Tài liệu Thiết kế Nhà máy sản xuất bia năng suất 20 triệu lít/năm: Môc lôc
LỜI NÓI ĐẦU
Bia là một loại đồ uống giải khát hiện rất được ưa chuộng ở nước ta cũng như trên thế giới. Bia có màu sắc, hương vị đặc trưng, dễ dàng phân biệt với các loại đồ uống khác. Được sản xuất từ các nguyên liệu chính là malt đại mạch, hoa houblon... bia đem lại giá trị dinh dưỡng, một lít bia cung cấp 400 – 450 kcal, bia có khả năng kích thích tiêu hoá, giúp cơ thể khoẻ mạnh khi dùng với liều lượng thích hợp và đặc biệt còn có tác dụng làm giảm nhanh cơn khát của người uống nhờ... Ebook Thiết kế Nhà máy sản xuất bia năng suất 20 triệu lít/năm
126 trang |
Chia sẻ: huyen82 | Lượt xem: 1592 | Lượt tải: 2
Tóm tắt tài liệu Thiết kế Nhà máy sản xuất bia năng suất 20 triệu lít/năm, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
đặc tính bão hoà CO2.
Theo nghiên cứu của các nhà khoa học, bia ra đời từ khoảng 7000 năm trước Công nguyên, bắt nguồn từ các bộ lạc cư trú ven bờ sông Lưỡng Hà, sau đó được truyền sang các châu lục khác thông qua quá trình trao đổi, buôn bán giữa các bộ lạc. Trong quá trình tìm kiếm nguyên liệu phụ để tăng chất lượng cho bia, người ta nhận thấy hoa houblon mang lại cho bia hương vị rất đặc biệt và nhiều đặc tính quý giá. Hiện nay, hoa houblon vẫn là nguyên liệu không thể thay thế trong sản xuất bia. Đến thế kỷ XIX, Louis Pasteur xuất bản cuốn sách về bia đã tạo ra ngành công nghiệp sản xuất bia dưới ánh sáng khoa học. Cùng với sự phát triển của các ngành khoa học khác quy trình công nghệ sản xuất bia đang ngày càng trở nên hoàn thiện. Chính vì vậy, bia đã trở thành loại đồ uống được ưa chuộng nhất hiện nay, được sản xuất và tiêu thụ ngày càng nhiều trên phạm vi toàn thế giới.
Ở Việt Nam, bia xuất hiện chưa lâu lắm (chỉ khoảng 100 năm), ngành công nghiệp sản xuất bia vẫn còn rất nhiều tiềm năng phát triển. Trong những năm gần đây, nhu cầu sử dụng bia ở nước ta ngày càng tăng. Rất nhiều nhà máy cũng như cơ sở sản xuất bia được thành lập trên khắp cả nước nhưng vẫn chưa đáp ứng hết được nhu cầu thị trường cả về chất lượng cũng như số lượng. Hơn nữa bia là một ngành công nghiệp có nhiều đóng góp to lớn cho ngành kinh tế quốc dân vì nó là ngành sản xuất đem lại lợi nhuận cao, khả năng thu hồi vốn nhanh, và là nguồn thu quan trọng cho ngân sách quốc gia.
Xuất phát từ nhu cầu thực tế, mục tiêu đề ra và lợi ích của việc phát triển công nghệ sản xuất bia nên việc xây dựng thêm các nhà máy bia với cơ cấu tổ chức chặt chẽ cùng các thiết bị công nghệ hiện đại để cung cấp cho người tiêu dùng các loại bia có chất lượng cao, giá thành phù hợp là vô cùng cần thiết.
Trong bản đồ án này em trình bày thiết kế nhà máy bia năng suất 20 triệu lít/năm. Đây là một nhà máy với năng suất trung bình, nếu được trang bị và tổ chức hợp lý sẽ có khả năng thích ứng linh hoạt với qui mô sản xuất trung bình, cũng như có khả năng mở rộng qui mô sản xuất.
PHẦN I LẬP LUẬN KINH TẾ
I.1 Tình hình phát triển ngành bia trên thế giới
Tình hình sản xuất và tiêu thụ bia trên thế giới
Nhu cầu tiêu thụ bia trên thế giới ngày càng nhiều cùng với nhu cầu và điều kiện đời sống vật chất của mọi gười ở khắp nơi trên thế ngày càng tăng.
Theo thống kê, các nước Đức, Mỹ có sản lượng bia lớn hơn 10 tỷ lít/ năm. Mỹ là một nước phát triển, qui mô sản xuất lớn, 5 công ty đã chiếm 60% tổng sản lượng bia sản xuất ra. Ở Canada chỉ hai công ty lớn đã chiếm 94% tổng sản lượng bia sản xuất ra. Các nước Đức, Đan Mạch, Tiệp tiêu thụ nhiều hơn 100 lít /người /năm.
Nếu ở Châu Âu hầu hết các nước đều sản xuất và tiêu thụ bia với lượng lớn thì ở Châu Phi chỉ một số nước là sản xuất và tiêu thụ nhiều bia. Người ta đã thống kê được 10 nước có sản lượng bia cao nhất ở tất cả các châu lục là: Mỹ, Trung Quốc, Đức, Brazin, Nhật, Anh, Mexico, Tây Ban Nha, Nam Phi.
10 nước có mức tiêu thụ bia cao nhất là: Tiệp, Đức, Italia, ÚC, Bỉ, Newziland, Áo, Đan Mạch, Hungari, Anh.
b. Tình hình sản xuất và tiêu thụ bia ở Châu Á.
Châu Á có các nước phát triển như: Nhật, Trung Quốc và các nước đang phát triển như: Lào, Campuchia, Việt Nam điều có sản lượng sản xuất và tiêu thụ bia ngày càng tăng lên nhưng mức độ tăng trưởng là khác nhau ở các nước khác nhau.
Thái Lan 26,5%, Philippin 22%, Malaixia 21%, Trung Quốc20 %.
Sản lượng bia ở Trung Quốc, Nhật gần bằng với sản lượng bia ở Đức, Mỹ, khoảng 8-12 tỷ lít /năm.
Nhật có 4 công ty lớn chiếm 40% sản lượng sản xuất ra Trung Quốc có 800 nhà máy có sản lượng lớn hơn 150 triệu lít /năm (chiếm 25% tổng sản lượng sản xuất ra).
Mức tiêu thụ ở Nhật 50 lít /người /năm.
Mức tiêu thụ ở Singapo 18-20 lít /người /năm.
I.2.Tình hình sản xuất và tiêu thụ bia ở Việt Nam.
Việt Nam là một nước Đông Nam Á, vùng khí hậu nhiệt đới ẩm, bia là thứ đồ uống có độ cồn nhẹ, có giá trị dinh dưỡng và chất lượng cảm quan cao có tác dụng giải khát nên bia rất được ưa chuộng ở Việt Nam.
Mục tiêu ngành:
- Xây dựng ngành bia thành một ngành kinh tế mạnh. Sử dụng tối đa nguồn nguyên liệu trong nước để sản xuất ra sản phẩm có chất lượng cao, đa dạng hoá về chủng loại, cải tiến bao bì mẫu mã, phấn đấu hạ giá thành, nâng cao khả năng cạnh tranh, đáp ứng nhu cầu trong nước và có sản phẩm xuất khẩu, tăng nguồn thu ngân sách, hội nhập vững chắc kinh tế khu vực và thế giới.
- Khuyến khích các thành phần kinh tế tham gia sản xuất, bia đạt chất lượng cao từ nguyên liệu trong nước và nhập khẩu.
Định hướng phát triển
-Về công nghệ, thiết bị: hiện đại hoá công nghệ, từng bước thay thế công nghệ thiết bị hiện có bằng công nghệ, thiết bị tiên tiến hiện đại của thế giới, đảm bảo các tiêu chuẩn chất lượng, an toàn vệ sinh thực phẩm, môi trường theo qui định của Việt Nam và quốc tế để sản phẩm có khả năng cạnh tranh ngày càng cao trên thị trường trong và ngoài nước.
- Về đầu tư: Tập chung đầu tư vào các nhà máy có công suất thiết kế lớn, phát huy tối đa năng lực của các cơ sở sản xuất có thiết bị và công nghệ tiên tiến, đồng thời tiến hành đầu tư mở rộng năng lực của một số nhà máy hiện có đa dạng hoá hình thức đầu tư phương thức huy động vốn, khuyến khích huy động nguồn vốn của các thành phần kinh tế trong nước, phát hành trái phiếu đẩy mạnh việc cổ phần hoá đối với những doanh nghiệp nhà nước không nắm giữ 100% vốn.
+ Các chỉ tiêu chủ yếu.
Sản lượng: Năm 2010: 12000 Triệu lít
Năm 2015: 15000 Triệu lít
Tập trung đầu tư các nhà máy công suất lớn, sản xuất kinh doanh hiệu quả, quản lý chặt chẽ vệ sinh an toàn thực phẩm đảm bảo chất lượng, giá thành được người tiêu dùng chấp nhận cụ thể.
Đối với các doanh nghiệp có vốn đầu tư nước ngoài tập trung khai thác đủ công suất thiết kế.
- Trong đó bia Việt Nam phải giữ vai trò chủ chốt trong việc nâng uy tín chất lượng thương hiệu bia Việt Nam, đảm bảo sản xuất và tiêu thụ đạt tỷ trọng từ 60%-70% thị phần trong nước và hướng tới suất khẩu.
Sản lượng sản xuất ngành bia
Chỉ tiêu
Năm 2010 (triệu lít)
Năm 2015 (triệu lít)
1 Công ty bia Sài Gòn
Công ty bia Hà Nội
Các nhà máy khác
2 Liên doanh và 100% vốn nước ngoài
3 Địa phương và các thành phố.
Địa phương
Các thành phần kinh tế khác
350
100
100
350
200
100
780
200
150
400
270
150
Nhu cầu vốn đầu tư
Chỉ tiêu
Năm 2010
2015
Công ty bia Sài Gòn
Công ty bia Hà Nội
Các nhà máy khác
2730
1680
700
3780
2100
1400
I.3. Chọn địa điểm và năng suất xây dựng nhà máy.
Các nguyên tắc lựa chọn địa điểm xây dựng nhà máy:
+ Gần vùng nguyên liệu và nhiên liệu.
+ Thuận lợi về giao thông thuỷ, bộ để vận chuyển nguyên liệu, vật liệu và sản phẩm.
+ Gần nguồn cung cấp nước, có hệ thống thoát nước hợp lý để không ảnh hưởng đến môi trường, đến sức khỏe của người dân trong vùng.
+ Gần nơi đông dân cư để có nguồn nhân lực dồi dào, tiêu thụ sản phẩm thuận lợi.
+ Địa hình bằng phẳng, điạ chất ổn định, không có chấn động.
+ Đủ diện tích bố trí thiết bị và khu vực trong nhà máy, sản xuất, giao thông nội bộ thuận tiện, có đất dự trữ cho mở rộng sản xuất.
Từ các nguyên tắc trên, em lựa chọn địa điểm xây dựngnhà máy nằm trong khu công nghiệp Hoà Xá thuộc thành phố Nam Định. Địa điểm này đáp ứng được các nhu cầu trên phương diện sau:
I.3.1. Giao thông
Khu vực xây dựng nằm trên đường quốc lộ liên thông với các tỉnh Thái Bình, Thái Nguyên, Hưng Yên, Hà Nội, Ninh Bình, Hà Nam đều là các tỉnh thuộc vùng đồng bằng sông Hồng có hệ thống đường bộ, đường sắt tương đối phát triển.
Khoảng các địa lý từ Nam Định đến các tỉnh:
Nam Định – Thái Bình:17,7km
Nam Định – Ninh Bình:29 km
Nam Định – Phủ Lý:29km
Nam Định – Hải Dương: 60km
Bờ biển dài 72 km, nối tiếp với hai cửa biển và hai dòng sông lớn là sông Đáy và sông Hồng. Dọc bờ biển có 5 cửa sông, hai cảng lớn là cảng sông Nam Định và cảng Hải Thịnh. Hệ thống sông tạo điều kịên thuận lợi cho giao thông
I.3.2 Nguồn cung cấp nguyên liệu
Nguyên liệu chính là malt vàng nhập từ úc về thông qua công ty nhập khẩu malt. Hoa houblon được nhập bằng đường thuỷ, từ các cảng biển theo đường quốc lộ đến thẳng nhà máy ở dạng chế phẩm thương mại: cao hoa và hoa viên.
Nguyên liệu thay thế được thu mua trong tỉnh và các tỉnh lân cận vì đây là vùng đồng bằng nông nghiệp rất phát triển, thu mua nhanh chóng nên không phải dự trữ nhiều, giạo luôn đáp ứng nhu cầu sản xuất cả về số lượng và chất lượng.
I.3.3. Đầu ra
Với số dân cư đông đúc trong tỉnh và các tỉnh lân cận:
Nam Định: 1 888 406 người.
Mỗi tỉnh lân cận Thái Bình, Ninh Bình, Hà Nam, Hải Dương đều có số dân từ 1 000 000 người trở lên thì sản phẩm được dành để phục vụ cho đông đảo người dân trong vùng.
Mặt khác dân cư đông còn là điều kiện thuận lợi để lựa chọn, đào tạo nguồn nhân lực có đầy đủ kỹ năng thao tác thực hành, rành về trình độ chuyên môn, đáp ứng được yêu cầu sản xuất.
I.3.4 Nguồn cung cấp điện, nhiệt, lạnh
Sử dụng mạng lưới quốc gia thông qua nguồn cung cấp điện thành phố và qua trạm hạ áp của nhà máy. Nhà máy có bộ phận chống cháy, nổ, bình cứu hoả, cửa thoát hiểm, máy phát điện công suất vừa đủ (theo phần tính điện) để phục vụ cho nhà máy không bị gián đoạn sản xuất.
Nhiệt sử dụng trong nhà máy phát đi từ lò hơi chạy bằng nguyên liệu than. Có hai lò hơi làm việc đồng thời. Người vận hành lò hơi phải có trình độ chuyên môn cao, phải thường xuyên kiểm tra, bảo dưỡng thiết bị, sửa chữa và thay thế phụ tùng ngay khi cần thiết.
Nhà máy sử dụng máy lạnh, tác nhân làm lạnh cho thiết bị là glycol, tác nhân chạy máy làm lạnh là khí Freon 22.
I.3.5. Nguồn cấp thoát nước.
Sử dụng trực tiếp nguồn nước thành phố. Nước thải sau khi sử dụng cho công đoạn vệ sinh thiết bị, rửa chai, rửa phân xuởng, dụng cụ thao tác…được đưa qua bộ phận sử lý nước thải trước khi thải ra ngoài sông, cống rãnh. Nước ngưng được đem sử lý và dùng cho nồi hơi.
