Sản xuất bia 2

quá trình lên men bia, mở ra một bước ngoặt mới cho công nghệ sản xuất bia. Công nghệ sản xuất bia du nhập vào Việt nam và được sử dụng phổ biến là khá muộn so với các nước trên thế giới. Mặc dù vậy sản lượng cũng như chất lượng không ngừng được nâng lên trong những năm gần đây: năm 1990 là 100 triệu lit, 1997 là 670 triệu lit, đến nay bình quân đầu người khoảng 10 lít/người/năm, là khá bé so với các nước phát triển trên thế giới như: Mĩ, Hà lan ...( khoảng 130-200lit/người/năm). Vì vậy việc xây dựng một nhà máy bia với năng suất phù hợp và chất lượng đảm bảo là cần thiết,chắc chắn đạt hiệu quả kinh tế cao. Phần ii lập luận kinh tế - kĩ thuật Nhu cầu về bia của người dân ngày càng tăng nên việc xây dựng một nhà máy bia là rất cần thiết. Trước đây ở nước ta bia được xem như một loại đồ uống cao cấp, nhưng giờ đây khi cuộc sống đã được cải thiện thì nhu cầu về bia đã trở nên bình thường. Nó là loại đồ uống có giá trị dinh dưỡng cao và thích hợp với mọi tầng lớp. Tuy có những khó khăn về nguồn nguyên liệu chính sản xuất bia là malt và hoa houblon nhưng ta đã dùng nguyên liệu thay thế (gạo: chiếm 30ữ40%) malt nên giá thành được giảm đáng kể trong khi đó chất lượng vẫn bảo đảm, được thị trường chấp nhận. Như vậy một nhà máy bia sẽ đưa lại hiệu quả kinh tế cao, góp phần tăng ngân sách quốc gia. 1.Chọn địa điểm xây dựng nhà máy Dựa vào nguyên tắc chọn địa điểm xây dựng và thực tế hiện nay tôi chọn địa điểm xây dựng nhà máy bia tại thị xã Sơn Tây. Với dân số trên 1 triệu người, trong khi đó chỉ có một nhà máy bia (Thanh Tùng năng suất 10 triệu lít/năm. Nên không thể đáp ứng nhu cầu về số lượng cũng như chất lượng( hiện nay Sơn Tây vẫn tiêu thụ một lượng lớn bia ngoại tỉnh). ở đây diện tích rộng, dân cư đông đúc, đời sống nhân dân ngày càng được nâng cao nên nhu cầu về bia rất lớn. Mặt khác địa điểm này nằm trên quốc lộ 32, nên thuận tiện cho việc vận chuyển nguyên liệu, nhiên liệu cũng như vận chuyển sản phẩm đi tiêu thụ.cả ở các vùng phụ cận. 2.Đặc điểm thiên nhiên vị trí cần xây dựng Tình hình địa chất ổn định, mặt bằng phẳng khô ráo. Thời tiết nắng nóng kéo dài, kết hợp với gió Tây Nam oi bức nên yêu cầu tiêu thụ lớn rất phù hợp để xây dựng một nhà máy bia. 3.Nguồn cung cấp nguyên liệu a. Nguyên liệu chính để sản xuất Malt đại mạch và hoa houblon là hai loại nguyên liệu chính để sản xuất bia. Hai nguyên liệu này có thể nhập từ nước ngoài như Pháp, úc, Đan Mạch, Đức thông qua ngoại thương về cảng hoặc đường bộ. b. Nguyên liệu thay thế Nhà máy sử dụng nguồn nguyên liệu thay thế là 30%. Gạo có thể nhập từ địa phương trong nước như: An Giang, Thái Bình... c.Các nguyên liệu phụ Men giống: sử dụng nấm men chìm Saccharomyces Carlsbergensis đã được nuôi cấy huấn luyện và thuần hoá để có thể lên men ở nhiệt độ cao. Các chất sát trùng: Cloramin ,cồn,axit, NAOH, KMnO4 . . . 4.Nguồn cung cấp nguyên liệu a.Nguồn nước Trong sản xuất bia cần một lượng nước lớn và phải đạt yêu cầu kỹ thuật. Nhà máy sẽ sử dụng nước của công ty cấp nước thị xã Son Tây, ngoài ra cần khoan giếng để chủ động trong sản xuất và giảm giá thành sản phẩm . b.Nguồn điện Sử dụng nguồn điện quốc gia là chính. Nhưng đề phòng khi mất điện mà không làm gián đoạn quá trình xản xuất cần có nhà máy phát điện đủ công suất sử dụng cho toàn nhà máy. c.Nguồn hơi Dùng hơi nước bão hoà từ lò hơi của nhà máy. Nguyên liệu đốt lò hơi có thể dùng: than, than được mua ở Quảng Ninh và chuyển về qua cảng sông hoặc đường bộ. d.Nguồn lạnh Dùng máy có tác nhân lạnh là NH3, chất tải lạnh là rượu 30%. 5.Giao thông vận tải Nhà máy được xây dựng cạnh trục đường chính, nên rất thuận tiện cho việc vận chuyển nguyên liệu và tiêu thụ sản phẩm đến các vùng phụ cận cũng như ngoại tỉnh. 6.Môi trường Địa điểm xây dựng cụ thể khô ráo sạch sẽ, môi trường không bị ô nhiễm để không ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm cũng như sức khoẻ của công nhân, người dân xung quanh, đồng thời nhà máy cũng phải đảm bảo vệ sinh như: xử lý nước thải, chất thải rắn, khói lò. . . 7.Nguồn nhân lực Là một tỉnh đang phát triển, đội ngũ trí thức, công nhân lành nghề rất phong phú. Chắc chắn đáp ứng được nhân lực cho nhà máy 8.Thị trường tiêu thụ Bia hơi của nhà máy đựơc chiết bock, tiêu thụ ngay tại thị xã, hoặc vận chuyển đi các vùng như: thành phố Hoà Bình,Việt Trì... Còn bia chai cũng tiêu thụ trong tỉnh và tỉnh bạn Với tất cả những đặc điểm trên, tôi thấy việc xây dựng nhà máy bia là khả thi. Chắc chắn mang lại hiệu quả kinh tế. Phần iii Chọn và thuyết minh dây chuyền công nghệ A. Chọn nguyên liệu : Muốn bia có chất lượng tốt đáp ứng được đòi hỏi của người tiêu dùng thì nguyên liệu phải đạt yêu cầu kĩ thuật. 1. Malt đại mạch: Malt là nguyên liệu chính trong sản xuất bia ,thành phần chất lượng của malt có tính quyết định đến màu sắc, hương vị và giá trị cảm quan của bia. Malt sản xuất từ hạt đại mạch đem ươm mầm ,sấy khô rồi tách mầm,rễ được malt khô dùng cho sản xuất bia. Trong malt có lượng các chất hoà tan tương đối cao đặc biệt là các hệ Enzim a,b amylaza, proteaza ... Các Enzim này có tác dụng thuỷ phân tinh bột thành đường và các sản phẩm thuỷ phân khác phục vụ cho quá trình lên men. Malt đại mạch dùng trong sản xuất bia phải đạt các chỉ tiêu sau: a. Chỉ tiêu hoá lý: Độ ẩm : W <7% Chọn W=7% Chất hoà tan : 70á79% chất khô . Chọn 76% Tinh bột : 56-58% chất khô Protit : 8-10,0% chất khô Saccharoza : 5,0% chất khô Đường khử : 4,0% chất khô Pentoza hoà tan : 1,0% chất khô Hexozan và Pentozan không tan : 9,0% chất khô Pentozan hoà tan : 1,0% chất khô Cellulo : 6,0% chất khô Chất béo : 2,5% chất khô b. Chỉ tiêu cảm quan: Màu vàng sáng, mùi thơm nhẹ đặc trưng, không có mùi lạ. Không có mối mọt, mốc. Không lẫn tạp chất, hạt không bị vỡ, bị bệnh. Hạt mẩy đều. c. Chỉ tiêu cơ học Dung trọng là trọng lượng của 1 lit malt: từ 500-600g/lít . Trọng lượng tuyệt đối là trọng lượng 1000 hạt malt: Từ 28-38 g/1000 hạt (theo trọng lượng). Từ 25-37g/1000 hạt(theo chất khô tuyệt đối). 2. Gạo: là nguyên liệu thay thế malt nhằm hạ giá thành sản phẩm,gạo trong sản xuất bia phải đạt yêu cầu sau: Hàm lượng tinh bột : 70á75% Độ ẩm : 12á14%. Chọn 14% Chất béo : 1-1,5%. Protit : 6-8% Độ hoà tan : 80-90% chất khô. Chọn 85% 3. Hoa Houblon : Hoa houblon đóng vai trò quan trọng trong sản xuất bia. Các thực phẩm có trong hoa như a,b axit đắng, nhựa đắng, nhựa mềm... Khi đun hoa cùng với dịch sau đường hoá các chất trong hoa được chiết vào dịch tạo hương vị đặc trưng cũng như tạo bọt, giữ bọt, cho bia thành phẩm. Tuỳ điều kiện củ thể có thể chọn hoa cánh, viên hay cao hoa. Hoa houblon có thể nhập khẩu từ Tiệp, úc, Đức... Chọn hoa viên, đạt tiêu chuẩn để sản xuất bia: Màu sắc: đối với cánh hoa: Màu vàng xanh. Có vị đắng và hương thơm dễ chịu. Các chỉ tiêu hoá học. Độ ẩm : 11á14% Chất đắng chung : 14á18% Tanin : 2,5á4% Chất béo : 10á21% Tinh dầu thơm : 0,5á1% Các chất chứa Nitơ :10-21% Chất tro :5-8% Chất đắng là thành phần thiết yếu và đặc trưng của nhất của hoa gồm 2 nhóm axit đắng và nhựa đắng( do các quá trình biến đổi của axit đắng tạo ra). Trung bình trong hoa houblon: 16-19% ( axit dắng 9-11%, nhựa đắng 7-8%). Humulon(a-axit đắngdung dịch:đây là một chất có khả năng tạo bọt tốt, khả năng kháng sinh mạnh chính vì vậy Humulon là thành phần có giá trị nhất của những chất đắng có trong hoa houblon. Lupulon: Có vị đắng tương tự humulon, nhưng có khả năng kháng sinh mạnh hơn. Độ hoạt động bề mặt hay khả năng tạo bọt yếu hơn humulon. Tinh đầu: gây cho bia hương vị dễ chịu Có dạng nước trong, vàng sáng và có mùi thơm rất mạnh. Chất chát có ý nghĩa lớn trong việc kết tủa protit kém bền vững nó làm tăng tính ổn định cho bia song nó cũng làm giảm một lượng protit đáng kể làm tăng sự tạo và giữ bọt cho bia. 4.Nước : Nước trong sản xuất đóng vai trò quan trọng, nước phải xử lý đạt yêu cầu cho sản xuất bia. PH=6-7 Độ cứng từ mềm đến trung bình. Hàm lượng muối cacbonat không quá 50 mg/l. Hàm lượng muối Mg không quá 100 mg/l. Hàm lượng muối Clorua từ 75á100 mg/l. Hàm lượng CaSO4 từ 150á200 mg/l. NH3 và muối NO2 không có. Hàm lượng Fe2+ < 0,3 mg/lít . Vi sinh vật : không quá 100 tế bào / 1cm3. Nếu nước có độ cứng cao, hàm lượng các ion Ca2+ và Mg2+ lớn, chúng tồn tại dưới dạng muối Cacbonat và Bicacbonat. Muối Bicacbonat ảnh hưởng bất lợi vì làm giảm độ chua của dịch cháo (do chúng tác dụng với các muối Phosphat từ malt ) dẫn đến hiệu suất đường hoá giảm. Muối Canxi Clorua làm tăng độ chua của dịch cháo( CaCl2 + Na2CO3 CaCO3 +NaCl ). Sắt là nguyên tố ảnh hưởng mạnh nhất tới chất lượng bia, xúc tác phản ứng oxy hoá trong bia làm giảm độ bền keo, gây đục cho sản phẩm. Sắt còn gây vị lạ, mùi tanh. Các nguyên tố vi lượng tồn tại trong nước cũng phải đảm bảo để nấm men sinh trưởng và phát triển. Để xử lý nước có thể dùng hệ thống xử lý trao đổi ion, lắng lọc... 5.Nấm men bia Trong sản xuất bia thường dùng 2 loài nấm men Saccharomyces Carlsbergensis và Saccharomyces Cerevisiae. Ta chọn loài Saccharomyces Carlsbergensis: là loại nấm men chìm: thích nghi với điều kiện sinh trường và phát triển ở nhiệt độ thấp hơn. Trong quá trình lên men, chúng có thiên hướng chìm sâu và kết lắng xuống đáy thùng. Khi quá trình lên men chính kết thúc thì phần lớn sinh khối bị kết lắng. B. Dây chuyền công nghệ. sơ đồ công nghệ nấu bia Hoa houblon Nấm men giống Nhân giống Malt Nghiền Gạo Nghiền Đường hoá Dịch hoá Lọc trong dịch đường Nấu hoa Rửa bã Bã Lắng xoáy Làm lạnh nhanh, bổ xung O2 Nén Xử lý Không khí Lên men chính Lên men phụ Lọc trong Bổ sung CO2 Chiết chai Thanh trùng Dán nhãn Xếp hộp Xuất xưởng Chiết bock Xuất xưởng Rửa Bock Thu hồi xử lý Nấm men Bã men Xử lý Men bã chăn nuôi CO2 Cặn Bã Rửa chai Malt lót 10% Nước rửa bã Thuyết minh đây chuyền công nghệ. a.phân xưởng nấu 1. Nghiền nguyên liệu : Nghiền malt nhằm mục đích tạo điều kiện để tăng tốc độ các quá trình lý học và hoá sinh trong khi nấu, đảm bảo cho các chất hoà tan chuyển từ bột vào nước. Hạt được nghiền càng nhỏ thì càng tạo điều kiện tốt cho các enzim phát huy hiệu lực, tuy nhiên nếu nghiền nhỏ cả vỏ malt thì sẽ tạo ra mùi và vị khó chịu cho dịch nha do hàm lượng tanin trong vỏ malt khá lớn, điều này sẽ làm cho bia thành phẩm có vị đắng chát khó chịu. Do đó phần vỏ malt càng nguyên vẹn càng tốt, phần nội nhũ phải được nghiền nhỏ, các hạt tấm không quá nhỏ để khi lọc sẽ cùng với vỏ trấu tạo lớp màng lọc. Máy nghiền malt thường là máy nghiền trục. Nghiền gạo nhằm mục đích phá vỡ cấu trúc hạt tinh bột tạo cho quá trình hút nước trương nở hạt tinh bột tạo điều kiện cho các Enzim tiếp xúc, thuỷ phân tinh bột. Bột gạo được nghiền nhỏ nên hay dùng máy nghiền búa hoặc nghiền đĩa. Có 3 phương pháp nghiền malt : a. Nghiền khô. Malt sau khi được nhập về mang nghiền luôn không qua quá trình ngâm hoặc vẩy nước. Ưu điểm: áp dụng cho các xưởng sản xuất thủ công, công suất nhỏ, tiết kiệm vốn đầu tư. Nhược điểm: vỏ malt nát không tốt cho mùi, vị của bia. b. Nghiền ẩm. Trước khi nghiền malt được phun nước ấm . Ưu điểm : vỏ malt bảo toàn được phần nào trạng thái nên bảo đảm được chất lượng bia. Nhược điểm: Sau khi nghiền Malt phải được dùng luôn, nếu để lâu sẽ ảnh hưởng đến quá trình nghiền và chất lượng bia. c. Nghiền ướt : Nghiền ướt tức là malt được nghiền với nước theo một tỉ lệ phối trộn nhất định. Quá trình nghiền malt được thực hiện bằng máy nghiền ướt có cấu trúc khác so với máy nghiền ẩm, khô. Ưu điểm: bảo toàn được vỏ nên bia có chất lượng đảm bảo. Nhược điểm : Đòi hỏi thiết bị máy móc phức tạp cũng như kĩ thật của người công nhân cao hơn . Từ những ưu, nhược điểm trên ta chọn phương pháp nghiền khô phù hợp với điều kiện hiện nay. 2. Nấu và đường hoá nguyên liệu : Mục đích: Chuyển các chất khô có trong malt và gạo ở dạng không hoà tan sang dạng hoà tan. Nhưng tác dụng quan trọng hơn đó là thuỷ phân các chất có trong nguyên liệu thành các chất hoà tan gọi chung là chất chiết phục vụ cho quá trình lên men bia . Có hai phương pháp chính thường được sử dụng để nấu nguyên liệu là phương pháp ngâm và phương pháp đun sôi từng phần. - Phương pháp ngâm : Khi sử dụng phương pháp này, toàn bộ khối bột malt được đường hoá bằng cách nâng dần từ nhiệt độ 35-370C đến nhiệt độ cuối 750C, không đun sôi. + Ưu điểm : Quá trình kỹ thuật đơn giản, dễ thao tác, rút ngắn thời gian vận hành thiết bị, khả năng cơ giới hoá, tự động hoá dễ dàng, chế tạo thiết bị ít tốn kém. + Nhược điểm : Vì chỉ đường hoá tại nhiệt độ thấp không đun sôi nên hiệu suất thu hồi chất chiết thấp, không cho phép dùng nguyên liệu thay thế. - Phương pháp đun sôi từng phần : Phương pháp này malt được trộn lẫn với nước thành hồ malt, hồ malt được chia thành từng phần. Các phần này sẽ được đường hoá và đun sôi liên tiếp, sau đó lại được hoà lẫn với hồ malt ban đầu. + Ưu điểm : Do dịch malt được đun sôi và duy trì tại nhiệt độ thích hợp cho các enzim hoạt động nên hiệu suất chiết tăng, tạo môi trường dinh dưỡng đầy đủ cho nấm men phát triển, tạo sự hài hoà giữa các thành phần trong bia. Có thể dùng cho trường hợp sử dụng các nguyên liệu thay thế. + Nhược điểm: Đun sôi nhiều lần dẫn đến khả năng các chất không có lợi cho chất lượng bia chiết vào dịch nhiều, nếu không khống chế nhiệt độ, để lên cao quá sẽ tạo các sản phẩm có màu sẫm ảnh hưởng đến chất lượng cảm quan của bia. Nấu theo phương pháp này tốn hơi, tốn thiết bị, đầu tư ban đầu lớn và kéo dài chu kì nấu. Dựa vào các ưu nhược điểm của hai phương pháp kể trên, ta chọn phương pháp nấu nguyên liệu thay thế riêng và đun sôi từng phần. Các thao tác được tiến hành như sau : + Khi bắt đầu một chu kỳ làm việc, nồi hồ hoá và đường hoá được vệ sinh thanh trùng bằng hơi nước. Bơm nước vào nồi hồ hoá, tăng nhiệt độ lên 400C rồi cho toàn bộ lượng gạo vào ( Lượng gạo chiếm 30% lượng nguyên liệu ) cùng 10 % malt lót (Các enzim trong malt hoạt động làm loãng dịch cháo tránh hiện tượng cháy nồi ). Khuấy đều hỗn hợp và axit hoá bằng H3PO4 đến pH=5,5 á 5,7. Giữ nhiệt độ 40á420C trong 5 phút sau đó nâng nhiệt độ lên 520C. Giữ nhiệt độ này 20 phút tiếp tục đun lên 860C, giữ 25-30 phút, tiếp tục đun sôi trong 30 phút. Trong nồi đường hoá, cho malt, nước theo tỷ lệ 1/5 , khuấy đều và giữ ở 40á420C sau đó tăng đến 50á520C, để yên khoảng 30 phút cho enzim Proteaza hoạt động. Sau đó bơm toàn bộ dịch cháo đang sôi sang để nhiệt độ toàn khối tăng tới 63-650C. Lần thứ 2, khoảng 1/3 hỗn hợp được bơm sang nồi hồ hoá, nâng nhiệt độ lên 720C. Sau khi đường hoá, đun sôi 15á20 phút. Cuối cùng, ta bơm ngược về nồi đường hoá để hoà lẫn với phần còn lại, nhiệt độ của hỗn hợp nâng lên khoảng 75á760C và giữ cho tới khi đường hoá hoàn toàn rồi chuyển sang nồi lọc. + Các enzim hoạt động chính trong giai đoạn này là : - Hệ enzim amilaza, gồm a- amilaza và b- amilaza. Chúng phân cắt tinh bột thành Dextrin, Maltoza, Glucoza, tạo nguồn cacbon cho nấm men . - Enzim proteinaza thuỷ phân protit thành albumo, pepton, poly peptit, peptit, axit amin, cung cấp nguồn nitơ cho nấm men, làm tăng khả năng tạo bọt và giữ bọt của bia. a- amilaza topt : 70á750C pHopt : 5,6á5,8 b- amilaza topt : 60á650C pHopt : 5,4á5,6 Proteinaza topt : 50á600C pHopt : 5,2á5,6 - Ngoài ra còn có các Enzim khác như: Lipaza: 35-370C, Sitaza và phôtphataza: 40- 430C. . . Qua việc điều chỉnh nhiệt độ và pH ta tận dụng tối đa độ hoạt động xúc tác của enzim để thu được nhiều chất hoà tan nhất cũng như hạn chế được các chất không có lợi cho bia thành phẩm. 3. Lọc trong dịch đường : Mục đích : Sau khi đường hoá thu được hỗn hợp gồm pha lỏng và pha rắn. Pha lỏng gồm nước và các cấu tử hoà tan từ malt, pha rắn gồm các cấu tử không hoà tan:võ trấu, quá trình lọc nhằm mục đích tách pha lỏng ra khỏi hỗn hợp hai pha. Có thể chọn thiết bị lọc đáy bằng hoặc lọc khung bản. ở đây ta chọn thiết bị lọc đáy bằng vì các lý do sau: . Lọc đáy bằng có ưu điểm: hạn chế được quá trình oxi hoá xảy ra trong thời gian lọc, việc vệ sinh dễ dàng, có thể tự động hoá được. Tuy nhiên thùng lọc có hiệu suất thấp hơn từ 0,5-1%( nguyên liệu dùng cho thùng lọc có kích thước lớn hơn lọc khung bản do đó hiệu suất chiết thấp). Cách tiến hành. Trước khi lọc cần vệ sinh sạch thùng. Tiếp đó bơm nước nóng 76-780C vào ngập lưới lọc(1-1,5cm) để đuổi hết không khí. Sau đó bơm hỗn hợp từ nồi đường hoá sang và bật cánh khuấy để phân tán đều dịch trong thùng lọc. Bơm xong vẫn tiếp tục khuấy 5 phút rồi để lắng 15-20 phút. Sau đó mở van để dịch chảy vào bình trung gian. Khi dịch đầy bình thì bật bơm hút dịch từ nồi lọc, kiểm tra độ trong của dịch nhờ ống quan sát, nếu còn đục thì mở van tuần hoàn trở lại, nếu trong thì mở van sang nồi hoa. Bơm mở sao cho thời gian lọc dịch đầu từ 50-60 phút. Rửa bã lần một ở 780C lần hai,ba cũng vậy đến khi nào nồng độ của dịch bã từ 1-1,20 bx thì dừng. Chú ý trong quá trình rửa bật cánh khuấy sau đó để yên 10-15 phút rồi mới tiến hành bơm dịch. 4. Đun sôi dịch đường với hoa houblon : Mục đích: Trích li chất đắng, tinh dầu thơm, polyphenol và các thành phần khác của hoa houblon vào dịch đường để tạo cho bia có vị đắng và mùi thơm đặc trưng. Đông tụ Protein,tăng độ bền của bia . Diệt vi sinh vật (thanh trùng dịch đường) Cô đặc dịch đến nồng độ thích hợp. Khi đun ở nhiệt độ cao, xảy ra các phản ứng Melanoid, Caramen tạo ra các hợp chất màu và mùi cho dịch nấu hoa cũng như chất lượng bia sau này. Cách tiến hành: Sau khi bơm dịch đường từ thùng lọc vào thiết bị đun hoa, trong quá trình bơm phải cung cấp hơi để khi rửa bã xong nhiệt độ dung dịch là 1000C. Khi bơm xong đun sôi dịch đường (102-1030C) 5 phút thì cho hoa viên. Đun sôi khoảng 1h- 2h là kết thúc quá trình đun hoa.(Có thể cho hoa nhiều lần). 5.Lắng xoáy : Mục đích : Làm nguội sơ bộ dịch đường và lắng phần cặn của dịch đun hoa. Cách tiến hành : Dịch được bơm vào thùng theo phương tiếp tuyến tạo thành dòng xoáy. Cặn và các chất không hoà tan có khối lượng lớn chịu tác dụng của lực hướng tâm sẽ xoáy vào giữa thùng và lắng xuống đáy thùng. Thời gian cần thiết để lấy dịch ra khỏi thùng khoảng 30 á 40 phút. Toàn bộ thời gian dịch đường lắng trong thùng lắng kéo dài khoảng 1,5 á 2 giờ. 6. Làm lạnh nhanh dịch đường : Sau khi lắng dịch đường, ta phải đưa về nhiệt độ thích hợp cho quá trình lên men(14-160C). Làm lạnh nhanh còn tránh vi sinh vật nhiễm vào dịch đường lên men và tách các cặn mịn. Quá trình giảm nhiệt độ của dịch đường cũng tạo điều kiện thuận lợi cho oxy hoà tan nhiều vào dịch. Nồng độ oxy cần thiết bão hoà trong dịch đường để đảm bảo cho quá trình sinh trưởng và phát triển của nấm men khoảng 6 á 8 mg/l dịch đường. B. Phân xưởng lên men Lên men bia là một quá trình quan trọng trong các công đoạn sản xuất bia. Trong quá trình này, dưới tác động của các enzim chứa trong nấm men, các đường được chuyển hoá thành rượu, CO2 và một số sản phẩm phụ khác. Các sản phẩm này có tỷ lệ hài hoà, cùng với các thành phần có trong nguyên liệu ban đầu tạo hương vị đặc trưng cho sản phẩm. Trong sản xuất bia, thường tiến hành lên men theo hai phương pháp: lên men cổ điển và lên men hiện đại. Cùng với hai phương pháp này là các phương thức lên men khác nhau: lên men gián đoạn, liên tục và bán liên tục. I. Chọn phương pháp lên men Hiện nay có nhiều phương pháp lên men, tuỳ theo thiết bị và chủng nấm men đem sử dụng 1. Theo thiết bị Có hai phương pháp lên men: lên men cổ điển và lên men hiện đại a-Lên men cổ điển : đặc điểm chính là hai quá trình tiến hành trong các thiết bị riêng biệt (ở hai phòng lạnh khác nhau, có hệ thống bảo ôn lạnh khác nhau). ưu điểm : Nhiệt độ lên men thấp 6-9oC nên thời gian lên men kéo dài, sản phẩm thu được có hương vị đậm đà Nhược điểm : Tốn diện tích mặt bằng, tốn thiết bị, thời gian lên men dài, năng suất giảm. Hệ thống làm lạnh lớn, do vậy tốn chi phí đầu tư. Việc chuyển dịch lên men từ khu lên men chính sang khu lên men phụ gây tổn thất. b-Lên men gia tốc: Với phương pháp này quá trình lên men chính và phụ được tiến hành trong cùng một thiết bị hình trụ đáy côn, có hệ thống áo lạnh bên ngoài để điều chỉnh nhiệt độ của hai quá trình lên men. Nhiệt độ lên men chính 10-12oC, lên men phụ 0-2oC. ưu điểm : Thời gian lên men nhanh, rút ngắn hơn so với phương pháp lên men cổ điển.Thiết bị lên men gọn, đỡ tốn lạnh, không tốn diện tích mặt bằng phân xưởng. Nhược điểm: Thời gian lên men nhanh làm chất lượng bia có giảm tuy nhiên không khác xa nhiều so với lên men cổ điển. 2-Theo chủng nấm men Có hai phương pháp lên men chìm và nổi a-Lên men chìm : sử dụng chủng nấm men Saccharomyces carlsbergensis nhiệt độ lên men thích hợp 6-8oC. Trong quá trình lên men, nấm men lơ lửng dạng huyền phủ trong dịch lên men. Nhưng khi hạ nhiệt độ xuống 4-50C (kết thúc quá trình lên men chính) thì nấm men kết lắng xuống đáy thiết bị. Ưu điểm : dễ tách cặn nấm men sau khi lên men chính, bia dịu và ngon hơn thời gian lên men kéo dài, tốn lạnh dẫn đến tăng chi phí. Nhược điểm : Bia thu được có vị nhạt b-Lên men nổi : Chủng nấm men Saccharomyces cerevisiae nhiệt độ lên men cao hơn : 25-26oC. Nắm men kết thành mảng nổi lên trên bề mặt dịch đường. Ưu điểm : bia có vị đậm hơn khi dùng chủng nấm man lên men chìm. Nhược điểm : khó tách cặn nấm men II. Chọn phương thức lên men 1.Lên men liên tục: Nguyên liệu vào liên tục, sản phẩm lấy ra liên tục. Ưu điểm : công nghệ khép kín, hao tổn sản xuất ít, chất lượng bia đồng đều, nâng cao năng suất thiết bị, hạ giá thành sản phẩm, dễ tự động hoá. Nhược điểm : thiết bị phức tạp cồng kềnh, đòi hỏi kiểm soát nghiêm ngặt, khi bị nhiễm thì dễ nhiễm hành loạt nên khó xử lý. 2.Lên men gián đoạn: Nguyên liệu được đưa vào từng mẻ. Sản phẩm lấy ra từng mẻ Ưu điểm : thiết bị đơn giản, dễ chế tạo, khi bị nhiễm thì dễ xử lý. Nhược điểm: năng suất thấp Do trình độ vận hành, thao tác vô trùng còn hạn chế nên ta chọn phương thức lên men gián đoạn. Từ những ưu nhược điểm của các phương pháp đã nêu trên, kết hợp với điều kiện của nhà máy, tôi chọn phương pháp lên men như sau: -Phương pháp lên men chìm bằng chủng Saccharomyces Carlsbergensis trong thiết bị lên men gia tốc hình trụ đáy côn. -Phương thức lên men gián đoạn Không qua lên men sơ bộ III. Lên men 1. Chuẩn bị men giống. 