaûn chai trong kho : 0.45%. ¾ Toån thaát trong quaù trình röûa chai : 2%. ¾ Toån thaát trong quaù trình roùt, ñoùng naép, thanh truøng : 2%. ¾ Toån thaát trong quaù trình xeáp chai vaøo keùt : 0.15%. ¾ Soá chai caàn duøng ñeå chieát 100 lít bia thaønh phaåm : ( )chai V C c 223 45.0 100100 1 === ¾ Soá chai thöïc teá caàn duøng tröôùc quaù trình röûa chai : ( ) ( ) ( )chaiCC 228 100 2100223 100 21001 2 =+×=+×= ¾ Soá chai thöïc teá caàn duøng ban ñaàu : ( ) ( ) ( )chaiCC 230 100 45.0100228 100 45.01002 =+×=+×= ¾ Soá chai bia coøn laïi sau quaù trình roùt, ñoùng naép, thanh truøng : ( ) ( ) ( )chaiCC 219 100 2100223 100 21002 3 =−×=−×= ¾ Soá chai bia thaønh phaåm : ( ) ( ) ( )chaiCC 218 100 15.0100219 100 15.01003 4 =−×=−×= III. Tính caân baèng vaät chaát theo naêng suaát cuûa nhaø maùy 1. Tính lòch laøm vieäc SVTH :Chu Xuaân Tröôøng 24 ¾ Soá giôø laøm vieäc trong 1 ca : 8 giôø. GVHD : PGS.TS Ñoáng Thò Anh Ñaøo Thieát keá phaân xöôûng leân men SVTH :Chu Xuaân Tröôøng 25 gaøy. . S 00000 lít. N ¾ Soá ca laøm vieäc trong 1 ngaøy : 3 ca/n ¾ Soá ngaøy laøm vieäc trong 1 thaùng : 25 ngaøy @ oá ngaøy laøm vieäc trong 1 naêm : 300 ngaøy. ¾ Löôïng bia saûn xuaát trong 1 ngaøy : ngV 1 = 1 @ aêng suaát cuûa nhaø maùy : 30 trieäu lít/naêm. ¾ Thôøi gian naáu 1 meû laø : 360 phuùt. 4 360 6024 =×=m¾ Soá meû naáu trong 1 ngaøy : (meû). ¾ Dung tích 1 meû : ( )lV m 11 = 25000 4 00000 = ¾ Soá meû naáu trong 1 naêm : M = 1200 meû. 2. ¾ Tính tieâu hao nguyeân lieäu cho moãi meû Löôïng malt duøng trong 1 meû : ( )kgVGG mmm 1' 21 ×=m 5.4177100 2500071.16 100 =×= ¾ Löôïng malt duøng trong 1 ngaøy : ( )kgmGG mm 1671045.4177 =×= ¾ Löôïng malt duøng trong 1 naêm : ng m 11 ×= ( ) (tânkg )501350130003000 ==× ¾ Löôïng gaïo duøng trong 1 meû : NGG ngm n m 1671 11 =×= ( )kgVG mgm 121 ×Gg 5.1245100 25000982.4 100 =×== ¾ Löôïng gaïo duøng trong 1 ngaøy : ( )kgmGG mgngg 11 ×= 498245.1245 =×= ¾ Löôïng gaïo duøng trong 1 naêm : ( ) (tânkg )6.14941494600300 ==× ¾ Löôïng cao hoa houblon duøng trong 1 meû : NGG ngg n g 4982 11 =×= ( )kgVGG mhcm 04.011 ×=×=hc 10100 25000 100 = ¾ Löôïng cao hoa houblon duøng trong 1 ngaøy : ( )kgmGG mhcnghc 41011 ×=×= 40= ¾ Löôïng cao hoa houblon duøng trong 1 naêm : ( ) (tânkg )12000 = ¾ Löôïng hoa houblon daïng vieân duøng trong 1 meû : NGG nghc n hc 1230040 11 =×=×= ( )kgVGG mhvm 2500005.011 ×=×=hv 5.12100100 = ¾ Löôïng hoa houblon daïng vieân duøng trong 1 ngaøy : ( )kgmGG mhvnghv 5045.1211 =×=×= ¾ Löôïng hoa houblon daïng vieân duøng trong 1 naêm : ( ) (tân)15= ¾ Löôïng naám men bia caàn duøng ñeå leân men 100 lít dòch leân men kgNGG nghv n hv 1500030050 11 =×=×= laø : M = 2 lít. GVHD : PGS.TS Ñoáng Thò Anh Ñaøo Thieát keá phaân xöôûng leân men ¾ Theå tích dòch nha thu ñöôïc trong moät meû : ( ) ( ) ( )lV gm 26656 100 535.4915.45 100 3 "3 =×== ¾ Löôïng naám men bia duøng trong 1 meû : VGG mm 125.417711 +×+ ( )lVMM m 231 ×=×= 12.533 100 26656 100 = ¾ Löôïng naám men bia duøng trong 1 ngaøy : ( )lmMM mng 1.53311 =×= 48.213242 =× ¾ Löôïng naám men bia duøng trong 1 naêm : 639744300 =× ¾ Löôïng acid H2SO4 90% duøng trong 1 meû : ( )lNMM ngn 48.213211 =×= ( )gVG mSOHm 4.011 42 ×G SOH 100100 25000 10042 =×== ¾ Löôïng acid H2SO4 90% duøng trong 1 ngaøy : ( )gmGG mSOHngSOH 10011 4242 =×= 4004 =× ¾ Löôïng acid H2SO4 90% duøng trong 1 naêm : ( ) (kgg )120120000 = ¾ Löôïng CaCl2 duøng trong 1 meû : NGG ngSOH n SOH 300400 11 4242 =×=×= ( )gVGCaClm1 2 ×G mCaCl 300100 250002.1 100 1 2 =×== ¾ Löôïng CaCl2 duøng trong 1 ngaøy : ( )gmGG mCaClngCaCl 11 22 ×= 12004300 =×= ¾ Löôïng CaCl2 duøng trong 1 naêm : ( ) (kgg )36036000030000 ==× 3. Tính theå tích nguyeân lieäu chieám choã trong moät meû ¾ NGG ngCaCl n CaCl 12 11 22 =×= Malt 9 ôïng malt caàn duøng trong 1 meû : = 4177.5(kg). Lö mmG1 9 Löôïng nöôùc trong malt : ( )kgG mG mm 94.233100 6.55.4177 100 6.5 1 =×=× 9 Löôïng chaát khoâ trong malt : m 1 1 = ( )kgGGG mmmmmm 56.394394.2335.4177 =−= 9 Löôïng chaát tan trong malt : 1 1 11 2 −= ( )kgGG mmm 9.3174100 765.4177 1003 =×= 9 Löôïng chaát khoâng tan trong malt : m 76 1 1 ×= ( )kgGGG mmmmmm 66.7689.317456. =− 9 Khoái löôïng rieâng cuûa malt : 39431 3 1 2 1 4 =−= mρ = 530 kg/m3. 