PHẦN II: CHỌN VÀ THUYẾT MINH
DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ
I. NGUYÊN LIỆU
Các nguyên liệu chủ yếu phục vụ cho quá trình nấu bia bao gồm: Malt đại mạch, gạo thay thế, hoa houblon, nước, chủng nấm men.
Muốn bia có chất lượng tốt đáp ứng được yêu cầu của người tiêu dùng thì đầu tiên là vấn đề nguyên liệu phải đạt được những yêu cầu nhất định.
I.1 Malt đại mạch
Malt đại mạch là nguyên liệu chính để sản xuất các bia. Malt đại mạch chính là hạt đại mạch được nảy mầm trong điêu kịên nhiệt độ và độ ẩm thích hợp, sau đó được sấy khô, tách rễ, làm sạch để chuyển chúng thành sản phẩm bền vững dễ dàng cho việc vận chuyển, bảo quản và loại trừ khả năng xâm nhập và phát triển của vi sinh vật.
Do tính chất và tầm quan trọng của malt trong công nghệ sản xuất bia mà malt cần đạt được những chỉ tiêu về chất lượng nhất định mới được lựa chọn để sản xuất bia.
- Chỉ tiêu cảm quan
+ Về màu sắc: có màu vàng sáng.
+ Mùi: có mùi thơm tự nhiên, đặc trưng của malt, không có mùi lạ.
+ Vị: có vị ngọt dịu nhẹ.
+ Độ sạch của malt là tỷ lệ các tạp chất, hạt vỡ gãy chứa trong đó. Tỷ lệ cho phép là 0,5% hạt gãy, vỡ và 1% là các tạp chất khác.
- Chỉ tiêu vật lý:
+Khối lượng tuyệt đối: Là khối lượng của 1000 hạt không lựa chọn chỉ số này dao động trong khoảng 29 ¸ 38 g.
+ Hình thái vết cắt của malt là mức độ trắng đục hoặc trắng trong của phần nội nhũ:
Đối với malt vàng số hạt trắng đục 94%.
Chỉ tiêu hoá học:
+ Thuỷ phần: 7%
+ Chất hoà tan: 70 ¸ 79%
+ Hàm lượng tinh bột: 56 ¸58% chất khô
+ Protit : 8 ¸ 10% chất khô
+ Saccharoza: 5% chất khô
+ Đường khử: 4% chất khô
+ Xenluloza: 6% chất khô
I.2 Hoa hounblon
Hoa houblon là nguyên liệu cơ bản, đứng vị trí thứ 2 (sau malt đại mạch) và có vai trò rất quan trọng trong công nghệ sản xuất bia. Hoa houblon làm cho bia có vị đắng dịu, hương thơm đặc trưng, làm tăng khă năng tạo bọt và giữ bọt của bia, làm tăng độ bền keo và ổn định thành phần sinh học của sản phẩm.
Hoa houblon có thành phần hoá học:
Nước: 11 ¸ 13%
Chất đắng: 15 ¸ 21%
Polyphenol: 6 ¸9%
Protein: 15 ¸ 21%
Xenluloza: 12 ¸ 14%
Chất khoáng: 5 ¸8%
Các chất khác: 26 ¸28%
Trong các cấu tử trên đây thì có giá trị nhất là chất đắng, tiếp đến tinh dầu thơm và thứ 3 là polyphenol.
Vai trò của chất đắng trong công nghệ sản xuất bia là rất to lớn. Chúng làm cho bia có vị đắng dịu, tạo ra một đặc tính cảm quan rất đặc biệt của bia. Khi đã hoà tan vào dịch đường và tồn tại trong bia, các chất đắng là những chất có hoạt tính sinh học cao, tạo ra sức căng bề mặt giúp cho bia có khả năng giữ bọt rất lâu. Với một nồng độ khá thấp, các chất đắng cũng có khả năng ức chế rất mạnh sự phát triển của vi sinh vật. Vì vậy chúng có tính kháng khuẩn cao và nhờ đó làm tăng độ bền sinh học của bia thành phẩm.
Tinh dầu thơm: là cấu tử rất có giá trị của hoa houblon. Tinh dầu thơm của hoa houblon hoà tan vào dịch đường tồn tại trong bia và tạo ra cho nó một mùi thơm đặc trưng rất nhẹ nhàng và dễ chịu. Tinh dầu thơm là nhân tố quyết định hương thơm của bia vàng.
Polyphenol: giá trị công nghệ lớn nhất của polyphenol là chúng được dùng để kết lắng và loại bỏ các hợp chất protid cao phân tử ra khỏi dịch đường, làm ổn định thành phần và tăng độ bền keo của bia.
Chính vì các yếu tố trên mà hoa houblon là nguyên liệu không thể thay thế trong công nghệ sản xuất bia.
I.3 Gạo
Ngoài đại mạch, trong công nghệ sản xuất bia để giảm giá thành sản phẩm, người ta đã đưa một số nguyên liệu khác vào thay thế, người ta thường sử dụng các nguyên liệu dạng hạt chưa nảy mầm. Nước ta là một nước nông nghiệp trồng lúa nước nên nguồn gạo của chúng ta rất phong phú va giá thành rẻ vì vậy ta chọn gạo làm nguyên liệu thay thế,
Thành phần của gạo đưa vào sử dụng:
Độ ẩm: w = 12 ¸ 14%
Tinh bột: 75 ¸ 80% chất khô
Protein: 6,5 ¸ 7,5% chất khô
Các thành phần khác tương đương đại mạch.
I.4 Nước
Trong công nghệ sản xuất bia nước chiếm 80 ¸ 90% trong bia. Với một tỷ lệ lớn như vậy, ta có quyền nói rằng nước là một trong những nguyên liệu chính để sản xuất bia. Vì vậy nước đưa vào sản xuất bia phải đạt được những yêu cầu nhất định. Nước thực chất là một dung dịch loãng của các muối ở dạng ion. Nhóm cation thì chiếm nhiều nhất là Ca2 +, Mg2+, H+, Na+, K+, Mn2+,… nhóm anion chủ yếu là OH -, HCO3-, CO32-, SO42-…. Hàm lượng các muối trong nước khác nhau nên ảnh hưỏng của chúng đối với tiến trình công nghệ khác nhau. Trong nước có Fe làm bia tanh, Mn làm bia đắng, Ca, Mg, Na làm bia có vị chát.
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 photphat của malt:
2KH2PO4 + 2Na2HCO3 ----> K2PO4 + Na2HPO4 + H2O + CO2
làm cho pH của dịch cháo tăng, khả năng hoạt động của Enzim 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.
Nước dùng để nấu phải là nước trung bình hoặc nước mềm. Nước cần phải xử lý để đạt các tiêu chuân sau:
Tiêu chuẩn vật lý: trong suốt, không mùi, không vị.
Tiêu chuẩn vi sinh vật: chỉ số E. coli là 3 (số tế bào E. coli cho phép trong 1lít nước).
Tiêu chuẩn hoá học:
Ca2+ : 5 – 6 đến 200 – 250 mg /l
Mg2+ : 3 – 4 đến 80 – 100 mg /l
Na+ : 15 – 20 mg/l theo Na2O
Fe2+ : 0,2 – 0,5 mg/l
Mn2+ : < 0,05 mg/l
Cl : < 75 – 150 mg/l
CO32- : <50 mg/l
Kim loại nặng: không có
Khi nước không đạt tiêu chuẩn để sản xuất bia thì phải xử lý. Xử lý nước bao gồm: Lắng trong và lọc, làm mềm nước và cải tạo thành phần sinh học và hoá 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 cho nước sạch về phương diện sinh học.
I.5 Chủng nấm men
Trong lên men bia thường sử dụng 2 loài nấm men sau:
Saccharomyces cerevisiae:
Là nấm men nổi, phân bố chủ yếu ở các lớp chất lỏng trên bề mặt của môi trường. Trong suốt thời gian lên men và thậm chí quá trình đã kết thúc tế bào vẫn cứ trôi lơ lửng trong bia non, khả năng kết lắng của chúng rất kém. Mặt khác chúng chỉ hấp thụ và lên men được 1/3 Rafinoza.
Saccharomyces carlbergensis
Là nấm men chìm thích nghi với điều kiện sinh trưởng và phát triển ở nhiệt độ thấp hơn. Chúng phân bố chủ yếu ở tầng sâu của dịch đường trong thiết bị lên men. Trong quá trình lên men chúng có thiên hướng chìm sâu và kết lắng xuống đáy thùng. Khi quá trình lên men chính kết thúc thì phần lớn lượng sinh khối đã bị kết lắng. Ở nhiệt độ 0oC, nấm men chìm vẫn có khả năng lên men, trong khi đó chỉ cần nhiệt độ thấp hơn 10oC một chút, loài nấm men nổi đã trở thành vô hoạt. Hơn nữa nấm men chìm có khả năng hấp thụ toàn bộ phân tử đường Rafinoza.
Từ hai loại nấm men trên ta thấy nấm men chìm có nhiều đặc tính ưu việt hơn nấm men nổi. Vậy trong công nghiệp sản xuất bia chúng ta chọn chủng nấm men Saccharomyces carlbergensis.
II. CHỌN DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT
Sơ đồ công nghệ sản xuất bia
L¾ng xo¸y
CÆn
Lµm l¹nh nhanh, bæ sung O2
NÐn
Xö lý
Kh«ng khÝ
NÊm men
Nh©n gièng
Lªn men chÝnh
CO2
Thu håi xö lý
Lªn men phô
Läc trong
Bæ sung CO2
ChiÕt chai
Thanh trïng
D¸n nh·n
XÕp kÐt
Men s÷a
Xö lý
Malt
NghiÒn
G¹o
Hå ho¸
Röa b·
B·
NghiÒn
§êng ho¸
Läc dÞch ®êng
B·
NÊu hoa
Hoa
Malt lãt 10%
PHẦN III. THUYẾT MINH DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ
III.1 Nghiền nguyên liệu
III.1.1 Nghiền malt
- Mục đích : Phá vỡ liên kết cơ học của hạt tạo điều kiện hoạt hoá hệ enzym của hạt lên mức tối đa trong thời gian đường hoá nhưng vẫn giữ được lớp vá trấu không bị vụn nát để phục vụ quá trình lọc dịch đường.
- Các phương pháp nghiền malt : tiến hành nghiền theo 2 phương pháp là nghiền khô và nghiền ướt.
* Nghiền khô : được chia làm các loại
Nghiền khô thường
Nghiền kh« cã phun ẩm vá trấu ( cã t¸c dụng giữ cho vỏ trấu kh«ng bị nát trong quá trình nghiền )
Nghiền khô mịn : đây là phương pháp thường áp dụng cho nghiền malt lót
Nhìn chung các phương pháp nghiền khô đều có ưu điểm chung là ta có thể nghiền trước khi nấu một ngày. Nhưng với công nghệ sản xuất ngày nay khả năng tự động hoá cao thì đây không thể coi là ưu điểm để lợi dụng .
* Nghiền ướt: có hai phương pháp sau
Nghiền malt ướt sau khi đã ngâm nước
Nghiền malt ướt không ngâm
Ưu điểm chung của phương pháp nghiền ướt là giữ được vá trấu để phục vụ cho quá tr×nh läc. Ngoài ra phương pháp này còn có ưu điểm là hạn chế sự hoà tan của chất chát có mặt trong vỏ trấu, các chất lạ hoà vào dịch đường làm ảnh hưởng tới chất lượng bia thành phẩm.
- Thiết bị nghiền malt : Thiết bị nghiền malt là loại máy nghiền bốn trục một sàng
Cấu tạo: Máy có hai cặp trục được đặt ở phía trên và phía dưới. Ở giữa người ta đặt một sàng rung phân loại. Malt khi đưa vào sẽ được nghiền ở cÆp trục thứ nhất sau đó sẽ qua sàng phân loại, phần bột mịn sẽ lọt qua sàng và được gom vào thùng chứa tạm. Còn phần lớn hơn không lọt qua sàng lại được nghiền tiếp bởi cặp trục thứ hai nằm ở phía dưới. Chiều dài của các cặp trục là khác nhau, nó phụ thuộc vào công suất của từng loại máy, dao động từ 350 – 1250 mm , đường kính của các trục dao động từ 200 – 300mm. Người ta có thể điều chØnh độ mịn của sản phẩm nghiền bằng cách điều chỉnh khoảng cách giữa hai trục. Nếu khoảng cách này càng nhỏ thì sản phẩm nghiền càng mịn.
Yêu cầu của malt sau nghiền :
- Vỏ trấu: 15 – 18%
- Tấm thô: 18 – 22%
- Tấm mịn: 30 – 35%
- Bột : 25 – 35%
Tiến hành:
Malt được chứa trong các bao polyetylen khối lượng 50kg được đưa đến và đổ vào phễu chứa malt chưa nghiền, từ đây malt sẽ được gầu tải vận chuyển lên phễu có đặt cân điện tử định lượng để cân malt, khi lượng malt đã đủ theo định lượng ban đầu thì việc vận chuyển malt lên phễu này được dừng lại và lúc này malt từ phễu này chuyển vào phễu chứa malt của máy nghiền bằng gầu tải, malt trước khi vào nghiền sẽ được phối trộn với nước ở 450C theo tỷ lệ malt: nước là 1: 5.
Sau khi nghiền dịch malt sẽ được bơm pittong bơm vào nồi đường hoá.
III.1.2 Nghiền gạo
- Mục đích :Phá vỡ cấu trúc của hạt tinh bột tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình hồ hoá đạt hiệu quả cao, tăng diện tích tiếp xúc của tinh bột với nước trong quá trình hå hoá .
- Thiết bị :Do hạt gạo có cấu trúc tinh bột bền vững nên ta chọn máy nghiền búa mới có khả năng nghiền mịn, hạt gạo càng được nghiền mịn thì quá trình hồ hoá càng đạt hiệu quả cao. Máy nghiền búa có cấu tạo gồm một sàng phân loại, một bộ phận trục quay có gắn trực tiếp với môtơ, trên trục có gắn các đĩa, trên đĩa có gắn các búa ( hay các dao chém ). Ở đây do yêu cầu độ mịn của bột cao nên ta chọn cơ cấu là các lưỡi dao chém bằng thép. Khi môtơ quay ( khoảng 2940vòng/phút ) sẽ truyền chuyển động đến trục ,đĩa và tới các dao chém, các dao chém này ngay lập tức chém nát các hạt gạo tạo thành dạng bột mịn, sau đó nó được hút thông qua hệ thống quạt rồi được phân riêng bằng hệ thống xyclon hoặc túi lọc ...
