Thiết kế Nhà máy sản xuất bia

t để khi ta uống. Bia còn là loại đồ uống giàu dinh dưỡng,giá trị dinh dưỡng của bia dược xác định(tính theo 1/2 lít bia): tương đương với 100 gam bánh mì,300 gam khoai tây, 25 gam dầu,35 gam bơ,300 ml rượu 12°. NgoàI việc cung cấp một lượng calori khá lớn, trong bia còn chứa một hệ enzim khá phong phú, dặc biệt là nhóm enzim kích thích tiêu hoá amilaza. Lịch sử của ngành sản xuất bia đã có từ rất lâu đời. Từ 7000 năm trước công nguyên người dân Babilon đã biết sản xuất bia từ đại mạch.Công nghệ này được lan truyền đến các nước Ai Cập, Batư và các nuớc lân cận rồi tràn xuống phía Nam. Cùng với sự phát triển của khoa hoc kĩ thuật, công nghệ sản xuất bia cũng ngày càng được hoàn thiện và có những bước nhảy vọt về kĩ thuật công nghệ cũng như sản lượng và chất lượng ngày càng cao đáp ứng yêu cầu của xã hội. Hiện nay trên thế giới có trên 30 nước sản xuất bia với sản lương hơn 1 tỷ lít/năm.Các nước có sản lượng bia cao nhất Mĩ (25 tỉ), Trung Quốc (17 tỉ), Đức (13 tỉ), Braxin (9 tỉ), Nhật (7 tỉ), Anh (6,6 tỉ)...Sản lượng bình quân ở một số nước như Đức 154 lít/năm, Bỉ 124 lít/năm, Niuzilân 121 lít/năm…từ những con số trên cho chúng ta thấy nhu cầu sử dụng loại dồ uống này rất cao. Trong khoảng 10 năm trở lại đây ngành công nghiệp thực phẩm nói chung và công nghệ sản xuất bia noi riêng ở nước ta đã có một diên mạo mới,lượng bia sản xuất được ngày càng tăng. ở Việt Nam ngoài 2 cơ sở tương đối lớn là nhà máy bia Sài Gòn và nhà máy bia Hà Nội còn có các nhà máy vừa và nhỏ ở các địa phương song sản lượng bình quân theo đầu người còn thấp 5 á 10 lít/năm. Trong thời gian tới một số nhà máy lớn cũng đang mở rộng (nhà máy bia Hà Nội đang mở rộng với mục tiêu đến năm 2005 sản xuất được 100 triệu lít/năm) ngoài ra các cơ sở sản xuất bia cỡ vừa và nhỏ đang và sẽ đáp ứng một phần nhu cầu ngày càng tăng của người tiêu dùng do vậy những mô hình nhà máy 45 triêụ lít/năm rất phù hợp với yêu cầu thực tế cho việc phát triển ngành sản xuất bia ở nước ta. Phần I: Lập luận để chọn địa điểm xây dựng nhà máy sản xuất bia Để thiết kế một nhà máy bia với công suất 45 triệu lít/năm tại thị trấn Văn Giang – Hưng Yên,ta tiến hành khảo sát và thu thập các số liệu liên quan. Có những đặc điểm chính cần chú ý sau đây: 1. Khả năng tiêu thụ sản phẩm. Thị trấn Văn Giang nằm ngay cạnh đường 5 là đường nối Hà nội, Hải phòng. Ngoài ra còn có thể đi Quảng Ninh, Bắc Ninh, Bắc Giang, Hải Dương đều rất thuận tiện về đường sá và phương tiện. Vì vậy, việc bố trí một nhà máy bia với công suất 45 triệu lít/năm ở vị trí này hoàn toàn có khả năng phân phối sản phẩm đi các tỉnh lân cận. Vì vậy, nhà máy có một vùng tiêu thụ sản phẩm rất rộng, với số dân đông đúc, tốc độ đô thị hóa rất nhanh. 2. Địa điểm. Như đã trình bày ở trên, địa điểm đặt nhà máy là rất thuận tiện về giao thông, có cả đường bộ, đường sắt, đường thủy. Điều này là điều kiện tốt cho việc chuyên chở nguyên vật liệu, thành phẩm đi tiêu thụ, đảm bảo cho quá trình hoạt động của nhà máy luôn luôn thông suốt. Thị trấn Văn Giang với một quỹ đất phong phú lại đang trên đà phát triển tương lai sẽ có môt cơ sở hạ tầng rất tốt. Bố trí nhà máy ở địa điểm này có lợi là được gần trạm điện, đủ công suất để cung cấp cho nhà máy, không phải mất chi phí đầu tư và tổn hao cho quá trình kéo điện từ xa về nhà máy. Tình trạng mặt bằng địa điểm xây dựng là bằng phẳng, nền đất rắn chắc, điều này có lợi là giảm được chi phí san lấp mặt bằng và gia cố móng. Hoa gió ở khu vực này có hướng gió chủ đạo là hướng Đông Nam. Đây là hướng gió mát, vì vậy rất thuận tiện để bố trí thông gió tự nhiên cho nhà sản xuất và các công trình khác. Nhiệt độ, độ ẩm đặc trưng của đồng bằng Bắc Bộ, với mùa hè nóng, độ ẩm cao. 3. Vùng nguyên liệu. Nhà máy sử dụng nguyên liệu chính là malt đại mạch đươc nhập khẩu qua đường hàng hải. Nguyên liệu thay thế là gạo rất sẵn có với vùng nguyên liệu rộng lớn là các vùng nông nghiệp lân cận. Trữ lượng gạo của vùng nguyên liệu là rất lớn, chất lượng gạo tốt. 4. Hợp tác hóa. Tại khu vực này rất gần các khu công nghiệp trọng điểm với nhiều nhà máy lớn. Vì vậy có thể kết hợp với các nhà máy bạn về đường đi, điện, cấp thoát nước. Đây là yếu tố có lợi, giúp giảm chi phí xây dựng hạ tầng cơ sở. Đối với nhà máy bia có lượng phế phẩm là bã men, bã malt, gạo ta có thể kết hợp với các nhà máy chế biến thức ăn gia súc, gia cầm, hoặc bán cho các hộ nông dân chăn nuôi trang trại hoặc qui mô nhỏ vừa có lợi cho môi trường vừa đem lại hiệu quả kinh tế. 5. Khả năng cung cấp điện. Như đã trình bày ở trên, cơ sở hạ tầng rất thuận tiện cho việc đặt nhà máy. Điện lưới quốc gia và khu vực có thể được sử dụng cho nhà máy thông qua trạm biến áp riêng. Tuy nhiên ta vẫn bố trí hệ thống phát điện riêng để đề phòng sự cố. 6. Cấp nước. Nước cấp được sử dụng là nước máy của địa phương. Tuy nhiên nhà máy bia đòi hỏi hết sức khắt khe về chất lượng nước. Đối với từng công đoạn và mục đích ta cần phải bố trí hệ thống xử lý thích hợp. Trong đó quan trọng nhất là nước dùng cho nấu bia, phải tuân thủ xử lý nghiêm ngặt. Để sử dụng nước ngầm ta bố trí giếng khoan và hệ thống xử lý nước. 7. Thoát nước: Nước thải của nhà máy bia có chứa hàm lượng chất hữu cơ trung bình. Vì vậy để bảo vệ môi trường nhà máy cần phải có phân xưởng xử lý nước thải. Tại đây, nước thải được xử lý bằng phương pháp sinh học thông qua bể yếm khí và bể hiếu khí. Các chất hữu cơ trong nước thải được biến đổi thành các sản phẩm trao đổi chất của vi sinh vật. Nước thải sau khi được xử lý đạt tiêu chuẩn được thải ra ngoài. 8. Nhiên liệu. Sử dụng dầu làm nhiên liệu cho nồi hơi. 1 tấn dầu tương đương với 11á12 tấn hơi nước. 9. Cung cấp hơi nước. Trong nhà máy bia cần sử dụng một lượng hơi nước lớn để nấu dịch đường, đun nước nóng để vệ sinh thiết bị...Trong nồi hơi, nước được gia công nhiệt bằng cách nhận nhiệt tỏa ra khi đốt cháy nguyên liệu và nước hóa hơi để trở thành hơi nước bão hòa. 10. Giao thông vận chuyển. Vấn để giao thông vận chuyển rất quan trọng đối với hoạt động của nhà máy. Nó đảm bảo cho nhà máy được hoạt động liên tục và ổn định. Hàng ngày nhà máy cần nhập lượng nguyên liệu rất lớn và chở sản phẩm đến các cơ sở. Ta cần bố trí giao thông trong nhà máy, tại đó phân biệt được luồng người, luồng hàng, tránh sự giao cắt nhau giữa các luồng giao thông. Giao thông vận chuyển ở ngoài nhà máy như đã phân tích ở trên là tương đối thuận tiện. 11. Lực lượng lao động. Nhà máy được xây dựng tại khu vực có nguồn lao động dồi dào. Đó là những lao động tại địa bàn Hưng Yên và các vùng lân cận. Đồng thời, nhà máy cũng ở gần Hà nội nên cũng có điều kiện tốt để tiếp xúc với đội ngũ cán bộ kỹ thuật có chuyên môn và thu hút họ về làm việc cho nhà máy. Phần II: Nguyên liệu để sản xuất bia Nguyên liệu chính: malt đại mạch, nước, hoa houblon Nguyên liệu thay thế: gạo. Nguyên liệu phụ: enzyme. 2.1. Nguyên liệu chính 2.1.1.Malt đại mạch Nguyên liệu để sản xuất malt là đại mạch. ã Cấu tạo hạt đại mạch Hạt đại mạch bao gồm: Lớp vỏ hạt: có vai trò như một màng bán thấm, chỉ cho nước thấm vào bên trong hạt, đồng thời giữ các chất hoà tan bên trong hạt không cho thấm ra ngoài. Vỏ hạt chiếm một giá trị khá lớn nhưng không có giá trị dinh dưỡng. Đối công nghệ sản xuất bia vỏ hạt gây ảnh hưởng hai mặt: mặt bất lợi vì trong vỏ hạt chứa các chất màu, các chất đắng và các chất chát. Nếu những chất này hoà tan vào dịch đường sẽ làm giảm chất lượng sản phẩm. Mặt lợi của lớp vỏ hạt là nó đóng vai trò màng lọc trong quá trình tách bã ra khỏi khối cháo. Nội nhũ: là phần lớn nhất đồng thời là phần giá trị nhất của hạt. Hầu hết chất dinh dưỡng tập trung tại đây: protein, chất béo, đường, xelulloza, vitamin, chất tro, pentozan. Phôi: là phần sống của, có vai trò quan trọng trong sản xuất bia. Phôi được coi là trạm hoạt hoá và là nhà máy sản xuất enzyme, mà nếu thiếu nó thì cơ sở lý thuyết của quá trình sản xuất malt coi như sụp đổ. ã Thành phần hoá học Thành phần hoá học rất phức tạp, bao gồm các thành phần sau: 1.Nước Nước có ảnh hưởng lớn đến quá trình vận chuyển và bảo quản hạt đại mạch. Hàm ẩm cao sẽ kích thích quá trình hô hấp và tự bốc nóng của hạt, đây là nhân tố làm hao tổn chất khô. Nước cao quá mức cho phép tạo điều kiện thuận lợi cho vi sinh vật phát triển. Đại mạch có thuỷ phần cao sẽ làm tăng chi phí vận chuyển, hàm ẩm tối đa cho phép khi đưa đại mạch vào bảo quản là 13%. 2.Gluxit Cấu trúc gluxit bao gồm: Tinh bột: là thành phần quan trọng, hàm lượng tinh bột có thể lên đến 70% khối lượng chất khô. Tinh bột là nguồn thức ăn dự trữ cho phôi, là nguồn cung cấp chất hoà tan cho dịch đường trước lúc lên men. Hạt tinh bột có hai loại: hạt bé kích thước 2 - 10mm, hạt lớn 20 - 30mm. Trong hạt tinh bột có amyloza 60 - 600 gốc glucoza, amylopectin vô định hình có 2000 gốc glucoza, không tan trông nước nóng mà chỉ tạo thành hồ. Khi tinh bột đã hồ hoá thì đường hoá nhanh và triệt để hơn. Xeluloza: chiếm khoảng 20% chất khô của vỏ, có khoảng 2000-10000 gốc glucoza, rất dai và là lớp lọc phụ lý tưởng. Hemixeluloza: là thành phần chủ yếu tạo lên thành tế bào. Các hợp chất pectin và chất dạng keo: làm cho bia có độ nhớt cao, tạo cho bia có vị đậm đà, tăng khả năng tạo và giữ bọt cho bia. Saccarid thấp phân tử: đường đơn, đường kép 3.Các hợp chất chứa Nitơ: protit, hợp chất chứa nitơ phi protit. Hàm lượng protit tối ưu 8 - 10%, nếu cao quá bia dễ bị đục, khó bảo quản. Còn thấp quá thì lên men không triệt để, bia kém bọt, vị kém đậm đà. Đây là tác nhân gây đục cho bia. 4.Các hợp chất không chứa Nitơ: polyphenol, chất đắng, fitin, vitamin, chất khoáng. 