Xem mẫu
- Đồ án tốt nghiệp -1- Nguyên Thị Hai Lý - 06SH
̃ ̉
LỜI MỞ ĐẦU
Malt là sản phẩm được chế biến từ các loại hạt hòa thảo như: đại mạch,
tiểu mạch, thóc, ngô … sau khi cho nảy mầm ở điều kiện nhân tạo và tiến hành
sấy đến độ ẩm nhất định.
Malt là một loại bán thành phẩm nhưng rất giàu chất dinh dưỡng. Malt có thể
dùng để chế biến các loại thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao như bột dinh
dưỡng cho trẻ em, các loại đồ uống tổng hợp cho người già. Dùng làm tác nhân
dịch hoá trong công nghệ sản xuất rượu cồn từ tinh bột, làm tác nhân đường hoá
trong sản xuất bánh kẹo, mạch nha ... Nhưng công dụng lớn nhất của malt là dùng
để sản xuất các loại nước uống có độ cồn thấp, đặc biệt là sản xuất bia.
Ngành bia Việt Nam đã có lịch sử trên 100 năm, hiện nay đang có gần 500 cơ
sở sản xuất lớn nhỏ khác nhau. Nguyên liệu dùng để sản xuất bia như malt, hoa
houblon … đều phải nhập khẩu từ nước ngoài về.
Với mức độ công nghiệp hóa - hiện đại hóa nhanh chóng như hiện nay, cùng
với nhu cầu của con người về bia ngày càng tăng, Chính phủ đã chỉ đạo xây dựng
ngành Rượu - Bia - Nước giải khát Việt Nam thành một ngành kinh tế mạnh,
nhanh chóng phát triển để phù hợp với xu thế của thời đại. Một trong những yêu
cầu đặt ra trước mắt là phải chủ động được nguồn nguyên liệu trong nước. Vì
thế sản xuất malt là một trong những hướng phát triển đầy tiềm năng của ngành
công nghiệp Rượu - Bia - Nước giải khát của Việt Nam.
Nắm bắt được xu thế đó em chọn đề tài tốt nghiệp của mình là: “ Thiết kế
nhà máy sản xuất malt đen, năng suất 31.000 tấn sản phẩm/năm”.
Đề tài: “Thiêt kế nhà may san xuât malt đen, năng suât 31.000 tân san phâm/năm.”
́ ́ ̉ ́ ́ ́ ̉ ̉
- Đồ án tốt nghiệp -2- Nguyên Thị Hai Lý - 06SH
̃ ̉
CHƯƠNG 1
LẬP LUẬN KINH TẾ KỸ THUẬT
1.1. Sự cần thiết của đầu tư
Công nghiệp rượu bia đang phát triển và chiếm một lĩnh vực lớn trong đời
sống. Cùng với sự phát triển của công nghiệp rượu bia thì công nghiệp sản xuất
malt cũng phát triển. Malt không những là tác nhân đường hóa mà còn là nguyên
liệu chính để sản xuất bia. Tuy nhiên, nhà máy sản xuất malt ở nước ta chưa
nhiều mà nhu cầu về malt lại rất lớn. Do đó yêu cầu về xây dựng một nhà máy
sản xuất malt là cần thiết và nhằm để đáp ứng các tiêu chí sau: đáp ứng nhu cầu
về malt nguyên liệu, giảm nhập khẩu malt, hạ giá thành sản phẩm và giải quyết
việc làm cho người lao động, giảm thiểu các tệ nạn xã hội.
1.2. Cơ sở thiết kế
1.2.1. Vị trí địa lí
Đà Nẵng là trung tâm kinh tế miền Trung, hướng gió chủ đạo là đông nam,
tốc độ gió trung bình 3-4 m/s, nhiệt độ nóng nhất trong năm 37 0C, độ ẩm tương
đối là 84%.
Đà Nẵng là một thành phố trực thuộc trung ương, có tốc độ phát triển kinh tế
lón nhất Miền Trung, được nhà nước không ngừng đầu tư và phát triển.
Đà Nẵng còn nằm trên trục đường chính của cửa ngõ hành lang Đông – Tây,
với điều kiện giao thông thuận lợi cả về đường bộ, đường sông, đường biển và
đường hàng không.
Khu công nghiệp Hoà Khánh có diện tích 423,5 m2 thuộc phường Hoà Khánh,
quận Liên Chiểu, thành phố Đà Nẵng. Nằm ngay trên quốc lộ 1A, cách ga Đà
Nẵng 10 km, cách cảng hàng không quốc tế Đà Nẵng 10 km, cách cảng Tiên Sa 20
km, cách cảng Sông Hàn 13 km, là nơi có điều kiện giao thông rất thuận lợi.
Việc chọn vị trí thích hợp sẽ ảnh hưởng đến hoạt động sau này của nhà máy.
Nhà máy đặt tại khu công nghiệp Hoà Khánh có rất nhiều ưu thế cho việc xuất
malt đi các nơi khác cũng như cho nhập liệu.
Đề tài: “Thiêt kế nhà may san xuât malt đen, năng suât 31.000 tân san phâm/năm.”
́ ́ ̉ ́ ́ ́ ̉ ̉
- Đồ án tốt nghiệp -3- Nguyên Thị Hai Lý - 06SH
̃ ̉
1.2.2. Nguồn nguyên liệu
Nhập khẩu từ Australia và các nước Tây Âu.
