1
tr−êng §¹i häc B¸ch khoa Hµ néi
ViÖn C«NG NGHÖ Sinh häc vµ C«NG NGHÖ Thùc phÈm
Bé m«n C«ng nghÖ c¸c S¶n phÈm Lªn men

H−íng dÉn thiÕt kÕ tèt nghiÖp

ThiÕt kÕ nhµ m¸y bia



PHẦN VI- Tính xây dựng

PHẦN VII- Tính kinh tế

PHẦN VIII- Vệ sinh an toàn thực phẩm và an toàn lao động

KẾT LUẬN

TÀI LIỆU THAM KHẢO

3
BỐ CỤC CHI TIẾT BẢN THIẾT KẾ

LỜI CÁM ƠN

LỜI MỞ ĐẦU
- Giới thiệu về sản phẩm, sơ lược về lịch sử phát triển, tình hình sản xuất và kinh doanh
sản phẩm này trên thế giới và ở Việt Nam và tầm quan trọng đối với nền kinh tế;
- Nêu mục đích và tầm quan trọng của đề tài. Phần I- Lập luận kinh tế

Phần này gồm các phần chính như sau:
1.1. Chọn địa điểm xây dựng nhà máy
1.2. Nguồn nguyên liệu: malt, nguyên liệu thay thế, nước, nấm men, sữa men, v.v...
1.3. Nguồn điện
1.4. Giao thông vận tải
1.5. Vệ sinh môi trường, xử lýnước thải

Tính ngược: Từ 1hl bia cần sản xuất → lượng nguyên liệu cần thiết

Các thông số ban đầu cần biết:
+ Độ ẩm nguyên liệu
+ Tỷ lệ nguyên liệu cần dùng
+ Độ hoà tan của nguyên liệu
+ Nồng độ dịch đường trước khi lên men
+ Tổn thất qua các công đoạn (Tuỳ theo từng công đoạn mà tổn thất có thể được tính
theo lượng nguyên liệu, lượng chất khô lượng dịch hoặc sản phẩm)

Một số thông số cần thiết
Malt Gạo
W, % 5-7 12-14
Độ hoà tan, % 65-76 75-85
Tỷ lệ nguyên liệu, % 60-100 40-0

Tổn thất qua các công đoạn: tùy thuộc vào năng suất, điều kiện, thiết bị và mức độ hiện đại
hóa của nhà máy
Nghiền: 0,5-1% so với nguyên liệu
Nấu, đường hoá, lọc: 2-3 (1,75%) chất hoà tan
Nấu hoa 5-10% lượng dịch do nước bay hơi
Lắng 2-3%
Làm lạnh nhanh 0,5-1%
Lên men chính & phụ 2-6%
Lọc bia& bão hoà CO2: 2-3%
Chiết chai: 2-6%
Chiết bock 0,5-1,5% A- TÍNH XUÔI: Tính cho 100 kg nguyên liệu ban đầu

Lượng chất khô của gạo là
100 × 0,3 × 0,995 × 0,87 = 25,97 kg
Lượng chất chiết từ gạo có trong 100 kg nguyên liệu là:
100 × 0,3 × 0,87 × 0,85 × 0,995 = 22,08 kg
* Tổng lượng chất khô có trong 100 kg nguyên liệu là:
64,77 + 25,97 = 90,74 kg
* Tổng lượng chất chiết có trong 100 kg nguyên liệu là:
49,23 + 22,08 = 71,31 kg
* Tính lượng chất hoà tan còn lại có trong dịch đường sau giai đoạn nấu, đường hoá, lọc:
Chọn tổn thất chất hoà tan chung của quá trình nấu, đường hoá, lọc là 1,5% (thường là 1-2%)
Lượng chất chiết còn lại trong dịch đường là: 71,31 × 0,985 = 70,24 kg 2- Tính lượng sản phẩm trung gian qua các giai đoạn

Khi đun hoa coi lượng chất khô hoà tan vào bằng lượng chất khô mất đi do vậy lượng
chất chiết sau đun hoa vẫn là 70,24 kg
Lượng dịch đường 10
o
S (sau khi đun hoa) là:
70,24 × 100 : 10 = 702,4 kg
Với dịch đường 10
o
S, ở 20
o
C có thể coi khối lượng riêng d
20/20
= 1,039 kg/l (tra bằng
phụ lục 1 trong tài liệu tham khảo "Các phương pháp phân tích ngành Công nghệ Lên men")
Do vậy, thể tích dịch 10S ở 20

