Đồ án tốt nghiệp Trang 1 Thiết kế nhà máy bia lên men liên tục
KHOA HOÁ
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
NHIỆM VỤ THIẾT KẾ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Họ và tên sinh viên : Nguyễn Quỳnh Trang
Lớp : 05H
2
A
Ngành : Công nghệ thực phẩm
I.TÊN ĐỀ TÀI:
Thiết kế nhà máy bia lên men bằng phương pháp lên men liên tục với năng suất
6500 tấn nguyên liệu / năm.
II.CÁC SỐ LIỆU BAN ĐẦU:
- Độ bia của sản phẩm: 12%
- Tỉ lệ nguyên liệu dùng: Malt/Ngô = 62/38
- Năng suất của nhà máy: 6.500 tấn nguyên liệu/năm.
- Các thông số trạng thái ban đầu của nguyên liệu:
+Độ ẩm của malt: 3,5% , của ngô: 10,5%
+ Độ chiết của malt: 79% , của ngô: 82%
III.NỘI DUNG CÁC PHẦN CỦA ĐỒ ÁN:
- Mục lục
- Lời mở đầu.
- Chương 1: Lập luận kinh tế - kỹ thuật.
- Chương 2: Tổng quan
- Chương 3: Dây chuyền công nghệ.
- Chương 4: Tính cân bằng vật chất.
- Chương 5: Thiết bị.
- Chương 6: Tính tổ chức và xây dựng.
- Chương 7: Hơi và nước.
- Chương 8: Kiểm tra sản xuất và đánh giá chất lượng sản phẩm
Ngày tháng năm 2010
CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG Sinh viên thực hiện
(ký, ghi rõ họ tên) Nguyễn Quỳnh TrangMỤC LỤC
Trang
GVHD: ThS Phan Bích Ngọc SVTH: Nguyễn Quỳnh Trang – Lớp 05H2A
Đồ án tốt nghiệp Trang 3 Thiết kế nhà máy bia lên men liên tục
Mở đầu
Chương 1: Lập luận kinh tế - kĩ thuật 01
1.1. Tính cấp thiết của sự đầu tư 01
1.2. Điều kiện kinh tế kĩ thuật 01
1.2.1. Đặc điểm tự nhiên 01
1.2.2. Hệ thống giao thông vận tải 01
1.2.3. Nguồn nguyên liệu 02
1.2.4. Nguồn cung cấp điện hơi và nhiên liệu 02
1.2.5. Nguồn cung cấp nước 02
1.2.6. Hệ thống xử lý nước thải 02
1.2.7. Nguồn nhân lực 03
1.2.8. Nguồn tiêu thụ sản phẩm 03
1.2.9. Hợp tác hóa 03
Chương 2: Tổng quan 04
2.1. Giới thiệu sản phẩm 04
2.1.1. Thành phần hóa học của bia 04
2.1.2. Các chỉ tiêu cảm quan 05
2.2. Nguyên liệu 05
2.2.1. Malt 05
3.2. Thuyết minh dây chuyên công nghệ 15
3.2.1. Làm sạch 15
3.2.1.1. Mục đích 15
3.2.1.2. Tiến hành 15
3.2.2. Nghiền nguyên liệu 16
3.2.2.1. Mục đích 16
3.2.2.2. Phương pháp thực hiện 16
3.2.2.3. Thiết bị 16
3.2.3. Nấu nguyên liệu 17
3.2.3.1. Mục đích 17
3.2.3.2. Phương pháp nấu 17
3.2.3.3. Tiến hành 18
3.2.4. Lọc dịch đường 19
3.2.4.1. Mục đích 19
3.2.4.2. Tiến hành 20
GVHD: ThS Phan Bích Ngọc SVTH: Nguyễn Quỳnh Trang – Lớp 05H2A
Đồ án tốt nghiệp Trang 5 Thiết kế nhà máy bia lên men liên tục
3.2.5. Houblon hóa 21
3.2.5.1. Mục đích 21
3.2.5.2. Tiến hành 21
3.2.6. Tách bã hoa 22
3.2.7. Lắng trong và làm lạnh 22
3.2.7.1. Mục đích 22
3.2.7.2. Tiến hành 22
3.2.8. Lên men 23
3.2.8.1. Chuẩn bị giống 24
3.2.8.2. Tiến hành 24
3.2.9. Lọc bia 26
3.2.9.1. Mục đích 26
3.2.9.2. Tiến hành 27
5.2.8. Tính và chọn các loại bơm dùng cho phân xưởng nấu 53
5.2.9. Cân nguyên liệu 55
5.2.10. Tính cơ cấu vận chuyển bằng gàu tải 55
5.3. Công đoạn lên men 57
5.3.1. Thiết bị lên men 57
5.3.1.1. Thùng lên men chính 58
