Trường đại học kỹ thuật
Trang 1
Đồ án tốt nghiệp
MỞ ĐẦU
Hiện nay ngành công nghệ thực phẩm là một ngành khoa học đóng một vai trò
quan trọng trong nền kinh tế quốc dân. Nó đáp ứng nhu cầu của con người về dinh
dưỡng ngày càng cao. Mặt khác, nó giải quyết công ăn việc làm cho người lao động. Ở
nước ta hiện nay ngành công nghệ thực phẩm là một trong những ngành đang phát triển
mạnh và theo dự báo nó sẽ phát triển mạnh trong tương lai. Nó sẽ làm giàu nguồn thực
phẩm cho xã hội, đồng thời làm nguyên liệu cho một số ngành công nghiệp khác.Trong
đó công nghiệp sản xuất nước giải khát đang phát triển mạnh tạo sự cạnh tranh lớn
trong xã hội.
Trong cơ thể chúng ta nước là thành phần chủ yếu và không thể thiếu được.
Chúng ta có thể nhịn đói trong thời gian dài nhưng rất khó và sẽ suy yếu nhanh khi nhịn
khát trong thời gian ngắn.
Do dân số và nhu cầu của xã hội ngày càng tăng, con người dùng nước không chỉ
đáp ứng nhu cầu về bổ sung nước trong cơ thể mà còn vì dinh dưỡng và giá trị cảm
quan mà nước giải khát đáp ứng được tất cả các điều đó cho nên nước giải khát không
thể thiếu được trong xã hội hiện nay.
Trong công nghệ sản xuất nước giải khát, bao gồm nhiều sản phẩm khác nhau
như: Nước ngọt pha chế, nước khoáng, nước giải khát lên men...Trong đó nước giải
khát lên men là loại nước uống mát, bổ dưỡng, có hương vị đặc trưng, là hợp chất chiết
từ nguyên liệu, CO
2
và các sản phẩm lên men khác tạo nên. Đặc biệt CO
2
bão hoà trong
nước giải khát có tác dụng làm giảm cơn khát cho người sử dụng. Hiện nay nước ta
đang trên đà công nghiệp hoá và hiện đại hoá đất nước, do đó cần phải có những người
lao động với cường độ cao. Chính vì vậy cần phải có những loại nước uống có giá trị
dinh dưỡng nhằm đảm bảo cung cấp đủ lượng nước và năng lượng đã tiêu tốn do quá

82%, hướng gió chủ yếu là Đông-Nam. Với điều kiện tự nhiên và khí hậu như vậy việc
xây dựng nhà máy nước giải khát là hoàn toàn có cơ sở (không ảnh hưởng đến cuộc
sống dân cư tại địa điểm này ). Hơn nữa điều kiện đất đai của các huyện lân cận như:
Điện Bàn, Hoà Vang , Đại Lộc, Duy Xuyên, Quế Sơn...rất màu mở nên việc tạo vùng
nguyên liệu ( trồng ngô ) rất phù hợp.
1.2. Nguồn nguyên liệu.
Nguồn nguyên liệu chủ yếu là malt và ngô. Malt được nhập về từ nước ngoài, ngô
được thu mua ở các huyện và các tỉnh lân cận. Hiện nay với nhiều giống ngô lai cho
năng suất cao, nguồn nguyên liệu này trước đây chưa được sử dụng triệt để nên việc
xây dựng nhà máy nước giải khát để tận dụng nguồn nguyên liệu này là phù hợp.
1.3. Hợp tác hoá.
Để nhà máy thuận tiện cho việc thu mua nguyên liệu cũng như tiêu thụ sản phẩm
và phế phẩm, cần phải hợp tác hoá với các nhà máy lân cận trong và ngoài Thành Phố
để sử dụng chung những công trình điện, nước, giao thông, thu mua nguyên liệu và
tiêu thụ sản phẩm... nhằm giảm bớt vốn đầu tư xây dựng, rút ngắn thời gian hoàn vốn
đồng thời sử dụng tuần hoàn các chất thải chống ô nhiểm môi trường. Mặt khác, nhà
máy đặt tại khu công nghiệp Hoà Khánh có cơ sở hạ tầng đảm bảo là điều kiện thuận
lợi để nhà máy phát triển.
1.4. Nguồn cung cấp điện.
Nguồn điện nhà máy lấy từ mạng lưới điện Quốc Gia, nhờ có trạm biến áp 110
KV có dòng điện tiêu thụ với điện áp 220/380V. Để đề phòng mất điện, nhà máy cần
có máy phát điện dự phòng.
1.5. Nguồn cung cấp nhiệt.
Nhiên liệu chủ yếu là dầu FO dùng đốt nóng lò hơi riêng của nhà máy, NH
3
làm
tác nhân lạnh, dầu bôi trơn ... Nhập từ các nơi vào để đảm bảo cho nhà máy hoạt động.
1.6. Giao thông.
Nhà máy cần có một lượng phương tiện vận chuyển lớn để vận chuyển nguyên
liệu và thành phẩm. Việc nhà máy xây dựng ở một thành phố lớn như Đà Nẵng có hệ

