Thiết kế nhà máy bia năng suất 10 triệu lít/năm

em lại cho người dùng bia một hàm lượng các chất vi lượng, khoáng chất từ nguyên liệu như Natri, kali, phospho, canxi, mangan, các vitamin B1, B2, B5, B12, B6, PP, các chất đạm và các axít amin, đặc biệt là các axít amin không thay thế, hơn nữa một lít bia còn cung cấp khoảng 400 á 600Kcalo cho người sử dụng tuỳ thuộc loại bia. Vì vậy mà bia được sử dụng rộng rãi khắp thế giớ và sản lượng của nó ngày càng tăng. Theo dấu tích tìm được trên đá, các nhà khoa học đã chứng minh được bia đã xuất hiện vào khoảng 7000 năm trước công nguyên, nguồn gốc của bia vốn là men dịch cháo ngũ cốc và rất được ưa chuộng ở Babilon, Sumcric, Ai cập... Với các tên gọi về bia khác nhau tuỳ địa danh: Sikanu , Shekar hay... kỹ thuật sản xuất bia sau thời kỳ này được các tầng lớp giáo sĩ ở Châu âu tiếp thu vào thế kỷ XIII sau công nguyên. Họ đã đưa ra công nghệ, kỹ thuật cùng với sự cải tiến là sử dụng hoa houblon để cải thiện hương thơm và mùi vị thay thế cho các gia vị khác tạo tính chất đặc trưng của bia có sử dụng hoa houblon mà không một nguyên liệu nào ngoài hoa houblon có thể có được. Năm 1875 nhà bác học Pháp Louis Pasteur đã khám phá và khẳng định nấm men là sinh vật duy nhất mà hoạt động sống của nó đã làm lên quá trình lên men bia. Từ đó cộng nghệ, thiết bị sản xuất bia luôn được cải tiến nhờ ứng dụng các thành tựu khoa học kỹ thuật như: Sử dụng máy lạnh, phân lập nuôi cấy nấm men thuần khiết, sử dụng các hoá chất để tăng thời gian bảo quản cho bia như axít ascrorbic, H2O, dietyl Cacbonat... ở nước ta lịch sử phát triển ngành bia còn non trẻ, sản lượng bia còn thấp, tính đến năm 1997 sản lượng bia của cả nước mới chỉ đạt 670 triệu lít/năm. Với mức tiêu thụ này thì bình quân tiêu thụ đầu người chỉ đạt 8á9 lít/người/năm. Trong khi đó ở một số nước phát triển trên thế giới đạt từ 130á200 lít/người/năm như Mỹ, Séc - Slovakia, Hà lan,Pháp . Mặc dù tốc độ phát triển sản lượng bia ở nước ta tăng nhanh trong những năm gần đây nhưng vẫn chưa đáp ứng được đầy đủ nhu cầu người tiêu dùng. Năm 1990 sản lượng bia ở nước ta là 100 triệu lít/năm đến năm 1997 sản lượng 670 triệu lít/năm, mức tăng trưởng sản lượng trong 8 năm là 670%. Chính vì những lý do trên mà việc xây dựng một nhà máy bia là cần thiết để đáp ứng nhu cầu sử dụng bia của nhân dân và chắc chắn đem lại hiệu quả kinh tế cao. Phần II Lập luận kinh tế và chọn địa điểm xây dựng nhà máy Lập luận kinh tế Để thiết kế và xây dựng sản xuất bia chủ là bia chai, ta cần tiến hành khảo sát các điều kiện: địa điểm xây dựng, nguồn cung cấp ngueyn vật liệu nhiên liệu giao thông dây chuyền công nghệ thiết bị vốn đầu tư và các nhà máy bia khác có trên địa bàn trước hết ta nói về tình hình sản xuất bia tại Hà Nội và trên thế giới I. Tình hình sản xuất tiêu thụ bia ở nước ta và trên thế giới 1. Trên thế giới Hàng năm trên thế giới sản xuất một lượng bia tương đối lớn tập chung vào một số hãng bia hàng đầu thế giới như Heneken, Miler, Teger, chiếm khoảng 70% lượng bia trên thế giới là ở những nước phát triển như Thuỵ Sĩ, Đức, Pháp, Tiệp Khắc…. Châu á là khu vực có số dân đông nhất cửa thế giới do vậy đây là thị trường đầy tiềm năng tuy nhiên do mức sống của người dân chưa cao ở một số nước phát triển đời sống. - Nhật Bản 50 lít / người / năm - Trung Quốc 17 lít / người / năm - Sinhgapo 10 lít / người / năm Mặc dù vậy trong những năm gần đây thì tốc độ tăng nhanh năng suất bia của khu vực Châu á tăng nhanh hơn Châu Âu mức độ trung bình Châu á 7% trong khi đó Châu Âu giảm 4%. 2. Tại Việt Nam Bia có mặt vào những năm1980 do người Pháp đưa vào lúc đó chỉ có hai nhà máy bia nhỏ là hà nội và sài gòn sau khi giải phóng miền nam thống nhất đất nước nước ta đi lên CNXH các ngành công nghiệp phát triển trong đó có công nghiệp bia Đặc điểm của nghành công nghiệp sản xuất bia của Việt Nam là cũng dựa trên nguyên liệu chính là malt đại mạch. Trước đây chúng ta nhập hoàn toàn của nước ngoài nay đã có nhà máy sản xuất malt ở Tiên Sơn, Bắc Ninh đã cung cấp một phần nào đó của nguyên liệu cho sản xuất tuy nhiên còn hạn chế. Mặt khác nước ta là nước nông nghiệp đứng thứ hai trên thế giới về xuất khẩu gạo vì vậy trong sản xuất ở một số nhà máy hiện nay đã sử dụng gạo là nguồn nguyên liệu thay thế. Tỉ lệ gạo dùng làm nguyên liệu thay thế khoảng 30-40% ở một số nhà máy còn cao hơn. Ngoài ra các nhà máy còn sử dụng một lượng đường saccaroza trong quá trình nấu. ở nước ta hiện nay hầu hết các tỉnh đều có bia địa phương, còn một số nhà máy bia lớn tập trung hầu hết ở các thành phố lớn Hà Nội, TPHCM, Đà Nẵng … Nguyên nhân do mức sống ở các thành phố đó cao hơn. Bia sản xuất ở nước ta chủ yếu là bia vàng và sản phẩm được sản xuất dưới 3 dạng bia lon, bia hơi, bia chai. Sản lượng hàng năm ở nước ta khoảng 70-80 triệu lít ằ 10 lít / người/ năm. Đến 2020, dự kiến đưa lên gấp đôi, 18-20 lít / người/ năm. Trong những năm gần đây cùng với sự phát triển của các khu công nghiệp, các nhà máy bia mới được xây dựng và các nhà máy bia cũ được mở rộng, tăng năng suất đồng thời cải thiện chất lượng ngày một ngon hơn. việc phát triển ngành công nghiệp bia không những đáp ứng nhu cầu của người dân mà còn đem lại nguồn thu nhập đáng kể cho ngân sách nhà nước đồng thời giải quyết công ăn việc làm cho người lao động. II. Điều kiện xây dựng nhà máy bia ở khu CN Nghi Sơn – Thanh Hoá Tỉnh Thanh Hoá có vị trí rất thuận lợi, là cầu nối giao thông quan trọng giữa 3 miền Bắc, Trung, Nam. Giao thông thuận lợi với quốc lộ 1A và đường Hồ Chí Minh nối Thanh Hoá với các tỉnh và thành phố khác trong cả nước. Về mặt xã hội, Thanh Hoá là tỉnh đông dân thứ 2 trong cả nước với dân số gần 4 triệu dân. Hiện nay tỉnh chỉ có nhà máy bia sản xuất với sản lượng khoảng 10 triệu lít / năm, nên chưa đáp ứng được yêu cầu người dân. Ngoài ra việc xây dựng một nhà máy bia còn thu hút nguồn lao động địa phương góp phần đem lại lợi ích kinh tế cho xã hội. * Nguồn cung cấp nguyên liệu Nguyên liệu chính để sản xuất bia : malt, hoa houblon nhập từ úc, Pháp Đức … qua cảng Nghi Sơn hoặc Lễ Môn. Nguyên liệu thay thế : nhà máy sử dụng nguyên liệu thay thế là gạo với tỷ lệ 30%. * Nguồn điện Điện là nhu cầu quan trọng đối với bất kỳ nhà máy nào và phải đảm bảo 24/24 giờ. Điện sẽ được sử dụng từ mạng lưới điện quốc gia và đặt thêm máy phát điện phòng khi mất điện. * Nguồn nhiên liệu Nhiên liệu cho máy chủ yếu cung cấp cho nồi hơi phục vụ cho các mục đích sản xuất, vệ sinh thiết bị nhà xưởng, thanh trùng, phục vụ tắm giặt … Nhiên liệu sử dụng là than được cung cấp từ tổng công ty than Việt Nam. * Nguồn nước Nhà máy sử dụng nước chủ yếu là giếng khoan; lắng, lọc và xử lý tại chỗ. * Hệ thống thoát nước Nhà máy phải thải ra một lượng nước lớn, là nước thải thực phẩm nên trước khi thải phải qua xử lý. * Nguồn nhân lực Năng suất 10 triệu lít / năm có sử dụng lao động rất lớn nên vấn đề này cần coi trọng. Đối với công nhân, sử dụng ngay nguồn nhân công tại địa phương khi đã được lựa chọn. Còn cán bộ điều hành và kỹ thuật có thể được tuyển chọn * Tiêu thụ sản phẩm Bia hơi được tiêu thụ tại địa phương, bia chai tiêu thụ tại các thị trường lân cận. Phần III Nguyên liệu chính và phụ để sản xuất bia Nguyên liệu chính để sản xuất bia là malt đại mạch, hoa houblon và nước. Nhưng hiện nay người ta cho phép thay thế một phần malt đại mạch bằng một tỷ lệ và loại nguyên liệu thay thế sao cho phù hợp với thị thiếu của người tiêu dùng, nguyên liệu thay thế đó là đại mạch, gạo... Đối với nước ta cho phép thay thế một phần malt bằng gạo với tỷ lệ nhất định thường 10á50%. I. Malt đại mạch. Malt đại mạch được nảy mầm ở điều kiện nhiệt độ, độ ẩm thích hợp và qua khâu sấy, tách rễ, làm sạch và sau đó đánh bóng malt. Malt được tách rễ khi độ ẩm của malt sấy đển w=3,8á4,5%. Nước ta chấp nhận loại malt đóng bao 50kg và độ ẩm của malt W7%. + Chỉ tiêu chất lượng của malt như sau: Cảm quan: Màu sắc: màu vàng sáng, vàng tươi, vàng óng ánh. Kích thước tương tự hạt đại mạch. Mùi vị: Thơm đặc trưng từng loại malt, không có mùi vị lạ. Độ sạch: Không tạp chất, hạt không bị vỡ, không có hạt bị bệnh. Hạt vỡ tối đa: 0,5% Hạt bị bệnh :1% Hạt có vết cắt trắng trong từ 2,5á5%. Chỉ số cơ học Dung lượng: Malt trung bình: 530á560g/l Trọng lượng khô tuyệt đối: Trung bình từ 28á38g/1000hạt (theo trọng lượng) Từ 25á37g/1000 hạt (theo chất kho tuyệt đối). Thành phần hóa lý học. Độ ẩm: W7% Độ hoà tan trung bình: 75á80% ( theo % chất khô). Cường độ màu: Màu dịch đường ( trong phòng thí nghiệm). Được biểu thị bằng số ml dung dịch iod 0,1N cần thiết, để nhuộm 100ml nước đến màu đồng nhất với màu của dung dịch cần phân tích. Đối với Malt vàng từ 0,16 á 0,25ml iod 0,1N/100ml H2O. Hàm lượng maltoza: Malt vàng hàm lượng maltoza chiếm 75á80% chất hoà tan. Độ axít: pH dung dịch thí nghiệm 5,5á6,5% + Các thành phần chính của malt (% chất khô) Tinh bột: 58% chất béo: 2,5% Pentoza: 10% chất béo: 2,5% Xelluloza: 6% Protein: 9á10% Pentoza: 5% Đường khử: 4% Hoạt lực diastaza: 200á250oWK ( Wildish - Kolbach) hay thời gian đường hoá malt vàng từ 10á20 phút/70oC. II. Hoa Houblon Hoa houblon được sử dụng để tạo vị đắng dễ chịu và vị thơm đặc trưng cho bia. Hoa houblon là nguyên liệu chính, thứ hai để sản xuất bia. Đồng thời từ hoa chiết ra những chất có khả năng sát trùng, tăng thời gian bảo quản cho bia, giữ cho bia được ổn định, bọt lâu tan hơn. + Thành phần hoá học của hoa houblon mà nhà máy sẽ dùng: Độ ẩm: 10á11% Chất khô: 89á90% ( chất đắng, chất chát và tinh dầu thơm) là ba thành phần quan trọng của hoa houblon. - Chất chát: 3% - xenluloza: 12á14% - Chất thơm: 0,4% - Chất chứa nitơ: 10á21% - Chất đắng: 15á21% - Chất khoáng: 3á8% - Tinh dầu thơm: 0,3á1% - Chất hoà tan không chứa nitơ: 26á28% + Yêu cầu hoa houblon: Hoa có màu vàng óng đến vàng lục, có ít chấm đỏ cà phê trên cánh. Số hoa có cánh rách < 1,5%. Màu hạt lupulin có màu vàng đến vàng óng, mùi thơm đặc trưng. Bảo quản: Đóng gói cẩn thận tránh tiếp xúc không khí, ánh sáng nhiệt độ 0 á 2oC, W = 8á10%, nếu không chất lượng hoa sẽ giảm khá nhiều. Muốn bảo quản hoa trong thời gian khá dài 3á4 năm thì người ta có thể trích ly bằng cồn 90oV sau đó cô đặc được hoa cao. III. Nước Là một trong những nguyên liệu chính dùng để sản xuất bia. Trong thành phần bia nước chiếm 82á90%. Nước được dùng trong tất cả các công đoạn sản xuất bia từ ngâm, ươm mầm cho đại mạch đến nấu, rửa bả, làm lạnh, vệ sinh dụng cụ, thiết bị, rửa chai, cung cấp cho nồi hơi, vệ sinh nhà xưởng... Do đó thành phần và tính chất của nước có ảnh hưởng trực tiếp đến sản phẩm cuối cùng là bia. Tuy thế mỗt một công đoạn thì có một yêu cầu chất lượng nước sao cho phù hợp. + Yêu cầu nước trong sản xuất bia: - Độ cứng: Từ mềm đến trung bình: 4á 8oH - Độ axit: pH: 6,8 á 7,2 - Hàm lượng muối cacbonat: <50 mg/lit - Hàm lượng muối Mg: <100 mg/lit - Hàm lượng muối Clorua: 75 á 100 mg/l - Hàm lượng muối CaSO4: 130 á 200 mg/l - Hàm lượng