®å ¸n tèt nghiÖp thiÕt kÕ nhµ m¸y bia 10 triÖu lÝt/n¨m
SVTH: NguyÔn Minh Ph¬ng CNSH-K45–
1
đồ án tốt nghiệp thiết kế nhà máy bia 10 triệu lít/năm
Mở đầu
Bia là loại nớc giải khát lên men rất bổ dỡng. Bia có nồng độ rợu nhẹ
(hàm lợng rợu khoảng 3% ữ 6%), có ga (hàm lợng CO
2
khoảng 3 ữ 4
gam/lít), có bọt mịn, xốp & có hơng vị thơm ngon rất đặc trng. Ngoài ra, bia
còn chứa một số chất bổ dỡng.
Chất đạm: đặc biệt là đạm hoà tan chiếm (8 ữ 10)% chất tan bao gồm
prôtêin, peptit, aminoaxit.
Gulucit: glucit tan (70% là dextrin, pentosan sản phẩm caramen
hoá).
Vitamin: chủ yếu là vitamin nhóm B (vitamin B
1
, B
6
).
Ngoài ra trong bia còn chứa một lợng các enzim khác nhau. Đặc biệt
CO
2
hoà tan trong bia có tác dụng làm giảm nhanh cơn khát cho ngời uống
bia, giúp tiêu hoá nhanh thức ăn và ăn uống ngon miệng, giảm mệt mỏi, tăng
phần tỉnh táo nếu ngời uống sử dụng một liều lợng thích hợp. Nhờ những đặc
điểm nêu trên, bia đợc sản xuất và sử dụng rộng rãi ở hầu hết các nớc trên
thế giới với sản lợng ngày càng tăng.
Nớc ta là một nớc gần xích đạo nên nóng và oi bức. Vì vậy nhu cầu về
nớc giải khát chiếm một vị trí quan trọng trong mùa hè, ngành công nghiệp
nớc giải khát nói chung và ngành bia hiện nay nói riêng rất đợc quan tâm.
triển tạo điều kiện cho đầu t mở rộng sản xuất, mở rộng thị trờng tiêu thụ cả
trong nớc và nớc ngoài.
Để thiết kế và xây dựng một nhà máy bia hoạt động có hiệu quả, việc
đầu tiên là phải chọn đợc một địa điểm xây dựng thích hợp, thuận tiện về
giao thông đờng thuỷ, đờng bộ để dễ vận chuyển nguyên liệu, nhiên liệu, vật
liệu và sản phẩm. Phải gần nguồn cung cấp nớc, có hệ thống thoát nớc hợp lí
không ảnh hởng đến vệ sinh môi trờng, đến sức khoẻ của ngời dân trong
vùng. Phải gần nơi đông dân c để có nguồn nhân lực dồi dào, tiêu thụ sản
phảm thuận lợi. Từ những yêu cầu trên thì Thị Xã Sơn Tây là một nơi có đầy
đủ các tiêu chuẩn để có thể xây dựng một nhà máy bia.
Thị Xã Sơn Tây đang dần trở thành khu đô thị tiềm năng của đất nớc.
Thị Xã Sơn Tây năm bên dòng sông Hồng cách Hà Nội khoảng 40km có đ-
ờng quốc lộ đi qua rất thuận tiện cho việc đi lại và vận chuyển. Ngoài ra Thị
SVTH: Nguyễn Minh Phơng CNSH-K45
3
đồ án tốt nghiệp thiết kế nhà máy bia 10 triệu lít/năm
Xã Sơn Tây còn có khu du lịch Ao Vua Khoang Xanh và sân gôn Đồng
Mô thu hút một lợng khá lớn khách du lịch vào các ngày nghỉ cuối tuần và lễ
tết. Bên cạnh đó khu công nghệ cao Phú Cát đang phát triển với một số lợng
lớn lực lợng lao động, đây là nguồn tiêu thụ bia rất lớn. Thị Xã Sơn Tây là
nơi có nhiều cảnh đẹp rất thanh bình nhng lại mang dáng dấp của một đô thị
đầy tiềm năng phát triển.