Chương II
GIỚI THIỆU NGUYÊN LIỆU
Để sản xuất nước giải khát, nhà máy sử dụng nguyên liệu: Ngô, malt, đường, nước
và một số chất phụ gia khác.
2.1. Malt.
Malt là những hạt hoà thảo nẩy mầm trong điều kiện nhiệt độ và độ ẩm nhân tạo
thích hợp.Trong malt rất giàu chất dinh dưỡng, khoảng 18% chất dễ hoà tan, các chất
dễ hoà tan gồm đường đơn giản, dextrin, vitamin. Đặc biệt malt chứa hệ enzim thuỷ
phân phong phú: amylaza, proteaza, xitaza và nhiều enzim khác.
Malt dùng chế biến các loại nước uống có độ cồn thấp và có chất lượng cao như
bia, các loại nước uống tổng hợp cho người gìà, trẻ em, và phụ nữ mang thai.
Malt dùng để sản xuất nước giải khát lên men là malt đại mạch (malt vàng ). Độ
ẩm của malt sau khi sấy và trong thời kỳ bảo quản không vượt quá 6%, đảm bảo sạch,
không có mùi vị lạ, không mốc, không hôi khói ,có mùi đặc trưng của malt, yêu cầu
kích thước đồng đều (khoảng 2,5 ÷ 2,8 mm) để dễ dàng cho quá trình nghiền. Khối
lượng dao động trong khoảng 520 ÷ 600 g/l, độ chiết khoảng 75% ÷ 82%. Thành phần
hoá học trung bình của malt tính theo phần trăm chất khô: tinh bột 58%, đường khử
4%, sacaroza 5%, pentozan hoà tan 1 %, pentozan không hoà tan và hexozan: 9%,
xenluloza 6%, chất chứa nitơ 10%, chất béo 2,5%, chất khoáng 2,5%. Ngoài ra còn
chứa chất màu , các tanin và chất đắng.

SVTH: Trần Tuấn Nam “Thiết kế nhà máy nước giải khát”
Trường đại học kỹ thuật
Trang 4
Đồ án tốt nghiệp
Trong malt chứa hệ enzim thuỷ phân: α amylaza, β amylaza, proteaza , peptidaza,
fitaza, xitaza, amylophotphataza. Trong đó enzim peptidaza, xitaza và fitaza nhạy với
nhiệt độ hơn cả. Do đó các enzim này chỉ tồn tại ở các malt sấy nhẹ.
Enzim α amylaza, β amylaza và proteaza thực hiện việc chuyển các chất trong
nguyên liệu thành các loại đường và các axit amin.


SVTH: Trần Tuấn Nam “Thiết kế nhà máy nước giải khát”
Loại ngô Protit Tinh bột Chất béo Tro
Ngô 11,3 64,2 7,2 1,05
Ngô răng ngựa 12,2 61,5 7,7 1,16
Ngô đá 12,3 60,0 7,9 1,28
Ngô sáp 12,9 61,6 7,8 1,10
Ngô đường 13,8 31,2 14,4 1,37
Ngô nổ 14,3 59,9 6,3 1,33
Trường đại học kỹ thuật
Trang 5
Đồ án tốt nghiệp
Protit:
Nitơ trong thành phần của ngô gồm gồm nitơ thuộc protit là chủ yếu, nitơ phi
protit chỉ chiếm khoảng 1,5÷3,7% lượng nitơ chung.
Protit của ngô gồm cả 4 nhóm:albumin, globunin, glutelin, prolamin, trong đó
prolamin là nhiều nhất.Về giá trị sinh hoá của protit ngô đối với cơ thể người và động
vật được đánh giá bởi hàm lượng axit amin không thay thế được trong thành phần
protit.
Qua nghiên cứu người ta đã xác định được hàm lượng amino axit trong ngô như
sau: Acginin 4%,histidin 2,4%, lizin 2,5%, tirozin 6,1%, triptophan 0,6%,
phenylalanin 4,5%, xistin 1,1%, lơxin 21,5%, izolơxin 3,6%, valin 4,6%.
Gluxit:
Hàm lượng gluxit trong thành phần của ngô vào khoảng 85÷93%, trong đó tinh
bột vào khoảng 60 ÷ 70%,đường 1,5 ÷ 5% và dextrin 1÷6%.
Hạt tinh bột ngô có cấu tạo đơn giản, hình dạng khác nhau, kích thước hạt tinh bột
dao động trong khoảng 20÷40µm. Khối lượng riêng cuả tinh bột ngô khoảng 1,5765
-1,6398, trung bình:1,16.
Nhiệt độ hồ hoá tinh bột:80 -100
o