muối Fe++: 0.1 á 0.2 mg/l - Hàm lượng muối NH3 và NO2: không có - Vi sinh vật tổng số: < 100Tb/ml - Chỉ số E.coli: 3tb/lít Có nhiều phương pháp khác nhau để xử lý nước như: kết tủa, đông tụ, trao đổi ion. Tuỳ thuộc vào mức độ chất lượng nước cho từng công đoạn mà ta có phương pháp xử lý nước sao cho phù hợp. Cụ thể: Trong nhà máy xử lý nước theo phương pháp trao đổi ion. IV. Gạo Là một phần nguyên liệu phụ thay thế cho một phần malt trong quá tình sản xuất bia nhăm mục đích hạ giá thành sản phẩm hay tạo loại bia phù hợp với thị hiếu, cải tiến mùi vị, giữ bọt lâu hơn. Gạo chứa nhiều tinh bột chất khô trong gạo có thể hoà tan từ 83 á 90% qua đó ta thấy gạo là nguyên liệu thay thế phù hợp cho sản xuất bia. + Thành phần: - W 13%. - Chất chiết: 83 á 90% ( so với chất khô) - Protein: 6 á 8% - Tinh bột: 75 á 80%. + Phẩm chất: Gạo tẻ, trắng, thơm, không mối mọt, không có tạp chất. V. Nấm men: Ta sử dụng chuẩn nấm men thuần khiết, lên men chìm Saccharomyces Carlsbergensis được nuôi cấy và bảo quản vô trùng trong phòng thí nghiệm. Nguồn sử dụng từ: Nuôi cấy và nhân giống từ phòng thí nghiệm bán sản xuất sản xuất và sử dụng nấm men tái sinh qua xử lý và tuyển chọn chát lượng sữa men. VI. Các hoá chất khác - HNO3, NaOH: Sử dụng để xử lý sữa men. - NaOH và HNO3 còn sử dụng để vi sinh thiết bị. - Chất trợ lọc diatomit: Dùng để lọc bia, tạo thành lớp lọc để lọc cặn bia, nấm men. - Termamyl 120L: Sử dụng để dịch hoá nguyên liệu thay thế. - Hoá chất vệ sinh NaOH và nước Clo. - Axít H2SO4, axít lactri, CaCl2 để điều chỉnh pH. - Hoá chất để xử lý CO2: Than hoạt tính, KMnO4, CaCl2 khan, H2SO4. - HCl và NaOH dùng để xử lý nước. - Chất chông ôxy hó: axít ascorbic, H2O2. Phần IV Chọn và thuyết minh quy trình công nghệ I. Chọn phương pháp nấu Nấu nguyên liệu ( hay đường hoá ) với mục đích chính là tạo điều kiện thích hợp cho các hệ enzim trong nguyên liệu hay bổ sung từ bên ngoài hoạt động. Hiện nay có hai phương pháp nấu đang được sử dụng là phương pháp ngâm toàn khối dịch và phương pháp đun sôi từng phần. Nhìn chung cả hai phương pháp đều phải có điểm dừng ở các nhiệt độ phù hợp cho từng enzim hoạt động. + Dừng ở 50 á 52oC là nhiệt độ thích hợp cho enzim Proteaza hoạt động thuỷ phân protein. + Dừng ở 60 á 65oC là nhiệt độ thích hợp cho - amylaza hoạt động. + Dừng ở 70 á 75oC là nhiệt độ thích hợp cho - amylaza hoạt động. 1. Phương pháp ngâm (toàn khối) Đường hoá toàn khối là phương pháp cổ điển nhưng hiện nay vẫn được áp dụng nhiều trên thế giới đặc biệt là các nước châu Âu như: Anh, Bỉ, Pháp... Đặc điểm của phương pháp là toàn bộ bột malt được trộn đều với nước, sau khi đánh nhuyễn bột malt với nước thì tắt cánh khuấy, để nhiệt độ khối bột malt dừng ở các điểm dừng khác nhau trong thời gian, nhiệt độ thích hợp. Điểm dừng cuối cùng là 70 á 75oC trong 1 giờ thì kết thúc đường hoá. Ưu điểm: Chế độ công nghệ phương pháp này đơn giản nên dễ cơ giới hoá và tự động hoá. Nhược điểm: Hiệu suất thu hồi chất chiết không cao,không dùng được khi có nguyên liệu thay thế 2. Phương pháp đun sôi từng phần Đặc trưng của phương pháp này là từng phần nhỏ riêng rẽ của khối cháo được đường hoá và đun chín một cách thứ tự sau đó mới hoà lẫn vào khối cháo. Ưu điểm: Hiệu suất thu chất chiết cao. Nhược điểm: Vốn đầu tư thiết bị nhiều, thời gian đường hoá một mẻ dài hơn, tốn năng lượng hơn,vỏ trấu hoà tan nhiều. Phương pháp đun sôi một phần Phương pháp này thường áp dụng khi chế biến dịch đường có độ hoà tan cao. + Cách tiến hành như sau: Bột malt được trộn với nước ở nhiệt độ 35 á 37oC nồi phối trộn. Sau đó nâng nhiệt độ lên 50 á 52oC, nhiệt độ này trong 30 phút để đạm hoá thì toàn bộ dịch bột được bơm sang nồi đường hoá và nâng nhiệt độ khối bột lên 62 á 63oC, dừng cánh khuấy và để yên trong thời gian 20 phút cho các phần rắn của bột malt lắng xuống. Phần nước ở trên gọi là dịch malt chứa nhiều Enzim Amylaza hoạt động. Bơm phần dịch malt sang nồi phối trộn. Phần đặc còn lại được đun sôi khoảng 30 phút sau đó lại bơm sang nồi phối trộn để hoà lẫn với dịch malt. Nhiệt độ của toàn khối dịch khi đó khoảng 74 á 76oC, duy trì nhiệt độ này cho đến khi dịch cháo không làm chuyển màu dụng dịch iod. Toàn bộ thời gian khoảng 3 - 4 giờ. Phương pháp đun sôi hai phần: Hoà lẫn bột malt với nước ở nhiệt độ 35 á 37oC ở nồi phối trộn, và bật cánh khuấy. Sau đó nâng nhiệt độ lên 50 á 52oC và cho cánh khuấy ngừng khuấy để yên khoảng 20 phút cho phần rắn lắng xuống. Trong thời gian lắng thì hệ Enzim Proteaza thực hiện đạm hoá. Tiếp theo khoảng 2/5 lượng hồ malt ở nồi phối trộn được bơm sang nồi đường hoá và nâng nhiệt độ lên 72 á 73oC trong 15 á 25 phút thì đường hoá kết thúc ta tiếp tục đun khối dịch đến nhiệt độ sôi. Cháo malt được đun sôi trong khoảng 15 á 20 phút thì bơm toàn bộ lượng cháo malt lại nồi phối trộn sao cho nhiệt độ khối dịch khi bơm xong khoảng 65oC cho cánh khuấy ngừng làm việc và để yên 15 á 20 phút cho Enzim - Amylaza hoạt động. Tiếp tục bơm 1/3 ( lấy cháo phần đặc ) ở nồi phối trộn sang nồi đường hoá rồi nâng lên 70 á 72oC. Sau khoảng 15 á 20 phút thì tiếp tục đun sôi khối cháo trong nồi đường hoá. Sau đó lại bơm ngược về nồi phối trộn để hoà lẫn với phần còn lại, sao cho nhiệt độ khối dịch tăng lên khoảng 74 á 76oC. Duy trì nhiệt độ này cho đến khi kết thúc đường hoá. Toàn bộ thời gian khoảng 4 á 4,5 giờ . Phương pháp đun sôi 3 phần Trộn bột malt với lượng nước cần thiết trong nồi phối trộn sao cho sau phối trộn nhiệt độ khối dịch khoảng 35 á 37oC. Để 5 á 10 phút rồi bơm 1/3 lượng dịch sang nồi đường hoá phần hồ này gọi là phần thứ nhất. Nâng nhiệt độ phần hồ malt lên 50 á 52oC để đạm hoá trong 5 á 10 phút. Sau đó tăng nhiệt độ lên 70 á 73oC và giữ trong 15 á 20 phút tiếp đó đun sôi cháo malt khoảng 20 phút rồi bơm ngược về nồi phối trộn. Lúc này cho cánh khuấy hoạt động và khi bơm xong thì nhiệt độ khối cháo trong nồi phối trộn khoảng 50 á 52oC để đạm hoá trong 5 á 10 phút. Rồi bơm 1/3 lượng dịch sang nồi đường hoá phần hồ này gọi là phần thứ hai. Tăng nhiệt độ phần hồ malt lên 70 á 72oC và giữ trong 15 á 20 phút sau đó đun sôi khối dịch trong 20 phút, sau đó cháo được bơm ngược trở lại nồi phối trộn sao cho nhiệt độ tăng lên 62 á 63oC giữ cho nhiệt độ này 5 á 10 phút rồi bơm 1/3 lượng hồ malt sang sồi đường hoá ( phần thứ 3), tăng nhiệt độ khối dịch cháo lên 72 á 75oC nhằm đường hoá lần cuối cùng rồi đun sôi trong 10 á 15 phút và bơm quay về nồi phối trộn. Lúc này nhiệt độ toàn khối cháo khoảng 75 á 77oC. Quá trình đường hoá kết thúc mất khoảng 5 á 5,5 giờ. Qua phân tích các tiến hành từng phương án nấm nguyên liệu như trên đồng thời kết hợp với thực tế sản xuất của nhà máy bia ở nước ta. Ta sử dụng phương pháp đun sôi một phần hay còn gọi là phương pháp hỗn hợp. Cụ thể như sau: Theo đồ án thiết kế là sử dụng 30% gạo thay thế malt. Nên phương án đường hoá là dùng hai thiết bị gồm nồi hồ hoá và nồi malt. ở nồi hồ hoá có sử dụng 10% malt lót và Enzyme Termamyl 120L để tăng cường thuỷ phân tinh bột. II. Chọn phương pháp lên men bia . Trong quá trình sản xuất bia gồ 3 công đoạn chính: sản xuất malt - chuẩn bị dịch đường - lên men bia, có rất nhiều phương pháp lên men. Vấn đề là ta chọn phương pháp nào cho hiệu quả và cho phù hợp với điều kiện cho từng nhà máy. 1. Căn cứ vào chủng nấm men ta có hai phương pháp lên men a. Lên men nổi Chủng lên men là Saccharomyces Cerevisiae. Đặc điểm: Lên men ở nhiệt độ cao 18 á 25oC. Khi lên men chúng nổi trên bề mặt, thời gian lên men chính kéo dài 5 á 7 ngày lên men phụ 15 á 20 ngày. Ưu điểm: Lên men ở nhiệt độ cao, tiết kiệm được năng lượng làm lạnh, nấm men có thể lên men sớm, quá trình lên rất nhanh, rút ngắn chu kỳ sản xuất, tăng năng suất. Nhược điểm: Nhiệt độ lên men cao, dễ bị nhiễm tạp, có nhiều sản phẩm phụ bất lợi sinh ra trong quá trình lên men, khó trong quá trình lọc b. Lên men chìm Chủng lên men là Saccharomyces Carlsbergensis. Đặc điểm: Lên men ở nhiệt độ thấp hơn, có xu hướng kết lắng xuống đáy thùng nên tháo sữa men dễ, lên men ở nhiệt độ thấp 6 á 10oC. Ưu điểm: Hạn chế nhiễm tạp, ít sản phẩm phụ, bia ngon hơn. Nhược điểm: Lên men kéo dài hơn, tốn năng lượng làm lạnh hơn. 2. Dựa vào thiết bị lên men Lên men cổ điển Đặc điểm: Hai giai đoạn lên men chính và phụ được tiến hành ở hai thiết bị khác nhau. Ưu điểm: Thiết bị đơn giản, thao tác vận hành dễ, chất lượng bia tốt. Nhược điểm: Tổn hao lạnh, thời gian lên men kéo dài, tổn thất dịch đường lên men lớn, dễ tạp nhiễm khi vận chuyển, chuyển thùng. Lên men đương đại Đặc điểm: Lên men chính và phụ thuộc được thực hiện ở cùng một thiết bị lên men, thiết bị thân trụ đáy côn ( CCV) có hệ thống áo làm lạnh hợp lý. Ưu điểm: Giá thành đầu từ giảm 25 á 30%, chi phí vận hành giảm 50 á 60%, tổn thất bia giảm, tổn thất chất đắng giảm, dễ điều chỉnh nhiệt độ lên men, tăng chất lượng bia. 3. Theo phương pháp lên men gồm a. Lên men gián đoạn Đưa một phần dịch đường lên men vào tank, sau một thời gian lên men bia được đem đi lọc, bão hoà CO2, chiết block, chai và đem đi tiêu thụ. b. Lên men liên tục: Cho dịch đường tự chảy qua thiết bị có nấm men đã được cố định trên một chất mang, với lưu lượng hợp lý thì dịch ra liên tục chính là bia thành phẩm. Phương pháp này chưa được áp dụng rộng rãi trên qui mô công nghiệp. c. Lên men theo phương pháp bán liên tục Dịch đường hoa houblon hoá được lên men trong các tank kín liên thông với nhau tạo thành dãy. Mỗi dãy có 6 tank, một tank dùng để lên men sơ bộ và các tank còn lại dùng để thực hiện quá trình lên men chính. Tất cả tank có thể luân phiên cho nhau về chức năng. Qua các phân tích trên ta chọn phương pháp lên men gián đoạn, sử dụng chủng nấm men Sac. Carlsbergensis, lên men ở nhiệt độ 12oC. Thiết bị lên men thân trụ, đáy côn, nắp chỏm cầu. Trong quá trình lên men có thu và xử lý CO2 để bão hoà trở lại cho bia sau khi lọc bia nhằm bảo đảm đủ lượng CO2 có trong bia như đã dự tính. III. Quy trình Công nghệ sản xuất bia Sơ đồ dây chuyền công nghệ Malt Hoa houlon Nước Gạo Cân Cân Bã(chăn nuôi) Nghiền búa Hồ hoá enzim, maltlót Ngâm, đường hoá Lọc dịch đường Nghiền trục Men thải Thanh trùng Dán nhãn, xếp thùng Chiết bock Xuất xưởng Khử trùng Chai Hublon hoá Lắng trong dịch Cặn thải men giống Chiết chai CO2 Kiểm tra Làm lạnh Lên men chính Lên men phụ Lọc bia Bão hoà CO2 Thu hồi Xử lý Nạp chai CO2 Không khí vô trng Cặn thải Nhân giống Rút men Xử lý Men sệt IV. Thuyết minh quy trình công nghệ A. Phân xưởng nấu 1. Nghiền nguyên liệu Trong khâu nghiền ngoài vấn đề nghiền malt ta còn phải nghiền nguyên liệu thay thế là gạo. a. Nghiền malt Vấn đề nghiền malt ở đây đòi hỏi phải nghiền sao cho ta có thể thu được hiệu suất chất chiết cao khi đường hoá và đảm bảo yêu cầu với thiết bị lọc sau này. Hiện nay có ba phương pháp nghiền malt: nghiền malt khô, nghiền ẩm, và nghiền ướt. Để phù hợp với nhà máy được thiết kế ta sử dụng phương pháp nghiền ẩm. Thành phần cấu tạo chủ yếu của hạt malt