Nguyên liệu chính để sản xuất bia là malt & hoa houblon đều đợc
nhập từ nớc ngoài nh úc, Sec và Slovakia, Trung Quốc, Đức, Đan Mạch ...
các nguồn nguyên liệu này từ các cảng biển theo đờng quốc lộ chuyển về
nhà máy rất dễ dàng. Nguyên liệu thay thế đợc thu mua trong tỉnh và các
tỉnh lân cận.
Thị Xã Sơn Tây có nhiều con sông nhỏ chảy trong thị xã và con sông
Hồng lớn vào bậc nhất nớc ta chảy qua, ngoài ra còn có nguồn nớc ngầm rất
lớn. Và Thị Xã Sơn Tây còn có 2 nhà máy nớc nên cung cấp đủ nớc sạch cho
bột, một ít protein, xelluloza, chất béo, đờng.
- Phôi: là phần sống của hạt, trọng lợng cả phôi chỉ chiếm khoảng 2,5-
5% so với trọng lợng của hạt. Vai trò của phôi có tầm quan trọng đăc biệt
không những đối với sự sống lu truyền của cây mà ngay cả trong công nghệ
sản xuất bia. Quá trình chế biến hạt để trở thành malt dựa vào sự nảy mầm
của hạt hay sự phát triển của phôi. Trong giai đoạn này quá trình sinh học
chủ yếu xảy ra là sự hoạt hoá và tích luỹ hoạt lực của enzyme trong hạt. Phôi
là trạm hoạt hoá và là nhà máy sản xuất enzyme, nếu thiếu nó thì cơ sở lí
thuyết của quá trình sản xuất malt coi nh sụp đổ.
Malt đại mạch là nguyên liệu chính cho sản xuất bia, Malt đợc sản
xuất từ đại mạch. Quá trình quan trọng nhất để đại mạch chuyển thành malt
là quá trình nảy mầm. Mục đích của quá trình này là biến hạt đại mạch thành
sản phẩm giàu các enzim xúc tác sinh học, có hơng vị thích hợp, màu sắc
mong muốn cho loại bia sẽ sản xuất. Hoạt hoá & nâng cao năng lực của
enzim chủ yếu có trong đại mạch, ứng dụng thuỷ phần hợp chất cao phân tử,
SVTH: Nguyễn Minh Phơng CNSH-K45
5
đồ án tốt nghiệp thiết kế nhà máy bia 10 triệu lít/năm
chuyển hoá một phần chính đại mạch (dịch chiết, dịch lên men) khi hoạt lực
enzim tăng dễ dàng cho quá trình sản xuất bia, tạo nhiệt độ, độ ẩm và môi tr-
ờng thích hợp để phôi phát triển, hệ enzim thuỷ phân trong hạt đại mạch giải
phóng khỏi trạng thái liên kết để trở thành trạng thái tự do, tăng cờng hoạt
động tích luỹ các hệ enzim nh amylaza, proteaza và một số enzim khác. Nhờ
lợng tích tụ trong hạt kết quả là sự thuỷ phân tinh bột, protit, hemixenllulo,
các phốt pho hữu cơ diễn ra triệt để hơn. Sau quá trình nảy mầm đem sấy
khô tách rễ và làm sạch.
1.Thành phần hoá học của đại mạch.
Thành phần hoá học của đại mạch rất phức tạp. Các chỉ số về thành
phần hoá học là nhân tố quyết định chất lợng của đại mạch để xem xét loại
đại mạch đó có đủ tiêu chuẩn để sản xuất malt hay không. Đối với cộng
Mạch amyloza đợc xoắn theo vòng và có cấu trúc không gian giống
nh chiếc lò xo. Khi tiếp xúc với dung dịch I
2
thì chúng bị hấp thụ vào khoảng
không của chiếc lò xo và tạo thành phức chất phản quang màu xanh. Khi cấu
trúc lò xo bị phá vỡ thì tính chất này cũng không còn. Đối với tác dụng của
enzyme amylaza, mạch amyloza bị phân cắt thành các đờng đơn giản
maltoza và glucoza. Amylopectin là chất vô định hình, nó không tan trong n-
ớc nóng mà chỉ tạo thành hồ, với dung dịch I
2
amylopectin chuyển thành
màu tím.
Trong môi trờng giàu nớc tinh bột bị thuỷ phân bởi hệ enzyme
amylaza để tạo thành dextrin, đờng kép maltoza, một ít glucoza và một số
oligosaccharit. Các oligosaccharit này cùng với một ít dextrin thấp phân tử
hoà tan bền vững vào nớc để tạo thành chất hoà tan của dịch đờng trớc lúc
lên men.
Sự thuỷ phân tinh bột bởi enzyme amylaza đóng vai trò lớn trong công
nghệ sản xuất malt và bia vì đây là phản ứng có tính chất nền tảng để xây
dựng cơ sở lí thuyết của quá trình ngâm, ơm mầm, sấy malt và đờng hoá
nguyên liệu.
Xelluloza.
Xelluloza đợc phân bố chủ yếu ở vỏ trấu, chiếm khoảng 20% chất khô
của vỏ. Phân tử xelluloza gồm 2000-10000 gốc đờng glcoza, xelluloza rất
dai và khó bị phân cắt trong môi trờng bình thờng.
SVTH: Nguyễn Minh Phơng CNSH-K45
7
đồ án tốt nghiệp thiết kế nhà máy bia 10 triệu lít/năm
Xelluloza không tan trong nớc, hầu nh không thay đổi về thành phần
và cấu trúc trong suốt tiến trình sản xuất bia. Xelluloza đóng vai trò quan
SVTH: Nguyễn Minh Phơng CNSH-K45
8
đồ án tốt nghiệp thiết kế nhà máy bia 10 triệu lít/năm
kém bọt, vị kém đậm đà và kéo theo chỉ số non yếu khác. Hàm lợng protit
tốt nhất cho sản xuất bia là 8-10%.
Khả năng tạo bọt và giữ bọt của bia cũng nh độ bền keo của chúng
phụ thuộc trớc hết vào mức độ thuỷ phân của protit. Không những thế các
thông số này còn phụ thuộc vào tỷ lệ giữa các cấu tử sản phẩm tạo thành
trong quá trình thuỷ phân.
Protit trong đại mạch gồm 2 nhóm là protein và proteit
- Protein gồm một số nh levkozin, edestin, hodein và glutelin. Trong
quá trình sản xuất malt và bia thì levkozin, edestin và một phần hodein hoà
tan vào dịch đờng và tồn tại trong bia còn các cấu tử khác bị kết lắng và thải
ra ngoài theo bã malt và cặn lắng.
- Proteit đợc tạo thành từ một phân tử có bản chất protein và một phân
tử khác có bản chất phi protein. Điểm chung của proteit là kém hoà tan hoặc
hoà tan không bền vững. Trong sản xuất bia, proteit gây ảnh hởng âm tính
trực tiếp đến chất lợng sản phẩm, loại bỏ tối đa cấu tử này khỏi dịch đờng là
công việc cần thiết nhng cũng rất khó khăn.
Các hợp chất chứa N
2
phi protit.
Albumin và pepton có vai trò lớn trong việc tạo và giữ bọt đồng thời
làm tăng vị đẫm đà của bia. Nhng ở hàm lợng cao chúng làm giảm độ bên
keo của bia vì chúng chính là tác nhân gây đục.
Peptit đợc tạo thành từ những gốc acit amin, chúng dễ dàng hoà tan
vào dịch đờng để tạo dung dịch bền vững và tồn tại trong bia nh những thành
phần dinh dỡng.
Acit amin chỉ chiếm khoảng 1% chất khô nhng có vai trò lớn trong
sản xuất bia, là nguồn cung cấp N
Chất khoáng: phân tích theo % trọng lợng tro: P
2
O
5
35%; SiO
2
26%;
K
2
O 21%; MgO 9%; CaO 2,8%; Na
2
O 2,4%; Fe
2
O
3
1,5%; Cl 1%... Các chất
khoáng đóng vai trò quan trọng trong quá trình sản xuất malt và bia: nguyên
tố P tham gia hình thành hệ thống đệm của dịch đờng.
e.Pherment (enzyme).