SVTH: Trần Tuấn Nam “Thiết kế nhà máy nước giải khát”
Trường đại học kỹ thuật
Trang 6
Đồ án tốt nghiệp
∗ Sự ảnh hưởng của nước đến chất lượng sản phẩm:
Nước làm thay đôíi pH của dịch lên men và do đó ảnh hưởng đến quá trình thuỷ
phân, kết quả sẽ làm thay đổi đến tính chất của sản phẩm.
Theo nghiên cứu của một số tác giả các cation và anion ảnh hưởng rất lớn đến chất
lượng sản phẩm.
Ion Ca
2+
hàm lượng dao động rất rộng từ 5- 6 mg/l đến 200-250 mg/l, canxi tồn tại
nhiều nhâït ở các dạng muối Ca(HCO3 )
2
và CaSO
4
. Muối Ca(HCO
3
)
2
gây ảnh hưởng
bất lợi vì làm giảm độ chua định phân của dịch lên men khi chúng tác dụng với muối
photphat của malt:
2KH
2
PO
4
+ 2NaHCO
3
= K

PO
4
+K
2
SO
4
.
Tương tự Ion Mg
2+
cũng giống như Ion Ca
2+
.
Ion Na
+
tồn tại trong nước chủ yếu ở các dạng muối Na
2
CO
3
, NaHCO
3
, Na
2
SO
4
và
NaCl. Na
2
SO
4
nếu hàm lượng cao sẽ làm cho sản phẩm có vị đắng khó chịu. Muối

Để bảo hoà khí CO
2
nhà máy phải sử dụng khí cacbonic ở dạng lỏng, đựng trong
bình thép dưới áp suất cao khoảng 70at.
Ơí điều kiện bình thường CO
2
là một chất khí không cháy và cũng không duy trì
sự cháy, không màu, hầu như không mùi, khi hoà tan trong nước CO
2
trở thành axit
cacbonic có vị chua dễ chịu. Do đó cacbonic được sử dụng rộng rãi trong saní xuất
nhiều loại nước giải khát. Sau khi uống nước giải khát CO
2
vào cơ thể sẽ thu nhiệt và
bay hơi do đó ta có cảm giác mát và dễ chịu hơn.

SVTH: Trần Tuấn Nam “Thiết kế nhà máy nước giải khát”
Trường đại học kỹ thuật
Trang 7
Đồ án tốt nghiệp
CO
2
được nhận từ nhiều nguồn khác nhau, nhà máy sử dụng khí cacbonic từ quá
trình lên men dịch đường ở các nhà máy bia, rượu và của nhà máy, sau đó được nén
trong một cái bình thép ở áp suất 70at để làm lỏng CO
2
.
2.6. Axitcitric.(C
6
H

Thanh trùng và làm nguội
Lên men
Làm lạnh và lọc trong
Ôøn định
Chiết rót
Thanh trùng
Kiểm tra Dán nhãn Thành phẩm
Rửa
Chai bẩn
Hơi đốt
Ngô Nghiền
Hồ hoá
Đạm hoá
Đường hoáThơm hoá
Đường
Nấu xirô nồng độ 60%
Hơi đốt
Lọc
CO
2
Hơi đốt
Hơi đốt
Hơi đốt
Hơi đốt
60%
Trường đại học kỹ thuật
Trang 9
Đồ án tốt nghiệp
3.3.Thuyết minh dây chuyền công nghệ sản xuất nước giải khát lên men:
3.3.1. Nghiền:

Trường đại học kỹ thuật
Trang 10
Đồ án tốt nghiệp
Phá vỡ cấu trúc của tế bào malt và ngô tạo điều kiện thuận lợi và thúc đẩy các quá
trình: Sinh, lý, hoá xảy ra trong nguyên liệu khi nấu nhằm thu được dịnh đường có
nồng độ cao các chất có trong nguyên liệu ban đầu.
3.3.1.2. Nghiền Malt:
Thành phần cấu tạo chủ yếu malt là vỏ và nội nhủ, hai hợp phần này khác nhau về
thành phần, tính chất vật lý, cơ lý, hoá học và cũng khác nhau về vai trò và chức năng
trong sản xuất dịch đường.
Mức độ nghiền đóng vai trò quan trọng trong quá trình nấu cho nên khi nghiền malt
cần đảm bảo các quá trình sau:
+ Vỏ malt được giữ càng nguyên càng tốt.
Trong vỏ malt được cấu tạo chủ yếu từ xenluloza, ngoài ra còn có một số chất khác
như licnin, tanin và các chất khoáng. Xenluloza không tan trong nước và khi nấu nó
không biến đổi, còn các chất tanin, chất đắng và các chất hoà tan trong nước, trong khi
nấu chúng chuyển thành các dịch đường làm thay đổi vị và màu của các thành phẩm,
kết quả làm giảm chất lượng của các sản phẩm.
+ Trong nội nhủ chứa chủ yếu là tinh bột, một số hiđratcacbon khác và protein,
chính những chất này đã được chiết vào dung dịch khi nấu, do đó để chiết được những
chất có trong nội nhủ ta phải nghiền nhỏ. Tuy nhiên nếu nghiền quá mịn thì lọc dịch
đường sẽ khó khăn và làm giảm hiệu suất thu hồi do các chất hoà tan còn sót lại trong
bã nghiền.
∗ Tiến hành nghiền malt.
Nhà máy tiến hành nghiền malt bằng máy nghiền khô, bốn trục, một sàng. Hai cặp
trục phân bố phía trên sàng và hai cặp trục phân bố phía dưới sàng. Lọt qua lỗ sàng là
bột và tấm bé, hai pha này được thu gom vào thùng chứa tạm, còn vỏ và tấm lớn nằm
trên sàng được đưa qua cặp rulô thứ hai để nghiền một lần nửa.
3.3.1.3. Nghiền ngô.
Cấu trúc của tinh bột ngô rất cứng nên khó bị thuỷ phân, để chiết ly được nhiều