5.Chất béo và lipid 6.Pherment(enzyme): có vai trò đặc biệt trong công nghệ sản xuất bia. Giai đoạn ngâm, hạt hút nước bổ sung đến 43 - 44% thì hệ enzyme được giải phóng khỏi trạng thái liên kết, chuyển thành trạng thái tự do. Đến giai đoạn ươm mầm hoạt lực enzyme đạt mức tối đa, nhờ đó đến giai đoạn đường hoá chúng có khả năng thuỷ phân gần như hoàn toàn các hợp chất cao phân tử trong nội nhũ hạt. Các sản phẩm thuỷ phân được hoà tan vào nước và trở thành chất chiết của dịch đường. Trong hạt đại chứa một lượng enzyme phong phú và chia thành: Hydrolaza: nhóm enzyme thuỷ phân có vai trò quan trọng trong quá trình thuỷ phân tinh bột. Phụ thuộc vào cơ chất bị thuỷ phân, các enzyme đựơc chia thành: cacbohydraza, proteaza, esteraza. + cacbohydraza: thuỷ phân gluxit cao phân tử thành các sản phẩm thấp phân tử hơn. Nhóm enzyme này bao gồm amylaza và sitaza. enzyme a - amylaza: phân cắt tinh bột thành glucoza và dextrin. Nhờ quá trình này mà độ nhớt của dịch cháo nhanh chóng giảm xuống, enzyme này chỉ được hoạt hoá ở giai đoạn ươm mầm. enzyme b - amylaza: tác động trực tiếp lên mạch amyloza, mạch nhánh và hai đầu mạch chính của amylopectin. Sản phẩm của quá trình này là đường maltoza và dextrin. sitaza: thuỷ phân hemixelluloza thành pentoza và hexoza. Nhờ có quá trình phân cắt này mà thành tế bào bị phá huỷ, tạo điều kiện thuận lợi cho các enzyme khác xâm nhập vào và nâng cao hoạt lực. + enzyme proteaza: thuỷ phân protein thành các sản phẩm trung gian và sau đó một số trong các hợp chất này tiếp tục bị phân cắt đến sản phẩm cuối cùng là axitamin, amoniăc. + enzyme esteraza: phân cắt mối liên kết este giữa các hợp chất hữu cơ khác nhau, hoặc giữa các hợp chất hữu cơ và vô cơ. Decmolaza: enzyme oxy hoá khử: xúc tác phản ứng oxy – hoá khử của quá trình hô hấp và phân giải yếm khí gluxit, protein, polyphenol và các hợp chất khác. ã Yêu cầu đại mạch trong sản xuất bia Đại mạch dùng trong sản xuất bia là đại mạch hai hàng và có hình dáng rất cân đối. Chất lượng của hạt: phải đạt độ đồng đều, độ chắc. Hạt càng tròn, càng nhẵn bề mặt thì dung trọng lớn. Yêu cầu khối lượng hạt đại mạch: 20 - 55g/1000 hạt không lựa chọn. ã Bảo quản malt đại mạch Mục đích: trong thời gian bảo quản, hạt sẽ hút nước đến hàm ẩm 5 á 6%, vì vậy vỏ của hạt sẽ mềm và dẻo, lúc nghiền không bị nát, tạo lớp màng lọc lý tưởng cho quá trình lọc bã malt và còn làm tăng hoạt lực enzyme. Cách bảo quản: malt đại mạch được đóng trong các bao tải gai, đay hoặc sợi tổng hợp và được đặt trong kho bảo quản. Kho bảo quản phải được cách ẩm, cách nhiệt tốt, phải được vệ sinh sạch sẽ, sát trùng bằng cách đốt lưu huỳnh trước khi nhập malt vào kho. Các bao được xếp lên bục sàn cách ít nhất là 0,2m và cách tường hơn 0,5m. Khoảng cách giữa các chồng bao với lối đi phụ rộng hơn 0,5m, lối đi chính rộng trên 1,5m. Các bao được xếp thành hàng, có thể xếp sát nhau hoặc xếp so le nhau. Trước lúc bảo quản nhiệt độ của malt cần hạ xuống 200C. Thời gian bảo quản = 3 - 4tuần - 2năm Độ ẩm bảo quản = 6 – 8% Nhiệt độ bảo quản = 200C ã Chất lượng của malt trong sản xuất bia Malt vàng phải là màu vàng sáng, vỏ của lô malt có chất lượng cao phải ánh. Hình dáng và kích thước của các hạt phải tương ứng với hạt đại mạch nguyên thuỷ. Vị và hương của malt phải đặc trưng cho từng loại. Hạt mảy đều, khi nhấm có vị ngọt. Tỷ lệ hạt gãy cho cho phép 0,5%, các tạp chất khác 1%. Khối lượng 29 - 30g/1000 hạt không lựa chọn. Dung trọng 530 - 600g/l Kích thước hạt: 2,5 - 2,8mm Hàm ẩm w = 6% - 8% trọng lượng. Độ hoà tan: 65 - 75% Hàm lượng tinh bột: 56 - 58% Hoạt lực amylaza: 200 - 250wk Độ trắng đục của malt vàng ít nhất 94%. 2.1.2.Gạo Gạo có hàm lượng tinh bột khá cao, protein ở mức vừa phải còn chất béo và xelluloza thì ở giới hạn thấp nên gạo là nguyên liệu thay thế khá tốt cho sản xuất bia để giảm giá thành sản phẩm mà chất lượng bia không kém so với sử dụng toàn bộ malt đại mạch. Yêu cầu chất lượng gạo: gạo phải đồng đều, chắc, hạt căng tròn, bề mặt càng nhẵn thì dung trọng càng lớn. Gạo có dung trọng từ 650 - 720 g/l. Độ hoà tan: 80 - 90% Tinh bột: 70 - 75% Độ ẩm của gạo phụ thuộc vào nhiệt độ và độ ẩm không khí: ở 200C, wkhông khí = 20 - 90%, wgạo = 8 - 18,7%, ở 300C, wkhông khí = 30 - 90%, wgạo = 8,3 - 17,3%. Bảo quản gạo bằng cách đóng bao, cách bảo quản tương tự như bảo quản malt. 2.1.3.Nước Nước là một trong những nguyên liệu chính để sản xuất bia, hàm lượng nước trong bia chiếm 77 - 90%. Vì vậy chất lượng nước là một trong những yếu tố quyết định chất lượng của bia. Nước thực chất là một dung dịch loãng của các loại muối ở dạng ion. Nhóm cation thì chiếm nhiều nhất là Ca2+, Mg2+, H+, Na+, K+, Fe2+, Mn2+ và Al3+, còn nhóm anion chủ yếu là OH-, HCO3-, CO32-, SO42-…Hàm lượng các muối trong nước khác nhau nên ảnh hưởng của chúng đối với tiến trình công nghệ là khác nhau. Trong nước có Fe: bia tanh, Mn:bia đắng, Ca2+, Na+, Mg2+ làm cho bia có vị chát, phi tiêu chuẩn. Các loại muối hoà tan trong nước tạo cho nước có độ cứng. Trong nước nếu có muối bicacbonat thì ảnh hưởng bất lợi cho bia vì chúng làm giảm độ chua định phân của dịch cháo khi chúng tác dụng với các muối phosphat của malt: 2KH2PO4 + 2NaHCO3 đ K2HPO4 + Na2HPO4 + H2O + 2CO2 Khi pH của dịch cháo tăng, khả năng hoạt động của enzyme sẽ bị giảm và do đó hiệu suất thuỷ phân cũng giảm theo. Muối sunphat của canxi lại làm tăng độ chua định phân của dịch cháo, tác động này rất có lợi cho quá trình đường hoá. Yêu cầu của nước trong sản xuất bia: + pH có tính axit nhẹ, pH = 6,7 - 6,9 + không chứa NH3 + khối lượng cặn khô: là tất cả các hạt chất hữu cơ và vô cơ nhỏ ly ty không hoà tan có sẵn trong nước, khối lượng này dao động từ 250 - 500mg/l. + hàm lượng các nguyên tố: Ca2+ 5 - 6 đến 200 - 250mg/l Mg2+ 3 - 4 đến 80 - 100mg/l Na+ 15 - 20 mg/l theo Na2O Fe 0,2 - 0,5mg/l + trong nước không có mùi và vị lạ + chuẩn coli: 300ml + chỉ số coli: 3 Khi nước không đạt tiêu chuẩn để làm bia thì phải xử lý. Xử lý nước bao gồm: lắng trong và lọc, làm mềm nước, bổ sung các thành phần cần thiết cho nước và cải tạo thành phần sinh học của nước. + làm mềm nước: loại bỏ các muối bicacbonat và cacbonat ra khỏi nước hoặc chuyển chúng sang một dạng khác không nguy hại đến tiến trình công nghệ sau này. Làm mềm nước bằng phương pháp trao đổi ion và phương pháp trung hoà + cải tạo thành phần sinh học của nước: diệt vi sinh vật có trong nước để làm cho nước sạch về phương diện sinh học. Các biện pháp xử lý: phương pháp vật lý, phương pháp hoá lý, phương pháp hoá học. Nước dùng cho sản xuất bia là nước ngầm, ở đây trình bày phương pháp xử lý nước theo phương pháp trao đổi ion. Hệ thống xử lý nước bao gồm: + Tháp lọc thô: có các vật liệu lọc là cát, sỏi. + Tháp lọc tinh: có các vật liệu lọc là nhựa trao đổi ion: Mg2+, Ca2+. + Tháp nước muối để rửa các vật liệu lọc sau 1 chu kỳ lọc nhất định. Nước được bơm từ giếng khoan lên, sau đó cháy qua tháp lọc thô, ở đó một phần cặn bẩn được giữ lại. Sau khi qua tháp lọc thô nước sẽ được bơm sang tháp lọc tinh, tại đó các cặn sẽ được giữ lại gần như hoàn toàn. Tháp lọc tinh có van để lấy mẫu nước đi kiểm tra, nếu đạt yêu cầu ≤ 0,5mg/l thì bơm lên bể chứa nước sạch. Nếu chưa đạt yêu cầu thì được bơm trở lại tháp lọc tinh để lọc tiếp. Sau một thời gian sử dụng, ở các tháp lọc sẽ có rất nhiều cặn và sẽ cản trở quá trình lọc. Vì vậy phải rửa sạch tháp lọc để thúc đẩy quá trình lọc. Dùng nước muối để rửa tháp: muối được ngâm vào tháp chứa với tỷ lệ 50 kg muối/180 kg cột nhựa. Bơm nước vào tháp và ngâm muối trong khoảng 2h, trong tháp có sàng lọc để lọc cặn bẩn. Sau đó bơm nước muối sang tháp lọc tinh và ngâm nước muối ở đó khoảng 2 – 4h. Sau đó xả hết nước muối đi và rửa tháp lại bằng nước sạch. 2.1.4. Hoa houblon Hoa houblon làm cho bia có vị đắng dịu, hương thơm rất đặc trưng, làm tăng khả năng để tạo và giữ bọt, làm tăng độ bền keo và ổn định thành phần của sản phẩm. Trong công nghệ sản xuất bia, chỉ sử dụng loại hoa cái chưa thụ phấn. Khi hoa bắt đầu chín thì ở bên trong cánh hoa, và đặc biệt ở nhị hoa xuất hiện các hạt vàng óng, rất dẻo gọi là lupulin. Hạt lupulin này là nguồn gốc chính sinh ra chất đắng và tinh dầu thơm của hoa houblon. Hoa houblon sau khi hái thì sấy để dễ bảo quản. Bảo quản hoa houblon: hoa sau khi sấy được phân loại lại, sau đó xông bằng SO2 trong buồng kín. Lưu huỳnh được quét lên giấy, ta đốt cháy giấy thì sẽ giải phóng SO2. Liều lượng lưu huỳnh 0,5 - 1kg/100kg hoa. Hoa houblon được bảo quản ở chỗ khô ráo, nhiệt độ thấp và không có ánh sáng mặt trời. Hoa houblon được bảo quản ở hàm ẩm w = 13%, nhiệt độ 0,5 - 20C. Thành phần của hoa houblon: 1.Độ ẩm 11 - 13% 2.Chất đắng 15 - 21% 3.Polyphenol 6 - 9% 4.Protein 15 - 21% 5.Tinh dầu thơm 0,3 - 1% 6.Các chất khác Quan trọng nhất là chất đắng, sau đó đến polyphenol, tinh dầu thơm. Chất đắng và polyphenol còn có vai trò kháng khuẩn và loại bỏ đạm khả kết. Hàm lượng hoa houblon được sử dụng 150 - 250g houblon/hl. 2.2. Nguyên liệu phụ 2.2.1.Enzyme Dùng chế phẩm enzyme Termamyl để phá vỡ màng tinh bột biến chúng thành trạng thái hoà tan trong dung dịch và thuỷ phân một phần tinh bột. Chế phẩm Termamyl có bản chất là enzyme a - amylaza chịu nhiệt, pH trung tính ở dạng lỏng được sản xuất từ dịch nuôi cấy vi khuẩn Baccillus licheniformis trong phân tử có ion Ca2+. Enzyme này thuỷ phân tinh bột ở mối a - 1,4 glucozit trong phân tử amyloza và amylopectin. Nhờ vậy, tinh bột sẽ chóng bị phân giải thành dextrin tan trong nước. Dùng trong nấu bia ở khâu dịch hoá các loại bột không phải là malt ở nhiệt độ 95 - 1050C với liều lượng enzyme là 0,05 - 0,1% so với lượng bột. Chế phẩm enzyme này hoạt động ổn định ở nhiệt độ trên nếu trong dịch chế phẩm có một lượng 50 - 70ppm Ca2+. Dùng enzyme này có thể thay thế thay một phần bột malt lót (khoảng 5% so với lượng bột). 2.2.2. Ôxy Ôxy dùng để cấp vào dịch đường trước khi lên men, nhằm cung cấp oxy cho nấm men sử dụng trong quá trình lên men. 2.2.3.CO2 Khi lên men phụ và tàng trữ bia xong, lượng CO2 còn lại trong bia không đủ. Vì vậy phải nạp thêm CO2 vào với nồng độ cần thiết để tạo bọt cho bia. 2.3.Vật liệu Bao gồm các hoá chất để tẩy rửa chai, vệ sinh thiết bị, nhà xưởng, bảo quản nguyên liệu. Các hoá chất bao gồm: NaOH, clozamin, lưu huỳnh Vật liệu cho quá trình lọc: vải lọc, bột trợ lọc diatomit. Nước sạch để vệ sinh để thực hiện quá trình công nghệ, hơi nước để thực hiện quá trình công nghệ và vệ sinh. Phần III: Thuyết minh dây chuyền sản xuất bia chai Bia là loại đồ uống có cồn, có giá trị dinh dưỡng cao và được sản xuất theo các bước chính sau: 1.Chuẩn bị dịch đường hoá 2.Lên men dịch đường 3.Hoàn thiện sản phẩm 3.1.Chuẩn bị dịch đường houblon hoá Công nghệ sản xuất dịch đường houblon hoá bao gồm các bước sau: + Chuẩn bị nguyên liệu + Hồ hoá nguyên liệu thay thế + Đường hoá nguyên liệu + Lọc bã malt + Nấu hoa + Làm nguội và lắng cặn dịch đường houblon hoá + Làm lạnh nhanh dịch đường đến nhiệt độ lên men Bia chai được sản xuất theo quy trình sau: Kho Malt Nghiền búa Nghiền trục Đường hóa Hồ hóa Xử lý Lắng trong Lạnh nhanh Lọc bia Bão hòa CO2 Chiết chai Thanh trùng Dán nhãn Bia chai Nấu hoa Nhân giống Nhân giống Lên men chính + phụ CO2 Hoa houblon Chai Nút Kho Đóng két Gạo Lọc rửa bã Bã Bã hoa Bia hơi Chiết book Rửa chai Hoạt hoá Men sữa Lọc, rửa Cặn Men sữa Lọc, rửa Chai 3.1.1.Chuẩn bị nguyên liệu ã Nghiền malt Mục đích: quá trình nghiền malt nhằm mục đích đập nhỏ hạt thành nhiều mảnh để tăng bề mặt tiếp xúc với nước, làm cho sự xâm nhập của nước vào nội nhũ nhanh hơn, thúc đẩy quá trình đường hoá và các quá trình khác nhanh và triệt để hơn. Malt đại mạch trong quá trình ươm mầm, enzyme lan toả và 1/4 ở trên đầu của hạt enzyme không thể đến được. Vùng nội nhũ của hạt mà có mặt enzyme thuỷ phân, thì tinh bột ở đó đã trải qua một quá trình đồ sinh học. Tinh bột đã được đồ thì trở thành trắng đục, mềm và xốp hơn và dễ thuỷ phân. Tinh bột chưa đồ thì trắng trong, hạt cứng chặt và không xốp, khó thuỷ phân. Vỏ có giá trị trong quá trình lọc. Vì vậy trong quá trình nghiền phải tuân theo nguyên tắc: vỏ phải nghiền to, nếu nghiền nhỏ tạo lớp lọc chất lượng kém. Khu vực đã đồ sinh học thì dễ thuỷ phân, không cần nghiền nhỏ, nếu nhỏ dễ bị tắc do thể tích nhỏ. Khu vực trắng trong phải nghiền thật nhỏ. Trong thành phần bột nghiền chia làm: vỏ và tấm lớn, tấm bé và bột, bột mịn. Tuỳ thuộc vào chất lượng malt và thiết bị lọc bã mà nghiền malt theo yêu cầu. Thiết bị nghiền: dùng máy nghiền trục(rulô) và nghiền malt khô. Chiều dài rulô rất khác nhau, dao động trong khoảng 350 - 1250mm phụ thuộc vào công suất, đường kính từ 200 - 300 mm. Rulô được xắp xếp theo từng cặp. Hai rulô trong một cặp chuyển động ngược chiều nhau và chúng quay với tốc độ khác nhau để tạo ra lực xé, khoảng 250 - 300 vòng/phút. Mức độ nghiền malt được xác định