1. 1 Mục đích: - Tạo lượng giống đủ cho quá trình lên men. - Hoạt hoá giống. 1.2 Tiến hành Để chuẩn bị men giống cho sản xuất ta thường chuẩn bị từ chủng thuần khiết và sử dụng men sữa tái sinh. 1.2.1. Chuẩn bị từ chủng thuần khiết. Quá trình nhân giống nấm men trải qua hai giai đoạn: giai đoạn nhân giống trong phòng thí nghiệm, giai đoạn nhân giống ngoài sản xuất- nhân giống tới số lượng đủ bằng 10% so với dịch lên men. Nhân giống trong phòng thí nghiệm: Đầu tiên dùng que cấy vô trùng cấy chuyển giống từ ống thạch nghiêng sang môi trường dịch thể đã vô trùng đựng trong ống thuỷ tinh 10 ml, tiếp tục cấy chuyển giống sang ống 100ml, 1Lít,10 Lít, 20 Lít có thể hơn nữa thì kết thúc. Môi trường nhân giống thông thường là dịch chiết từ malt, với môi trường 10 Lít có thể lấy từ thùng đường hoá trong sản xuất Quá trình nhân giống ngoài sản xuất có thể tuân theo nguyên tắc 1:10 hoặc 1:5 tuỳ theo chất lượng men. Môi trường nhân giống được lấy trực tiếp từ thùng đường hoá, trong qúa trình nhân giống có sục không khí vô trùng. Chế độ nhân giống như sau: Lượng dịch Môi trường pH Nhiệt độ(0C) Thời gian 10 ml Dịch chiết malt 4,5á5,0 30±1 24giờ 100 ml Dịch chiết malt 4,5á5,0 30±1 18á24 giờ 1000 ml Dịch chiết matl 4,5á5,0 30±1 18á24 giờ 10 Lít Dịch đường hoá 4,8á5,2 20á25 15á18 giờ 100 Lít Dịch đường hoá 4,8á5,2 16á20 14 giờ Yêu cầu canh trường men giống. . Mật độ tế bào 100-120 Triệu tế bào/ml . Tỉ lệ nảy chồi : 20-25% . Tỉ lệ nhiễm khuẩn cho phép : + Cầu khuẩn <1%. + Men dại < 0,5%. + Không có trực khuẩn. 1. 2 .2. Tái sử dụng men sữa Khi kết thúc lên men chính người ta tiến hành hạ nhiệt độ xuống 4-50C và tiến hành tháo sữa men. Thường cứ 1000 Lít dịch đường sau khi lên men kết thúc cho ta khoảng 15 đến 20 Lít sinh khối nấm men sệt với hàm ẩm từ 85 á88%. Cặn men được xả ra ngoài qua van xả, lúc đầu men có màu xám đen để dành riêng cho gia súc, tiếp đó là lớp men mịn màu trắng ngà dùng để làm giống cho sản xuất, tiếp đó là lớp màu xám đen cũng dùng để chăn nuôi gia súc. Lớp men sữa sạch thu được, đem lọc qua rây và rửa nhiều lần bằng nước vô trùng ở 1-2oC. Các tế bào nấm men chết sẽ nổi lên và được gạn ra ngoài. Tiến hành rửa bằng nước vô trùng 1oC nhiều lần, sau mỗi lần rửa phải kiểm tra chất lượng nấm men, khi nào đạt chỉ tiêu thì dừng. Giống nấm men tốt khi có hình thái tế bào đặc trưng, số tế bào trẻ và nảy chồi nhiều, số tế bào chết <5%, tỷ lệ nhiễm tạp <2%, tốc độ sinh sản nhanh. Nấm men sau khi rửa xong được bảo quản dưới lớp nước lạnh 1-2oC. Nấm men bị nhiễm tạp cần xử lí bằng cách đưa pH về 2,9 -3,2 giữ ở pH này trong vòng 1 giờ sau đó lại loại bỏ cặn bẩn và trung hoà bằng NaHCO3 đến pH= 4,8 - 5,2. Thường để giảm pH đến 2,9 -3,2 người ta dùng H2SO4 0,4% hoặc H3PO4 0,6%. Để cho men giống phát triển nhanh hơn thì trước khi sử dụng ta cần hoạt hoá giống. Tiến hành hoạt hoá giống như sau: nấm men được nuôi cấy trong dịch đường mới đã được làm lạnh theo tỷ lệ men sệt / dịch đường = 1/4 hoặc 1/5, dùng cánh khuấy hoặc không khí vô trùng sục vào dịch. Nhiệt độ hoạt hoá gần bằng nhiệt độ lên men. Khi có rất nhiều tế bào nảy chồi và độ cồn đạt 0,3% thì kết thúc hoạt hoá. Số lần tái sử dụng men sữa khoảng 5 hay 6 lần. 2. Lên men bia Trong thực tế người ta hay thực hiện quá trình lên men một pha trong tank có thể tích lớn. Tank có trang bị 3 khoang lạnh. Chu kỳ sản xuất trong thiết bị loại này là 15 ngày đêm. Mục đích: Chuyển hoá các hợp chất cao phân tử thành rượu, CO2 và các sản phẩm phụ khác biến dịch đường thành bia thành phẩm có chất lượng mong muốn . 1.Lên men chính và lên men phụ Dịch đường ở nhiệt độ 14oC được nạp vào tank trong vòng 24 giờ, trước đó tank đã được vệ sinh sạch sẽ và chạy lạnh vỏ. Dịch đường sau khi lạnh nhanh được bổ sung O2 tới nồng độ 6- 8mg/l để men giống phát triển sinh khối ban đầu. Nấm men giống được đưa vào tank lên men sau khi mẻ nấu đầu tiên đưa vào tank. Sau khi đưa hết dịch vào tank thì hạ nhiệt độ bằng cách mở hết cỡ van lạnh trên cùng, mở 1/3 van lạnh giữa, bắt đầu quá trình lên men 12oC. Sau khoảng 1 ngày, CO2 thoát ra mạnh, tiến hành thu hồi CO2, điều chỉnh áp suất 0,5-0,7 at, tránh làm ức chế hoạt động sống của nấm men. Trong thời gian lên men chính nhiệt độ trong tank được điều chỉnh bằng áo lạnh trên cùng với chất tải lạnh có nhiệt độ khoảng -50C để tăng sự xáo động nấm men trong dịch. Hàng ngày bộ phận vi sinh lấy mẫu trong các tank dể kiểm tra các chỉ tiêu: vi sinh vật, độ Bx...Khi mức độ lên men biểu kiến khoảng 70% quá trình lên men chính xem như kết thúc. Tiến hành làm kết lắng nấm men bằng cách điều chỉnh : áo lạnh giữa của thiết bị được mở 2/3 , áo lạnh dưới cùng được mở hết. Lúc này dịch lên men nhiệt độ hạ xuống 4-5oC để nấm men kết lắng. Giữ nhiệt độ này trong 1 ngày để nấm men kết lắng hết. Nấm men sữa được tách ra đem đi xử lý để tái sử dụng. Sau đó mở các áo lạnh để hạ xuống 0-1oC ( thời gian hạ nhiệt độ khoảng 18-24 h) tiến hành lên men phụ, ngừng thu hồi CO2, áp suất dư trong tank khống chế ở 1,0-1,2Kg/cm2, nhờ đó CO2 hoà tan tốt hơn,quá trình kết lắng của nấm men cũng tốt hơn, ức chế nấm men làm chậm quá trình lên men, nhờ vậy tăng sự khử diacetyl trong bia. Hàng ngày cũng kiểm tra chỉ tiêu độ đường, vi sinh vật, đồng thời tách cặn dưới đáy tank. Sau khoảng 10-15 ngày quá trình lên men phụ kết thúc. Bia non đưa đi lọc trong để bão hoà CO2. Mục đích của quá trình lên men là tạo điều kiện tối ưu cho sự chuyển hoá dịch đường nhờ sự hoạt động của nấm men ở nhiệt độ, pH thích hợp. Trong khi lên men , đường và các Dextrin phân tử lượng thấp được chuyển thành rượu, CO2 và một số sản phẩm khác như: axit hữucơ, este, aldehit, glyxerin, diacetyl, rượu cao phân tử... tạo thành bia theo đúng yêu cầu kĩ thuật. Đặc điểm của quá trình lên men chính là tiêu hao cơ chất diễn ra mạnh mẽ, lượng nhiệt thải ra lớn . Đặc trưng của quá trình lên men phụ là lên men rất chậm vì lên men ở nhiệt độ thấp, áp suất dư, nồng độ tế bào thấp, nồng độ dịch đường bé . ý nghĩa của quá trình lên men phụ đối với việc tạo vị, tạo bọt, và hương thơm, nó quyết định chất lượng, độ bền vững của bia. Trong quá trình lên men phụ lượng CO2 tiếp tục được tạo ra và hoà tan vào bia non, CO2 chủ yếu nằm ở dạng liên kết, một phần ở dạng tự do CO2Û HCO3- -Û(C2H5)2CO C. Phân xưởng hoàn thiện 1. Lọc trong bia 1.1 Mục đích: Quá trình này nhằm tách cặn lơ lửng, tách các tế bào nấm men sống và xác tế bào trong bia non để tăng giá trị cảm quan, ổn định thành phần cơ học, làm tăng độ bền sinh học, độ bền keo của bia. Thiết bị lọc bia thông dụng là thiết bị lọc khung bản, với giấy lọc và bột trợ lọc là bột diatomit. Giấy lọc sẽ giữ các phần tử rắn có kích thước lớn hơn kích thước lỗ giấy lọc, còn bột trợ lọc sẽ hấp phụ các phần tử có kích thước nhỏ hơn. Trong quá trình lọc có thể làm giảm nồng độ chất hoà tan trong bia, vì thế ta thường lọc một lần để đảm bảo không tổn thất chất hoà tan trong bia. Trong quá trình lọc không thể tránh khỏi sự tổn thất về CO2, do vậy trước lúc lọc, bia thường được làm lạnh đến 0oC giải pháp này còn hạn chế được hiện tượng đục bia sau này( tạo điều kiện tách các cặn nguội khi lọc). 1.2 Thao tác: Quá trình lọc trải qua hai giai đoạn: giai đoạn tạo bề mặt lọc và giai đoạn lọc. Tạo bề mặt lọc : trước hết người ta hoà bột diatomit vào bia = 1/8 vào thùng hoà bột rồi bơm tuần hoàn dịch này qua máy lọc khung bản cùng với bia tới khi nào đạt tới độ trong chuyển bia trong vào thùng chứa cùng bão hoà CO2 . Tiêu hao chất trợ lọc cho 1 m2 bề mặt lọc vào khoảng 550g. Khi độ dày lớp bã trên lớp vải lọc tăng, áp suất lọc tăng, bia không thoát ra hoặc thoát ra thì bị đục do lớp lọc bị phá vỡ lúc này ta dừng quá trình lọc, tháo khung bản rửa máy và giặt vải lọc. ._.Theo một số tài liệu thì 1m2 bề mặt lọc chỉ lọc được 1000 Lít bia, đến lúc đó xảy ra hiện tượng “mỏi” lọc. 2. Bão hoà CO2 Bão hoà CO2 đạt hàm lượng cần thiết nhằm làm tăng chất lượng cảm quan, chống ôxy hoá, chống kết lắng và tạo môi trường tốt để bảo quản bia. Quá trình này được thực hiện trong tank bão hoà CO2 chịu áp lực. Sử dụng CO2 đã thu hồi hoặc mua về. Để CO2 được bão hòa tốt phải tiến hành nạp nhiều lần ở nhiệt độ thấp 00C, mỗi lần nạp tới áp suất 4 đến 5 Kg/cm2 rồi lại hạ xuống 3 Kg/cm2, quá trình nạp lặp đi lặp lại nhiều lần. 3. Hoàn thiện sản phẩm Đó chính là quá trình chiết bia vào chai và thùng bock để dễ vận chuyển và bảo quản đồng thời thanh trùng diệt nấm men nhằm nâng cao độ bền sinh học cho sản phẩm. Bia được chiết dưới điều kiện đẳng áp. a. Hoàn thiện bia hơi Bia hơi trước khi chiết bock phải được kiểm tra chất lượng, nếu đạt yêu cầu thì mới cho tiến hành chiết bock. Bia hơi thanh phẩm được chiết vào các bock có dung tích sau:100 Lit, 50 Lit, 30 Lit. để dễ vận chuyển ta chọn loại Bock có dung tích 50 Lit. Bock làm bằng nhôm hay bằng nhựa, có lớp bão ôn, chịu được áp lực suất dư do CO2 gây ra. Xung quanh bock có hai đai cao su để khi vận chuyển tránh xây xát, va đập. Chiết bock theo nguyên tắc đẳng áp . Bock được xem là bảo đảm nếu sau một ngày nhiệt độ của bia không tăng quá 10C b. Hoàn thiện bia chai. Chai đựng bia được thổi từ thuỷ tinh chất lượng cao có màu nâu đậm hay xanh nhạt để ngăn chặn sự tác động của ánh sáng mặt trời đến bia thành phẩm. Nguyên nhân là tạo ra CO và các hợp chất chứa nhóm Sunfohydrin làm bia có vị lạ, do các tia này có khả năng kích thích các phản ứng quang hoá trong bia, khử các chất chứa lưu huỳnh thành Mecaptan có mùi khó chịu. Chai đựng bia phải chịu được áp lực 10 Kg/cm2 ở 1000C, thành chai đều nhẵn và không có bọt khí, đáy chai hơi lõm. Dung tích chai sử dụng là loại 0,45 Lit, chai phải được rửa sạch và thanh trùng trước khi chiết. Sau khi thanh trùng chai phải được kiểm kĩ lượng, chai đủ tiêu chuẩn mới đem chiết. Biểu đồ quá trình thanh trùng . Sơ đồ dây chuyền chiết chai Chai đóng két Bỏ khỏi két(máy gắp chai) Két Chai Lật két Máy rửa chai Cl2,H20,NaOH Máy chiết chai, dập nút Máy thanh trùng Soi chai Máy dán nhãn Kiểm tra Xếp chai vào két Vận chuyển Nhập kho Kiểm tra 4. Thu hồi và xử lý CO2 Mục đích Thu hồi và xử lý CO2 để được CO2 khá tinh khiết nhằm phục vụ cho việc bão hoà CO2 cho bia thành phẩm, CO2 có ứng dụng nhiều trong sản xuất đồ uống có gas, công nghệ hàn… Do đó có thể bán CO2 ra thị trường, CO2 là sản phẩm phụ tạo ra trong quá trình lên men của nấm men . Thao tác: CO2 được thu hồi từ các Tank lên men trong giai đoạn lên men chính, theo các đường ống dẫn CO2 về túi chứa khí rồi đi qua hệ thống xử lý CO2 và thu được CO2 khá tinh khiết: Đầu tiên CO2 được đi qua bình lọc bông sau đó đi qua lần lượt các thiết bị chứa H20, KMn04, than hoạt tính để xử lý các tạp chất như hơi nước, este, axit,rượu,khử mùi ... Sau đó CO2được nén vào bình thép chịu áp lực (chú ý khi nén bình phải được làm mát). 5. Vệ sinh thiết bị Hệ thống vệ sinh gồm 4 thùng : Thùng 1: NaOH 2% . ( Dùng để rửa các cặn bẩn hữu cơ ). Thùng 2: HNO3 0,1% ( Rửa các cặn vô cơ , trung hoà NaOH ). Thùng 3: Nước Javen. ( Rửa vải lọc. . . ) Thùng 4: Nước nóng. ( Rửa các thiết bị nấu , lên men... ). 