Đồ Án Tốt Nghiệp -1- SVTH: Ngô Văn Hà
LỜI MỞ ĐẦU
Với mức độ công nghiệp hóa- hiện đại hóa như hiện nay thì ngành công
nghiệp sản xuất rượu-bia và nước giải khát cần phải có những thay đổi nhanh
chóng để phù hợp với xu thế của thời đại. Theo đó nhu cầu của con người về bia
ngày càng tăng nên công nghệ và nguồn nguyên liệu để sản xuất bia (chủ yếu là
malt đại mạch) phải dồi dào và phù hợp với tình hình sản xuất của nước ta hiện
nay.
Malt là sản phẩm được chế biến từ các loại hạt ngũ cốc như: Đại mạch, tiểu
mạch, ngô, thóc,… cho nảy mầm trong điều kiện nhân tạo và sấy đến độ ẩm nhất
định trong điều kiện thích hợp.
Malt là một loại bán thành phẩm giàu chất dinh dưỡng, chứa 16-18% các
chất thấp phân tử dễ hòa tan, chủ yếu là đường đơn giản, dextrin bậc thấp, các axit
amin, chất khoáng, các vitamin và đặc biệt là hệ enzim phong phú, chủ yếu là
proteaza và amylaza.
Hiện nay, nước ta nói riêng và thế giới nói chung ở đâu cũng có nhà máy sản
xuất bia. Vì thế cần có một lượng lớn nguyên liệu là malt. Nhưng ở nước ta có rất
ít nhà máy để cung cấp lượng malt, mà chúng ta nhập từ nước ngoài là chủ yếu,
điều này làm cho giá thành sản phẩm cao, cho nên việc xây dựng các nhà máy sản
xuất malt ở nước ta là điều cần thiết.
Vì vậy, tôi được giao đề tài tốt nghiệp là: thiết kế nhà máy sản xuất malt
vàng với năng suất 50 tấn nguyên liệu/ngày.
Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng năng suất 50 tấn nguyên liệu/ngày
Đồ Án Tốt Nghiệp -2- SVTH: Ngô Văn Hà
Chương 1: LẬP LUẬN KINH TẾ-KỸ THUẬT
1.1. Sự cần thiết của đầu tư
Trong những năm trở lại đây ngành công nghiệp thực phẩm nói chung và
công nghiệp sản xuất rượu, bia nói riêng của nước ta đã có diện mạo mới.
Đi cùng với sự phát triển của công nghiệp rượu bia thì công nghiệp sản xuất
malt cũng phát triển.
Trong sản xuất rượu bia, malt không những là tác nhân đường hóa mà còn

1.2.4. Nguồn cung cấp nhiên liệu
Nhà máy nhập nhiên liệu cần cho sản xuất từ công ty xăng dầu gần đó.
Nguồn nhiên liệu cần cho nhà máy như dầu DO, FO, xăng, nhớt để cung cấp cho
lò hơi, vận hành ô tô
1.2.5. Nguồn cung cấp hơi
Trong nhà máy, hơi được sử dụng để sấy malt và do hệ thống các thiết bị lò
hơi riêng của nhà máy có công suất lớn cung cấp.
1.2.6. Nguồn cung cấp nước
Vì là nhà máy thực phẩm nói chung, nhà máy sản xuất malt nói riêng nên
nhu cầu về nước cho sản xuất, sinh hoạt, lò hơi là rất cần thiết. Vì vậy lấy nguồn
nước của khu công nghiệp qua xử lí và có giếng dự trữ.
1.2.7. Nước thải
Toàn bộ nước thải của nhà máy được qua hệ thống xử lí nước thải rồi cho
thoát cùng với hệ thống thoát nước thải của khu công nghiệp
1.2.8. Nguồn nhân lực
Tập trung chủ yếu là nguồn nhân lực của tỉnh nhà, các tỉnh lân cận. Đây
chính là nguồn nhân lực chủ yếu góp phần nâng cao năng suất, đem lại hiệu quả
kinh tế cho nhà máy.
1.2.9. Tiêu thụ sản phẩm
Một số nhà máy bia gần nhà máy sản xuất malt này như các nhà máy bia ở
các tỉnh miền Trung đều có thể đăng kí mua sản phẩm của nhà máy. Như bia
Lager, VBL, Huda,…
1.2.10. Giao thông, vận tải
Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng năng suất 50 tấn nguyên liệu/ngày
Đồ Án Tốt Nghiệp -4- SVTH: Ngô Văn Hà
Khu công nghiệp Điện Nam, Điện Ngọc là khu công nghiệp nằm giáp giữa
Quảng Nam và Đà Nẵng nên rất thuận tiện cho giao thông. Và khu công nghiệp
gần với cảng Đà Nẵng một cảng lớn của miền Trung nên rất thuận lợi cho giao
thông đường thủy. Do vậy việc xuất bán các sản phẩm cũng rất thuận lợi.
Tổng hợp những điều kiện đã nêu trên, em thấy việc xây dựng nhà máy sản