bằng cách điều chỉnh khoảng cách giữa hai trục, khoảng cách 2 trục 0 - 2,5mm. ãNghiền gạo Mục đích: phá vỡ cấu trúc màng tế bào, tạo điều kiện giải phóng các hạt tinh bột ra khỏi mô. Yêu cầu: gạo phải được nghiền mịn. Thiết bị nghiền: dùng máy nghiền búa mỏng có chiều dày 2 - 3mm, tốc độ quay của búa 75 - 80m/s tương đương 2750vòng/phút. Khi nghiền, các phần nhỏ lọt qua rây được quạt hút và đẩy ra ngoài, phần lớn chưa lọt qua rây được tiếp tục nghiền nhỏ. 3.1.2.Hồ hoá nguyên liệu gạo (nấu cháo) ãMục đích Vì khi dùng gạo thay thế, lượng enzyme trong malt không đủ để thuỷ phân tinh bột gạo. Vì vậy phải hồ hoá nguyên liệu, có bổ sung enzyme để tăng cường hoạt lực thuỷ phân. ã Những biến đổi xảy ra khi hồ hoá nguyên liệu Trong khi nấu tinh bột sẽ trương nở và hoà tan và khi đó dưới tác dụng của enzyme amylaza trong nguyên liệu, trong chế phẩm Termamyl, tinh bột sẽ biến thành đường và dextrin. Khi ở nhiệt độ cao các đường sẽ bị thuỷ phân và mất nước để tạo thnàh caramen, furfurol, oxymetyl furfurol, melanoidin. Xelluloza hầu như không bị thuỷ phân, hemixelluloza bị thuỷ phân ít nhiều thành dextrin, đường 5C và các hợp chất có phân tử lượng thấp. Protit hầu như không bị thay đổi khi nấu. ãThiết bị nấu cháo Nồi nấu cháo thân trụ, đáy cầu và đỉnh cầu. Được làm bằng thép không gỉ, cấu tạo 2 vỏ có bao hơi bên ngoài để nấu. Nồi nấu có cánh khuấy để tăng cường quá trình truyền nhiệt và chống cháy cháo. Có nhiệt kế để đo nhiệt độ, và có các đường ống nước vào ra để vệ sinh thùng. Thể tích của khối cháo nấu chỉ bằng 80 - 90% thể tích nồi nấu cháo ãCách tiến hành Gạo được nghiền mịn bằng máy nghiền búa, sau đó cho vào nấu cháo và bổ sung 5% malt lót để tăng cường màu cho bia sau này. Toàn bộ lượng bột gạo và malt lót được trộn đều với nước sau đó bổ sung chế phẩm enzyme Termamyl và nấu như sau: 520C trong 15phút 700C 10 860C 15 đun sôi 50 Sau khi cháo đã chín thì tiến hành bơm cháo sang nồi đường hoá, cháo được bơm từ đáy nồi. 3.1.3. Đường hoá ãMục đích Sử dụng hệ enzyme trong malt để phân cắt các hợp chất cao phân tử thành hợp chất thấp phân tử, để cùng với các cấu tử thấp phân tử đã có sẵn trong nguyên liệu hoà tan vào nước. Nguyên liệu sau khi đã nghiền nhỏ sẽ được hoà trộn với nước ở trong hệ thống thiết bị đường hoá. Các hợp chất thấp phân tử có sẵn trong nguyên liệu sẽ hoà tan vào nước và trở thành chất chiết của dịch đường. Các hợp chất cao phân tử của cơ chất như tinh bột, protein, các hợp chất chứa phospho…, sẽ bị tác động bởi các nhóm enzyme tương ứng là amylaza, proteaza, phosphataza…khi nhiệt của khối dich được nâng lên đến các điểm thích hợp cho các enzyme này hoạt động. Dưới sự xúc tác của hệ enzyme thuỷ phân, các hợp chất cao phân tử bị phân cắt thành sản phẩm thấp phân tử và hoà tan vào nước để trở thành chất chiết của dịch đường. Bản chất của quá trình đường hoá: enzyme hợp chất cao phân tử hợp chất thấp phân tử Những quá trình quan trọng nhất là sự thuỷ phân tinh bột, protein và các hợp chất chứa phospho. Thuỷ phân tinh bột Mục đích: phân cắt amyloza, amylopectin và dextrin bậc cao thành đường đơn giản, dextrin bậc thấp dễ hoà tan vào nước trở thành chất hoà tan của dịch đường dưới sự xúc tác của nhóm enzyme có trong malt. Dưới sự xúc tác của enzyme amylaza trong malt, amyloza và amylopectin sẽ được chuyển hoá: a - amylaza amyloza glucoza + dextrin thấp phân tử a - amylaza amylopectin glucoza + dextrin thấp phân tử, cao phân tử b - amylaza amyloza 100% maltoza b - amylaza amylopectin maltoza + dextrin Trong malt còn có enzyme amylophosphataza tác dụng lên tinh bột làm cho quá trình hồ hoá dễ dàng hơn. Enzyme này cắt phân tử axit phosphoric ra khỏi mạch amylopectin. Như vậy sau quá trình thuỷ phân, tinh bột dưới tác dụng của enzyme a + b - amylaza chuyển hoá thành 50% maltoza+ 50% dextrin cao phân tử, thấp phân tử và một số đường. Dextrin tạo thành đặc biệt là thấp phân tử sau quá trình thuỷ phân tinh bột là thành phần quan trọng cho bia sau này: vì khi lên men phụ và tàng trữ bia chúng bị nấm men hấp thụ một phần, phần còn lại gọi là đường sót tồn tại trong bia làm tăng thêm vị đậm đà của bia. Quá trình thuỷ phân tinh bột chịu ảnh hưởng của nồng độ và hoạt độ của enzyme, nhiệt độ thuỷ phân, pH của dịch cháo và nồng độ tinh bột. + ảnh hưởng của nồng độ enzyme: điều chỉnh khối lượng của chúng phù hợp ta có thể tạo ra ưu thế cho chúng hoạt động và tạo ra sự thuỷ phân đến cùng và có thể điều chỉnh được tỷ lệ sản phẩm. + ảnh hưởng của nhiệt độ: mỗi một enzyme có nhiệt độ tối ưu mà tại đó sẽ xúc tác phản ứng với mức độ nhanh nhất – thể hiện hoạt lực tối đa. Vì vậy trong quá trình đường hoá phải điều chỉnh nhiệt độ thích hợp cho từng enzyme: 60 - 630C: nhiệt độ tối ưu của b - amylaza, tạo ra nhiều maltoza 70 - 750C: nhiệt độ tối ưu của a - amylaza, tạo nhiều dextrin + ảnh hưởng của pH: mỗi enzyme có một pH tối ưu. Khi độ chua tác dụng thấp thì đường hoá không triệt để , hiệu suất thu hồi chất hoà tan thấp. pH tối ưu còn phụ thuộc vào nhiệt độ, vì vậy phải điều chỉnh hai yếu tố này sao cho phù hợp. + ảnh hưởng của nồng độ cơ chất: khi nồn độ cơ chất càng cao thì tốc độ thuỷ phân càng lớn nhưng đến mức độ nào đó khi nồng độ cơ chất tăng thì tốc độ phản ứng không tăng nhiều và dần trở thành đại lượng không đổi. Nồng độ cơ chất tối ưu = 10,5 - 12%. Thuỷ phân prtein và các hợp chất khác Protein dưới tác dụng của proteinaza sẽ thuỷ phân thành albumoza, pepton, polypeptit, các chất này dưới sự thuỷ phân của peptidaza sẽ tạo thành axitamin, dipeptid, oligopeptid và polypeptid. Quá trình thuỷ phân này sẽ tạo thành hai loại sản phẩm: +1 phần hoà tan vào dịch đường, sẽ biến tính và kết tủa ngay ở giai đoạn đường hoá +1 phần nữa còn lại sẽ bị biến tính và kết tủa ở giai đoạn nấu hoa +1 phần còn lại trong dịch đường sau hai quá trình trên gọi là sản phẩm bền nhiệt của protein. Phần này bao gồm hai loại: một loại không bao giờ kết lắng, loại thứ hai ở điều kiện nào đó nó sẽ kết lắng và là nguyên nhân gây đục cho bia. Các yếu tố ảnh hưởng đén quá trình thuỷ phân protein: nhiệt độ, pH của môi trường, thời gian đường hoá. Ngoài ra còn có sự thuỷ phân của chất béo và hemixellulozza. Các quá trình phi enzyme Sự biến tính và kết tủa protein có ý nghĩa loại bỏ được một phần protein cao phân tử. Sự kết tủa này xảy ra khi thay đổi nhiệt độ, pH… các phân tử protein sẽ kết tụ lại với nhau thành mảng lớn. Sự tạo thành melanoid: khi nhiệt độ lớn hơn 700C thì quá trình tạo melanoid diễn ra mạnh mẽ. ãThiết bị đường hoá Thiết bị đường hoá là một nồi hình trụ, đáy lồi và được chế tạo bằng thép không gỉ. Nồi đường hoá được trang bị vỏ áo hơi ở dưới đáy nồi để cung cấp hơi cho quá trình đường hoá. Thân nồi được bảo ôn bằng lớp vật liệu cách nhiệt. Cánh khuấy, động cơ, hộp giảm tốc được lắp đặt phía dưới thiết bị. Xung quanh thiết bị lắp đặt hệ thống đường ống dẫn nước nóng, lạnh… và các công cụ đo lường như nhiệt kế, áp kế. Dịch đường được bơm đi lọc bã bằng đường ống và bơm đặt ở phía dưới. Còn dịch cháo bơm từ nồi nấu cháo về đi theo đường ống ở phía trên. ãTiến hành đường hoá Do đường hoá có nguyên liệu thay thế nên khi hồ hoá nguyên liệu thay thế xong ta mới bơm vào nồi đường hoá. Sau khi cho đủ malt và nước nào, bật cánh khuấy và cánh khuấy hoạt động liên tục trong quá trình đường hoá, sau đó bơm cháo sang và tiến hành đường hoá theo phương pháp toàn khối tăng dần nhiệt độ. Khi cháo phối trộn với malt thì nhiệt độ ở nồi đường hoá là 520C, ở nhiệt độ này proteaza hoạt động, thời gian ở nhiệt độ này khoảng 30ph. Sau đó nâng lên 630C và duy trì ở nhiệt độ này trong 30 phút để cho enzyme b - amylaza hoạt động. Sau đó nâng lên 700C và dừng lại 30 phút để cho a - amylaza hoạt động và nân._.g tiếp lên 750C và duy trì nhiệt độ này cho đến khi đường hoá kết thúc, thời gian này khoảng 30phút. Đường hoá kết thúc là khi ta thử dịch đường với iod và dịch đường không làm mất màu iod. Sau khi đường hoá kết thúc ta tiến hành lọc bã malt và houblon hoá dịch đường. 3.1.4.Lọc bã malt ãMục đích Dịch đường sau khi hoạt hoá xong là một hỗn hợp gồm hai pha: pha rắn và pha lỏng. Pha rắn: vỏ trấu, lớp cám, tinh bột chưa hoà tan, các loại kết tủa của polyphenol và các loại bùn. Pha này không cần thiết cho quá trình công nghệ, vì vậy phải loại bỏ Pha lỏng: nước và các chất hoà tan trong đó ( các loại đường đơn giản, axit amin, các sản phẩm thuỷ phân của protit hoà tan ở dạng keo, các loại dextrin bậc thấp và bậc cao). Pha lỏng sẽ đi tiếp tiến trình công nghệ để loại bỏ các thành phần keo và thực hiện quá trình lên men để thành bia. Mục đích của quá trình lọc: tách riêng hai pha rắn và pha lỏng. ãCác yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lọc + nhiệt độ lọc: nhiệt độ tối ưu cho quá trình lọc là 750C. Nếu nhiệt độ lọc tăng, tốc độ lọc cũng tăng nhưng khi nhiệt độ quá cao sẽ xảy ra hện tượng biến tính và kết tủa protein, chúng sẽ bám lên màng lọc tạo thành một lớp dẻo và cản trở rất nhiều đến tốc độ lọc. Mặt khác khi nhiệt độ cao tinh bột bị hồ hoá, enzyme không đủ hoạt lực để thuỷ phân thì chúng sẽ đi vào dịch đường và là nguyên nhân gây đục cho bia sau này. + độ nhớt của dịch đường: độ nhớt cao thì tốc độ lọc chậm + độ chua tác dụng của dịch đường: pH tối ưu khoảng 5,5, nếu giảm pH thì tốc độ lọc cũng giảm. ãThiết bị lọc bã malt Thiết bị lọc bã malt là thùng hình trụ chế tạo bằng thép trắng có hai đáy: đáy thật và đáy giả. Trên độ cao 10 – 15 cm từ đáy, thùng được ghép một đáy giả thứ hai. Đáy giả bao gồm nhiều mảnh kim loại đục lỗ mắt sàng ghép lại. Hình dạng của mảnh ghép thông thường là hình rẻ quạt. Trên đáy giả có lỗ hở, đường kính từ 200 – 300mm dùng để tháo bã malt ra ngoài. Đáy thật phía dưới được làm nghiêng 1 góc 1,50. Thùng có cấu tạo hệ thống lưỡi dao để cào, đảo bã malt, trong quá trình lọc mỗi lưỡi dao cơ thể tự quay xung quanh mình một góc xác định. Cả hệ thống này được nâng lên hoặc hạ xuống theo yêu cầu nhờ xilanh thuỷ lực và có thể quay được nhờ hộp số đặt ở dưới gầm.. ãTiến trình công nghệ Sử dụng sự chênh lệch áp suất ở phía trên và phía dưới màng lọc, dịch đường sẽ tự cháy qua lớp lọc và giải thoát ra ngoài. Để trích ly các thành phần dinh dưỡng trong bã malt, quá trình lọc bã malt được chia thành 2 giai đoạn: giai đoạn 1: lọc dịch đường ban đầu. Khi lọc 10 - 15 phút đầu dịch đường còn đục lên phải bơm hồi lưu về nồi đường hoá, sau khi dịch đường đã trong thì bơm vào nồi nấu hoa. Sau khi lọc hết dịch đường ban đầu thì quá trình rửa bã được tiến hành ngay. giai đoạn 2: rửa bã malt, khi nồng độ chất hoà tan trong dịch rửa bã giảm đến mức độ cần thiết thì kết thúc quá trình rửa bã. Lượng nước rửa bã chiếm 40 - 50% tổng lượng dịch đường cần thiết ( cần thu hồi). Thời gian rửa bã chiếm khoảng 1 - 1,5h. Trong quá trình lọc có lớp lọc phụ trợ là bã malt, bã malt lắng xuống phần đáy giả tạo thành màng lọc, nhiệt độ quá trình lọc 70 - 750C. 3.1.5. Nấu hoa ( houblon hoá dịch đường) ãMục đích Hoà tan các chất hoà tan của hoa vào dịch đường tạo cho bia sau này có vị đắng đặc trưng và hương thơm dịu của hoa. Để polyphenol của hoa tác dụng với protit cao phân tử của dịch đường tạo thành phức chất màng nhầy kết lắng kéo theo các phần tử ly ty khác, làm cho dịch đường trong