6. Đánh giá chất lượng bia. Bia phải đạt các yêu cầu sau. +Cảm quan : Màu sắc :Vàng sáng, vàng rơm có màu tự nhiên. Độ trong: bọt trắng, mịn, thời gian giữ bọt 2 phút ở độ cao bọt 3 cm, độ bám cốc tốt, sạch. Mùi : mùi đặc trưng, không có mùi lạ. + Chỉ tiêu hoá lý Độ cồn : Bia chai: 5% V, bia hơi: 3,5% V. Hàm lượng CO2 : Bia chai: 4,3 g/l, bia hơi: 3,5 g/l. Hàm lượng axit 1,53-1,8 g/l. Hàm lượng Diaxetyl < 0,2 mg/l. Kim loại nặng : đạt tiêu chuẩn cho phép của bộ y tế. + Chỉ tiêu vi sinh vật: Vi khuẩn hiếu khí Ê 100 tế bào/ ml. Vi khuẩn yếm khí : Không có. E. Coli :Không có. Nấm mốc :5 tế bào/ml. C. Tính cân bằng sản phẩm Theo yêu cầu thiết kế nhà máy bia có năng suất 10 triệu lít/năm. Nhà máy sản xuất lượng bia hơi 50% và bia chai 50%. Sản phẩm bia hơi có nồng độ dịch đường đem lên men là 10,50Bx, sản phẩm bia chai có nồng độ dịch đường đem lên men là 120Bx. Trong quá trình sản xuất tổn thất ở các công đoạn là không thể tránh khỏi. Do đó, trong quá trình tính toán cần phải tính đến tổn thất trong các công đoạn, lượng tổn thất này phụ thuộc vào nhiều yếu tố: chất lượng nguyên liệu, chế độ công nghệ, thiết bị... Tổn thất ở từng công đoạn được xác định như sau : Nghiền 0,1 á 0,5% Chọn 0. 5% Nấu hoa : 5 á 10 % lượng dịch do bay hơi. Chọn 6% Lắng 1 á 2 % Chọn 1% Làm lạnh nhanh 0,5 á 1% Chọn 0,5% Lên men chính và phụ 2 á6% Chọn 5% Lọc và bão hoà CO2 2 á 3% Chọn 3% Chiết bock, chai 0,5 á 1% Chọn 1% I. Tính cân bằng sản phẩm cho bia hơi 1. Lượng bia và dịch dường qua các giai đoạn : Để đơn giản trong quá trình tính toán, ta tính cân bằng sản phẩm cho 1000 lít bia. + Giả sử tổn thất trong quá trình chiết bock là 1%. Lượng bia đã bão hoà CO2 là: = 1010,1 lít. + Giả sử tổn thất trong quá trình lọc và sục CO2 là 3%. Lượng bia trước khi lọc là: =1041,34 lít. + Giả sử tổn thất trong quá trình lên men chính và phụ là 5%. Lượng dịch đường đưa vào lên men là : = 1096,1 lít. + Giả sử tổn thất trong quá trình lắng và lạnh nhanh là 1,5%. Lượng dịch đưa vào quá trình lắng và lạnh nhanh là : = 1112,84 lít. + Dịch đường 10,5% ở 200C có khối lượng riêng là d = 1,042 kg/lít. Khối lượng dịch đường sau quá trình đun hoa ở 200C là : 1112,84 ´ 1,042 = 1159,6 kg. Trong quá trình đun hoa coi lượng chất khô hoà tan bằng lượng chất khô mất đi. + Lượng chất chiết có trong dịch đường 10,5% đó là : 1159,6 ´ 0,105 = 121,76 kg. 2. Tính nguyên liệu : Gọi lượng chất chiết cần thiết cho 1000 lit bia là G = 121,76 kg . Malt có độ ẩm 7%, hệ số hòa tan 76%. Tổn thất trong quá trình nghiền lá 0,5% . + Lượng nguyên liệu malt cần thiết là : M= G. . . . = 0,995. G = 121,15 Kg + Lượng gạo cần dùng là ( Độ ẩm 14%, hiệu suất chiết 85%) M = G. . . . = G.0,412 = 50,17 Kg 3. Tính lượng chất không tan từ malt và gạo : + Lượng chất khô không hoà tan từ malt là : G. . = 0,2232. G = 27,2 Kg + Lượng chất khô không hoà tan từ gạo là : G. . = 0,129. G = 15,7 kg. + Lượng bã khô là : 27,2 + 15,7 kg = 42,9 kg 4. Tính lượng nước dùng cho nấu và rửa bã : Lượng gạo đưa vào nồi hồ hoá là : 50,17 kg. Lượng malt lót cho vào nồi hồ hoá bằng 10% so với lượng gạo. Lượng malt lót cần bổ xung vào nồi hồ hoá là : 50,17´ 0,1 = 5,017 kg. Lượng nước đưa vào có tỷ lệ : ( Bột gạo + malt lót ) : nước = 1 : 5 Tổng lượng nguyên liệu và nước có trong nồi hồ hoá là : (50,17 + 5,017) ´ 6 = 331,122 kg. Khi đun lượng nước bay hơi là 4%. Lượng dịch cháo sau khi đun là : 331,122 ´ ( 1 - 0,04) = 317,88 kg. Tổng lượng dịch trong nồi đường hoá sau khi chuyển dịch cháo sang ( biết tỷ lệ malt : nước = 1 : 5 ) là : 317,88 + (121,15 - 5,017) ´ 6 = 1018,34 kg. Lượng dịch trong nồi đường hoá sau khi đun ( lượng dịch bay hơi là 2%) là : 1018,34 ´ ( 1 - 0,02 ) = 998 kg. Để được dịch lên men có độ khô 10,50Bx thì trước khi đun hoa nồng độ dịch là( bay hơi 6%). 10,5 - 0,6 = 9,9 Bx Lượng chất hoà tan còn lại trong dịch sau rửa bã, giả sử nước rữa của dịch bã là 1,10Bx. Gọi lượng dịch lọc ban đầu là Z = lượng dịch sau đường hoá - lượng bã 998 - (50,17+121,15) . 2 = 654,14 Kg Gọi lượng nước rữa bã là W = 9,9%. Suy ra W = 576 Kg = 576 Lit 5. Các sản phẩm phụ : . Bã malt + gạo là (50,17+121,15 ). 2 = 343,86 Kg . Lượng sữa men thu hồi Thực tế cứ 1000 Lít dịch đường đưa vào lên men thu được 20 Lít sữa men có độ ẩm 80 %, trong đó tái sử dụng được 50%. Vậy lượng men sạch thu được là 1130,0´20´10-3´50%= 11,3 Lít. Khi lên men cần 1% men sữa so với dịch đường : 0,01 x 1130 = 11,3 Lít. . Lượng CO2 tạo ra trong quá trình lên men Có lượng chất chiết là 121,76 Kg. Dịch đường trước lên men và sau lên men có nồng độ là 10,50 Bx và 3,50 Bx Suy ra : Độ lên men thực tế là (10,5 - 3,5)/10,5. 100% = 70% Vậy lượng chất khô thực tế được lên men là 121,76 ´70% = 85,232 Kg Do cơ chất chính của quá trình lên men là maltoza nên ta có phương trình: C12H22O11 + H2O = 4 C2H5OH + 4CO2 Như vậy cứ 342 g maltoza tạo thành 176g CO2 và ta coi toàn bộ lượng đường lên men là maltoza Suy ra : Lượng CO2 tạo thành là 85,232 ´ = 43,9 kg Coi bia non có hàm lượng CO2 là 2 g/l Suy ra lượng CO2 có trong 1041,34 Lít bia non là 1041,34 ´ 2 = 2082,68 g = 2,08 Kg Như vậy lượng CO2 có thể thu hồi được 43,9 - 2,08 = 41,82 Kg Lượng CO2 cần bão hoà cho bia để đạt hàm lượng 3,5 g/lit là : 1041,34. (3,5 - 2 ) = 1562 g =1,562 kg. Khi xử lý thu hồi được50 - 60% lượng CO2 thoát ra . Vậy lượng CO2 dư thừa là : 41,82. 60%- 1,562 = 23,53 kg II. Tính cân bằng nguyên liệu cho bia chai. 1. Lượng bia và dịch dường qua các giai đoạn : Tương tự như tính cân bằng sản phẩm cho bia hơi, ta tính được thể tích dịch đường trước khi lắng và làm lạnh nhanh là 1112,84 lít + Dịch đường 12% ở 200C có khối lượng riêng là d = 1,042 kg/lít. Khối lượng dịch đường sau quá trình đun hoa ở 200C là : 1112,84 ´ 1,048 = 1166,26 kg. Trong quá trình đun hoa coi lượng chất khô hoà tan bằng lượng chất khô mất đi. + Lượng chất chiết có trong dịch đường 12% đó là : 1166,26 ´ 0,12 = 140 kg. 2. Tính nguyên liệu : Gọi lượng chất chiết cần thiết cho 1000 lit bia là G = 140 kg . Malt có độ ẩm 7%, hệ số hòa tan 76%. Tổn thất trong quá trình nghiền lá 0,5% . + Lượng nguyên liệu malt cần thiết là : M= G. . . . = 0,995. G = 139,3 Kg + Lượng gạo cần dùng là ( Độ ẩm 14%, hiệu suất chiết 85%) M = G. . . . = G . 0,412 = 57,68 Kg 3. Tính lượng chất không tan từ malt và gạo : + Lượng chất khô không hoà tan từ malt là : G. . = 0,2232. G = 31,25 Kg + Lượng chất khô không hoà tan từ gạo là : G. . = 0,129. G = 18,1 kg. 4. Tính lượng nước dùng cho nấu và rửa bã : Lượng gạo đưa vào nồi hồ hoá là : 57,68 kg. Lượng malt lót cho vào nồi hồ hoá bằng 10% so với lượng gạo. Lượng malt lót cần bổ xung vào nồi hồ hoá là : 57,68 ´ 0,1 = 5,768 kg. Lượng nước đưa vào có tỷ lệ : ( Bột gạo + malt lót ) : nước = 1 : 5 Tổng lượng nguyên liệu và nước có trong nồi hồ hoá là : (57,68+5,768) ´ 6 = 380,7 kg. Khi đun lượng nước bay hơi là 4%. Lượng dịch cháo sau khi đun là : 380,7 ´ ( 1 - 0,04) = 365,4 kg. Tổng lượng dịch trong nồi đường hoá sau khi chuyển dịch cháo sang ( biết tỷ lệ malt : nước = 1 : 5 ) là : 365,4 + (139,3- 5,768) ´ 6 = 1166,6 kg. Lượng dịch trong nồi đường hoá sau khi đun (lượng dịch bay hơi là 2%) là : 1166,6 ´ ( 1 - 0,02 ) =1143,27 kg. Để được dịch lên men có độ khô 120Bx thì trước khi đun hoa nồng độ dịch là(bay hơi 6%). 12 - 0,6 = 11,4 Bx Lượng chất hoà tan còn lại trong dịch sau rửa bã, giả sử nước rữa của dịch bã là 1,10Bx. Gọi lượng dịch lọc ban đầu là Z = lượng dịch sau đường hoá - lượng bã 1143,27 - (57,68+139,3) . 2 = 749,31 Kg Gọi lượng nước rữa bã là W = 11,4%. Suy ra W = 478 Kg = 478 Lit 5. Các sản phẩm phụ : . Bã malt + gạo là (57,68+169,3 ). 2 = 390,96 Kg . Lượng sữa men thu hồi Thực tế cứ 1000 Lít dịch đường đưa vào lên men thu được 20 Lít sữa men có độ ẩm 80 %. Vậy lượng men sạch thu được là 1130,0´20´10-3 = 22,6 Lít. Khi lên men cần 1% men sữa so với dịch đường : 0,01 x 1130 = 11,3 Lít. . Lượng CO2 tạo ra trong quá trình lên men Có lượng chất chiết là 140 Kg. Dịch đường trước lên men và sau lên men có nồng độ là 120 Bx và 50 Bx Suy ra : Độ lên men thực tế là (12-5)/12´100% = 70% Vậy lượng chất khô thực tế được lên men là 140 ´70% = 98 Kg Do cơ chất chính của quá trình lên men là maltoza nên ta có phương trình: C12H22O11 + H2O = 4 C2H5OH + 4CO2 Như vậy cứ 342 g maltoza tạo thành 176g CO2 và ta coi toàn bộ lượng đường lên men là maltoza Suy ra : Lượng CO2 tạo thành là 98´ = 50,4 kg Coi bia non có hàm lượng CO2 là 2 g/l Suy ra lượng CO2 có trong 1041,34 Lít bia non là 1041,34 ´ 2 = 2082,68 g = 2,08 Kg Như vậy lượng CO2 có thể thu hồi được 50,4 - 2,08 = 48,4 Kg Lượng CO2 cần bão hoà cho bia để đạt hàm lượng 3,5 g/lit là : 1041,34. (3,5 – 2 ) = 1562 g =1,562 kg. Khi xử lý thu hồi được50- 60% lượng CO2 thoát ra . Vậy lượng CO2 dư thừa là : 48,4. 60% - 1,562 = 27 kg. D. Tính nguyên liệu phụ dùng cho sản xuất a. Lượng Diatomit Dùng bột trở lọc với lượng 0,07 Kg/100 Lit bia. b. Lượng Oxy Cần dùng 8 mg 02/ lit dịch đường Lượng O2 cần cho 1000 lit bia là : 1112,84 . 8 = 8902,7 mg O2 . Vậy lượng không khí vô trùng cần thiết là: 8902,7 . = 46595 mg O2= 46,595 Kg Nhưng chỉ một lượng nhỏ oxy có thể hoà tan nên lượng không khí cần là: c. Lượng nước Clo dùng để sát trùng Lượng nước Clo cần dùng để vệ sinh thiết bị là 1% thể tích thiết bị. d.Lượng cồn 960C Lượng cồn cần dùng để tráng thiết bị lên men là 0,02 lít/100 lít bia . Khi tráng cần pha loãng đến nồng độ 25 %V e.Lượng NaHCO3 cần dùng để xử lý men giống NaHCO3 là 1% so với lượng men sữa. g.Số bock cần thiết để chứa hết 1000 Lit bia là : Bock Phần iv. lập kế hoạch sản xuất. Nhà máy được thiết kế với năng suất 10 triệu lít/năm. Sản xuất 50% bia hơi, 50% bia chai. Một năm chia làm 4 quý, mỗi quý 3 tháng, mỗi tháng nhà máy chỉ hoạt động 25 ngày(quý I,IV), tuỳ theo điều kiện cụ thể ta có thể giảm hoặc tăng số ngày nấu, còn lại là thời gian sửa chữa, bảo dưỡng thiết bị, máy móc. . . Bảng kế hoạch sản xuất Quý i ii iii iv Năng suất (lít/quý) 2.5 ´ 106 2.5 ´ 106 2.5 ´ 106 2.5 ´ 106 Năng suất / ngày 40000 40000 40000 40000 Số mẻ / ngày 4 4 4 4 Năng suất /mẻ 10000 10000 10000 10000 Bảng tóm tắt cân bằng sản phẩm bia hơi ( Trường hợp chỉ sản xuất bia hơi ) Các chỉ số Đơn vị 1000 lít bia Một mẻ 10000 lít Ngày ( 4 mẻ) Năm Lượng malt Kg 121,15 1211,5 4846 605750 Lượng gạo Kg 50,17 501,7 2006,8 250850 Dịch trước khi hồ hoá Kg 331,122 3311,22 13244,88 Dịch trước đường hoá Kg 1018,34 10183,4 40733,6 Nước rửa bã Lít 576 5760 23040 576000 Lượng bã Kg 342,64 3426,4 13705,6 342640 Lượng dịch trước đ hoa Kg 1223,73 12237,3 48949,5 Lượng dịch đưa đi lmen Lít 1096,15 10961,5 43846 1096,15 Lượng bia sau lên men Lít 1041,34 10413,4 41653,6 1041,34 Lượng bia chiết bock Lít 1010,1 10101 40404 Lượng bia sản phẩm Lít 1000 10000 40000 106 Bảng tóm tắt cân bằng sản phẩm cho bia chai ( Trường hợp chỉ sản xuất bia chai ) Các chỉ số Đơn vị 1000 lít bia Một mẻ 10000 lít Ngày ( 4 mẻ) Năm Lượng malt Kg 139,3 1393 5572 696500 Lượng gạo Kg 57,68 576,8 2307,2 288400 Lượng dịch trước hồ hoá Kg 380,7 3807 15228 Dịch trước đường hoá Kg 1182 11820 47280 Nước rửa bã Lít 478 4780 19120 Lượng bã Kg 393,96 3939,6 15758,4 Lượng dịch trước đun hoa Kg 1228,04 12280,4 49121,6 Lượng dịch đưa đi lên men Lít 1096,15 10961,5 43846 Lượng bia sau lên men Lít 1041,34 10413,4 41653,6 Lượng bia chiết bock,chai Lít 1010,1 10101 40404 Lượng bia sản phẩm Lít 1000 10000 40000 106 Phần v. tính và chọn thiết bị Nhà máy sản xuất cả bia hơi và bia chai nhưng sản xuất bia chai cần lượng nguyên liệu nhiều hơn nên ta tính toán dựa trên cân bằng sản phẩm cho bia chai. 1. Thiết bị trong khâu chuẩn bị nguyên liệu : + Cân nguyên liệu. + Thiết bị vận chuyển nguyên liệu. + Máy nghiền malt. + Máy nghiền gạo. 2. Thiết bị trong khâu đường hoá nguyên liệu : + Nồi hồ hoá. + Nồi đường hoá. + Thùng lọc. + Nồi đun sôi dịch đường với hoa houblon. 