Theo Hodge phản ứng melanoidin gồm 3 giai đoạn:
∗ Giai đoạn 1: Giai đoạn này ngưng tụ đường với axit amin.
C O H COOH C O COOH
H H
H C OH + H N C R’’ H C N C R’’ + H
2
O

R’ H R’ H H
Đường Hợp chất amin Phức đường amin
Phức đường amin tạo thành không màu và không hấp thụ ánh sáng cực tím.
Phản ứng chuyển vị amadori:
Khi ở nhiệt độ cao thì phức đường amin bị đồng phân hoá hay gọi là chuyển vị nội
phân amadori.

C O H COOH O COOH
H
H C H N C R’’ R’ C CH
2
NH CH R’’
OH O
R’ H
R’ C CH NH C R’’
Dạng enol của 1amin - 1dezoxy-2xetoza
∗ Giai đoạn 2:
Ơ í giai đoạn này xảy ra sự khử nước của 1 amin - 1- dezoxy - 2 xetoza tạo thành
các sản phẩm phân ly khác nhau.
N R
C H HOHC CHOH


3.3.3.2.2. Tạo màu mới do phản ứng caramen:
Giai đoạn đầu của phản ứng tạo nên các andehydrit của glucoza, fructoza, sacaroza
như glucozan và fructozan.
Sacaroza là hợp chất không màu, sau đó bên cạnh sự dehydrat hoá còn xảy ra sự
trùng hợp hoá các đường đã được dehydrat hoá để tạo thành sản phẩm có màu vàng
nâu.
Chẳng hạn với sacaroza, sơ đồ phản ứng caramen hoá như sau:
C
12
H
22
O
11
- H
2
O C
6
H
10
O
5
+ C
6
H
10
O
5
Sacaroza glucozan levulozan
Đến 185
0

24
H
36
O
18
) có màu vàng:
2C
12
H
20
O
10
- 2H
2
O 2C
12
H
18
O
9
hoặc (C
24
H
36
O
18
)
izo sacarozan caramelan
Khi mất đi 14% nước sẽ tạo thành caramelen:
C

các chất như tinh bột, protein, các hợp chất chứa photpho... sẽ được tác dụng bởi các
enzim tương ứng: Amylaza, proteaza, photphataza khi các loại enzim này hoạt động.
Dưới sự xúc tác của enzim thuỷ phân, các hợp chất cao phân tử sẽ bị phân cắt thành
sản phẩm thấp phân tử hoà tan vào nước để trở thành chất chiết dịch đường.
Trong thành phần của các sản phẩm thuỷ phân chiếm nhiều nhất về khối lượng là
đường, dextrin. Vì lý do này nên gọi quá trình thuỷ phân là quá trình đường hoá.
3.3.5.Tiến hành nấu:
3.3.5.1. Nấu nồi ngô:
+ Hồ hoá:
Tiến hành vệ sinh thiết bị và cho nước lạnh vào đun đến 50
0
C theo tỷ lệ nước /bột
bằng 5lit/1kg bột, cho cánh khuấy hoạt động và đổ ngô vào hoà trộn trong thời gian 10
phút, sau đó tiến hành nâng nhiệt độ đến 80
0
C trong thời gian 20 phút và giữ ở nhiệt độ
này trong 20 phút.
+ Đạm hoá và đường hoá:
Sau khi ngô được hồ hoá xong thì bổ sung thêm nước và 40% lượng malt của một
mẽ nấu (lượng nước tính theo lượng malt : nước/malt = 4lit/1kg ) và điều chỉnh nhiệt
độ của toàn hỗn hợp khoảng 52 ÷ 55
0
C. Giữ ở nhiệt độ này trong 20 phút để enzym
proteaza thuỷ phân protein thành axit amin và các sản phẩm trung gian. Tiếp đó nâng

SVTH: Trần Tuấn Nam “Thiết kế nhà máy nước giải khát”
Trường đại học kỹ thuật
Trang 13
Đồ án tốt nghiệp
nhiệt độ hỗn hợp lên 63

Hoà bột ở 50
0
C 10 phút Hoà malt 10 phút
Nâng nhiệt lên 80
0
20 phút và nâng lên 52
0
C
Giữ nhiệt độ lở 80
0
C 20phút Hội cháo và giử 52
0
C 30 phút
Hoà malt vào dịch hồ 20 phút Nâng nhiệt lên 63
0
C 10 phút
Giữ nhiệt ở 52
0
C 20 phút Giữ nhiệt ở 63
0
C 30 phút
Nâng nhiệt lên 63
0
C 10 phút Nâng nhiệt độ lên 75
0
C 10 phút
Giữ nhiệt ở 63
0
C 20 phút Giữ nhiệt ở 75
0