hơn và tăng độ bền keo của bia sau này. Do đun ở nhiệt độ cao nên giết chết các vi sinh vật xâm nhập vào dịch đường kể cả một số nha bào của vi khuẩn. Tạo điệu kiện để phản ứng melanoid xảy ra nhanh nhất và ở mức cao nhất. Nhờ đó làm tăng tính chất cảm quan của bia và điều chỉnh nồng độ của dịch đường. ãCác yếu tố ảnh hưởng + nhiệt độ: nhiệt độ càng cao thì tốc độ hoà tan vào dịch đường càng nhanh, nhiệt độ tối ưu 1050C. + pH môi trường: pH càng cao thì tốc độ hoà tan các thành phần khác của hoa vào dịch đường càng nhanh và còn kéo theo các cấu tử không có lợi cho bia + cường độ đun nấu: cường độ sôi càng mạnh thì khả năng hoà tan các thành phần của hoa vào dịch đường càng cao. Trong thời gian đun hoa dịch đường phải sôi bùng + trường độ đun nấu: thời gian đun nấu càng dài thì lượng chất hoà tan vào dịch đường càng lớn, thời gian đun tối ưu 1,5 - 2h + nồng độ dịch đường: nồng độ dịch đường càng cao thì khả năng hoà tan dịch đường vào càng thấp và ngược lại + chủng giống hoa houblon ãThiết bị đun hoa Thiết bị đun hoa là một nồi hình trụ, được chế tạo từ thép không gỉ, đáy lõm. Nồi có nắp hình bán cầu, gần cổ nồi có cửa mở, có ống hơi. Nồi đun hoa có cấu tạo hai vỏ, áo hơi bên ngoài và ở dưới đáy nồi, bộ phận cung cấp hơi này phải đảm bảo cường độ sôi của dịch đường đồng thời đảm bảo tốc độ bay hơi của dịch. ãTiến hành đun hoa Ngay từ đầu những lít dịch đường đầu tiên bơm vào nồi nấu hoa ta phải cấp hơi, gia nhiệt, không để dịch đường hạ xuống 700C. Vì nếu để dịch đường nguội trong thời gian dài là không tốt vì sẽ tạo điều kiện cho oxy không khí tiếp xúc với dịch đường, phản ứng oxy hoá sẽ không tránh khỏi và gây ra chất lượng bia kém. Lượng hơi cấp vào nồi đun hoa phải khống chế sao cho quá trình rửa bã vừa kết thúc thì dịch đường trong nồi đun hoa cũng vừa sôi. Trường độ đun sôi với hoa phụ thuộc vào chất lượng của nguyên liệu, cường độ đun, nồng độ chất hoà tan của dịch đường và nhiều yếu tố khác. Lượng hoa houblon dùng để nấu với dịch đường dao động trong một khoảng rất rộng. Lượng này phụ thuộc vào độ đắng của loại bia cần sản xuất, chất lượng của hoa, thành phần của nước và nhiều yếu tố khác, thường dao động từ 100 - 700g hoa cánh/hl. Hoa được cho vào trong rọ lớn để dễ tách bã hoa. Dịch đường sau khi nấu hoa xong phải đạt độ đường từ 120, và được bơm vào thiết bị lắng và tách cặn dịch đường. 3.1.6. Lắng và tách cặn dịch đường Sau quá trình houblon hoá kết thúc thì toàn bộ lượng oxy đã bay ra ngoài theo hơi nước và trong dịch đường chứa rất nhiều cặn. Các cặn này chỉ gây xáo trộn ở giai đoạn đầu của quá trình lên men và khi kết lắng thì làm cho nấm men rất bẩn và tái sử dụng lượng sinh khối này phải xử lý tốn nhiều công sức. Thiết bị lắng và tách cặn dịch đường – thiết bị lắng xoáy thân trụ đáy bằng và được làm bằng thép không gỉ. Bên trong ống ruột gà để làm nguội sơ bộ dịch đường đến 60 - 700C, tại nhiệt độ này cặn lắng nhiều nhất. Trên thùng có các van để lấy dịch đi làm lạnh, dịch được lấy ở hai vị trí: một vị trí ở trên và một vị trí ở dưới. Dưới đáy thùng có van xả cặn lắng và van xả nước làm nguội. Sau khi lắng cặn xong ta chuyển sang làm lạnh nhanh. Vệ sinh nồi hồ hoá, đường hoá, nồi nấu hoa, thùng lắng cặn hoa và làm nguội dịch đường. Dùng dung dịch xút 8%, tỷ lệ 5l dung dịch này/ 1m3 thiết bị. Ta hoà xút trong thùng chứa đạt nồng độ 8%, sau đó bơm xút vào thanh trùng các thùng, thời gian thanh trùng khoảng 1h, sau đó dùng nước rửa sạch. Lượng hoá chất sau khi thanh trùng xong thì bơm trở lại thùng chứa ban đầu. Số lần dùng lại dung dịch xút có thể 8 lần. Vệ sinh thùng lọc: dùng xút và rửa sạch bằng nước. 3.1.7. Xử lý không khí Không khí được nén qua máy nén khí, sau đó được làm sạch qua màng siêu lọc có kích thước lỗ lọc < 1mm. Không khí sạch được sục vào dịch đường sau khi đã làm lạnh đến nhiệt độ lên men. 3.1.8.Làm lạnh nhanh dịch đường đến nhiệt độ lên men Dịch đường được làm lạnh đến nhiệt độ 140C và được làm lạnh bằng máy làm lạnh nhanh. Máy làm lạnh nhanh là thiết bị trao đổi nhiệt tấm bản, có cấu tạo là những tấm bản gấp sóng, chế tạo từ thép không gỉ. Các tấm bản có hình trữ nhật, có bốn tai ở góc, trên mỗi tai đục một lỗ tròn. Với cấu tạo như vậy khi lắp các bản lên khung máy thì sẽ tạo thành bốn mương dẫn: dịch đường vào máy, dịch đường ra khỏi máy, tác nhân lạnh vào máy, tác nhân lạnh ra khỏi máy. Dịch đường nóng được bơm vào một trong hai mương dẫn ở phía trên, còn lúc ra khỏi máy thì theo mương dẫn ngược phía dưới. Tác nhân lạnh đi vào mương dẫn ở phía trên, ngược chiều dịch đường và đi ra ở mương dẫn phía dưới. Trên máy làm lạnh có nhiệt kế để đo nhiệt độ của dịch đường sau khi làm lạnh. Tác nhân làm lạnh: glycol Khi làm lạnh xong thì dịch đường được cung cấp oxy đã khử trùng để cho nấm men sử dụng trong quá trình lên men sau này. Xử lý oxy: oxy được nén qua máy nén khí, sau đó cho qua màng siêu lọc và dùng máy làm lạnh làm lạnh oxy đến nhiệt độ lên men. Dịch đường trước lúc lên men có nồng độ 120. Sau khi làm lạnh đến nhiệt độ lên men dịch đường được đưa ngay đi lên men. 3.2. Lên men dịch đường Lên men là giai đoạn quyết định để chuyển hoá dịch đường houblon hoá thành bia dưới tác động của nấm men thông qua các hoạt động sống của chúng. Phương trình cơ bản của quá trình lên men: nấm men đường rượu + CO2 Mục tiêu của quá trình lên men không phải tạo rượu và CO2 tối đa mà tạo ra một lượng rượu vừa phải, tồn tại một lượng đường sót, các sản phẩm phụ tạo thành (glyxerin, rượu bậc cao, axit hữu cơ, ester và alđehid, axetoin, diaxetyl) phải nằm trong tương quan thích hợp để tạo ra sự đặc thù về hương, vị và nhiều tính chất cảm quan khác của bia thành phẩm. Lên men dịch đường houblon hoá diễn ra qua hai giai đoạn: lên men chính và lên men phụ. 3.2.1.Lên men chính Khi lên men chính dịch đường houblon hoá, một lượng lớn cơ chất chủ yếu là đường và dextrin bậc thấp bị nấm men hấp thụ để tạo thành rượu etylic, khí cacbonic và các sản phẩm phụ, các thành phần khác cũng bị thay đổi lớn. Chính vì vậy hàm lượng chất hoà tan trong bia thấp hơn so với dịch đường houblon hoá. ãQuá trình chuyển hoá đường thành rượu Quá trình này được trải qua nhiều giai đoạn và nhiều chuỗi phản ứng phức tạp liên quan mật thiết đến quá trình phosphoryl hoá các hợp chất hữu cơ. Giai đoạn đầu các hợp chất đường – phosphat được tạo thành. Hợp chất cuối cùng được tạo thành ở giai đoạn này là fructoza – 1,6 – diphosphat. Tiếp tục quá trình chuyển hoá hợp chất này bị phân cắt thành hai phân tử triozaphosphat, đó là dioxyaxetonphospat và alđei – 3 – phospho glyxerinic sau khi bị dehydro và được phosphoryl hoá sẽ trở thành axit 1,3 – diphosphat glyxerinic. Axit này sau quá trình dehydro và phosphoryl hoá tiếp theo sẽ chuyển thành axit piruvic. Hợp chất cuối cùng này sau khi bị decacboxyl sẽ tạo thành axit cacbonic và axtaldehid. Tiếp tục quá trình chuyển hoá đến giai đoạn cuối cùng là sự tạo thành rượu. Thời điểm lên men chính dừng khi hàm lượng chất chiết trong dịch lên men giảm xuống còn khoảng 30 - 35% so với lượng chất chiết ban đầu. ãSự tạo thành các sản phẩm bậc hai ( sản phẩm phụ) Những sản phẩm này đều có vai trò quan trọng trong việc hình thành hương và vị của bia, mặc dù vai trò có thể là tiêu cực hay tích cực. Một số trong những sản phẩm này là sản phẩm trung gian của quá trình chuyển hoá đường thành rượu, còn một số khác là kết quả của những biến đổi hoá sinh phức tạp của những cấu tử khác trong dịch đường khi chúng tham gia vào trao đổi năng lượng trong tế bào nấm men. Những sản phẩm bậc hai chủ yếu tạo thành trong quá trính lên men: + glyxerin: lượng glyxerin có thể tích tụ đến 3g/l. Glyxerin là một cấu tử quý đối với bia, vì nó làm mềm vị và làm tăng thêm độ đậm đà cho sản phẩm. + rượu bậc cao: khối lượng dao động trong khoảng 20 - 95mg/l. Từng loại rượu bậc cao đều tạo cho bia hương vị riêng biệt nhưng hương vị đó không phải là đặc trưng cho bia mà còn tạo ra cảm giác khó chịu khi cảm quan bia. Hàm lượng rượu bậc cao được tạo thành chủ yếu trong giai đoạn lên men chính, sang giai đoạn lên men phụ thì lượng tăng không đáng kể. Lượng rượu bậc cao tích tụ trong bia non, một mặt được quyết định bởi sự sinh sản và phát triển của nấm men, mặt khác cò được quyết định bởi sự trao đổi chất của các tế bào hình thành nên, nhưng không sinh sản. + Axit hữu cơ: axit lactic, axit xitric, axit succinic, axit axetic, axit focmic. Các axit hữu cơ là sản phẩm bậc hai thường trục của quá trình lên men rượu và quá trình trao đổi dinh dưỡng nitơ trong tế bào nấm men. Chúng cũng là sản phẩm của sự đồng lên men do vi khuẩn gây ra khi dịch đường houblon hoá bị nhiễm. + Ester và Aldehid Ester là sản phẩm bậc hai không thường trực của quá trình lên men chính. Nó là kết quả của sự tương tác giữa các sản phẩm bậc hai: ester hoá các axit hữu cơ bay hơi và không bay hơi với các loại rượu. Ester có ý nghĩa quan trọng trong việc hình thành vòng thơm của bia. Aldehid là sản phẩm bậc hai thường trực của quá trình trao đổi chất ở nấm men, và cũng có thể được tạo thành qua con đường oxy hoá các loại rượu. ở mức độ vừa phải ( 10 - 15mg/l), aldehid làm tăng thêm hương cho bia, nhưng nếu cao quá thì vai trò của chúng lại trở thành tiêu cực. + axetoin, diaxetyl và 2,3 – butadiol: đựơc thu nhận chủ yếu ở giaiđoạn lên men cính vàlà do kết quả của các quá trình hoạt động sống của tế bào nấm men. Diaxetyl là chất lỏng không màu đến vàng nhạt, có mùi hôi cực mạnh và vị đắng gắt rất khó chịu, tác động rất mạnh đến hệ thần kinh con người. ã Các quá trình và những biến đổi khác + sự thay đổi độ chua và năng lực đệm: ở giai đoạn lên men chính của dịch đường houblon hoá có sự thay đổi lớn về độ chua tác dụng. Độ chua định phân tăng 0,4 - 0,5ml NaOH 1N/100ml vì sự tạo thành CO2 và một số axit hữu cơ trong quá trình lên men. pH của dịch đường trước lúc lên men là 5,5 - 5,6, còn sau khi lên men nó giảm xuống chỉ còn 4,4 - 4,5, hiện tượng này là do sự phá vỡ hệ thống đệm ở trong dịch đường. + sự thay đổi thế oxy hoá - khử và cường độ màu + sự kết mảng của tế bào nấm men: xảy ra trong suốt giai đoạn lên men chính, nhưng đặc biệt nhất ở những ngày cuối cùng khi lượng CO2 tạo ra đã ít đi và một phần khá lớn các loại cặn lắng đã kết tủa xuống đáy thùng lên men. Khi nấm men đã bị kết mảng thì năng lực lên men của chúng bị giảm tối thiểu, đến khi các mảng đó bị kết lắng thì khả năng lên men của chúng bị triệt tiêu. Sự kết mảng này còn phụ thuộc vào thành phần và tính chất của môi trường nơi mà chúng sinh sống. + sự tạo bọt: là một trong những tính chất quan trọng nhất của bia. Bọt được tạo thành ở trong giai đoạn lên men chính và ở tất cả các công đoạn khác trong dây chuyền sản xuất bia. Giai đoạn đầu của quá trình lên men lớp bọt này rất nhỏ, mịn trắng bông, sau đó thì kích thước thước của bong bóng bọt bắt đầu to dần lên và thành đám lớn. Màu sắc của lớp bọt cũng bị biến đổi dần từ màu trắng bông sang màu hơi xám và cuối cùng là màu nâu - xám, nguyên nhân là do các chất hoạt động bề mặt bị oxy hoá. Khi quá trình lên men chính kết thúc khối bọt đã bị xẹp hết, trên bề mặt bia non phủ một lớp bột màu xám – nâu, có độ đắng rất mạnh. ãCác yếu tố ảnh hưởng đến tiến trình lên men + chất lượng của