9 Theå tích malt chieám choã : ( )311V m = 88.7 530 5.4177 m G m m m m ==ρ GVHD : PGS.TS Ñoáng Thò Anh Ñaøo SVTH :Chu Xuaân Tröôøng 26 Thieát keá phaân xöôûng leân men SVTH :Chu Xuaân Tröôøng 27 ¾ Gaïo 9 Löôïng gaïo duøng trong 1 meû : = 1245.5 (kg). 9 ôïng nöôùc trong gaïo : m gG 1 Lö ( )kgG mgm 125.12451211 =××Gg 1001 = 46.149100= 9 Löôïng chaát khoâ trong gaïo : gGGG mg m g m g 04.109646.1495.1245 1 1 11 2 =−=−= ( )k 9 Löôïng chaát tan trong gaïo : ( )kgGG mgmg 1003= 7.1058100 855.12458511 =×=× 9 Löôïng chaát khoâng tan trong gaïo : ( )kgGGG mgmgmg 34.377.105804.1096131214 =−=−= 9 Khoái löôïng rieâng cuûa gaïo : gρ = 700 kg/m3. 9 Theå tích gaïo chieám choã : ( )311 5.1245G mm 78.1 700 m g g ==ρ Vg = Baûng 5: Theå tích nguyeân lieäu chieám choã trong 1 meû Nguyeân lieäu Ñôn vò Malt Gaïo Löôïng caàn duøng kg 41 5 77.5 1245. Löôïng nöôùc 233.94 149.46 kg Löôïng chaát khoâ kg 3943.56 1096.04 Löôïng chaát tan kg 3174.9 1058.7 Löôïng chaát khoâng tan kg 768.66 37.34 Theå tích chieám choã m3 7.88 1.78 ¾ Theå tích dòch ñöôøng ñun soâi 9 Theå tích dòch ñöôøng ñun soâi töø malt trong 1 meû : ( )3121 GVV m ×=2 10001001000100 84.215.417791.522 m m m m =×= 9 Theå tích dòch ñöôøng ñun soâi töø malt trong 1 ngaøy : ×× ( )31212 38.87484.21 mmVV mmngm =×=×= 9 Theå tích dòch ñöôøng ñun soâi töø malt trong 1 naêm : ( )31212 2621430038.87 mNVV ngmnm =×=×= 9 Theå tích dòch ñöôøng ñun soâi töø gaïo trong 1 meû : ( )31212 .110001001000100V g ××=×= 28.71185.124591.522 mGV m gm =×× 9 Theå tích dòch ñöôøng ñun soâi töø gaïo trong 1 ngaøy : ( )31212 12.29428.7 mmVV mgngg =×=×= 9 Theå tích dòch ñöôøng ñun soâi töø gaïo trong 1 naêm : ( )31212 873630012.29 mNVV nggng =×=×= GVHD : PGS.TS Ñoáng Thò Anh Ñaøo Thieát keá phaân xöôûng leân men 9 Theå tích dòch ñöôøng ñun soâi trong 1 meû : ( )3121212 12.2928.784.21 mVVV mgmmm =+=+= 9 Theå tích dòch ñöôøng ñun soâi trong 1 ngaøy : ( )3121212 5.11612.2938.87 mVVV nggngmng =+=+= 9 Theå tích dòch ñöôøng ñun soâi trong 1 naêm : ( )3121212 24950873626214 mVVV ggnmn =+=+= Theå tích dòch ñöôøng leân men ¾ 9 Khoái löôïng dòch ñöôøng leân men töø malt trong 1 meû : ( )kgmmGGG m 31 ×=m 1.225.4177246.529 1 =×= 9 Khoái löôïng dòch ñöôøng leân men töø malt trong 1 ngaøy : 100010010001003 ×× ( )kgmGG mmngm 44.8841.221313 =×=×= 9 Khoái löôïng dòch ñöôøng leân men töø malt trong 1 naêm : ( ) (tânkgNGG ngmnm 532 )262653230044.881313 ==×=×= . 9 Khoái löôïng dòch ñöôøng leân men töø gaïo trong 1 meû : ( )kgGGG mgm SVTH :Chu Xuaân Tröôøng 28 g 118.1100010010001003 ××=×= 37.7 5.1245246.529131 =×× 9 Khoái löôïng dòch ñöôøng leân men töø gaïo trong 1 ngaøy : ( )kgmGG mgngg 48.29437.71313 =×=×= 9 Khoái löôïng dòch ñöôøng leân men töø gaïo trong 1 naêm : ( ) (tânkgNGG nggng 844.8884430048.291313 ==×=×= ) GGG ngg ng m ng 92.11748.2944.8813 1 3 1 3 =+=+= 9 Khoái löôïng dòch ñöôøng leân men trong 1 meû : ( )kgGGG mgmmm 47.2937.71.22131313 =+=+= 9 Khoái löôïng dòch ñöôøng leân men trong 1 ngaøy : ( )kg 9 Khoái löôïng dòch ñöôøng leân men trong 1 naêm : ( )tânGGG ngnmn 376.35844.8532.26131313 =+=+= 9 Theå tích dòch ñöôøng leân men trong 1 meû : ( )31313 0526.1dV 2847.29 mG m m === 9 Theå tích dòch ñöôøng leân men trong 1 ngaøy : ( )31313 0526.1d 03.11292.117 mGV ng ng === 9 Theå tích dòch ñöôøng leân men trong 1 naêm : ( )31313 336080526.1dV 21.35376 mG n n === ¾ Löôïng bia sau leân men 9 Theå tích bia sau leân men töø malt trong 1 meû : ( )3151 VV m =5 10001001000100 86.195.4177428.475 mG m m m =×=× 9 Theå tích bia sau leân men töø malt trong 1 ngaøy : ×× GVHD : PGS.TS Ñoáng Thò Anh Ñaøo Thieát keá phaân xöôûng leân men ( )31515 44.79486.19 mmVV mmngm =×=×= 9 Theå tích bia sau leân men töø malt trong 1 naêm : ( )31515 2330044.79NVV ngmnm =×=×= 832 m 9 Theå tích bia sau leân men töø gaïo trong 1 meû : ( )3151 5.1245428.475GV mgm ××5 .6118.110001001000100 