1.2.3. Nguồn cung cấp nhiên liệu
Nguồn nhiên liệu cần cho nhà máy như dầu DO, FO, xăng, nhớt … để cung
cấp cho lò hơi, vận hành ô tô ...
Nhà máy nhập nhiên liệu cần cho sản xuất từ công ty xăng dầu gần đó.
1.2.4. Nguồn điện
Nhà máy sử dụng điện để vận hành các thiết bị, sinh hoạt … được lấy từ
mạng lưới điện quốc gia thông qua các trạm biến áp. Ngoài ra để đảm bảo sự
hoạt động liên tục và ổn định nhà máy lắp thêm hệ thống phát điện dự phòng.
1.2.5. Nguồn cung cấp nước.
Nguồn cung cấp nước của nhà máy sẽ được lấy từ nguồn nước đã xử lý của
nhà máy nước Thủy Tú với công suất 14000 m3/ngày đêm. Sau đó được xử lý lại
bằng hệ thống xử lý nước của nhà máy, để đảm bảo đầy đủ các chỉ tiêu chất
lượng của nước trước khi đưa vào sản xuất.
1.2.6. Nguồn cung cấp hơi nước
Nhà máy có năng suất lớn vì thế để vận hành các thiết bị, đặc biệt là hệ
thống sấy malt thì đòi hỏi cần có một lượng hơi tương đối lớn. Do đó, nhà máy
cần lắp đặt hệ thống lò hơi có công suất lớn và hợp lý.
1.2.7. Hệ thống nước thải
Toàn bộ nước thải của nhà máy được qua hệ thống xử lí nước thải riêng rồi
cho thoát cùng với hệ thống thoát nước thải của khu công nghiệp.
1.2.8. Hợp tác hoá
Việc hợp tác giữa các nhà máy với nhau sẽ tăng cường sử dụng những nguồn
cung cấp điện, nước, công trình giao thông vận tải … Vấn đề tiêu thụ sản phẩm
nhanh có tác dụng giảm vốn đầu tư và hạ giá thành sản phẩm. Trong khu công
nghiệp Hòa Khánh có nhiều công ty đã được xây dựng và hoạt động, các công trình
hạ tầng như hệ thống cấp điện, cấp nước, đường giao thông, thông tin liên lạc ...
đã xây dựng sẵn sàng phục vụ cho các dự án đầu tư.
Đề tài: “Thiêt kế nhà may san xuât malt đen, năng suât 31.000 tân san phâm/năm.”
́ ́ ̉ ́ ́ ́ ̉ ̉
- Đồ án tốt nghiệp -4- Nguyên Thị Hai Lý - 06SH
̃ ̉
1.2.9. Nguồn lao động
Nhà máy tổ chức tuyển công nhân, cán bộ kỹ thuật ở trên toàn quốc nhưng
chủ yếu là các tỉnh lân cận.
1.2.10. Thị trường 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, Huda,…
1.2.11. Hệ thống giao thông
Khu công nghiệp Hòa Khánh nằm ở trên quốc lộ 1A rất thuận lợi cho giao
thông đường bộ, hơn nữa Đà Nẵng có cảng Tiên Sa rất thuận lợi cho giao thông
đường thủy liên hệ với với các vùng trong nước cũng như ở các nước trên thế
giới.
Kết luận: qua tất cả những điều kiện đã nêu trên thì việc xây dựng nhà máy
sản xuất malt đen ở Đà Nẵng là cần thiết, hợp lí và đủ điều kiện để xây dựng.
Đề tài: “Thiêt kế nhà may san xuât malt đen, năng suât 31.000 tân san phâm/năm.”
́ ́ ̉ ́ ́ ́ ̉ ̉
- Đồ án tốt nghiệp -5- Nguyên Thị Hai Lý - 06SH
̃ ̉
CHƯƠNG 2
̉
TÔNG QUAN
2.1. Giới thiệu về sản phẩm
Malt là sản phẩm được chế biến từ các loại hạt hòa thảo như đại mạch, tiểu
mạch, thóc, ngô … sau khi cho nảy mầm ở điều kiện nhân tạo và sấy đến độ ẩm
nhất định với những điều kiện bắt buộc.
Malt là một loại bán thành phẩm nhưng rất giàu chất dinh dưỡng: chứa 16%
các chất thấp phân tử dễ hòa tan và đặc biệt có hệ enzim phong phú.
Malt có thể dùng để chế biến các loại thực phẩm có chất lượng cao như bột
dinh dưỡng cho trẻ em, các loại đồ uống tổng hợp cho người già và phụ nữ có
thai. Dùng làm tác nhân dịch hóa trong công nghệ sản xuất rượu cồn từ tinh bột,
làm tác nhân đường hóa trong sản xuất kẹo mạch nha, và là nguyên liệu chính đ ể
sản xuất các loại bia.
Malt đen có màu sẫm, hương và vị ngọt đậm đặc trưng. Malt đen dùng đ ể
sản xuất các loại bia đen. Bia sản xuất từ malt đen có độ nhớt cao, hương và vị
mang hương vị của malt và do melanoid quyết định.
Để tạo được lượng melanoid cần thiết thì điều kiện cần là trong malt tươi
phải có nhiều đường, nhiều sản phẩm thủy phân của protein, đặc biệt là axit
amin. Và điều kiện đủ là malt tươi phải được sấy ở 105 0C trong một thời gian
nhất định để tạo màu và hương vị đặc trưng của malt đen (nhiệt độ và thời gian
lớn hơn malt vàng).