nấm men: chủng nấm men tốt thì tốc độ lên men nhanh và triệt để, sản phẩm bậc hai tạo ra thích hợp. Một chủng nấm men phù hợp và có chất lượng tốt có thể tái sử dụng từ 7 - 8 lần. + lượng nấm men gieo cấy ban đầu: lượng nấm men gieo cấy ban đầu ít thì quá trình lên men sẽ bị “ỳ”, khi mật độ gieo cấy ban đàu cao thì quá trình lên men nhanh. + nồng độ các chất hoà tan trong dịch đường houblon hoá: nồng độ tối ưu từ 11 - 120. + nhiệt độ của dịch lên men: phải thích hợp cho từng loại nấm men. Khi nhiệt độ cao thì thời gian lên men nhanh, mật độ tối đa đạt cao hơn và chất lượng bia giảm. + áp suất bề mặt: áp suất bề mặt tối ưu cho từng giai đoạn là khác nhau. Ptối ưu giai đoạn đầu = 0,2 - 0,5kg/cm2 Ptơi ưu giai đoạn sau = 1,2 - 1,3 kg/cm2 áp suất bề mặt ảnh hưởng đến lượng sinh khối tạo thành, trong một giới hạn áp suất bề mawtj càng cao thì sinh khối tạo thành càng ít. áp suất bề mặt còn ảnh hưởng đến trạng thái sinh lý của nấm men, nếu nấm men chịu áp suất cao trong giai đoạn lên men thì nấm men cóng già hơn. + hàm lượng thế oxy hoá khử: hàm lượng oxy hoà tan trong dịch đường houblon hoá chỉ khống chế ở nồng độ 6,7 - 7mg/l. Nếu trong dịch lên men có quá ít oxy thì tốc độ singh sản bị hạn chế, tốc độ lên men bị chậm lại, hương và vị của bia không đạt mức cần có. + cường độ khuấy đảo dịch lên men: thúc đẩy quá trình lên men, rút ngắn thời gian lên men nhưng bia chứa nhiều sản phẩm bậc hai. + nồng độ sản phẩm lên men: sản phẩm chính là rượu etylic và khí cacbonic. Nếu nồng độ thấp, dưới 2% các hoạt động sống của nấm men vẫn xảy ra bình thường, khi vượt quá 2% thì khả năng nảy chồi của nấm men bị giảm. Khi lên đến 5% thì khả năng nảy chồi của nấm men bị chấm dứt, tuy rằng quá trình lên men vẫn tiếp tục. Nếu nồng độ cồn lên đến 12% thì quá trình lên men bị đình chỉ hoàn toàn. Khả năng chịu nồng độ cồn của chủng nấm men là khác nhau, nó phụ thuộc vào khả năng thích ứng và trạng thái sinh lý của nấm men. ãThiết bị lên men Thiết bị lên men theo phương pháp hiện đại: thiết bị thân trụ - đáy côn (TT - ĐC). Lên men phụ và lên men chính được thực hiên trong cùng một thiết bị. Thiết bị TT - ĐC được chế tạo từ thép không gỉ, phụ thuộc vào thể tích số áo lạnh trên thân có thể là một hoặc nhiều hơn. Phần côn thiết bị có thể trang bị không có áo lạnh hoặc có áo lạnh. Thiết bị được ốp các vật liệu cách nhiệt: xốp hoặc thuỷ tinh, ngoài cùng được bọc bằng các lá kim loại. Góc của đáy côn 700. Trên thiết bị có cửa quan sát ở phần đáy côn và cửa này đồng thời là cửa cho men vào. Dưới đáy côn có đường ống xả nấm men, đường ống lấy dịch ra. ãTiến hành lên men Trước khi bơm dịch đường đã làm lạnh vào, thiết bị lên men phải thanh trùng bằng các biện pháp hiện hành. Dùng dung dịch clozamin nồng độ 5%, cứ 1m3 thiết bị dùng 5l dung dịch này, phun đều clozamin vào thùng lên men, sau đó để khoảng 1h. Dùng hơi đẩy hết clozamin ra khỏi thùng rồi tiến hành lên men. Thanh trùng thùng lên men theo chu kỳ. Nhiệt độ lên men chính bằng 140C và nhiệt độ này giảm dần trong quá trình lên men. Nấm men sử dụng là nấm men chìm, nấm men được nhân giống từ chủng thuần khiết hoặc được hoạt hoá lại, Nấm men từ thùng hoạt hoá được đẩy vào bằng khí nén CO2 hoặc không khí vô trùng. định mức nấm men 2lnấm men/hl dịch đường, tương đương mật độ 25 - 30.106 tế bào/cm3. Trong 24h, kể từ lúc nạp nấm men vào thiết bị, van xả CO2 của nó phải mở để CO2 tạo thành đẩy hết không khí ra ngoài. Đường ống dẫn CO2 được nối mạng để qua bộ phận thu hồi. Lên men dịch đường 12% kéo dài 8 - 10 ngày đêm. Khi quá trình lên men chính kết thúc thì nấm men bắt đầu kết lắng, lúc đó cho áo lạnh ở phần côn làm việc. Nhiệt độ của bia non ở vùng này được hạ xuống sẽ thúc đẩy quá trình kết lắng của nấm men nhanh hơn và triệt để hơn. áp suất dư trong thiết bị lên men luôn luôn khống chế ở 1,5kg/cm2, ở áp suất này nấm men sẽ được kết lắng rất chặt ở phần đáy thiết bị. Thu hoạch nấm men bằng cách: mở van phần côn, sinh khối sẽ bị đẩy ra và chúng theo đường ống mềm đến khu vực xử lý và bảo quản. Sau đó bia non được làm lạnh xuống 20C và chuyển sang lên men phụ. 3.2.2. Lên men phụ Trong thời gian lên men phụ, nấm men trong bia non tiếp tục lên men lượng đường còn lại để tạo thành CO2 và các sản phẩm khác. Đồng thời trong lúc này lượng diaxetyl tạo thành ở giai đoạn lên men chính được nấm men khử và chuyển thành axetoin, các axit hữu cơ tác dụng với rượu để tạo thành các chất este. Quá trình lên men phụ nhằm ổn định thành phần và tính chất cảm quan của sản phẩm. ở giai đoạn lên men phụ, các quá trình sinh lý, hoá sinh và hoá lý xảy ra hoàn toàn giống như ở giai đoạn lên men chính nhưng với tốc độ chậm hơn vì nhiệt độ thấp hơn.Trong quá trình lên men phụ một phần CO2 bị giải thoát khỏi bia để bay ra ngoài và hao phí theo bọt vì bị va đập cơ học. Quá trình lên men phụ và tàng trữ bia tiến hành ở nhiệt độ thấp, thời gian kéo dài dẫn đến các chất hữu co, xác men, bã men lắng xuống đáy làm cho bia trong, thuận tiện cho quá trình lọc bia sau này. Quá trình này được thực hiện ngay trong cùng một thiết bị với lên men chính. Sau khi kết thúc quá trình lên men chính ta tiến hành hạ nhiệt độ xuống đáy, và thu hồi nấm men. Sau khi thu hồi nấm men tiến hành hạ nhiệt độ xuống 1 - 20C và quá trình lên men phụ bắt đầu. Toàn bộ quá trình lên men phụ được thực hiện trong 9 – 10 ngày, mỗi ngày ta đều xả cặn men (do còn cặn trong dịch bia non), cặn men sẽ lắng xuống đáy thùng. Việc kiểm tra kết thúc quá trình lên men phụ thuộc vào quan sát lượng CO2 thoát ra, đo độ giảm của chất hoà tan tiếp đó là đến độ trong của bia. Trong toàn bộ quá trình lên men phụ chất hoà tan giảm khoảng 1%. 3.2.3. Nấm men giống trong sản xuất bia, xử lý sinh khối sau khi lên men ãNấm men trong sản xuất bia Thường là nấm men chìm: nấm men chìm Saccharomyces carlbergensis Nấm men này thích nghi với điều kiện sinh trưởng và phát triển ở nhiệt độ thấp hơn nấm men nổi Saccharomyces cerevisiae. Chúng phân bố chủ yếu ở lớp tầng sâu của dịch đường trong thiết bị lên men. Trong quá trình lên men, chúng có thiên hướng là chìm sâu và kết lắng ở đáy thùng. Khi quá trình lên men kết thúc thì phần lớn hàm lượng sinh khối đã bị kết lắng. ở nhiệt độ 00C, nấm men chìm vẫn có khả năng lên men. Nấm men chìm có khả năng sinh tổng hợp được enzyme mebilaza nên chúng có khả năng hấp thụ toàn bộ phân tử đường rafinoza. Tế bào nấm men Saccharomyces carlbergensis hình ôvan, kích thước 6 á 12mm. Sinh sản bằng nẩy chồi. Rất khó tạo thành bào tử, ở nhiệt độ 500C á 600C nấm men bị chết. Các chuẩn cơ bản để đánh giá chất lượng của một chủng nấm men bia là tốc độ lên men, mức độ lên men, khả năng và mức độ kết lắng, vị và hương của bia thành phẩm. Nhân men giống trong sản xuất bia: + Thiết bị nhân men giống: hai bình tam giác lên men nhỏ 28l, thùng lên men vừa 650l, thùng lên men lớn 6500l, thùng thanh trùng. + Dịch đường houblon hoá từ phân xưởng nấu - đường hoá được đưa vào thùng thanh trùng. Sau khi thanh trùng thì dịch đường được làm lạnh đến nhiệt độ cần thiết, kết hợp sục khí vô trùng để bão hoà oxy. Từ đây dịch đường được chuyển đến các thiết bị trong hệ thống. + Nấm men sau thời kỳ sinh sản nhỏ ở phòng thí nghiệm được đưa xuống bình tam giác lên men nhỏ, lượng dịch đường cần thiết ở đây là 18 - 21l. Tại đây không khí vô trùng được thổi theo quy định. Thời gian lên men ở đây là 36h, sau đó được chuyển sang thùng lên men vừa. Lượng dịch đường cần thiết ở đây là 350 - 400l. Thời gian lên men ở đây là 48h. Trong thời gian này phải đảm bảo đúng chế độ sục khí vô trùng. Sau thời gian nảy chồi ồ ạt ở thùng lên men vừa thì toàn bộ canh trường được chuyển sang thùng lên men lớn. Lượng dịch đường cần thiết ở đây là 4000 - 5500l. Sau 72h lên men kết hợp sục khí vô trùng ở chế độ tối ưu, mật độ nấm men ở thùng lên men lớn đạt 100 á 120.106tế bào/cm3. + Sau khi lên men được lượng men sữa này ta đưa toàn bộ lượng men sữa này vào điều kiện sản xuất để lên men 54,8m3 dịch đường houblon hoá. ãXử lý sinh khối sau khi lên men Lượng sinh khối thu được sau khi lên men chính nhiều gấp 5 - 8 lần lượng nấm men giống gieo cấy ban đầu. Hầu hết lượng sinh khối này còn rất bẩn vì trong đó có nhiều tạp chất kết lắng cùng. 3. 3.Hoàn thiện sản xuất 3.3.1.Làm trong bia ãMục đích Trong quá trình lên men phụ và tàng trữ, bia đã được làm trong một cách tự nhiên nhưng chưa đạt đến mức độ cần thiết. Nuyên nhân là do trong bia còn có nấm men, các hạt phân tán cơ học, các hạt dạng keo, phức chất protein – polyphenol, nhựa đắng và nhiều loại hạt ly ty khác. Vì vậy làm trong bia để tăng giá trị cảm quan, ổn định thành phần cơ học, làm tăng độ bền sinh học và độ bền keo của bia. ãNguyên tắc lọc bia được xây dựng trên hai quá trình: + giữ chặt bằng lực cơ học tất cả các hạt có kích thước lớn hơn kích thước lỗ hổng của vật liệu + hấp phụ các hạt có kích thước bé hơn, thậm chí các hạt hoà tan dạng keo và các hạt hoà tan dạng phân tử. Hiệu quả của quá trình hấp phụ, phụ thuộc trước hết vào bản chất của chất hấp phụ và chất bị hấp phụ, sau đó là htời điểm trong quá trình lọc. Trong quá trình lọc có thể xảy ra hiên tượng giảm nồng độ chất hoà tan của bia. Do một phần các hạt keo bị loại ra ngoài cho nên độ nhớt của bia sau khi lọc sẽ bị giảm và khả năng tạo bọt của nó cũng bị giảm. Lọc bia luôn luôn dẫn đến sự hao phí về khối lượng và hao phí CO2, mặc dầu quá trình đó được thực hiện trong một hệ thống hoàn toàn kín. ãTiến hành lọc bia bằng diatomit + Diatomit là hỗn hợp chất khoáng nhiều cấu tử, trong đó chiếm nhiều nhất và giá trị nhất là hợp phần hydrosilicat. Kích thước của hạt diatomit vào khoảng 2 - 10mm, bột diatomit có bề mặt lớn và lại rất nhẹ. Khối lượng riêng của chúng là 500 - 600kg/m3 còn tỷ trọng thực là 2000 - 2200kg/m3. Độ phân tán của nó có khi đạt đến 92%, còn khả năng tiếp nhận nước là gấp 5 lần thể tích của chúng. Khả năng tạo bề mặt lớn chính là nguyên nhân tạo ra khả năng hấp phụ mạnh của bột diatomit. Khả năng này phụ thuộc vào nhiều yếu tố và đặc biệt nhất là hình dạng và kích thước hạt. + Máy lọc bia có diatomit là máy lọc bản, có tấm lọc là vải lọc công nghiệp. Khi lọc bia thì các ta hoà bia và bột diatomit vào thùng hoà trộn và được khuấy thành huyền phù, sau đó bơm quay vòng vào máy lọc nhiều lần để tạo màng trên lưới lọc. Sau khi tạo được màng lọc thì bắt đầu tiến hành lọc bia. 3.3.2.Bão hoà CO2 ●Mục đích Bổ sung thêm CO2 cho đạt hàm lượng cần thiết nhằm làm tăng chất lượng cảm quan, chống oxy hoá, chống kết lắng và là môi trường tốt để bảo quản bia. CO2 được bão hoà sau khi lọc và trước lúc chiết chai, nồng độ CO2 khoảng 4 - 5 g/l. 3.3.3.Chiết bia vào chai Yêu cầu của chai: thành của chai phải nhẵn và phẳng, còn độ dày của vỏ phải đồng đều, không được phép có các vết bọt của bọt khí. Đáy của chai phải phẳng hoặc hơi lõm. Chai thuỷ tinh mà đựng bia độ trong giữ được lâu hơn. Chai phải chịu được áp suất cao (10kg/cm2) ở 1000C. Đồng thời chai phải cùng một kích thước và không bị sứt mẻ. Rửa chai: chai được ngâm trong nước nóng, sau đó là dung dịch xút 1,5% với nhiệt độ 650C, tiếp đến là chai được phun nước nóng 650C để tẩy sạch dung dịch xxút bám trong chai và cuối cùng là tráng bằng nước lạnh 250C vô trùng. Chai được rửa trong máy rửa chai. Sau khi rửa chai xong, chai được kiểm tra lại bằng cách dùng đèn huỳnh quang rọi vào và kiểm tra bằng mắt thường. Nếu thấy chai bẩn bên trong và nồng độ xút lớn hơn 0,01% thì phải rửa lại, còn chai bị sứt miệng thì loại bỏ. Chiết chai: máy chiết chai cấu tạo theo nguyên lý chiết chai đẳng áp. Chai chạy theo dây chuyền đến máy chiết và sau khi được chiết đầy thì lại theo dây chuyền đến máy dập nút. Trong quá trình chiết chai hạn chế sự tiếp xúc bia với không khí, áp suất chiết chai 1,5 – 2kg/cm2. Tránh rót bia quá đầy sẽ gây ra vỡ chai hoặc bị bật nút chai khi thanh trùng. Máy dùng để chiết chai có bộ phận quan trọng nhất là vòi chiết. Vòi chiết có cấu tạo hai bộ phận chính: xilanh ở phía ngoài và pittông ở phía trong. Phần xilanh được kết thúc ở phía dưới bằng một miệng lọc bằng cao su, khi chai đẩy lên thì núm cao su sẽ ôm chặt lấy cổ chai. Pittông là một ống rỗng, dài phía cuối và được kết thúc bằng một suppe. Pittông chuyển động dọc lên xuống theo xilanh là nhờ lực lên khí, khi máy làm việc pittông được đẩy xuống ôm vào miệng chai dựa theo cân bằng áp suất giữa chai và thùng chứa bia. Trước khi chiết bia cần thông với khoảng không CO2 trên bề mặt chứa bia, nhờ đó có sự cân bằng về áp suất giữa chai và thùng chứa bia. Sau khi chiết bia được đưa sang máy dập nút rồi đưa đi thanh trùng. 