Enzyme có vai trò đặc biệt trong công nghệ sản xuất bia. Giai đoạn -
ơm mầm, hạt hút nớc bổ sung đến 43-44% thì hệ enzyme đợc giải phóng
khỏi trạng thái liên kết, chuyển thành trạng thái tự do. Đến giai đoạn ơm
mầm hoạt lực enzyme đạt mức tối đa, nhờ đó đến giai đoạn đờng hoá chúng
có khả năng thuỷ phân hoàn toàn các hợp chất cao phân tử trong nội nhũ hạt.
Các sản phẩm thuỷ phân đợc hoà tan vào nớc và trở thành chất chiết của dịch
đờng. Trong hạt đại mạch gồm 2 nhóm enzyme chính là hyđrolaza và
decmolaza.
- Hydrolaza gồm một số enzyme có vai trò thuỷ phân tinh bột:
- Diastaza: phân cắt tinh bột thành các sản phẩm dạng đờng và dextrin
gồm 2 enzyme: - amylaza và - amylaza. Enzyme - amylaza phân cắt
đợc giải phóng sẽ tăng độ chua tác dụng và tăng cờng
lực đệm của dịch đờng.
- Decmolaza xúc tác phản ứng oxy hoá khử của quá trình hô hấp và
phân giải yếm khí gluxit (thực chất là quá trình lên men rợu) nghĩa là chúng
tham gia trực tiếp vào quá trình trao đổi chất của tế bào. Nhóm enzyme này
đóng vai trò quyết định trong việc hoạt hoá và phát triển của phôi ở giai đoạn
ơm mầm.
SVTH: Nguyễn Minh Phơng CNSH-K45
11
đồ án tốt nghiệp thiết kế nhà máy bia 10 triệu lít/năm
2.Chỉ tiêu chất lợng của malt trong sản xuất bia:
Hình dáng bên ngoài của hạt:
Hạt phải thống nhất về màu sắc: vàng nhạt óng ánh (giống nh màu
rơm), hạt có màu xanh là hạt cha chín, màu đậm là thu hoạch bị ẩm, hạt có
chấm màu nâu hoặc xám (đặc biệt là hai đầu hạt) là dấu hiệu bị mốc, không
có khả năng nảy mầm, hạt có mùi thơm đặc trng (giống màu rạ tơi).
Hạt phải thống nhất về độ thuần khiết của giống lúa: với một loại
giống đại mạch có chế độ xử lý kỹ thuật để đạt chất lợng yêu cầu. Trong sản
xuất chỉ chấp nhận 5% các hạt ngoại lai khi dùng số lợng hạt đại mạch lớn.
- Trọng lợng đại mạch nhỏ hơn (7 ữ 9)% trọng lợng hạt, không dùng
hạt có chỉ số lớn hơn 9% (10% ữ 12%).
- Dung trọng:
Đại mạch loại 1 dung trọng 680g/l hạt.
Đại mạch loại 2 dung trọng (650 ữ 680)g/l hạt.
Đại mạch loại 3 dung trọng (630 ữ650)g/l hạt.
- Trọng lợng tuyệt đối: đại mạch trung bình bằng (35 ữ 45)g/1000 hạt.
Đại mạch loại nặng > 44g/1000 hạt.
Đại mạch loại trung = (44 ữ 45)g/1000 hạt.
Đại mạch loại nhẹ = (35 ữ 40)g/1000 hạt.
Trong sản xuất chỉ dùng hai loại trên, loại thứ ba chỉ dùng với một tỷ
(1 ữ 1,2)% chất khô. Ta nhận thấy rằng gạo chứa nhiều tinh bột & ít protit
do đó trong quá trình nấu ta thu đợc một lợng lớn các chất hoà tan (khoảng
90% chất khô).
Qua đó ta thấy gạo là một sản phẩm phụ rất tốt thờng đợc dùng để nấu
kết hợp với malt (tỷ lệ thờng là 20%) & thu đợc những loại bia có chất lợng
cao.