5.3.1.2. Thùng tiếp liệu 59
5.3.1.3. Thùng nhân men giống trong dây chuyền 59
5.3.1.4. Thùng chứa bia non trước ly tâm 60
5.3.1.5. Máy ly tâm tách men 60
5.3.1.6. Thùng lên men phụ 60
5.3.1.7. Thùng chứa bia non sau ly tâm và thùng chứa bia sau lên men
phụ 61
5.3.2. Thiết bị nuôi cấy giống 60
5.3.3. Thiết bị thanh trùng dịch đường 63
5.3.4. Thiết bị lọc bia 64
5.3.5. Tính lượng diatomit và thùng phối trộn chất trợ lọc 64
5.3.6. Thùng chứa ổn định bia sau khi lọc trong 64
5.3.7. Chọn bơm 65
5.4. Công đoạn chiết rót 67
5.4.1. Máy chiết rót và đóng nắp 67
GVHD: ThS Phan Bích Ngọc SVTH: Nguyễn Quỳnh Trang – Lớp 05H2A
Đồ án tốt nghiệp Trang 7 Thiết kế nhà máy bia lên men liên tục
5.4.2. Máy rửa chai 67
5.4.3. Máy rửa két 68
5.4.4. Máy thanh trùng 68
5.4.5. Máy dán nhãn 68
5.4.6. Băng tải chai, két 68
5.4.7. Máy bốc chai vào và ra khỏi két 69
Chương 6: Tính tổc chức và xây dựng 72
Nguyên liệu chính dùng để sản xuất bia là malt đại mạch, hoa houblon và
nước với một quy trình công nghệ khá đặc biệt. Ngoài ra để tăng hiệu quả kinh tế,
giảm giá thành sản phẩm cũng như đa dạng hóa sản phẩm, các nhà máy sản xuất bia
còn dùng một số loại nguyên liệu thay thế như: đại mạch chưa nảy mầm, gạo, ngô
đã tách phôi…
GVHD: ThS Phan Bích Ngọc SVTH: Nguyễn Quỳnh Trang – Lớp 05H2A
Đồ án tốt nghiệp Trang 9 Thiết kế nhà máy bia lên men liên tục
Các nước có ngành công nghiệp phát triển nghiên cứu nhiều quá trình sản
xuất bia tiên tiến đạt hiệu quả kinh tế và trình độ kỹ thuật cao như: phương pháp lên
men hiện đại, phương pháp len men liên tục, sử dụng chế phẩm enzym trong sản
xuất bia…
Những năm gần đây ở nước ta, ngành công nghiệp thực phẩm nói chung và
ngành công nghiệp sản xuất bia nói riêng đã có một diện mạo mới với nhiều nhà
máy bia ra đời, nhiều sản phẩm bia được giới thiệu và tiêu dùng rộng rãi, nhưng vẫn
không đáp ứng được nhu cầu tiêu thụ bia ngày càng tăng.
Vì vậy, nhu cầu xây dựng một nhà máy bia sản xuất ra sản phẩm có chất
lượng cao, giá cả hợp lý, ổn định để cạnh tranh với các sản phẩm của các công ty
nước ngoài đồng thời tiến đến xuất khẩu ra nước ngoài góp phần vào phát triển kinh
tế của đất nước.
Chính vì lí do trên mà tôi đã lựa chọn đề tài tốt nghiệp là: “Thiết kế nhà máy
bia lên men bằng phương pháp lên men liên tục với năng suất 6500 tấn nguyên
liệu / năm.”
Chương 1
LẬP LUẬN KINH TẾ KỸ THUẬT
1.1. Tính cấp thiết của sự đầu tư
Đà Nẵng là thành phố rất năng động, có nền kinh tế phát triển lớn nhất khu
vực miền Trung và đứng thứ ba so với cả nước. Đặc biệt nơi đây có rất nhiều tiềm
năng, có vị trí địa lí thuận lợi, là nơi nằm giữa 2 thành phố lớn nhất cả nước là Hà
Nội và thành phố Hồ Chí Minh. Vì vậy vấn đề giao lưu kinh tế hết sức dễ dàng. Đà
Nẵng có cảng biển và sân bay rất thuận lợi cho việc xuất nhập khẩu với nước ngoài.
chuyển nguyên liệu về nhà máy tương đối thuận tiện, giảm bớt chi phí vận chuyển
đường bộ.