Muốn malt tươi đạt yêu cầu như trên thì đại mạch phải được ngâm đến hàm
ẩm 45-47%, ươm mầm ở nhiệt độ 18-220C với thời gian 8 ngày. Ngoài ra, cần bổ
sung chất kích thích sinh trưởng vào cuối giai đoạn ngâm, đầu giai đoạn ươm đ ể
rút ngắn thời gian ươm.
2.2. Nguyên liệu sản xuất
Nguyên liệu sử dụng là hạt đại mạch.
Đề tài: “Thiêt kế nhà may san xuât malt đen, năng suât 31.000 tân san phâm/năm.”
́ ́ ̉ ́ ́ ́ ̉ ̉
- Đồ án tốt nghiệp -6- Nguyên Thị Hai Lý - 06SH
̃ ̉
Hat đai mach đong vai trò rất quan trọng, cung câp tinh bôt cân thiêt cho san
̣ ̣ ̣ ́ ́ ̣ ̀ ́ ̉
xuât bia, nó ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng của malt, malt có chât lượng tốt
́ ́
mới san xuât ra được bia ngon, đap ứng nhu câu cua người tiêu dung. Có nhiều loại
̉ ́ ́ ̀ ̉ ̀
nguyên liệu dùng để sản xuất malt nhưng đại mạch là nguyên liệu chính dùng đ ể
sản xuất malt bia vì những lí do sau:
- Đại mạch dễ điều khiển quá trình ươm mầm.
- Đại mạch cho tỉ lệ enzyme cân đối thích hợp với công nghệ sản xuất bia.
- Vỏ đại mạch dai nên nghiền ít nát và tạo lớp trợ lọc rất xốp.
- Malt đại mạch cho bia có hương vị đặc trưng hơn so với các malt khác.
- Ở một số nước thì đại mạch dễ trồng hơn so với các loại lúa mạch khác.
2.2.1. Cấu tạo hạt đại mạch
2.2.1.1. Vỏ
Là vỏ trấu bao bọc bên ngoài hạt.
Thành phần chủ yếu là xenluloza kết chặt lại nhờ chất khoáng licnhin.
Dưới lớp vỏ trấu là lớp vỏ quả.
Dưới lớp vỏ quả là lớp vỏ hạt. Gồm hai lớp tế bào, có vai trò như một màng
bán thấm: chỉ cho nước thấm vào bên trong hạt đồng thời giữ cho các chất hòa tan
trong hạt không thấm ra ngoài.
2.2.1.2 Nội nhũ
Là phần lớn nhất và giá trị nhất của hạt.
Ngoài cùng của lớp nội nhũ, tiếp giáp với lớp vỏ là lớp alơron. Lớp alơron
giàu: protein, chất béo, xenluloza, pentozan, vitamin và chất tro.
Dưới lớp alơron là lớp nội nhũ thật của hạt. Cấu trúc gồm các tế bào có
thành mỏng chứa đầy các hạt tinh bột, một ít protein, xenluloza, chất béo, tro và
đường.
2.2.1.3 Phôi
Là phần sống của hạt, trọng lượng chiếm 2,5-5% trọng lượng hạt. Có tầm
quan trọng đặc biệt đối với sự sống của cây và ngay cả trong công nghiệp sản
xuất bia.
Đề tài: “Thiêt kế nhà may san xuât malt đen, năng suât 31.000 tân san phâm/năm.”
́ ́ ̉ ́ ́ ́ ̉ ̉
- Đồ án tốt nghiệp -7- Nguyên Thị Hai Lý - 06SH
̃ ̉
Quá trình chế biến hạt đại mạch thành malt, được đặt nền tảng trên sự nảy
mầm của hạt (tức phát triển của phôi). Giai đoạn này, quá trình sinh học chủ yếu
xảy ra là sự hoạt hóa và tích lũy hoạt lực của hệ enzim trong hạt.
Phôi nằm ở phía dưới, gần đế hạt, gồm: phôi lá, phôi rễ và giữa chúng là
phôi thân.
Tiếp giáp giữa phôi và nội nhũ là ngù. Đó là một màng bán thấm.
2.2.2. Thành phần hóa học
2.2.2.1. Nước
Thuỷ phần của đại mạch có ảnh hưởng lớn đến quá trình vận chuyển và bảo
quản hạt. Hàm ẩm cao sẽ kích thích quá trình hô hấp và tự bốc nóng của hạt. Thuy
̉
phân quá mức cho phep tao điêu kiên thuân lợi cho vi sinh vât phat triên, đăc biêt cac
̀ ́ ̣ ̀ ̣ ̣ ̣ ́ ̉ ̣ ̣ ́
loai vi khuân hoai sinh, gây thôi rửa hat. Đại mạch có thuỷ phần cao sẽ làm tăng
̣ ̉ ̣ ́ ̣
chi phí vận chuyển một cách vô ích. Người ta đã xác định được rằng, hàm ẩm của
đại mạch tăng 1% thì hiệu suất chiết thu hồi giảm 0,76%. Hàm ẩm tối đa cho
phép khi đưa đại mạch vào bảo quản là 13%.
2.2.2.2. Gluxit
Gluxit của hạt đai mach chia làm bốn nhóm: monosaccharit, disaccharit,
̣ ̣
trisaccharit và polysaccharit.
- Monosaccharit bao gồm: glucoza, fructoza (C6H12O6) và xiloza (C5H10O5).