mV g =××=×= 62 9 Theå tích bia sau leân men töø gaïo trong 1 ngaøy : ( )31515 48.26462.6 mmVV mgngg =×=×= 9 Theå tích bia sau leân men töø gaïo trong 1 naêm : ( )31515 794430048.26NVV nggng =×=×= m 9 Theå tích bia sau leân men trong 1 meû : ( )3151515 62.686.19VVV mgm 48.26 mm 9 Theå tích bia sau leân men trong 1 ngaøy : m =+=+= ( )3151515 44.79VVV nggngmng =+= 92.10548.26 m=+ 9 Theå tích bia sau leân men trong 1 naêm : ( )3151515 23832VVV ngnmn +=+= 317767944 m= ¾ Löôïng bia taøng tröõ : 9 Theå tích bia taøng tröõ töø malt trong 1 meû ( )161 52.19 1000100 5.4177346.467 1000100 mGV m mm 3 m =× ×=× ×= 6V 9 Theå tích bia taøng tröõ töø malt trong 1 ngaøy : ( )31616 1.78452.19 mmVV mmngm =×=×= 9 Theå tích bia taøng tröõ töø malt trong 1 naêm : ( )31616 3001.78NVV ngmnm ×=×= 23430 m= 9 Theå tích bia taøng tröõ töø gaïo trong 1 meû : ( )3161 .1245346.467GV mgm ××6 6118.11000100 51000100 mV g =×××= 5. 9 Theå tích bia taøng tröõ töø gaïo trong 1 ngaøy : ( )31616 03.2645.6 mmVV mgngg =×=×= 9 Theå tích bia taøng tröõ töø gaïo trong 1 naêm : ( )31616 3003.26NVV nggng ×=×= 78090 m= 9 Theå tích bia taøng tröõ trong 1 meû : ( )3161616 652.19VVV mgm 02.265. mm = 9 Theå tích bia taøng tröõ trong 1 ngaøy : m +=+= ( )3161616 78VVV nggngmng =+= 13.10403.261. m=+ 9 Theå tích bia taøng tröõ trong 1 naêm : ( )3161616 2343VVV ngnmn =+= 3123978090 m=+ ¾ Löôïng bia thaønh phaåm g 1 meû : 9 Theå tích bia thaønh phaåm töø malt tron GVHD : PGS.TS Ñoáng Thò Anh Ñaøo SVTH :Chu Xuaân Tröôøng 29 Thieát keá phaân xöôûng leân men ( )318 SVTH :Chu Xuaân Tröôøng 30 1m 8 10001001000100 V 75.185.417784.448 m GV mm m =×× 9 Theå tích bia thaønh phaåm töø gaïo trong 1 meû : ×=×= ( )31818 10001001000100V gmg ××=×= 25.6118.15.124584.448 mGV m =×× 9 Theå tích bia thaønh phaåm trong 1 meû : ( )3181818 2525.675.18 mVVV mgmmm =+=+= 9 Theå tích bia thaønh phaåm trong 1 ngaøy : ( )31818 100425 mmVV mng =×=×= 9 Theå tích bia thaønh phaåm trong 1 naêm : ( )31818 30000300100 mNVV ngn =×=×= Löôïng bia taùi cheá ¾ 9 Theå tích bia taùi cheá baèng 2% theå tích bia ñem roùt. 9 cheá trong 1 meû : Theå tích bia taùi ( )lVm 347.92346.467261 =××V 1009 == 100 9 Theå tích bia taùi cheá trong 1 ngaøy : ( )lmVV mng 388.374347.91919 =×=×= 9 Theå tích bia taùi cheá trong 1 naêm : (l )NVV ngn 4.11216300388.3711 =×=×= ¾ 99 Löôïng nöôùc naáu 9 Löôïng nöôùc duøng cho 1 kg malt : ( )lSVVm 5221001002 =××= o 55.4 100 1 100 1310091.1100 =×−×− 9 Löôïng nöôùc caàn duøng ñeå naáu malt trong 1 meû : ( )lGGVV mmmmmmnm 7.1877394.2335.417755.41 111 =−×=−×= 9 Löôïng nöôùc caàn ñeå naáu gaïo trong 1 meû : ( )lGXGVV mgmgmmng 3.661846.149118.15.124555.4111 =−××=−××= aáu laø 5% neân toång löôïng nöôùc thöïc teá caàn duøng cho 1 meû laø : 1 9 Vì löôïng hôi nöôùc boác hôi trong quaù trình n ( ) ( ) ( ) ( )3111 208.26262081053.61867.18773 100 105 mlVVV mng m nm m n ==×+=×+= 100 9 Löôïng nöôùc caàn duøng cho naáu trong 1 ngaøy : ( )3311 83.10410426208 mmVV mnngn =××=×= − 9 Löôïng nöôùc caàn duøng cho naáu trong 1 naêm : ( )311 235.3144930083.104 mNVV ngnnn =×=×= 4. Tí ¾ Löôïng baõ nh löôïng phuï phaåm lt : 85%. Löôïng malt öôùt coù trong 1 meû : 9 Ñoä aåm cuûa baõ ma ( )kgGG mm m 10010011bm 4.51248510066.768851004 =−×=−×= 9 Ñoä aåm cuûa baõ gaïo : 85%. Löôïng gaïo öôùt coù trong 1 meû : GVHD : PGS.TS Ñoáng Thò Anh Ñaøo Thieát keá phaân xöôûng leân men ( )kgGG mgmbg 93.24885100 10034.37 85100 1001 4 1 =−×=−×= 9 Löôïng baõ öôùt trong 1 meû : (kgGGG mbgmbmmb 33.537393.2484.5124111 =+=+= ) 9 bb 32.21493433.5373 =×= 9 Löôïng baõ öôùt trong 1 naêm : Löôïng baõ öôùt trong 1 ngaøy : GG mng 11 ×= ( )kgm ( ) (tânkg )996.64476447996300 ==× ¾ Löôïng caën NGG ngb n b 32.21493 11 =×= t dòch ñöôøng ñun soâi thu ñöôïc 5 g caën coù ñoä aåm 83%. 9 ën trong 1 meû : Taïi thuøng laéng Whirlpool : 100 lí Löôïng ca ( )kgVG mm 56.810012.2951005 121 =××=××= c 8310010083100100 −− 9 Löôïng caën trong 1 ngaøy : ( )kgmGG mcngc 26.34456.811 =×=×= 9 Löôïng caën trong 1 naêm : ( ) (tânkg )278.101027830026.34 ==× ¾ Löôïng CO NGG ngc n c 11 =×= SVTH :Chu Xuaân Tröôøng 31 2 thu hoài ø 10 lít bia : = 150 (g). 