- Kết quả sau quá trình nghiền :
- Tấm lớn < 25%
- Tấm nhở > 35%
- Bột mịn > 75%
TiÕn hµnh :
Tương tự như malt, gạo được chứa trong các bao polyetylen khối lượng 50kg, gạo sẽ được đổ vào phễu chứa gạo chưa nghiền. Từ đây gạo sẽ được gầu tải chuyển vào phễu chứa gạo chưa nghiền của máy nghiền và đi vào máy nghiền. Sau khi nghiền, bột gạo được chứa ở phễu chứa gạo đã nghiền và từ đây bột gạo được gầu tải chuyển lên phễu có đặt cân điện tử định lượng để cân lượng bột gạo cần thiết cho mẻ nấu. Để vận chuyển bột gạo vào nồi nấu ta dùng vít tải.
III.2 Quá trình hồ hoá
- Mục đích: Hoạt hoá tinh bột và thuỷ phân một phần để tạo điều kiện cho giai đoạn đường hoá đạt hiệu quả cao, đồng thời giai đoạn này cũng hoà tan một phần chất chiết vào dịch đường. Trong quá trình nấu để tăng hiệu quả trích ly và đương hoá nguyên liệu người ta có bổ sung enzym hoặc malt lót. Tuỳ thuộc vào công nghệ sản xuất của từng nhà máy mà người ta có thể sử dụng lượng malt lót theo tỷ lệ thích hợp kèm theo với chế phẩm enzym, ở giai đoạn này chế phẩm enzym thường dùng là Termamyl. Dïng chÕ phÈm enzym Termamyl ®Ó ph¸ vì mµng tinh bét,biÕn chóng thµnh tr¹ng th¸i hoµ tan trong dung dÞch vµ thuû ph©n mét phÇn tinh bét.
Chế phẩm Termamyl có bản chất là enzym –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 Ca. Enzym này thuỷ phân tinh bột ở mối liên kết –1, 4 glucozit trong phân tử amiloza và amilopectin. Nhờ vậy tinh bột sẽ chóng bị phân giải thành dextrin tan trong nước.
Enzym 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 lương Ca2 + nhât định (khoảng từ 50 – 70 ppm Ca2 +)
Dùng enzym này có thể thay thế một phần malt lót (khoảng 5% so với lượng bột)
- Thiết bị hồ hoá: Thiết bị được dùng có thân hình trụ, đáy và đỉnh h ×nh cầu , được làm bằng thép không gỉ ,có cấu tạo hai vỏ ở giữa hai lớp vỏ là vùng cung cấp hơi đốt . Đáy thiết bị có bố trí cánh khuấy có tác dụng đảo đều dịch cháo trong quá trình nấu tăng cường quá trình truyền nhiệt và chống hiện tượng khê .Ngoài ra thiết bị còn được bố trí nhiệt kế kết nối trực tiếp với máy tính để theo dõi nhiệt độ trong quá trinh nấu ,các van an toàn, đồng hồ đo áp suất, đường cấp nước nóng để nấu, đường cấp nước rửa , đường bơm dịch sang nồi malt , đường nước thải ,van xả nước ngưng ...
Tríc khi tiÕn hµnh hå ho¸ th× tiÕn hµnh vÖ sinh nåi nÊu b»ng níc nãng. Sau ®ã míi ®a bét g¹o ®· ®îc hoµ trén víi níc 450C theo tû lÖ bét g¹o : níc lµ 1 :5 ®ång thêi bËt c¸nh khuÊy cho toµn bé lîng bét hoµ tan ®Òu vµo níc vµ trong qu¸ tr×nh hå ho¸ kh«ng bÞ vãn hoÆc ch¸y kÐt, ®ång thêi t¨ng cêng qu¸ tr×nh truyÒn nhiÖt. Trong nåi hå ho¸ bæ sung thªm 1 lîng malt chiÕm 10% nguyªn liÖu thay thÕ, viÖc bæ sung malt lãt ®Ó nhê ho¹t ®éng cña hÖ enzim cã trong malt thuû ph©n 1 phÇn tinh bét lµm lo·ng dÞch hå ho¸, gi¶m ®é nhít cña ch¸o g¹o. Ngoµi ra trong nåi hå ho¸ ta cßn cho thªm enzym Termamyl vµ CaSO4, h¹ pH cña dÞch xuèng 6 – 6,5 b»ng c¸ch bæ sung axit H3PO4. Ta gi÷ nhiÖt ®é 450C trong 10 phót, ®©y lµ nhiÖt ®é thÝch hîp cho nhãm proteaza ho¹t ®éng. Sau ®ã më van cÊp h¬i ®Ó h¬i ®Ó n©ng nhiÖt ®é cña khèi dÞch lªn 900C, thêi gian n©ng 10C/1phót, gi÷ ë nhiÖt ®é 900C trong 20phót. Ta ®Ó ë nhiÖt ®é 900C lµ v× nhiÖt ®é hå ho¸ cña g¹o lµ 860C cßn nhiÖt ®Ó enzym Termamyl thichs hîp ho¹t ®éng lµ 940C nªn 900C lµ møc gi÷a. Sau ®ã n©ng nhiÖt ®é ®Õn 1000C ®Ó ®un s«i khèi dÞch trong 30 phót ®Ó tinh bét chÝn hoµn toµn t¹o ®iÒu kiÖn cho qu¸ tr×nh ®êng ho¸ tiÕp theo ®îc dÔ dµng. Khi ch¸o chÝn th× ngõng cÊp h¬i råi b¬m sang nåi ®êng ho¸.
III.3 Quá trình đường hoá
Môc ®Ých cña qu¸ tr×nh ®êng ho¸: t¹o ®iÒu kiÖn vÒ nhiÖt ®é vµ pH cña m«i trêng thÝch hîp ®Ó hÖ enzym cã trong malt vµ enzym bæ sung ph©n c¾t protein, amyloza, dextrin bËc cao... thµnh c¸c hîp chÊt hoµ tan vµo níc trë thµnh chÊt chiÕt cña dÞch ®êng.
- Thiết bị đường hoá : Chọn thiết bị hình trụ, đỉnh cầu,cũng được trang bị áo hơi như nồi cháo để cấp hơi đốt cho quá trình. Dưới đáy thiết bị cũng được bố trí cánh khuấy có tác dụng làm đồng đều dịch đường và tăng khả năng trao đổi nhiệt của lớp dịch. Ngoài ra thiết bị còn được trang bị phụ kiện như cửa quan sát, đèn quan sát, nhiệt kế, áp kế ...
Cách tiến hành:
Trong thời gian nấu cháo, tính toán thời điểm nghiền malt để sao cho khi nghiền xong, chuyển malt vào nồi đường hoáđược 20 phút thì cháo sôi được 30 phút. Khi bơm dịch malt vào nồi hồ hoá xong thì bổ sung H3PO4 để hạ pH của nồi đường hoá xuống 5,3 – 5, 4 đây là pH thích hợp cho quá trình thuỷ phân.
Sau khi malt có thời gian ngâm ủ được 20 phút, bơm dịch cháo từ nồi hồ hoá sang sao cho nhiệt độ trong nồi đường hoá lúc này khoảng 520C – 530C và duy trì ở nhiệt độ này 20 phút. Đây là nhiệt độ thích hợp cho enzym proteaza hoạt động mạnh nhất nhằm thuỷ phân protein thành các axit amin, các hợp chất thấp phân tử, những thành phần này trong quá trình công nghệ sẽ góp phần tạo melanoit, tạo bọt và giữ bọt cho bia làm cho bia có hương vị đậm đà màu sắc đặc trưng, ngoài ra nó còn là nguồn dinh dưỡng cho nấm men hoạt động.
Sau đó cấp hơi để nâng nhiệt độ toàn bộ khối dịch lên 63 ¸ 64oC, giữ ở nhiệt độ này 40 phút, nhiệt độ này thích hợp cho enzym ò - amylaza hoạt động thuỷ phân tinh bột thành maltoza và dextrin phân tử lượng lớn. Sau đó tiếp tục cấp hơi nâng nhiệt độ khối dịch lên 73oC, giữ ở nhiệt độ này đến khi đường hoá xong (để biết quá trình đường hoá đã kết thúc chưa dùng phương pháp thử màu bằng iôt, khi dịch đem thử không làm đổi màu iôt thì quá trình đường hoá kết thúc), ở 73oC là nhiệt độ thích hợp cho enzim a – amylaza hoạt động, a – amylaza sẽ phân cắt tinh bột và các dextrin cao phân tử thành glucoza, dextrin thấp phân tử… Cuối cùng sau khi đường hoá xong, nâng nhiệt độ khối dịch lên 78oC rồi bơm đi lọc
III.4 Lọc dịch đường
Mục đích của quá trình lọc dịch đường: Hỗn hợp sau đường hoá bao gồm 2 pha rắn lỏng. Pha lỏng bao gồm nước và các chất hoà tan trong nó: các loại đường, các hợp chất chứa Nitơ thấp phân tử, các dextrin bậc thấp, các chất vô cơ. Pha lỏng này sẽ đi tiếp qui trình công nghệ để tạo ra bia. Pha rắn bao gồm: vỏ trấu, cám, tinh bột chưa thuỷ phân, những hạt li ti khác không cần thiết cho tiến trình công nghệ cần loại bỏ.Vậy quá trình lọc bã malt là tách pha rắn khỏi hỗn hợp để thu nhận dịch đường có thaqnhf phần chưa ổn định để đi tiếp các bước của tiến trình công nghệ.
- Thiờt b? l?c: Ta cú th? dựng mỏy l?c ộp khung b?n ho?c thi?t b? l?c dỏy b?ng
Mỏy l?c ộp khung b?n: cú uu di?m th?i gian l?c nhanh, hi?u su?t cao, d?ch du?ng trong, th? tớch nu?c r?a ớt, di?n tớch chi?m ch? nh?, nang su?t ?n d?nh, khụng ph? thu?c vào quỏ trỡnh nghi?n malt (vỡ khụng dựng l?p v? tr?u ph?c v? cho quỏ trỡnh l?c) nhung cú nhu?c di?m ph?i dựng nhi?u lao d?ng th? cụng thỏo l?p v? sinh thi?t b? và d? b? oxihoỏ khi thỏo d?ch .
Thi?t b? l?c dỏy b?ng: Uu di?m cú kh? nang t? d?ng hoỏ cao t? l?c, t? thỏo bó, v? sinh don gi?n, dung tớch làm vi?c l?n, tục d? l?c nhanh, d?ch l?c khụng b? oxi hoỏ do quỏ trỡnh l?c khụng ti?p xỳc v?i khụng khớ. Nhu?c di?m th?i gian l?c dài .
Cung nhu h?u h?t cỏc nhà mỏy khỏc, ? dõy ta cung ch?n thi?t b? l?c dỏy b?ng. C?u t?o: thi?t b? hỡnh tr? g?m cú hai dỏy, dỏy th?t và gi?. éỏy gi? n?m ? phớa trờn và cỏch dỏy th?t kho?ng 15cm, th?c ch?t dỏy gi? g?m m?t l?p lu?i thộp chỳng du?c ghộp l?i v?i nhau b?i nhi?u ph?n cú hỡnh r? qu?t. Trờn dỏy gi? cú m?t l? r?ng 200 – 300mm dựng d? thỏo bó sau quỏ trỡnh l?c. Ngoài ra thi?t b? cung du?c b? trớ c?a quan sỏt h? th?ng du?ng ?ng d?n nu?c r?a, nu?c v? sinh thi?t b? , cỏnh kh?u , dao c?o bó , h? th?ng bom vớt t?i d? d?y bó ra ngoài ...
Tiến hành quá trình lọc:
Trước khi bơm dịch đường sang nồi lọc thì thiết bị lọc phải được rửa sạch bằng nước sôi. Sau đó bơm nước 800C vào thùng ngập đáy giả khoảng 3 ¸5 cm. Hạ dao cào xuống mức thấp nhất, bơm cháo malt vào nồi lọc, cho hệ thống dao cào quay với tốc độ 15 ¸ 25 vòng /phút để giàn đều bã lên mặt đáy giả. Khi bơm hết cháo vào nồi thì dừng quay hệ thống dao cào và nâng chúng lên ở vị trí cao nhất. Để yên khối cháo 10 ¸ 15 phút, phần bã cháo hình thành lớp lọc: lớp 1 là vỏ trấu lớn, lớp 2 là vỏ trấu cộng tấm, lớp 3 là cặn mịn. Sau khi hình thành lớp lọc mở van xả dịch, trong khoảng 10 ¸ 15 phút đầu dịch chạy ra còn đục ta đem bơm hồi lưu về thùng lọc. Khi dịch đường thoát ra đạt độ trong cần thiết thì bơm sang nồi hoa houblon.
Trong thời gian đầu tốc độ lọc rất nhanh, nhưng khi các mương mao dẫn đã bị lấp bởi các cặn nhỏ li ti thì tốc độ lọc giảm hẳn. Trong Trường hợp như vậy ta hạ thấp dao cào xuống ở mức thấp nhất cho quay 1 ¸ 2 vòng rồi sau đó lại tiếp tục lọc.
Bơm dịch đường ra ngoài đến khi dịch đường còn sấp mặt bã thì ngừng bơm dịch và chuyển sang quá trình rửa bã để tránh hiện tượng bọt khí xâm nhập vào bã. Tiến hành rửa 3 lần.
Hạ dao cào xuống mức thấp nhất, cho nước rửa bã ở nhiệt độ 800C cho dao cào quay để làm lại lớp lọc. Sau đó dừng quay và cho lên ở vị trí cao nhất để yên khối bã trong 10 ¸ 15 phút, và tiến hành lọc, quá trình lọc như ban đầu. Khi kết thúc quá trình rửa bã thì hàm lượng c._.hất hoà tan trong dịch rửa không quá 0,8% khối lượng, khi đó mở van xả bã, hạ dao cào xuống mức thấp nhất và hạ dao gạt bã xuống sát đáy giả và cho quay để đẩy bã ra ngoài.
III.5 Nấu dịch đường với hoa houblon
Mục đích của quá trình:
Trích ly chất đắng, tinh dầu thơm, polyphenol, các hợp chất chứa Nitơ và các thành phần khác của hoa vào dịch đường để tạo cho bia có hương vị đặc trưng.
Polyphenol, chất đắng phản ứng với đạm khả kết tạo thành phức chất màng nhày kết lắng kéo theo các phần tử li ti khác của dịch đường kết tủa làm cho dịch đường trong và tăng độ bền keo của bia.
Tạo melanoid: cải thiện tính chất cảm quan của dịch đường, tăng độ màu của dịch đường.
Polyphenol, chất đắng là những chất có sức căng bề mặt lớn, chúng tham gia vào quá trình tạo bọt và giữ bọt cho bia.
Quá trình đun hoa đưa dịch đường đến nồng độ cần thiết.