trọng lượng của vỏ. Ở đại mạch hai hàng có chất lượng cao, lượng vỏ trấu chiếm
Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng năng suất 50 tấn nguyên liệu/ngày
Đồ Án Tốt Nghiệp -6- SVTH: Ngô Văn Hà
khoảng 7÷8% trọng lượng chất khô của hạt, còn ở đại mạch đa hàng chiếm đến
11%. Trọng lượng của vỏ chiếm từ 10,5÷13% trọng lượng của hạt. Kích thước hạt
càng bé, tỉ lệ vỏ càng cao so với trọng lượng của khối hạt.
2.1.1.2. Nội nhũ
Nội nhũ là phần lớn nhất đồng thời là phần giá trị nhất của hạt. Ngoài cùng
của nội nhũ, tiếp giáp với vỏ hạt là lớp alơron. Lớp alơron rất giàu protein, chất
béo, đường, xelluloza, pentoza, vitamin và chất tro. Vì lớp alơron của đại mạch đa
hàng dày hơn đại mạch hai hàng cho nên hàm lượng protein của chúng nhiều hơn.
Dưới lớp alơron mới đến phần nội nhũ của hạt. Cấu trúc của nội nhũ gồm
các tế bào lớn có thành mỏng chứa đầy các hạt tinh bột, một ít protein, xelluloza,
chất béo, tro và đường.
2.1.1.3. Phôi
Phôi là phần sống của hạt. Trọng lượng của phôi chỉ chiếm khoảng 2,2÷5%
so với trọng lượng của hạt. Vai trò của phôi có tầm quan trọng đặc biệt không
những đối sự sống lưu truyền của cây mà ngay cả trong công nghệ sản xuất bia.
Phôi nằm ở dưới, gần đế của hạt bao gồm phôi lá, phôi rễ và nằm giữa
chúng là phôi thân .
Tiếp giáp giữa phôi và nội nhũ là gù. Gù là màng bán thấm: nó chỉ cho
phép các chất hoà tan từ nội nhũ thấm qua để chuyển về phôi và nước từ phía phôi
đi vào nội nhũ.
Phôi chiếm tỉ lệ không đáng kể so với trọng lượng của hạt. Mặt khác trong
quá trình chế biến, các thành phần trong phôi hoà tan rất ít vào dịch đường. Trong
công nghệ sản xuất bia, giá trị dinh dưỡng của phôi hầu như không đáng kể, mà
vai trò to lớn của nó là ở chỗ: đây là trạm hoạt hoá và là nhà máy sản xuất enzim,
và thiếu nó thì cơ sở lí thuyết của quá trình sản xuất malt coi như sụp đổ.
2.1.2. Thành hoá học của đại mạch
Thành phần hoá học của đại mạch rất phức tạp. Nó phụ thuộc vào giống đại

H
22
O
11
).
- Trisaccharit chủ yếu là rafinoza.
- Polysaccharit là hợp phần chiếm nhiều nhất trong thành phần gluxit của hạt
đại mạch. Chúng bao gồm tinh bột, xelluloza, hemixelluloza, pentozan,
amilan và các hợp chất dạng keo. Ba cấu tử đầu tiên có ý nghĩa quan trọng
nhất trong công nghệ sản xuất bia.
1. Tinh bột
Tinh bột là cấu tử chiếm vị trí số một về khối lượng cũng như về ý nghĩa
đối với công nghệ sản xuất bia. Hơn một nửa khối lượng chất khô của đại mạch là
tinh bột. Trong công nghệ sản xuất malt và bia, tinh bột có hai chức năng: chức
năng thứ nhất là nguồn thức ăn dự trữ cho phôi và chức năng thứ hai là nguồn
cung cấp chất hoà tan cho dịch đường trước lúc lên men.
Tinh bột được phân bố chủ yếu ở nội nhũ và một phần rất ít ở phôi. Chúng
tồn tại dưới dạng những khối lập thể, có kích thước khá bé, gọi là hạt tinh bột.
Tinh bột của đại mạch có các chỉ số lí hoá như sau:
-Tỉ trọng: 1,5 ÷1,6.
Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng năng suất 50 tấn nguyên liệu/ngày
Đồ Án Tốt Nghiệp -8- SVTH: Ngô Văn Hà
-Nhiệt lượng riêng: 0,27 Kcal/kg.
0
C
-Dễ dàng kết lắng trong nước.
-Quay mặt phẳng của ánh sáng phân cực sang bên phải với giới hạn góc quay
201,5 ÷204,3
0
.