3. Thiết bị trong khâu xử lý dịch đường sau nấu hoa : + Thùng lắng xoáy. + Thiết bị lạnh nhanh. 4. Thiết bị trong phân xưởng lên men. + Thiết bị gây men giống cấp I,II. + Thiết bị lên men chính. + Thiết bị rữa men sữa. + Thiết bị chứa men sữa. 5. Thiết bị hoàn thiện sản phẩm. + Máy lọc bia. + Thiết bị bão hoà CO2, tàng trữ bia. + Máy rửa bock. + Máy chiết bock. + Máy rửa chai. + Máy chiết chai. + Máy dập nút. + Máy thanh trùng . +Máy dán nhãn. 6. Các thiết bị phụ khác : + Nồi đun nước nóng. + Bơm. Việc tính, chọn các thiết bị trong phân xưởng phụ thuộc vào nhiều yếu tố: năng suất, hiệu quả kinh tế. . . v.1.Thiết bị trong khâu chuẩn bị nguyên liệu : 1. Cân nguyên liệu : Chọn cân loại :1000 kg. Kích thước :1000 ´ 800 ´ 1200. Trọng lượng của cân : 225 kg. 2. Máy nghiền malt : Lượng malt sử dụng trong một mẻ là : 1393 Kg Máy nghiền malt là máy nghiền trục. Hai đôi trục. Thời gian nghiền một mẻ là 2h. . Lượng malt cần nghiền trong một giờ của máy là : = 696,5 kg. Do hệ số sử dụng của mỗi máy là 0,75 nên năng suất thực tế của 1 máy là : = 928,6 kg Chọn máy nghiền như sau: Năng suất Kg/h Ký hiệu Kích thước trục(mm) Kích thước máy(mm) Số đôi trục Công suất kw Đường kính Chiều dài d r c 1200 COKAM( đức) 250 800 1700 1040 1450 2 1,82 3. Máy nghiền gạo : Lượng gạo cần thiết trong một mẻ : 576,8 kg. Thời gian nghiền 1h, lượng gạo cần nghiền trong một giờ : = 576,8 kg. Chọn máy nghiền gạo là máy nghiền búa. Năng suất (Kg/h) Vận tóc góc Kích thước máy (mm) sàng s (m2) Công suất (Kw) 2950 vòng/phút Dài Rộng cao 1000 1380 690 640 0,2 13 G= 241 kg. Ký hiệu DM 440 U 4.Thiết bị vận chuyển : Nguyên liệu cần vận chuyển là bột malt và bột gạo có kích thước nhỏ nên ta chọn thiết bị vận chuyển là vít tải. Năng suất của vít tải phụ thuộc vào lượng nguyên liệu sử dụng trong một ngày. Ta sử dụng một vít tải vận chuyển malt và gạo. Lượng gạo trong một mẻ sản xuất là : 576,8 kg. Lượng malt trong một ngày sản xuất là : 1393 kg. Giả thiết vít tải mỗi mẻ hoạt động 0,5h . Hiệu suất thực của vít tải là 70%, vậy năng suất thực của các vít tải là : Vít tải vận chuyển malt : = 3980 Kg/h. Vậy chọn vít tải có công suất : 5500 kg/h. D = 200 m Bước vít : 160 Vận tốc góc : 75 vòng/phút. Trọng lượng 1 m : 45 kg Công suất : 1,1 kW Kí hiệu: YII 2-4 v.2.Thiết bị trong khâu đường hoá nguyên liệu : 1. Nồi hồ hoá : Khối lượng riêng của dịch bột là 1,08 kg/lít.Vậy tổng thể tích hỗn hợp là : = 3525lít. Hệ số sử dụng của nồi nấu là 75%. Vậy thể tích của nồi nấu là : = 4700 lít. Chọn nồi nấu cháo là nồi hai vỏ, đáy, đỉnh nón được chế tạo bằng thép không rỉ: = ) = 0,166 pD3 Chọn H = 0,6 D ( Chiều cao phần trụ ). h1 = 0,2 D ( Chiều cao phần đáy ). h2 = 0,15 D ( Chiều cao phần đỉnh ). (trong đó b là diện tích đáy, b =p D/4) : V = 4700 lít = 4,7 m3. ị D = 2,11 m. Chọn nồi nấu cháo có : D = 2,2 m ; H = 1,32 m ; h1 = 0,44 m ; h2 = 0,33 m. Phần vỏ ngoài có độ dày 0,1 m, vậy đường kính ngoài của thùng là : Dn = 2,2 + 0,1 ´ 2 = 2,4 m. Chọn cánh khuấy có đặc tính kỹ thuật như sau : + Đường kính cánh khuấy : 1600 mm. + Tốc độ khuấy : 40 vòng/phút. + áp suất hơi đưa và nồi : 2,5 kg/cm2. Chọn bề mặt truyền nhiệt: 0,8 m2/m3dịch F = 0,8. 3,525 = 2,82 m2 Diện tích bề mặt truyền nhiệt = 2,82 m2 2. Nồi đường hoá : Thể tích của khối dịch ( khối lượng riêng là 1,08 kg/l ) là : = lít. Hệ số sử dụng của nồi là 80%. Thể tích nồi là : = 13687,5 lít. Tương tự như tính cho nồi hồ hoá ta có : Chọn nồi đường hoá là nồi hai vỏ, được chế tạo bằng thép không rỉ, đáy nón,đỉnh nón: = ) = 0,1666 pD3 Chọn H = 0,6 D ( Chiều cao phần trụ ). h1 = 0,2 D ( Chiều cao phần đáy ). h2 = 0,15 D ( Chiều cao phần đỉnh ). ị D = 2,96 m. Chọn nồi đường hoá có : D = 3 m ; H = 1,8 m ; h1 = 0,6 m ; h2 = 0,45 m. Phần vỏ bên ngoài có độ dày 0,1 m. Vậy đường kính ngoài của nồi là : Dn = 3 + 2 ´ 0,1 = 3,2 m. Chọn cánh khuấy có đặc tính kỹ thuật sau : + Tốc độ khuấy : 30 v/ph. + Đường kính cánh khuấy : 2200 mm. + áp suất hơi : 2,5 kg/cm2. Diện tích bề mặt truyền nhiệt phải đảm bảo tỷ lệ giữa diện tích bề mặt truyền nhiệt trên một đơn vị thể tích dịch là 0,8 m2/ 1 m3. Vậy bề mặt truyền nhiệt là:10,95.0,8 = 8,76 m2. 3. Thùng lọc : Để quá trình lọc xảy ra bình thường thì chiều cao lớp bã chỉ được phép nằm trong khoảng 0,3 á 0,5 m. (để được dịch trong ). Lượng bã trong một mẻ nấu là : 3939,6 Kg . Chọn chiều cao của lớp lọc là 0,45 m. Diện tích đáy thùng lọc là : = 8,75m2. Đường kính đáy thùng lọc tính theo công thức : m Đường kính ngoài là 3,3+2. 0,1 = 3,5 m Lượng dịch sau khi đường hoá là 11580 lit. Hệ số sử dụng là 0,8 V = = 14,6 m3. Chiều cao của thùng là : H = = 1,7 m. Chọn thùng lọc có chiều cao 0,45 + 1,7 = 2,15 m, thân trụ, đáy phẳng. Cánh khuấy có tốc độ 6 v/ph. 4. Nồi đun sôi dịch đường với hoa houblon : Lượng dịch trước khi đun hoa trong một mẻ nấu là : W + Z = 12280,4 kg. Thể tích của dịch trước đun hoa là : = 11785,4 lít. Lấy hệ số đổ đầy nồi là 75%, vậy thể tích của nồi là : = 15714 lít. Chọn nồi nấu hoa có buồng đốt trong, được chế tạo bằng thép không rỉ, đáy nón , đỉnh nón : =) = 0,266 pD3 Chọn H = D ( Chiều cao phần trụ ). h1 = 0,2 D ( Chiều cao phần đáy ). h2 = 0,15 D ( Chiều cao phần đỉnh ). Thay số V =15714 lit ị D ằ 2,8 m. Chọn nồi nấu hoa có : D = 2,8 m ; H = 2,8 m ; h1 = 0,56 m ; h2 = 0,42m. Phần vỏ bên ngoài có độ dày 0,1 m. Vậy đường kính ngoài của thùng là : Dn = 2,8 + 2 ´ 0,1 = 3m. + Gia nhiệt ống tuần hoàn trung tâm. + áp suất hơi làm việc : 2,5 kg/cm2. Tính bề mặt truyền nhiệt, chọn 1 m2/ m3 dịch F= 11,7854. 1 =11,785 m2 Diện tích bề mặt truyền nhiệt: 11,785 m2 v.3.Thiết bị trong khâu xử lý dịch đường sau nấu hoa: 1. Thùng lắng xoáy : Thùng lắng xoáy trong thực tế là một khối hình trụ rỗng với độ dốc đáy nhỏ ( khoảng 2% ). Thùng có đáy bằng, đỉnh nón , được làm bằng inox. Đường bơm dịch vào nằm ở độ cao 1/4 chiều cao khối dịch kể từ đáy để đảm bảo tạo dòng xoáy tối ưu cũng như hạn chế sự hoà tan oxy vào trong dịch. Lượng dịch đi vào thùng lắng xoáy là : 1178,5. (1- 0,06)= 11078,28 lít (cho 1 mẻ 10000 l ). Hệ số sử dụng của thùng lắng là 83%. Vậy thể tích của thùng là : = 13347,3 lít = 13,3473 m3. Thể tích của thùng lắng được tính theo công thức : == p. D3. 0,3 Chọn H = 1,2 D ( H là chiều cao phần trụ, D là đường kính ). h = 0,15 D ( h là chiều cao phần đỉnh ). Ta tìm được D = 2,42 m. Chọn D= 2,5 m Đường kính ngoài là 2,5 + 2. 0,1 = 2,7 m H = 3 m. h = 0,38 m. 2. Thiết bị làm lạnh nhanh : Dịch đường được làm lạnh nhanh bằng máy làm lạnh trao đổi nhiệt kiểu tấm bản. Vật liệu chế tạo thường là các tấm thép hợp kim Cr - Ni mỏng.Thiết bị gồm các tấm kim loại mỏng xếp với nhau mà giữa chúng là dịch đường và tác nhân làm lạnh đi xen kẽ nhau. Để đạt được sự trao đổi nhiệt tốt nhất cần phải đảm bảo : + Độ dày của tấm hợp kim phải đủ mỏng: 0,8 mm + Các tấm hợp kim có cấu tạo sao cho sinh được dòng chảy rối. + Các nếp gấp giữa các tấm bản phải nhỏ. Lượng dịch đường trước khi lên men trong một mẻ là: 10961,5 lít. Tổn thất trong quá trình làm lạnh nhanh là 0,5%. Lượng dịch đường trước khi đưa vào làm lạnh nhanh là : lit Thời gian làm lạnh nhanh là 2 h, hiệu suất của thiết bị là 85%. Năng suất của máy lạnh nhanh là : m3 Chọn máy làm lạnh có năng suất 6000 l/h L=2180 mm B= 2200 mm H= 1620 mm Trọng lượng : 600 kg Các thiết bị ở phân xưởng nấu STT Tên thiết bị Kích thước (m) Năng suất Số lượng 1 Cân 1000 Kg 1 2 Máy nghiền malt 1200 Kg/h 1 3 Máy nghiền gạo 1000 Kg/h 1 4 Nồi nấu cháo(m) D = 2,2 ; H =1,32 1 5 Nồi đường hoá D = 3,0 ; H =1,8 1 6 Thùng lọc D = 3,3 ; H = 2,2 1 7 Nồi nấu hoa D = 2,8 ; H = 2,8 1 8 Thùng lắng xoáy D = 2,5 ; H =3,0 1 9 Lạnh nhanh 800*800 6000 l/h 1 19 Nồi nước nóng D = 3,0 ; H=3,6 1 V.4. Tính toán thiết bị trong phân xưởng lên men Để tính toán thiết bị cho phân xưởng lên men ta phải tính với số liệu chung vì lượng bia đưa đi lên men là như nhau. 1. Chọn thiết bị lên men chính Chọn thùng lên men hình trụ, đáy côn, bên ngoài có khoang lạnh để điều chỉnh nhiệt độ, thiết bị làm bằng thép không rỉ, có trang bị hệ thống van, nhiệt kế, kính quan sát. Gọi Vh là thể tích hữu ích của thùng lên men (m3) D là đường kính trong của thiết bị (m) h1: chiều cao phần nón (m) h2: chiều cao phần trụ chứa dịch (m) h3: chiều cao phần trụ không chứa dịch (m) h4: chiều cao phần nắp (m) a: góc đáy côn, thường chọn a = 600 Chọn h2/D = 1,5 do thể tích dịch đường Vd < 50m3 Vd= Vtrụ+Vcôn, Chọn Vtrống = 25%Vd, h4= 0,1. D vậy Vd = PD2h2/4 + PD2h1/12 = PD3 1,5/4 + PD3/24 = 0,47. PD3. Mỗi ngày cả 4 mẻ đều được đưa vào một tank lên men Chọn tank lên men có thể chứa đủ 4 mẻ. Thể tích dịch đường của 4 mẻ là: Vd= 43846 Lít = 43,846 m3 suy ra D = 3,1 m. Qui chuẩn D=3,2 m h2 = 1,5. D = 4,8 m h1 = 0,866. D = 2,73 m Ngoài ra, phần đỉnh thiết bị ( hình trụ ) có thể tích 25% thể tích hữu ích Suy ra Vtrống = 0,25 Vd = 0,25´43,846 = 11 m3 Thể tích thực của thùng lên men là: V=Vd+ Vtrống= 43,846 +11 = 54,846 m3 = 55 m3 Chiều cao phần trụ trống: h3= 4. Vtrống /PD2 = 1,45 m Phần nắp thiết bị hình chỏm cầu có chiều cao h4, ta chọn h4= 0,1D Suy ra h4= 0,32 m. Quy chuẩn các kích thước: D= 3200 mm. h1= 2800 mm, h2= 4800 mm h3= 1450 mm, h4= 320 mm Chiều cao thùng lên men : Ht=h1+ h2+ h3+ h4= 2,8+4,8+1,45+0,32=9,37 m = 9370 mm. Chọn chiều dày thùng là 10mm. Chọn lớp bảo ôn dày 100mm Khoảng cách từ đáy thiết bị đến sàn nhà chọn bằng 800mm Suy ra chiều cao toàn bộ thiết bị là H = Ht + 0,8 = 10170 mm Tính số thùng lên men Số ngày lên men chính là: chọn 5 ngày Số ngày lên men phụ là : chọn 10 ngày Một ngày nghỉ để sửa chữa và vệ sinh Vậy tổng thời gian lên men và vệ sinh thùng là T= Tc+Tp+1 = 16 Số lượng tank lên men là số tank dùng 1 ngày x số ngày làm việc 1 tank = 16 2. Chọn thiết bị gây men giống. Cấu tạo của các thùng nhân giống tương tự như thùng lên men chính.Việc tính toán cho thiết bị gây men giống cấp 1 và cấp 2 dựa trên nguyên tắc tính cho thiết bị lên men chính đã tính ở trên . Nguyên tắc chọn : thể tích hữu ích của thùng gây giống cấp 2 bằng 1/10 thể tích dịch lên men của một thùng lên men chính, thể tích hữu ích của thùng gây giống cấp 1 bằng 1/10 thể tích hữu ích của