là vỏ và nội nhũ. Hai phần này khác nhau về thành phần, tính chất vật lý, hoá học và khác nhau về chức năng, vai trò trong công nghệ sản xuất dịch đường. Ta biết rằng trong hạt malt luôn có ba khu vực có độ nhuyễn khác nhau do đó không thể nghiền để đảm bảo cho cả ba khu vực mà chỉ có thể đáp ứng một cách tổng thể để có hiệu quả nghiền tốt nhất. Vỏ hạt cấu tạo chủ yếu là Xenluloza, các hợp chất Polyphenol, chất khoáng, chất màu, chất đắng. Xenluloza là hợp chất không tan trong nước và không bị tác dụng bởi hệ Enzim trong hạt malt. Các chất này hoà tan vào dịch đường gây bất lợi cho bia sau này. Vì vậy khi nghiền cần có biện pháp bảo toàn nguyên vỏ malt càng nhiều càng tốt. Mặt khác lớp vỏ malt này lại tạo lớp màng lọc cho khâu lọc sau này. Lớp nội nhũ của malt chứa chủ yêu là tinh bột, dextrin đường, Protein và các sản phẩm thuỷ phân... Đây là nguồn cung cấp chất hoà tan chính cho dịch đường. Trong quá trình chuyển hó chúng được Enzyme chuyển hoá thành các chất phần tử lượng thấp dễ hoà tan. Thiết bị nghiền malt thích hợp là máy nghiền trục. Số rulô của máy nghiền có thể là 2, 4 hoặc 6. Chỉ số về thành phần cơ học tối ưu của bột nghiền phụ thuộc vào chất lượng của malt, công nghệ đường hoá, thiết bị lọc bã... Nhìn chung thì bột nghiền tốt nếu thành phần cơ học của nó có khối lượng cám bé và bột mịn chiếm ưu thế, lượng tấm lớn hiếm, ít vỏ thì đáp ứng được yêu cầu công nghệ thiết bị lọc. + Yêu cầu bột nghiền: - Vỏ và tấm lớn: 30 á 40% - Tấm bé và bột: 60 á 70% b. Nghiền gạo Gạo là nguyên liệu chưa ươm mầm để thay thế một phần malt. Đặc điểm của nó là cấu trúc tinh bột vững chắc, chưa được tác dụng bởi Enzim nên khó bị thuỷ phân. Do đó để đảm bảo được yêu cầu là chiết được nhiều chất chiết thì ta phải nghiền gạo với mức độ mịn hơn, nhằm tăng diện tích tiếp xúc của bột gạo với nước, Enzim, để nấu dễ chín, triệt để hơn. Ta sử dụng máy nghiền búa để nghiền gạo. + Yêu cầu bột nghiền như sau: - Tấm lớn: 15% - Tấm bé: 40% - Bột: 45% 2. Nấu và đường hoá nguyên liệu 2.1 Mục đích quá trình nấu và đường hoá nguyên liệu a. Mục đích quá trình nấu. Là nhằm phá vỡ cấu tạo màng tinh bột, làm yếu các liên kết của chúng, chuyển tinh bột thành đồng nhất trong dung dịch. b. Mục đích quá trình đường hoá. Là nhằm tất cả các chất có phân tử lượng cao dưới dạng không hoà tan cùng với chất hoà tan thành chất chiết của dịch đường. Cường độ quá trình thuỷ phân phụ thuộc vào điều kiện khi đường hoá. Để tiến hành cường độ thuỷ phân thành những chất khác nhau theo yêu cầu cần phải điều chỉnh những điều kiện kỹ thuật phù hợp cho các hệ Enzim hoạt động đồng thời ức chế các Enzim khác. Các yếu tổ ảnh hưởng đến cường độ màu và sự tiến triển của các quá tình thuỷ phân là nhiệt độ, pH, nồng độ dịch cháo... Tuy nhiên việc điều chỉnh nhiệt độ khi đường hoá là biện pháp quan trọng và hữu hiệu nhất để điều khiển quá trình thuỷ phân. Trong quy trình công nghệ ta thiết lập những điều kiện thích hợp cho một số Enzim cùng với thời gian nghỉ chỉ cần thiết theo thứ tự tăng dần để quá trình thủy phần được tiến hành triệt để. 2.2.Quy trình nấu - đường hoá a. Nồi hồ hóa Mục đích của quá trình nấu hồ hoá nguyên liệu là để xử lý nghiền nguyên liệu thay thế. Do gạo chưa qua quá trình nảy mầm nên tinh bột còn nguyên vẹn, rất khó phá vỡ. Vì vậy để chuyển tinh bột gạo từ trạng thái không hoà tan sang hoà tan cần phải nấu chín. Thiết bị nấu là nồi hai vỏ, bên trong có cánh khuấy. Đầu tiên cho nước vào nồi theo tỷ lệ 5/1 đối với bia hơi và 4,5/1 đối với bia chai, sau đó cho toàn bộ lượng bột gạo và 10% malt lót cùng với lượng Enzim cần thiết. Ta phải đổ từ từ, vừa đổ vừa cho cánh khuấy hoạt động. Cánh khuấy hoạt động đều trong 15 phút với tốc độ lớn nhất nhằm mục đích tránh vón cục và bột hút nước đều. Tiếp đó xả nước ngưng ở đáy nồi, mở van cấp nhiệt nâng nhiệt độ lên 86oC, tốc độ 1oC/phút. Giữ ở nhiệt độ trong 30 phút để hồ hoá bột gạo. Sau khi kết thúc giai đoạn hồ hoá dịch cháo loãng ra. Sau đó nâng nhiệt độ khối cháo lên nhiệt độ sôi và giữ ở nhiệt độ sôi trong 40 phút để chín nốt phần bột còn lại tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình đường hoá sau này. Kết thúc quá trình này ta tiến hành bơm dịch cháo sang nồi malt, bơm làm hai lần thì hết. b. Nồi malt ( đường hoá) Trong quá trình đun sôi nồi cháo ta tiến hành chuẩn bị nồi malt. Nồi malt là nồi hai vỏ, có tác nhân truyền nhiệt là hơi nước, bên trong có cánh khuấy. Trộn nước và nguyên liệu theo tỷ lệ: 5/1 bia hơi và 4,5/1 bia chai. Sao cho sau phối trộn nhiệt độ khối dịch malt khoảng 35 á 38oC và để ngâm ở nhiệt độ này trong 25 phút cho Enzim được giải phóng chuyển sang trạng thái hoà tan mặt khác một số Enzim phân huỷ vỏ glucan, protit phức tạp bao quanh phân tử tinh bột tạo điều kiện cho Enzim tấn công vào tinh bột. Trong thời gian này cánh khuấy hoạt động liên tục. Bơm một phần dịch cháo sang nồi malt sao cho nhiệt độ khối dịch tăng lên 50 á 52oC, giữ nhiệt độ này trong 20 phút để hệ Enzim proteaza hoạt động phân cắt protein thành Albumin, pepton, peptit, dipeptit, axit amin. Các sản phẩm thuỷ phân này giúp cho bia có khả năng giữ bọt tốt, tạo hương vị đậm đà. Đặc biệt axít amin tạo thành là nguồn cung cấp thức ăn chứa nitơ cho nấm men sử dụng. Sau đó tiếp tục bơm nốt phần cháo còn lại ở nồi hồ hoá sang nồi đường hoá để tăng nhiệt độ khối dịch lên 63oC và giữ ở nhiệt độ này trong 30 phút để Enzim - Amylaza hoạt động. Dưới tác dụng của - Amylaza các phần tử Amiloza và amilopectin sẽ bị phân huỷ thành đường maltoza và dextrin. Tiếp theo nâng nhiệt độ khối dịch lên 75oC và giữ ở nhiệt độ này cho - Amylaza hoạt động phân cắt các dextrin bậc cao thành dextrin có phân tử lượng thấp và một số glucoza. Quá trình này xảy ra khoảng 20 phút. 3. Lọc dịch đường. Mục đích của quá trình lọc dịch đường là tách phần lỏng chứa các chất hoà tan ra khỏi phần bã rắn. Quá trình lọc dịch đường được thực hiện qua hai giai đoạn ở cùng một thiết bị. + Tách phần lỏng ra khỏi phần rắn ( dịch lọc đầu ) + Dùng nước nóng để rửa bã thu các chất hoà tan còn trong bã ( dịch lọc cuối ). Để thực hiện lọc quá trình này người ta hay sử dụng thiết bị lọc là máy lọc khung bản hay thùng lọc. Các loại thiết bị lọc có các đặc điểm sau: Thùng lọc: Có năng suất thấp hơn máy lọc khung bản nhưng dịch lọc không bị tiếp xúc nhiều với không khí, dễ bị tự động hoá. Máy lọc khung bản: hiệu suất lọc cao do bề mặt lọc lớn có thể kiểm tra quá trình làm việc, có thể thay đổi được năng suất, tuy nhiên khi lọc dịch lọc tiếp xúc nhiều với không khí gây ảnh hưởng không tốt đến dịch lọc. Công nhân thao tác nặng nhọc, tốn vải lọc. Vậy ta chọn thùng lọc để lọc dịch đường cho nhà máy. Trước khi lọc phải vệ sinh sạch sẽ, đuổi hết không khí ở lớp đáy giả. Khi bơm chuyển dịch đường từ nồi đường hoá sang thùng lọc thì nhiệt độ khối dịch vào khoảng 76oC. Ta ủ nhiệt độ này khoảng 30 phút để kết lắng, tạo lớp bã lọc. Sau 30 phút tiến hành lọc dịch đường ban đầu ( dịch cốt) dịch đường chảy ra lúc này còn đục cần phải hồi lưu về thùng lọc, khi nào trong thì lấy dịch sang nồi nấy hoa, thơi gian quá trình này mất 1,5á2 giờ. Rửa bã: Bã có thể được rửa 2 á 3 lần. Nhiệt độ của nước rửa bã 75 á 76oC để cho quá trình đường hoá tiếp tục và tránh sự hồ hoá trở lại của các hạt tinh bột còn sót trong khối bã, tránh làm tăng độ nhớt của dịch rửa vì đó là nguyên nhân gây đục dịch đường. Quá trình rửa bã kết thúc khi dịch lọc có nồng độ chất chiết 1%. 4. Nấu hoa Mục đích quá trình nấu dịch đường với hoa houblon là nhằm trích ly các thành phần có trong hoa như chất đắng, tinh dầu thơm, polyphenol và các thành phần khác vào dịch đường để tạo cho bia sau này có hương vị đặc trưng. Mặt khác trong quá trình đun sôi dịch đường với hoa cũng làm gia tăng nồng độ dịch đường, độ axit, cường độ màu... Trong quá trình đun sôi các vi sinh vật, men hoạt động còn sót cũng bị tiêu diệt, các protein hoà tan sẽ kết hợp với polyphenol, tanin tạo thành hợp chất kết tủa lắng xuống. Nhờ đó dịch đường có thành phần hoá học ổn định phù hợp với điều kiện kỹ thuật của các quá trình sau này. Thiết bị đun sôi dịch đường với hoa houblon là nồi hai vỏ làm bằng thép bên trong có cánh khuấy và dùng hơi nước để cấp nhiệt. Trong quá tình lọc và rửa bã thì dịch được bơm ._.thẳng vào nồi hoa. Tại đây dịch được nâng lên 70 á 75oC và giữ ở nhiệt độ này trong 10 phút. Tiếp tục cấp nhiệt để đun sôi khối dịch, giữ sôi khoảng 15 phút thì cho 1/2 lượng hoa viên cần dùng vào. Đun sôi dịch tiếp tục khoảng 30 phút nữa thì rót nốt 1/2 lượng hoa viên còn lại và 1/2 lượng hoa cánh cần dùng, lượng hoa cánh này được cho vào là để tạo vị đắc đặc trưng cho bia ( nhà máy sử dụng 30% hoa cánh và 70% hoa viên). Trước khi quá trình nấu hoa kết thúc 10 phút thì ta cho nốt 1/2 lượng hoa cánh còn lại để tạo hương thơm cho bia. Dịch đường sau khi đun sôi với hoa houblon được lọc bã hoa qua thiết bị lưới lọc và bơm sang thùng lắng xoáy để tách cặn nhỏ và kết tủa. 5. Lắng trong và làm nguội dịch đường Mục đích của quá trình lắng trong, làm nguội là loại bỏ một phần cặn thô có trong dịch đường như tủa protein – tanin, các cặn nhỏ của bã hoa còn lại. Dịch đường được bơm vào thùng lắng xoáy theo phương tiếp tuyến để tạo dòng xoáy làm cho những dòng kết tủa dễ dàng lắng xuống. Thời gian cần thiết để lấy dịch trong 30 á 40 phút. Toàn bộ thời gian làm việc của lắng xoáy là 1,5 á 2 giờ. Nhiệt độ vào thiết bị 100oC, nhiệt độ ra khoảng 90oC. Dịch đường sau khi lắng xoáy được bơm sang thiết bị lạnh nhanh, cặn được xả qua van đáy. 6. Làm lạnh nhanh Mục đích của quá trình làm lạnh nhanh là đưa nhiệt độ dịch đường về nhiệt độ theo yêu cầu kỹ thuật thích hợp cho quá trình lên men bia. Chủng nấm men sử dụng lên men là nấm men chìm. Nên nhiệt độ dịch đường cần làm lạnh xuống 10 á 12oC. Dịch đường được hạ nhiệt độ một cách vô trùng sau lắng xoáy khoảng 90oC xuống 12oC, sau lạnh nhanh có bộ phận bổ sung O2 cho dịch đường cỡ 8mg/l. Khi làm lạnh nhanh tránh được các vi sinh vật trong môi trường ô nhiễm vào dịch lên men, làm kết tủa các chất hoà tan trong dịch nóng tránh cho bia bị đục. Thiết bị lạnh nhanh sử dụng là máy hạ nhiệt kiểu tấm bản hai cấp. Cấp thứ nhất: Là vùng làm lạnh trung gian hạ nhiệt độ dịch đường xuống 40o á 45oC, tác nhân lạnh là nước 20oC. Cấp thứ hai: là vùng hạ nhiệt độ dịch đường xuống 12oC, nhiệt độ lên men chính. Tác nhân lạnh là nước muối, cồn hoặc glycol. Ta sử dụng nước muối ở -10oC. Thao tác: Cho dịch đường qua thiết bị trao đổi nhiệt hai cấp, tác nhân lạnh cấp 1 là nước ở 20oC, tác nhân lạnh cấp 2 là nước muối ở -10oC. Ưu điểm: - Thiết bị gọn - Vận hành đơn giản - Vô trùng tốt - Dễ thay đổi năng suất - Hệ số trao đổi nhiệt cao, tiết kiệm năng lượng làm lạnh. 7. Cấp oxy Mục đích: Cấp đủ lượng oxy cần thiết cho nấm men phát triển sinh khối ở đầu thời kỳ lên men. Khi dịch đường được lạnh thì ôxy được hoà tan tốt hơn. Thao tác: Không khí sau khi được làm sạch và vô trùng