trò đặc biệt quan trọng trong quá trình lọc dịch đường vì lớp vỏ trấu là vật liệu tạo
màng lọc phụ lí tưởng.
3. Hemixelluloza
Là thành phần chủ yếu tạo nên thành tế bào, hemixelluloza là một phức hệ
bao gồm pentozan, hexozan và axit uronic.
Dưới tác dụng xúc tác của nhóm enzim sitaza, hemixelluloza bị phân hủy
thành hexoza (galactoza và manoza) và pentoza (arabinoza và xilloza). Tất cả
những đường đơn này hoà tan bền vững vào dịch đường và tạo thành chất chiết, là
nguồn cung cấp dinh dưỡng cho nấm men.
Quá trình phá vở thành tế bào bởi nhóm enzim sitaza gọi là sitoliza. Quá
trình này đóng vai trò quan trọng ở giai đoạn ươm mầm vì đây là bước đột phá để
các enzim khác xâm nhập vào bên trong tế bào.
4. Các hợp chất pectin và các chất dạng keo
Các hợp chất pectin phân bố ở thành tế bào để tạo ra màng trung gian.
Trong các hợp chất pectin chiếm nhiều nhất về khối lượng phải kể đến
protopectin.
Sự tồn tại của các hợp chất pectin và các chất dạng keo trong dịch đường
mang tính chất hai mặt. Mặt tiêu cực là làm cho dịch có độ nhớt cao, khó lọc còn
mặt tích cực là tạo cho bia có vị đậm đà và làm tăng khả năng tạo và giữ bọt của
sản phẩm.
5. Saccharit thấp phân tử
Saccharit thấp phân tử hay saccharit đơn giản trong đại mạch chủ yếu là
một số đường đơn và đường kép. Cấu tử chiếm nhiều nhất trong nhóm này là
saccharoza, đạt tới 1,8% chất khô của hạt. Loại đường này được phân bố rất nhiều
ở phôi, chiếm đến 5,5% trọng lượng của bộ phận này.
Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng năng suất 50 tấn nguyên liệu/ngày
Đồ Án Tốt Nghiệp -10- SVTH: Ngô Văn
Hà
Lượng glucoza và fructoza trong hạt đại mạch là không đáng kể, tổng
lượng đường ngược khoảng 0,3÷0,4%, trong đó thì lượng glucoza có cao hơn một