Ngô là nguyên liệu sẵn có tại địa phương cũng như ở các tỉnh lân cận do vậy
việc thu mua rất đơn giản, dễ dàng. Việc sử dụng nguyên liệu thay thế là ngô mang
lại lợi ích kinh tế lớn trong việc thu mua nguyên liệu của địa phương, cũng như vận
chuyển và hạ giá thành sản phẩm.
GVHD: ThS Phan Bích Ngọc SVTH: Nguyễn Quỳnh Trang – Lớp 05H2A
Đồ án tốt nghiệp Trang 11 Thiết kế nhà máy bia lên men liên tục
1.2.4. Nguồn cung cấp điện, hơi và nhiên liệu
Nguồn điện của nhà máy lấy từ lưới điện quốc gia, thông qua trạm biến áp
riêng. Ngoài ra, để đảm bảo quá trình sản xuất được liên tục, đề phòng khi mất điện
nhà máy còn trang bị máy phát điện dự phòng.
Lượng hơi đốt cung cấp cho các phân xưởng được lấy từ lò hơi riêng của nhà
máy. Nhiên liệu dùng cho lò hơi là dầu FO được mua từ các trạm xăng dầu địa
phương. Ngoài ra, nhà máy còn trang bị kho chứa nhiên liệu dự trữ để đảm bảo cho
quá trình sản xuất.
1.2.5. Nguồn cung cấp nước
Lượng nước sử dụng trong nhà máy rất lớn với nhiều mục đích khác nhau:
nước dùng trong công nghệ, nước dùng để vệ sinh máy móc, thiết bị, nhà xưởng
Nguồn cung cấp nước chính của nhà máy là nguồn nước của thành phố, bên cạnh
đó nhà máy còn sử dụng thêm nguồn nước từ giếng bơm.
Nước từ nguồn nước sinh hoạt thành phố hay giếng đều cho qua hệ thống xử
lý nước trước khi đưa vào sản xuất để đảm bảo yêu cầu trước khi đưa vào sử dụng.
1.2.6. Hệ thống xử lý nước thải
Lượng nước thải của nhà máy bia cũng rất lớn, chứa nhiều tạp chất, nếu
không được xử lí sẽ gây ảnh hưởng xấu đến môi trường xung quanh. Vì vậy toàn bộ
nước thải của nhà máy được đưa qua hệ thống xử lý nước thải của nhà máy truớc
khi thải ra ngoài.
1.2.7. Nguồn nhân lực
Công nhân của nhà máy chủ yếu lấy từ nguồn nhân lực địa phương, như vậy
xuất đồng thời tạo sản phẩm bia đặc trưng. Ngoài việc cung cấp một lượng lớn năng
lượng, trong bia còn chứa một hệ enzym khá phong phú, đặc biệt là nhóm enzym
kích thích tiêu hoá amylaza. Đặc biệt khí cacbonic bão hoà trong bia có tác dụng
làm giảm nhanh cơn khát cho người uống. Nhờ những ưu điểm bia được sử dụng
rộng rãi ở trên khắp thế giới và sản lượng của nó ngày càng tăng.
GVHD: ThS Phan Bích Ngọc SVTH: Nguyễn Quỳnh Trang – Lớp 05H2A
Đồ án tốt nghiệp Trang 13 Thiết kế nhà máy bia lên men liên tụcHình 2.1 – Sản phẩm bia [26]
2.1.1. Thành phần hóa học của bia [6, tr.315]
Nước là thành phần chính của bia, bên cạnh đó là rượu etylic, rượu bậc cao,
một ít este, axit cacbonic, glyxerin, các hợp chất chứa nitơ…
Hàm lượng axit cacbonic không phụ thuộc vào sự lên men, nó chỉ phụ thuộc
vào nhiệt độ tàng trữ bia, áp suất đối kháng và sự khuấy trộn khi chiết bia hay phụ
thuộc vào hàm lượng khí bổ sung vào trong bia. Bình thường hàm lượng CO
2
trong
bia vào khoảng 0,35 – 0,4%.