Quá trình đun hoa còn mang lại mang lại những khả năng thanh trùng dịch đường tiêu diệt các vi sinh vật tạp nhiễm.
- Thiết bị nấu hoa: Là thiết bị hình trụ làm bằng thép không gỉ chịu nhiệt, có đáy lõm hoặc lồi, nắp hình cầu, ở tâm là ống thoát hơi bên trong có sử dụng thiết bị đun tuần hoàn hình nón. Thiết bị cũng được trang bị áo hơi, các van, cửa quan sát, nhiệt kế nối với máy tính điều khiển quá trình nấu ...
Cách tiến hành:
Dịch đường sau khi lọc được bơm vào thùng đun hoa thì tiến hành mở van xả cấp hơi để nhiệt độ của dịch đường không hạ xuống dưới 700C. Lúc đầu lượng dịch còn ít nên ta mở van bé để đảm bảo dịch đường luôn đạt trên 700C. Khi lượng dịch tăng dần thì lượng hơi cấp vào cũng mạnh dần lên.
Sau khi quá trình rửa bã kết thúc thì tiến hành đun sôi dịch đường và đồng thời nạp 1/3 hoa. Sau tiếp tục đun sôi dịch đường khoảng 60 phút thì nạp 1/3 hoa và đun sôi 30 phút và sau đó cho tiếp 1/3 hoa đun sôi 15 phút thì kết thúc quá trình đun hoa.
III.6. Lắng trong dịch đường
- Mục đích : Sau giai đoạn nấu hoa ,tách bã dịch đường vẫn chứa cÆn gây tác động xấu đến quá trình lên men và giảm chất lượng bia thành phẩm. Quá trình tách cÆn ở giai đoạn này chủ yếu là tách lượng cặn nóng đồng thời lắng trong , ngoµi ra còn có tách dụng làm giảm nhiệt độ của dịch đường đưa dần về nhiệt độ lên men .Lượng cặn tách ra phụ thuộc các yếu tố :
Phương pháp nấu
Phương pháp đường hoá
Loại chế phẩm hoa và lượng hoa đã dùng
Phương pháp lọc và chất lượng quá trình lọc
Quá trình nghiền nguyên liệu
Trong giai đoạn này hàm lượng cặn lắng tách ®îc càng nhiều càng tốt cho chất lượng sản phẩm. Giai đoạn này chủ yếu tách cặn thô và một ít cặn mịn vì cặn mịn còn có tác dụng giữ bọt tạo độ cảm quan cho bia.
Các phương pháp tách cặn thông thường :
Phương pháp cổ điển:dùng hai thiết bị là bể làm nguội đến 60oC và máy làm lạnh dịch đường đến nhiệt độ lên men .Phương pháp này có ưu điểm là đơn giản, ở nhiệt độ 60oC thì tách hầu hết cặn thô. Nhưng trong quá trình tách dịch đường tiếp xúc với không khí nên dễ bị nhiễm khuẩn.
Phương pháp hiện đại: làm nguội và tách cặn trong hệ thống kín. Ưu điểm của phương pháp là tránh cho dịch đường tiếp xúc với không khí dễ bị nhiễm khuẩn. Nhưng cũng có nhược điểm là thao tác phức tạp thiết bị đòi hỏi chế tạo với công nghệ cao.
Ở đây ta thực hiện quá trình tách cặn bằng thiết bị lắng xoáy .
- Thiết bị lắng xoáy: Thùng được làm bằng thép không rỉ ,đáy có độ nghiêng từ 8 – 10% . Thùng cũng có cửa, đèn quan sát, nhiệt kế. Trên đỉnh có bố trí ống thông hơi cao từ 5 – 6m, bên trong có đường dẫn nước rửa vệ sinh thiết bị ..
- Tiến hành :Dịch đường được bơm vào thùng theo phương tiếp tuyến cách đáy ¼ chiều cao thùng theo đường ống dẫn dịch. Sau 15-20 phút thì nhiệt độ hạ xuống 900C ( do diện tích bề mặt bay hơi lớn nên quá trình tản nhiệt diễn ra nhanh ) trong thời gian này các cặn có kích thước lớn trong dịch đường được kết lắng xuống đáy thùng và có thể dễ dàng tách ra được gọi là kết tủa nóng hay cặn thô. Thành phần chủ yếu của kết tủa nóng là polysacharit, các phức chất của protit và polyphenol. Sự có mặt của kết tủa nóng này trong dịch đường sẽ làm qúa trình lên men nhanh chóng trong 2-3 ngày đầu sau đó ảnh hưởng không tốt gây bẩn cặn men sau này, khó xử lý, khó lọc bia. Mở van dẫn dịch đường bơm sang thiết bị làm lạnh nhanh, còn cặn lắng thì bị hút vào tâm thùng lắng xuống đáy, mở van để tháo cặn này đi. Cặn được tách là do lực ly tâm của dòng xoáy tạo ra và độ nghiêng của đáy thùng, toàn bộ thời gian lắng trong khoảng 30 phút
III.7. Làm lạnh nhanh
- Mục đích: Đưa nhiệt độ của dịch đường về nhiệt độ thích hợp của quá trình lên men đồng thời có tác dụng ngăn chặn sự phát triển của tạp khuẩn. Tạo điều kiện cho quá trình kết lắng các hợp chất hữu cơ chịu nhiệt. Các kết tủa thô sẽ bị kết lắng khi nhiệt độ xuống 60oC và một phần kết tủa mịn sẽ kết lắng khi nhiệt độ xuống dưới 10oC.
Ngoài ra quá trình làm lạnh dịch đường còn tạo điều kiện tốt cho sự bão hoà O2 cung cấp cho quá trình sinh trưởng và pháp triển của nấm men.
- Cấu tạo thiết bị: Máy lạnh nhanh được dùng là loại thiết bị trao đổ nhiệt tấm bản kín. Thiết bị được cấu tạo bởi những tấm bản gấp sóng (để tăng diện tích tiếp xúc với chất trao đổi nhiệt) chúng được chế tạo bởi những tấm thép không rỉ ,chịu nhiệt. Các tấm đều có hình chữ nhật ở bốn góc có gắn bốn tai trên mỗi tai có đục lỗ tròn. Do đó khi lắp chúng kít lại với nhau đặt vào khung sẽ tạo thành bốn mương dẫn dịch đường vào ra và tác nhân lạnh vào ra. Dịch đường nóng được bơm vào một trong hai đường dẫn phía trên, lúc đi ra thì nó theo đường mương dẫn dưới nhưng ngược phía. Tác nhân lạnh cũng được bố trí đi như vậy nhưng ngược chiều.
- Tiến hành :Dịch đường sau quá trình lắng xoáy đang ở nhiệt độ khoảng 90oC được đưa qua thiết bị lạnh nhanh gồm hai vùng
Vùng làm lạnh trung gian: dùng t¸c nhân làm lạnh là nước lạnh có tác dụng hạ nhiệt độ dịch đường xuống còn 40 – 50oC
Vùng làm lạnh đưa nhiệt độ nhiệt đường về nhiệt độ thích hợp cho quá trình lên men, khoảng 14oC với tác nhân làm lạnh là EtilenGlycol. Sau khi làm lạnh dịch đường được bổ sung O2 vô trùng ngay trên đường ống bơm dịch ,trung bình là 6 – 8 mgO2/lít dịch đường. Thiết bị lạnh nhanh phải được vệ sinh định kỳ để tránh nhiễm khuẩn và bám cặn làm giảm hệ số trao đổi nhiệt của thiết bị.
Ưu điểm của thiết bị loại này: Không cồng kềnh ,vệ sinh trong chu trình kín và hầu như không nhiễm tạp vi sinh vật.
III.8. Sục khí và cấp nấm men
Mục đích: Hòa trộn nấm men với dịch đường đồng thời cấp thêm một lượng O2 để nấm men có thể sinh trưởng, phát triển trong quá trình lên men.
Quá trình cấp nấm men và sục khí diễn ra như sau:
Dịch đường sau khi qua thiết bị lạnh nhanh đã có nhiệt độ thích hợp cho quá trình lên men chính (12¸15oC) được bơm qua thiết bị sục khí. Không khí từ xưởng khí nén được đưa qua một hệ thống lọc khí để loại bỏ tạp chất và được xé nhỏ thành nhiều dòng khí vào hòa trộn với dịch đường. Lượng khí sục khoảng 15 lít không khí /phút, thời gian sục 40¸50 phút, đảm bảo hàm lượng O2 hòa tan trong dịch khoảng 6 mg /lít.
Nấm men được nuôi trong thùng nhân men giống cấp 1, cấp 2 hoặc thùng thu hồi men sữa. Dịch đường sau khi sục khí sẽ hòa trộn với dịch nấm men trên đường ống bơm tới các tank lên men. Lượng nấm men hòa trộn cỡ khoảng 10% thể tích so với tổng lượng dịch đường đưa đi lên men.
III.9. Nhân giống nấm men
Men giống sử dụng thuộc chủng nấm men chìm Saccharomyces carlsbergensis. Men giống sử dụng có thể nhân từ chủng thuần khiết hoặc tái sử dụng men sữa.
• Nhân giống từ chủng thuần khiết:
Quá trình này tiến hành theo hai giai đoạn: giai đoạn nhân trong phòng thí nghiệm và giai đoạn nhân trong điều kiện sản xuất. Lượng men giống sử dụng chiếm khoảng 10% so với lượng dịch đường đem đi lên men.
- Nhân trong phòng thí nghiệm: cấy chuyển liên tiếp từ ống thạch nghiêng à ống 10ml à bình tam giác 100ml à bình 1 lít à bình 10 lít. Môi trường nhân giống thường là dịch chiết từ malt, với môi trường 10 lít có thể lấy từ dịch đường hóa.
- Nh©n trong ®iÒu kiÖn s¶n xuÊt: m«i trêng nh©n gièng lÊy trùc tiÕp tõ dÞch ®êng hãa. Cã thÓ tiÕn hµnh sôc khÝ v« trïng trong qu¸ tr×nh nh©n.
• T¸i sö dông men s÷a:
Sau khi kết thúc quá trình lên men chính ta tiến hành tháo sữa men, cứ 100lít dịch đường ta thu được khoảng 15 – 20lít sinh khối nấm men. Lượng sinh khối này gấp khoảng từ 5 – 8 lần lượng nấm men nuôi cấy ban đầu.
Kết thúc quá trình lên men chính cặn men được xả từ đáy tank lên men, cặn này được chia làm 3 lớp: Lớp đầu tiên có màu đen xám được dùng làm thức ăn gia súc ,lớp giữa mịn có màu trắng sữa là lớp men dùng tái sản xuất và lớp trên cùng có màu xám đen cũng dùng làm thức ăn chăn nuôi. Ta quan sát lớp men này bằng mắt thường đế điều chỉnh quá trình xả men.
Sữa men sau khi thu lại được đem đi lọc để tách các tạp chất, các loại cặn có kích thước lớn mà chúng kết tủa trong quá trình lên men. Tiếp theo đó sữa men sẽ được rửa nhiều lần bằng nước lạnh vô trùng ở nhiệt độ từ 5 – 6oC để tách các tế bào già cỗi đã chết. Trong quá trình rửa ta để yên khoảng 40 phút để nấm men khoẻ kết lắng còn dịch đục phía trên sẽ bị loại bỏ, ta tiến hành rửa nhiều lần có kiểm tra đến khi đạt yêu cầu thì dừng. Sau đó đem sát trùng để tiêu diệt vi sinh vật lạ, cuối cùng đem bảo quản bằng nước lạnh ở nhiệt độ 0oC.
Trước khi dïng cho lần sản xuất tiếp theo ta cần hoạt hoá với dịch đường theo tỷ lệ 1:4 trong thiết bị nhân men có cánh khuất và sục khí vô trùng. Khi có lượng tế bào nảy chồi đạt yêu cầu và độ cồn đạt 0.3% thì ta kết thúc quá trình hoạt hoá.
Trong trường hợp nấm men bị nhiễm tạp thì cần được xử lý bằng dung dịch H2SO4 1% với tỷ lệ 0,3lít/1lít nấm men đặc để đưa PH về khoảng 2,5 và giữ trong 1giờ, rồi đem loại bỏ cặn bẩn sau đó đem trung hoà lượng axít thừa bằng NaHCO3 đến PH = 4,8 – 5,2. Sau khoảng 10 phút thì sữa men đã được trung hoà, cuối cùng ta đem rửa bằng nước lạnh vô trùng ở 2oC. Người ta có thể tái sử dụng sữa men từ 10 – 12 lần: Nấm men thế hệ thứ nhất ( từ thiết bị nhân giống cấp 2 đưa vào sản xuất ) cho bia chất lượng chưa ngon. Thế hệ 2 cho chất lượng tốt hơn. Từ thế hệ 3 – 6 cho chất lượng bia đạt mức tốt nhất. Từ thế hệ 7 – 12 cho chất lượng kém dần sau đó thoái hoá và cuối cùng chúng được xả đi.
III.10. Lên men
Qu¸ tr×nh lªn men chia lµm 2 giai ®o¹n: lªn men chÝnh vµ lªn men phô.
- Thiết bị lên men: Bao gồm hệ thống các tank chứa được đặc sát nhau ngoài trời, có lớp vá làm bằng inox, bên trong được trang bị từ 3 – 5 áo lạnh, có nhiệt kế được nối với hệ thống điều khiển trung tâm. Ngoài ra còn bố trí đường vào, ra của tác nhân lạnh,đường cip, nắp mở trên mỗi tank.
a. Lên men chính
Mục đích: Chuyển đường trong dịch đã được houblon hóa thành rượu, CO2, glyxerin, rượu bậc cao, axit hữu cơ, este... dưới tác dụng của nấm men.
Quá trình lên men chính diễn ra như sau:
Bơm dịch đường đã được cấp O2, hòa trộn với nấm men và làm lạnh tới nhiệt độ 10¸12oC vào tank lên men.
Quá trình lên men chính được chia thành 4 thời kỳ
+ Thời kỳ 1: nấm men hấp phụ oxy và sinh sản (nhân giống), khi men dậy (sau 24¸48 giờ ) có biểu hiện như các bong bóng bám quanh thùng và trên bề mặt của dịch men, nhiệt độ tăng 0,50C.
+ Thời kỳ 2: (48¸72 giờ) quá trình lên men liên tục và mạnh, một lớp bọt nhạt như kem nổi trên bề mặt dịch đường. Lớp bọt phát triển cao thành “cục” đầu tiên màu trắng đến cuối giai đoạn thì ngả sang màu hơi nâu. Hàm lượng chất hoà tan giảm 2¸2,5% (trung bình 0,7¸1% ngày/đêm). Nhiệt độ tăng 1¸1,50C.