3.3.4.Thanh trùng bia Mục đích: nhằm diệt nấm men, nâng cao độ bền sinh học cho bia. Thanh trùng bia sau khi đã đóng chai và dập nút. Dùng máy để thanh trùng bia. Chế độ thanh trùng: dùng hơi gia tăng nhiệt độ cho nước, dùng nước thanh trùng cho bia. Nhiệt độ thanh trùng 650C Sau khi thanh trùng thì làm nguội chai đến nhiệt độ thường và được xì khô bằng khí nén và tiến hành hoàn tất sản phẩm. 3.3.5. Dán nhãn và xếp két Đây là giai đoạn cuối cùng để hoàn thiện sản phẩm, trước khi dán nhãn ta xì khô và lau sạch chai. Nhãn phải đạt tiêu chuẩn, có ghi đầy đủ đăng ký chất lượng ngày tháng sản xuất, hạn sử dụng do nhà nước cấp. Đặc biệt hình thức của nhãn phải được trang trí đẹp, ưa nhìn. Chai sau khi hoàn tất công việc dán nhãn thì đưa sang hoàn thiện sản phẩm. Chai được xếp vào két và được xuất xưởng, đem sản phẩm đến nơi tiêu thụ. Đến đây là kết thúc quá trình sản xuất bia. 3.3.6. Các tiêu chuẩn về bia thành phẩm ãCác chỉ tiêu về cảm quan + độ bọt: khi rót bia từ chai vào cốc bia phải có bọt đáy trắng mịn, ở dưới đáy cốc luôn có những bong bóng nhỏ ly ty được tách dần lên bề mặt. + chiều cao lớp bọt: 2cm + thời gian hết bọt: 2 phút + mùi và vị: bia phải có mùi đặc trưng của nguyên liệu, mùi thơm nhẹ và thấy đặc trưng của malt, hoa houblon. Bia không có mùi vị lạ, không chua + màu sắc: bia có màu vàng ánh, trong suốt. Màu của bia đánh giá qua máy so màu, hay dùng dung dịch iod 0,1N để xác định độ màu. + độ trong: bia phải trong suốt, không có cặn. Khi cầm cốc thuỷ tinh chứa bia thì phải thấy rõ vân tay. ãCác chỉ tiêu hoá học + nồng độ chất hoà tan: 120Bx + độ cồn : 4,6 ± 0,2 + hàm lượng CO2 : 4,5g/l + độ chua : 1,5 ± 0,2 ml NaOH 0,1N/10ml. + hàm lượng diaxetyl : Ê 0,2mg/l + độ đường sót : 2,3 - 2,8% + glyxerin : 0,1 0,3 + chất khoáng : 0,14 - 0,38% + đạm tổng : 3,5 - 5g/l + Ester : 15 - 50mg/l + Aldehid : 10 - 15mg/l Phần IV: Tính cân bằng vật chất Cơ sở để tính cân bằng sản phẩm là dựa vào sản phẩm cuối cùng và tổn thất qua các công đoạn để tính cân bằng cho 1000 lít bia thành phẩm. Nhà máy bia năng suất 45 triệu lít/năm gồm: + 80% bia chai nồng độ 120Bx +20% bia hơi nồng độ 100Bx Thời gian làm việc: 300 ngày ãNguyên liệu + malt: hàm ẩm w = 6 - 8%, chọn 7% hệ số hoà tan 78 - 85%, chọn 80% + gạo hàm ẩm w = 12 - 14%, chọn 14% hệ số hoà tan 80 - 90% + Chọn tỷ lệ nguyên liệu thay thế : Bia chai : 80% malt. 20% gạo. Bia hơi : 70% malt 30% gạo. + Các nguyên liệu khác: hoa houblon, enzyme, men giống dùng cho quá trình lên men, nước sản xuất, nước vệ sinh, không khí sạch, CO2 thực phẩm nạp vào bia. + Các vật liệu khác Vật liệu tẩy rửa: xút, clozamin Vật liệu lọc: bột trợ lọc diatomit Sơ đồ hao phí trong công nghệ sản xuất bia Gạo Nghiền (hao phí 1%) Nghiền (hao phí 1%) Hồ hoá (hao phí 0,5%) Malt lót 5% Đường hoá (hao phí 0,5%) Lọc, rửa bã (hao phí 0,5%) Nấu hoa (hao phí 0,5%) ( tỷ lệ bốc hơi 10%) Lắng cặn (hao phí 1,5%) Làm lạnh(hao phí 0,5%) Lên men chính, lên men phụ (hao ._.cần cung cấp cho 40 thùng là: 2013166x40/18 = 4473702kcal/ngày Tính cho quá trình lên men phụ ở 00C Q3 = GxCx(12-0) C:tỷ nhiệt của dịch lên men Q3 = 121568x0,88x12 = 1283758kcal Tính lạnh cho quá trình rửa men, bảo quản men Lượng nhiệt cần cung cấp cho quá trình này bằng 1% lượng nhiệt cung cấp cho quá trình lên men Q3 = Q2 x 0,01 = 2013166 x 0,01 =21031,66kcal/h 6.3.3. Tính lạnh cho toàn bộ quá trình lên men + Tổn hao lạnh qua lớp cách nhiệt trong quá trình lên men: 3% + Tổn hao lạnh qua các đường ống: 5% + Tổn hao lạnh khi sục CO2: 2% Tổng lượng nhiệt lạnh cần cung cấp cho quá trình lên men Q = Q1 + Q2 + Q3 = (8025970 + 2013166 + 21031,66) x1,2 Q = 12071121 kcal/h = 14243922 kW/h. 6.3.4.Chọn máy lạnh Năng suất máy lạnh: 14243922/24 = 593497kcal/h 6.4.Tính nước cho toàn nhà máy 6.4.1.Tính nước cho bộ phận nấu Mỗi ngày nấu 4 mẻ, mỗi mẻ nấu 45000l bia + Lượng nước cho vào nồi hồ hoá V11 = 201,8x45 = 9081 lít + Lượng nước cho vào nồi đường hoá V12 = 607,4x45 = 27333 lít + Lượng nước để rửa bã V13 = 368,9x45 = 16600,5 lít + Lượng nước dùng để làm nguội dịch đường theo thực tế bằng 1,3 lượng dịch đường: V14 = 55201,5x1,3 = 71762lít + Lượng nước vệ sinh V15 = 15m3/ngày Tổng lượng nước cho quá trình nấu V1 = 9081 + 27333 + 16600,5 + 71762 + 15000 = 139776,5 lít 6.4.2.Tính nước cho bộ phận lên men + Lượng nước vệ sinh thùng lên men, thiết bị rửa men, thùng chứa và bão hoà CO2, máy lọc bản, nhà xưởng thường bằng 50% lượng bia sản xuất V2 = 0,5 x 180000 = 90000l = 90m3/ngày. 6.4.3.Tính nước cho bộ phận thành phẩm + Lượng nước để rửa chai, thanh trùng chai Máy rửa chai tiêu thụ hết 4,5m3 cho 10000 chai bia Máy thanh trùng chai tiêu thụ hết 4,5m3 cho 10000 chai bia + Lượng nước rửa két tiêu thụ hết: 2,5m3/500két V3 = 4,5 x 2 x 375000/10000 = 337,5 + Lượng nước để vệ sinh V32 = 5m3/ngày Tổng lượng nước V3 = 337,5 + 5 = 342,5m3/ngày. 6.4.4.Lượng nước dùng cho hệ thống thu hồi CO2 + Lượng nước dùng cho máy rửa khí: 50l/h = 0,05m3/h = 0,05 x 20 = 1m3/ngày + Lượng nước dùng cho máy nén khí: 1m3/h = 1 x 20 = 20m3/ngày. + Lượng nước vệ sinh: 1m3/ngày Tổng lượng nước V4 = 1 + 20 + 1 = 22m3/ngày 6.4.5.Lượng nước dùng cho nồi hơi + Theo thực tế thì lượng nước dùng cho nồi hơi bằng lượng hơi cung cấp cho toàn nhà máy. Nhưng 80% hơi ngưng tụ được đưa trở lại nồi hơi. Vì vậy lượng nước sử dụng cho nồi hơi bằng 20% lượng hơi cung cấp cho nhà máy. + Lượng hơi cần cung cấp: 10000kg/h Lượng nước V5 = 10000x 0,2 = 2000lít/ngày = 2m3/ngày. 6.4.6.Lượng nước dùng cho máy lạnh Trung bình cứ 1000 kcal tiêu thụ hết 20lit nước làm mát Lượng nước cần cung cấp cho máy lạnh: V6 = 20 x 593497/1000 = 11870 lít/h = 11,87m3/h = 11,87 x 20 = 237,4m3/ngày 6.4.7.Lượng nước dùng cho sinh hoạt, và các công việc khác + Ước tính số nhân viên trong nhà máy khoảng 300 người + Lượng nước tiêu thụ bình quân: 50l/người ngày Tổng lượng nước tiêu thụ: V7 = 300 x 50 = 15000l = 15m3/ngày + Lượng nước dùng cho các công việc khác: vệ sinh xung quanh nhà máy, tưới cây V8 = 15m3/ngày. Vậy lượng nước tiêu thụ cho 1 ngày: V = 140 + 90 + 342,5 + 22 + 2 + 237,4 + 15 + 15 = 863,9 m3/ngày. Vậy lượng nước tiêu thụ trong 1 năm là: 863,9x300 = 259170 m3/năm 6.5.Tính điện cho toàn nhà máy 6.5.1.Tính phụ tải chiếu sáng + Mục đích chiếu sáng: đảm bảo độ chiếu sáng cho quá trình sản xuất + Các loại đèn sử dụng: đèn bóng có dây tóc phục vụ sản xuất, đèn huỳnh quang phục vụ cho nhà không sản xuất. + Cách bố trí đèn cho nhà sản xuất - Số bóng theo chiều ngang nhà n1=+1 - Số bóng đèn theo chiều dài nhà n2=+1 L: khoảng cánh giữ các bóng đèn, L = 4 - 5m, lấy L = 4m l: khoảng cách bóng đèn ngoài cùng đến tường, l = 0,25A = 1m A: chiều dài nhà,m B: chiều rộng nhà,m Số bóng đèn trong phân xưởng N = n1 x n2 + Tính số bóng đèn trong phân xưởng nấu L=4m,l=1m,A=30m,B=12m n1= +1==4bóng n2=+1=bóng Số bóng trong phân xưởng nấu N = 4 x 8 = 32 bóng + Tính số bóng đèn trong phân xưởng lên men L=4m,l=1m,A=60m,B=30m n1= +1==8bóng n2=+1==12bóng Số bóng trong phân xưởng lên men N = 8 x 12 =96 bóng + Tính số bóng đèn trong phân xưởng hoàn thiện sản phẩm L=4m,l=1m,A=42m,B=24m n1= +1=bóng n2=+1==12bóng Số bóng trong phân xưởng hoàn thiện sản phẩm N = n1 x n2 = 7 x12 = 84bóng + Kho chứa nguyên liệu: 8 Kho chứa sản phẩm: 8 Nhà nồi hơi: 4 Xưởng cơ điện: 4 Nhà lạnh: 4 Nhà nén khí: 6 Nhà thu hồi CO2: 4 Nhà hành chính: 66 Nhà giới thiệu sản phẩm: 17 Nhà ăn ca và nhà nghỉ của công nhân:22 Các bộ phận khác:72 Số bóng đèn phục vụ sản xuất 32 + 96+ 84 + 8 + 8 + 4 + 4 + 4 + 4 +6+66+17+22+72= 427 bóng Bảng tổng hợp phụ tải chiếu sáng. STT Tên phòng Công suất đèn Số lượng đèn Tổng công suất 1 Nhà nấu 0,1 32 3,2 2 Nhà lên men 0,1 96 9,6 3 Nhà hoàn thiện sản phẩm 0,1 84 8,4 4 Kho chứa nguyên liệu 0,1 8 0,8 5 Kho thành phẩm 0,1 8 0,8 6 Xưởng cơ điện 0,1 4 0,4 7 Nhà nồi hơi 0,1 4 0,4 8 Nhà lạnh, nén và thu hồi CO2 0,1 8 0,8 9 Nhà hành chính 0,4 66 26,4 10 Nhà giới thiệu sản phẩm 0,4 17 6,8 11 Nhà ăn ca và nhà nghỉ của công nhân 0,4 22 8,8 12 Các bộ phận khác 0,1 72 7,2 Tổng công suất Pcs= 65kW 6.5.2.Tính phụ tải động lực Bảng tổng hợp phụ tải động lực. TT Tên thiết bị Công suất định mức (KW) Số lượng Tổng công suất (KW ) 1 Máy nghiền gạo 1,5 1 1,5 2 Máy nghiền malt 2 2 4 3 Nồi hồ hoá 5 1 5 4 Nồi đường hoá 6 1 6 5 Máy nén 4,2 1 4,2 6 Hệ thống thu hôì CO2 5,4 1 5,4 7 Máy rửa chai 22 1 2,2 8 Máy chiết chai 2,4 1 2,4 9 Máy thanh trùng 1,8 1 1,8 10 Máy lạnh 75 1 75 11 Bơm trong nấu và lên men 35 1 35 Tổng công suất động lực Pđl 142,5 Ngoài ra còn các phụ tải khác như quạt gió, quạt hút, nồi hơI, trạm xử lý nước, phòng nghiên cứu kiểm nghiệm, tất cả lấy bằng 15% phụ tảI động lực Tổng công suất nhà máy 65+142,5(1+0,5)=280 kw/h Công suất trong 1 năm : 280x20x300=1.680.000 kw Phần VII: Tính xây dựng 7.1 Bố trí tổng mặt bằng nhà máy. 7.1.1. Kết cấu của nhà máy: + Phân xưởng sản xuất chính: - Phân xưởng nấu. - Phân xưởng lên men. - Phân xưởng hoàn thiện sản phẩm. + Kho tàng: - Kho nguyên liệu. - Kho thành phẩm. - Kho bao bì. + Công trình phục vụ sản xuất: - Nhà nồi hơi. - Xưởng cơ khí.. - Nhà lạnh. - Trạm điện. - Bãi than. - Bãi xỉ. + Công trình hành chính: - Nhà hành chính, ban giám đốc, các phòng ban. - Nhà giới thiệu sản phẩm. + Nhà để xe, ga ra. + Nhà để xe đạp, xe máy cho công nhân. + Nhà thường trực. + Hệ thống đường giao thông nội bộ trong nhà máy. + Hệ thống cấp, thoát nước, xử lý nước. + Tường bao: Tường + Cây xanh. 7.1.2. Thuyết minh bố trí tổng mặt bằng nhà máy. Công trình được thực hiện theo nguyên tắc phân vùng, bảo đảm tính khoa học, hợp lý trong sản xuất, thoả mãn yêu cầu mỹ quan chung của toàn bộ nhà máy. Các công trình trong nhà máy được chia làm 3 khu vực: a. Vùng trước nhà máy. Mặt tiền chính của nhà máy được đặt tại hướng đông nam, nhìn tổng thể toàn bộ nhà máy được bố trí kéo dọc theo hướng gió chủ đạo của vùng, sao cho đầu cuối của dây truyền là nhà xử lý nước thải, và