Các hợp chất chứa nitơ chiếm khoảng 8 -10% dịch chiết. Các chất khoáng,
chiếm 3 – 4% dịch chiết, nhưng hàm lượng thay đổi theo thành phần nguyên liệu
đặc biệt là nước. Trong đó, có khoảng 1/3 là muối của Na và K, 1/3 là muối của P,
một ít SO
2
, Ca, Mg, Al và Fe.
Các chất đắng, axit hữu cơ, vitamin, este… có hàm lượng thấp nhưng ảnh
hưởng khá quan trọng đối với chất lượng bia.
2.1.2. Các chỉ tiêu cảm quan
Các chỉ tiêu cảm quan của bia là vị, mùi, màu, độ trong, sự tạo bọt và độ bền
của bọt bia. Bia phải có mùi tinh khiết của hoa houblon và malt, không được có mùi
2.2.1.3. Nguồn thu nhận và phương pháp bảo quản
Nước ta không sản xuất được malt do đó phải nhập ngoại. Nhà máy thu nhận
malt chủ yếu từ Úc rồi được đưa về nhà máy và bảo quản trong kho. Thời gian bảo
quản dự trữ là 1 tháng.
2.2.2. Hoa houblon
2.2.2.1 Vai trò
GVHD: ThS Phan Bích Ngọc SVTH: Nguyễn Quỳnh Trang – Lớp 05H2A
Đồ án tốt nghiệp Trang 15 Thiết kế nhà máy bia lên men liên tục
Hoa houblon là nguyên liệu không thể thiếu được trong sản xuất bia. Hoa
houblon truyền cho bia có vị đắng dễ chịu, hương thơm đặc trưng, làm tăng khả
năng tạo và giữ bọt, làm tăng độ bền keo và ổn định thành phần sinh học của bia.
Trong sản xuất bia người ta sử dụng hoa cái chưa thụ phấn vì hoa đã thụ
phấn sẽ tạo hạt làm giảm chất lượng bia. Hoa được sử dụng dưới nhiều dạng khác
nhau: dạng hoa nguyên cánh, hoa viên, cao hoa…
Nhà máy sử dụng hoa houblon ở dạng hoa nguyên cánh. Sử dụng hoa nguyên
có ưu điểm là bảo toàn được chất lượng, nhưng đồng thời cũng có nhược điểm là
giá thành cao, khó bảo quản.
2.2.2.2. Thành phần hóa học của hoa houblon [9, tr33]
Trong hoa houblon bao gồm nhiều chất khác nhau, nhưng những chất có giá
trị đối với công nghệ sản xuất bia là nhựa houblon, các chất tanin, tinh dầu. Ngoài
ra, hoa houblon còn chứa một số chất khác như, protein, mỡ sáp, các hợp chất
fiprotein, xenluloza các chất này có thể tham gia ít hoặc hoàn toàn không tham gia
vào quá trình sản xuất bia.
- Nhựa hoa là thành phần chính, bao gồm nhựa cứng và nhựa mềm: nhựa mềm
gồm có
α
-nhựa mềm và
β
-nhựa mềm, trong nhựa mềm gồm các dạng axit đắng là
α,β,γ,δ- axit đắng. Vị đắng của bia chủ yếu là do α- axit đắng tạo nên, còn các dẫn
sản phẩm, đa dạng hóa sản phẩm, chủ động được nguồn nguyên liệu.
Ngô có các loại: ngô đá, ngô bột, ngô sáp Hạt có màu vàng hoặc màu
trắng. Ngô vàng là do nội nhủ có chứa các hợp chất carotenoid, xantophin. Thành
phần nội nhủ gồm : tinh bột, protein, chất béo, đường, tro, xenluloza.
2.2.3.2. Yêu cầu của ngô nấu bia [6, tr.85]
- Ngô phải có màu trắng đục, hạt có kích thước đồng đều.
- Hạt ngô sạch, được tách phôi hoàn toàn và được nghiền mịn.
Ngô được dùng trong sản xuất bia dưới dạng hạt lứt, hạt dẹt hoặc tinh bột…
Quy trình làm hạt lứt bao gồm các thao tác sau: làm sạch, làm ướt, bơm hơi, nẩy
mầm, rây, hút khí, rang, loại bỏ cám, hút khí, sàng nghiền, dần, rây, sấy. Sản phẩm
là hạt ngô mảnh với hàm lượng chất béo < 1% và kích thước hạt (0,152 – 1,27mm).