Ngoài gạo ngời ta còn dùng tiểu mạch, ngô làm nguyên liệu thay thế.
Tuy nhiên tiểu mạch không có vỏ trấu và khi bột tiểu mạch tiếp xúc với nớc
thì protein của chúng dễ tham gia quá trình hydrat hoá để tạo thành phức
chất keo tụ. Phức chất này có đặc điểm là rất dai và dẻo, có thể kéo thành sợi
đợc gọi là gluten. Vì tính chất quí giá này mà tiểu mạch chỉ đợc dùng để sản
SVTH: Nguyễn Minh Phơng CNSH-K45
13
đồ án tốt nghiệp thiết kế nhà máy bia 10 triệu lít/năm
xuất bánh mỳ, vạn bất tắc dĩ mới sử dụng chúng trong sản xuất bia. Còn với
ngô thì trong công nghệ sản xuất bia, loại ngô đợc dùng thay thế malt đại
mạch chủ yếu là loại trắng đục (hàm lợng tinh bột cao, protein thấp) và đợc
sử dụng dới dạng bột đã nghiền nhỏ. Một trở ngại lớn khi đa ngô vào sản
xuất bia là phôi của chúng quá lớn, hàm lợng chất béo nhiều, khó lọc và
giảm độ bền keo cũng nh khả năng tạo bọt của bia. Để sử dụng loại cốc này
có hiệu quả, trớc lúc đa vào chế biến dịch đờng ngô phải qua một công đoạn
tách phôi và vỏ.
III. Hoa houblon.
Hoa houblon là một loại cây sống lâu năm, thuộc họ cây leo, chiều
cao trung bình của cây houblon thờng từ (10 ữ 15) m, lá cây hình bàn tay.
Hoa houblon gồm hoa đực và hoa cái. Trong ngành sản xuất bia ngời ta chỉ
sử dụng hoa cái cha thụ phấn, hoa đực không sử dụng đợc vì nó rất bé và
chứa rất ít hơng lupulin.
Cấu tạo của hoa houblon có những thành phần chính sau: cuống hoa,
cánh hoa và những hạt lupulin vàng óng tựa phấn hoa. Những hạt phấn hoa
hợp chất có hoạt tính sinh học cao, tạo sức căng bề mặt giúp cho bia có khả
năng giữ bọt rất lâu. Với nồng độ khá thấp, các chất đắng cũng có khả năng
ức chế rất nhanh sự phát triển của vi sinh vật. Vì vậy chúng có tính kháng
khuẩn rất cao và nhờ đó làm tăng độ bền sinh học của bia thành phẩm.
Thành phần chất đắng trong hoa houblon gồm nhiều hợp chất (tính
theo % chất khô):
- acid đắng: 6-9%.
- acid đắng: 3-4%.
Nhựa mềm: 5-6%.
Nhựa cứng: 1-2%.
- acid đắng.
Cấu tử chất đắng quan trọng số một này bao gồm 6 hợp chất:
humulon, cohumulon, adhumulon, prehumulon, posthumulon & 4
deoxyhumulon.
Khả năng hoà tan của - acit đắng trong nớc khoảng 500 mg/l, trong
dịch đờng thì ít hơn và trong bia thì hầu nh không đáng kể. ở giai đoạn đun
SVTH: Nguyễn Minh Phơng CNSH-K45
15
đồ án tốt nghiệp thiết kế nhà máy bia 10 triệu lít/năm
sôi dịch đờng với hoa houblon các hợp chất humulon không hoà tan trực tiếp
vào mà chúng phai trải qua giai đoạn trung gian là quá trình đồng phân hoá.
Sau đó các chất đồng phân này hoà tan và bị thuỷ phân thành các sản phẩm
có độ đắng cao hơn nhiều so với hợp chất nguyên thuỷ.
- axit đắng.
Nhóm axit này gồm: lupulon, colupulon, adlupulon, prelupulon.