các công trình phụ. Các công trình bao gồm: nhà hành chính, nhà hội trường, nhà ăn, nhà để xe, nhà giới thiệu sản phẩm... chúng được tách riêng với khu sản xuất chính. Diện tích vùng này chiếm 15% diện tích toàn nhà máy. b.Vùng sản xuất. Vùng này được bố trí ở giữa khu đất của nhà máy. Bao gồm các nhà sản xuất chính là phân xưởng nấu, phân xưởng lên men, phân xưởng hoàn thiện sản phẩm, kho nguyên liệu, phòng KCS, kho thành phẩm. Nhà nấu được bố trí phía sau hướng gió so với nhà lên men nhằm tránh được lượng nhiệt do nhà nấu toả ra, và ô nhiễm tiếng ồn trong nhà máy. Nhà lên men và thành phẩm được bố trí thành dãy nhà thuận tiện cho sản xuất cũng như định hướng sau này mở rộng sản xuất với công suất nhà máy lớn hơn. Bố trí nhà kho phía sau, và là phía đường ra của nhà máy để thuận tiện cho giao hàng. Khu sản xuất chính được bố trí các nhà thuận tiện về hướng gió, ánh sáng, các nhà đều quay theo hướng nam, đảm bảo thông thoáng và thuận tiện cho giao thông nhà máy. Diện tích vùng này chiếm 50% diện tích toàn nhà máy. c. Vùng các công trình phụ. Vùng này bao gồm các công trình: trạm biến thế điện, nhà lò hơi, trạm xử lý nước cấp, xử lý nước thải, xưởng cơ điện, trạm dầu. Vùng này chiếm 20% diện tích toàn nhà máy. d. Vùng kho tàng và phục vụ giao thông. Trong vùng này bố trí các kho tàng, bến bãi, các cẩu bốc dỡ hàng hóa. Vùng này chiếm 25% diện tích của nhà máy. Do điều kiện sản xuất ta bố trí vùng kho tàng nằm trong khu vực sản xuất. Nhà máy dùng 2 cổng: + Cổng cho CB,CNV và khách. + Cổng phụ: Chở nguyên vật liệu bẩn, bụi. Đường giao thông: Đoạn chính rải nhựa, đoạn phụ rải sỏi, cấp phối. Đường ô tô tránh nhau rộng 5m, đường một chiều 3á5m, đường đi bộ phụ 1,5á2m. 7.2. Tính kích thước các hạng mục công trình 7.2.1. Phân xưởng nấu. Nhà nấu được xây dựng gồm hai nhà riêng biệt, một nhà bố trí các thiết bị nghiền, gầu tải; một nhà bố trí các thiết bị còn lại bao gồm các nồi hồ hoá, đường hoá, nấu hoa, lọc dịch đường... Dựa vào sơ đồ bố trí phân xưởng trên giấy kẻ ly ta có các thông số kích thước của nhà nấu như sau: + Chiều dài: 30 m. + Chiều rộng: 12m. + Chiều cao: 8 m + Diện tích: S = 12 x 30 = 360m2 * Giải pháp xây dựng: - Nhà khung thép: Nhịp nhà L =15m, Bước cột B = 6m. Cột 300 ´ 300. - Dầm mái dàn thép lắp ghép. - Sử dụng tôn làm mái, bố trí các ống thoát hơi kéo thẳng lên trên mái, có gia cố hệ thống che gió, mưa nắng. - Tường dày 220 mm. 7.2.2. Phân xưởng lên men. - Phòng hoá nghiệm: diện tích S = 6 x 6 = 36m2 - Phòng thay quần áo: diện tích S = 4 x 6 = 24m2 Các thiết bị khác: máy lọc tinh, thùng chứa bia, thiết bị hoạt hoá và rửa men, bơm được bố trí theo chiều rộng hoặc chiều dài nhà. - chọn khoảng cách từ đáy xuống nền nhà 1000 - chọn khoảng cách thao tác trên đỉnh 1000 Diện tích phân xưởng lên men S = 30 x 60 = 1800m2 Trong phân xưởng lên men còn gồm các phòng: + Phòng hoá nghiệm: diện tích S = 6 x 6 = 36m2 + Phòng thay quần áo: diện tích S = 4 x 6 = 24m2 7.2.3. Phân xưởng hoàn thiện sản phẩm. Dựa vào kích thước các thiết bị đã tính ở phần trước và dựa vào tiêu chuẩn hoá, ta có các thông số kích thước của phân xưởng hoàn thiện sản phẩm như sau: + Chiều dài: 42 m. + Chiều rộng: 24m. + Chiều cao: 8 m + Diện tích: S = 24 x 42 = 1008 m2. * Giải pháp xây dựng: - Nhà khung thép: Nhịp nhà L =24m, Bước cột B = 6m. Cột 300 ´ 500. - Dầm mái dàn thép lắp ghép. - Mái tôn. - Tường dày 220 mm. 7.2.4. Kho chứa nguyên liệu. Khu vực chứa nguyên liệu: chứa đủ nguyên liệu trong một tháng sản xuất ( tính cho 25 ngày sản xuất một ). Lượng malt cần sử dụng trong 1 tháng: 27957,6 ´ 25 = 698940 ( kg ). Lượng gạo cần sử dụng trong 1 tháng: 6889,4 ´ 25 = 174735 ( kg ). Nguyên liệu được đóng trong bao 50kg. Số bao Malt = = 13979 ( bao ). Số bao Gạo = = 3495 ( bao ). Các bao thuộc một loại sau khi nhập kho được xếp theo từng chồng, mỗi chồng 20 bao. Số chồng là: 874 chồng. Diện tích chiếm chỗ mỗi chồng khoảng 0,3m2, khoảng cách giữa các chồng bao và diện tích thao tác chiếm khoảng 50% diện tích kho. Chiều cao mỗi bao bằng 0,3m. => Diện tích vùng chứa nguyên liệu: 874 x 0,3 x 2= 524 ( m2 ). Chiều cao kho là: 20 x 0,3 + 2 = 8,5 m. Vậy kích thước của kho như sau: + Chiều rộng kho: 18 m. + Chiều dài kho: 30 m. + Chiều cao: 10m. + Diện tích = 18 x 30 = 540 m2. * Giải pháp kết cấu: Nhà khung thép 1nhịp, mái tôn, nhịp nhà L = 18m, bước cột B = 6m, Cột 300´500. 7.2.5. Kho thành phẩm. Số lượng chai thành phẩm trong 1 ngày 375000 ( chai ). Mỗi két xếp 20 chai Số lượng két = 18750 két Do bia sản xuất được đưa ra thị trường tiêu thụ ngay, nên lượng bia chứa trong kho không nhiều. Ta tính diện tích kho để chứa được số lượng bia trong 3 ngày sản xuất. Tổng số két bia trong kho chứa 18750 x 3 = 56250 ( két ). Chiều cao mỗi két bia khoảng 0,3m. Diện tích chiếm chỗ khoảng 0,2m2/ két. Một chồng ta xếp 15 két, diện tích thao tác bằng 50% diện tích kho. Diện tích kho: S = 1500 m2. Chiều cao kho H = 15 x 0,3 + 2 = 6,5m Kích thước của kho như sau: + Chiều rộng kho: 28 m. + Chiều dài 56 m. + Diện tích kho S = 28 x 56 = 1568 m2. + Chiều cao kho H = 8 m. * Giải pháp kết cấu: Nhà khung thép 1nhịp, mái tôn, nhịp nhà L = 24m, bước cột B = 6m, Cột 300´500. 7.2.6. Xưởng cơ điện. Xưởng cơ điện được thiết kế với kích thước như sau: + Chiều rộng: 12m. + Chiều dài: 18m. + Chiều cao: 5m. + Diện tích nhà S = 12 x 18 = 216m2. 7.2.7. Nhà nồi hơi. Bao gồm: + lò hơi + bể chứa dầu Diện tích nhà nồi hơi cần phải rộng và thông thoáng, dựa vào kết quả tính ở phần tính năng lượng ta chọn các thông số kích thước nhà nồi hơi như sau: + Chiều rộng: 12m. + Chiều dài: 18m. + Chiều cao: 7m. + Diện tích S = 12 x 18 = 216m2. * Giải pháp kết cấu: Nhà khung thép 1nhịp, mái tôn, nhịp nhà L = 12m, bước cột B = 6m, Cột 300´500. 7.2.8. Nhà lạnh, nén và thu hồi CO2. Ta kết hợp nhà lạnh, nhà nén và thu hồi CO2 vào trong cùng 1 phân xưởng. Phân xưởng này đặt gần phân xưởng lên men. Các thông số kích thước như sau: + Chiều rộng: 12m. + Chiều dài: 18m. + Chiều cao: 5m. + Diện tích S = 12 x 18 = 216m2. * Giải pháp kết cấu: Nhà khung thép 1nhịp, mái tôn, nhịp nhà L = 24m, bước cột B = 6m, Cột 300´500. 7.2.9. Nhà hành chính. Xây dựng nhà hành chính là khu nhà 2 tầng nằm ở ngay cổng chính đi vào, tiện lợi cho cán bộ công nhân viên đi làm và khách đến giao dịch. Nhà hành chính gồm các phòng sau: + Phòng giám đốc. + Phòng phó giám đốc. + Phòng kế toán tài vụ. + Phòng họp. + Phòng khách. + Phòng kế hoạch. + Phòng kỹ thuật và KCS. + Phòng công đoàn. + Phòng vật tư. + Hội trường. Các thông số kích thước của nhà hành chính như sau: + Chiều rộng: 12 m. + Chiều dài: 42 m. + Diện tích nhà S = 12 x 42 = 504m2. * Giải pháp kết cấu: + Nhà bê tông cốt thép, 2 tầng, mái bằng. Lưới cột 6m´6m, cột 300´400. + Chiều cao mỗi tầng: 3,5m + Bố trí 2 cầu thang, mỗi cầu thang rộng 2m. + Hành lang nhà 2m. 7.2.10. Nhà giới thiệu sản phẩm. * Các thông số kích thước: + Chiều rộng: 12m. + Chiều dài: 18m. + Chiều cao: 4m. + Diện tích nhà S = 12 x 18 = 216m2. * Giải pháp kết cấu: + Nhà bê tông cốt thép, mái bằng. + Lưới cột 6m´6m, cột 300´400. 7.2.11. Nhà ăn ca và căng tin. * Các thông số kích thước: + Chiều rộng: 12m. + Chiều dài: 18m. + Chiều cao: 4m. + Diện tích nhà S = 12 x 18 = 216m2. * Giải pháp kết cấu: + Nhà khung thép, 1 nhịp. + L = 12m, Bước cột B =6m. 7.2.12. Gara ôtô. Nhà máy bao gồm các ôtô: + Ôtô phục vụ cho công việc giao dịch và đi lại của ban giám đốc. + Ôtô chở sản phẩm. + Ôtô đưa đón công nhân. * Các thông số kích thước: + Chiều rộng: 12m. + Chiều dài: 18m. + Chiều cao: 4m. + Diện tích nhà S = 12 x 18 = 216m2. * Giải pháp kết cấu: + Nhà khung thép, 1 nhịp. + L = 12m, Bước cột B =6m. 7.2.13. Nhà để xe. Phải đảm bảo được 2,25m2/1 xe máy, và 0,9m2/1 xe đạp. * Các thông số kích thước: + Chiều rộng: 12m. + Chiều dài: 18m. + Chiều cao: 4m. + Diện tích nhà S = 12 x 18 = 216m2. * Giải pháp kết cấu: + Nhà khung thép, 1 nhịp + L = 12m, Bước cột B =6m. 7.2.14. Nhà bảo vệ. Nhà máy có hai cổng: cổng chính và cổng phụ, vì vậy cần hai nhà bảo vệ. Diện tích mỗi nhà bảo vệ S = 4 x 6 = 24m2 7.2.15. Khu xử lý nước cấp. Bao gồm các tháp lọc và bể chứa nước sạch để phục vụ cho toàn nhà máy. Diện tích S = 12 x 18 = 216m2. 7.2.16. Khu xử lý nước thải. Diện tích S = 12 x 24 = 288m2. Bao gồm nhà xưởng chứa thiết bị và hóa chất cần thiết. Các bể xử lý kỵ khí và hiếu khí. 7.2.17. Bãi để chai. Diện tích S = 18 x 24 = 432m2. * Giải pháp kết cấu: + Nhà khung thép bán lộ thiên. + Nhịp nhà L = 18 m, B = 6m. 7.2.18. Trạm điện. Các thông số kích thước của trạm điện như sau: + Chiều dài: 6m. + Chiều rộng: 6m. + Chiều cao: 5m. + Diện tích: 36m2. * Giải pháp kết cấu: Nhà khung thép, mái tôn. Tường 220mm. Bảng tổng hợp các công trình xây dựng trong nhà máy STT Tên công trình xây dựng Số lượng Kích thước ( m ) Diện tích ( m2 ) Dài Rộng Cao 1 Nhà nấu 1 30 12 9 360 2 Nhà lên men 1 60 30 11 1800 3 Nhà hoàn thiện sản phẩm 1 42 24 8 1008 4 Kho chứa nguyên liệu 1 18 30 10 540 5 Kho thành phẩm 1 48 24 8 1152 6 Xưởng cơ điện 1 18 12 5 216 7 Nhà nồi hơi 1 18 12 7 216 8 Nhà lạnh, nén và thu hồi CO2 1 18 12 5 216 9 Nhà hành chính 1 42 12 8 504 10 Nhà giới thiệu sản phẩm 1 18 12 4 216 11 Nhà ăn ca và căng tin 1 18 12 4 216 12 Gara ô tô 1 18 12 4 216 13 Nhà để xe 1 18 12 4 216 14 Nhà bảo vệ 2 6 4 4 24 15 Khu xử lý nước cấp 1 18 12 10 216 16 Khu xử lý nước thải 1 24 12 6 288 17 Bãi để chai 1 24 18 4 432 18 Trạm điện 1 6 6 5 36 Phần VIII: tính kinh tế I. Tính vốn đầu tư cho phân xưởng . 1. Tính vốn đầu tư cho công trình xây dựng . Bảng giá thành các công trình xây dựng chính. TT Tên công trình Diện tích ( m2 ) Đơn giá (tr. đồng/m2) Thành tiền (triệu đồng) 1 Phân xưởng nấu 450 1 450 2 Phân xưởng lên men 1800 1 1800 3 Phân xưởng hoàn thiện 1008 1 1008 4 Kho chứa nguyên liệu 540 0,8 432 5 Kho sản phẩm 1152 0,8 921,6 6 Xưởng cơ điện 216 0,8 172,8 7 Nhà nồi hơi 216 1 216 9 Trạm biến thế 36 1 36 10 Kho vỏ chai, bock 216 0,6 129,6 11 Gara ôtô 216 0,6 129,6 12 Nhà xử lý nước cấp 216 0,8 172,8 13 Nhà xử lý nước thải 288 0,8 230,4 14 Nhà lạnh, thu hồi CO2 216 0,8 172,8 15 Nhà hành chính 504´2 1,8 1814,4 17 Nhà ăn ca 216 0,8 172,8 18 Nhà giới thiệu sản phẩm 216 0,8 172,8 19 Nhà để xe đạp 216 0,6 129,6 21 Phòng bảo vệ 2´16 0,8 25,6 Tổng 8186,8 Các công trình đường giao thông, cống rãnh, vườn hoa ...lấy bằng 15% so với các công trình chính. Tổng vốn đầu tư cho xây dựng là: VXD = 8186,8 x 1,15 = 9414,82 ( triệu đồng) Khấu hao xây dựng trung bình hàng năm Ax= ax.Vxd ax: Hệ số khấu hao = 4%. => Ax= 0,04´ 9414,82 = 376,6 ( tr.đồng) 2. Vốn đầu tư thiết bị . Tổng vốn đầu tư cho thiết bị là = 750( tỷ đồng ) Khấu hao thiết bị trung bình hàng năm At= at.VTB at: Hệ số khấu hao = 6%. => At= 0,06 ´ 750 = 45 ( tỷ đồng) 3.Vốn đầu tư cho toàn nhà máy. V = VXD + VTB = 9,415 + 750 = 759,415 ( tỷ đồng ) II. Tính vốn lưu động. * Bảng nhu cầu về động lực . TT Đại lượng Đơn vị Đơn giá (tr.đồng/đơn vị) Số lượng Thành tiền (tr.đồng/năm) 1 Dầu 1000lít 4000 4691,58 18766,32 2 Điện 1000kw 1600 1680 2688 3 Nước 1000m3 2000 259,2 518,4 Tổng 21972,72 * Bảng nhu cầu về nguyên liệu. TT Nguyên liệu Đơn vị Số lượng Đơn giá (tr.