+ Thời kỳ 3: ( 72-144 giờ ) đạt được sự lên men sâu nhất kéo dài trong hai ngày đêm tiếp theo. Lượng bọt tạo ra lên cao đến mức cực đại, tạo thành những màng lớn. Kích thước của bọt to trông rất thô, trên mặt bọt đã bắt đầu ngả màu xám nâu. Sang đến giai đoạn cuối của giai đoạn này thì bọt bắt đầu xẹp xuống. Hàm lượng chất hoà tan giảm khoảng 2,5 ¸ 3,0 (trung bình 1,5%/ngày, đêm) còn nhiệt độ có chiều hướng tăng rất mạnh. Ở giai đoạn này phải tiến hành làm lạnh cục bộ để dịch lên men hạ về nhiệt độ ban đầu.
+Thời kỳ 4 : (gồm 2¸3 ngày cuối cùng) Đến đây thì tốc độ lên men đã giảm. Lý do là hàm lượng chất hoà tan đã bị tiêu hao gần hết, mặt khác là do hạ nhiệt độ của bia non. Bọt xẹp hết, trên bề mặt của bia non phủ một lớp bọt màu xám-nâu. Hàm lượng chất hoà tan giảm khoảng 0,8¸1%, t0 giảm 3¸40C. Trong giai đoạn này nấm men và nhiều cặn khác dần dần được kết lắng, bia non dần trong hơn.
Trong hai ngày lên men đầu tiên nhiệt độ lên men của dịch đạt tới 14oC ,nhiệt độ này sẽ được duy trì cho tới khi dịch lên men đạt đến nồng độ cần thiết .Từ ngày thứ 3 đến ngày thứ 5 phần trên của tank lên men được duy trì ở nhiệt độ 13 – 14oC phần dưới ta để ở nhiệt độ thấp hơn từ 10 – 12oC .Nhiệt độ này tiếp tục giữa cho tới khi hàm lượng chất hoà tan trong dịch đường giảm xuống còn 2,2 – 2,6% thì kết thúc quá trình lên men chính. Thời gian lên men chính kéo dài từ 5 – 8 ngày, mật độ gieo cấy nấm men khoảng 1triệu tế bào/1ml. Trong quá trình lên men cần thường xuyên theo dõi biểu hiện của dịch lên men, đo độ đường, độ chua và mật độ tế bào. Nếu thấy quá trình lên men có những biểu hiện bất thường như nhiễm khuẩn (độ đường giảm chậm hoặc đứng yên ,độ chua tăng cao) thì ta phải sử lý ngay bằng các hạ PH của dịch sau đó bổ sung nấm men khoẻ ...
Kết thúc giai đoạn lên men chính lượng CO2 tạo ra áp suất trên bề mặt dịch đạt từ 2,5 – 3 kg/cm3 .
b. Lên men phụ
Mục đích: ổn định các thành phần của bia, tăng độ bền keo của bia, hình thành các sản phẩm phụ tạo hương vị hài hòa cho bia, tạo bọt, ức chế vi sinh vật có hại phát triển...
Quá trình lên men phụ ta hạ nhiệt độ của dịch phần đáy xuống còn 2oC và giữ ở nhiệt độ này 2 ngày cho nấm men kết lắng. Sau đó ta bắt đầu làm lạnh phần thân của tank lên men và hạ đồng đều nhiệt độ của khối dịch xuống từ 0 – 2oC. Áp suất dư trong tank khống chế từ 0,5 – 0,7 kg/cm2, khi ấy quá trình lên men phụ bắt đầu và được kéo dµi từ 5 – 7 ngày. Thực tế trong quá trình lên men phụ lượng đường vẫn tiếp tục được chuyển hoá thành rượu và CO2 nhưng rất ít. Trong quá trình lên men phụ tạo điều kiện cho CO2 tan tốt vào bia, giảm lượng diaxetyl (khi môi trường nghèo dinh dưỡng thì nÊm men sẽ chuyển hoá diaxetyl thành rượu đa chức). §ể giảm lượng diaxetyl từ 0,4 mg/l xuống còn 0,2 mg/l thì cần đến 2 tuần (theo quy định thì hàm lượng diaxetyl cho phép ≤ 0,2 mg/l). Ngoài ra trong quá trình lên men phụ còn tạo ra các axit như axetic ( CH3COOH ), Sucxinic ...Glyxerin, este tạo hương vị đậm đà cho bia. Trong quá trình lên men phụ một số hợp chất kết lắng làm cho bia trong suốt tạo tính cảm quan.
Sau khoảng 10 ngày sính khối nấm men được xả ra ngoài và sau khi kết thúc quá trình lên men phụ lại đươc xả ra một lần nữa.
Một số tiêu chuẩn đánh giá chất lượng bia non:
+ Nồng độ đường sót: 1,5 – 2,5o
+ Độ cồn: 3 – 5%
+ Độ chua: 1,2 – 1,7ml (số ml NaOH dùng để trung hoà)
+ Hàm lượng: CO2 3 – 4,5g/l
III.11. Lọc bia
Mục đích: Bia sau khi lên men đã được làm trong tự nhiên (nhờ quá trình lắng khi lên men phụ) nhưng chưa đạt mức độ cần thiết. Do đó, cần phải lọc tiếp để loại bỏ hoàn toàn cặn, kết tủa..., tăng độ bền của bia, tăng giá trị cảm quan, ổn định các thành phần cơ học...
- Thiết bị lọc bia: Có nhiều loại thiết bị lọc bia nhưng được phổ biến hơn cả vẫn là máy lọc khung bản và máy lọc đĩa. Ở đây ta dùng máy lọc khung bản , gåm hai bộ phận chính: phần khung và phần bản, có cấu tạo hình chữ nhật, trên bốn góc có gắn các lỗ tròn, khi ghép chúng lại với nhau sẽ tạo thành bốn đường dẫn bia vào và bia ra. Trong quá trình lọc sử dụng bột trợ lọc diatomit, dưới tác dụng của bơm ly tâm bia sẽ được đẩy vào sau đó bám đều lên lớp vải lọc tạo màng lọc. Quá trình lọc được thực hiện kín tránh tiếp xúc với không khí bên ngoài dễ nhiễm khuẩn và tổn thất CO2, thời gian lọc càng rút ngắn càng tốt. Trong quá trình lọc có thể làm giảm lîng chất hoà tan trong bia nên người ta chỉ thực hiện lọc một lần để đảm bảo tính cảm quan cho bia thành phẩm. Để giảm tối thiểu sự mất mát CO2 trong quá trình lọc người ta thường tiến hành lọc bia ở nhiệt độ thấp khoảng 0oC.
Quá trình lọc gồm 2 giai đoạn: giai đoạn tạo màng lọc và giai đoạn lọc.
Giai đoạn tạo màng lọc: hòa bột diatomit vào cùng một lượng bia (tỷ lệ bột: bia = 1 : 8) trong thùng khuấy rồi bơm vào thiết bị lọc để tạo màng lọc. Bơm tuần hoàn lượng bia này cho tới khi bia ra có độ trong cần thiết thì khóa van thùng chứa bột trợ lọc.
Giai đoạn lọc: bơm bia vào để tiến hành lọc. Trong quá trình lọc, cần liên tục bổ sung bột trợ lọc bằng bơm định mức. Ngoài ra, có thể bổ sung các chất chống keo tụ, chất kết tủa protit còn sót...
Bia sau lọc được bơm sang các tank chứa bia trong để ổn định và bão hòa CO2.
III.12. Tàng trữ, ổn định bia và bão hòa CO2
Mục đích: Bia sau khi lên men đã được làm trong tự nhiên (nhờ quá trình lắng khi lên men phụ) nhưng chưa đạt mức độ cần thiết. Do đó, cần phải lọc tiếp để loại bỏ hoàn toàn cặn, kết tủa..., tăng độ bền của bia, tăng giá trị cảm quan, ổn định các thành phần cơ học...
- Thiết bị: quá trình tàng trữ và bão hoà CO2 được thực hiện trong thiết bị hình trụ đáy côn hoặc chỏm cầu. Thiết bị có hệ thống áo lạnh ,nhiệt kế ,bên trong có gắn hệ thống kim phun CO2, lớp vỏ thiết bị được làm bằng inox chịu áp lực.
Quá trình tàng trữ, ổn định bia và bão hòa CO2 diễn ra như sau:
Bơm một lượng CO2 vào trước để đẩy hết không khí có trong tank ra ngoài, tránh không để bia bị oxy hóa do tiếp xúc với O2. Sau đó, bơm bia đã lọc vào tank từ dưới lên.
Khi đã bơm hết bia, tiến hành bão hòa CO2 cho tới khi hàm lượng CO2 trong bia đạt 4,5¸5 g/lít.
Trong quá trình tàng trữ bia, duy trì áp suất trong tank ở »1,8 kg/cm2 và thu hồi CO2 khi cần thiết.
III.13. Hoàn thiện sản phẩm
Bia chai
Bia sau một thời gian tàng trữ được bơm sang phân xưởng chiết chai để nạp vào các chai.
Chai Rửa chai Chiết chai Dập nút Thanh trùng
Chai loại 0.5l màu xanh và màu nâu ,có khả năng hấp thụ một số tia bức xạ ngoài trời để giữ độ trong lâu. Chai đem chiết phải đủ tiêu chuẩn vµ ®îc vệ sinh sạch sẽ.
Máy chiết làm việc theo nguyên tắc đẳng áp có ưu điểm :
Hạn chế được bia tiếp xúc với không khí.
Bia không bị trào bọt, ít tổn hao CO2.
Chiết rót nhanh đúng định mức.
Tự động hoá hoàn toàn
Quá trình chiết chai được thực hiện theo dây chuyÒn sau
Bia đã bão hoà CO2
Chiết chai
Dập nút
Thanh trùng
Dán nhãn
Xuất xưởng
Xếp két
Chai phải được sản xuất từ loại thuỷ tinh trong suốt màu nâu sẫm , hoặc màu xanh để tránh tác động của phản ứng quang hoá gây ảnh hưởng xấu đến chất lượng sản phẩm.
- Mục đích rửa chai: Diệt hết vi khuẩn, cặn bẩn, kiểm tra chất lượng chai, trước khi đưa vào chiết .
Khi rửa chai đi qua các bộ phận của hệ thống máy rửa : Kiểm tra chất lượng chai, rửa lần lượt ở nhiệt độ 35oC, 65oC ,35oC, nước lạnh.
Cách tiến hành rửa chai:
Ngâm nước nóng 35oCC.
Ngâm xút 65oC 1.5%, phun xút vào chai, phun nước nóng 65oC.
Ngâm nước ấm 35oC.
Ngâm nước lạnh 8oC.
Sau khi rửa chai xong đưa qua bộ phận sấy và qua bộ phận kiểm tra để loại bỏ các chai không đạt yêu cầu, sau đó chai theo băng chuyền đưa đến bộ phận chiết chai theo nguyên lý đẳng áp. Một bánh xe hình sao sẽ gạt từng chai một vào đĩa qua pít tông. Trong quá trình chuyển động quay pit tông đẩy chai lên đúng mức và được đầu cao su chụp chặt và chai tiếp tục quay khi qua hết một vòng thì quá trình chiết bia vào chai kết thúc. Giống như máy chiết, máy dập nút chuyển dịch theo một hướng theo khuôn dập và dập từng nút vào miệng chai. Đúng vào thời điểm đó thì pít tông lên xuống đóng chặt vào chai. Tốc độ dập nút bằng với tốc độ chiết.
Sau giai đoạn dập nút là giai đoạn soi chai bằng máy soi tự động loại bỏ những chai vơi, chai lệch nút, chai không trong hay chưa đạt bất kỳ một tiêu chuẩn nào. Sau đó thì theo băng tải tới máy thanh trùng.
Thanh trùng .
Mục đích : Dưới tác dụng của nhiệt độ 65-70oC, trong thời gian từ 15-20 phút, các tế bào nấm men, các vi sinh vật sống bị tiêu diệt hoặc bị làm yếu đi, tăng thời hạn sử dụng và chất lượng cho sản phẩm.
Chế độ thanh trùng: Dùng hơi ra nhiệt cho nước, sau đó dùng nước thanh trùng cho bia. Nhiệt độ thanh trùng là 65-700C.
Sau khi trung hoà thì làm nguội chai đến nhiệt độ thường và được xì khô bằng khí nén và tiến hành hoàn thiện sản phẩm.
Dán nhãn và xếp két.
Trước khi dán nhãn phải xì khô và lau sạch chai.
Nhãn phải đạt tiêu chuẩn: Ghi tên nhà máy bia sản xuất, đăng kí chất lượng, ngày, tháng sản xuất, thời hạn sử dụng do nhà nước cấp. §Æc biệt hình thức nhãn phải được trang trí đẹp, bắt mắt.
Chai sau khi dán nhãn được xếp vào két và xuất xưởng và đưa đến nơi tiêu thụ.
Yêu cầu nơi bảo quản bia: Kho đảm bảo thoáng, sạch, thông gió và chiếu sáng tốt. Không làm ảnh hưởng đến chất lượng bia trong suốt quá trình bảo quản.
4Một số tiêu chuẩn đánh giá bia thành phẩm
• Các chỉ tiêu cảm quan:
Độ bọt: khi rót bia ra cốc, bia phải có bọt trắng mịn, từ đáy cốc luôn có các bọt khí li ti nổi dần lên bề mặt. Chiều cao lớp bọt > 2cm, thời gian hết bọt > 2 phút.
Mùi và vị: bia phải có vị đắng đặc trưng, hương thơm nhẹ, không quá nhạt, không có vị lạ.
Màu sắc và độ trong: bia có màu vàng sáng đặc trưng, trong suốt, không được có cặn bẩn.
• Các chỉ tiêu hóa học:
Độ cồn: 4,6 ± 0,2.
Độ đường sót: 1¸2%.
Hàm lượng CO2: 4,5¸5 g/lít.
Hàm lượng diaxetyl: £ 0,2 mg/lít.
Chất khoáng: 0,14¸0,38%.
Đạm tổng: 3,5¸5 g/lít
Este: 15¸50 mg/lít.
Aldehit: 10¸15 mg/lít.
PHẦN III: TÍNH CÂN BẰNG SẢN PHẨM
A. Kế hoạch sản xuất của nhà máy
Giả thiết 1 năm nhà máy sản xuất 300 ngày, những ngày còn lại là thời gian nghỉ để sửa chữa, bảo dưỡng thiết bị, máy móc và vệ sinh nhà xưởng ...
Mỗi năm chia ra là 4 quý, mỗi quí 3 tháng, mỗi tháng sản xuất 25 ngày, mỗi ngày sản xuất 4 mẻ. Bia sản xuất quanh năm nhưng sản lượng bia nhiều hay ít phụ thuộc vào thời tiết trong năm: mùa nóng hay mùa lạnh.