Lupulon là hợp chất dạng tinh thể, màu trắng dạng lăng kính hoặc que dài,
nóng chảy ở 92C. So với humulon thì lupulon kém đắng hơn nhng tính
kháng khuẩn cao hơn.
Nếu bị oxy hoá - axit đắng chuyển thành hulupon, nếu phản ứng
kéo dài hulupon sẽ bị polyme hoá trở thành nhựa mềm và sau đó thành nhựa
này nhiều sẽ gây cho bia chát và đắng. Ngời ta sử dụng tanin của hoa
houblon để loại các cấu tử protein khó biến tính và kết lắng ra khỏi dịch đ-
ờng vì chúng tồn tại trong bia sẽ gây đục sau này.
4.Chất có chứa Nitơ.
Trong hoa houblon có chứa 1 số chất mà những chất ấy có chứa N:
protit, albumin, pepton, axitamin, muối amon ... trong số này có khoảng
44% những chất chứa N có khả năng kết tủa với axit phospho wolfram.
Tiếp đến khoảng 20% là muối amon, amit và 19% amin và những chất khác.
IV. Nớc.
Nớc là 1 trong các nguyên liệu chính để sản xuất bia chiếm (80 ữ
90)% trọng lợng bia thành phẩm. Thành phần hoá học và chất lợng của nớc
ảnh hởng trực tiếp tới toàn bộ kỹ thuật sản xuất và ảnh hởng rất lớn tới đặc
điểm, tính chất và chất lợng bia thành phẩm. Trong quá trình sản xuất bia
cần một lợng nớc rất lớn, một phần dùng để đun sôi, hồ hoá, đờng hoá, một
phần để rửa men, rửa thiết bị và nấu hơi. Việc sử dụng nớc rộng rãi nh vậy
đòi hỏi nớc phải có thành phần và tính chất thích hợp nhất định.
Thành phần của nớc phụ thuộc vào nguồn của nó. Nớc mạch thờng
chứa nhiều muối và chất hữu cơ hơn, nớc ma chứa nhiều khí hơn. Phụ thuộc
vào thành phần của các lớp đất mà nguồn nớc đi qua, những dòng nớc mạch
có những lợng muối và chất hữu cơ theo tỷ lệ khác nhau. Đặc biệt acit
cacbonat rất thừa thãi trong đất, nó hoà tan cacbonat kiềm thổ và những
cacbonat khác và đa chúng về các dạng bicacbonat. Nớc thiên nhiên rất giàu
SVTH: Nguyễn Minh Phơng CNSH-K45
17
đồ án tốt nghiệp thiết kế nhà máy bia 10 triệu lít/năm
các muối hoà tan dạng ở dạng ion, trong đó nhiều nhất là các catrion Ca,
Mg, Na, K, Fe, Al ... và các anion -OH, -HCO3, -NO2 ...
Trong trờng hợp dới khái niệm nớc dùng để nấu bia ta có thể hiểu là
nớc dùng để nấu dịch lên men. Thành phần và tính chất của nớc ảnh hởng
đến quá trình hồ hoá, đờng hoá. Ngoài ra các muối của chúng đi vào thành
- Hàm lợng muối
+
2
Mg
< 100 mg/l.
- Hàm lợng muối
Cl
: (75 ữ 150) mg/l.
- Hàm lợng CaSO4: (150 ữ 200) mg/l.
- Hàm lợng
+
2
Fe
< 0,3 mg/l.
- Vi sinh vật 100 tế bào/lít.
- Các kim loại nặng: không có.
SVTH: Nguyễn Minh Phơng CNSH-K45
18
đồ án tốt nghiệp thiết kế nhà máy bia 10 triệu lít/năm
- Các vi sinh vật gây bệnh: không có.
- Ecoli 2% (2 tế bào/lít).
V. Nấm men.
Nấm men dùng để sản xuất bia là loại vi sinh vật đơn bào thuộc giống
Saccharomyces. Nhiệt độ tối u cho sinh trởng của chúng là (25 ữ 30)C, nh-
ng một số loài trong giống này vẫn có thể phát triển tốt ở nhiệt độ (2 ữ 3)C.