đồng/đơn vị ) Thành tiền ( triệu đồng ) 1 Malt 1000kg 8387,28 6 50323,68 2 Gạo 1000kg 2096,82 3,5 7338,87 3 Hoa houblon 1000kg 15 80 1200 Tổng 58862,55 III. Tính giá sản phẩm. 1. Tính chi phí nguyên vật liệu Theo bảng nhu cầu về nguyên vật liệu. Chi phí cho nguyên liệu chính = 58862,55 ( tr.đồng ). Chi phí cho nguyên vật liệu phụ = 2% chi phí cho nguyên liệu chính. => Chi phí cho nguyên liệu là CF1= 58862,55´1,02 = 60039,8 ( tr.đồng). 2. Chi phí cho động lực: CF2= 21972,72 ( tr.đồng). 3. Tính lương cho nhân công. STT Nguyên công Định mức lao động Số thiết bị Số ca Tổng số 1 Xử lý nguyên liệu 2/tb 3 3 18 2 Nấu, lọc 4/ca 3 12 3 Lạnh nhanh 1/ca 3 3 4 Gây men 2/ca 2 4 5 Lọc bia, nạp CO2 2/ca 2 4 6 Men giống 2/ca 2 4 7 Chiết bock 4/máy 1 2 8 Chiết chai 4/máy 1 2 8 8 Sửa chữa máy 2/ca 2 4 9 Lò hơi 2/ca 2 4 10 Lên men 4/ca 3 12 11 Nhà lạnh 2/ca 3 6 12 Xử lý nước 2/ca 2 4 13 Lái xe 1/xe 10 1 10 14 Bốc vác 4/ca 3 12 15 Thường trực 2/ca 3 6 Tổng 120 Số công nhân có mặt trong 1 ngày đêm là 120 người: Hệ số điều khuyết là 1,1. Số công nhân có mặt trong danh sách: 120 x 1,1 =122 (người). Cán bộ quản lý : 35 (người). Số nhân viên tham gia bán hàng, tiếp thị = 150 người. Bộ phận tài chính 20 người. Bộ phận nhân sự chiếm 60 người. Lương bình quân công nhân 1triệu đồng/tháng một người. Lương bình quân cán bộ 2 triệu đồng/tháng một người. Tổng quỹ lương cho toàn nhà máy trong một năm CF3 = 12 x ( 272 x 1 + 115 x 2) = 6024 ( triệu đồng) 4. Tính bảo hiểm xã hội. Bảo hiểm xã hội lấy bằng 15% tiền lương: CF4 = 6024 x 15% = 903,6 ( triệu đồng) 5. Khấu hao tài sản cố định trong 1 năm. CF5 = Ax + At = 0,3766 + 45 = 45,3766 ( tỷ đồng ) 6. Chi phí sửa chữa thường xuyên CF6 = 5% giá tiền thiết bị.= 5%.750 = 37,5 ( tỉ đồng ) 7. Giá thành sản xuất của sản phẩm Tổng chi phí trong 1 năm 60039,8+21972,72+6024+903,6+376,6+45000 = 128895,12( triệu ) =128,89512 tỷ Giá thành sản xuất của sản phẩm = 128895,12/45 = 2864,3 đồng/lít. IV. Định giá bán của sản phẩm: Bia hơi 9.000 đồng/lít. Bia chai 12.000 đồng/lít. V. Tính thời hạn thu hồi vốn. 1. Tính doanh thu (DT). DT= 36.106.12.103 + 9.106.9.103 = 513.109 ( đồng ) 2. Các khoản giảm trừ. + Thuế tiêu thụ đặc biệt = 45% doanh thu = 513´0,45=230,85( tỉ ) + Thuế vốn = 3,6% tổng số vốn. Tổng vốn chịu thuế = VLĐ + VCĐ. Vốn cố định: Vcđ = 750 + 9,415 = 759,415 ( tỉ ) Vốn lưu động bằng tổng doanh thu ròng chia cho số vòng quay vốn lưu động. Số vòng quay một năm: n=15. Khấu hao năm: Khấu hao sử dụng máy móc và xây dựng: 45,3766 ( tỷ đồng ) Vlđ = 31,175( tỷ đồng) Thuế vốn TV = 3,6%.( 759,415 + 31,175 ) = 28,46 ( tỷ đồng ) Lãi gộp = DT - ồCF - TVAT - TV = 513 – 128,89 – 230,85 - 28,46 = 124,8 ( tỉ đồng ). + Thuế thu nhập = 32% lãi chịu thuế. + Lợi nhuận = 68% ´ 124,8 = 84,864 ( tỷ đồng ) 3. Thời gian thu hồi vốn Thồi vốn = = 5,83(năm) * Kết quả tính toán cho thấy. Thời gian thu hồi vốn là: 5,83( năm ). Như vậy với phương án thiết kế này đem lại lợi nhuận và có thể thực thi được Phần IX: Vệ sinh an toàn IX.1.Vệ sinh công nghiệp Công tác vệ sinh công nghiệp đối với nhà máy công nghiệp nói chung và nhà máy bia nói riêng là một công việc vô cùng quan trọng. Chất lượng bia phụ thuộc nhiều vào yếu tố trong sản xuất. Trong đó khâu vệ sinh là không thể thiếu được. Khâu vệ sinh bao gồm: + Vệ sinh cá nhân + Vệ sinh thiết bị + Vệ sinh dụng cụ sau mỗi mẻ hoặc sau mỗi chu kỳ sản xuất + Xử lý nước thải Công tác vệ sinh là yếu tố bắt buộc, nhân viên trong nhà máy phải hiểu và thực hiện đầy đủ. IX.1.1.Vệ sinh cá nhân Đối với công nghệ sản xuất bia công nhân trực tiếp tham gia sản xuất phải khoẻ mạnh, không cho người bị bệnh mãn tính hay truyền nhiễm như lao, thương hàn được trực tiếp sản xuất. + Khi làm việc công nhân phải mặc quần áo bảo hộ lao động, sạch sẽ, gọn gàng và luôn có ý thức bảo vệ chung. + Đặc biệt trong khâu gây men thì chỉ những người có trách nhiệm mới được vào ra để đảm bảo vô trùng. + Trong khâu lọc bia thì công nhân phải vệ sinh trước khi vào thao tác, đeo khẩu trang và hạn chế nói chuyện. + Mọi công nhân trong nhà máy phải được thường xuyên các đợt kiểm tra sức khoẻ. IX.1.2.Vệ sinh thiết bị, nhà xưởng +Tất cả các thiết bị, dụng cụ tham gia vào công nghệ sản xuất bia đều phải được vệ sinh sạch sẽ. Các thiết bị, nhà xưởng trong phân xưởng nấu, lên men, hoàn thiện sản phẩm phải được vệ sinh theo định kỳ. Đối với các máy móc thiết bị ở bộ phận phụ trợ phải kiểm tra thường xuyên. Lau dầu, bảo dưỡng để tăng cường tuổi thọ của thiết bị. + Phân xưởng nấu, lên men hoàn thiện sản phẩm phải thoáng mát, giải quyết tốt vấn đề thông gió và hút bụi. Đặc biệt nhà nồi hơi, nhà lạnh có khí độc nên phải đảm bảo tuyệt đối thoáng mát, có thể thông gió tự nhiên hay cưỡng bức. + Kho nguyên liệu phải bố trí một cách hợp lý, đúng theo quy cách. Trong kho phải thoáng mát, rộng rãi, có nhiệt kế, ẩm kế để theo dõi nhiệt độ và độ ẩm, tránh để cho vi sinh vật phát triển làm giảm chất lượng của nguyên liệu. + Khu vực hành chính được xây dựng trước nhà máy, thuận tiện cho việc giao dịch và xung quanh trồng hoa, cây cảnh, cây tạo bóng mát để tạo vẻ đẹp mỹ quan và điều hoà không khí cho nhà máy. + Chất thải: chất thải của nhà máy bia bao gồm bã hèm, giấy dán nhãn chai, mảnh chai vỡ. Bã hèm được bán cho nhân dân dùng để chăn nuôi, nó không gây ô nhiễm môi trường. Giấy dán nhãn sau khi qua máy rửa chai, công nhân vệ sinh phân xưởng sẽ thu gom lại hết và giao cho xe công ty vệ sinh. Mảnh chai vỡ trong quá trình sản xuất cũng được gom lại giao cho các cơ sở sản xuất thuỷ tinh tái chế. + Nước thải: nước thải của nhà máy bao gồm nwocs vệ sinh thiết bị, nước thải của máy rửa chai. Thành phần nước thải có bã hèm, bã men không thu hồi hết, nước rửa chai có sử dụng hoá chất. Nước thải này cần được xử lý trước khi xả vào hệ thống cống sinh hoạt. Phương pháp xử lý nước thải hiện nay thường dùng trong các nhà máy bia là xử lý hiếu khí sinh học trong bể Aeroten. Bể Aeroten có ưu điểm: khả năng xử lý nước thải nhanh, thuận tiện, có thể điều chỉnh dòng nước thải ở bất kỳ nồng độ nào và tốn ít diện tích. + Sơ đồ công nghệ bể Aeroten – hình 1 + Nguyên lý hoạt động của bể Aeroten Bể Aeroten là hệ thống xử lý sinh học bằng bùn hoạt tính. Nước thải của nhà máy sau khi gom lại được đưa vào bể chứa, rồi đưa đến bể lắng sơ cấp và sau đó đến bể Aeroten. Tại bể có sẵn bùn hoạt tính – thực chất là huyền phù khối vi sinh vật hiếu khí. Vì vậy ta phải cấp khí liên tục để cung cấp ôxy cho vi sinh vật và còn tạo cho huyền phù ở trạng thái lơ lửng. Nguồn cung cấp chất dinh dưỡng cho vi sinh vật là các chất hữu cơ có trong nước thải của nhà máy. Thời gian lưu của nước thải ở bể là 2 – 12h. Trong bể các chất ô nhiễm được hấp thụ lên bề mặt của bùn hoạt tính. Để thực hiện qúa trình này, các chất hữu cơ và cả các chất keo được phân tán nhỏ trong nước. Nhờ sự chênh lệch nồng độ giữa bên trong và bên ngoài tế bào, những chất có khối lượng phân tử nhỏ và tan trong nước sẽ được xâm nhập vào tế bào vi sinh vật nhờ enzyme ngoại bào. Các chất không tan trong nước sẽ được hấp phụ lên bề mặt của tế bào vi sinh vật. Sau khi ra khỏi bể Aeroten hỗn hợp nước và bùn được qua bể lắng thứ cấp. ở đó bùn hoạt tính được đông tụ và lắng xuống, nước sau xử lý được thải rahệ thống cống chung bơm quay trở lại bể Aeroten, bùn được tái sinh lại bằng cách làm thoáng và sục khí vào bùn. IX.2.Bảo hộ an toàn lao động Bảo hộ an toàn lao động cũng là một khâu quan trọng trong sản xuất vì nó ảnh hưởng trực tiếp đến sức khoẻ, tính mạng người lao động và tuổi thọ thiết bị. Nhà máy sản xuất bia cần phải quan tâm đến một số điểm quan trọng sau đây: Chống khí độc trong sản xuất Khí độc trong nhà máy bia chủ yếu là: CO2, NH3 được sinh ra từ hệ thống lạnh. Khói thải lò hơi: để hạn chế tác hại do khói thải lò hơi gây ra cho môi trường xung quanh ta chọn kiểu lò hơi được chế tạo theo kỹ thuật nghiêm ngặt giảm tối đa tác hại đối với môi trường. Lắp đặt ống khói cao hơn 10m để đưa khói khuếch tán trên cao, không ảnh hưởng đến khu dân cư xung quanh. Chống tiếng ồn và tiếng động Tiếng ồn và tiếng động ảnh hưởng không tốt tới sức khoẻ của công nhân: mệt mỏi, căng thẳng, tiếng ồn lớn ảnh hưởng đến thính giác và dẫn đến sự kém tập trung, khả năng làm việc giảm. Biện pháp khắc phục: + Thường xuyên kiểm tra máy, bảo dưỡng máy, phát hiện sữa chữa máy kịp thời. + Khi lắp máy dưới các bộ phận nếu có thể thì lắp các tấm có độ đàn hồi tốt nhằm mục đích để chống ồn và chống rung. An toàn khi vận hành thiết bị + Lò hơi, máy nén, bình nạp CO2: các thiết bị này đếu chịu áp, vì vậy khi vận hành phải tuân thủ chặt chẽ theo hướng dẫn, phải kiểm tra trước khi vận hành và theo định kỳ. + Các thiết bị khác: cũng phải đảm bảo tuyệt đối an toàn khi vận hành hoặc sử dụng. Khi vận hành phải thường xuyên theo dõi, kiểm tra các đường ống, van xỏ, đồng hồ đo áp lực, đo nhiệt độ. Công nhân khi vận hành phải được trang bị đầy đủ bảo hộ lao động, không bỏ vị trí khi đang làm việc, chế độ giao ca thường xuyên nghiêm túc, đầy đủ. An toàn về điện Trong quá trình sản xuất, điện là yếu tố không thể thiếu được, vì vậy công nhân luôn phải thường xuyên tiếp xúc với các thiết bị sử dụng điện. Do đó cần phải chú ý: + Phải thực hiện tuyệt đối nội qui an toàn về điện để tránh xảy ra sự cố hay tai nạn. Cách điện tốt các phần mang điện đặc biệt các khu vực có độ ẩm cao và có nhiều nước như phân xưởng lên men và phân xưởng thành phẩm. + Bố trí đường dây cách xa tầm tay với hoặc lối đi lại của người sản xuất. Bố trí cầu dao điện hợp lý để dễ ngắt khi có sự cố. Kết luận Nhiệm vụ thiết kế tốt nghiệp được giao là: Thiết kế nhà máy sản xuất bia 45 triệu lít.năm. Trong thời gian làm đồ án, tôi đã vận dụng những kiến thức đã học, những hiểu biết thực tế khi đi thực tập tại: Công Ty NADA-Nam Định, cũng như tìm tòi các tài liệu tham khảo về công nghệ sản xuất bia, về các thiết bị sản xuất bia. Với những kiến thức đã thu thập được cùng với sự giúp đỡ của thầy giáo hướng dẫn, tôi đã đưa ra được bản thiết kế cơ bản khi thiết kế nhà máy sản xuất bia. Vì thời gian có hạn, nên tôi không thể đi sâu tính toán chi tiết cụ thể tất cả các thiết bị, tuy nhiên đồ án đã đưa ra các tính toán cơ sở về nguyên vật liệu, về mặt bằng nhà máy và các thiết bị làm cơ sở cho việc thiết kế lắp đặt một nhà máy bia hoàn chỉnh. Cũng do thời gian có hạn và kiến thức còn non yếu nên bản đồ án còn một số thiếu sót, mong được sự góp ý của thầy cô và các bạn để cho bản đồ án được hoàn chỉnh hơn. Xin chân thành cảm ơn. Tài liệu tham khảo 1.PGS – PTS Hoàng Đình Hoà. Công nghệ sản xuất malt và bia. Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật. 2.Mai Lệ, Bùi Đức Hợi. Bảo quản lương thực. Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật. 3.Hồ Sưởng. Công nghệ sản xuất bia. Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật. 4.PGS – PTS Lương Đức Phẩm. Công nghệ vi sinh vật. Nhà xuất bản nông nghiệp. 5.Trường ĐHBK Hà Nội. Bộ môn xây dựng công nghiệp. PGS Ngô Bình, PTS Phùng Ngọc Thạch, Nguyễn Mạnh Hậu, Phan Đình Tính. Cơ sở xây dựng nhà công nghiệp. 6.Sổ tay Quá trình và thiết bị công nghệ hoá chất. Hiệu đính PTS Trần Xoa, PTS Nguyễn Trọng Khuông, KS Hồ Lê Viên. Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật. 7.Máy và thiết bị vận chuyển và định lượng. Tôn Thất Minh, Lê Nguyên Đương. Trường ĐHBK Hà Nội. Mục Lục ._.