thì được phun vào đường ống cấp dịch đường cho thùng lên men. B. Phân xưởng lên men 1. Gây men giống và tái sử dụng sữa men Nhà máy sử dụng chủng nấm men Saccharomyces Carlsbergensis từ hai nguồn. - Nhân giống từ phòng thí nghiệm và tái sử dụng sữa men Gây giống từ phòng thí nghiệm Dịch đường sau khi qua lạnh nhanh và cấp đủ ôxy thì một phần được bơm đi để men giống. + Yêu cầu canh trường men giống: - Phải thuần khiết - Mật độ tế bào 100 á 120 triệu tb/ml. Nguyên tắc của việc gây men giống là đi từ nhỏ đến lớn với tỷ lệ gây men 1/10. Nguồn nấm men giống được nuôi cấy cố định, vô trùng và là chủng loại thuần khiết trong ống nghiệm. Thể tích canh trường từ phòng thí nghiệm trung gian cấp I cấp II tuỳ thuộc vào thể tích lượng dịch lên men. Tóm tắt sơ đồ: Lượng dịch Môi trường ph Nhiêt độ Thời gian 10 ml Dịch chiêt malt 4,5-5,0 31-29 24h 100ml Dịch chiết malt 4,5-5,0 28-25 18-24h 1l Dịch chiết malt 4,5-5,0 20-25 18-24h 10l Dịch đường hoá 4,5-5,0 20-18 15-18h Môi trường nuôi cấy từ phòng thí nghiệm từ 10ml đ 1000ml là dịch chiết malt, có bổ xung thêm các chất cần thiết như nước chiết nấm men. Từ 10lít trở lên: Môi trường nuôi cấy là dịch đường sản xuất đã được thanh trùng kỹ càng. Tái sử dụng sữa men Sau khi lên men chính ta hạ nhiệt độ xuống 2 á 4oC để thu hồi sữa men.Khối kết lắng đó gồm 3 lớp: Lớp dưới cùng là lớp cặn lạnh Lớp giữa là lớp nấm men trẻ tốt, màu trắng sữa. Lớp trên cùng là lớp men chết, già Thường thì sữa men được sử dụng 6 á 7 đời ở điều kiện nước ta. Tuy nhiên khi quan sát thấycó dấu hiệu bị nhiễm men dại, vi khuẩn thì không nhất thiết phải như vậy,mà phải nhân giống từ phòng thí nghiệm, hoặc nhiễm nhẹ phải xử lý bằng hoá chất trước khi tái sử dụng. + Cách xử lý sữa men: Sau khi qua rây nếu nấm men phát triển tốt,sữa men không tạp nhiễm thì chỉ cần rửa sữa men bằng nước lạnh từ 0 á 20C,rửa 3 á 4 lần, mỗi lần cách nhau 3 á 4 h là tái sử dụng được. Nếu có nhiễm tạp thì sử dụng hoá chất H2SO4 1% với lượng 0,3 l/lít sữa men, pH > 2 trong thời gian 40 phút, sau đó trung hoà bằng NaOH 1,8N và rửa lại bằng nước lạnh vô trùng 0 á 2 oC. Trước khi sử dụng sữa men thì người ta thường hoạt hoá sữa men bằng dịch đường và sục khí vô trùng. Khi kiểm tra thấy độ cồn đạt 0,3% thì đem đi sử dụng để lên men dịch đường. Tỷ lệ sử dụng sữa men là 1% so với dịch đường. Nếu sữa men tốt thì số tế bào đạt 2 tỷ/1ml sữa men, tỷ lệ chết < 5%,tỷ lệ nhiễm tạp < 3%. Để xác định được thời điểm lên men chính kết thúc thì ta phải kiểm tra độ lên men. V:Mức độ lên mên e: nồng độ chất hoà tan còn lại trong bia non. Thường thì V = 50 á 60% thì hạ nhiệt độ để thu sữa men và thực hiện quá trình lên men phụ, tăng trữ lượng. 2. Lên men bia: Mục đích của quá trình lên men bia là chuyển hoá dịch đường thành rượu êtylic, CO2 và các sản phẩm phụ khác. Lên men sơ bộ Mục đích: Nhằm tạo sinh khối, hoạt hoá nấm men tạo điều kiện thích nghi cho sự phát triển của nấm men, làm sạch bề mặt tế bào nấm men, loại bỏ lượng men già, chết trong khối men đồng thời tách nốt lượng cặn lạnh mà khi đi qua máy lạnh chưa kết tủa hết. Tiến hành: Dịch đường khi ra khỏi máy lạnh nhanh có nhiệt độ 12oC thì được bơm vào thùng lên men sơ bộ. Thùng lên men sơ bộ có hệ thống sục khí vô trùng đảm bảo hàm lượng ôxy là 8mg/l dịch đường. Lượng men giống cho vào là 1/10 so với thể tích dịch đường. Tại đây dịch đường được giữ 8 giờ để thực hiện quá trình lên men sơ bô. Sau khi kết thúc lên men sơ bộ thì bơm dịch đường vào thiết bị lên men chính. Lên men chính và phụ Mục đích của quá trình lên men chính là tạo điều kiện tối ưu cho sự chuyển hoá dịch đường nhờ hoạt động của nấm men ở điều kiện nhiệt độ, pH thích hợp. Trong khi lên men đường và các dextrin phân tử lượng thấp được chuyển thành rượu êtylic và CO2 đồng thời tạo một số sản phẩm phụ khác như: axít hữu cơ, este, aldehyt, glyxerin, diaxety... tạo thành bia theo yêu cầu kỹ thuật. Đặc điểm của quá trình lên men chính là tiêu hao cơ chất diễn ra mạnh mẽ, thải ra lượng nhiệt lớn, sản phẩm tạo ra rượu, CO2 và một số sản phẩm phụ khác theo phương trình cơ bản sau: C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2 + Q Đồng thời các quá trình sinh hoá xảy ra do xúc tác sinh học của enzim được hình thành trong quá trình lên men, một số sản phẩm phụ được tạo thành. Tất cả những biến đổi này dẫn đến sự thay đổi về chất và lượng các chất hoà tan có trong dịch lên men và biến thành bia. Thời gian lên men chính tuỳ thuộc vào nồng độ chất hoà tan ban đầu của dịch đường và yêu cầu chất lượng của từng loại bia. Đối với loại bia ta cần sản xuất thời gian lên men chính từ 5 á 8 ngày, nhiệt độ lên men là 12oC, nhiệt độ thùng lên men được xác lập và duy trì nhờ hệ thống áo lạnh, tác nhân lạnh là nước muối. Kết thúc quá trình lên men chính nồng độ chất hoà tan còn khoảng 3,0 á 3,2OBx. Sau khi lên men chính ta hạ nhiệt độ bia non xuống 2 á 4 OC và mở van đáy tháo cặn và lấy sữa men ra. Hạ nhiệt độ tank lên men theo thứ tự từng khoang lạnh và từ dưới lên. Trong quá trình hạ nhiệt độ cặn mịn và men lắng xuống đáy và được tháo ra ngoài. Khi toàn bộ thùng đạt nhiệt độ từ 0 á 2 OC thì nén không khí vô trùng vào thùng lên men để lấy hêt cặn mịn và sữa men, áp lực nén khoảng 2,5 á 3kg/cm2. Sau đó giữ nhiệt độ này để quá trình lên men phụ xảy ra. Thời gian lên men phụ từ 8 á 14 ngày tuỳ thuộc theo yêu cầu chất lượng của bia. Đặc trưng của quá trình lên men phụ là lên men rất chậm vì lên men với lượng đường nhỏ, nhiệt độ thấp và nồng độ tế bào thấp. Quá trình lên men phụ có ý nghĩa rất lớn đối với việc tạo vị, bọt và hương thơm, nó quyết định tới độ bền vững của bia cũng như các đặc tính kỹ thuật của bia thành phẩm. 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 và 1 phần nằm ở dạng tự do. Khi lên men phụ hàm lượng axít hữu cơ tăng không đáng kể, các este được tạo thành, thực hiện quá trình khử diaxetyl đến mức cho phép, rượu bậc cao giảm, tạo aldehyt. Vì vậy hương bia được hoàn thiện dần. Trong quá trình lên men phụ các quá trình lắng trong xảy ra từng phần và dần dần. Reoprotein của nấm men lắng xuống kéo theo một lượng nhựa đắng của hoa houblon. Men kết lắng ở dạng bụi, các vẩy bụi kết lắng làm bia ngày càng trong hơn. Như vậy mục đích của quá trình lên men phụ là tạo hương vị cũng như làm trong bia, làm giảm lượng diaxetyl xuống mức cho phép. Kết thúc quá trình lên men bia thì bia đạt hàm lượng: - Côn: Bia hơi 3,2% 0,2 Bia chai 4,2% 0,2 - Rượu cao phân tử : 40 á 60mg/l - Diaxetyl: < 0,2g/l - CO2: 3,5 á 4gam/lít - Độ đắng: 0,3 0,4 % - Độ màu: 4,2 0,1ml I2 0,1N/100ml H2O - Độ pH: 4,1 á 4,2 C.Phân xưởng hoàn thiện Lọc bia: Mừc đích của quá trình lọc bia là làm tăng độ bền keo của bia. Để tăng cường khả năng lọc ngoài lớp vải lọc tốt, nén chặt và khít trong máy lọc khung bản ta còn sử dụng thêm chất trợ lọc diatomit để tạo thành lớp lọc, sản phẩm bia sau lọc sẽ có độ trong hơn. Thao tác: Máy lọc phải được vệ sinh sạch sẽ và vải lọc được giặt sạch, sấy khô, vô trùng, sau đó vải được lắp vào khung - bản, vừa lắp vừa nén chặt, khít. Bột trợ lọc được hoà với 1 lượng bia nhất định trong thùng sau đó được bơm vào máy lọc khung bản. Quan sát bia đi ra nếu thấy còn đục thì hồi lưu trở lại, thường khoảng 25 á 30 phút thì chất trợ lọc sẽ bám đều trên bề mặt tấm vải lọc. Nhờ đó lọc tốt và bia trong hơn. áp suất lọc bia thường là 2 á 3,5 kg/cm2 áp suất này nhờ bơm ly tâm đưa bia vào. Từ thời điểm thấy bia trong chảy ra, thì bia được đưa vào thiết bị bão hoà CO2. Sau một thời gian lọc thì lớp bã sẽ dày do đó cản trở quá trình lọc, bia ra giảm dần, nếu tăng áp suất lọc có thể làm hỏng lớp vải lọc, khi đó ta ngưng lọc và tháo để lấy bã ra, vệ sinh lại như ban đầu. Việc sử dụng diatomit sẽ đảm bảo được độ xốp cần thiết không làm tăng nhanh trở lực quá trình lọc do đó không phải thay vải lọc nhiều lần. Thông thường thiết bị lọc là một hệ thống kín để tránh tổng thất CO2 và bia. Bão hoà CO2 Trong quá trình lọc một lượng CO2 đã thoát ra vì vậy nhất thiết phải bão hoà thêm CO2 để đạt hàm lượng yêu cầu. Thiết bị bão hoà CO2 có cấu tạo như sau: Có lớp bảo ôn và áo lạnh, là một thiết bị kín có các van, và có Buri bão hoà CO2, áp kế... Khi bão hoà CO2 thì phải hạ nhiệt độ của bia xuống 0 á 1oC để bão hoà tốt hơn. CO2 từ bình chứa được thiết bị phun Buri phun vào với áp lực 2,5 á 3 kg/cm2. Khi quan sát thấy áp suất trong thùng đạt 2kg/cm2 thì dừng và giữ trong 30 á 40 phút. Thời gian nạp CO2 từ 2,5 á 3 giờ. Bia sau khi nạp CO2 xong phải đạt hàm lượng 3,5g/l đối với bia hơi, 4,5 g/l đối với bia chai. 3. Hoàn thiện sản phẩm Hoàn thiện bia hơi Bia hơi trước khi chiết bock phải được kiểm tra chất lượng nếu đạt yêu cầu thì mới cho chiết bock. Bia hơi thành phẩm được chiết vào bock có các dung tích sau:100lít, 50lít, 25lít. Để dễ vận chuyển ta chọn loại bock 50lít. Bock được làm bằng nhôm hay bằng nhựa, có lớp bảo ôn, chịu được áp suất dư do CO2 gây ra. Xung quanh bock có hai đai cao su để khi vận chuyển tránh bị xây xát, va đập. Chiết bock theo phương pháp chiết đẳng áp. Bock được cem như là đảm bảo nếu sau một ngày chiết bock mà nhiệt độ của bia tăng không tới 1OC. Hoàn thiện bia chai Chai đựng bia được thổi từ các loại thủy tinh chất lượng cao có màu nâu đạm hay xanh nhạt. Để ngăn cản (hấp thụ) được các tia bức xạ mặt trời có thể gây cho bia mùi lạ. Nguyên nhân là tạo ra CO và các hợp chất chứa nhóm Sunfohydrin. Do các tia này có khả năng kích thích phản ứng quang hoá trong bia, khử một chất có chứa lưu huỳnh thành Mecaptan có mùi khó chịu. Chai bia phải chịu được áp lực 10kg/cm2 ở 100 oC thành chai đều, nhẵn và không có bọt khí, đáy chai hơi lõm. Dung tích chai sử dụng là loại 0,5lít chai phải được rửa sạch trước khi chiết bia. Vệ sinh chai thật sạch nhất là phần cổ chai để không còn cạn, mùi lạ. Sau khi xử lý chai xong thì chai phải qua bộ phận khiểm tra, các chai đủ tiêu chuẩn mới đem đi chiết bia. Biểu đồ quá trình rửa chai Vùng I: Ngâm nước ấm 30 á 35 oC để rửa sơ bộ. Vùng II: Ngâm, phun trong NaOH 2%, áp lực phun 3 kg/cm2 để rửa các cặn bẩn ở nhiệt độ 65oC. Vùng III: Phun nước ấm 30 á 35 oC để tráng sơ bộ. Vùng IV: Tráng nước lạnh vô trùng để đưa nhiệt độ của chai xuống 8á10 oC và đưa vào thiết bị chiết chai, chiết chai bằng máy chuyên dụng, chiết theo nguyên lý đẳng áp. Nhiệt độ của bia là 0 á 1 oC. Trong quá trình chiết chai tránh tiếp xúc với không khí càng triệt để bao nhiêu càng tốt. Vì ôxy là nguyên nhân gây nên hoạt đống sống của hệ vi sinh vật trong bia nên gây kém bền cho bia, đồng thời O2 là tác nhân gây ra phản ứng oxy hoá mà sảng phẩm là các kết tủa gây đục cho bia. Sơ đồ dây chuyền chiết chai Chai đóng két Bỏ chai khỏi két Lật két Chai Máy rửa chai Két Bia tươi Máy chiết chai, dập nút Kiểmtra Soi chai Máy dán nhãn Xếp chai vào két Vận chuyển Nhập kho Thanh trùng Soi chai Cl2, H2O, NaOH + Tiến hành chiết chai Trước khi chiết: Vòi chiết ngoạm khít vào cổ chai ( chai được hệ thống thuỷ lực