2.2.3.3. Nguồn thu nhận và phương pháp bảo quản
Ngô được cung cấp từ các huyện địa phương đồng thời được lấy từ các tỉnh
lân cận. Ngô đã tách phôi được bảo quản trong các xilô. Xilô có bề mặt tiếp xúc với
không khí ít nên hạn chế sự xâm nhập của ẩm và vi sinh vật gây bệnh. Thời gian dự
trữ là 10 ngày.
GVHD: ThS Phan Bích Ngọc SVTH: Nguyễn Quỳnh Trang – Lớp 05H2A
Đồ án tốt nghiệp Trang 17 Thiết kế nhà máy bia lên men liên tục
Hình 2.2 - Nguyên liệu nấu bia (malt, hoa houblon, ngô) [17]
2.2.4. Nước
2.2.4.1. Vai trò
Trong bia thành phẩm, hàm lượng nước chiếm khoảng 85 ÷ 90%. Trong nhà
máy, nước được dùng với nhiều mục đích khác nhau: xử lý nguyên liệu, nấu nguyên
liệu, làm nguội bán thành phẩm, thanh trùng, vệ sinh sát trùng thiết bị, vệ sinh xí
nghiệp… Do đó, lượng nước dùng trong nhà máy rất lớn. Lượng nước dùng để nấu
bia không những đòi hỏi có đầy đủ tiêu chuẩn của nước uống mà còn có những yêu
cầu riêng đáp ứng cho công nghệ sản xuất bia.
Nước thực chất là một dung dịch loãng của các muối ở dạng ion:
- Nhóm cation chiếm nhiều nhất là: Ca
-
, SiO
3
2-
, PO
4
3-
Các muối của canxi và magie là nguyên nhân gây độ cứng của nước.
2.2.4.2. Những yêu cầu cơ bản của nước dùng nấu bia [9, tr.36]
- Nước để nấu bia trước hết phải trong suốt, không màu, có vị dễ chịu, không có
mùi lạ và không chứa các vi sinh vật gây bệnh.
- Độ cứng trung bình của nước 5 - 6 mg đương lượng/lít.
- pH = 6,8 - 7,3.
- Độ oxy hoá không vượt quá 1 - 2 mg/l.
- Hàm lượng cặn khô không vượt quá 600 mg/l.
- Chuẩn độ coli > 300, chỉ số coli < 3.
2.2.4.3. Sự ảnh hưởng của nước đến chất lượng bia [9, tr.38]
Ion SO
4
2-
làm cho bia có vị chát, tuy nhiên độ chát này chỉ nhận ra khi lượng
Ion SO
4
2-
nhiều, còn Ion SiO
3
2-
với hàm lượng 10 - 30 mg/l có thể xáo trộn quá trình
lên men và kết quả làm đục bia. Ion SiO
3
và Na
+
đều làm cho bia có vị không bình thường. Người ta thấy
nếu dùng nước mềm hoặc nước có độ cứng trung bình để nấu bia thì các ion có
trong nước ảnh hưởng đến chất lượng của bia.
2.2.5 Chất hỗ trợ kỹ thuật
2.2.5.1. Nấm men [9, tr.56]
Để thực hiện quá trình lên men dịch đường houblon hoá, điều kiện tiên quyết
là phải có một lượng nhất định sinh khối nấm men bia thuần khiết.
Nấm men được sử dụng trong sản xuất bia gồm 2 loại:
- Sacchoromyces cerevisial (giống nấm men nổi).
- Sacchoromyces carlsbergensis (giống nấm men chìm).
Tuy nhiên ta sử dụng nấm men Sacchoromyces carlsbergensis để sản xuất. Giống
này có nguồn gốc từ nước ngoài, đã được huấn luyện thích ứng lên men chìm.
Yêu cầu kỹ thuật đối với giống nấm men để sản xuất bia:
- Nấm men bia phải được nhân giống từ chủng thuần khiết và một đời men
giống có thể sử dụng được 6-10 chu kỳ lên men.
- Giống nấm men phải thích ứng được với những điều kiện như: nhiệt độ, pH,
thành phần môi trường.