9 Löôïng CO thu hoài ñöôïc töø 1 meû : 9 Löôïng CO2 thu hoài ñöôïc tö 2CO G 2 (gVG COmCO 3750002501501 22 ×== ) ( )kg m 37500 1 ==× G 1010 9 Löôïng CO2 thu hoài ñöôïc töø 1 ngaøy : ( ) (tânkgmGG mCOngCO 5.11500437511 22 ==×=×= ) 9 Löôïng CO thu hoài ñöôïc töø 1 naêm : 2 ( )tânNGG ngn 111 =×= COCO 4503005.22 =× ¾ Löôïng khoâng khí caàn naïp öôùc khi leân men = 8 mg/l (töông ñöông = 35 ml khoâng khí /1 lít dòch ñöôøng) Löôïng O2 caàn baõo hoaø cho dòch ñöôøng tr 2O G 2O V 9 Theå tích khoâng khí caàn naïp trong 1 meû : ( ) ( )3151 22 VVV mOmO ==×=×= Theå tích khoâng khí caàn naïp trong 1 ngaøy : 9268.08.92648.2635 ml 9 ( ) ( )311 3748.926mVV mng =×=×= 7072.32.07 22 mlOO = 9 Theå tích khoâng khí caàn naïp trong 1 naêm : ( ) ( )311 1113002.3707NVV ngn =×=×= 16.11122160 22 mlOO = 5. Tính tieâu hao veà bao bì ¾ Soá chai caàn duøng 9 Soá chai thöïc teá ban ñaàu caàn duøng cho 100 lít bia thaønh phaåm : C = 230 (chai). o 1 meû : 9 Soá chai caàn duøng ch GVHD : PGS.TS Ñoáng Thò Anh Ñaøo Thieát keá phaân xöôûng leân men ( )chaiVC mm 5750025000230181 =×=× C 100 = 100 9 Soá chai caàn duøng cho 1 ngaøy : ( )chaimCC mng 23000045750011 =×=×= 9 Soá chai caàn duøng cho 1 naêm : ( )chaiNCC ngn 6900000030023000011 =×=×= Soá keùt vaø soá pallet ¾ 9 Soá chai trong 1 keùt : Ck = 12 (chai). 9 llet : Kp = 48 (keùt). Soá keùt trong 1 pa 9 Soá keùt caàn duøng trong 1 meû : ( )ket C K k = C m m 57511 = 7.4791 12 00 = 9 Soá keùt caàn duøng trong 1 ngaøy : ùt caàn boå sung haøng ngaøy : ( )ketmKK mng 8.1916647.479111 =×=×= 9 Söû duïng laïi 85% soá keùt cuõ. Soá ke ( )ketKKbs 28751008.19166100 =ngng 851008510011 −×= −×= 9 Soá pallet caàn duøng trong 1 meû : ( )pallet K P p m1 == K m 100 48 7.47911 = 9 Soá pallet caàn duøng trong 1 ngaøy : ( )palletmPP mng 400410011 =×=×= ¾ ình ñoùng naép daùn nhaõnSoá naép, nhaõn chai, hoà daùn trong quaù tr 9 Soá naép caàn duøng cho vieäc ñoùng naép baèng 104% so vôùi soá chai caàn duøng. 9 Soá naép caàn duøng cho 1 meû : ( )napVC mm 5668025000218104104 1841 =××=× n 100100 ×= 100100 9 Soá naép caàn duøng cho 1 ngaøy : ( )napmnn mng 22672045668011 =×=×= 9 Soá naép caàn duøng cho 1 naêm : ( )napNnn ngn 6801600030022672011 =×=×= 9 Soá nhaõn caàn duøng trong 1 meû : 56680 (caùi). 9 Soá nhaõn caàn duøng trong 1 ngaøy : 226720 (caùi). aùi). h = 5.5 (g). 9 Soá nhaõn caàn duøng trong 1 naêm : 68016000 (c 9 Löôïng hoà caàn duøng cho 10 lít bia thaønh phaåm : 9 Löôïng hoà caàn duøng trong 1 meû : ( ) (gVh mm 75.1313750250005.511 ==×× )kg 9 Löôïng hoà caàn duøng trong 1 ngaøy : h 1010 == ( )kgmhh mng 55475.1311 =×=×= 9 Löôïng hoà caàn duøng trong 1 naêm : ( )kgNhh ngn 165003005511 =×=×= GVHD : PGS.TS Ñoáng Thò Anh Ñaøo SVTH :Chu Xuaân Tröôøng 32 Thieát keá phaân xöôûng leân men SVTH :Chu Xuaân Tröôøng 33 6. Tính tieâu hao caùc nguyeân lieäu khaùc ¾ Löôïng diatomid trong quaù trình loïc 9 thaønh phaåm : D = 25 (g). Löôïng diatomid öùng vôùi 10 lít bia 9 Löôïng diatomid caàn duøng trong 1 meû : ( ) ( )kggVDD mm 250002511 ×=×= 5.6262500 1010 == 9 Löôïng diatomid caàn duøng trong 1 ngaøy : ( )kgmDD mng 5.6211 ×=×= 2504 = 9 Löôïng diatomid caàn duøng trong 1 naêm : ( )kgNDD ngn 325011 ×=×= 7500000 = ¾ Maøng menbrane loïc khoâng khí 9 uøng ñeå loïc khoâng khí khi saûn xuaát 10 trieäu lít 9 trong 1 meû : Löôïng maøng menbrane caàn d bia thaønh phaåm : Me = 1.2 (m3). Löôïng maøng menbrane caàn duøng ( )311 250002.1VMM mem =×=×= 003.0 1000000010000000 me 9 Löôïng maøng menbrane caàn duøng trong 1 ngaøy : ( )311 012.04003.0mMM menge =×=×= m 9 Löôïng maøng menbrane caàn duøng trong 1 naêm : ( )311 300012.0NMM ngene =×=×= 6.3 m ¾ Phuï lieäu trong quaù trình veä sinh thieát bò 9 o caàn duøng khi saûn xuaát 10 m3 bia thaønh phaåm : Cl = 1.6 ƒ g nöôùc clo caàn duøng trong 1 meû : Löôïng nöôùc clo : ƒ Löôïng nöôùc cl (kg) Löôïn ( )kgVCC mlm 6.111 ×=×=l 4100010 25000 100010 =×× ƒ Löôïng nöôùc clo caàn duøng trong 1 ngaøy : ( )kgmCC