đưa vào đầu van chiết). Giữa chai và thùng chứa bia có ống thông với nhau để tạo áp suất đẳng áp ống này nối giữa cổ chai và mặt thoáng của thùng chứa bia, xi lanh vòi chiết được đưa xuống tận gần đáy chai và thực hiện quá trình chiết. Phương pháp chiết này tránh được sự trào bọt gây tổn thất và tránh bia tiếp xúc nhiều với không khí. Khi chiết xong bia được đi qua khâu kiểm tra mức đầy và dạn nứt nếu có và sau đó qua bộ phận dập nút. Sau đó bia được qua bộ phận thanh trùng. Sau khi thanh trùng bia được kiểm tra, qua băng tải đến máy dán nhãn. Nhãn được dán ngay ngắn. Sau khi dán nhãn, bia được xếp vào két, mỗi két 24 chai, và nhập vào kho rồi mang đi tiêu thụ. Biểu đồ thanh trùng I II III IV V t oC 35 oC 45 oC 65 oC 45 oC 35 oC (phút) 10’ 10’ 10’-20’ 10’ 10’ 4.Thu hồi và xử lý CO2 Mục đích: Thu và xử lý CO2 để được CO2 khá tinh khiết nhằm phục vụ cho việc bão hoà CO2 sau này cho bia thành phẩm, CO2 có tính ứng dụng cao trong sản xuất đồ uống có ga. Do đó còn 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. Tại đây CO2được xử lý và thu CO2 khá tinh khiết. Đầu tiên CO2 qua bình lọc bông sau đó lần lượt qua các thiết bị chứa nước, KMnO4, than hoạt tính để xử lý các tạp chất như hơi nước, este, axit , rượu, khử mùi... Sau đó nhờ quạt hút của máy nén khí, CO2 được nén vào bình thép chịu áp lực. Chú ý khi nén CO2 cần phải làm mát bình. D. Vệ sinh thiết bị Hệ thống CIP gồm 4 thùng: Thùng 1: NaOH 2% Thùng 2: HNO3 0,1% Thùng 3: Nước Javen Thùng 4: Nước nóng Thao tác: Dùng NaOH 2% để rửa các chất bẩn hữu cơ, sau đó rửa lại bằng nước sạch. Dùng HNO3 0,1% để rửa chất bẩn vô cơ, hạn chế sử dụng vì tính ăn mòn thiết bị. Nước Javen: Chất tẩy rửa sau đó rửa lại bằng nước sạch. Sau khi rửa bằng hoá chất và nước sạch nếu các thiết bị cần độ vô trùng cao thì người ta rửa lại bằng nước nóng. E. Đánh giá chất lượng bia Chất lượng bia đạt được yêu cầu như 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 3cm, độ bám cốc tốt, độ sạch. Mùi: mùi đặc trưng, không mùi lạ. + Chỉ tiêu hoá lý Độ đường ban đầu: Bia chai 12oBx, bia hơi 10oBx. Hàm lượng cồn: Bia chai 4,3%0,2 Bia hơi 3,3%0,2 Hàm lượng CO2: Bia chai 4,3g/l0,2 Bia hơi 3,3g/l0,2 - Hàm lượng axít: 1,53á1,8g/l - Độ màu theo EBC: 7 - Hàm lượng diaxetyl: < 0,2g/l - Hàm lượng chất đắng: 19 á 22 EBC - Kim loại nặng: không có + Chỉ tiêu về vi sinh vật - Vi khuẩn hiếu khí: 100tb/ml - vi khuẩn yếm khí: không có - E.coli: không có - Vi trùng gây bện đường ruột: không có - Nấm mốc: 5tb/ml. Phần V Tính cân bằng sản phẩm A .Cân bằng sản phẩm bia hơi 10oBX I Tính cân bằng cho 1oool bia thành phẩm . Các tổn thất trong quá trình sản xuất lấy từ thực tế sản xuất như sau: 1. Lượng bia trước khi chiết bock Trong quá trình chiết bock lượng bia tổn thất là 1,5%. Vậy lượng bia trước khi chiết bock là: lít 2. Lượng bia trước khi bão hoà CO2 Tổn thất khi bão hoà là 0,5%. Vậy lượng bia trước khi bão hoà CO2 là: lít 3. Lượng bia trước khi lọc là: Tổn thất bia ở quá trình lọc là 1%. Vậy lượng bia trước khi lọc là: lít 4. Quá trình lên men chính và phụ tổn thất là 4%. Vậy lượng dịch đường đem vào lên men chính và phụ là: lít 5. Quá trình lên men sơ bộ lượng dịch đường tổn hao là 0,5%. Vậy lượng dịch đường sau khi làm lạnh bổ sung O2 là: lít 6. Quá trình lắng trong và lạnh nhanh tổn hao chung là 3%. Vậy lượng dịch đường đưa vào quá trình này là: lít 7. Khi làm lạnh thể tích dịch đường tổn hao 4%. Vậy thể tích dịch đường ở 100oC trước khi lắng và làm lạnh là: lít 8. Tỉ trọng dịch đường 10oBx ở 20oC là d = 1,039 kg/lit Khối lượng dịch đường sau quá trình đun hoa ở 20oC là: 1112,2 x 1.039 = 1155,6 kg 9. Khối lượng chất chiết có trong dịch đường 10% là: 1155,6 x 0,1 = 115,56 kg 10. Quá trình nấu và lọc tổn thất chất chiết chung là 1,5%. Vậy lượng chất chiết cần thiết từ malt và gạo là: kg II. Tính lượng nguyên liệu 1. Khối lượng malt Gọi khối lượng malt cần dùng là M Lượng chất chiết thu được từ M kg malt là: M x 0,995x0,93x 0,76 = 0,703M Trong đó: Độ ẩm của malt: w = 7% Tổn thất quá trình nghiền là 0,5% Độ hoà tan của malt là 76% 2. Gọi lượng gạo cần thiết là G: Ta có: Lượng chất chiết thu được từ gạo là: Trong đó: Độ ẩm của gạo: w = 13% Tổn thất quá trình nghiền là 0,5% Độ hoà tan của gao là 85% Tổng lượng chất chiết cần thiết là: 0,315M + 0,703M = 117,3 kg Vậy lượng malt cần dùng là; M = 115,23 kg. Lượng gạo cần dùng là: kg III. Tính lượng hoa houblon ở nước ta thường dung 100 á 200g/hl bia. Ta biết rằng lượng chất đắng ở các loại hoa như sau: 1kg hoa cánh = 0,7 á 0,8 kg hoa viên = 0,11 á 0,12 kg hoa cao Ta sử dụng 140g hoa houblon/hl bia ( qui về hoa cánh). Để sản xuất 100 lít bia cần 1158,5 lít dịch đưa vào quá trình nấu hoa. Vậy lượng hoa cần dùng là: g Lượng hoa cánh cần dùng là 30% tương đương với khối lượng là: 1621,9 x 0.3 = 486,5g Lượng hoa viên cần dùng là: IV. Tính lượng bã thải 1. Lượng bã malt Chất khô không còn hoà tan của malt là 24%. Độ ẩm của bã malt là 80%. Độ ẩm của malt là 7%. Khối lượng malt đem nấu là 115,23 kg. Vậy khối lượng bã malt là: kg 2. Tính lượng bã gạo Chất khô không còn hoà tan của gạo là 17%. Độ ẩm của bã gạo và của gạo là: 80% và 13%. Khối lượng gạo đem nấu là 49,38 kg. Vậy khối lượng bã malt là: kg Tổng lượng bã gạo và bã malt là: 128,6+ 32,22 = 160,82 kg Lượng nước trong bã là: 160,82 x 0,8 = 128,656 kg 3. Lượng cặn Cứ 100 kg nguyên liệu cho 1,75 kg cặn, W = 80%. Nguyên liệu để sản xuất 100 lít bia là: 49,38 + 115,23- = 164,61 kg Sẽ cho lượng cặn là: V. Tính lượng nước rửa bã 1. Tổn thất khi nghiền là 0,5%. Vậy lượng gạo đem đi nghiền là: Lượng malt đem đi nghiền là: a. Trong nồi hồ hoá Lượng malt lót dùng là 10% khối lượng. Vậy khối lượng nguyên liệu đi vào nồi hồ hoá là: 49,38 x 0,1 + 49,38 = 54,32 kg Tỷ lệ nước và nguyên liệu là 5:1 Vậy lượng nước đưa vào nồi hồ hoá là: 54,32 x 5 = 271,6 kg = 271,6 lít Lượng nước mà nguyên liệu đem vào là: 49,38 x 0,13 + 49,38 x 0,1 x 0,07 = 6,76 kg Vậy tổng lượng nước trong nồi hồ hoá là: 271,6 + 6,76 = 278,36 kg. Kết thúc quá trình hồ hoá, dịch hoá, đun sôi thì lượng nước ở nồi hồ hoá bay hơi 5%. Vậy lượng nước trong nồi còn lại là: 278,36x 0,95 = 264,44 kg. b. Trong nồi malt. Lượng nguyên liệu đi vào nồi malt là: 115,23 – 49,38 x 0,1 = 110,292 kg Tỷ lệ nước và nguyên liệu là 5:1 Vậy lượng nước ban đầu đưa vào nồi malt là: 110,292 x 5 + 110,292 x 0,07 = 559,19 kg 0,07: độ ẩm của malt W = 7%. Khi đường hoá thì cho cả lượng dịch ở nồi hồ hoá để đường hoá. Vậy lượng nước trong nồi đường hoá là: 559,19 + 264,44 = 823,62 kg. Khi kết thúc quá trình đường hoá thì lượng nước bay hơi là 4%. Vậy lượng nước còn lại khi kết thúc đường hoá là: M = 823,62 x 0,96 = 790,675 kg. Đây là lượng nước trước khi lọc: M = 79,675 kg 2. Thể tích dịch đường khi kết thúc quá trình nấu hoa và đi vào lắng xoáy là 1158,5 lít. ( Ta bỏ qua lượng nước do hoa houblon đem vào). Tương đương khối lượng là M1: M1= 1158,5 x 1,039 = 1203,68 kg. Nồng độ dịch đường là 10oBx nên d = 1,039kg/l. Vậy lượng nước có trong dịch đường khi kết thúc nấu hoa là M2: M2= 120,368 x 0,95 = 1146,06 kg. Vì khi nấu hoa thì lượng nước bay hơi 10% nên lượng nước cần thiết trong dịch đường trước khi nấu hoa là M3: M3= M2 + M2.0,05 M3 = 1146,06 + 1146,06 x 0,05 = 1203,36 kg. Gọi M4 là lượng nước đi theo bã: M4 = 160,82 x 0,8 = 128,565 kg. Vậy lượng nước cần thiết để rửa bã là M5: M5 + M = M4 + M3 M5 = M4 + M3 – M M5: lượng nước rửa bã M: lượng nước trước khi lọc M3: lượng nước trước khi nấu hoa M4: lượng nước đi theo bã M5 = 1203,36 + 128,565 – 790,678 = 541,25 lít Tóm lại: Lượng nước rửa bã là M5 = 541,25 lít Tổng lượng nước cần dùng cho nấu 100 lít bia là M6: M6 = ( 49,38 + 115,23) x 5 = 825,3 lít VI. Tính lượng men giống Nấm men sử dụng để lên men bia là chủng nấm men Sac.Carlsbergensis. Nấm men đưa vào lên men từ 2 con đường. 1. Nấm men nhân giống từ phòng thí nghiệm Nấm men lấy từ ống thạch nghiền nuôi cấy qua quá trình gây men từ nhỏ đến lớn. Tỷ lệ nuôi cấy là 10% so với dịch đường. Để có 100 lít bia ta cần 107,9 lít dịch đường. Vậy lượng nấm men cần nuôi cấy để đưa vào quá trình lên men là: 1078,9 x 1/10 = 107,89 lít 2. Tính lượng men tái sinh Thực tế sản xuất cứ 1000 lít dịch đường ta thu được 20 lít sữa men có độ ẩm W = 80%. Vậy để sản xuất 100 lít bia thi ta thu được một lượng sữa men là: lít sữa men khi tái sản xuất ữa men thì ta cần một hàm lượng sữa men là 1% so với thể tích đường để lên men bia. Vậy để sản xuất 1000 lít bia ta cần một lượng sữa men là: 1078,9 x 1% = 10,789 lít. Khi xử lý sữa men thì tổn thất sữa men là 20%. Vậy lượng sữa men đem đi xử lý là: 10,789 x (1+0,2) = 12,95 lít Vậy lượng sữa men dư thừa là: 21,58 – 12,95 = 8,63 lít VII. tính lượng CO2 1. Quá trình lên men bia thì chất được lên men chủ yếu là Maltoza, sản phẩm tạo ra chủ yếu là rượu etylic và CO2 theo phản ứng. C12H12O11 + H2O à 4C2H5OH + 4CO2 + Q Cứ 342g maltoza tạo thành 176g CO2 , dịch đường 10O Bx có d=1,039kg/l Lượng dịch đường trước khi lên mên là 1073,5x1,039 =1115,37kg Lượng chất chiết trong dịch lên mên là 1115,37x0,1=111,537kg Coi toàn bộ lượng đường lên men là maltoza, hiệu suất lên men là 50-60% (Chọn 55%) nên lượng CO2 thu hồi : 111,537 x 0,55 x = 31,57 kg Lượng CO2 hoà tan trong bia là 2g CO2 / lít bia non : 1030,6 x 2 = 2061,2 g = 2,0612 kg Lượng CO2 thoát ra là : 31,57 – 2,0612 = 29,51 kg Lượng CO2 thu hồi đạt 60-80% (Lấy 70%) là : 29,51 x 0,7 = 20,657 kg ở 20OC, 1 atm thì 1m3 CO2 cân nặng 1,832 kg. Thể tích CO2 bay ra là : 20,657 : 1,832 = 11,27 m3 Lượng CO2 cần bão hoà thêm đạt 3,5g/lít bia sau bão hoà : 3,5 x 1020,3 – 2 x 1015,2 = 1540,65 g = 1,54 kg Thể tích CO2 cần bão hoà thêm là : 1,54 : 1,832 = 0,841 m3 Vậy CO2 dư : 11,27 – 0,841 = 10,429 m3 VIII. Tính lượng nguyên liệu phụ dùng cho sản xuất 1. Chế phẩm Termamyl 120L Thực tế dùng hàm lượng Termamyl 120L để dịch hoá nguyên liệu thay thế là 0,1% so với khối lượng nguyên liệu thay thế: Lượng enzim cần dùng là: 49,38 x 0,001 = 49,38g . 