glutein. Trong suốt quá trình sản xuất malt và bia thì levkozin, edestin và một
phần nhỏ của hodein hoà tan vào dịch đường và tồn tại trong bia, còn những cấu tử
khác thì bị kết lắng và bị thải ra ngoài theo bã malt và cặn lắng.
Proteid là những hợp chất được tạo thành từ một phân tử có bản chất
protein và một phân tử khác có bản chất là phi protein. Đại diện cho nhóm này là
nucleoproteid, lipoproteid, glucoproteid và phosphoproteid. Đặc điểm chung của
proteid là kém hoà tan hoặc hoà tan không bền vững. Trong công nghệ sản xuất
bia proteid gây ảnh hưởng đến chất lượng của sản phẩm vì thế ta phải loại bỏ tối
đa cấu tử này ra khỏi dịch đường.
2. Các hợp chất chứa nitơ phi protit
Các đại diện tiêu biểu của nhóm hợp chất này là: albumoza, pepton, peptit,
polypeptit và axit amin.
Albumoza và pepton có vai tò rất lớn trong việc tạo và giữ bọt, đồng thời
làm tăng thêm độ đậm đà của bia. Mặt trái của hai hợp chất hữu cơ này là ở hàm
lượng cao, chúng sẽ làm giảm độ bền keo của bia vì chúng là tác nhân gây đục bia.
Peptit là hỗn hợp nhiều hợp chất mà phân tử của chúng cũng được tạo
thành từ các gốc axit amin nhưng số lượng ít hơn rất nhiều so với albumoza và
pepton.
Căn cứ vào số gốc axit amin hợp thành, chúng được chia ra dipeptid,
tripeptid, polypeptid chúng dễ hoà tan vào dịch đường để tạo thành dung dịch bền
vững và tồn tại trong bia như là một trong những thành phần dinh dưỡng.
Axit amin tự do tồn tại trong đại mạch với một lượng không nhiều, chỉ
chiếm khoảng 0,1% so với lượng chất khô của hạt. Tuy chiếm một tỉ lệ rất nhỏ
nhưng vai trò của axit amin trong công nghệ sản xuất bia rất lớn: là nguồn cung
Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng năng suất 50 tấn nguyên liệu/ngày
Đồ Án Tốt Nghiệp -12- SVTH: Ngô Văn
Hà
cấp nitơ cho nấm men, là tác nhân chính tạo melanoid, tham gia tạo bọt và tồn tại
trong bia như một hợp phần dinh dưỡng quan trọng.
2.1.2.4. Polyphenol và chất đắng

6
và axit phosphoric. Hợp chất cuối
cùng này là nguồn cung cấp phospho cho nấm men, đồng thời làm tăng độ chua
tác dụng của dịch cháo ở giai đoạn đường hoá .
2.1.2.6. Vitamin
Đại mạch chứa các loại vitamin B
1
, B
2
, B
6
, C, PP
2
, tiền vitamin A, E,
axit pantotenic, biotin, axit pholievic và nhiều dẫn xuất vitamin khác. Tuy hàm
lượng rất ít nhưng hệ vitamin trong đại mạch đóng vai trò rất quan trọng trong
công nghệ sản xuất malt và vì chúng là nhân tố điều hoà sinh trưởng của mầm.
2.1.2.7. Chất khoáng
Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng năng suất 50 tấn nguyên liệu/ngày
Đồ Án Tốt Nghiệp -13- SVTH: Ngô Văn
Hà
Trong đại mạch bao gồm các chất khoáng sau: SiO
2
, MgO, CaO, Na
2
O,
SO
3
, Fe
2

hai nhóm chính: hidrolaza và decmolaza.
1. Hydrolaza (nhóm enzim thuỷ phân)
Phụ thuộc vào cơ chất bị thuỷ phân, các enzim xúc tác được chia thành các
phân nhóm: cacbohydraza, proteaza và esteraza.
∗ Cacbohydraza
Nhóm enzim này thuỷ phân gluxit cao phân tử thành các sản phẩm thấp
phân tử hơn. Trong nhóm này có hai phân nhóm nhỏ: polyaza và hexozidaza.
Hexozidaza là những enzim tham gia xúc tác thủy phân disaccharid, trisaccharid
và một số glucozid khác, polyaza là những enzim thuỷ phân gluxit cao phân tử
chúng bao gồm diastaza, amylaza và sitaza.
-Diastaza: bao gồm hai enzim: α-amylaza và β-amylaza.
+Enzim α-amylaza phân cắt tinh bột thành glucoza và dextrin. Trong đại
mạch khô, không chứa α-amylaza hoạt tính. Chúng chỉ được hoạt hoá ở giai đoạn
ngâm và ươm mầm, là enzim chịu nhiệt nhưng α-amylaza lại kém chịu chua, nhiệt
độ tối ưu của nó là 70°C còn pH= 5,7.
+Enzim β-amylaza tác động trực tiếp lên mạch amyloza, mạch nhánh và
hai đầu mạch chính của amylopectin. Sản phẩm thuỷ phân là đường maltoza và
dextrin.
Nhiệt độ tối ưu của nó là 63
0
C, còn pH=4,7.
- Sitaza: bao gồm hai enzim sitoclactaza và sitolitaza. Sitoclastaza thuỷ phân
hemixelluloza thành các sản phẩm trung gian còn sitolitaza thuỷ phân các sản
phẩm trung gian thành các sản phẩm cuối cùng là pentoza và hexoza. Nhờ quá
trình phân cắt này mà thành tế bào bị phá huỷ, tạo điều kiện thuận lợi cho các
enzim khác xâm nhập vào bên trong tế bào. Cũng do thành tế bào bị vỡ mà đến lúc
Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng năng suất 50 tấn nguyên liệu/ngày
Đồ Án Tốt Nghiệp -15- SVTH: Ngô Văn
Hà
sấy các hạt trở nên xốp. Trong kỹ thuật sản xuất malt, hiện tượng này ảnh hưởng