mlngl 4411 ×=×= 16= ƒ Löôïng nöôùc clo caàn duøng trong 1 naêm : ( )kgNCC nglnl 3001611 ×=×= 4800= 9 Löôïng NaOH : caàn duøng khi saûn xuaát 10 m3 bia thaønh phaåm : Na = 1.7 ƒ NaOH caàn duøng trong 1 meû : ƒ Löôïng NaOH (kg). Löôïng ( )kgVNN mam 7.111 ×=×=a 25.4100010 25000 100010 =×× ƒ Löôïng NaOH caàn duøng trong 1 ngaøy : ( )kgmNN manga 25.411 =×= 174 =× ƒ Löôïng NaOH caàn duøng trong 1 naêm : ( )kgNNN ngana 3001711 ×=×= 5100= ¾ Phuï lieäu trong quaù trình röûa chai 9 Löôïng sulfanol NP3 (40%) : GVHD : PGS.TS Ñoáng Thò Anh Ñaøo Thieát keá phaân xöôûng leân men SVTH :Chu Xuaân Tröôøng 34 caàn duøng khi saûn xuaát 1 trieäu lít bia thaønh ƒ Löôïng sulfanol NP3 (40%) phaåm : S = 225 (kg). ƒ Löôïng sulfanol NP3 (40%) caàn duøng trong 1 meû : ( )kgVSS 625.5 10000001000000 === m 250002251 ×× ƒ Löôïng sulfanol NP3 (40%) caàn duøng trong 1 ngaøy : m1 ( )kgmSS mng 5.224625.511 =×=×= ƒ Löôïng sulfanol NP3 (40%) caàn duøng trong 1 naêm : ( )kgNSS ngn 67503005.2211 =×=×= 9 ƒ Löôïng NaOH caàn duøng ñeå röûa 1 trieäu chai laø : Nac = 1100 (kg). caàn duøng trong 1 meû : Löôïng NaOH : ƒ Löôïng NaOH ( )kgCN macm 25.6357500110011 =×× Nac 1001000000 == 0000 ƒ Löôïng NaOH caàn duøng trong 1 ngaøy : ( )kgmNN macngac 253425.6311 =×=×= ƒ Löôïng NaOH caàn duøng trong 1 naêm : ( )kgNNN ngacnac 7590030025311 =×=×= GVHD : PGS.TS Ñoáng Thò Anh Ñaøo Thieát keá phaân xöôûng leân men SVTH :Chu Xuaân Tröôøng 35 Chöông 4: TÍNH VAØ CHOÏN THIEÁT BÒ CHO PHAÂN I. Thieát bò laøm laïnh Löôïng dòch nha caàn laøm laïn h Thôøi gian laøm laïnh döï kieán laø: 20 phuùt. øm laïnh cuûa thieát bò laø: XÖÔÛNG LEÂN MEN h laø: V = 28 (m3). Laøm laïnh baèng thieát bò baûn moûng. Naêng suaát la ( )hmVQ h= /84 60 20 3= Choïn thieát bò laøm laïnh baûn moûng coù caùc thoâng soá kyõ thuaät sau: Baûng6 : Thoâng soá kyõ thuaät cuûa thieát bò laøm laïnh. Haõng cung caáp Alfa Laval 90 (m3/h) Naêng suaát Soá ngaên 4 (ngaên) Nhieät ñoä dòch ñöôøng ôû ngaên 1 900C Nhieät ñoä dòch ñöôøng ôû ngaên 2 40 - 450C Nhieät ñoä dòch ñöôøng ôû ngaên 3 20 - 250C Nhieät ñoä dòch ñöôøng ôû ngaên 4 80C Coâng suaát ñoäng cô 9 (KW) II. Thie ha Haøm löôïng oxy cung caáp laø 8 mg/l dòch nha. Löôïng khoâng khí cung caáp cho dòch nha trong 1 meû: Vkk = 926.8 (l). át bò baõo hoøa oxy cho dòch n Thôøi gian baõo hoøa oxy laø: 20 phuùt. Naêng suaát cuûa thieát bò laø: ( )hlVQ kk /4.27808.926 === t 60 20 aùc thoâng soá kyõ thuaät sau: Baûng7 : Thoâng soá kyõ thuaät cuûa thieát bò baõo hoøa oxy. Haõng cung caáp Alfa Laval Choïn thieát bò baõo hoøa coù c 12 (m3/h) Naêng suaát Nhieät ñoä dòch nha trong quaù trình baõo hoøa 80C AÙp suaát dö 0,2 MPa Khoái löôïng thieát bò 30 (kg) Coâng suaát ñieän 2 (KW) III. nk out door) Tank leân men (Ta GVHD : PGS.TS Ñoáng Thò Anh Ñaøo Thieát keá phaân xöôûng leân men SVTH :Chu Xuaân Tröôøng 36 Theå tích cuûa tank out door: =(soá meû döï ñònh chaâm vaøo moät tank*theå tích 1 meû+theå tích naám men caáy vaøo trong 0% (löôïng dòch nha chöùa trong boàn chieám 2/3 chieàu cao boàn nhaèm leân men) VTOD dòch nha)/heä soá söû duïng Theå tích naám men caáy vaøo baèng 6% theå tích dòch nha Heä soá söû duïng cuûa tank 9 taïo khoaûng khoâng cho söï sinh khí CO2 trong quaù trình Soá meû döï ñònh chaâm cho 1 tank leân men : 4 (meû) ( ) )(1274*28*02,04*28 4**02,04* 3m VV V ff =+=+= 9,09,0TOD Soá tank leân men: 4.26 9,0* 28 300*132 21,33608 * 28 300* === 0,9V V TOD Fn Vaäy soá tank söû duïng laø 29227 =+=in (caùi). Choïn tank thaân truï, ñaùy noùn (goùc ñaùy 600), naép choûm caàu coù caùc thoâng soá kyõ thuaät sau: Theå tích toång 130 (m3) Baûng 8: Thoâng soá kyõ thuaät cuûa tank leân men (TOD). [14] Theå tích laøm vieäc 120 (m3) Chieàu cao thieát bò ) 15700 (mm Chieàu cao naép 900 (mm) Chieàu cao thaân truï 12000 (mm) Chieàu cao ñaùy noùn 2800 (mm) Ñöôøng kính trong 4000 (mm) IV. Thieát bò ôû phoøng xöû lyù men. hoâng thöôøng 100l dòch sau leân men thu ñöôïc 6l söõa men L g ô T öôïn söõa men thu ñö ïc 1 tank laø: ( )lV f 63556*10*92,1056. 