thùng gây men giống cấp 2 Chọn thùng hình trụ, đáy thép, làm bằng thép không rỉ, có trang bị hệ thống sục khí, van, nhiệt kế, kính quan sát. +Thùng lên men cấp 2 Gọi V2 là thể tích hữu ích của thùng lên men cấp hai (m3) V2 =43,846:10 = 4,3846 m3 D là đường kính trong của thiết bị (m) h1: chiều cao phần nón (m) h2: chiều cao phần trụ chứa dịch (m) h3: chiều cao phần trụ không chứa dịch (m) h4: chiều cao phần nắp (m) a : góc đáy côn, thường chọn a = 600C V2 = PD2h2/4 + PD2h1/12 Chọn h2= D, có h1= 0,866 . D Suy ra: V2 = 1,29PD3/4 = 4,3846 ịD = 1,64 m ị h2 =1,64 m h1 = 1,42m Chọn Vtrống = 25%V2, h4= 0,1D = 0,164 m Vtrống= 25%´4,52 = 1,13 m3 ị h3 = 4´ Vtrống /PD2 = 0,54 m Khoảng cách từ đáy thiết bị đến sàn nhà chọn bằng 800mm. Quy chuẩn các kích thước: D=1600mm ; h1=1400mm h2=1600mm ; h3=550mm h4=160 mm Chiều cao thiết bị nhân giống là H = 1,6 +1,4 + 0,55 + 0,16 + 0,8 = 4,51 m. Số thiết bị 1 +Thiết bị nhân giống cấp 1 : có thể tích V1= (1/10).V2 = 0,43846 m3 Mà V1= 1,29´PD3/4 ị D = 0,7 m ị h1= 0,866´D = 0,6 m. h2 = 0,7 m ; Vtrống= 25%´0,452 = 0,113 m3 ị h3 = 4´ Vtrống /PD2 = 0,3 m ; h3 = 0,30 m ; h4= 0,07 m Quy chuẩn các kích thước: D=700 mm ; h1= 600 mm h2= 700 mm ; h3=300 mm h4= 70 mm . Khoảng cách từ đáy thiết bị đến sàn nhà chọn bằng 800mm. Tổng chiều cao thiết bị H= 0,6 + 0,7 + 0,30 + 0,07+ 0,8 = 3,46 m. Số thiết bị chọn là 1 3. Thiết bị rửa men sữa. Thiết bị rửa sữa men là một thùng hình trụ đáy cầu, được chế tạo bằng thép không rỉ. Theo thực tế cứ 1000 lít dịch đường thu được 20 lít sữa men độ ẩm 80%. Do vậy một ngày phân xưởng thu được tổng thể là : 43846 x20/1000 = 87692 lít. Một ngày cần lượng men sữa là : 438,46 lít ( cho vào một tank lên men ). Khi đem rửa thường lấy dư ra so với lượng cần là 20 %. Do đó lượng đem đi rửa là: 438,46 / 0,8= 548 lít. Nước rửa đem dùng phải có thể tích bằng 2 lần thể tích men sữa cần rửa, nghĩa là cần: 548 x 2 = 1096 lít. Đây chính là thể tích hữu ích của thùng rửa men sữa. Với hệ số sử dụng thiết bị là 0,8 thì thể tích thực của thiết bị là 1096/0,8 = 1370 lít Chọn h2= 1,2 D h1= 0,866 D. Vthực = Vtrụ + Vnón = h2.pD2/4 + h1.pD2/12. Vthực = 1,14.D3 = 1,37 m3. Suy ra D = 1,05 m. Do vậy h1= 0,91 m, h2= 1,26 m. Vtrống = 25% Vthực =25%.1,342 h3 = 4´ Vtrống /PD2= 0,4 m Quy chuẩn D = 1 m ; h1 = 0,9 m; h2 = 1,3 m ; h3 = 0,4 m Khoảng cách từ đáy thiết bị đến sàn nhà chọn bằng 500mm. Chiều cao H = 0,9 + 1,3 + 0,4 + 0,5 = 3,1 m 4. Máy lọc bia Lọc bia bằng thiết bị lọc khung bản. Lượng bia lọc tối đa trong một ngày 41653,6 lít. Chọn mỗi ngày lọc 2 ca, mỗi ca lọc 2 h, hệ số sử dụng 0,7. Do vậy đòi hỏi máy lọc phải có năng suất tối thiểu là = 14876 lít = 14,876 m3. Chọn máy lọc có các thông số như sau : Năng suất (m3/h) Kích thước khung (mm) Kích thước bản (mm) số khung bản Bề mặt Lọc (m2) Công suất bơm (kw) 15 800 x 800 x 50 800 x 800 x10 80 50 4,5 5. Thiết bị tàng trữ và bão hoà CO2. Thiết bị tàng trữ và bão hoà CO2 là một thùng hình trụ có đáy và nắp hình chỏm cầu, làm bằng thép không rỉ, có thể chịu được áp suất cao từ 4-5 at. Bên ngoài thiết bị có bố trí áp kế, ống thuỷ. Chiều dày 4-5 mm. Tính toán thiết bị dựa theo lượng bia cần chứa trong một ngày. Số thùng có thể chọn là 4. Số lit bia cần bão hoà CO2 trong 1 ngày là 41653,6 lít. Mỗi thiết bị cần chứa là: 41653,6/4 = 10413,4 lit. Hệ số đổ đầy thiết bị 85%. Do vậy thể tích thực của thùng là : Vt = 10413,4 /0,85 = 12251 lít = 12,251 m3 Chọn h2 =2D h1= h3= 0,15.D. r = 0,5D ( bán kính chỏm cầu ). Vt = pD3.h2/4 +2.ph1(h12+3r) = pD3.2.D/4 +2.p.0,15.D((0,15.D)2+3.0,5.D) Vt = 1,692 D3 → D = 1,95 m. h1= h3 = 0,3 m r = 0,97 m. h2= 3,9 m. Quy chuẩn D = 2 m; h2= 4 m; h1 = h3= 0,3 m ; r = 1 m Chọn chiều cao từ đáy thiết bị xuống đất là 0,5 m. Do vậy chiều cao tổng thiết bị là H= 4 + 0,3 + 0,3 + 0,5 = 5,1 m ._.điện. Xây ở phía sau nhà máy với diện tích 360 m2: Kích thước :24 x 15 x 4.8 dài*rộng*cao: Nhà nồi hơi. Nhà nồi hơi được xây dựng phía sau nhà máy gần bãi chứa than và xỉ than. Diện tich xây dựng sao cho chứa dủ nồi hơi: Kích thước nhà: Dài*rộng*cao:12 x 9 x 6 (m*m*m) Diện tích:108 m2. Bãi than, xỉ. Được xây dựng mái tôn , tường lửng cao 2,4 m. Dài*rộng*cao:12 x9x 2,4 (m*m*m) Diện tích: 108 m2. Trạm biến thế. Dài*rộng*cao:6 x 6 x 4,8 (m*m*m) Diện tích:36 m2. Kho vỏ chai, bock. Được thiết kế gần phân xưởng hoàn thiện,mái tôn, tường lửng cao 1,8 m. Dài*rộng*cao:18 x 12 (m*m*m) Diện tích: 216 m2. Gara ôtô. Xây dựng sao cho chứa được đủ ôtô của nhà máy, mỗi xe chiếm một diện tích 20m2. Ngoài ra còn có nơi rửa xe, nơi chứa phụ tùng sửa xe, kho dầu. Kích thước Gara: Dài*rộng*cao: 24 x 9 x 4,8(m*m*m) Diện tích: 216m2. 9.Khu xử lý nước và bể nước . Diện tích: 18 x 9 = 162 m2 Nhà lạnh và thu hồi CO2. Xây dựng cạnh phân xưởng lên men. Kích thước Dài*rộng*cao:18 x 9 x 4,8 (m*m*m) Diện tích: 162 m2. V. các công trình phục vụ sinh hoạt. Các công trình phục vụ sinh hoạt được xây dựng ở phía trước nhà máy thuận tiện cho việc đi lại của cán bộ và công nhân,đồng thời làm tăng vẻ đẹp mĩ quan của nhà máy với giải pháp kết cấu bêtong cốt thép lắp ghép toàn khối, mái bằng, tường gạch. Nhà hành chính. Kích thước: Dài*rộng*cao: 24 x 12 x 4,2 (m) Diện tích: 288 m2 Hội trường, câu lạc bộ. Nhà được xây dựng 2 tầng, mỗi tầng cao 4,2 m. Hội trường đặt ở tầng 1 là nơi diễn ra các cuộc hội, họp của cán bộ công nhân viên nhà máy. Tầng 2 là câu lạc bộ vui chơi giải trí của cán bộ công nhân viên. Tổng số công nhân viên của nhà máy là :,,,,,. Tiêu chuẩn xây dựng là 1 m2/người. Kích thước: Dài*rộng*cao: 24 x 12 x 4,2(m) Diện tích: 288 m2 Nhà ăn ca. Số công nhân, cán bộ làm việc trong một ngày là 173/3 ca Tiêu chuẩn xây dựng phòng ăn: Phòng ăn 2 m2/chỗ ngồi. Vậy diện tích xây dựng nhà ăn là 173/3 . 2 =115 m2 :Hai tầng Kích thước: Dài*rộng*cao: 18 x 12 x 3,6 (m*m*m) Diện tích:216(m2)x2 Nhà giới thiệu sản phẩm. Mục đích: là nơi giới thiệu sản phẩm của nhà máy khi khách đến tham quan, đồng thời là nơi đáp ứng nhu cầu thưởng thức của khách hàng . Kích thước: Dài*rộng*cao:18 x 9 x 3,6 (m*m*m) Diện tích:(m2) Nhà để xe đạp, xe máy. Một xe đạp chiếm diện tích 1.5 m2, một xe máy chiếm hết 2,5 m2. Số người đi xe đạp là 40%, số người đi xe máy là 40%. 1.5 . 40%.173/3 + 2,5 . 40%.173/3 = 92 m2 Cộng cả lối đi lại ta chọn Kích thước: Dài*rộng*cao: 24 x 12 x 2,4 (m*m*m) Diện tích:288 (m2) Nhà vệ sinh Nhà vệ sinh xây dựng riêng làm 2 khu vực dành riêng cho nam và nữ. Kích thước: Dài*rộng*cao:18*6*3,6 (m*m*m) Diện tích: 108 (m2) Phòng bảo vệ. Phòng bảo vệ được xây dựng ở cổng nhà máy :1 cổng chính, 1 cổng phụ. Diện tích 1 phòng là : 36 m2. Kích thước: Dài*rộng*cao:6 x 6 x 3,6 (m*m*m) Diện tích: 36 (m2). Bảng tổng kết các hạng mục công trình TT Tên công trình Kích thước Diện tích (m2) Ghi chú Rộng Dài Cao 1 Phân xưởng nấu 12 24 6 288 2 Phân xưởng lên men 24 42 12 1008 3 Phân xưởng hoàn thiện 24 42 6 1008 4 Kho chứa nguyên liệu 9 18 6 162 5 Kho sản phẩm 12 18 6 216 6 Xưởng cơ điện 15 24 4,8 360 7 Nhà nồi hơi 9 12 6 108 8 Bãi chứa than, xỉ than 9 12 108 9 Trạm biến thế 6 6 4,8 36 10 Kho vỏ chai, bock 12 18 216 11 Gara ôtô 9 24 4,8 216 12 Nhà xử lý nước 9 18 4,8 162 13 Bể nước,tháp nước 9 18 162 14 Nhà lạnh, thu hồi CO2 9 18 4,8 162 15 Nhà hành chính 12 24 4,2 288 16 Hội trường, câu lạc bộ 12 24 4,2 288 17 Nhà ăn ca 12 18 3,6 216 18 Nhà giới thiệu sản phẩm 9 18 3,6 162 19 Nhà để xe đạp 12 24 2,4 288 20 Nhà vệ sinh tắm giặt 6 18 3,6 108 21 Phòng bảo vệ 6 6 3,6 36 Tổng diện tích : 5238 (m2) Diện tích chiếm của nhà và công trình :5238 m2 Diện tích kho, bãi lộ thiên: 900 m2 Diện tích đất chiếm của đường sắt đường, bộ,mặt bằng hệ thống ống kĩ thuật, hè rãnh thoát nước: 3700 m2 Diện tích toàn nhà máy: 18744m2. Hệ số xây dựng : Kxd= (5238/18744).100 = 27.9 % Hệ số sử dụng : Ksd=.100 = 51 % Phần viii Tính toán kinh tế. mục đích và ý nghĩa. Tính toán kinh tế là một phần quan trọng không thể thiếu trong bất cứ một công trình xây dựng, nhà máy nào. Dựa vào phần tính toán kinh tế này ta biết được đơn giá, lên kế hoạch chi phí xây dựng, lắp đặt thiết bị, công nghệ và các chi phí có liên quan tong quá trình thực hiện. Qua đó trình lên cấp có thẩm quyền xét duyệt. Phần tính toán kinh tế là không thể thiếu trong khi thực hiện thiết kế công trình, nhà máy nó quyết định sự thành bại của nhà máy. Dựa vào năng suất nhà máy được xây dựng và các phần quan trọng khác như chọn địa điểm xây dựng nhà máy, chọn dây chuyền công nghệ, chọn thiết bị, tính cân bằng sản phẩm, kết cấu xây dựng nhà máy.. Tất cả các phần tinh bột và lựa chọn trên đòi hỏi người thiết kế nhà máy, công trình phải có kiến thức tổng hợp nhằm tìm ra biện pháp tối ưu đem lại hiệu quả kinh tế cao nhất. Nội dung phần tính toán kinh tế. Năng suất thiết kế nhà máy bia là 10 triệu lít /năm.Dựa vào kết quả tính toán ở phần trước nên ta có thể tính toán kinh tế theo các bước sau: vốn đầu tư cho nhà máy . Vốn đầu tư cho công trình xây dựng. Chi phí đầu tư xây dựng được tính theo đơn vị là 1 m2 xây dựng nhân với đơn giá lấy theo kinh nghiệm thực tế cho từng hạng mục công trình Cụ thể xem bảng VIII-1: Bảng VIII TT Tên công trình Diện tích(m2) Đơn giá(đ) Thành tiền(đ) 1 Phân xưởng nấu 288 1800000 518400000 2 Phân xưởng lên men 1008 1800000 1.81E+09 3 Phân xưởng hoàn thiện 1008 1600000 1.613E+09 4 Kho chứa nguyên liệu 162 1200000 194400000 5 Kho sản phẩm 216 1200000 259200000 6 Xưởng cơ điện 360 1200000 432000000 7 Nhà nồi hơi 108 1000000 108000000 8 Bãi chứa than, xỉ than 108 800000 86400000 9 Trạm biến thế 36 1200000 43200000 10 Kho vỏ chai, bock 216 800000 172800000 11 Gara ôtô 216 1000000 216000000 12 Nhà xử lý nước 162 1000000 162000000 13 Bể nước,tháp nước 162 1000000 162000000 14 Nhà lạnh, thu hồi CO2 162 800000 129600000 15 Nhà hành chính 216 1800000 388800000 16 Hội trường, câu lạc bộ 216 1800000 388800000 17 Nhà ăn ca 162 1400000 226800000 18 Nhà giới thiệu sản phẩm 162 700000 113400000 19 Nhà để xe đạp 288 600000 172800000 20 Nhà vệ sinh tắm giặt 108 800000 86400000 21 Phòng bảo vệ 36 800000 28800000 TổNG CộNG: 6,691.109 đồng Vốn đầu tư cho thiết bị xem bảng VIII-2. Bảng VIII-2. TT Tên thiết bị Số lượng Đơn giá(đ) Thành tiền(đ) 1 Cân 1 1000000 1000000 2 Vít tải 1 15000000 15000000 3 Máy nghiền malt 1 8000000 8000000 4 Máy nghiền gạo 1 5000000 5000000 5 Thùng chứa bột malt 1 2000000 2000000 6 Thùng chứa bột gạo 1 1000000 1000000 7 Nồi hồ hoá 1 400.106 400000000 8 Nồi đường hoá 1 600.106 600000000 9 Thùng lọc 1 1,2.106 1200000000 10 Nồi nấu hoa 1 600.106 600000000 11 Thùng lắng xoáy 1 80.106 80000000 12 Nồi nước nóng 1 60.106 60000000 13 Thùng chứa bã malt 1 15.106 15000000 14 Máy lạnh nhanh 1 30.106 30000000 15 Thiết bị rửa men 2 4.106 8000000 16 Thiết bị gây men cấp II 1 5.106 5000000 17 Thiết bị gây men cấp I 1 2.106 2000000 18 Máy lọc bia 1 30.106 30000000 19 Thiết bị lên men chính 16 40.106 640000000 20 Thiết bị bão hoà CO2 4 15.106 60000000 21 Máy rửa bock 1 20.106 20000000 22 Máy chiết bock 1 60.106 60000000 23 Dây chuyền chiết chai 1 15000.106 15000000000 24 Các loại bơm 13 6.106 78000000 25 Hệ thống vệ sinh 4 2.106 8000000 26 Máy lạnh 1 80.106 80000000 27 Nồi hơi 2 150.106 300000000 28 Máy nén 1 40.106 40000000 29 Xe ôtô 4 150.106 600000000 30 Hệ thống xử lý nước 600000000 31 Hệ thống điện 1700000000 Tổng 22,248.109 Tổng chi phí đầu tư thiết bị chính là : 22,248.109 đồng. Các thiết bị phụ lấy bằng 10%, chi phí vận chuyển, lắp đặt lấy bằng 15% so với thiết bị chính. Vậy tổng chi phí đầu tư thiết bị là: 22,248.109. 