Đồ Án Tốt Nghiệp -16- SVTH: Ngô Văn
Hà
Amidaza
Chức năng chính của enzim amidaza là cắt nhóm amin khỏi axit amin để
tạo thành axit hữu cơ và giải phóng NH
3
. Chúng có thể phá vỡ mối liên kết peptid
(-C0-NH-) của các amid để phá huỷ chúng.
∗ Esteraza
Nhóm enzim này phân cắt mối liên kết este giữa các hợp chất hữu cơ khác
nhau, hoặc giữa các hợp chất hữu cơ và vô cơ. Nhóm này bao gồm lipaza và
phosphataza.
Lipaza
Chúng phá vỡ liên kết este giữa rượu đơn hoặc đa chức với các axit béo bậc
cao. Enzim này được phân bố chủ yếu ở phôi và lớp alơron. Trong giai đoạn ươm
mầm, hoạt lực của chúng tăng rất nhanh nhưng đến giai đoạn sấy malt thì chúng bị
phá huỷ. Nhiệt độ tối ưu cho hoạt động của của lipaza là 35
0
C, còn pH là 5.
Amilophosphataza
Enzim này tham gia hỗ trợ các quá trình thuỷ phân tinh bột. Chúng cắt mối
liên kết este của axit phosphoric trong phân tử amilopectin. Nhờ có quá trình này,
tinh bột được hồ hoá một cách dễ dàng hơn. Nhiệt độ tối ưu của enzim là 70
0
C còn
pH là 5,6.
Fitaza
Enzim này phá vỡ mối liên kết este giữa axit phosphoric với inozit, tức là
chúng tham gia thuỷ phân fitin. Quá trình này đóng một vai trò quan trọng trong
công nghệ sản xuất bia và H

6 Chất béo 2,5 2,9
7 Các chất khoáng 2,5 2,9
2.2. Nước
Trong công nghệ sản xuất malt, nước được sử dụng với nhiều mục đích
khác nhau: nước dùng để rửa, ngâm đại mạch mạch, vệ sinh phân xưởng v.v nên
lượng nước dùng trong nhà máy rất nhiều.
Trong nhà máy nước được lấy từ nguồn nước ngầm thông qua giếng
khoang. Thành phần và tính chất của nước rất ít khi đáp ứng được yêu cầu công
nghệ do vậy ta phải tiến hành xử lý nước. Quá trình này bao gồm các công đoạn :
lắng trong và lọc, làm mềm nước, bổ sung thêm các thành phần cần thiết cho nước
và cải tạo thành phần sinh học của nước.
Những yêu cầu cơ bản của nước dùng trong sản xuất malt:
Nước phải trong suốt không mùi, không có vị lạ và không chứa sinh vật gây
bệnh. Độ cứng của nước tốt nhất là 7mg đương lượng /lít.
Độ pH=6,7÷7,3
Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng năng suất 50 tấn nguyên liệu/ngày
Đồ Án Tốt Nghiệp -18- SVTH: Ngô Văn
Hà
Độ oxy không khí >1÷2mg/lít
Chuẩn độ coli = 300ml, Chỉ số coli = 3
Hàm lượng cặn khô: 250÷500mg/l; CaO: 80-160mg/l; MgO=20÷40mg/l;
Ca=10÷40mg/l; SiO=5÷15mg/l; N
2
O
5
=10mg/l .Ngoài ra các ion kim loại cũng ảnh
hưởng đến khả năng hút nước của hạt .Yều cầu Fe
2+
<0,3 mg/l; Mn
2+

2
CO
3
:

0,9kg/m³.
Na
2
CO
3
.10 H
2
O : 1,6kg /m³.
CaO : 1,3kg /m³.
Chất khử trùng nước: clorua vôi CaOCl
2
hoặc canxi hypoclorit Ca(OCl)
2
Chương 3 : DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ
3.1. Sơ đồ công nghệ
Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng năng suất 50 tấn nguyên liệu/ngày
Nguyên liệu (W = 12%)
Tạp chất
Rửa và sát trùng(W = 14%)
Nước
Chất sát trùng
(formalin)
Ngâm (W = 44%, T = 15
o
C, t = 48 giờ)