3* =Vmen 100 == 2,100 Löôïng söõa men thu ñöôïc: 1/3 ñöôïc tuaàn hoaøn taùi söû duïng cho laàn leân men sau, 2/3 coøn laïi ñem eùp baùn laøm thöùc aên gia suùc. Theå tích ám 1. Thuøng chöùa naám men baån na men baån: == menVV .31 423 2 6.8 ( l) GVHD : PGS.TS Ñoáng Thò Anh Ñaøo Thieát keá phaân xöôûng leân men SVTH :Chu Xuaân Tröôøng 37 : 0,9 Theå tích thöïc cuûa thuøng: V=V1/0.9=4707(l) [14] Heä soá söû duïng cuûa thuøng Choïn thuøng chöùa thaân truï, ñaùy coân coù caùc thoâng soá kyõ thuaät sau: Baûng 9: Thoâng soá kyõ thuaät cuûa thuøng chöùa naám men baån. Ñöôøng kính 1600 (mm) Chieàu cao thaønh truï 2200 (mm) Chieàu cao ñaùy noùn 1386 (mm) Theå tích toång 5 (m3) Theå tích söû duïng 4,5 (m3) 2. Thuøng baûo quaûn naám men saïch Theå tích naám men saïch: (lVV men 4.2118.3 1 ==2 ) : 0,9 Theå tích thöïc cuûa thuøng: V = V2/0.9=2354(l) coân coù caùc thoâng soá kyõ thuaät sau: [14] Heä soá söû duïng cuûa thuøng Choïn thuøng chöùa thaân truï, ñaùy Baûng 10: Thoâng soá kyõ thuaät cuûa thuøng chöùa naám men saïch. Ñöôøng kính 1400 (mm) Chieàu cao thaønh truï 2000 (mm) Chieàu cao ñaùy noùn 1030 (mm) Theå tích toång 2,65 (m3) Theå tích söû duïng 2,39 (m3) 3. Heä thoáng nhaân men gioáng. Ba eä thoáng nhaân men gioáng. [4] ûng 11: Thoâng soá kyõ thuaät cuûa h 1 thieát bò thanh truøng Thoâng soá kyõ thuaät cuûa thieát bò thanh truøng Ñöôøng kính D = 1000 (mm) Chieàu cao H = 1400 (mm) Theå tích toång 1,25 (m3) 2 thuøng leân men nhoû Thoâng soá kyõ thuaät cuûa thuøng leân men nhoû Ñöôøng kính D = 300 (mm) Chieàu cao H = 600 (mm) Theå tích toång 30 (l) GVHD : PGS.TS Ñoáng Thò Anh Ñaøo Thieát keá phaân xöôûng leân men SVTH :Chu Xuaân Tröôøng 38 n vöøa 2 thuøng leân me Thoâng soá kyõ thuaät cuûa thuøng leân men vöøa Ñöôøng kính D = 800 (mm) Chieàu cao H = 1200 (mm) Theå tích toång 0,7 (m3) 1 thieát bò leân men lôùn Thoâng soá kyõ thuaät cuûa thieát bò leân men lôùn Ñ = 1800 (mm) öôøng kính D Chieàu cao H = 2500(mm) Theå tích toång 6 (m3) V. Th loïc oáng Theå tích b c leân men ieát bò ôû loïc 1. Thieát bò ia aàn loïc trong 1 meû ( )392.105 mVl = Döï kieán thôøi gian loïc: 10 giôø. Naêng suaát m aùy loïc: ( )hml /592,1092.105 3== t V Q 10 = Choïn thieát bò loïc oáng coù caùc thoâng soá kyõ thuaät sau: bò loïc oáng. [28] Baûng 12: Thoâng soá kyõ thuaät cuûa thieát Haõng cung caáp Steinecker Naêng suaát 12 (m3/h) AÙp löïc toái ña 7,5 bar Soá oáng loïc 250 Beà maët loïc 10 (m2) Coâng suaát ñieän 9 (KW) 2. Th oá kyõ thuaät cuûa thieát bò loïc ñóa. [28] ieát bò loïc ñóa Baûng : Thoâng s Haõng cung caáp Steinecker Naêng suaát 12 (m3/h) AÙp löïc toái ña 7,5 bar Soá ñóa loïc 300 Beà maët loïc 2) 15 (m Coâng suaát ñieän 9 (KW) 3. Bôm qua heä thoáng loïc Thôøi gian döï kieán: 10 giôø. Naêng suaát bôm: ( )sm t V Q l /592,10 1 592,10 3=== GVHD : PGS.TS Ñoáng Thò Anh Ñaøo Thieát keá phaân xöôûng leân men SVTH :Chu Xuaân Tröôøng 39 thuaät sau: [13] Baûng 13: Thoâng soá kyõ thuaät cuûa bôm (qua heä thoáng loïc). Choïn bôm ly taâm loaïi K coù caùc thoâng soá kyõ Maõ hieäu K Naêng suaát 8-290 (m3/h) AÙp suaát toaøn phaàn 85 (m) 18- Soá voøng quay cuûa motor øng/phuùt) 1450-2900 (vo Chieàu cao huùt 4-55 (m) Coâng suaát ñieän 3 (KW) VI. Tính naêng löôïng cho phaân xöôûng l 1. g cho thanh truø ha Baû n h Theå tíc 28 (m3) eân men Tính naêng löôïn ng dòch n ng tí h naêng löôïng ñeå thanh truøng dòch n a. h dòch nha caàn caáy men cho 1 meû Vlm Theå tích dòch nha duøng laøm canh tröôøng Vct =7%.Vlm 1960 (l) Löôïng hôi caàn thanh truøng 100 l dòch nha 4 (kg) Thôøi gian thanh truøng 0,5 (giôø) Löôïng hôi tieâu toán trong 1 giôø 5,0.100 4.ct dn VD = 156.8 (kg) 2. Nhieät cung caáp ñeå veä sinh thieát bò trong phaân xöôûng leân men. Baûng14: tính naêng löôïng veä sinh thieát bò trong phaân xöôûng leân men. Veä sinh TOD Soá TOD söû duïng trong 1 ngaøy 1 (tank) Theå tích söû duïng 1 tank 130 (m3) Löôïng nöôùc veä sinh 1 tank chieám 6 % theå tích tank tankVG .06,03 = 7.8 (m 3) Nhieät ñoä nöôùc veä sinh 60 0C Nhieät löôïng caàn ñun noùng nöôùc töø 280C → 600C ñeå veä sinh TOD trong 1 ngaøy ( ) ( )2860.10.8,72860.. 