1,1. 1,15 = 28,14372.109đồng 2.Tổng chi phí đầu tư cho nhà máy. Vcd= Vxd+ Vtb= 6,691.109 + 28,14372.109= 34,83472 .109 dồng tính giá thành cho sản phẩm . Chi phí nguyên liệu chính.( Bảng VIII-3 ) Bảng VIII-3 TT Tên nguyên liệu Số lượng Đơn giá Thành tiền 1 Malt 1302250 7000 9115750000 2 Gạo 539250 3400 1833450000 3 Houblon 20000 70000 1400000000 4 Chai 8015426 1500 12023139 5 Nút, nhãn 10002535 40 400101400 Tổng 12,76.109 Nguyên liệu phụ(Gp). Theo kinh nghiệm chi phí nguyên liệu phụ chiếm 4% so với chi phí nguyên liệu chính: Gp= 12,76.109. 4%= 510400000 đồng Chi phí nhiên liệu và động lực. ( Bảng VIII-4 ) Bảng VIII-4 TT Tên nguyên liệu Số lượng Đơn giá Thành tiền 1 Điện 1193815 800 955052000 2 Than 1972800 350 690480000 3 Nước 0,150.106 1500 225.106 Tổng 1870532000 đồng. Tiền lương( Bảng VIII-5 ). Tính số công nhân trong nhà máy. Bảng VIII-5 STT Nguyên công ĐM.lao động Số ca/ngày Số CN/ngày 1 Xử lý nguyên liệu 1/ 1 ca 3 3 2 Nấu- Lọc 2/ ca 3 6 3 Hạ nhiệt độ 1/ca 3 3 4 Lên men, Gây men 2/ca 3 6 5 Lọc bia+ Bão hoà CO2 2/ca 2 4 6 Gắp chai 3/1máy 3 9 7 Rửa chai 1/1 máy 3 3 8 Kiểm tra 1 3 3 9 Chiết chai, dập nút 2/1máy 3 6 10 Kiểm tra 1 3 3 11 Thanh trùng 2/1máy 3 6 12 Kiểm tra 1/1máy 3 3 13 Dán nhãn 1/1máy 3 3 14 Kiểm tra 1 3 3 15 Máy soi chai 1/1máy 3 3 16 Công nhân cơ điện 1/1ca 3 3 17 Công nhân sữa chữa 2 2 4 18 Rửa bock 2/máy 2 4 19 Chiết bock 3/1máy 2 6 20 Lò hơi 2/1ca 3 6 21 Nhà lạnh 2/1ca 3 6 22 Xử lý nước 2/1ca 3 6 23 Vệ sinh 3/1ca 2 6 24 Lái xe 1/1xe.1ca(4xe) 2 8 25 Bốc vác 4/1ca 2 8 26 Vật liệu-nhiên liệu-bao bì 2/1ca 3 6 27 Bảo vệ 2/1ca 3 6 28 Quản lý phân xưởng 1/1ca 3 3 29 Thường trực 1/1ca 3 3 Tổng 140 Số công nhân có mặt trong nhà máy trong một ngày đêm là :140 người. Tính số công nhân có trong danh sách: Số công nhân có trong danh sách bằng số công nhân có mặt + Số công nhân điểm khuyết: Theo kinh nghiệm thì hệ số điểm khuyết Hdk= 1,1 Số công nhân có trong danh sách là : 140,1.1= 154 người Tính số cán bộ quản lý nhà máy: Đảng uỷ- Công đoàn: 1 Ban giám đốc : 2 Kĩ thuật công nghệ: 4 Thủ kho : 1 Tài chính: 1 Thi đua-văn thể: 1 Y tế: 1 Tổ chức: 1 Tổng cộng: 12 Tổng số cán bộ và công nhân trong nhà máy: 166 người Tính tổng quĩ lương cho nhà máy: Lương bình quân tính cho đầu người là: 1200000/tháng Quĩ tiền lương của nhà máy trong năm là: 166.1200000 = 199200000 đ/tháng Một năm lượng lương nhà máy phải trả là : 199200000.12 = 2390400000 đồng Bảo hiểm tính theo lương. Lấy bảo hiểm bằng 19% quĩ lương: Gh= 19%. 199200000 = 37848000 Chi phí sử dụng nhà xưởng, thiết bị (khấu hao tài sản cố định). Chi phí khấu hao sử dụng máy móc(Ptb) lấy bằng 10% so với Vcd: Vậy Ptb =34,83472 .109.10%= 3,483472 .109 đồng Chi phí khấu nhà xưởng lấy bằng 5% so với Vxd: Pxd = 6,691.109.5%=334550000 đồng Vậy khấu hao tài sản cố định là: P = Pxd + Ptb=334550000+ 3,483472 .109 = 3818022000 đồng Tổng chi phí (từ 1-6) là : G1 = 2,1387202.1010 đồng Ngoài các chi phí kể trên, khi hoạt động nhà máy còn thêm 6% chi phí quảnlý phân xưởng, 2% chi phí dịch vụ bán hàng, 2% chi phí phát sinh trong quá trình sản xuất. Vậy G2= G1*1,1= 2,1387202.1010.1,1 = 2,35259222.1010 đồng Tính giá thành toàn bộ. G = G2-G3= 2,35259222.1010 - 197318. 104 = 2,15527422.1010 đồng Trong đó G3 là là tiền thu nhận từ việc bán sản phẩm phụ của nhà máy như sữa men, bã malt, CO2 dư. Lượng bã malt thu được hàng năm là : 3674100 kg. Giá bán 300 đồng/kg Lượng sữa men dư thừa:11,3.104 kg. Giá bán 1000 đồng/kg Lượng CO2 dư là : 252650 kg. Giá bán 3000 đồng/kg Vậy G3 =3674100.300 + 252650. 3000+11,3.104 .1000 = 197318. 104 đồng Do đó giá thành một đơn vị sản phẩm là(tính trung bình cho bia chai và bia hơi). Gsp= = 2155,27422 đồng/lít. Vậy định mức giá bán như sau: Căn cứ vào giá thành bình quân một lít bia sản phẩm và giá cả hàng hoá bia hiện nay thì việc định mức giá bán 1 lít bia sao cho nhà máy có lợi nhuận. Giá bán : + bia hơi : 3000 đồng + bia chai: 7000 đồng. đánh giá các chỉ tiêu kết quả và hiệu quả. Tổng doanh thu của nhà máy. DT = Pi : Giá một đơn vị sản phẩm. Qi : Số sản phẩm được bán ra. DT = 5. 106. (3000+ 7000) = 5.1010 đồng Doanh thu thuần= GT-VAT. Thuế giá trị gia tăng: nhà máy bia là đơn vị sản xuất đặc biệt nên phải chịu thuế giá trị gia tăng (VAT). Doanh thu thuần của nhà máy (DTT): DTT = DT - (Thuế vốn + các khoản giảm trừ +thuế tiêu thụ). Khoản giảm trừ gồm : + Giảm giá bán do chất lượng sản phẩm kém và được thoả thuận với khách hàng. + Chiết khấu bán hàng : là khoản giảm trừ cho người mua để khuyến khích bán với số lượng lớn, mua thường xuyên thanh toán đúng hạn. Các khoản này thường lấy 2% so với doanh thu. Thuế vốn: Thường lấy 3% so với vốn lưu động và vốn cố định của nhà máy: + Vốn cố định: Vcd= 34,83472 .109 đồng + Vốn lưu động của nhà máy: Vld Vld = Số vòng quay năm: 1 chu kì sản xuất của nhà máy là: 20 ngày. Vậy số vòng quay 1 năm là := 18,25 vòng/năm. Để an toàn sản xuất ta chọn số vòng quay là 12 vòng/ năm. Vậy vốn lưu động: Vld = = 1796061850 đồng Vậy thuế vốn( TV): TV = (Vcd + Vld). 0,03 = (1960493517 + 34,83472 .109).0,03 = 1318708147 đồng. Thuế tiêu thụ đặc biệt bằng 45% doanh thu Doanh thu thuần là: DTT = DT(1-0,45-0,02) -TV= 5.1010(1-0,45-0,02) - 1324627687 = 25,18129185.109 đồng. Nên tổng lợi nhuận: TLN = DTT - tổng chi phí (giá thành toàn bộ)= 25,18178847.109 - 2,15527422.1010 = 3628549653 đồng Đánh giá các chỉ tiêu hiệu quả. Doanh lợi lao động : DLĐ = TLN/số lao động = 3628549653/166 = 21858732,85 đồng/người. Doanh lợi vốn : Dv= = 3628549653/(34,83472 .109+ 1796061850 ) = 12% Năng suất lao động(NL). NL= = 25,18129185.109 /166 = 151694529 đồng/người/năm. Năng suất vốn (Nv) Nv= = 25,18129185.109 /(34,83472 .109+ 1796061850 ) = 0,70 đồng/đồng Trong đó : = Vcd+Vld. Thời gian thu hồi vốn. T = Vcd= 34,83472 .109 dồng P = 3818022000 đồng T = 4,1 năm Nhận xét. Theo kết quả tính toán ở trên Doanh lợi vốn = 12% Năng suất vốn = 0,70 đồng/đồng Thời gian thu hồi vốn là 4,1 năm Như vậy với giá bán được định mức như trên , thị trường chấp nhận được nhà máy được thiết kế sẽ cho hiệu quả kinh tế, thời gian thu hồi vốn nhanh. Phần VI Môi trường và phương pháp xử lý Môi trường bao gồm các yếu tố tự nhiên và yếu tố vật chất nhân tạo, quan hệ mật thiết với nhau, bao quanh con người, có ảnh hưởng tới đời sống, sản xuất, sự tồn tại, phát triển của con người và thiên nhiên. Bảo vệ môi trường là những hoạt động giữ cho môi trường trong lành, sạch đẹp, cải thiện môi trường, bảo đảm cân bằng sinh thái, ngăn chặn, khắc phục các hậu quả xấu do con người và thiên nhiên gây ra cho môi trường, khai thác, sử dụng hợp lý và tiết kiệm tài nguyên thiên nhiên. Cùng với sự phát triển của công nghiệp, lượng nước thải do các cơ sở công nghiệp thải ra ngày càng tăng, gây ra những tác động xấu đối với môi trường nếu không qua xử lý. Để nâng cao hiệu lực quản lý nhà nước và trách nhiệm của chính quyền các cấp, các cơ quan Nhà nước, tổ chức kinh tế, tổ chức xã hội, đơn vị vũ trang nhân dân và mọi cá nhân trong việc bảo vệ môi trường. Nhà nước đã ban hành Luật bảo vệ môi trường nhằm bảo vệ sức khoẻ nhân dân, bảo đảm quyền con người được sống trong môi trường trong lành, phục vụ cho sự nghiệp phát triển lâu bền của đất nước, góp phần bảo vệ môi trường trong khu vực và toàn cầu. Với sự yêu cầu cấp thiết như trên thì các nhà máy nói chung và nhà máy bia nói riêng cần chú trọng đến công tác môi trường và các phương pháp xử lý môi trường. 6.1. Các yếu tố chính ảnh hưởng đến môi trường. Có nhiều yếu tố ảnh hưởng đế môi trường như tiếng ồn, nước thải, bụi... Bụi: Chủ yếu tạo ra trong quá trình xay nghiền, bụi sinh ra và được xử lý bằng Cyclon, sau đó thải ra ngoài không khí. Chất thải khí: Chủ yếu sinh ra trong phân xưởng cơ - nhiệt. Khói được xử lý tách bụi bằng cyclon, sau đó thải ra môi trường bên ngoài. Chất thải rắn: Gồm vỏ chai vỡ, vỏ nhãn, các chất thải rắn xây dựng Nước thải : Bao gồm nước sản xuất, nước thải vệ sinh . Lượng nước thải ra một lượng rất lớn ( khoảng 800 m3/h ) và cũng là nguồn chính gây ra ô nhiễm. Nguồn gốc nước thải: Nước thải có hàm lượng COD thấp (khoảng 800á1000) thải ra từ các nguồn như: Nước làm nguội máy, nước sinh hoạt của công nhân, nước rửa chai ở giai đoạn cuối, nguồn nước thải này được dẫn vào một dòng (dòng 1). Nước thải có hàm lượng COD cao ( khoảng ³ 4000), đây là nguồn chiếm trữ lượng lớn, hàm lượng chất hữu cơ rất cao. Nước thải này được thải ra chủ yếu từ nước rửa thiết bị, vệ sinh nền nhà, nước rửa chai, rửa bock. Chúng được dẫn vào một dòng khác (dòng 2). Tính chất nước thải Bảng sau chỉ ra những tính chất điển hình của nớc thải nhà máy bia Đặc tính Đơn vị Giá trị Tiêu chuẩn cho phép (*) PH 6,5á7,5 5,5á9,0 Nhu cầu oxi sinh hoá (BOD) mg/l 750 50 Nhu cầu oxi hoá học (COD) mg/l 2175 100 Chất rắn lơ lửng (SS) mg/l 120 100 Nitơ tổng số mg/l 103 60 (*) Lấy theo cột B - TCVN 5945-1995 áp dụng cho nước thải công nghiệp 6.2. Phương pháp xử lý nước thải. Có 3 phương pháp xử lý nước thải bao gồm: Cơ học, hoá học, và sinh học. Việc ứng dụng phương pháp nào là phụ thuộc vào đặc tính của nước thải và các điều kiện về công nghệ. 1. Phương pháp cơ học. Phương pháp này là giai đoạn sơ bộ ban đầu, dùng để loại các hợp chất không tan trong nước thải. Các phương pháp cơ học thường dùng là lọc qua lưới, lắng, cyclon thuỷ lực, ly tâm. 2. Phương pháp hoá học và lý học. Phương pháp này thường để thu hồi các chất quý hoặc để khử các chất độc hay các chất có ảnh hưởng xấu tới giai đoạn làm sạch sinh học về sau. Các phương pháp thông thường là ôxy hoá, trung hoà, keo trụ, hấp thụ . 