3.2. Chọn và thuyết minh qui trình công nghệ
3.2.1. Nguyên liệu
Hạt đại mạch nhập về phải có kích thước đồng đều, ít tạp chất, sạch. Hạt
còn tươi, có màu vàng đặc trưng của hạt, không bị mốc, không có mùi lạ, không
Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng năng suất 50 tấn nguyên liệu/ngày
Đồ Án Tốt Nghiệp -20- SVTH: Ngô Văn
Hà
có sâu. Mặt khác, hạt khi đem ra sản xuất nên bảo đảm tính đồng đều. Vì các hạt
đồng đều khi ngâm sẽ đạt độ ẩm như nhau và nảy mầm cũng giống nhau. Do đó
đại mạch trước khi đem ra sản xuất phải tiến hành phân loại theo kích thước của
nó.
Ta chỉ nhập đại mạch loại I và II nên không cần phân loại, mà đưa vào
xiclô bảo quản dự trữ.
3.2.2. Làm sạch
Trong đại mạch có chứa nhiều tạp chất vô cơ và hữu cơ, do đó phải được
làm sạch trước khi đem ra sản xuất.
Công việc làm sạch được thực hiện trong
thiết bị: quạt sàng, máy tách kim loại
Đại mạch khô với hàm ẩm từ 11÷13% sau khi
bảo quản ít nhất 6-8 tuần ta có thể đưa vào sản xuất

Máy làm sạch bằng từ tính sẽ loại trừ các mạt sắt ra khỏi khối hạt. Bộ phận
chủ yếu của thiết bị là thanh nam châm vĩnh cửu. Dòng của khối hạt đổ xuống mặt
nghiêng được điều chỉnh bằng một van hãm. Khi đi qua mặt phẳng nghiêng tất cả
các vật có từ tính đều bị giữ lại, còn đại mạch rơi xuống phễu và chuyển ra ngoài.
Chiều dày của lớp hạt trượt trên mặt phẳng nghiêng tối đa là 5mm và tốc độ dài
của chúng là 0,5m/s.
3.2.3. Rửa và sát trùng hạt
Hạt được rửa trong quá trình ngâm hạt. Khi ngâm các chất bẩn có trên
hạt sẽ hoà tan vào nước và các tạp chất nhẹ sẽ nổi lên trên rồi được vớt ra ngoài.
Để cho hạt được sạch hơn, người ta thường cho vào nước ngâm một ít formalin
với lượng 0,35 kg/m
3
.
3.2.4. Ngâm hạt
3.2.4.1. Mục đích
Hạt trước khi ngâm có độ ẩm 12% tức là lúc đó trong hạt chỉ có nước
liên kết đủ bảo toàn khả năng sống của hạt. Khi độ ẩm của hạt vượt quá 15% thì
trong hạt sẽ xuất hiện nước tự do. Nước tự do làm cho các chất dinh dưỡng được
Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng năng suất 50 tấn nguyên liệu/ngày
Đồ Án Tốt Nghiệp -22- SVTH: Ngô Văn
Hà
hoà tan và chuyển nó đến mầm, đồng thời cũng tạo điều kiện cho các enzim rơi
vào nội nhũ để chuyển các chất dự trữ thành chất hoà tan cho mầm sử dụng. Nước
tự do xuất hiện trong hạt thúc đẩy các quá trình sinh hoá có liên quan đến hoạt
động sống của mầm, tăng cường hô hấp và hoạt hoá men. Như vậy, ẩm tự do
không những làm nhiệm vụ chuyển các chất dinh dưỡng để nuôi mầm mà còn là
điều kiện để dẫn tới các quá trình sinh hoá trong hạt. Ẩm này xuất hiện trong hạt
chỉ bằng con đường nhân tạo là ngâm hạt.
3.2.4.2. Cơ sở lý thuyết của sự ngâm hạt
Những biến đổi hoá học của hạt trong khi ngâm không đáng kể. Hạt hô hấp