- Disaccharit chủ yếu là saccharoza và maltoza (C12H22O11).
- 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.
a. Tinh bột: Tinh bột chiếm vị trí số một về khối lượng ( hơn môt nửa chât
̣ ́
khô ). Trong công nghệ sản xuất malt và bia, tinh bột có hai chức năng: Là nguồn
thức ăn dự trữ cho phôi, và là nguồn cung cấp chất hoà tan cho dịch đ ường tr ước
lúc lên men.
Đề tài: “Thiêt kế nhà may san xuât malt đen, năng suât 31.000 tân san phâm/năm.”
́ ́ ̉ ́ ́ ́ ̉ ̉
- Đồ án tốt nghiệp -8- Nguyên Thị Hai Lý - 06SH
̃ ̉
Yêu cầu về hàm lượng tinh bột của đại mạch là lớn hơn 65%, có thể là 70%.
b. Xelluloza: Xelluloza rất dai và rất khó bị phân cắt trong môi trường bình
thường, không tan trong nước. Xelluloza đóng vai trò đặc biệt quan trọng trong quá
trình lọc dịch đường vì lớp vỏ trấu là vật liệu tạo màng lọc phụ lí tưởng.
c. Hemixelluloza: Là thành phần chủ yếu tạo nên thành tế bào, hemixelluloza
là một phức hệ bao gồm pentozan, hexozan và axit uronic. Bị thủy phân bởi nhóm
enzim sitaza, tạo thành đường đơn hòa tan bền vững vào dịch đ ường gọi là chất
chiết. Quá trình này đóng vai trò quan trọng ở giai đoạn ươm mầm vì đây là bước
đột phá để các enzym khác xâm nhập vào bên trong tế bào.
d. Saccharit thấp phân tử: Saccharit thấp phân tử trong đại mạch chủ yếu là
một số đường đơn và đường kép, chiếm nhiều nhất trong nhóm này là saccharoza,
được phân bố rất nhiều ở phôi. Các loại đường đơn giản trong hạt đại mạch tuy
lượng không đáng kể nhưng đóng vai trò rất quan trọng đối với sự phát triển c ủa
phôi, đặc biệt là ở giai đoạn đầu của quá trình ươm mầm.
e. Các hợp chất pectin và các chất dạng keo: Có bản chất là hydratcacbon,
khi thủy phân cho sản phẩm là đường đơn giản galactoza và xiloza. 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. Mặt tích cực là tạo cho bia có vị đ ậm đà và làm
tăng khả năng tạo bot, giữ bọt bia.
̣
2.2.2.3. Các hợp chất chứa nitơ:
Các hợp chất này quyết định chất lượng của sản phẩm cuối cùng.
a. Protit: Nếu hàm lượng cao quá, bia dễ bị đục, rất khó bảo quản. Ngược
lại nếu quá thấp, quá trình lên men sẽ không triệt để, bia kém bọt, vị kém đậm và
kéo theo nhiều chỉ số non yếu khác. Khả năng tạo bọt và giữ bọt của bia cũng như
độ bền keo của chúng phụ thuộc vào mức độ thuỷ phân của protit. Theo cổ điển
thì protit chia làm hai loại: Protit phức tạp còn gọi là proteit, Protit đ ơn gi ản còn
gọi là protein.
Hàm lượng protit tốt nhất là 8÷ 10%
Đề tài: “Thiêt kế nhà may san xuât malt đen, năng suât 31.000 tân san phâm/năm.”
́ ́ ̉ ́ ́ ́ ̉ ̉
- Đồ án tốt nghiệp -9- Nguyên Thị Hai Lý - 06SH
̃ ̉
b. 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.
2.2.2.4. Các hợp chất không chứa Nitơ
Cac hợp chât không chứa nitơ gôm: polyphenol, chât đăng, fitin, axit hữu cơ,
́ ́ ̀ ́ ́
vitamin và chât khoang.
́ ́
a. Polyphenol và chất đắng:
Polyphenol trong hạt đại mạch tập trung chủ yếu ở lớp vỏ. Những hợp chất
này có tính chất rất có lợi cho công nghệ sản xuất bia là dễ dàng kết hợp với protit
cao phân tử để tạo thành phức chất dễ kết lắng, làm tăng độ bền keo của sản
phẩm. Mặt khác, nó cũng là nhân tố ảnh hưởng đến hương và vị của bia.
Chất chát và chất đắng có trong đại mạch thuộc nhóm lipoid, chúng gây ra vị
đắng khó chịu cho bia. Để loại trừ chúng ta ngâm hạt trong môi trường kiềm nhẹ.
b. Fitin: Fitin là muối đồng thời của canxi và magie với axit inozitphosphoric
C6H6O6(H2PO3)6. Khi bị thuỷ phân sẽ tạo thành inozit C 6H6(OH)6 và axit
phosphoric..
c. Vitamin: Đại mạch chứa các loại vitamin B1, B2, B6, C, PP2, 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.
d. Chất khoáng: Trong đại mạch bao gồm các chất khoáng sau: P2O5, SiO2,
K2O, MgO, CaO, Na2O, SO32- , Fe2O3, Cl1-. Đặc biệt có ý nghĩa là nguyên tố
phospho vì nó đóng vai trò chủ yếu trong việc hình thành hệ thống đệm của dịch
đường.
e. Chất béo và lipoid: Hàm lượng chất béo và lipoid trong hạt đại mạch dao
động trong khoảng 2,5-3% lượng chất khô của hạt. Tập trung chủ yếu ở phôi và
lớp alơron. Thành phần chủ yếu của các loại dầu béo trong đại mạch là este của
glyxerin với các axit béo bậc cao. Ở giai đoạn ươm mầm, một phần chất béo và
lipoid bị thuỷ phân bởi enzym lipaza.