Kế hoạch sản xuất theo các quý như sau:
Quý
I(1 - 3)
II(4 - 6)
III(7 - 9)
IV(10 - 12)
3.5 triệu lít
6 triệu lít
6 triệu lít
4.5 triệu lít
Năng suất: 20 triệu lít 2 /năm
Sản phẩm: 100% bia chai từ dịch đường 120Bx
Lựa chọn phương án sản xuất:
Dùng 1 dây chuyền làm việc trong phân xưởng nấu.
Sau 4 mẻ nấu của mỗi ngày đem lên men một lần vào một thùng lên men.
Tính toán cân bằng vật liệu và kích thước thiết bị theo hai quý II và III là hai quý có sản lượng cao nhất.
Mỗi quý có 3 tháng, vậy sản lượng một tháng là:
6 . 106 : 3 = 2 x 106 lít/tháng
Năng suất một ngày:
2 x 106 : 25 = 80000 lít / ngày
Nhà máy sản xuất một ngày 4 mẻ
Năng suất một mẻ là: 80000 : 4 = 20000 lít / mẻ
Các chỉ số yêu cầu đối vái nguyên liệu chính cho sản xuất bia là:
Malt có độ ẩm W = 7%, hiệu suất hoà tan là 75% so với chất khô.
Gạo có độ ẩm W = 14%, hiệu suất hoà tan là 85% so với chất khô.
Tỷ lệ nguyên liệu: malt là 70%, gạo là 30%.
Tổn thất khi nghiền cả malt và gạo là 0.5%.
B. Tính cân bằng sản phẩm cho 1000l bia chai
1.Quá trình chiết bia tổn thất 3%, lượng bia đã bão hoà CO2:
1000 : (1 – 0,03) = 1030, 9 lít
2. Quá trình sục CO2 tổn thất 0,5%, thể tích bia trước bão hoà CO2:
1030,9 : (1 – 0,005) = 1036, 1 lít
3. Quá trình lọc bia tổn thất 1%. Lượng bia trước khi lọc:
1036,1 : (1 – 0,01) = 1046, 6 lít
4. Quá trình lên men chính và phụ tổn thất 4% nên dịch đường đưa đi lên men là:
1046,6 : (1 – 0,04) = 1090, 2 lít
5. Quá trình lắng trong và lạnh nhanh tổn thất 3% dịch. Lượng dịch đưa vào làm lạnh là:
1090,2 : (1 – 0,03) = 1123, 9 lít
6.Quá trình lắng và làm lạnh thể tích dịch co 4% nên thể tích dịch đường sau đun hoa là:
1123,9 : (1 – 0,04) = 1170, 7 lít
7. Tại 200C dịch đường 120Bx có d = 1,04831 kg/l nên khối lượng dịch sau nấu hoa là:
1123,9 x 1,04831 = 1178,2 kg
Dịch đường có nồng độ 120Bx nên lượng chất chiết là:
1178,2 x 0,12 = 141,4 kg
8. Quá trình nấu và lọc tổn thất chất chiết là 1,5% nên lượng chất chiết cần thiết là:
141,4 : (1 – 0,015) = 143,5 kg
9. Tính khối lượng malt & gạo:
M là khối lượng malt cần dùng, lượng chất chiết có trong malt là:
M x 0,995 x 0,93 x 0,75 = 0,694 M (kg)
Lượng gạo cần thiết là: 3M/7 (kg)
Lượng chất chiết thu được từ gạo là:
3M/7 x 0,995 x 0,86 x 0,85 = 0,312 M (kg)
Tổng lượng chất chiết là: 0,694M + 0,312M = 143,5 (kg)
Þ lượng malt là: M = 142,65 (kg)
Þ lượng gạo là: 3M/7 = 61,14(kg)
10. Tính lượng men.
Thể tích len giống bằng 10% thể tích dịch trước lên men:
1090,2 x 0,1 = 109,02 (lít)
Thể tích men sữa bằng 1% thể tích dịch trước lên men:
0,01 x 1090,2 = 10,9 (lít)
11. Tính lượng bã malt và gạo:
Tổng lượng chât khô của malt và gạo:
142,65 x 0,995 x 0,93 + 61,14 x 0,995 x 0,84 = 183,1 (kg)
Ta có: tổng lượng bã khô: 183,1 – 143,5 = 39,6 (kg)
Bã ẩm thuỷ phần 80% nên lượng bã ẩm là: 39,6 : 0,2 = 198(kg)
Lượng nước trong bã: 198 – 39,6 = 158,4 (kg) tương đương 158,4( l)
12. Tính lượng nước nấu và rửa bã.
Nồi hồ hoá: lượng malt lót 10% so với lượng gạo. Nguyên liệu / nước = 1/5
? Nước cho vào: (61,14 x 0,995) x (1 + 0,1) x 5 = 334,6 (l)
Nước có sẵn trong gạo và 10% malt lót:
61,14 x 0,995 x 0.14 +61,14 x 0,995 x 0,1 x 0,07 = 8,95 (kg) tương đương 8,95(l)
Tổng lượng dịch hồ hoá:
(61,14 x 0,995 + 61,14 x 0,995 x 0,1) x 6 = 401,5 (kg)
Sau đun bay hơi 5% nên dịch sau đun có khối lượng:
401,5 x (1 – 0,05) = 381,425 (kg)
Nồi đường hoá: malt/ nước = 1/4.
Nước thêm vào:
(142,65 x 0,995 – 61,14 x 0,995 x 0,1) x 4 = 543,44 (lít)
Nước có sẵn:
(142,65 x 0,995 – 61,14 x 0,995 x 0,1) x 0,07 = 9,5(kg) tương đương 9,5(l)
Tổng lượng dịch đem đường hoá:
381,425 + (142,65 x 0,995 – 61,14 x 0,995 x 0,1) x 5 = 1080,8 (kg)
Sau đường hoá bay hơi 4%, vây tổng lượng dịch sau đường hoá:
1080,8 x 0,96 = 1037,6 (kg)
Lượng nước trong dịch trước khi lọc:
1037,6 – 183,1 = 854,5 (kg) tương đương 854,5(l)
Lượng nước trong dịch sau đun hoa: 1170,7 x (1 – 0,12) = 1030,2 kg
Trong quá trình đun hoa, lượng nước bay hơi 10% so với tổng lượng dịch trước khi đun. Lượng nước trong dịch trước đun hoa:
1030,2 + 1170,7 x 0,1 = 1147, 27 kg tương đương 1147,27l
Vnước rửa bã + Vnước trong dịch trước lọc = Vnước trong bã + Vnước trong dịch nấu hoa
Þ Vnước rửa bã = Vnước trong bã + Vnước trong dịch nấu hoa - Vnước trong dịch trước lọc
= 1147,27 + 158,4 – 854,5 = 451,17 (lít)
13. Tính các nguyên liệu khác.
Lượng hoa houblon cần dùng tính theo tỉ lệ 2g hoa cánh /lít bia:
2 ´ 1000 = 2000 (g) = 2 (kg)
Dùng 30% cao hoa, 70% hoa viên vì lượng cao hoa tương đương với 6kg hoa cánh & 1kg hoa viên tương đương với 1, 4kg hoa cánh.
Lượng cao hoa là:
Lượng hoa viên là:
14. Tính các sản phẩm phụ.
Bã hoa có độ ẩm 85%, lượng chất khô không hoà tan trong hoa là 60%:
Lượng bã hoa: 2 x 0,6 x100 : 15 = 8 (kg)
Cặn lắng bằng 1,75% nguyên liệu, độ ẩm 80%:
Tổng nguyên liệu sản xuất 1000l bia hơi: 142,65 + 61,14 = 203,8 (kg)
Lượng cặn lắng có độ ẩm 80%: 203,8 x 1,75 : 100 = 3,6 (kg)
Sữa men: cứ 1000l bia cho 20l sữa men w =85%, trong đó 50% được tái sử dụng
Lượng CO2:
C6H12O6 = 2C2H5OH + 2CO2
180g 92g 88g
Khối lượng dịch trước lên men là:
1090,2 ´ 1,047 = 1141,44 (kg)
Lượng chất chiết trong dịch lên men 120Bx:
1141,44 ´ 0,12 = 137 (kg)
Coi toàn bộ lượng đường trong chất chiết là đường glucoza với hiệu suất lên men là 70%, khối lượng CO2 thoát ra là:
CO2 hoà tan vào bia non 2g/l nên khối lượng CO2 hoà tan là:
2 ´ 1036,1 = 2072,2(g) = 2,0722 kg
Khối lượng CO2 thoát ra thu hồi được 70% khối lượng CO2 thoát ra:
70% ´ (46,9 – 2,0722) = 31,4 (kg)
Khối lượng riêng của CO2 ở 20°C là 1,832 kg/m³, thể tích CO2 thu hồi được là:
Độ bão hoà CO2 trong bia là 4,5g/l bia non nên lượng CO2 cần bổ sung là:
1030.9 ´ 4,5 – 2 ´ 1036,1 = 2566.85 (g) = 2,567 kg
Thể tích CO2 bổ sung là:
Tính lượng bột trợ lọc
Chọn bột trợ lọc là diatomit . 1000 lít bia cần dùng 700g bột lọc. Thực chất đây là lượng bột diatomit được bổ sung trong quá trình lọc .Lượng bột diatomit ban đầu cần dùng là 300g/1m2 bề mặt lưới lọc
Lượng enzym cần dùng cho nồi hồ hoá
Sử dụng chế phẩm enzym termamyl với tỷ lệ 0,1% so với lượng gạo thay thế .
Suy ra lượng chế phẩm enzym cần dùng
61,14 ´ 0,995 ´ 0,001 = 0,06 (kg)
Tính lượng hoá chất tẩy rửa
- Dung dịch NaOH: ta chọn dung dịch 8% để tẩy các nồi nấu .Lượng sút được sử dụng 5 lít/m3 thể tích thiết bị
Tổng lượng dịch qua các khâu
401,5 + 1080,8 + 1037,6 +1030,2 = 3550,1 (l) = 3,55 m3
- Lấy hệ số sử dụng thiết bị là 0,75 ,suy ra tổng thể tích
= 4,7 m3
- Lượng sút cần dùng ( sau một ngày vệ sinh một lần )
5 ´ 4,7 ´ 20 = 470 (l)
- Hoá chất tẩy rửa tank lên men và hệ thống nhân men là clozamin 5% ,mỗi m3 thiết bị dùng 5lít .
Hệ số sử dụng thiết bị lấy bằng 0,75 ,suy ra lượng hoá chất cần dùng
lít
Sau mỗi lần lên men vệ sinh một thiết bị một lần
Tính lượng chai, nắp và nhãn
Bia được đóng trong chai 450ml. Quá trình đóng chai tổn thất 3% nên với 1000l bia ta cần: 2290 chai, 2290 nắp, 2290 nhãn.
bảng tóm tắt cân bằng sản phẩm bia chai
Hạng mục
Đơn vị
1000l bia
20000l/mẻ
80000l/ngày
20triệu l /năm
Malt
Kg
142,65
2853
11412
2853000
Gạo
Kg
61,14
1222,8
4891,2
1222800
Cao hoa
Kg
0,1
2
8
2000
Hoa viên
Kg
1
20
80
20000
Men giống
L
109,02
2180,4
8721,6
2180400
Men sữa
L
10,9
218
872
218000
Dịch nóng
L
1170,7
23414
93656
23414000
Dịch lạnh
L
1090,2
21804
87216
21804000
Bia non
L
1046,6
20932
83728
20932000
Bia đã lọc
L
1036,1
20722
82888
20722000
Bia bão hoà
L
1030,9
20618
82472
20618000
Bã ẩm
Kg
198 kg
3960
15840
3960000
Cặn lắng
Kg
3.485
69.7
278.8
69700
Sữa men
L
20
400
1600
400000
CO2 thu hồi
M3
17,14
342,8
1371,2
342800
CO2 bổ sung
M3
1.4
28
112
28000
Nước hồ hoá
L
334,6
6692
26768
6692000
Nước đường hoá
L
543,44
11492.8
45971.2
11492800
Nước rửa bã
L
451,17
10868,8
43475,2
10868800
Bột lọc
kg
0,7
14
56
14000
Chai
Cái
2290
45800
183200
45800000
Nắp
Cái
2290
45800
183200
45800000
Nhãn
Cái
2290
45800
183200
45800000
PHẦN IV: TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ
Việc tính toán và lựa chọn công suất thiết bị cho nhà máy sản xuất 20 triệu lít/năm dựa trên các cơ sở:
Công nghệ đảm bảo hiện đại, mức độ tự động hóa cao.
Hợp lý về sản xuất và quản lý.
Toàn bộ các thiết bị được chế tạo trong nước. Các máy, bơm, phụ kiện và đường ống nhập của nước ngoài.
Thiết bị hiện đại nhưng giá thành đầu tư thấp.
(Tham khảo và chọn thiết bị do hãng Eresson-Việt Nam sản xuất).
IV.1. Thiết bị trong phân xư._.ác hạng mục này được bố trí dọc theo chiều dài nhà máy, đầu hướng gió, chiếm diện tích khoảng 7% tổng diện tích nhà máy.
Vùng sản xuất:
Bao gồm các hạng mục như: kho nguyên liệu, nhà sản xuất chính, khu lên men, nhà hoàn thiện sản phẩm và kho chứa thành phẩm. Các hạng mục bố trí ở giữa nhà máy, sau vùng trước nhà máy, cũng kéo dài dọc theo chiều dài nhà máy.
Vùng sau nhà máy:
Vùng này bố trí các hạng mục còn lại trong nhà máy bao gồm: kho chứa bock, trạm biến áp, khu nén khí và thu hồi CO2, xưởng cơ điện, nhà vệ sinh, khu chứa bã, khu xử lý nước sạch, khu xử lý nước thải và khu lò hơi. Được bố trí ở sau vùng sản xuất, cuối hướng gió.
2.3. Tính các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật
Hệ số xây dựng: Kxd
Hệ số xây dựng được xác định như sau:
Trong đó: A- tổng diện tích xây dựng của nhà máy (m2)
B- tổng diện tích xây dựng của sân bãi sản xuất (m2)
S- tổng diện tích của toàn nhà máy (m2)
Từ tổng mặt bằng của nhà máy ta có:
A = 7443(m2)
B = 356 (m2)
S = 22000 (m2)
Vậy:
Kxd = = 0,35
Hệ số sử dụng: Ksd
Hệ số sử dụng được xác định như sau:
Với C là diện tích chiếm đất của đường, mặt bằng hệ thống ống kỹ thuật, hè rãnh thoát nước. Từ mặt bằng nhà máy ta có:
C = 7700 (m2)
Ksd = = 0,7
Từ kết quả thu được, nhận thấy việc thiết kế xây dựng nhà máy như trên là hoàn toàn hợp lý, phù hợp với chỉ tiêu thiết kế của các nhà máy trong công nghệ thực phẩm.