30
40
70
60
150
120
110
100
90
130
140
340
150
210
290
250
thåìi gian (phuït)

3.3.6. Lọc dịch đường và rửa bã:
Sau khi đường hoá dung dịch có chất tan và chất không hoà tan, cần phải lọc để bỏ
chất không hoà tan.Quá trình lọc chia làm 2 giai đoạn: Lọc dịch đường và rửa bã để
thu lượng chất hoà tan còn sót trong bã.
Nhiệt độ lọc khống chế ở 75 ÷ 78
0
C, nhiệt độ lọc không được thấp quá vì độ nhớt
của dịch đường giảm khi nhiệt độ tăng, do đó lọc ở nhiệt độ thấp các chất có trong bã
khó khuếch tán vào dịch đường. Còn nếu lọc ở nhiệt độ cao hơn 78
0
C sẽ làm vô hoạt
hệ enzym amylaza và các tinh bột sót được hồ hoá nhưng không được đường hoá, kết

tới sôi, sau đó đem lọc và làm lạnh. Phương pháp lạnh là hoà tan đường ở nhiệt độ
phòng rồi đem đi lọc.
Trong công nghiệp thường sử dụng phương pháp nóng vì đun sôi sẽ tiêu diệt được
các vi sinh vật có trong đường và có trong nước, mặt khác tạo điều kiện để đường
sacaroza chuyển thành glucoza và fructoza.
Muốn nhận được xirô có chất lượng cao và bảo quản được lâu ta chuyển sacaroza
thành đường chuyển hoá gluco và fructoza. Sau khi nấu làm nguội xuống nhiệt độ 80 ÷
90
0
C ta cho axit citric vào với số lượng 120 ÷ 130g axit citric /100kg đường để cho
phản ứng tạo glucoza và fructoza xảy ra hoàn toàn.
Quá trình nấu xirô gồm 2 giai đoạn: Hoà tan đường trong nước sôi và chuyển hoá
đường thành xirô.
Để hoà tan cho đường vào nồi nấu 2 vỏ, chứa nước 50 ÷ 60
0
C đun tới sôi, khuấy
liên tục bằng cánh khuấy. Sau khi hòa tan hết đường, ngừng khuấy và tách bọt cùng
các tạp chất trên bề mặt dung dịch.Tiếp đó đun sôi khoảng 20 ÷ 30 phút để diệt hết các
tạp khuẩn. Không nên đun lâu vì làm cho đường bị caramen hoá.
Giai đoạn chuyển hoá đường được thực hiện bằng cách làm nguội đến 80 ÷ 90
0
C
sau đó cho axit thực phẩm vào, khuấy điều và giữ ở nhiệt độ này 1,5 ÷ 2 giờ.
3.3.7.2. Lọc xirô đường:
Lọc xirô phải thực hiện ở trạng thái nóng. Lọc nhằm mục đích tách hết các tạp chất
cơ học như: Rác, đất, cát lẫn vào đường trong quá trình vận chuyển và bảo quản.
3.3.8. Pha chế dịch lên men:
Dịch lên men có nồng độ 9% được pha chế từ dịch đường hoá có nồng độ 6% và
xirô đường có nồng độ 60%.
Khi pha chế xong dịch đường được thanh trùng ở nhiệt độ 60

SVTH: Trần Tuấn Nam “Thiết kế nhà máy nước giải khát”
Trường đại học kỹ thuật
Trang 16
Đồ án tốt nghiệp
hợp giữa vi khuẩn và nấm men ta nhận được độ chua ổn định và hương thơm của nước
giải khát.
3.3.9.3. Nuôi cấy nấm men giống:
Men giống dùng cho sản phẩm chiếm 3 ÷ 5% so với thể tích dịch lên men. Số tế
bào trong 1ml men giống phải đạt khoảng 100 ÷ 120 tr.
Môi trường gây men giống cũng tương tự môi trường sản xuất, phải có nồng độ
chất khô từ 8 ÷ 10%, nhiệt độ nuôi cấy khoảng 30
0
C. Thời gian thay đổi tuỳ thuộc tỷ lệ
men đưa vào. Thường người ta nuôi men giống theo tỷ lệ 10% thì thời gian lên men là
khoảng 15 giờ. Sau khoảng thời gian này nồng độ dịch đường gây men giống giảm
50% so với ban đầu.
Quá trình nuôi men được thực hiện: Chuẩn bị dịch đường 9% chất khô, hàm lượng
đạm hoà tan 30 ÷ 40 % cho vào bình với số lượng như sau:
Bảng 3:
Các giai đoạn Số ml dd Nồng độ (%) Thời gian (h) Nhiệt độ
(
0
C)
Ôúng nghiệm
10ml
10 9
20 ÷ 24
30
Bình cầu 200ml 90 9
12 ÷ 15