333 −=−= nv CGQ 249.6 (KCal) 3. Tính laïnh trong phaân xöôûng leân men aïnh ñöôïc cung caáp chuû yeáu trong giai ñoaïn: laøm nguoäi nhanh dòch ñöôøng töø 900C → 8 L 0C cho quaù trình leân men vaø taøng tröõ bia. GVHD : PGS.TS Ñoáng Thò Anh Ñaøo Thieát keá phaân xöôûng leân men SVTH :Chu Xuaân Tröôøng 40 Löôïn 3.1 Caáp laïnh trong quaù trình leân men chính. g dòch ñöôøng leân men 1 meû: ( )kgf 28000= Noàng ñoä chaát hoaø tan ban ñaàu tron 0g dòch ñöôøng: 13= : 3= nhieät löôïn Laïnh tieâu toán do söï thaûi nh SS 0 Noàng ñoä chaát hoaø tan sau quaù trình leân men chính 5, SSC 00 Trung bình 1 kg ñöôøng maltose khi leân men thaûi ra 1 g: Q = 614,25(KJ) = 146,65 (KCal) ieät khi leân men chính trong 1 meû: Q1 =−=−= 5,310*65,146*28000.. 00 CSSQf 26 100100 6903 (Kcal) 3.2 Caáp laïnh haï nhieät ñoä bia non khi keát thuùc quaù trình leân men chính Nhie 1 meû: Vbslc = 27,72 (m3). /kg. C). eân men chính trong 1meû: 3.3 Caáp laïn Noàn leân men phuï: ). . ät ñoä bia non tröôùc khi laøm laïnh: 80C. Nhieät ñoä bia non sau khi laøm laïnh: 20C. Theå tích bia non sau leân men chính trong Khoái löôïng rieâng bia non: ρ = 1028,8 (kg/m3). 0Nhieät dung rieâng cuûa bia non: Cb = 0,898 (KCal Nhieät löôïng cung caáp ñeå haï nhieät khi keát thuùc quaù trình l Q2 = 27.72*1028,8*0.898*(8-2) = 153656,8 (Kcal) h trong quaù trình leân men phuï. g ñoä chaát tan trong bia khi keát thuùc quaù trình SSP 00 5,2= Theå tích bia sau leân men phuï trong 1 meû: Vlmp = 27.72 (m3). Khoái löôïng rieâng bia non: ρ = 1028,8 (kg/m3 Laïnh tieâu toán cho quaù trình leân men phuï: =−=−= 102*72,27.. 00 PC lmp SS QV ρQ3 100 5,25,3*64,146*8,8 100 41822 (Kcal) 3.4 Caáp laïnh trong quaù trình taøng tröõ. Trun tieâu toán 24 KCal. Vaäy laïnh tieâu toán ñeå taøng t g bình ñeå taøng tröõ 100l bia ñeå –10C caàn röõ 1 meû bia: Q4 === 10*48,26*24.24 3 ttV 6355,2 (Kcal) 100100 3.5 Caáp laïnh haï nhieät ñoä nöôùc röûa men. Löôïn l dòch ñöôøng leân men g naám men söû duïng: 2l naám men bia/100 Theå tích naám men söû duïng cho 1 meû laø: == 10*.*2 3 fVV 560 (l) 100 aàn theå tích naám men mang röûa. Löôïng nöôùc tieâu toán ñeå röûa men cho 1 meû laø: V = 560*4 = 2240 (l) Löôïng nöôùc röûa naám men thöôøng gaáp 4 l GVHD : PGS.TS Ñoáng Thò Anh Ñaøo Thieát keá phaân xöôûng leân men SVTH :Chu Xuaân Tröôøng 41 ôùc röûa men töø 30 Nöôùc röûa men coù nhieät ñoä 20C. Do ñoù laïnh caàn tieâu toán ñeå haï nhieät ñoä nö 0C → 20C: ( ) =−= 230. 07 HCmq 262169,6 (Kcal) 2 Chöông 5: XAÂY DÖÏNG PHAÂN XÖÔÛNG LEÂN MEN GVHD : PGS.TS Ñoáng Thò Anh Ñaøo Thieát keá phaân xöôûng leân men SVTH :Chu Xuaân Tröôøng 42 I. Phoøng nuoâi caáy vaø xöû lyù men Chieàu daøi L (m) 2) Kích thöôùc phoøng nuoâi caáy vaø xöû lyù men: Chieàu roäng B (m) Dieän tích S (m 18 12 216 5 6 6 3 32 2 2 7 5 4 2 Trong ñoù: 2.Boàn chöùa men baån. 3.Boàn chöùa men saïch. bò thanh truøng dòch ñöôøng. II. Caùc tank coù kích thöôùc: D = 4000(mm). Soá tank: 30(caùi). Boá trí 10 tank xeáp theo haøng ngang, moãi tank caùch nhau 1 m theo haøng doïc caùch töôøng 1,5 m the h a g 2,5m theo chieàu ngang. Kích thöôùc phoøng leân men: Chieàu daøi L (m) Chieàu roäng B (m) Dieän tích S (m2) 4.Thieát 5.Thuøng leân men nhoû. 6.Thuøng leân men vöøa. 7.Thuøng leân men lôùn. Khu vöïc leân men , vaø caùch nhau 1,5 m theo haøng ngang. Tank o c ieàu doïc v ø caùch töôøn Kích thöôùc moãi daõy theo haøng ngang: ( )mL 542.5,29.110.4 =++= Kích thöôùc moãi daõy theo haøng doïc: ( )mL 182.5,12.5,13.4 =++= 54 18 972 GVHD : PGS.TS Ñoáng Thò Anh Ñaøo Thieát keá phaân xöôûng leân men SVTH :Chu Xuaân Tröôøng 43 B 1 KEÁT LUAÄN Öu ñieåm cuûa phöông phaùp leân men TOD: GVHD : PGS.TS Ñoáng Thò Anh Ñaøo Thieát keá phaân xöôûng leân men SVTH :Chu Xuaân Tröôøng 44 ™ Do thieát bò coù kích thöôùc lôùn a caùc bieán ñoåi thuûy ñoäng hoïc ñeán traïng thaùi sinh lyù cuûa naám men vaø caùc chuyeån hoùa ñeàu laø theo chieàu höôùng tích cöïc. saûn phaåm seõ toát hôn. veà kinh teá, chaát löôïng PHUÏ LUÏC Hình 1 TOD Hình 2: heä thoáng