3. Thiết kế nhà sản xuất chính
Việc thiết kế nhà sản xuất là rất quan trọng, phải phù hợp với công nghệ, độ bền, an toàn và thẩm mỹ. Bởi tất cả những điều này đều ảnh hưởng trực tiếp hoặc gián tiếp tới hiệu quả của quá trình sản xuất.
Theo phần tính kích thước các hạng mục công trình, nhà sản xuất chính có kích thước như sau:
Rộng: 30(m)
Dài: 36(m)
Chọn khung nhà cho phân xưởng sản xuất chính là khung thép mô phỏng Zamil Steel do chúng có cấu tạo đơn giản, dể cơ động, rút ngắn thời gian thi công, mở rộng phân xưởng một cách dễ dàng và cường độ chịu lực nén, uốn, kéo lớn.
Dựa trên đặc điểm sản xuất, vận chuyển và tính kinh tế, em chọn nhà một nhịp 30m, bước cột 6m, có mở rộng hệ thống lưới cột chống gió. Cả phân xưởng được chia thành các khu vực sau: Khu nghiền được đặt ở bên phải và được ngăn cách với các khu khác bằng một bức tường, chiếm một diện tích là 144 (m2). Khu nấu được đặt ở phía trong cùng và có thêm một sàn thao tác cao 3,3(m), chiếm diện tích 216 (m2). Khu cuối cùng là nhân men, CIP nấu và thùng nước nóng, nước lạnh được đặt phía trước, thùng chứa bia bão hoà.
Các thiết bị trong phân xưởng được bố trí theo dãy, dọc theo chiều dài phân xưởng. Hệ thống giao thông có thể hoạt động theo cả chiều ngang lẫn chiều dọc.
Từ cách bố trí thiết bị, chiều cao thiết bị và khoảng không gian cho thao tác thiết bị, cũng như đặc điểm vận chuyển trong phân xưởng. Em chọn chiều cao nhà là 10m, không sử dụng cầu trục và không có kết cấu cửa mái.
Ngoài ra, thiết kế phân xưởng không thể thiếu được việc lựa chọn các kết cấu sau:
Kết cấu bao che: bao gồm tường, cửa sổ, tấm che mưa nắng, của đi và hệ thống thoát nước mái. Dựa trên cơ sở công nghiệp sản xuất cũng như đặc điểm sản xuất, em lựa chọn kết cấu bao che như sau:
Tường: dùng loại tường gạch, dày 220mm. Do chịu lực tốt, dễ thi công, đơn giản, cách âm, cách nhiệt tốt.
Cửa sổ: chọn loại cửa sổ quay theo trục ngang ở giữa, do chúng cấu tạo đơn giản, dễ đóng mở, che mưa tương đối tốt, có thể hứng gió xuống thấp để làm mát nơi làm việc của công nhân. Kích thước của cửa sổ là 3000 x 3000mm.
Tấm che mưa, nắng: dùng tấm che ngang bêtông cột thép loại tấm che ngang đặc, loại này che năng, che mưa tốt.
Cửa đi: sử dụng loại cửa mở 2 cánh, kích thước cửa: cao 4000mm và rộng 3000mm.
Mái: chọn mái hai dốc, với độ dốc i = 1/10, cấu tạo của mái bao gồm:
+ tấm lợp kim loại phía trên cùng.
+ lớp cách nhiệt phía dưới.
+ tiếp đến là loại xà gồ C200.
+ hệ thống dầm mái phía dưới cùng.
Hệ thống thoát nước mái: dùng loại thoát nước mái bao che bằng tường gạch, dày 220mm.
Kết cấu sàn, nền, móng, dầm, cầu thang:
Nền: cấu tạo của nền bao gồm
+ gạch lát nền dày 20mm.
+ bêtông nền chống thấm, dày 100mm.
+ lớp đất dầm chắc, dày 200mm.
+ đất tự nhiên.
Sàn: dùng sàn bằng thép dày 20mm.
Dầm: dùng hai loại dầm là dầm chính và dầm phụ, dầm chính sử dụng loại I600, còn dầm phụ dùng loại I400.
Móng: dùng móng có kích thước như sau:
+ chiều dài: 1500mm
+ chiều rộng: 1500mm
+ cao: 300mm
Cầu thang: dùng cầu thang thép chiều cao bậc 200mm, chiều dài 250mm.
PHẦN VII: TÍNH TOÁN KINH TẾ
I.Mục đích và nhiệm vụ
1.Mục đích
Tính toán kính tế là một phần không thể thiếu trong một bản thiết kế hay một dự án. Đây là một khâu đặc biệt quan trọng vì nó ảnh hưởng đến tính khả thi của của dự án, là cơ sở để người thiết kế lựa chọn phương án tối ưu trong điều kiện kinh tế cho phép và lập kế hoạch phát triển sản xuất trong tương lai từ những kết quả thu được từ hiện tại.
Đảm bảo độ chính xác, tính thực tiễn và hợp lý trong từng công đoạn là yêu tố bắt buộc đối với một dự án vì sản xuất luôn gắn liền với thị trường lao động, thị trường cung ứng nguyên, nhiên vật liệu, thị trường tiêu thụ sản phẩm vốn có nhiều biến động không thể dự đoán trước được nên cần phải tính toán trước để hạn chế rủi ro ở mức thấp nhất khi nhà máy đi vào sản xuất.
2.Nhiệm vụ
Tính toán kinh tế cần phải xét đến:
Tính toán cụ thể các khoản thu, chi trong một khoảng thời gian nhất định (thường là từng năm) để từ đó có thể huy động vốn từ ngân hàng và từ các cổ đông.
Thời gian của dự án, tổng vốn đầu tư của dự án.
Tính toán các khoản thuế phải đóng và tính lợi nhuận có thể thu được để có kế hoạch phát triển sản xuất sau này.
Lập kế hoạch cụ thể cho sản xuất để có thể đẩy nhanh tiến độ khi sản phẩm tiêu thụ nhanh, kéo giãn thời gian sản xuất khi nhu cầu tiêu thụ giảm. Từ tính toán kinh tế giúp cho việc chi phí hợp lý trong việc mua bán nguyên vật liệu và đưa ra thị trường giá sản phẩm hợp lý với người tiêu dùng mà vẫn thu được lãi.
Tính kinh tế gồm:
Tính vốn đầu tư xây dựng nhà xưởng.
Tính toán cho đầu tư thiết bị.
Tính hiệu quả kinh tế như doanh thu, lợi nhuận của dự án …
II.Tính chi phí cố định
1.Tính chi phí cho xây dựng nhà máy
a.Vốn đầu tư chuẩn bị
Để chuẩn bị xây dựng nhà máy cần đầu tư cho việc thiết kế và giải phóng mặt bằng. Thực tế thì giá san ủi mặt bằng hiện nay là 100 000 đồng /m2.
Theo phần tính toán xây dựng thì tổng diện tích nhà máy là: 22000m2
Vậy đầu tư giải phóng và san ủi mặt bằng là:
100 000 ´ 22000 = 2 200 000 000 (đồng)
Tiên thuê đất là: 200 000 VNĐ/m2/ năm. Dự kiến nhà máy hoạt động trong 20 năm thì số tiền thuê đất là:
200 000 ´ 22000 = 4 400 000 000 (VNĐ)
b.Vốn đầu tư xây dựng
Vốn đầu tư xây dựng là vốn để xây dựng các hạng mục công trình trong nhà máy được tính theo giá chung trên thị trường xây dựng.
Đơn giá xây dựng cho các nhà kết cấu bao che tường gạch có mái tôn chống nóng là 1, 5 triệu đồng/m2.
Đơn giá cho nhà để xe bến bãi là 1, 5 triệu đồng/m2
Đơn giá cho nhà hành chính hội trường, căng tin là 2, 5 triệu đồng/m2.
Ta có bảng sau:
Bảng hạng mục xây dựng cơ bản
Khu sản xuất chính
STT
Hạng mục xây dựng cơ bản
Diện tích
Đơn giá (VNĐ)
Giá tiền (VNĐ)
1
Kho nguyên liệu
360m2
1 500 000
540 000 000
2
Phân xưởng sx chính
1080m2
2 000 000
3160 000 000
3
Khu đặt tank lên men
720m2
2 000 000
1440 000 000
4
Kho chứa thành phẩm
864m2
1 500 000
1290 000 000
5
Phân xưởng hơi &than
216m2
1 500 000
324 000 000
6
Xưởng cơ điện
288m2
1 500 000
432 000 000
7
Nhà nén khí và thu hồi CO2
216m2
1 500 000
324 000 000
8
Khu xử lý nước cấp
288m2
1 500 000
432 000 000
9
Khu xử lý nước thải
288m2
1 500 000
432 000 000
10
Phân xưởng hoàn thiện sản phẩm
864m2
1 500 000
1296 000 000
11
Khu để bã malt
108m2
1 500 000
162 000 000
12
Phòng KCS
144m2
1 500 000
216 000 000
13
Tổng
10048 000 000
Khu v¨n phßng qu¶n lý vµ nhµ ¨n
STT
Hạng mục xây dựng
Diện tích
Đơn giá (VNĐ)
Giá tiền (VNĐ)
1
Nhà hành chính
576m2
2 500 000
1440000 000
2
Nhà giới thiệu sản phẩm
216m2
2 500 000
540 000 000
3
Nhà ăn và hội trường
576m2
2 5000 000
1440000 000
4
Tổng
3420 000 000
Khu phô
STT
Hạng mục xây dựng
Diện tích
Đơn giá (VNĐ)
Giá tiền (VNĐ)
1
Gara ôtô
270m2
1 500 000
405 000 000
2
Nhà để xe
162m2
1 500 000
243 000 000
3
Nhà bảo vệ
72m2
1 500 000
108000 000
4
Nhà vệ sinh
54m2
1 500 000
81 000 000
5
Trạm biến áp
36m2
1 500 000
54 000 000
6
Tổng
891 000 000
Tổng số tiền đầu tư cho xây dựng nhà xưởng và văn phòng là:
10 048 000 000 + 3 420 000 000 + 891 000 000 = 14 359 000 000(VNĐ).
Dành khoảng 15% số tiền so với tổng số tiền đầu tư xây dựng nhà xưởng để xây dựng hệ thống thoát nước, hệ thống giao thông, vườn hoa và các công trình phụ trợ khác. Số tiền đó là:
15% ´ 14 359 000 000 = 2 153 850 000 (VNĐ)
Vậy tổng số vốn đầu tư để xây dựng nhà máy là:
14 359 000 000 + 2 153 850 000 + 2 200 000 000 + 4 400 000 000= 23 148 850 000(VNĐ)
2.Tính chi phí cho lắp đặt thiết bị
Với nhà máy sản xuất bia có sản lượng 20 triệu lít /năm thuộc loại nhà máy trung bình lại được đặt ở khu vực có số dân đông đúc và các tỉnh lân cận, đối tượng phục vụ chủ yếu là người dân trong vùng và các tỉnh bạn nên thiết bị chủ yếu được chọn là thiết bị được sản xuất tại Việt Nam được sản xuất theo công nghệ của Đức để giảm chi phí đầu tư về thiết bị.
Đơn giá của thiết bị như sau:
STT
Tên thiết bị
Số lượng
Đơn giá (VNĐ)
Giá tiền (VNĐ)
1
Cân
2
10 000 000
20 000 000
2
Thùng chứa bột malt
2
8 000 000
16 000 000
3
Thùng chứa bột gạo
2
5 000 000
10 000 000
4
Máy nghiền malt
1
20 000 000
20 000 000
5
Máy nghiền gạo
1
8 000 000
8 000 000
6
Nồi hồ hoá
1
75 000 000
75 000 000
7
Nồi đường hoá
1
180 000 000
180 000 000
8
Thùng lọc đáy bằng
1
225 000 000
225 000 000
9
Thùng chứa bã
1
10 000 000
10 000 000
10
Nồi nấu hoa
1
330 000 000
330 000 000
11
Thiết bị đun nước nóng
1
145 000 000
145 000 000
12
Nồi lắng xoắy
1
160 000 000
160 000 000
13
Máy lạnh nhanh
2
200 000 000
400 000 000
14
Thùng lên men
22
540 000 000
12 420 000 000
15
Hệ thống nạp khí
1
10 000 000
10 000 000
16
Thùng gây men cấp 2
1
48 000 000
48 000 000
17
Thùng gây men cấp 1
1
4 800 000
4 800 000
18
Thùng chứa men
1
1 070 000
1 070 000
19
CIP trung tâm
5
40 000 000
200 000 000
20
Hệ thống thu hồi CO2
1
200 000 000
200 000 000
21
Máy lọc bia
2
300 000 000
600 000 000
22
Thùng chứa bia
4
500 000 000
2 000 000 000
23
Gầu tải
4
15 000 000
60 000 000
24
Vít tải
2
30 000 000
60 000 000
25
Bơm
20
7 500 000
150 000 000
26
Hệ thống vệ sinh
4
2 000 000
8 000 000
27
Hệ thống làm lạnh
1
700 000 000
700 000 000
28
Nồi hơi
2
500 000 000
1000 000 000
29
Hệ thống sử lý nước cấp
1
500 000 000
500 000 000
30
Hệ thống sử lý nước thải
1
700 000 000
700 000 000
31
Hệ thống điện
1
1 500 000 000
1 500 000 000
32
Xe ô tô
5
350 000 000
600 000 000
33
Tổng
23510870 000
Tính vốn đầu tư cho một số thiết bị phụ (đường ống và các phụ tùng thay thế) bằng 8% tổng chi phí cho thiết bị chính:
8% ´ 22 360 870 000 = 1 880 860 000 (VNĐ)
Tổng chi phí cho hệ thống thiết bị là:
23 510 870 000 + 1 880 860 000 = 25 391 730 000(VNĐ)
Tính thuế giá trị gia tăng bằng 10% tổng chi phí cho hệ thống thiết bị:
10% ´ 25 391 730 000 = 2 539 173 000(VNĐ)
Tính chi phí vận chuyển và lắp đặt bằng 8% tổng chi phí cho hệ thống thiết bị:
8% ´ 25 391 730 000 = 2 031 338 400(VNĐ)
Vậy tổng vốn đầu tư cho mua và lắp đặt hệ thống thiết bị là:
25 391 730 000 + 2 539 173 000+ 2 031 338 400 = 29 962 241 400 (VNĐ)
3.Các chi phí phát sinh trong quá trình xây dựng và lắp đặt
Các chi phí phát sinh có thể xảy ra ở rất nhiều công đoạn trong quá trình xây dựng nhà xưởng và lắp đặt thiết bị. Để đảm bảo tiến độ cho việc xây dựng và lắp đặt thiết bị thì phải tính đến các chi phí phát sinh này.