Đề tài: “Thiêt kế nhà may san xuât malt đen, năng suât 31.000 tân san phâm/năm.”
́ ́ ̉ ́ ́ ́ ̉ ̉
- Đồ án tốt nghiệp -10- Nguyên Thị Hai Lý - 06SH
̃ ̉
f. Enzym: Enzym là những hợp chất hữu cơ, có hoạt tính sinh học rất cao, có
cấu tạo phân tử rất phức tạp. Ở giai đoạn hình thành hạt, hoạt lực của các nhóm
enzyme rất cao. Đến giai đoạn hạt chín hoạt lực của chúng giảm một cách đáng
kể. Đến giai đoạn ngâm, hạt hút nước bổ sung đến 43-44% thì hệ enzyme được
giải phóng khỏi trạng thái liên kết chuyển thành trạng thái tự do. Đến giai đoạn
ươm mầm hoạt lực của các enzyme đạt đến mức tối đa, đến lúc đường hoá chúng
có khả năng thuỷ phân gần như hoàn toàn các hợp chất cao phân tử trong nội nhũ
của hạt.
Trong đại mạch chứa một lượng enzym rất phong phú, chúng được xếp vào
hai nhóm chính: hidrolaza và decmolaza.
Hydrolaza (nhóm enzym thuỷ phân).
Phụ thuộc vào cơ chất bị thuỷ phân, các enzym xúc tác được chia thành các
phân nhóm: cacbohydraza, proteaza và esteraza.
Decmolaza (enzym oxy hoá-khử).
Nhóm enzym decmolaza xúc tác phản ứng oxi hoá khử của quá trình hô hấp
và phân giải yếm khí gluxit, chúng tham gia quá trình trao đổi chất của tế bào.
Nhóm enzym này đóng vai trò quyết định trong việc hoạt hoá và phát triển của phôi
ở giai đoạn ươm mầm. Đại diện tiêu biểu trong nhóm enzym này là dehydraza,
oxydaza và catalaza.
2.2.3. Chỉ tiêu cảm quan, chỉ tiêu kỹ thuật
Sử dụng đại mạch hạt mẩy, hình elip, màu vàng sáng.
Năng lực nảy mầm: 97- 99%
Khả năng nảy mầm: 98- 99%
Đề tài: “Thiêt kế nhà may san xuât malt đen, năng suât 31.000 tân san phâm/năm.”
́ ́ ̉ ́ ́ ́ ̉ ̉
- Đồ án tốt nghiệp -11- Nguyên Thị Hai Lý - 06SH
̃ ̉
Bảng 2.1. Bảng tổng kết một số tiêu chuẩn chất lượng của đại mạch dùng
để sản xuất malt đen
STT Các tiêu chuẩn Khoảng dao động
1 Nước
- Đồ án tốt nghiệp -12- Nguyên Thị Hai Lý - 06SH
̃ ̉
Vai trò: Trong công nghệ sản xuất malt thì nước là một chất hỗ trợ kỹ thuật,
nước được sử dụng với nhiều mục đích khác nhau: nước dùng để rửa, ngâm đại
mạch mạch, vệ sinh phân xưởng ... nên lượng nước dùng trong nhà máy rất nhiều.
Yêu cầu: Nhà máy sử dụng nước máy đã được sử lý sơ bộ tuy nhiên 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 lại. 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 7 mg đương lượng/lít.
- Độ pH = 6,7-7,3
- Độ oxy không khí > 1-2 mg/lít
- Chuẩn độ coli = 300 ml
- Chỉ số coli = 3
- Hàm lượng cặn khô: 250-500 mg/l; CaO = 80-160 mg/l; MgO = 20-40 mg/l;
Ca = 10-40 mg/l; SiO = 5-15 mg/l; N2O5 = 10 mg/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; Mn2+ < 0,05
mg/l; Pb+ < 0,1 mg; Cu2+ < 3 mg/l; A5 < 0,05 mg/l; Na < 35 mg/l. Trong đó Fe 2+ là
nguyên tố ảnh hưởng rất lớn. Sắt tồn tại trong nước chủ yếu dưới dạng
Fe(HCO3)2. Với hàm lượng cao chúng gây ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng
của malt. Ở giai đoạn ngâm, trên vỏ hạt bị kết tủa một lớp mỏng Fe(OH) 2, lớp này
sẽ cản trở đến tốc độ hút nước của hạt, cản trở sự tiếp xúc oxy và giải phóng
CO2 khi hạt hô hấp.
Ngoài ra Fe2+ còn có thể tham gia phản ứng hoá học với các chất màu để tạo
thành các phức chất làm biến đổi màu của hạt đại mạch.
2.3.2. Gibberellin
Đề tài: “Thiêt kế nhà may san xuât malt đen, năng suât 31.000 tân san phâm/năm.”
́ ́ ̉ ́ ́ ́ ̉ ̉
- Đồ án tốt nghiệp -13- Nguyên Thị Hai Lý - 06SH
̃ ̉
Tác dụng của Gibberellin:
- Kích thích quá trình nảy mầm của nhiều loại hạt.