Yếu tố chính ảnh hưởng đến tốc độ ngâm là nhiệt độ của nước ngâm. Nhiệt
độ của nước càng cao thì nước thấm vào hạt càng nhanh. Sở dĩ như vậy vì khi
Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng năng suất 50 tấn nguyên liệu/ngày
Đồ Án Tốt Nghiệp -23- SVTH: Ngô Văn
Hà
nhiệt độ của nước tăng lên sẽ làm tăng sự trương nở các hệ keo hữu cơ (protein,
tinh bột, xenlulo) và tăng vận tốc khuếch tán của nước do sự chuyển động phân tử
tăng, độ nhớt của nước giảm. Do đó, nếu nhiệt độ của nước ngâm tăng thì chu kỳ
ngâm hạt sẽ được rút ngắn.
Ví dụ: Chu kỳ ngâm ở 15
0
C chỉ bằng 2/3 so với chu kỳ ngâm ở 10
0
C.
Nhiệt độ của nước ngâm tăng thì sự hô hấp của hạt cũng tăng và tốc độ sinh
sản của VSV có trên bề mặt hạt cũng tăng. Do đó nhu cầu về O
2
cũng tăng lên rất
nhiều. Ở nhiệt độ từ 12
0
C÷14
0
C là nhiệt độ thích hợp để ngâm đại mạch. Nếu
ngâm ở nhiệt độ cao sẽ dẫn đến sự phát triển phong phú của VSV. Tuy nhiên một
số nghiên cứu gần đây đã chỉ ra rằng ngâm “ ấm” (ngâm ở nhiệt độ 18
0
C và cao
hơn) không những rút ngắn chu kỳ ngâm mà còn làm cho chất lượng của malt tốt
hơn. Nhưng quá trình ngâm này chỉ thực hiện khi sử dụng chất sát trùng mạnh và
thông khí tích cực cho hạt.

Nước mềm thì ngâm hạt nhanh hơn. Độ cứng của nước ngâm tăng thì thời gian
ngâm cũng kéo dài. Do đó để ngâm hạt thì tốt nhất nên sử dụng nước có độ cứng
7mg đương lượng/lít.
Các muối của nước ngâm có thể tham gia phản ứng với các chất hữu cơ ở
vỏ hạt và làm ảnh hưởng đến tốc độ hoà tan của nó. Một số hoá chất cho vào nước
ngâm có tác dụng kích thích sự nảy mầm của hạt như H
2
O
2
, MnCl
2
, FeCl
2
, KCl và
NaCl. Đặc biệt NaCl làm chậm quá trình ngâm và nảy mầm của hạt.
Đại mạch và các chất khác có chứa những chất làm cản trở các men hô hấp
của hạt, tức là làm giảm khả năng hô hấp của nó, kìm hãm sự nảy mầm của hạt.
Đó là những sắc tố màu vàng, tập trung ở phần rìa của hạt và khi ngâm các sắc tố
này chuyển vào nước làm cho nước có màu vàng sáng. Tách được các chất này ra
khỏi hạt thì sẽ làm tăng hô hấp cho hạt và dẫn tới hạt nảy mầm nhanh hơn. Để loại
trừ sự ảnh hưởng của nó lên hạt thì phải thay nước cho hạt trong khi ngâm khoảng
5÷6 lần. Tuy nhiên cũng có thể dùng các chất màu để điều khiển quá trình hô hấp
của hạt theo hướng có lợi cho sản xuất về sau.
Mức độ ngâm hạt có ý nghĩa quan trọng đối với việc nảy mầm. Khi ngâm,
hạt cần phải hút một lượng nước không nhiều hơn so với lượng nước hút trong đất
khi nảy mầm tự nhiên. Khi ngâm hạt nhân tạo các điều kiện giữ nước không có
nên hạt có thể hút nước nhiều hơn theo yêu cầu. Khi đó xuất hiên nhiều hiện tượng
Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng năng suất 50 tấn nguyên liệu/ngày
Đồ Án Tốt Nghiệp -25- SVTH: Ngô Văn
Hà

sau đây:
- Thời gian mà hạt hút nước đến hàm ẩm cần thiết là ngắn nhất;
- Chế độ thông khí đầy đủ nhất, hạt nguyên vẹn nhất;
- Trạng thái cơ học và trạng thái sinh lý của hạt tốt nhất bảo đẩm cường lực
nảy mầm sau này của hạt cao nhất.
Ta chọn phương pháp ngâm gián đoạn trong dòng nước-không khí.
* Cách tiến hành
Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng năng suất 50 tấn nguyên liệu/ngày