Sau thời gian này nồng độ chất khô giảm 1,2 ÷ 1,5%, lên men xong tiến hành làm lạnh
nhanh đến nhiệt độ 10 ÷ 12
0
C để nấm men lắng xuống, áp suất lúc đó còn 0,4 ÷ 0,5 at.
Để tăng năng suất lên men và tiết kiệm thời gian gây men giống ta lấy 3/4 sản
phẩm ra và còn lại 1/4 sản phẩm trong thiết bị, tiếp tục cho dịch lên men vào và lên
men cho mẽ sau. Phương pháp này không được lặp lại quá 3 lần vì tránh làm giảm chất
lượng sản phẩm.
3.3.10. Làm lạnh và lọc trong: Lên men xong sản phẩm được đưa qua thiết bị
lọc trong. Trong qúa trình bơm sản phẩm sang thiết bị lọc, CO
2
trong dịch bị tổn thất.
Để giữ CO
2
, trong quá trình lên men cần phải bão hoà và ổn định CO
2
trong dịch trước
khi chiết rót.

SVTH: Trần Tuấn Nam “Thiết kế nhà máy nước giải khát”
Trường đại học kỹ thuật
Trang 17
Đồ án tốt nghiệp
Theo định luật Henry thì khả năng hoà tan của các chất khí vào chất lỏng càng tăng
khi nhiệt độ càng giảm và áp suất càng tăng. Vậy trước khi lọc dịch được bơm qua
thiết bị làm lạnh nhanh xuống 1
0
C sau đó tiến hành lọc bằng lọc khung bản có chất trợ
lọc diatomit.
Thiết bị lọc bao gồm bơm định lượng, thùng phối liệu và máy lọc ép. Bộ lọc khung

dùng CO
2
đẩy để tránh sự xâm nhập của không khí.
3.3.12. Chiết rót và hoàn thiện sản phẩm:
Chiết rót và hoàn thiện sản phẩm là giai đoạn cuối cùng của sản xuất nước giải
khát, giúp cho việc giữ gìn và bảo quản tốt các tính chất của nước giải khát.
Nhà máy chiết rót sản phẩm vào chai thuỷ tinh có màu xanh tối, dung tích 330ml
cho nước giải khát lên men và 330ml cho nước ngọt pha chế, đậy nút chai bằng nút sắt
tây lót cao su có khả năng chịu được áp suất thuỷ tỉnh 10 ÷ 12 at và chịu được chênh
lệch nhiệt độ 33
0
C.
Chai được rửa bằng thiết bị rửa bán tự động, chai được rửa bằng nước nóng chứa
NaOH 2% ở nhiệt độ 65
0
C trong thời gian 10 phút rồi đưa qua vòi phun nước lạnh để
rửa sạch NaOH. Sau đó chai được kiểm tra độ sạch và độ nguyên vẹn rồi được băng
chuyền chuyển đến máy rót và máy đóng nắp .
Chiết vào chai được tiến hành bằng máy rót đẳng áp để giảm tổn thất CO
2
trong
nước giải khát. Thùng chứa nước giải khát phải đặt cao hơn so với máy chiết rót, phải
kín và chiûu được áp lực 1 at, có áo lạnh để đảm bảo cho nước giải khát trong thùng ở
1
0
C để không tổn thất CO
2
và không nhiễm khuẩn.
Máy đóng nắp được đặt gần máy chiết rót để thuận tiện cho công việc và giảm thời
gian tiếp xúc với không khí và tổn thất CO

sau này.
3.4.3. Nấu xirô đường:
Nhà máy sử dựng xirô có nồng độ 60% để pha chế nước ngọt, ( phần nấu xirô được
giới thiệu trong phần thuyết minh dây chuyền công nghệ sản xuất nước giải khát lên
men).
3.4.4. Lọc xirô đường:
Nhà máy tiến hành lọc xirô bằng lọc khung bản cùng với bột trợ lọc diatomit (bộ
lọc khung bản và quá trình lọc giống như lọc dịch đường trong sản xuất nước giải khát
lên men), ở đây xirô đường được bơm theo vòng kín:
Nồi nâïu đường bơm lọc xirô bộ lọc khung bã nồi nấu đường. Quá trình
lọc kết thúc khi xirô đường trở nên trong vắt, cuối cùng xirô đường được gom vào
thùng chứa, thùng chứa là nồi 2 vỏ để hạ nhiệt độ xirô xuống nhiệt độ môi trường.
3.4.5. Làm lạnh xirô đường: Để hạn chế việc tổn thất hương liệu cũng như việc bão
hoà CO
2
đạt kết quả cao thì xirô đường cần phải được làm lạnh bằng hệ thống làm lạnh
với môi chất là NH
3
, nhằm hạ nhiệt độ môi trường xuống nhiệt độ 15 ÷ 20
0
C.
3.4.6. Phối hương:Hương liệu được mua dưới dạng chế biến sẵn từ các nhà máy chế
biến hương liệu. Nhà máy sử dụng chất màu, chất bảo quản (natri benzoat), axit citric.
Nhà máy pha chêï xirô bán thành phẩm với axit citric có nồng độ 400g/l ; Hương
liệu ở dạng dung dịch nguyên. Sau khi pha hương xong xirô đường được đưa đi lọc để
chuẩn bị pha chế nước giải khát.
3.4.7. Phối trộn (pha chế nước giải khát):
Nước sau khi xử lý cho đi làm lạnh đến 1÷ 2
0
C rồi bão hoà CO