Nấm men bia ngừng hoạt động ở nhiệt độ trên 40C và có thể chết dần ở
nhiệt độ này nhng chúng lại chịu đợc nhiệt độ thấp rất tốt, thậm trí ở nhiệt độ
-180C chúng vẫn sống. Khác với các vi sinh vật khác, nấm men bia có thể
phát triển trong môi trờng có oxy lẫn môi trờng không có oxy. Trong quá
cơ chất để tạo thành các sản phẩm lên men chậm. Đây là lý do để ngời ta ít
sử dụng loại nấm men chìm vào mục đích rút ngắn thời gian lên men bia hay
còn gọi là công nghệ sản xuất bia ngắn ngày trừ trờng hợp lên men có khuấy
trộn. Vì nấm men lắng xuống đáy thiết bị thành lớp dính chặt nên thông th-
ờng đến cuối giai đoạn lên men phụ, bia đã trong, khâu lọc thành phẩm trở
nên đơn giản và dễ dàng.
VI. Nguyên liệu phụ.
1.Chế phẩm enzyme Termamyl.
Dùng chế phẩm enzyme Termamyl để phá vỡ màng tinh bột biến
chúng thành trạng thái hoà tan của dung dịch và thuỷ phân một phần tinh
bột.
Chế phẩm enzyme Termamyl có bản chất là enzyme - amylaza chịu
nhiệt, pH trung tính, ở dạng lỏng, đợc sản xuất từ dịch nuôi cấy vi khuẩn
Bacillus licheniformiss trong phân tử có Ca
2+
. Nó có khả năng chịu nhiệt cao
hơn các chế phẩm enzyme - amylaza từ nấm men và nấm mốc, nhiệt độ tối
u là 90-95C, điều này rất thuận lợi cho dịch hoá tinh bột gạo vì nhiệt độ hồ
hoá gạo là 86C. Enzyme này thuỷ phân tinh bột ở mối liên kết -1,4
glucozit trong phân tử amyloza và amylopectin. Vì vậy tinh bột sẽ chóng bị
phân giải thành dextrin tan trong nớc. Hàm lợng sử dụng enzyme này là
0,1% so với nguyên liệu thay thế. Khi sử dụng enzyme có thể tăng hiệu suát
thu hồi chất hoà tan, tăng tỷ lệ nguyên liệu thay thế, giảm giá thành sản
phẩm.
SVTH: Nguyễn Minh Phơng CNSH-K45
20
đồ án tốt nghiệp thiết kế nhà máy bia 10 triệu lít/năm
2.Chế phẩm enzyme Cereflo.
Đây là tên thơng mại của enzyme - glucanaza, hoạt động tối u ở pH
= 5,5 6,0, nhiệt độ 50 - 60C, có tác dụng làm giảm độ nhớt dịch đờng,
Chọn thiết bị là máy nghiền búa. Cấu tạo của máy nghiền búa bao
gồm một sàng phân loại hình trụ khuyết (có thể hình dạng khác), trong đó có
SVTH: Nguyễn Minh Phơng CNSH-K45
21
đồ án tốt nghiệp thiết kế nhà máy bia 10 triệu lít/năm
một roto quay, trên rôto lắp nhiều đĩa, trên mỗi đĩa đợc gắn nhiều lỡi dao
bằng thép. Bằng lực cơ học, khi rôto quay (thông thờng 2940 vòng/phút) các
lỡi dao sẽ chém hạt nát vụn.
Kết quả nghiền gạo:
- Tấm lớn < 25%.
- Tấm nhỏ > 35%.
- Bột mịn > 75%.
Nghiền malt có nhiều phơng pháp khác nhau: chia làm 2 dạng lớn.
Nghiền khô với các phơng pháp:
+ Nghiền khô thờng.
+ Nghiền khô có phun ẩm vỏ.
+ Nghiền khô mịn.
Ưu điểm chung của nghiền khô là nghiền theo ngày, có thể nghiền tr-
ớc khi nấu một ngày.
Nghiền ớt với các phơng pháp:
+ Nghiền ớt có ngâm.