- Lược bỏ giai đoạn ngủ của nhiều loại củ, kích thích chúng mọc mầm
nhanh.
- Thúc đẩy quá trình trổ bông và kết trái của nhiều loại thực vật.
- Hạn chế, thậm chí loại bỏ hoàn toàn được tác động ức chế của ánh sáng
đến sự sinh trưởng của thực vật.
Gibberellin được sử dụng phun vào khối hạt đại mạch lúc nó đã trương nở
tức là vào khoảng ngày cuối của quá trình ngâm và ngày đầu tiên của giai đoạn
ươm mầm.
2.3.3. Chất sát trùng
Các chất sát trùng thường dùng là: formalin, NaOH, Na2CO3 , CaO ... Được sử
dụng chủ yếu trong quá trình rửa và sát trùng hạt nhằm loại bỏ các vi sinh vật gây
hư hỏng nguyên liệu trước khi đưa vào ngâm hạt.
Yêu cầu: - Formalin: Cứ 1 tấn đại mạch cần 1-1,5 kg.
- NaOH: 0,35 kg/m³.
- Na2CO3: 0,9 kg/m³.
- CaO: 1,3 kg/m³.
Ở nhà máy dùng Formalin.
2.4. Một số quá trình sinh hóa quan trọng trong công nghệ sản xuất malt đen
2.4.1. Các quá trình xảy ra khi ngâm hạt
Sự thẩm thấu và khuếch tán của nước vào hạt
Sự hòa tan các chất polyphenol, chất chát, chất màu ở vỏ hạt vào môi trường.
Sự thẩm thấu một số ion và muối hòa tan trong nước vào hạt.
Sự hút nước và trương nở của tế bào.
Sự hòa tan các hợp chất thấp phân tử trong nội nhũ vào nước.
Sự vận chuyển các chất hòa tan về phôi.
Sự hòa tan tất cả enzym có trong hạt vào nước hay là sự giải phóng enzym
khỏi trạng thái liên kết thành trạng thái tự do.
Đề tài: “Thiêt kế nhà may san xuât malt đen, năng suât 31.000 tân san phâm/năm.”
́ ́ ̉ ́ ́ ́ ̉ ̉
- Đồ án tốt nghiệp -14- Nguyên Thị Hai Lý - 06SH
̃ ̉
Sự hoạt hóa hệ enzym oxy hóa - khử và enzym thủy phân.
Sự hô hấp của hạt.
Sự thủy phân các chất hữu cơ cao phân tử.
Xuất hiện dấu hiệu của sự phát triển cây non ở phôi.
Trong các quá trình trên thì hô hấp của hạt và sự hoạt hóa hệ enzym thủy
phân là hai quá trình quan trọng nhất.
2.4.2. Các quá trình xảy ra khi ươm mầm
• Sự biến đổi hình thái:
Bên ngoài: Xuất hiện rễ mầm, phải khống chế mầm, nếu mầm phát triển
mạnh sẽ tiêu tốn nhiều chất khô. Trong công nghệ sản xuất malt thường khống
chế chiều dài của mầm: 1/3-1 chiều dài hạt.
Bên trong: Màng của hạt thủy phân tức là nó bị hòa tan. Nhờ đó mà các
enzym thủy phân có thể tiến sâu vào các tế bào của hạt để thủy phân các chất có
trong hạt.
• Sự hoạt hóa các enzym:
Các hệ enzym đều được tích lũy và tăng về hàm lượng và hoạt lực.
• Quá trình hô hấp:
Năng lượng cung cấp cho hạt nảy mầm là do quá trình hô hấp sinh ra. Nếu
quá trình hô hấp xảy ra mạnh thì tiêu tốn nhiều chất khô. Hô hấp trong quá trình
nảy mầm có thể xảy ra yếm khí hoặc hiếu khí phụ thuộc vào điều kiện môi
trường.
• Sự thủy phân các chất:
Dưới tác dụng của các enzym nội tại, trong hạt xảy ra hàng loạt các phản
ứng sinh hóa dẫn tới sự thay đổi các thành phần hóa học của hạt.
Sự hòa tan thành tế bào dưới tác dụng của enzym sitaza
Sự thủy phân tinh bột dưới tác dụng của hệ enzym amylaza
Sự thủy phân protein nhờ proteaza
Sự thủy phân chất béo nhờ enzym lipaza
2.4.3. Các quá trình xảy ra khi sấy malt
Đề tài: “Thiêt kế nhà may san xuât malt đen, năng suât 31.000 tân san phâm/năm.”
́ ́ ̉ ́ ́ ́ ̉ ̉
- Đồ án tốt nghiệp -15- Nguyên Thị Hai Lý - 06SH
̃ ̉
Quá trình xảy ra khi sấy malt được chia ra làm ba pha:
Ở pha sinh lý: kéo dài từ lúc bắt đầu sấy đến khi hàm ẩm giảm đ ến 30%.
Đặc điểm của giai đoạn này là rễ và lá mầm vẫn phát triển vì độ ẩm và nhiệt độ
thích hợp nên quá trình này diễn ra với cường độ khá mạnh.
Pha enzim: hệ thống enzim thuỷ phân hoạt động mạnh và tạo ra một lượng
đáng kể các chất thấp phân tử dễ hoà tan.