1. Phương pháp sinh học. Phương pháp xử lý sinh học thường dùng để loại các chất phân tán nhỏ, keo, và các hợp chất hữu cơ (đôi khi cả vô cơ) khỏi nước thải. Cơ sở của phương pháp là dựa vào sự sống và hoạt động của các vi sinh vật để phân huỷ các hợp chất hữu có trong nước thải. Chúng sử dụng các hợp chất hữu cơ làm nguồn dinh dưỡng để xây dựng tế bào và sinh năng lượng. Phương pháp sinh học để xử lý nước thải chia làm 2 loại tuỳ theo điều kiện xẩy ra quá trình phân huỷ. Đó là: - Xử lý hiếu khí: Là quá trình phân huỷ xẩy ra với sự có mặt của ôxy - Xử lý kỵ khí (yếm khí): Là quá trình phân huỷ xẩy ra trong điều kiện không có mặt của ôxy. Các mô hình xử lý bằng phương pháp sau: - Quá trình xử lý được thực hiện trong điều kiện tự nhiên như: bãi lọc, cánh đồng tới, hồ sinh học (hồ kỵ khí, hồ hiếu khí, hồ hiếu, kỵ khí). - Quá trình xử lý được thực hiện trong điều kiện nhân tạo bao gồm: hiếu khí có bể biophin, bể caroten, mơng ôxy hoá tuần hoàn, kỵ khí có thiết bị phân huỷ, bể phân huỷ hoặc lò phản ứng kỵ khí, ... Trong các nhà máy bia thường dùng phương pháp xử lý sinh học. Phần Ix. Vệ sinh và an toàn lao động. I Vệ sinh. Việc vệ sinh luôn được coi trọng trong các ngành sản xuất ,đặc biệt trong ngàmh sản xuất thực thực phẩm thì việc vệ sinh càng đòi hỏi nghiêm ngặt. Sự thành công của quá trình sản xuất cũng như chất lượng sản phẩm phụ thuộc công nhân. Vì vậy yêu cầu vệ sinh phải được thực hiện một cách nghiêm ngặt, bắt buộc đối với công nhân và cán bộ kĩ thuật. Vệ sinh cá nhân. Không cho phép những người bị bệnh mãn tính hay truyền nhiễm ... trực tiếp sản xuất. Khi làm công nhân phải có quần áo bảo hộ lao động sạch sẽ gọn gàng luôn có ý thức vệ sinh chung. Trước khi vào phân xưởng sản xuất phải nhúng ủng qua dung dịch sát khuẩn. Khi lọc và khi tiếp xúc với bia cũng như dụng cụ chứa đựng bia. Công nhân phải có quần áo, tay chân sạch sẽ. Vệ sinh thiết bị . Đối với dụng cụ thử hay chứa dịch đường, dịch bia non sau mỗi lần dùng phải rửa sạch sẽ tránh các vết bẩn do dịch đường hay sinh khối nấm men. Các vết bẩn này nếu không rửa sạch sẽ quánh lại, gây nhiễm tạp cho dịch khi sử dụng. Với đường ống thùng lên men phải vệ sinh sạch trước khi dùng. Đầu tiên phải sử dụng bằng nước lạnh, xông hơi, biunfit Na 5%, cuối cùng tráng bằng nước lạnh vô trùng. Các dụng cụ khác trong phòng lên men,cũng phải vệ sinh tiệt trùng hàng ngày. Các van lấy mẫu trước và sau khi lấy phải vệ sinh tiệt trùng. Trong phân xưởng nấu và làm nguội: Các nồi phả vệ sinh sạch sẽ sau mỗi mẻ nấu và vệ sinh định kì bằng nước cũng như hoá chất: NaOH, HNO3,... Với máy lọc phải vệ sinh vải lọc sau từng mẻ lọc. Trước khi lọc phaỉ tráng bằng nước sôi. Bã malt chứa trong thùng chứa kín tránh ruồi muỗi . Đối với các máy móc thiết bị ở bộ phận phụ trở thường xuyên kiểm tra lau dầu, bảo dưỡng định kì để tăng tuổi thọ. Vệ sinh công nghiệp . Các phân xưởng phải đảm bảo vệ sinh sạch sẽ gọn gàng thoáng mát. Nền nhà phải thoát nước tốt tráng tù đọng. Với các bộ phận bụi, ồn phải có các biện pháp hiệu quả như thiết bị hút bụi, thiết bị tránh tiếng ồn cục bộ, đảm bảo sức khoẻ cho công nhân. ở xung quanh phải đảm bảo quang đãng, cống rãnh luôn khai thông, có nắp đậy cẩn thận. Đường đi phải luôn luôn được dọn sạch sẽ . Vườn cây xanh phải được chú trọng, trồng mới và chăm sóc cẩn thận. II Bảo hộ và an toàn lao động. Bảo hộ và an toàn lao động trong sản xuất là rất quan trọng, vì nó ảnh hưởng trực tiếp đến sức khoẻ người công nhân và tuổi thọ máy móc. Chính vì vậy nhà máy cần quan tâm đến vấn đề này.Các nội qui ,qui tắc bảo hộ và an toàn lao động trong các phân xưởng sản xuất ,nhà máy được coi như một điều lệnh bắt buộc. Các nhà máy thực phẩm hiện nay được đầu tư hiện đại đã giảm bớt một phần lao động chân tay, nhưng không phải vì vậy mà an toàn lao động bị bỏ qua, ngược lại phải được quan tâm hơn. Người công nhân phải chấp hành triệt để các nội qui, qui trình vận hành máy móc . Đối với nhà máy bia cần chú ý một số khâu sản xuất sau: Chống độc trong sản xuất. Khí độc trong nhà máy chủ yéu là CO2 trong quá trình lên men chính thất thoát ra. Mặc dù khi thiết kế ta đã thiết kế hệ thống thu hồi CO2. Ngoài ra CO2 còn do hệ thống lò hơi thải ra, NH3 từ hệ thống lạnh... Chống ồn và rung động. Tiếng ồn và rung động ảnh hưởng không tốt đến sức khoẻ của người công nhân gây cho người công nhân trạng thái mệt mỏi, ảnh hưởng thính giác, huyết áp... dẫn đến giảm năng suất sản xuất. An toàn thiết bị chịu áp. Van chịu áp được trang bị trong các thiết bị như: nồi hơi, tank lên men, tank tàng trữ, bình nạp CO2... Vì vậy an toàn thiết bị chịu áp cần được quan tâm . An toàn điện trong sản xuất. Trong quá trình sản xuất công nhân luôn tiếp xúc với các thiết bị điện do đó công nhân cần chú ý: Phải thực hiện nội qui an toàn về điện. Cách điện các phần mạch điện. Bố trí đường dây xa tầm tay hay đường đi lại của công nhân. Bố trí cầu dao để đóng ngắt kịp thời khi có sự cố về địên. Nối đất, cách điện tốt. An toàn khi thao tác vận hành một số thiết bị phòng cháy chữa cháy. Máy nghiền sàng: khi sữa chữa cần phải ngắt cầu dao điện, trước khi làm việc cho máy chạy không tải 2 phút. Thường xuyên kiểm tra các thiết bị chịu áp, nhiệt kế,các đường ống dẫn dịch, tác nhân lạnh. Các công trình xây dựng phải đúng tiêu chuẩn, đảm bảo trong phòng cháy ,chữa cháy và thông gió tốt. Về phòng cháy, chữa cháy mỗi phân xưởng đều có thiết bị chữa cháy như bình CO2. Nhà máy phải dui trì mạng lưới thông tin bằng loa truyền thanh hay điện thoại, thường xuyên phổ biến tuyên truyền các qui tắc an toan lao động, phòng cháy chữa cháy... Phần x : kết luận Trải qua cả quá trình học tập và nghiên cứu trong trường cùng với thời gian 4 tháng thiết kế bản đồ án nhà máy sản xuất bia năng xuất 10 triệu lít/năm. Em đã được sự hướng dẫn tận tình của PGS,TS.nguyễn Đình Thưởng cùng toàn thể cán bộ giảng viên trong trường cũng như Viện công nghệ sinh học – công nghệ thực phẩm đã hướng dẫn em xác định và thiết kế hoàn chỉnh một nhà máy bia. Đó là cả quá trình tích luỹ được nhiều kiến thức tổng quan về kinh tế – kỹ thuật, cách thức tổ chức hoạt động nhà máy công nghệ thực phẩm nói chung và công nghệ sản xuất bia nói riêng. Đến nay bản đồ án của em đã hoàn thành song chắc chẵn không tránh khỏi những sai sót. Vì vậy em rất mong được sự chỉ bảo của thầy cô giáo cũng như các bạn đồng nghiệp giúp đỡ em sửa sai, rút kinh nghiệm . Em rất mong những ý kiến giúp đỡ của các thầy cô giáo cùng các bạn đồng nghiệp để bản đồ án thiết kế của em mang tính khả thi cao và giúp em trở thành một kỹ sư vững vàng hơn trước thực tế. Xin chân thành cảm ơn TS.Nguyễn Đình Thưởng cùng các thầy cô giáo trong viện công nghệ sinh học – công nghệ thực phẩm và các thầy cô giáo hướng dẫn xây dựng, gia đình cùng các bạn bè giúp đỡ em hoàn thành bản đồ án này. Em xin chân thành cảm ơn! Hà nội, ngày 22 tháng 5 năm 2005 Sinh viên Trần Sỹ Nho Tài Liệu Tham Khảo 1.PGS-TS Hoàng Đình Hoà - Kỹ thuật sản xuất Malt và Bia. NXB KH& KT - 2000 2.Nguyễn Thị Hiền - Thiết bị CN Bia và nước giải khát. ĐHBKHN- 1998 3.Hồ Xưởng- Công nghệ sản xuất Malt và Bia. NXBKH&KT- 1994 4.PGS-TS Nguyễn Đình Thưởng, TS Nguyễn Thanh Hằng- Công nghệ sản xuất và kiểm tra cồn Etylic. NXBKHKTHN - 2000 5.PGS- TS Ngô Bình - Cơ sở thiết kế nhà công nghiệp. NXB - ĐHBK Hà Nội 6.PTS Lê Thị Hồng Phương- Kế toán doanh nghiệp đại cương. Khoa kinh tế và quản lý Trường ĐHBK Hà Nội 7.Sổ tay quá trình thiết bị và công nghệ hoá chất tập I,II 8.PGS.TS. Lê Thanh Mai. Công Nghệ Sản Xuất Malt Và Bia. Hà Nội 8-2003. LờI CảM ƠN Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong viện và bộ môn lên men đã tạo điều kiện cho em hoàn thành đồ án này.Em xin chân thành cảm ơn thầy cô khoa kinh tế và khoa xây dựng công nghiệp.Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Nguyễn Đình Thưởng đã trực tiếp hưóng dẫn và giúp đỡ em trong suốt thời gian làm đồ án này .Do thời gian có hạn và còn thiếu kinh nghiệm trong thực tế nên đồ án có thiếu xót ,em mong các thầy cô thông cảm và chỉ bảo thêm để đồ án được hoàn thiện hơn.Em xin chân thành cảm ơn tất cả các thầy cô và các bạn . Hà Nội ngày 22 tháng 5 năm 2005 Sinh viên Trần Sỹ Nho MụC LụC Phần Trang Phần I .Mở Đầu………………………………………………………1 Phần II. Lập Luận Kinh Tế – Kĩ Thuật ………………………………2 1.Chọn địa điểm xây dựng nhà máy …………………………………2 2.Đặc điểm thiên nhiên vị trí cần xây dựng…………………………..2 3.Nguồn cung cấp nguyên liệu……………………………………….2 4.Nguồn cung cấp nguyên liệu……………………………………….3 5.Giao thông vận tải………………………………………………….3 6.Môi trường………………………………………………………….3 7.Nguồn nhân lực……………………………………………………..4 8.Thị trường tiêu thụ…………………………………………………..4 Phần III . Chọn Và Thuyết Minh Dây Truyền Công Nghệ……………5 A.Chọn Nguyên Liệu…………………………………………………5 1.Malt đại mạch………………………………………………………5 2.Gạo…………………………………………………………………6 3.Hoa houblon………………………………………………………..6 4.Nước………………………………………………………………..7 5.Nấm men bia………………………………………………………..8 B.Dây Truyền Công Nghệ………………………………………………9 -Sơ đồ công nghệ nấu bia………………………………………………9 -Thuyết Minh Dây Truyền Công Nghệ…………………………………10 A.Phân Xưởng Nấu ……………………………………………………..10 1.Nghiền nguyên liệu…………………………………………………...10 2.Nấu và đường hoá nguyên liệu………………………………………..11 3.Lọc trong dịch đường…………………………………………………13 4.Đun sôi dịch đường với hoa houblon………………………………….13 5.Lắng xoáy……………………………………………………………..14 6.Làm lạnh nhanh dịch đường…………………………………………...14 B.Phân Xưởng Lên Men………………………………………………….15 I.Chọn phương pháp lên men…………………………………………….15 1.Theo thiết bị…………………………………………………………...15 2.Theo chủng nấm men…………………………………………………16 II.Chọn phương thức lên men……………………………………………16 1.Lên men liên tục ……………………………………………………..16 2.Lên men gián đoạn……………………………………………………16 III.Lên Men……………………………………………………………….17 1.Chuẩn bị men giống……………………………………………………17 2.Lên men bia…………………………………………………………….18 C.Phân Xưởng Hoàn Thiện………………………………………………..20 1.Lọc trong bia……………………………………………………………20 2.Bão hoà CO2…………………………………………………………….21 3.Hoàn thiện sản phẩm……………………………………………………21 4.Thu hồi và xử lý CO2…………………………………………………...23 5.Vệ sinh thiết bị…………………………………………………………23 6.Đánh giá chất lượng bia………………………………………………..23 C.Tính Cân Bằng Sản Phẩm………………………………………………25 I.Tính cân bằng sản phẩm cho bia hơi……………………………………25 II.Tính cân bằng sản phẩm cho bia chai………………………………….28 D.Tính Nguyên Liệu Phụ Dùng Cho Sản Xuất……………………………31 Phần IV.Lập Kế Hoạch Sản Xuất………………………………………….32 Phần V.Tính Và Chọn Thiết Bị……………………………………………34 V.1.Thiết bị trong khâu chuẩn bị nguyên liệu……………………………..35 V.2.Thiết bị trong khâu đường hoá nguyên liệu…………………………...37 V.3.Thiết bị trong khâu xử lý dịch đường sau nấu hoa…………………….40 V.4.Tính toán thiết bị trong phân xưởng lên men…………………………42 V.5.Tính toán thiết bị trong phân xưởng hoàn thiện………………………47 V.6.Các thiết bị phụ khác………………………………………………….50 Phần VI. Tính Hơi – Nước - Điện – Lạnh…………………………………51 I.Tính hơi cho nhà máy……………………………………………………51 II.Tính lạnh cho nhà máy………………………………………………….55 III.Tính nước cho nhà máy………………………………………………...60 IV.Tính điện tiêu thụ cho nhà máy…………………………………………62 Phần VII. Tính Toán Xây Dựng ………………………………………….70 I.Giới thiệu chung…………………………………………………………..70 II.Thiết kế tổng mặt bằng nhà máy…………………………………………74 I.Nhiệm vụ và yêu cầu thiết kế tổng mặt bằng nhà máy…………………...74 II.Thiết kế tổng mặt bằng nhà máy theo nguyên tắc phân vùng…..……….75 III.Mặt bằng khu sản xuất chính…….……………………………………..77 IV.Thuyết minh các phân xưởng phụ trợ…………………………………..79 V.Các công trình phục vụ sinh hoạt………………………………………..81 Phần VIII. Tính Toán Kinh Tế……………………………………………..85 A.Mục đích và ý nghĩa…………………………………………………….85 B.Nội Dung Phần Tính Toán Kinh Tế……………………………………..85 I.Vốn đầu tư cho nhà máy…………………………………………………85 II.Đánh giá chỉ tiêu kết quả và hiệu quả…………………………………...92 Phần IX .Vệ Sinh Và An Toàn Lao Động………………………………….97 I.Vệ sinh……………………………………………………………………97 II.Bảo hộ và an toàn lao động………………………………………………98 Phần X.Kết Luận…..………………………………………………………100 Phần Tài Liệu Tham Khảo………………………………………………..101 ._.