nhaân gioáng ñieåm laáy maãu cho neân hieäu öùng cuû Ñieàu ñoù coù nghóa laø chaát löôïng cuûa ™ Coù heä thoáng aùo laïnh neân quaù trình keát laéng cuûa naám men nhanh hôn Thieát bò coù ñaùy coân deã thu hoài naám men ™ ™ Phöông phaùp leân men hieän ñaïi deã töï hoùa do ñoù ñaït hieäu quaû cao hôn : phaàn thaân GVHD : PGS.TS Ñoáng Thò Anh Ñaøo Thieát keá phaân xöôûng leân men SVTH :Chu Xuaân Tröôøng 45 Hình 3: Heä thoáng nhaân gioáng Hình 4: Heä thoáng nhaân gioáng ình 5: Bình nhaân gioáng men Hình 6: Thieát bò loïc oáng H GVHD : PGS.TS Ñoáng Thò Anh Ñaøo Thieát keá phaân xöôûng leân men Hình 7: thieát bò loïc ñóa Hình 8: TOD ñaët ñöùng Hình 9: Thuøng chöùa naám men thu hoài Hình 10: Ñaùy noùn TOD GVHD : PGS.TS Ñoáng Thò Anh Ñaøo SVTH :Chu Xuaân Tröôøng 46 Thieát keá phaân xöôûng leân men Hình 11: TOD naèm ngang Hình 12: heä thoáng thu hoài CO2 Hình 13: Heä thoáng nhaân men gioáng GVHD : PGS.TS Ñoáng Thò Anh Ñaøo SVTH :Chu Xuaân Tröôøng 47 Thieát keá phaân xöôûng leân men GVHD : PGS.TS Ñoáng Thò Anh Ñaøo SVTH :Chu Xuaân Tröôøng 48 Thieát keá phaân xöôûng leân men Taøi lieäu tham khaûo 1) Buøi AÙi, Coâng ngheä leân men öùng duïng trong coâng ngheä thöïc phaåm, Nhaø xuaát baûn Ñaïi hoïc Quoác gia Tp Hoà Chí Minh, 2003, [235 trang]. 2) Ñaøo Xuaân Thöùc, Thieát bò noài hôi coâng nghieäp, Nhaø xuaát baûn coâng nhaân kyõ thuaät, 1980, [319 trang]. 3) Ñoã Thò Ngoïc Khaùnh – Huyønh Phan Tuøng, Kyõ thuaät an toaøn veä sinh lao ñoäng, Nhaø xuaát baûn Ñaïi Hoïc Quoác Gia TP. HCM, 2003, [337 trang]. 4) Hoaøng Ñình Hoøa, Coâng ngheä saûn xuaát malt vaø bia, Nhaø xuaát baûn Khoa hoïc vaø Kyõ thuaät, 1998, [520 trang] 5) Hoà Vaên Hieán, Heä thoáng ñieän truyeàn taûi vaø phaân phoái, Nhaø xuaát baûn Ñaïi Hoïc Quoác Gia TP. HCM, 2003, [649 trang]. 6) Leâ Ngoïc Tuù (Chuû bieân), Hoùa sinh coâng nghieäp, Nhaø xuaát baûn Khoa hoïc vaø Kyõ thuaät, 2002, [443 trang]. 7) Nguyeãn Ñöùc Löôïng, Vi sinh vaät hoïc coâng nghieäp, Nhaø xuaát baûn Ñaïi Hoïc Quoác Gia TP. HCM, 2002, [271 trang]. 8) Nguyeãn Minh Thaùi, Thieát keá kieán truùc coâng nghieäp, Nhaø xuaát baûn Xaây döïng Haø Noäi, 1996, [235 trang]. 9) Nguyeãn Vaên May, Bôm – Quaït – Maùy neùn, Nhaø xuaát baûn Khoa Hoïc vaø Kyõ Thuaät Haø Noäi, 2001, [292 trang]. 10) Nguyeãn Vaên Phöôùc, Kyõ thuaät xöû lyù nöôùc thaûi coâng nghieäp, Nhaø xuaát baûn Ñaïi Hoïc Quoác Gia TP. HCM, 1998, [451 trang]. 11) Phuøng Ngoïc Thaïch, Nguyeân lyù thieát keá xaây döïng nhaø maùy hoùa chaát, Tröôøng Ñaïi hoïc Baùch Khoa – Boä moân xaây döïng coâng nghieäp, Khoa ñaïi hoïc taïi chöùc, 1974, [248 trang]. 12) Traàn Thanh Kyø, Maùy laïnh, Nhaø xuaát baûn Giaùo Duïc, 1995, [632 trang] 13) Traàn Xoa – Nguyeãn Troïng Khuoâng – Hoà Leâ Vieân, Soå tay Quaù Trình vaø Thieát Bò Coâng ngheä Hoùa Chaát Taäp I, Nhaø xuaát baûn Khoa Hoïc vaø Kyõ Thuaät Haø Noäi, 1992, [626 trang]. GVHD : PGS.TS Ñoáng Thò Anh Ñaøo SVTH :Chu Xuaân Tröôøng 49 Thieát keá phaân xöôûng leân men 14) Traàn Xoa – Nguyeãn Troïng Khuoâng – Hoà Leâ Vieân, Soå tay Quaù Trình vaø Thieát Bò Coâng ngheä Hoùa Chaát Taäp II, Nhaø xuaát baûn Khoa Hoïc vaø Kyõ Thuaät Haø Noäi, 1992, [448 trang]. 15) H.O. Mieth Hamburg, Technology brewing and malting, V.L.B Berlin, 1999, [725 trang] 16) 17) 18) 19) uky. edu/ finesth/sacchromyces. 20) 21) 22) 23) 24) 25) 26) 27) 28) 29) 30) 31) 32) 33) 34) &prodview=on&artview=off&point_search=on&product_search=on&supplier_searc h=&article_search=&resetbean=on©from=&point_id=3000000149681&seach_ what=1&©to=&type=new&action=GetPoint&action=DoFreeTextSearch&page =search%2FProductSearchResults&catalog_id=2000000003844&design=clean&des ign=clean&language=en&language=en&country_filt=&state_filt=&hostname=ww w.globalsources.com&query=fermentor&referrer=adwords&source=search 35) GVHD : PGS.TS Ñoáng Thò Anh Ñaøo SVTH :Chu Xuaân Tröôøng 50 Thieát keá phaân xöôûng leân men 36) GVHD : PGS.TS Ñoáng Thò Anh Ñaøo SVTH :Chu Xuaân Tröôøng 51

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • pdfNoi dung do an.pdf