3- Tính lượng men giống

Lượng men giống nuôi cấy tiếp vào trước khi lên men chính (10% so với lượng dịch đưa vào
lên men) là:
655,76 x 0,1 = 65,58 l
Lượng men sữa tiếp vào trước khi lên men chính (1% so với lượng dịch đưa vào lên men) là:
655,76 x 0,01 = 6,56 l 4- Tính lượng bã malt và gạo:

* Tính lượng bã khô của 100 kg nguyên liệu:
Tổng lượng chất khô của malt và gạo là:
64,77 + 25,97 = 90,74 kg
Tổng lượng bã khô của 100 kg nguyên liệu là:
90,74 - 71,31 = 19,43 kg

* Tính lượng bã ẩm
Độ ẩm bã 80 % (phụ thuộc thiết bị lọc: lọc khung bản hay nồi lọc)
Lượng bã ẩm là :
19,43 : 0,2 = 97,15 kg
Lượng nước trong bã là:
97,15 - 19,43 = 77,72 kg 5- Tính lượng nước dùng trong quá trình nấu và rửa bã
* Quá trình hồ hoá tỷ lệ (Bột gạo + 10% malt lót): nước =1:5
Lượng nước cho vào nồi hồ hoá:
(29,85 + 29,85 x 0,1) x 5 = 164,175 kg = 164,175 l
* Lượng nước có sẵn trong nguyên liệu ở nồi hồ hoá là:

+ V
nước trong dịch đun hoa

Do vậy lượng nước rửa bã là:
77,36 + 702,4 –472,92 = 306,84 l
* Tổng lượng nước cho vào hai nồi nấu và đường hoá là:
164,175 + 333,325 = 497,5 l 6- Tính các nguyên liệu khác
* Lượng hoa houblon:
Thông thường trên thế giới, lượng hoa Houblon sử dụng được tính toán dựa trên chỉ số
EBC của hoa Houblon (1 EBC = 1mg chất đắng) và chỉ số EBC yêu cầu của bia sản phẩm (đối
với bia vàng: EBC = 4÷7).
Trong ví dụ này, từ 100kg nguyên liệu sản xuất được 592,32 lít bia chai (ví dụ yêu cầu
EBC = 5 cho bia chai).
Vậy EBC cần thiết cho lượng bia chai nói trên là: 5 × 592,32 = 2961,6 EBC.
Dựa trên chỉ số EBC của hoa Houblon sử dụng, ta có thể tính toán được lượng hoa cần
dùng để đạt được chỉ số EBC trong bia như yêu cầu.

Tuy nhiên, các nhà máy bia ở Việt Nam thường tính toán một cách đơn giản hơn là 2 g
hoa cho 1 lít bia chai (hoặc 1g/l bia hơi).
Do đó trong ví dụ này, lượng hoa cần thiết là: 2 × 592,32 = 1184,64 g = 1,15 kg
Ta sử dụng hoa cao và hoa viên với tỉ lệ 50:50, biết rằng 1kg hoa viên tương đương với
1,3kg hoa cánh. Vậy lượng hoa viên cần dùng là:
1,15 × 0,5 / 1,3 = 0,4423 kg = 442,3 g
1kg hoa cao tương đương với 6kg hoa cánh. Vậy lượng hoa cao sử dụng là

8
1,15 × 0,5 / 6 = 0,0958 kg = 95,8 g

12
H
22
O
11
+ H
2
O → 4 C
2
H
5
OH + 4CO
2
Cứ 342 g maltoza tạo thành 176 g CO
2

Lượng dịch trước khi lên men (dịch 10
o
S có d=1,039 kg/l)là:
655,76 x 1,039 = 681,34 kg
Lượng chất chiết trong dịch lên men là:
681,34 x 0,1 = 68,13 kg
Coi toàn bộ lượng đường lên men là maltoza, hiệu suất lên men trong quá trình lên men
chính là 50-60% (lấy 55%), lượng CO
2
thu được là:
68,13 x 0,55 x 176/342 = 19,28 kg
Lượng CO
2
hoà tan trong bia là (2-3g CO

2
cần bão hoà thêm (ở 20
o
C) là:
0,93: 1,832 = 0,51 m
3