2. Lượng Diatomit Dùng chất trợ lọc diatmit với tỷ lệ 0,07 kg/100lít bia. 3. Lượng oxy Cần dùng 8mg oxy/lít dịch đường. Vậy 107,9 lít dịch đường cần lượng oxy là: 107,9 x 8 = 863,2 mg Vậy lượng không khi vô trùng cần thiết là: 4. Lượng nước Clo sát trùng Lượng nước Clo cần để vệ sinh thiết bị là 1% thể tích thiết bị. Vậy lượng Clo cần dùng là: lít 5. Lượng nước lạnh vô trùng để tráng thiết bị sau khi tráng cồn. Cần dùng là 5 lít cho 100 lít thể tích thiết bị. Vậy lượng nước lạnh cần dùng là: lít 6. Lượng NaOH 1N cần dùng để xử lý men giống Lượng sữa men cần xử lý là: 21,59 lít Vậy lượng NaOH cần dùng là: 1% x 21,59lít = 21,6ml H2SO4 1% cần dùng là: 2,16 x 0,3 x 1000 = 648 ml Bảng tổng hợp cân bằng sản phẩm bia hơi 10oBx 1. NL chính ĐV 1000 lít bia 1 mẻ nấu 10000 lít bia 1 ngày nấu 4.104 lít bia Cho cả năm 4 triệu lít bia - Malt kg 115,23 1152,3 4609,2 460920 - Gạo kg 49,38 493,8 197520 197520 2. Các NL khác - Chế phẩm enzim g 50 500 2000 200000 - Hoa houblon cao g 58,38 583,8 2335,2 233520 - Houblon viên g 908,32 9083,2 36332,8 3633280 - NaOH 1N ml 215,8 2158 863,2 86320 - H2SO4 1% ml 648 129600 259200 38880000 - Nớc Clo lít 13,49 134,9 539,6 53960 - Diatomit kg 0,7 7 28 2800 - Nớc lạnh vô trùng lít 67,43 674,3 2697,2 269720 -không khí vô trùng mg 43165 431650 1726600 172660000 3. Men giống - Nước cấy lít 107,89 1078,9 4315,6 431560 - Sữa men lít 10,789 107,89 431,56 43156 - Bock chiếc 20 200 800 80000 4. SP trung gian - Dịch nóng lít 1158,5 11585 46340 4634000 - Dịch lạnh lít 1112,2 11122 44488 4448800 - Bia non lít 1030,6 10306 41224 4122400 - Bia đã lọc lít 1020,3 10203 40812 4081200 5. SP phụ - Bã malt và gạo kg 160,82 1608,2 6432,8 643280 - CO2 thoát ra m3 11,27 112,7 450,8 45080 - CO2 bao hoa m 0,841 8,41 33,64 3364 - Sữa men du lít 8,63 86,3 345,2 34520 - Cặn lắng kg 2,88 28,8 115,2 11520 6. Lợng nớc CN - Nước nấu lít 825,3 8253 3301,2 330120 - Nước rữa bã lít 541,25 5412,5 21650 2165000 B .Tính cân bằng sản phẩm cho bia chia 120Bx 1. Lượng bia trước khi chiết chai Tổn thất ở khâu chiết chai là 2,5% Vậy lượng bia trước khi chiết chai là: lít 2. Lượng bia trước khi bão hoà CO2 Tổn thất bão hoà CO2 là 0,5% Vậy lượng bia trước khi bão hoà CO2 là: lít 3. Lượng bia đem đi lọc Tổn thất quá trình lọc là 1% Vậy lượng bia trước khi lọc là: lít 4. Lượng dịch đường đem đi lên men chính và phụ Quá trình lên men chính và phụ tổn thất dịch đường là 4% Vậy lượng dịch đường đem đi lên men chính và lên men phụ là: lít 5. Lượng dịch đường đưa vào quá trình lên men sơ bộ là: Tổn thất lên men sơ bộ là 0,5% Vậy lượng dịch đường sau khi làm lạnh và bổ sung O2 là: lít 6. Quá trình lắng trong và lạnh nhanh tổn thất chung là 3%. Vậy lượng dịch đường đưa vào quá trình này là: lít 7. Khi làm lạnh thể tích dịch đường co là 4%. Vậy thể tích dịch đường ở 100oC trước khi lắng xoáy là: lít 8. Nồng độ dịch đường là 12oBx ở 20oC có d = 1,0483 kg/l Vậy khối lượng dịch đường sau quá trình đun hoa ở 20oC là: 1123,7 x 1,0483 = 1177,9 kg 9. Lượng chất chiết có trong dịch đường 12% là: 1177,9 x 0,12 = 141,35 kg 10. Quá trình nấu và lọc tổn thất chất chiết chung là 1,5%. Vậy lượng chất chiết cần thiết từ malt và gạo là: kg II. Tính lượng nguyên liệu 1. Khối lượng malt Gọi khối lượng malt cần dùng là M Lượng chất chiết thu được từ M kg malt là: M x 0,995 x 0,93 x 0,76 = 0,703M Trong đó: Độ ẩm malt là 7% Tổn thất quá trình nghiềm là 0,5% Độ hoà tan của malt là 76% 2. Gọi lượng gạo cần dùng là G Ta có Lượng chất chiết thu được từ gạo là: Trong đó: Độ ẩm gạo là 13% Tổn thất quá trình nghiềm là 0,5% Độ hoà tan của gạo là 85% Tổng chất chiết từ malt và gạo là: ( 0,703 + 0,315) x M = 143,5 kg kg Vậy lượng malt cần dùng là: M = 140,96kg Khối lượng gạo cần dùng là: Do tổn thất nghiền là 0,5% Nên lượng malt trước khi nghiền là: Lượng gạo là: III. Tính lượng hoa houblon Lượng hoa houblon cần dùng để sản xuất bia chai là 180g/hl bia chai ( tính theo hoa cánh). Ta sử dụng 30% hoa cánh, 70% hoa viên. Lượng dịch đường cần thiết để nấu hoa là 1170,51 lít Vậy lượng hoa cần dùng là: Lượng hoa cánh cần dùng là: Lượng hoa viên: . IV. tính lượng bã thải 1. Lượng bã malt Lượng chất khô không hoà tan của malt là 25% Độ ẩm của bã malt 80%. Độ ẩm của malt là 7%. Khối lượng malt đem nấu là 14,19 kg. Vậy khối lượng bã malt là: 141,67 x 0,93x 0,24 x 158,1 kg. 2. Tính lượng bã gạo. Lượng chất khô không hoà tan của gạo là 17% Độ ẩm của gạo là W = 13%. Độ ẩm của bã gạo là 80%. Khối lượng gạo đem nấu là 60,71 kg. Vậy khối lượng bã malt là: 60,71 x 0,87 x 0,17 x 44,9 kg. Tổng khối lượng bã là: 44,9 + 158,1 = 203 kg Lượng nước có trong bã là: 203 x 0,8 = 162,4 kg 3. Lượng cặn V. Tính lượng nước rửa bã a. Lượng dịch ở quá trình hồ hoá Khối lượng nguyên liệu đi vào quá trình hồ hoá là: 60,41 + 60,41 x 0,1 = 66,45 kg 0,1: Khối lượng malt lót 10% Tỷ lệ hoà bột nước/ nguyên liệu là 4,5/1 Vậy khối lượng dịch là: 66,45 x (1 + 4,5) = 365,48 kg. Lượng nước hoà bột là: 66,45 x 4,5 = 299 kg. Lượng nước có trong nguyên liệu đưa vào là: 60,41 x 0,13 + 60,41 x 0,1 x 0,07 = 8,276 kg Vậy lượng nước vào nồi hoá hơi là: 299 + 8,276= 307,276kg Kết thúc quá trình hồ hóa, dịch hoá, đun sôi thì lượng nước bay hơi 5%. Vậy khối lượng còn lại là: 307,276 x 0,95 = 291,91 kg b. Trong nồi malt lượng nguyên liệu đi vào là 141,67 –60,71x0,1 = 135,6 kg Tỷ lệ nước và nguyên liệu được hoà là 4,5:1 Vậy lượng nước trong nồi malt là: 4,5 x 135,6 + 135,6 x 0,07 = 619,69 kg 0,07: độ ẩm của malt 7% Vậy lượng nước đi vào nồi đường hoá là: 619,69 + 291,91 = 911,6 kg. Khi kết thúc quá trình đường hoá thì lượng nước bay hơi là 4%. Vậy lượng nước còn lại khi kết thúc quá trình đường hoá là: M = 911,6 x 0,96 = 875,163 kg Thể tích dịch đường khi kết thúc quá trình ._.ất và được bố trí gần cổng chính của nhà máy, đảm bảo khoảng cách quy định, không ảnh hưởng đến năng suất lao động của người công nhân, làm tăng thêm nét đẹp mỹ quan chung của nhà máy. II. giải pháp khối mặt bằng khu sản xuất chính 1. Phân xưởng nấu . Phân xưởng nấu được xây dựng nối liền với phân xưởng lên men tạo được sự liên tục trong sản xuất theo tính toán về kích thước và sắp đặt thiết bị phân xưởng nấu dài 30m, rộng 18m, cao 8,5m có diện tích là 540 m2. Phân xưởng nấu gồm 2 phần, được ngăn bởi tường lửng cao 4,8m một phần để đặt cân, máy nghiền và gàu tải. Phần kia đặt nồi hồ hoá, nồi đường hoá, thùng lọc, nồi nấu hoa, thùng lắng xoáy, nồi đun nước nóng, máy lạnh nhanh. Nơi đặt các nồi nấu, thùng lọc có bố trí sàn thao tác có chiều cao 2, 4m để kiểm tra, theo dõi quá trình nấu, lọc của công nhân cho thuận tiện. Giải pháp cấu tạo bằng khung thép zamil steel Cụ thể: Dầm mái bê tông cốt thép lắp ghép. Mái bằng panen lắp ghép theo tiêu chuẩn, tường đầu hồi có hai cột chống gió kích thước 400 x 400 (mm x mm). Nhà có bước cột 6000 mm, kích thước cột là 400 x 600 (mm x mm). Tường dày 220mm. Trong nhà nấu dùng nên xi măng và bê tông đảm bảo cường độ chịu lực và chịu nước cao và các chất vô cơ và kiềm yếu. 2. Phân xưởng lên men . Đây là phân xưởng rộng lớn được xây dựng vững chắc với giải pháp khung thép zamil steel Cụ thể: Diện tích phân xưởng:288 m2 Kích thước: dài x rộng ( m x m) 24x12 Bước cột: 6m Móng bê tông cốt thép. Kích thước cột: 400 x 600. Dầm mái bê tông cốt thép. Mái dùng panen lắp ghép theo tiêu chuẩn. Tường đầu hồi có cột chống gió kích thước: 400 x 400 (mm x mm) Chiều dày tường: 220mm Nền nhà bê tông chịu lực và chịu axit, kiềm yếu. Phân xưởng lên men một đầu nối với phân xưởng nấu, một đầu nối với phân xưởng hoàn thiện. 3. Phân xưởng hoàn thiện . Đây là phân xưởng có đông công nhân các thiết bị là dây chuyền hoạt động khép kín, kích thước lớn. Phân xưởng đòi hỏi thoáng mát, cao ráo đủ ánh sáng cho công nhân làm việc. Vì thế phải thiết kế có nhiều cửa sổ cửa ra vào rộng rãi để xe tải nhỏ có thể ra vào thuận tiện. Phân xưởng hoàn thiện có kết cấu bê tông cốt thép lắp ghép Dài ´ rộng ´ cao 42 ´ 30 ´8,4 (mm ´ mm ´ mm ) Diện tích 288 m2 Bước cột 6000m Giải pháp kết cấu móng bê tông cốt thép Dầm mái bằng bê tông cốt thép Mái panen lắp ghép theo tiêu chuẩn chung Cột bê tông cốt thép kích thước 400 ´ 600 ( mm´mm) Cột đầu hồi có cột chống gió 400 ´ 400 (mm´ mm ) Tường xây 220 mm iii. Thuyết minh các phân xưởng phụ trợ . Các nhà xưởng phụ trợ được xây dựng theo kết cấu bê tông cốt thép lắp ghép hay giàn thép, mái tôn. 1. Kho nguyên liệu Nguyên liệu chính để sản xuất bia là malt 70%, nguyên liệu thay thế là gạo 30%. Malt và gạo thường được đóng vào bao 50 kg, cứ mỗi m2 xếp được 2 bao, các bao xếp 8 chồng. Vậy 1m2 kho chứa được lượng nguyên liệu là: 2 x 8 x 50kg = 800kg Diện tích kho đủ để đảm bảo chứa nguyên liệu cho nhà máy hoạt động trong 15 ngày. Lượng nguyên liệu nhà máy dùng tối đa trong một ngày là: 4 x (607,1 + 1416,7) =8095,2 kg/ngày Vậy khối lượng nguyên liệu cần dự trữ trong 15 ngày là: M = 8095,2 x 15 = 121428kg Diện tích kho cần là: m2 0,75: diện tích kho hữu ích là 75% Vậy ta xây dựng kho có kích thước như sau: Dài x rộng x cao: 18 x 18 x 6 (m x m x m) Diện tích: 324 m2 2. Kho sản phẩm Sản phẩm của nhà máy cần chứa vào kho là bia chai và bock đựng bia hơi. Một ngày nhà máy chiết 800 bock bia và 80000 chai bia. Cứ 1 m3 kho xếp được 4 bock, bock được xếp làm 3 chồng. Vậy 1m2 chứa được 4 x 3 = 12 bock. Vậy 800 bock bia cần một diện tích kho là: m2 Mỗi két bia chứa 24 chai, vậy 80000 chai bia sẽ cần số két là: két Cứ 0,8m2 kho chứa được 4 két, các két được xếp 8 chồng. Vậy 1667 két bia cần một diện tích kho là: m2 Bia chai được chứa trong kho 3 ngày, vậy diện tích kho là: 67 + 84 x 3 = 319 m2 Diện tích dành để đi lại trong kho là 10%. Vậy diện tích thực của kho là: 319 x 1,1 = 350,9m2 Kích thước kho là: Dài x Rộng x Cao = 24 x18x 6 ( m x m x m) Diện tích kho: 432 m2 3. Phân xưởng cơ điện Xây ở phía sau nhà máy với diện tích là: 216 m2 Kích thước là: Dài x Rộng x Cao: 18 x 12 x 4,8 ( m x m x m) 4. Nhà nồi hơi Nhà nồi hơi được xây dựng phía sau nhà máy gần bãi chứa than và xỉ than. Diện tích xây dựng sao cho chứa đủ hai nồi hơi. Kích thước nhà: Dài x Rộng x Cao: 18 x 9 x 6 ( m x m x m) Diện tích là: 162 m2 5. Bãi than, xỉ Được xây dựng mái tôn, tưởng lửng cao 1,4 m. Diện tích là: 108 m2 Kích thước: Dài x Rộng x Cao: 12 x 9 x 4,2 ( m x m x m) 6. Trạm biến thế Kích thước: Dài x Rộng x Cao: 6 x 6 x 3,6 ( m x m x m) Diện tích là: 36 m2 7. Kho vỏ chai, bock Được xây dựng gần phân xưởng hoàn thiện, mái tôn, tưởng lửng cao 1,4m. Kích thước: 24 x 12 x 4,8 ( m x m x m) Diện tích là: 288 m2 8. Nhà để máy phát điện Xây dựng gần trạm biến thế và xưởng cơ điện. Kích thước: 6 x 6 x 4,2 ( m x m x m) Diện tích là: 36 m2 9. Phòng thí nghiệm Được xây dựng gần phân xưởng lên men, nhà được đảm bảo sự cách nhiệt và tránh bụi. Kích thước: 6 x 9 x 4,2 ( m x m x m) Diện tích là: 54 m2 10. Gara ôtô Được xây dựng sao cho chứa được 12 xe của nhà máy, mỗi xe chiếm một diện tích 20 m2. Ngoài ra còn có nơi rửa xe, nơi chứa phụ tùng sửa xe, kho dầu. Vậy diện tích cần xây dựng Gara là: 12 x 20 = 240 m2 Kích thước Gara là: Dài x Rộng x Cao: 30 x 9 x 4,2 ( m x m x m) Diện tích là: 270 m2 11. Nhà xử lý nước Kích thước: 12 x 9 x 4,2 ( m x m x m) Diện tích là: 108 m2 12. Nhà lạnh và thu CO2 Được xây dựng gần phân xưởng lên men Kích thước: 18 x 9 x 4,8 ( m x m x m) Diện tích là: 108 m2 IV. 