- Số lượng men giống ít nhất phải đạt từ 8 - 10.10
6
tế bào/1cm
3
khi cho vào để
lên men dịch đường. [7, tr.434]
2.2.5.2. Enzym [6, tr.110]
Sử dụng enzym Termanmyl để thủy phân tinh bột. Đây là chế phẩm dạng lỏng
có chứa α-amylaza được sản xuất từ vi khuẩn Bacillus Lichenformis, là loại enzyme
endo amylaza có khả năng chịu được nhiệt độ lên tới 120
0
2
SO
4
, axit Lactic, H
3
PO
4
…
2.3. Các quá trình sinh lí, sinh hóa cơ bản trong sản xuất bia
Trong quá trình sản xuất bia xảy ra rất nhiều quá trình sinh lí hóa làm thay
đổi tính chất, thành phần hóa học cũng như chất lượng của bia. Sự thay đổi này có
thể tác động tích cực hoặc tiêu cực đến chất lượng của bia thành phẩm. Do đó cần
phải nắm rõ các quá trình đó để có biện pháp duy trì, phát triển các điều kiện thuận
lợi và hạn chế các quá trình bất lợi. Gồm một số quá trình cơ bản sau:
2.3.1. Các quá trình xảy ra khi nấu
Các quá trình xảy ra trong khi nấu được chia làm 2 nhóm là: quá trình enzym
và quá trình phi enzym.
2.3.1.1. Quá trình enzym [7, tr.241, tr.274]
- Sự thuỷ phân tinh bột: Tinh bột đưới tác dụng của hệ enzym amylaza sẽ bị
thuỷ phân thành đường và các dextrin với phân tử lượng khác nhau. Đường có ý
nghĩa lớn với quá trình lên men còn các dextrin tuy không lên men được nhưng nó
góp phần quan trọng vào việc hoàn thiện vị của bia.
- Sự thuỷ phân protein: Dưới tác dụng của enzym proteaza thì protein bị thủy
phân thành các axit amin và các sản phẩm có phân tử lượng lớn hơn như peptit,
peptone, polypeptit. Các sản phẩm thấp phân tử của quá trình thuỷ phân như axit
amin và peptit là nguồn dinh dưỡng nitơ cho nấm men, còn pha có phân tử lượng
trung bình như pepton và polipeptit tạo vị đậm đà, tham gia vào quá trình tạo và giữ
GVHD: ThS Phan Bích Ngọc SVTH: Nguyễn Quỳnh Trang – Lớp 05H2A
Đồ án tốt nghiệp Trang 20 Thiết kế nhà máy bia lên men liên tục
bọt cho bia. Tuy nhiên nếu hàm lượng của chúng quá cao sẽ làm cho bia dễ bị đục
nên hương vị cho sản phẩm.
GVHD: ThS Phan Bích Ngọc SVTH: Nguyễn Quỳnh Trang – Lớp 05H2A
Đồ án tốt nghiệp Trang 21 Thiết kế nhà máy bia lên men liên tục
- Quá trình sinh lý: thể hiện ở sự sinh trưởng và phát triển của tế bào nấm men.
Đây là quá trình quan trọng để đảm bảo đủ số lượng tế bào cho quá trình lên men,
tuy nhiên cũng cần phải có giới hạn vì nếu tiêu tốn chất khô nhiều cho quá trình này
sẽ không đủ để đáp ứng được yêu cầu công nghệ. Quá trình này thường xảy ra mạnh
trong thời kì đầu của quá trình lên men chính và kết thúc sớm trước khi lên men
chính xong.
- Quá trình sinh hoá: Đây là quá trình cơ bản trong lên men bia, là quá trình
chuyển hoá các chất có trong dịch đường nhờ tác động của nấm men bia. Trong đó
quá trình quan trọng nhất là chuyển đường thành rượu và CO
2
. Ngoài ra trong quá
trình lên men còn xảy ra nhiều phản ứng khác sinh ra các sản phẩm phụ như là:
glyxerin, các axít hữu cơ, các rượu bậc cao, aldehyt, este, diaxetyl …
- Quá trình hoá lý: Trong quá trình lên men do sự tích lũy các axit hữu cơ làm
pH môi trường giảm, thế oxi hoá giảm vì nấm men sử dụng hết O
2
, đồng thời có quá
trình tạo thành bọt do CO
2
được giải phóng ra…
2.3.2.2. Lên men phụ
Trong quá trình lên men phụ, phần đường còn lại tiếp tục được lên men để
tạo thành rượu, CO
2
và các sản phẩm khác. Đồng thời lúc này hàm lượng diaxetyl
tạo thành ở giai đoạn lên men chính được nấm men khử và chuyển thành axetoin,
các axit hữu cơ tác dụng với rượu để tạo thành các ester, tức là ở đây xảy ra các quá
thêm oxi vào bia non khi chuyển nó sang thiết bị lên men phụ tạo điều kiện tốt cho
GVHD: ThS Phan Bích Ngọc SVTH: Nguyễn Quỳnh Trang – Lớp 05H2A
ỏn tt nghip Trang 22 Thit k nh mỏy bia lờn men liờn tc
quỏ trỡnh oxi húa cỏc cht cú trong bia non nh axit amin, cỏc cht tanin lm nh
hng xu n cht lng ca bia. Trong quỏ trỡnh tng tr bia non cũn xy ra cỏc
phn ng oxi húa kh gia cỏc cht cú trong bia lm tng thờm hm lng este,
ru bc cao v gim i hm lng diaxetyl cú trong bia.