+ Nghiền ớt không ngâm.
Ưu điểm của nghiền ớt là vỏ malt đợc giữ nguyên vẹn, hạn chế trích
ly các chất gây mùi vị lạ vào trong dịch đờng.
Thiết bị nghiền malt:
Chọn thiết bị nghiền malt là máy nghiền bốn trục, một sàng. Máy
nghiền bốn trục, một sàng đợc dùng trong trờng hợp malt có độ nhuyễn tốt,
hoặc sản xuất các loại bia phổ thông. Cấu tạo của máy nghiền trục có hai cặp
trục phân bố trên và dới, ở giữa là sàng rung phân loại. Malt sau khi đợc
nghiền qua cặp rulô thứ nhất, bột nghiền đợc đổ xuống sàng. lọt qua lỗ sàng
không gỉ, cấu tạo hai vỏ có bao hơi bên ngoài để nấu. Nồi nấu có cánh khuấy
để tăng cờng quá trình truyền nhiệt và chống cháy cháo. Có nhiệt kế để đo
nhiệt độ, van an toàn áp lực, đồng hồ đo áp suất, một đờng nớc lạnh vào, một
đờng nớc nóng vào, một đờng cháo sang nồi malt, một đờng nớc thải, van xả
nớc ngng.
III. Chọn phơng pháp đờng hoá
Đờng hoá có mục đích phân cắt các hợp chất có phân tử lợng lớn
thành đờng có khả năng lên men. Nó trải qua 3 quá trình: hồ hoá, dịch hoá,
SVTH: Nguyễn Minh Phơng CNSH-K45
23
đồ án tốt nghiệp thiết kế nhà máy bia 10 triệu lít/năm
đờng hoá, mỗi quá trình diễn ra ở một nhiệt độ khác nhau trong một thời
gian khác nhau.
Có hai phơng pháp đờng hoá là:
- Phơng pháp đờng hoá toàn khối: tăng dần hoặc giảm dần nhiệt độ.
- Phơng pháp nấu từng phần: tam phân đoạn, nhị phân đoạn, nhất phân
đoạn.
Cả hai phơng pháp trên đều có khả năng nâng cao đợc hiệu suất đờng
hoá bằng các biện pháp:
- Hạ pH.
- Làm mềm nớc.
- Bổ sung chế phẩm enzyme.
Phơng pháp đờng hoá toàn khối:
- Ưu điểm: thời gian ngắn, thao tác đơn giản.
- Nhợc điểm: cần điểm dừng ở các nhiệt độ trung gian. Tuy nhiên, các
hạt tinh bột khó hoà tan vẫn không đợc thuỷ phân triệt để làm giảm hiệu suất
đờng hoá.
Phơng pháp đun sôi từng phần:
- Ưu điểm: tạo bớc nhảy nhiệt độ, tránh dừng ở nhiệt độ trung gian.
Đun sôi một phần dịch đờng để dịch hoá hoàn toàn tinh bột khó hoà tan,
+ Dịch đờng trong hơn.
+ Thể tích nớc rửa bã ít, diện tích chiếm chỗ nhỏ.
+ Năng suất ổn định, không phụ thuộc độ nhuyễn của malt.
- Nhợc điểm:
+ Dùng nhiều lao động thủ công cho tháo, lắp máy, tháo bã,
rửa, vệ sinh thiết bị.
+ Dễ bị oxy hoá bởi oxy không khí khi tháo dịch lọc.
+ Lợng dịch đờng phải đủ lớn. Phụ thuộc vào mức độ nghiền
càng mịn càng tốt.
Lọc bằng thùng lọc đáy bằng:
- Ưu điểm:
+ Có khả năng tự động hoá lọc rửa bã và tháo bã.
+ Dung tích làm việc của thùng lọc 220 kg/m
3
, tốc độ lọc
nhanh.
+ Dịch lọc không bị oxy hoá bởi oxy không khí.
- Nhợc điểm:
SVTH: Nguyễn Minh Phơng CNSH-K45
25
Copyright: Tài liệu đại học ©