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 thêm vẻ đẹp thẩm mỹ cho nhà máy với giải pháp kết cấu bằng khung bê tông cốt thép toàn khối, mái bằng, tường gạch. 1. Nhà hành chính: Được xây dựng thành hai tầng mỗi tầng cao 4,2m gồm các phòng lãnh đạo và hành chính sự nghiệp. Tiêu chuẩn xây dựng : Đối với giám đốc , phó giám đốc là 18m2 nhà máy gồm 1 giám đốc, 2 phó giám đốc Diện tích là 18 ´3= 54m2 Phòng hành chính 3,5m2/ chỗ làm việc 4´ 3,5 = 14 m2 Phòng kỹ thuật 9 m2/ chỗ làm việc 6´ 9 = 54 m2 Phòng bảo vệ và phòng nghỉ ngơi 9m2 + 6m2 = 15 m2 Tổng cộng 137 m2 Kích thước nhà Dài ´ rộng ´ cao (m ´ m ´ m) 24 ´ 12 ´ 8,4 Diện tích xưởng 288 m2 2. Hội trường - Câu lạc bộ: Nhà được xây hai tầng, mỗi tầng cao 4,8 m. Hội trường và nhà ăn đặt ở tầng một, còn tầng hai là nơi vui chơi giải trí của công nhân và cán bộ. Tổng số công nhân và cán bộ trong nhà máy là: 182 người. Tiêu chuẩn xây dựng là : 1m2/người Kích thước : dài ´rộng ´cao 24´12´9,6 (m´m´m) Diện tích 288 m2 3. Nhà giới thiệu sản phẩm Mục đích là để giới thiệu sản phẩm của nhà máy khi khách đến tham quan, đồng thơi là nơi đáp ứng nhu cầu thưởng thức bia của nhân dân địa phương. Kích thước: Dài x Rộng x Cao: 12 x 9 x 4,2 ( m x m x m) Diện tích là: 108 m2 4. Nhà để xe: Nhà để xe nhằm phục vụ cho công nhân và cán bộ. Kích thước là: Dài ´rộng ´cao 24´9´3,6 (m´m´m) Diện tích : 216 m2 5. Nhà vệ sinh và thay quần áo: Nhà vệ sinh xây làm hai khu vực riêng cho nam và nữ Kích thước là: ´ Dài ´rộng ´cao 18´9x3,6 (m´m´m) Diện tích : 162 m2 6. Phòng bảo vệ . Phòng bảo vệ được xây dựng ở cổng phía tây nhà máy. Nhà máy gồm cổng :1 cổng chính, 1 cổng phụ . Phòng bảo vệ được xây dựng ở cổng chính của nhà máy. Kích thước nhà Dài ´ rộng ´ cao (m ´ m ´ m) 6 ´ 3 ´ 3,6 Diện tích xưởng 18 m2 Bảng tổng hợp các công trình xây dựng trong nhà máy TT Tên công trình xây dựng Kích thước (m) S xây dựng Dài Rộng Cao m2 1 Phân xưởng nấu 24 12 8,5 288 2 Phân xưởng lên men 36 24 13,2 864 3 Phân xưởng hoàn thiện 30 24 8,4 720 4 Kho nguyên liệu 18 18 6 324 5 Kho sản phẩm 24 12 6 288 6 Xưởng cơ điện 18 12 4,8 216 7 Nhà nồi hơi 18 9 4,8 162 8 Bãi than, xỉ 12 9 3,6 108 9 Trạm biến thế 6 6 3,6 36 10 Kho vỏ chai, bock 24 12 4,8 288 11 Nhà để máy phát điện 6 6 4,2 36 12 Phòng thí nghiệm 6 9 4,2 54 13 Gara ôtô 30 12 4,2 270 14 Bể nước D = 12 113 15 Nhà xử lý nước 12 9 4,2 108 16 Tháp nước D = 6 29 17 Nhà lạnh và thu CO2 18 6 4,8 108 18 Nhà hành chính 24 12 8,4 288 19 Hội trường - câu lạc bộ , nhà ăn 24 12 9,6 288 20 Nhà giới thiệu sản phẩm 12 9 4,2 108 21 Nhà để xe đạp, xe máy 24 9 3,6 216 22 Nhà vệ sinh, tắm giặt 18 12 3,6 216 24 Phòng bảo vệ (2 phòng) 6 3 3,6 36 TC 5056 m2 D.tích Hè,vườn hoa, đường đi 5115m2 * Các chỉ tiêu kỹ thuật: Diện tích xây dựng: 5056 m2 Diện tích sử dụng: 10171 m2 Diện tích nhà máy: 15000m2 Hệ số xây dựng: Hệ số sử dụng: PHần viii: Tính toán kinh tế A . Mục đích và ý nghĩa : Tính toán kinh tế là một phần quan trọng trong công việc xây dựng hay thiết kế bất cứ một công trình, nhà máy nào. Nó quyết định mọi thắng lợi trong sản xuất, nó cho thấy nhà máy có giá trị và giá trị sử dụng hay không. Dựa vào phần tính toán này chúng ta biết được đơn giá, lên kế hoạch chi phí xây dựng, lắp đặt thiết bị, công nghệ và các phát sinh có liên quan trong quá trình thực hiện. Qua đó để trình lên cấp có thẩm quyền xét duyệt. Phần tính kinh tế là phần không thể thiếu được trong khi thực hiện thiết kế công trình, nhà máy, nó quyết định sự thành công hay không thành công 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 truyền cong nghệ, chọn thiết bị, tính cân bằng sản phẩm, kết cấu xây dựng trong nhà máy… Tất cả các phần tính toán và lựa chọn trên đòi hỏi người thiết kế nhà máy phải có kiến thức tổng hợp nhằm tìm ra biện pháp tối ưu đem lại hiệu quả kinh tế cao nhát. B . Nội dung tính toán kinh tế : Nhà máy có năng suất thiết kế 10 triệu lít/ năm. Phần công nghệ thiết bị tính toán ở các phần trước, dựa trên những tính toán trên ta xác định kinh tế gồm những nội dung sau: I . Vốn đầu tư cho nhà máy : Xác định vốn đầu tư cho xây công trình : Chi phí xây dựng được xác định theo đơn vị là 1m2 xây dựng nhân với đơn giá lấy theo khu vực xây dựng nhà máy thực tế cho từng hạng mục công trình được xác định cụ thể như sau: Bảng VIII.1: Dự toán và đầu tư xây dựng STT Tên công trình Diện tích Đơn giá Thành tiền 1 Gara ôtô 270 650.000 175.500.000 2 Xưởng cơ điện 216 750.000 162.000.000 3 Bãi để than 108 400.000 43.200.000 4 Xưởng nồi hơi 162 750.000 121.500.000 5 Trạm biến áp 36 650.000 24.000.000 6 Kho nguyên liệu 324 800.000 259.200.000 7 Phân xưởng nấu 540 1.300.000 702000000 8 Phân xưởng lên men 288 1.300.000 374400000 9 Kho lạnh và thu hồi CO2 162 750000 121500000 10 Nhà giới thiệu sản phẩm 108 750.000 810000000 11 Kho thành phẩm 432 800000 345600000 12 Phân xưởng hoàn thiện 720 1300000 936000000 13 Kho vỏ chai và bock 288 400.000 115.200.000 14 Nhà xử lý nước 108 800.000 864.00.000 15 Nhà tắm và vệ sinh 162 650.000 105300.000 16 Bể nước 113 800.000 90.400.000 17 Nhà hội trường 288 1.300.000 374.400.000 18 Nhà hành chính 288 1.300.000 374.400.000 29 Nhà để xe 216 400.000 86.400.000 20 Phòng bảo vệ 36 500.000 18.000.000 Tổng 4.716.900.000 Ngoài những công trình chính kể trên trong nhà máy còn xây dựng hệ thống giao thông, vỉa hè, hệ thống thoát nước, vườn hoa... thường được xác định bằng 15% so với tổng chi phí xây dựng ở trên. Vậy vốn cần thiết để xây dựng nhà máy là : Vxd = 4.716.900.000´ ( 1+ 0,15) = 542.4435.000 ( đồng ). 2 . Vốn đầu tư thiết bị : Bảng VIII.2: Dự toán và đầu tư thiết bị STT Tên thiết bị Số lượng Đơn giá (đ) Thành tiền (đ ) 1 Cân 1 1.200.000 1.200.000 2 Gầu tải 1 15.000.000 15.000.000 3 Máy nghiền malt 1 6.500.000 6.500.000 4 Máy nghiền gạo 1 4.000.000 4.000.000 5 Hệ thống thùng chứa 1 23.000.000 23.000.000 6 Nồi hồ hoá 1 250.000.000 250.000.000 7 Nồi đường hoá 1 300.000.000 300.000.000 8 Thùng lọc dịch đường 1 800.000.000 800.000.000 9 Nồi nấu hoa 1 300.000.000 300.000.000 10 Nồi nấu nước nóng 1 250.000.000 250.000.000 11 Thùng lắng xoáy 1 200.000.000 200.000.000 12 Máy lạnh nhanh 1 230.000.000 230.000.000 13 Thiết bị rửa sữa men 2 15.000.000 30.000.000 14 Thiết bị gây giống cấp I 1 5.000.000 5.000.000 15 Thiết bị gây giống cấp II 1 7.000.000 7.000.000 16 Thiết bị lên men 20 150.000.000 3.000.000.000 17 Máy lọc bia 1 220.000.000 220.000.000 18 Thiết bị bão hoà CO2 4 15.000.000 60.000.000 19 Máy rửa bock 1 15.000.000 15.000.000 20 Máy chiết bock 1 50.000.000 50.000.000 21 Dây chuyền chiết chai 1 1.000.000.000 1.000.000.000 22 Các loại bơm 10 5.000.000 50.000.000 23 CIP 4 2.000.000 8.000.000 24 Máy lạnh 1 100.000.000 100.000.000 25 Nồi hơi 1 200.000.000 200.000.000 26 Máy nén 1 50.000.000 50.000.000 27 Xe ôtô 8 100.000.000 800.000.000 28 Hệ thống ống nước 500.000.000 29 Hệ thống điện 1.500.000.000 Tổng 9.324.700.000 Tổng chi phí đầu tư thiết bị nhà máy ban đầu là 9.324.700.000 đồng Các thiết bị, linh kiện phụ lắp đặt lấy bằng 10%, chi phí vận tải, lắp đặt được xác định bằng 15% so với tổng chi phí thiết bị chính. Vậy ta có tổng chi phí đầu tư thiết bị lắp đặt trang thiết bị ban đầu là Vtb = 9.324.700.000´ ( 1 + 0,1) ´ ( 1 + 0,15) = 11.795.745.500(đồng) 3 . Tổng chi phí đầu tư ban đầu nhà máy : Vcđ = Vxd + Vtb =5.424.453.000 + 11.795.745.500 = 17.220.180.500( đồng ). II . Tính giá thành sản phẩm . 1 . Chi phí nguyên liệu chính: ( Đơn vị tính bằng đồng ) . Bảng VIII.3: Chi phí nguyên liệu chính STT Tên nguyên liệu Số lượng Đơn giá Thành tiền 1 Malt 1.310.940 8.500 11.142.990.000 2 Gạo 561.780 3.500 1.966.230.000 3 Hoa houblon 20.000 60.000 1.200.000.000 4 Chai 1.000.000 1000 1000.000.000 5 Nút, nhãn 10.000.000 50 500.000.000 Tổng 15.384.220.000 Chi phi cho cả hao hụt(hao hụt la 1%) là Gn =15384220000.(1+0,01) ( đồng ). = 15538062200( đồng ) 2 . Nguyên liệu phụ ( Gp ). Nguyên liệu phụ được xác định phụ bằng kinh nghiệm bằng 5% so với chi phí nguyên liệu chính: Gp = 15.538.062.200´ 5% = 776.903.110( đồng ). 3 . Chi phí nhiên liệu và năng lượng .Bảng VIII.4: Chi phí nhiên liệu và năng lượng STT Tên nguyên liệu Đơn vị Số lượng Đơn giá Thành tiền 1 Điện Kw/h 904.393 1.100 947.646.000 2 Than Kg 1.647.360 550 906.048.000 3 Nước m3 63.000 2.200 138.600.000 Tổng 2.039.480.300 Vậy: Gn = 2039480300( đồng ) 4 . Chi phí nhân công trực tiếp: Bảng VIII.5: Tính số công nhân trực tiếp sản xuất STT Nguyên công ĐM. Lao động Số ca/ ngày Số CN/ ngày 1 Xử lý nguyên liệu 3 2 6 2 Nấu- lọc 3 2 6 3 Lên men 2 3 6 4 Lọc bia 2 2 4 5 Rửa chai,bock 4 2 8 6 Chiết chai, bock 3 2 6 7 Kiểm tra chai đóng 1 2 2 8 Thanh trùng 1 2 2 9 Kiểm tra dán nhãn 1 2 2 10 Công nhân cơ điện 1 3 3 11 Công nhân sửa chữa 2 2 4 12 Lò hơi 2 2 4 13 Nhà lạnh 1 3 3 14 Xử lý nước 1 3 3 15 Vệ sinh 2 2 4 16 Lái xe 5 2 10 17 Vật tư - Nhiên liệu-bao bì 2 2 4 18 Bảo vệ 3 3 9 19 Quản lý phân xưởng 1 3 3 20 Bão hoà CO2 1 2 2 21 Thường trực 1 2 2 22 KCS 1 2 2 Tổng 91 Số công nhân có mặt trong nhà máy trực tiếp sản xuất trong một ngày đêm là 91 người Xác định số công nhân có trong danh sách bằng số công nhân có mặt trực tiếp trong nhà máy một ngày đêm + số công nhân điểm khuyết : Theo kinh nghiệm thực tế sản xuất thì hệ số điểm khuyết là: Hđk = 1,1 Vậy số công nhân trong danh sách là : 91 ´ 1,1 =100 người Xác định số cán bộ quản lý nhà máy : Đảng uỷ - công đoàn : 2 người Ban giám đốc: 3 người Cán bộ kỹ thuật: 3 người Thủ kho : 2 người Tài chính : 4 người Y tế : 2 người Tổ chức : 2 người -------------------------------------------------------------------- Tổng cộng : 18 người Vậy tổng số cán bộ công nhân trong nhà máy là : 100 +18 = 118 người Xác định tổng quỹ lương cho nhà máy: Lương bình quân cho nhà máy tính theo đầu người là 800.000 đồng/ người/ tháng. Vậy tổng quỹ lương cho cán bộ công nhân viên nhà máy trong một năm: G1= 800.000 ´ 12 ´ 118 = 1.132.800.000( đồng ). 5. Bảo hiểm theo quỹ lương . Bảo hiểm theo quỹ lương được xác định bằng 19% quỹ lương Gh = 1.13.2800.000´ 19% = 215.230.000( đồng ). 6 . Khấu hao tài sản cố định . Khấu hao tài sản nhà máy được xác định khấu hao theo phương pháp khấu hao đều chia thành 2 loại . Chi phí khấu hao sử dụng máy móc ( Ptb ) lấy bằng 10% so với Vtb Ptb =11.795.745.500 x10% = 1.179.574.550( đồng ) Chi phí khâu hao nhà xưởng xác định bằng 5% so với Vxd Pxd = 5.424.435.000´ 5% = 271.221.750(đồng ). Vậy ta có tổng khấu hao tài sản cố định là : P = Ptb + Pxd = 1.179.574.550+ 271.221.750= 1450796300(đồng) Tổng chi phí trong một năm của nhà máy là : G1= Gn + Gp + Gđ+ Gl + Gh + P = 2.115.3271.910( đồng ) . Ngoài các chi phí kể trên, khi hoạt động nhà máy còn thêm 6% chi phí quản lý phân xưởng, 2% chi phí dịch vụ bán hàng, 2% chi phí phát sinh trong quá trình sản xuất . G2 = 2153271910´ ( 1 + 10% ) = 23268599100( đồng ). 7 . Tính giá thành. Giá bán Bia hơi: 5.000 lít Bia chai : 4.000 chai 0,5 lít III . Đánh giá các chỉ tiêu hiệu quả . 