Pha hoá học: tạo thành các chất thơm, vị đặc trưng, các chất màu và sự biến
tính của protein và quan trọng nhất là xảy ra phản ứng tạo melenoidin, caramen.
Đề tài: “Thiêt kế nhà may san xuât malt đen, năng suât 31.000 tân san phâm/năm.”
́ ́ ̉ ́ ́ ́ ̉ ̉
- Đồ án tốt nghiệp -16- Nguyên Thị Hai Lý - 06SH
̃ ̉
CHƯƠNG 3
DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ
3.1. Sơ đồ dây chuyền công nghệ
Hạt đại mạch (W=13%)
Làm sạch Tạp chất
Nước, chất sát trùng Khí nén
Rửa và sát trùng
( formalin 40% )
H2O (12÷150C), chất
Ngâm (T=72h) Khí nén
kích thích sinh trưởng
(Gibberelin 2%)
W=46%
Ươm mầm Không khí
( t =180-220C, T=8 ngày)
o
điều hòa
W=45%
Sấy malt ( tomax = 1050C, T=48h)
W=2%
Tách rễ, mầm Rễ, mầm
W=2%
Bảo quản (T=3-4 tuần)
Đóng gói
Đề tài: “Thiêt kế nhà may san xuât malt đen, năng suât 31.000 tân san phâm/năm.”
́ ́ ̉ ́ ́ ́ ̉ ̉
- Đồ án tốt nghiệp -17- Nguyên Thị Hai Lý - 06SH
̃ ̉
3.2. Chọn và thuyết minh dây chuyền công nghệ
3.2.1. Làm sạch
3.2.1.1. Mục đích
Loại bỏ các tạp chất ra khỏi nguyên liệu trước khi sản xuất.
3.2.1.2. Tiến hành
Công việc làm sạch, phân loại được thực hiện trong thiết bị: quạt sàng và
máy tách kim loại.
Quá trình làm sạch được thực hiện trước khi đưa vào sản xuất.
Quạt sàng
Dùng để quạt bụi, hạt lép, rơm rạ, các
tạp chất nhẹ, đá sỏi và nhiều tạp chất khác
có trong khối hạt.
Bộ phận làm việc của quạt sàng bao
gồm một vít tải để chuyển hạt đến quạt và
hệ thống sàng rung gồm hai hoặc ba sàng.
Đại mạch được vít tải đổ vào quạt
qua phễu. Ở đây có con quay để điều chỉnh
lượng hạt đổ xuống sàng thứ nhất. Sàng Hình 3.1: Máy quạt sàng [5, tr 52]
này bé nhất trong 3 sàng của quạt và nằm 1- Đại mạch; 2- Tạp chất lớn; 3- rơm,
hơi nghiêng so với hai sàng kia. Sàng thứ rác; 4- tạp chất bé; 5- đại mạch sạch;
nhất có lỗ sàng hình tròn đường kính 10-12 6- bụi; 7- con quay điều chỉnh hạt
mm hoặc hình bầu dục dài với kích thước
35×8 mm. Sàng này giữ lại các tạp chất lớn như đá, sỏi, que củi, sợi rơm, các
cọng lá, ... Đồng thời lúc này hệ thống quạt hút làm việc. Không khí bị hút đi qua
lớp hạt và sẽ cuốn theo bụi, các tạp chất nhẹ như cỏ, lá, rơm rạ bé, ... Và sau đó
chúng lắng xuống phễu lắng, còn bụi theo đường ống để đi vào xiclôn.
Hạt đi qua sàng thứ nhất được đổ xuống sàng thứ hai có đục lỗ sàng hình
bầu dục với kích thước lỗ 25x4,5 mm. Sàng thứ hai sẽ giữ lại các tạp chất lớn.
Qua sàng thứ hai hạt đổ xuống sàng thứ ba. Sàng này có lỗ hình bầu dục kích
Đề tài: “Thiêt kế nhà may san xuât malt đen, năng suât 31.000 tân san phâm/năm.”
́ ́ ̉ ́ ́ ́ ̉ ̉
- Đồ án tốt nghiệp -18- Nguyên Thị Hai Lý - 06SH
̃ ̉
thước 20x2 mm, sàng này sẽ giữ lại đại mạch và cho qua cát, sỏi và các tạp chất
có kích thước bé, các tạp chất và bụi được thu gom vào thùng chứa riêng, đ ại
mạch đã làm sạch được thu gom bằng một kênh riêng, ở đó chúng sẽ được thổi
bằng luồng không khí mạnh như vậy bụi và các rác nhỏ còn sót lại trong khối hạt
sẽ đựơc loại trừ nốt.
Thiết bị làm sạch bằng từ tính
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
Hình 3.2: Máy làm sạch từ tính [5, tr 54]
qua mặt phẳng nghiêng tất cả các
a- nam châm vĩnh cữu; b- nam châm điện từ
vật có từ tính đều bị giữ lại, còn
1- nam châm; 2- tang quay; 3- van điều chỉnh
đại mạch rơi xuống phễu và
dòng hạt; 4- đại mạch chưa làm sạch; 5- đại
chuyển ra ngoài. Chiều dày của lớp mạch đã làm sạch
hạt trượt trên mặt phẳng nghiêng
tối đa là 5 mm và tốc độ dài của chúng là 0,5 m/s.
3.2.2. Rửa và sát trùng hạt
3.2.2.1. Mục đích
- Loại bỏ những hạt không đạt tiêu chuẩn.