Sau khi tng tr v ca bia tr nờn du hn. S t phõn ca nm men ó to
ra cỏc sn phm nh peptit, aminoaxit, cỏc vitamin cú nh hng tt n cht
lng ca bia.
Chng 3:
DY CHUYN CễNG NGH
3.1. S cụng ngh sn xut bia
Malt Ngọ õaợ taùch phọi
Laỡm saỷch Laỡm saỷch
Nghióửn 10% so vi lng ngụ Nghióửn Enzyme
Termamyl
Nổồùc 32
0
C Hoaỡ malt Hoaỡ bọỹt Nổồùc 32
0
C
Hồi 52
0
C aỷm hoaù Họử hoaù Hồi 66
0
C
un sọi Hồi
Họỹi chaùo 63
0
i vi malt cũn loi b phn r, mm cũn sút li m bo malt v ngụ ó tỏch
phụi c sch, kớch thc ht ng u, khụng nh hng n cht lng ca bia,
thun li cho quỏ trỡnh nghin.
3.2.1.2. Tin hnh
a. Thit b
GVHD: ThS Phan Bớch Ngc SVTH: Nguyn Qunh Trang Lp 05H2A
Đồ án tốt nghiệp Trang 24 Thiết kế nhà máy bia lên men liên tục
Hình 3.1 – Cấu tạo thiết bị quạt sàng phân loại và làm sạch [6, tr. 35]
b. Cách tiến hành
Nguyên liệu được đưa vào qua phễu số (1), dưới sự điều chỉnh của con quay
(7) nguyên liệu được phân phối đều xuống sàng rung (8). Sàng rung (8) gồm có 3
ngăn. Ở ngăn trên cùng sàng có kích thước lỗ lưới lớn nên khi nguyên liệu chịu tác
động của sàng rung thì ngô (malt) và tạp chất bé sẽ lọt qua lỗ sàng xuống ngăn thứ
2, còn tạp chất lớn được giữ lại ở ngăn thứ nhất và được vận chuyển theo đường
ống (2) ra ngoài. Tại ngăn thứ 2 với kích thước lỗ sàng nhỏ hơn so với ngăn thứ
nhất sẽ tiến hành phân loại tạp chất bé và ngô (malt). Ngô (malt) với kích thước lớn
hơn được giữ lại ở ngăn thứ 2 và được vít tải chuyển đến bộ phận nghiền. Các tạp
chất có kích thước nhỏ sẽ rơi xuống ngăn cuối và được vận chuyển ra ngoài. Để
tách bụi và các tạp chất dạng lơ lửng người ta sử dụng quạt hút và hút ra ngoài qua
cyclon. Trên đường nguyên liệu xuống sàng, có hệ thống nam châm tách tạp chất
kim loại.
3.2.2. Nghiền nguyên liệu
3.2.2.1. Mục đích
Mục đích của việc nghiền malt là phá vỡ cấu trúc của hạt, tạo điều kiện thuận
lợi và thúc đẩy các quá trình sinh, lí, hóa xảy ra trong nguyên liệu khi nấu để thu
được một dịch đường có nồng độ các chất cao nhất từ nguyên liệu ban đầu.
3.2.2.2. Phương pháp thực hiện
GVHD: ThS Phan Bích Ngọc SVTH: Nguyễn Quỳnh Trang – Lớp 05H2A
1. Phễu nạp liệu
khe nghiền cho thích hợp.
b. Nghiền ngô
GVHD: ThS Phan Bích Ngọc SVTH: Nguyễn Quỳnh Trang – Lớp 05H2A
Bột malt nghiền
1 1
22
Malt
Trục nghiền