1 . Tổng doanh thu của nhà máy : ( DT ) Tổng doanh thu nhà máy được xác định theo công thức Trong đó Pi Giá thành 1 đơn vị sản phẩm ( đồng ) Qi Số lượng sản phẩm được bán ra ( lít ) DT = 6.000.000 ´ 4.000 + 4.000.000 ´ 5.000 = 48.000.000.000 ( đồng ) 2 . Doanh thu thuần = GT - VAT . Bia là một loại nước giải khát đặc biệt được nhà nước xác định chịu thuế tiêu thụ đặc biệt nên không chịu thuế giá trị gia tăng (VAT) Doanh thu thuần của nhà máy DTT = DT - [ thuế vốn + các khoản giảm trừ + thuế tiêu thụ đặc biệt ] Các khoản giảm trừ gồm: + Giảm giá bán do chất lượng hàng hoá kém và được thoả thuận giữa khách hàng với người bán . + Chiết khấu bán hàng : là khoản giảm trừ cho người mua để khuyến khích mua số lượng lớn, mua thường xuyên, thanh toán đúng kỳ hạn,giới thiệu ,quảng cáo sản phẩm . Các khoản giảm trừ thường lấy bằng 2% doanh thu Thuế vốn: Thường lấy bằng 3% so với vốn lưu động và vốn cố định nhà máy + Vốn cố định Vcđ = 17.220180500đồng + Vốn lưu động của nhà máy Vlđ Số vòng quay một năm : 1 chu kỳ sản xuất của nhà máy là 20 ngày Vậy số vòng quay một năm là vòng/năm Để an toàn trong một năm sản xuất ta chọn vòng quay là 12 vòng/năm = 2.000.000.000 đồng Vậy thuế vốn ( TV ) TV = ( Vcđ + Vlđ) ´ 0,036= (17.220.180.500+ 2.000.000.000) ´ 0,036 = 691926498đồng Thuế tiêu thụ đặc biệt bằng 45% doanh thu Vậy doanh thu thuần bằng: DTT = DT ( 1 - 0,45 - 0,02 ) - TV = 48.000.000.000 ´ 0,53 –691926498=24748073502 ( đồng ) Vậy tổng lợi nhuận của nhà máy là: TLN = DTT - Tổng chi phí ( giá thành toàn bộ ) TLN =24748073502--21153271910= 3594801502(đồng) 3 . Đánh giá các chỉ tiêu hiệu quả kinh tế . Doanh thu lao động . =30464420đồng/người Năng suất lao động ( NL ) 209729436 đồng/ người/năm 4 . Thời gian thu hồi vốn . Ta có công thức tính thời gian thu hồi vốn như sau : năm Bảng VIII.6: Tổng hợp các chỉ tiêu kết quả STT Khoản mục Đơn vị Số lượng Đơn giá Thành tiền 1 Malt Kg 1.336.550 6.000 8.019.300.000 2 Gạo Kg 572.800 3.000 1.718.400.000 3 Houblon Kg 24.100 60.000 1.446.000.000 4 Chai Chiếc 1.000.000 1.200 1.200.000.000 5 Nhãn, nút Chiếc 10.000.000 50 500.000.000 6 Than Kg 2.162.102 550 1.189.156.100 7 Điện Kwh 903857,4 1.000 903.857.400 8 Nước M3 129.000 2.000 258.000.000 9 Tiền lương đồng 800.000 10 Bảo hiểm tiền lương đồng 275.500..000 11 Khấu hao tài sản đồng 3.207.000.000 12 Chi phí quản lý đồng 1.213.973.580 13 Chi phí bán hàng đồng 404.657.860 14 Giá thành sản phẩm đồng /lít 2400 15 Giá bán đồng /lít Bia hơi 5000 Bia chai 4000 16 Doanh thu đồng 24748073502 17 Thuế vốn đồng 691926498 18 Lợi nhuận đồng 3594801502 5 . Nhận xét . Theo tinh toán ở trên ta thấy: Thời gian thu hồi vốn là 3,4 năm < 5 năm . Như vậy với mức giá bán đã định mà được thị trường chấp nhận thì nhà máy được thiết kế sẽ cho hiệu quả kinh tế, thời gian thu hồi vốn nhanh. Vậy quyển đồ án thiết kế này có tính thực thi cao. PHầN iX : Vệ sinh và an toàn lao động I. Vệ sinh thực phẩm Vệ sinh thực phẩm luôn là vấn đề được coi đặc biệt quan trọng trong sản xuất. Trong ngành công nghệ sản xuất bia cũng không nằm ngoài mục đích này. Để đảm bảo vấn đề vệ sinh thực phẩm thì ngay từ khâu nhập nguyên liệu đến các quá trình sản xuất và cuối cùng là hoàn thiện sản phẩm đòi hỏi cũng như các cán bộ kỹ thuật phải tuyệt đối tuân theo những quy định vệ sinh nghiêm ngặt. Đối với nhà máy sản xuất bia đảm bảo vệ sinh cần có các yêu cầu đối với người sản xuất và thiết bị sản xuất như sau: 1. Vệ sinh cá nhân . Yêu cầu đối với cán bộ kỹ thuật và người công nhân phải tuân thủ những nguyên tắc trước khi vào xưởng sản xuất. - Không cho phép những người bị bệnh mãn tính hay truyền nhiễm như lao, thương hàn ... được trực tiếp sản xuất. - Khi làm việc công nhân phải có quần áo bảo hộ lao động sạch sẽ, gọn gàng và luôn luôn có ý thức vệ sinh chung. - Trước khi vào phân xưởng sản xuất phải diệt trùng trang bị bảo hộ 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, phải đeo khẩu trang hạn chế nói chuyện. 2. Vệ sinh thiết bị . Đối với thiết bị sản xuất bia cần tuân thủ những nguyên tắc sau : - Đối với dụng cụ thử hay chứa dịch đường, dịch bia non lâu mỗi lần dùng phải rửa sạch sẽ tráng các vết bẩn do dịch đường hay sinh khối nấm men. Các vết bẩn này nếu không rửa sạch sẽ chúng sẽ quánh lại rất khó sạch sẽ dễ gây nhiễm tạp cho dung dịch sau này. - Với đường ống và các thùng lên men phải vệ sinh cần thận trước khi dùng : đầu tiên rửa sạch bằng nước lạnh, xông hơi, bisunfít Natri 5% rồi sau đó tráng bằng nước lạnh vô trùng. - Các dụng cụ khác trong phòng lên men , phải được vệ sinh tiệt trùng hàng ngày bằng cách nhúng hoặc ngâm vào dung dịch Antiphocmalin 2 trong 2 giờ. Các van lấy mẫu trước và sau khi lấy phải được vệ sinh thật sạch - Trong phân xưởng nấu và làm nguội : Các nồi phải được Vệ sinh sạch sẽ sau mỗi mẻ nấu đã ngừng sản xuất. Hàng tuần phải được tẩy trùng bằng cách dùng dung dịch tầy trùng rửa các nồi, các đường ống dẫn dịch rồi thải xuống cống, cuối cùng rửa lại bằng nước nóng, chất tẩy trùng ở đây là Antifocmalin hoặc NaOH 1 - 2% ( không dùng cho thiết bị bằng nhôm) Có thể tiệt trùng bằng hơi nước 1000C trong 30 á 40 phút - Với các máy lọc phải được rửa sạch vải lọc sau từng mẻ, trước khi tráng bằng nước sôi.Bã malt phải được đưa vào thùng chứa kín tránh ruồi muỗi gây ô nhiễm . - Đối với các máy móc thiết bị ở các bộ phận phụ thường xuyên kiểm tra vệ sinh tránh để lâu gây mất vệ sinh 3. Vệ sinh công nghiệp . Ngoài những thiết bị trực tiếp sản xuất cần phải được dảm bảo vệ sinh môi trường sản xuất cũng cần được vệ sinh để đảm bảo những yêu cầu. - Các phân xưởng phải được đảm bảo vệ sinh sạch sẽ gọn gàng, thoáng mát nền nhà phải được thoát nước tốt, tránh ứ đọng. - Các bộ phận bụi, ồn phải chú ý thao tác, có các biện pháp hiệu quả như quạt hút bụi tránh ồn cục bộ để đảm bảo sức khoẻ cho người lao động - ở xung quanh phân xưởng phải đảm bảo quang đãng cống rãnh được khơi thông và có nắp đậy cẩn thận. - Đường xá sân bãi luôn luôn được giữ sạch sẽ để tránh bụi thường xuyên đến hệ thống cây xanh, vườn hoa trong nhà máy để tạo cảnh đẹp và không khí dễ chịu cho môi trường. Ii. Bảo hộ và an toàn lao động Bảo hộ và an toàn trong sản xuất là một khâu vô cùng quan trọng trong sản xuất , vì nó ảnh hưởng trực tiếp đến sức khoẻ của người lao động và tuổi thọ của máy móc thiết bị.Chính vì vậy Đảng và Nhà nước luôn đặt ra khẩu hiệu với tất cả các nhà máy sản xuất “ Lao động phải an toàn, an toàn trong lao động ” . Các nội quy nguyên tắc về bảo hộ và an toàn lao động trong các công xưởng xí nghiệp nhà máy đã được coi như điều lệnh cần nghiêm ngặt chấp hành. Cùng với sự tiến bộ của khoa học công nghệ ngày nay các nhà máy công nghiệp thực phẩm ở nước ta được mở rộng và phát triển có năng suất lao động cao. Được áp dụng những công nghệ hiện đại trang thiết bị cao giảm bớt sức lao động của con người. Tuy nhiên điều đó cũng đòi hỏi người công nhân có những bảo hộ và an toàn lao động cao, có trình độ nhất định để sử dụng cũng như vận hành được thiết bị cao Người công nhân phải chấp hành triệt để các nội quy, nguyên tắc vận hành máy móc, họ phải được trang bị đầy đủ để hiểu rõ trách nhiệm của mình trong việc thực hiện các quy định về bảo hộ và an toàn lao động cũng như chuyên môn nghiệp vụ tiên tiến. Đối với nhà máy bia cần đảm bảo những nguyên tắc sản xuất chính sau: 1. Chống khí độc trong sản xuất . Khí độc trong nhà máy chủ yếu là CO2 sản phẩm phụ trong quá trình lên men chính thoát ra. Mặc dù khi thiết kế ta có bố trí hệ thống thu hồi CO2 100% ta sẽ tăng được nguồn thu nhập của nhà máy. CO2 được bão hoà trong bia tăng giá trị cảm quan cho bia. Khi vệ sinh và sửa chữa các thùng lên men do CO2 lớn hơn không khí nên CO2 lắng xuống đáy gây ngạt cho công nhân. Do đó cần phải được kiểm tra các đường ống và các thiết bị tai phân xưởng lên men Ngoài ra khí CO do lò hơi sinh ra do đó ống khói lò hơi cần được nâng lên đủ cao. 2. Chống ồn và rung động . Tiếng ồn và rung động trong nhà máy bia là điều khó tráng khỏi, nó ảnh hưởng không tốt đến sức khoẻ công nhân như sự mệt mỏi, mạch đập nhanh, nhịp thở tăng , huyết áp tăng, kém tập trung, ảnh hưởng đến thính giác, khả năng làm việc kém hiệu quả. Khắc phục thường xuyên tra dầu mỡ vào máy, phát hiện và sửa chữa kịp thời bộ phận cũ hay bị mòn. Thiết kế hệ thống phân xưởng chống rung động mạnh 3. An toàn thiết bị chịu áp . Các thiết bị chịu áp lực trong nhà máy bia chủ yếu gồm lò hơi máy nén và bình nạp CO2. Để đảm bảo an toàn lao động khi sản xuất đòi hỏi người công nhân cần lắm vững các yêu cầu nội dung vận hành và an toàn máy móc. Ngoài ra cần kiểm tra độ kín, tránh sự dò rỉ, kiểm tra van an toàn , đồng hồ chịu áp lực, khi có sự cố cần sửa chữa, thay thế kịp thời ... 4. An toàn điện trong sản xuất . Đối với các nhà máy sản xuất công nghiệp, điện được coi là mạch máu trong cơ thể của nhà máy vì thế trong quá trình sản xuất công nhân cũng như cán bộ nhà máy cần tuyệt đối tuân thủ những quy định về an toàn điện . Công nhân phải tuyệt đối thực hiện nội quy an toàn điện Cách điện các phần mạch điện Thiết kế điện sản xuất và chiếu sáng nhà máy cần đảm bảo an toàn tuyệt đối . Bố trí cầu dao điện để ngắt kịp thời khi có sự cố. Nối đất tốt và cách điện an toàn 5. An toàn thiết bị phòng cháy chữa cháy . Các thiết bị trong nhà máy bia đều hoạt động trong điều kiện áp suất nhiệt độ cao do đó trong quá trình vận hành cần tuân thủ những quy định về phòng cháy chữa cháy. - Máy nghiền sàng : Khi sửa chữa phải ngắt cầu dao điện, trước khi nghiền sàng cho máy chạy không tải 2,5 phút, khi máy đang hoạt động tuyệt đối không lau chùi sửa chữa. - Thường xuyên theo dõi các đồng hồ đo áp lực nhiệt độ kiểm tra ống đẫn tác nhân lạnh. - Các công trình xây dựng phải đúng tiêu chuẩn đảm bảo các khoảng cách an toàn phòng cháy chữa cháy và thông gió tốt. - Các thiết bị máy móc được bố trí hợp lý, đảm bảo các khoảng cách an toàn trong quá trình làm việc. - Về chế độ làm việc của công nhân: Có chế độ và thời gian làm việc ở những nơi nóng và môi trường độc hại là khác nhau như lò hơi, phân xưởng nấu, vận hành máy lạnh. - Tránh trường hợp công nhân làm việc quá sức không đảm bảo sức khoẻ khi tham gia làm việc tại những nơi có môi trường không khí nặng , những nơi chịu áp lực cao. - Về phòng cháy chữa cháy mỗi nhà xưởng phải có dụng cụ thiết bị cứu hoả như bình bọt CO2.Nhà máy phải duy trì mạng lưới thông tin bằng loa truyền thanh, điện thoại thường xuyên cho công nhân học về nội quy về an toàn lao động và phòng cháy chữa cháy. Phần xi : 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. Tôi 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 tôi 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 tôi đã hoàn thành song chắc chẵn không tránh khỏi những sai sót. Vì vậy tôi rất mong được sự chỉ bảo của thày cô giáo cũng như các bạn đồng nghiệp giúp đỡ tôi sửa sai, rút kinh nghiệm. Tôi rất mong những ý kiến giúp đỡ của các thày cô giáo cùng các bạn đồng nghiệp để bản đồ án thiết kế của tôi mang tính khả thi cao và giúp tôi trở thành một kỹ sư vững vàng hơn trước hơn trước thực tế. Xin chân thành cảm ơn PGS.TS. Nguyễn Đình Thưởng cùng các thày cô giáo trong viện công nghệ sinh học – công nghệ thực phẩm và các thày cô giáo hướng dẫn xây dựng, gia đình cùng các bạn bè giúp đỡ tôi hoàn thành bản đồ án này. Tôi xin chân thành cảm ơn! Hà nội, ngày 15 tháng 5 năm 2005 Sinh viên Nguyễn Chí Hiếu 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 Trờng ĐHBK Hà Nội 7. Sổ tay quá trình thiết bị và công nghệ hoá chất tập I,II ._.