trên bề mặt chất lỏng có ảnh hưởng lớn đến mức độ bão hoà CO
2
.
Mặc dù ở áp suất cao, độ hoà tan của CO
2
lớn, nhưng thực tế nhà máy chỉ bão hoà CO
2
ở áp suất < 2 at. Vì áp suất cao có thể làm vở chai trong quá trình chiết rót.
+ Sự có mặt của không khí trong nước sẽ làm giảm rất nhiều lượng CO
2
hoà tan,
đồng thời làm yếu liên kết CO
2
trong nước.
∗Quá trình bão hoà CO
2
được tiến hành trong thiết bị bão hoà CO
2
. Nước được
chuyển từ trên xuống bằng vòi phun thành những tia nhỏ chảy xuống dưới qua các lổ
đệm nhằm tăng bề mặt tiếp xúc của nước với CO
2
từ dưới lên, từ đó nước bão hoà CO
2
được bơm vào thùng pha chế nước giải khát với xirô bán thành phẩm.
Thùng pha chế nước giải khát thường là hình trụ kín bên trên có cửa vệ sinh. Ngoài
ra còn có ống dẫn dịch xirô bán thành phẩm và nước bão hoà CO
2
. Thùng phải làm
bằng thép không gỉ.


SVTH: Trần Tuấn Nam “Thiết kế nhà máy nước giải khát”
Trường đại học kỹ thuật
Trang 20
Đồ án tốt nghiệp
- Năng suất: 17 x 10
6
lít /năm.
- Nồng độ dịch lên men 9%
- Tỉ lệ nguyên liệu malt / ngô: 1:1.
- Thành phần dịch lên men:
+ Dịch thuỷ phân tinh bột:6%.
+ Nồng độ xirô đường: 60%.
4.3. Tính cân bằng cho 100 kg nguyên liệu malt và ngô:
4.3.1. Lượng chất khô có trong nguyên liệu: X
1
Malt: X’
1
=
100
)4100(50
−
= 48,00 (kg)
Ngô: X”
1
=
100
)10100(50
−
= 45,00

Ngô: X’’
3
= 44,55 x 0,75 = 33,41 (kg)
⇒ X
3
= X’
3
+ X”
3
= 38,02 + 33,41 = 71,43 (kg)
4.3.3.2. Lượng chất khô còn lại sau khi thơm hoá và đường hoá: X
4

X
4
=
100
)3100(43,71
−×
= 69,29 (kg)
4.3.4. Qua công đoạn lọc:
Lượng chất khô còn lại sau khi qua thiết bị lọc: X
5

X
5
=
100
)2100(29,69
−×

V
1
=
0237,1
67,1131
= 1105,47 (lit).
4.3.6. Lượng bã thải:
Lượng chất khô tổng cộng sau khi nghiền: 92,07(kg).
Sau khi lọc lượng chất khô còn lại: 67,90 (kg).
+ Lượng bã khô tách ra:

SVTH: Trần Tuấn Nam “Thiết kế nhà máy nước giải khát”
Trường đại học kỹ thuật
Trang 21
Đồ án tốt nghiệp
92,07 - 67,90 = 24,17 (kg)
Chọn độ ẩm của bã là 80% nên khối lượng bã ướt:
80100
10017,24
−
×
= 120,85(kg)
4.3.7. Lượng xirô đường 60% bổ sung vào dịch lên men:
Để có dịch lên men nồng độ chất khô 9% ta cần phối chế dịch đường hoá nồng độ
chất khô 6% với xirô đường 60% để phối chế:
Gọi X
7
là khối lượng xirô 60% để phối chế
X
6

4.3.8.1. Lượng chất khô của xirô đường trước khi nấu và lọc (kể cả tạp chất):
X
9
=
2100
10094,39
−
×
= 40,75 (kg)
4.3.8.2. Lượng xirô khi nấu có nồng độ 60%:
X
10
=
60
10075,40
×
= 67,92 (kg)
4.3.8.3. Lượng đường nguyên liệu cần để nấu xirô :
X
11
=
06,0100
10075,40
−
×
= 40,77(kg)
4.3.8.4. Lượng nước cần bổ sung để nấu xirô:
X
12
= 67,92 - 40,75 = 27,17 (kg)

nd
ρ
là khối lượng riêng của đường ,
â
ρ
= 1,54719 (kg/l) [VIII-70]
V
dịch đường
=
54719,1
77,40
+ 27,22 = 53,57 (lit)
4.3.8.6. Lượng axit citric bổ sung vào xirô đường:
(Chọn 125g/100kg đường , tại nhiệt độ xirô đường 88
0
C )
X
13
=
100
1012577,40
3
−
××
= 0,051 (kg)
4.3.9. Lượng dịch lên men:
4.3.9.1. Lượng dịch khi phối chế:

035,1
24,1198
= 1157,72 (lit)
4.3.9.2.Lượng dịch lên men:
Qua thanh trùng và làm nguội dịch đường hao hụt:1% nên thể tích dịch lên men:
V
3
=
100
)1100(
2
−×
V
=
100
)1100(72,1157
−×
=1146,14 (lit)
4.3.9.3. Lượng vi sinh vật giống:
Lượng vi sinh vật giống bổ sung 3% so với thể tích dịch lên men:
V
4
=
100
3
3
×
V
=
100

100
)1100(
3
−×
V
=
100
)1100(14,1146
−×
=1134,67 (lit)
4.3.10. Qua công đoạn làm lạnh và lọc trong:
V
8
=
100
)1100(
7
−×
V
=
100
)1100(67,1134
−×
=1123,32(lit)
4.3.11. Qua công đoạn chiết rót và đóng nắp : V
9
=
100
)2100(
8

Trường đại học kỹ thuật
Trang 23
Đồ án tốt nghiệp
Bảng 4:Biểu đồ sản xuất của nhà máy:
Tổng số ngày sản xuất trong một năm là 288 ngày
4.5. Tính lượng nguyên liệu nấu trong một ngày:
4.5.1. Năng suất:
288
1015
6
×
= 52083,33 (lit/ngày)
4.5.2. Lượng nguyên liệu:
Malt:
83,1067
33,5208350
×
=2438,75(kg)
Ngô:
83,1067
33,5208350
×
=2438,75(kg)
Đường:
83,1067
33,5208377,40
×
= 1988,55(kg)
4.6. Tính lượng nguyên liệu nấu cho 1 mẻ:
4.6.1. Lượng nguyên liệu:

84,162592,67
×
= 1104,27(kg)
4.6.5. Lượng nước cần bổ sung để nấu xirô:

SVTH: Trần Tuấn Nam “Thiết kế nhà máy nước giải khát”
Tháng 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Ngày 24 20 24 24 24 24 24 24 24 26 26 24
Phân xưởng
nấu
Ca/tháng 48 40 48 48 48 48 48 48 48 52 52 48
Mẻ/tháng 72 60 72 72 72 72 72 72 72 78 78 72
Phân xưởng
lên men
Ca/tháng 72 60 72 72 72 72 72 72 72 78 78 72
Phân xưởng
chiết rót
Ca/tháng 48 40 48 48 48 48 48 48 48 52 52 48
Trường đại học kỹ thuật
Trang 24
Đồ án tốt nghiệp

100
84,162522,27
×
= 442,55(kg)
4.6.6. Lượng dịch đường trước khi nấu xirô:

100
84,162557,53

100
14,114684,1625
×
=18634,38(lit)
4.6.11. Lượng dịch sau khi lên men:
100
67,113484,1625
×
=18447,92(lit)
4.6.12. Lượng dich sau khi làm sạch và lọc trong:
100
32,112384,1625
×
= 16263,38(lit)
4.6.13. Lượng nước giải khát bán thành phẩm qua công đoạn chiết rót và đóng
nắp:
100
62,1089x84,1625
= 17715,48(lit)
4.6.14. Nước giải khác thành phẩm sau khi thanh trùng:
100
83,106784,1625
×
= 17361,21(lit)
4.6.15. Lượng bã thải:
+ Lượng bã thải khô:
100
17,2484,1625
×
= 392,96(kg)

Vậy số chai cần cho cả năm:
4734848,27 + (236742,40
×
12)= 7575757,07(Chai)
4.7.2. Nhãn:
- Dùng 1 nhãn cho 1 chai, vậy số nhãn dùng cho 1 năm:
33,0
15000000
= 45454545 (nhãn)
- Lượng nhãn hao hụt 2%,vậy lượng nhãn cần dùng cho 1 năm:
45454545
×
1,02 = 46363636(nhãn)
4.7.3. Nắp:
- Số nắp dùng cho 1 năm:45454545 (nắp)
- Số nắp hao hụt: 2%, vậy số nắp dùng cho 1 năm:
- 45454545
×
1,02 = 46363636 (nắp)
4.7.4. Két đựng chai:
- Một két đựng 20 chai,vậy lượng két cho 1 vòng quay:
20
18,4734848
=236742,4 (két)
- Lượng két hao hụt cho một vòng quay: 2%
236742,4
×
0,02= 4734,85 (Két)
- Vậy lượng két cần dùng cho cả năm:
236742,4 + (4734,85

Sau khi lọc
Dịch đường
6%
1105,47
(lit)
17973,17
(lit)
26959,75
(lit)
53919,22
(lit)
15528735,85
(lit)
Xirô 60% cần
bổ sung
66,57
(kg)
1082,32
(kg)
1623,48
(kg)
3246,95
(kg)
935120,76
(kg)
4
Phối chế

SVTH: Trần Tuấn Nam “Thiết kế nhà máy nước giải khát”