- Rửa sạch bụi và các vi khuẩn bám trên bề mặt hạt.
- Sát trùng hạt tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình tiếp theo.
3.2.2.2. Tiến hành
Rửa đại mạch đơn giản là ngâm trong nước kết hợp đảo trộn hạt, sục không
khí.
Đề tài: “Thiêt kế nhà may san xuât malt đen, năng suât 31.000 tân san phâm/năm.”
́ ́ ̉ ́ ́ ́ ̉ ̉
- Đồ án tốt nghiệp -19- Nguyên Thị Hai Lý - 06SH
̃ ̉
Để rửa hạt ta cho nước đầy 1/2
thể tích của thùng. Đổ đại mạch vào
thùng đồng thời khuấy đảo bằng
motor và hệ thống chân vịt, sau đó để
yên trong 1 giờ. Tất cả các hạt lép và
tạp chất nhẹ sẽ nổi lên mặt nước và
được thu gom vào camera (2). Nước
bẩn được tháo khỏi thùng qua cửa (4).
Hình 3.3: Thiết bị rửa đại mạch [2, tr 119]
Sau đó cho nước sạch vào thùng qua
1- ống trục có chân vịt; 2- camera thóc lép; 3-
cửa (3) đồng thời cho chất sát trùng
nước sạch; 4- nước bẩn; 5- đại mạch đã rửa
vào và khuấy đảo liên tục. Sau 30
sạch
phút, nước bẩn cùng với chất sát
trùng được xả khỏi thùng. Một lần nữa nước sạch được nạp vào thùng, khuấy
đảo khoảng 15 phút, sau đó nước bẩn được xả ra khỏi thùng còn đại mạch đ ược
chuyển xuống thùng ngâm.
Nhà máy dùng chất sát trùng là
formalin.
Tổng thời gian của quá trình
rửa hạt kéo dài khoảng 2h.
3.2.3. Ngâm hạt
3.2.3.1. Mục đích
Hạt trước khi ngâm có độ ẩm
nhỏ (14 %). Mục đích của quá trình
ngâm hạt là tạo điều kiện để hạt
hút thêm một lượng nước tự do sao
cho tổng hàm ẩm của hạt đạt 45-
Hình 3.4 : Thiết bị ngâm đại mạch [2, tr 121]
1- đại mạch vào; 2- hệ thống dao cào; 3- đáy giả
có đục lỗ; 4- vòi phun khí nén; 5- đáy thiết bị
Đề tài: “Thiêt kế nhà may san xuât malt đen, năng suât 31.000 tân san phâm/năm.”
́ ́ ̉ ́ ́ ́ ̉ ̉
- Đồ án tốt nghiệp -20- Nguyên Thị Hai Lý - 06SH
̃ ̉
47%. Chỉ với hàm ẩm cao như vậy quá trình ươm mầm sau này mới đảm bảo tiến
trình bình thường.
3.2.3.2. Cách tiến hành
Có nhiều phương pháp ngâm hạt. Các phương pháp này khác nhau ở thời gian
hạt được nhúng ướt, phương pháp thông khí và nhiệt độ nước ngâm.
Ngâm hạt bằng phương pháp phun nước.
Đổ nước vào thùng ngâm, sau đó cho đại mạch đã rửa sạch vào đó đ ể yên
cho ngập trong nước 12-14h, sau đó tháo hết nước bẩn ra và bắt đầu phun nước
sạch vào khối hạt. Việc phun nước được tiến hành trên nguyên tắc phản lực. Hệ
thống phun bao gồm một đường ống kim loại bịt kín 2 đầu có độ dài gần b ằng
đường kính trong của thùng ngâm. Ở điểm giữa của đoạn ống lắp liên thông với
đường ống nước có áp lực cao để phun. Trên 2 phía của đoạn ống ta đ ục l ổ mắt
sàng đối diện nhau, đường kính khoảng 2-3 mm. Trên mỗi phía có thể đục nhiều
hàng lỗ. Dưới áp lực bơm, nước được phun mạnh qua lỗ đục mắt sàng và tạo
thành phản lực đẩy đoạn ống quay vòng. Khi nước phun vào khối hạt, nó hút theo
không khí và chảy qua lớp hạt.
Để đẩy nhanh quá trình nẩy mầm của hạt đại mạch ta phun chế phẩm
Gibberellin với liều lượng 100 mg/1tấn đại mạch vào cuối giai đoạn ngâm.
Tổng thời gian phun là 26h, chia làm 10 lần phun, mỗi lần phun từ 2-3h. Ngày
đầu tiên, thời gian tưới nước và không tưới nước là như nhau. Vào ngày thứ hai, tỉ
lệ tưới và không tưới là 1/3. Ngày thứ ba, chỉ có duy nhất 3 lần phun nước. Th ời
gian còn lại là để ngoài không khí.
Nhiệt độ nước ngâm: 12-150C
Sau khi ngâm hạt đạt độ ẩm 46% thì được chuyển đến sàng ươm mầm. Từ
thùng ngâm xuống sàng ươm mầm, hạt sẽ được di chuyển bằng phương pháp tự
chảy.
3.2.4. Ươm mầm
3.2.4.1. Mục đích
Giải phóng và tích lũy các hệ enzym thủy phân
Đề tài: “Thiêt kế nhà may san xuât malt đen, năng suât 31.000 tân san phâm/năm.”
́ ́ ̉ ́ ́ ́ ̉ ̉
nguon tai.lieu . vn