Chi phí phát sinh bằng 15% tổng các chi phí xây dựng và chi phí lắp đặt thiết bị.
Chi phí phát sinh khi xây dựng là:
15% ´ 23 148 850 000 = 3 472 327 500(VNĐ)
Chi phí phát sinh khi lắp đặt thiết bị:
15% ´ 2 031 338 400 = 304 700 760 (VNĐ)
Vậy tổng chi phí phát sinh là:
3 472 327 500 + 304 700 760 = 3 777 028 260 (VNĐ)
4.Tính chi phí khấu hao thiết bị, nhà xưởng
Dự tính nhà máy làm việc trong 20 năm thì khấu hao thiết bị máy móc 10 năm, các công trình xây dựng khấu hao trong 20 năm.
Vậy tổng tiền khấu hao trong 1 năm là:
0,1 ´ 29 962 241 400 + 0,05 ´ 23 148 850 000 = 4 153 666 640(VNĐ)
Chi phí sửa chữa máy móc lấy bằng 5% khấu hao:
5% ´ 4 153 666 640 = 207 683 332 (VNĐ)
Vậy tổng khấu hao tài sản cố định làV:
4 153 666 640 + 207 683 332 = 4 361 349 927 (VNĐ)
5.Tính vốn đầu tư cố định cho nhà máy
Vốn đầu tư cố định cho toàn nhà máy bằng tổng vốn đầu tư xây dựng, vốn đầu tư thiết bị, vốn phát sinh và khấu hao thiết bị. Tổng vốn đầu tư cố định là: 61 249 469 950(VNĐ).
Vậy vốn đầu tư cố định cho toàn bộ công trình xây dựng, thiết bị là:
61 250 000 000 (VNĐ)
III.Tính Chi phí sản xuất
1.Chi phí cho nhiên liệu
Than:
Lượng than cần cung cấp cho một năm với công suất tối đa là 12254400 (kg/năm) = 12254,4(tấn/năm).
Nước:
Trong 1 năm lượng nước cần dùng là: 171232,5 (m3/năm).
Điện:
Điện sử dụng trong một năm là: 1653598,8 (kwh/năm).
Lạnh:
Lượng lạnh cung cấp trong 1 ngày là: 8218117,17 (kcal/h)
Lượng lạnh cung cấp cho một năm sản xuất là:
8218117,17 ´ 25 ´ 12 = 2 465 431 151 (kcal/năm)
Bảng thống kê chi phí nhiên liệu cho nhà máy trong một năm sản xuất:
STT
Nguyên liệu
Đơn vị
Đơn giá (VNĐ)
Khối lượng
Giá tiền (TriệuVNĐT)
1
Than
Tấn
500000
12254,4
6127
2
Điện
Kwh
1500
1653598,8
2480
Vậy tổng chi phí cho nhiên liệu làV: 8607(Triệu VNĐ).
2.Chi phí cho nguyên liệu
Chi phí cho nguyên liệu chính trong một năm:
STT
Nguyên liệu
Đơn vị
Đơn giá (VNĐ)
Khối lượng
Giá tiền (Triệu VNĐ)
1
Malt
Kg
10000
2853000
28530
2
Gạo
Kg
8000
1222800
9782,4
3
Hoa viên
Kg
65000
20000
1300
4
Cao hoa
Kg
250000
2000
500
5
Nắp
Cái
200
45,8106
9160
6
Nhãn
Cái
200
45,8106
9160
Chi phí cho nguyên liệu khác:
Vì chai và két sau khi sử dụng đuợc hoàn trả lại cho nhà máy qua đại lý hoặc trực tiếp. Do đó ta tính chi phí cho 3 tháng sản xuất.
Stt
Vật liệu
Đơn vị
Đơn Giá (VNĐ)
Số Lượng
Giá tiền (TriệuVNĐ)
1
Chai
Cái
800
13740000
10992
2
Két
Cái
8000
572475
4579,8
Vậy tổng chi phí cho nguyên liệu chính là: 71256,32 (Triệu VNĐ) .
Chi phí cho nguyên liệu phụ:
Chi phí cho nguyên liệu phụ gồm enzyme, bột trợ lọc, hoá chất tẩy rửa, thường chiếm khoảng 5% chi phí của nguyên liệu chính.
Chi phí cho nguyên liệu phụ là:
5% ´ 71256,32 = 3562,816 (Triệu VNĐ)
3.Chi phí tiền lương cho toàn nhà máy
Bảng nhân lực toàn nhà máy
TT
Bộ phận
Định mức lao động
Số ca/ngày
Số công nhân
1
Tổ nghiền
2
3
6
2
Tổ nấu
3
3
9
3
Lên men
3
3
9
4
Lọc bia + bão hoà CO2
2
3
6
5
6
7
Rửa chai
4
2
8
8
Kiểm tra soi chai
1
2
2
9
Chiết chai
2
2
4
10
Kiểm tra
1
2
2
11
Thanh trùng
1
2
2
12
Dán nhãn
2
2
4
13
Kiểm tra
1
2
2
14
Vận chuyển bock, két
4
2
8
15
Phòng thí nghiệm
2
2
4
16
KCS
2
3
6
17
Xử lý nước
2
3
6
18
Lò hơi
2
3
6
19
Nhà cấp lạnh, khí nén, thu CO2
3
3
9
20
Sửa chữa điện, cơ khí
2
3
6
21
Trạm biến áp
1
3
3
22
Xử lý nước thải
2
23
Lái xe
10
24
Bảo vệ
3
3
9
25
Thủ kho
2
2
4
26
Giới thiệu sản phẩm
5
1
5
27
Vệ sinh
2
3
6
28
Nấu ăn
3
3
9
29
Y tế
1
3
3
30
Ban giám đốc
3
1
3
31
Đảng uỷ công đoàn
5
1
5
32
Kế toán
5
1
5
33
Tổ chức hành chính
2
2
34
Quản đốc
5
Tổng số lao động
155
• Lương trả cho cán bộ quản lý
Số cán bộ quản lý: 20
Lương trung bình: 2,5 (triệu VNĐ/người /tháng)
Tổng số lương trả cho cán bộ quản lý trong 1 năm:
2,5 ´ 20 ´ 12 = 600 (triệu VNĐ)
• Lương trả cho công nhân, quản đốc, nhân viên bán hàng
Số công nhân: 125 người
Lương trung bình: 1 500 000 (VNĐ/người /tháng)
Tổng số lương trả cho công nhân trong 1 năm:
1,5 ´ 125 ´ 12 = 2250 (triệu VNĐ)
Số quản đốc: 5 người
Lương trung bình: 3 (triệu VNĐ/người /tháng)
Tổng số lương trả cho quản đốc trong 1 năm:
3 ´ 5 ´ 12 = 180 (triệu VNĐ)
Số nhân viên bán hàng: 5 người
Lương trung bình: 1500000 (VNĐ/người /tháng)
Tổng số lương trả cho nhân viên bán hàng trong 1 năm:
1,5 ´ 5 ´ 12 = 90 (triệu VNĐ)
• Tổng tiền lương phải trả trong 1 năm:
600 + 2250 + 180 + 90 = 3120 (triệu VNĐ)
4.Chi phí bảo hiểm xã hội
Nhà máy dùng 19% lương để đóng bảo hiểm xã hội cho cán bộ công nhân viên:
19% ´ 3120 = 592,8 (triệu VNĐ)
Tổng chi phí sản xuất trong 1 năm có sản lượng bia cao nhất:
CT = 79131,936 (triệu VNĐ)
5.Tính giá thành sản phẩm
Giá thành của bia được tính theo công thức:
(đồng)
Trong đó: -åT: là tổng số tiền mà nhà máy phải chi trong một năm sản xuất.
-W: công suất của nhà máy trong một năm, W = 20 triệu lít /năm.
- Lượng bã hàng năm: 4,002´106(kg) được bán với giá 500 (đồng/kg). Số tiền bán được là: 2000 (triệu VNĐ).
Khối lượng CO2 dư thừa hàng năm: 333400 - 28000 = 305400 (m3)
- Giá bán CO2 là 5000 đồng /m3, vậy số tiền bán được là: 5344 (triệu VNĐ).
- Lưọng sữa men thu đuợc một năm là: 400´103 (lít), trong đó có 50% đựoc tái sử dụng. Suy ra lưọng men sữa bán ra là: 400´103/2 = 200000 (lít). Giá bán mỗi lít là 1000 VNĐ.
Số tiền thu được từ bán sữa men là: 200000´1000 = 200 (triệu VNĐ)
- Tổng số tiền mà nhà máy phải chi là:
åT = 79131,936 - (2000 + 5344 + 200)
åT = 71587,94 (triệu VNĐ)
Giá thành của một đơn vị sản phẩm là:
(VNĐ/lít)
Định giá bán thành phẩm:
Gb = G + (40% + 10%)´Gb
Trong đó: 40%: thuế tiêu thụ đặc biệt
10%: tiền lãi
Gb 0,5 = G
Gb = G/0,5 = 7386 (VNĐ/lít)
Vậy giá của sản phẩm sẽ được bán ra thị trường làV: 7386 (đồng® /lít).
Giá bán chưa thuế: G’ = G + 0,1Gb = 4431,6 (VNĐ/lít)
6.Tổng doanh thu của nhà máy
Rt = sản lượng ´ giá bán chưa thuế
Rt = 20 ´ 106 ´ 4062,3 = 88632 ´ 106 (VNĐ)
7.Vốn
Vốn đầu tư ban đầu = vốn cố định + vốn lưu động
Vốn cố định = 61250 (triệu VNĐ)
Vốn lưu động =
Số vòng quay vốn lưu động 6
Vốn lưu động = 13544,67(triệu VNĐ)
Vốn đầu tư ban đầu = 74795 (triệu VNĐ)
Vốn đầu tư 100% vay lãi ngân hàng, với lãi suất 13% một năm
Vì vậy nhà máy dự tính mỗi năm trả một ít và sẽ trả chia đều trong 20 năm.
Lãi suất phải trả năm đầu là:
T = 74795000000 ´ 0,13 = 9723350000 (đồng)
Chi phí vốn mỗi năm trả cho ngân hàng là:
+ 9723,35= 13463100000 (triệu VNĐ)
8.Tính NPV
Được biểu diễn ở bảng sau:
Chi tiêu
Năm 1
Năm 2
Năm 3
Khấu hao
0
4361349 927
4361349 927
Công Suất
0
16000000
16000000
Giá chưa thuế
0
4431,6
4431,6
Doanh thu(Rt)
0
70950000000
70950000000
Chi phí vận hành (Ct)
0
57270352000
57270352000
Vốn đầu tư
74795000000
0
0
Vốn cố định
61250000000
0
0
Vốn lưu động
13544670000
13544670000
13544670000
Chi phí đầu tư (It)
13463100000
13463100000
13463100000
Thu nhập dự án (At)
-13463100000
216548000
216548000
NPV
-1024568245
-809675482
Chỉ tiêu
Năm 4
Năm 5
Năm 6
Khấu hao
4361349 927
4361349 927
4361349 927
Công suất
20000000
20000000
20000000
Giá chưa thuế
4431,6
4431,6
4431,6
Doanh thu(Rt)
88632000000
88632000000
88632000000
Chi phí vận hành (Ct)
71587940000
71587940000
71587940000
Vốn đầu tư
0
0
0
Vốn cố định
0
0
0
Vốn lưu động
13544670000
13544670000
13544670000
Chi phí đầu tư (It)
13463100000
13463100000
13463100000
Thu nhập dự án (At)
3580960000
3580960000
3580960000
NPV
-5985626506
-3096536682
1907711768
Chỉ tiêu
Năm 7
Năm 8
Năm 9
Khấu hao
4361349 927
4361349 927
4361349 927
Công suất
20000000
20000000
20000000
Giá chưa thuế
4431,6
4431,6
4431,6
Doanh thu(Rt)
88632000000
88632000000
88632000000
Chi phí vận hành (Ct)
71587940000
71587940000
71587940000
Vốn đầu tư
0
0
0
Vốn cố định
0
0
0
Vốn lưu động
13544670000
13544670000
13544670000
Chi phí đầu tư (It)
13463100000
13463100000
13463100000
Thu nhập dự án (At)
3580960000
3580960000
3580960000
NPV
64570285400
10594081140
14357162884
Chỉ tiêu
Năm 10
Năm 11
Năm 12
Khấu hao
4361349 927
1157442500
1157442500
Công suất
20000000
20000000
20000000
Giá chưa thuế
4431,6
4431,6
4431,6
Doanh thu(Rt)
88632000000
88632000000
88632000000
Chi phí vận hành (Ct)
71587940000
71587940000
71587940000
Vốn đầu tư
0
0
0
Vốn cố định
0
0
0
Vốn lưu động
13544670000
13544670000
13544670000
Chi phí đầu tư (It)
13463100000
13463100000
13463100000
Thu nhập dự án (At)
3580960000
3580960000
3580960000
NPV
17775161902
20887617363
23712322488
Chỉ tiêu
Năm 13
Năm 14
Năm 15
Khấu hao
1157442500
1157442500
1157442500
Công suất
20000000
20000000
20000000
Giá chưa thuế
4431,6
4431,6
4431,6
Doanh thu(Rt)
88632000000
88632000000
88632000000
Chi phí vận hành (Ct)
71587940000
71587940000
71587940000
Vốn đầu tư
0
0
0
Vốn cố định
0
0
0
Vốn lưu động
13544670000
13544670000
13544670000
Chi phí đầu tư (It)
13463100000
13463100000
13463100000
Thu nhập dự án (At)
3580960000
3580960000
3580960000
NPV
30747252451
32677876997
34432990221
Chỉ tiêu
Năm 16
Năm 17
Năm 18
Khấu hao
1157442500
1157442500
1157442500
Công suất
20000000
20000000
20000000
Giá chưa thuế
4431,6
4431,6
4431,6
Doanh thu(Rt)
88632000000
88632000000
88632000000
Chi phí vận hành (Ct)
71587940000
71587940000
71587940000
Vốn đầu tư
0
0
0
Vốn cố định
0
0
0
Vốn lưu động
13544670000
13544670000
13544670000
Chi phí đầu tư (It)
13463100000
13463100000
13463100000
Thu nhập dự án (At)
3580960000
3580960000
3580960000
NPV
36028547697
37479670722
38798873472
Chỉ tiêu
Năm 19
Năm 20
Khấu hao
1157442500
1157442500
Công suất
20000000
20000000
Giá chưa thuế
4431,6
4431,6
Doanh thu(Rt)
88632000000
88632000000
Chi phí vận hành (Ct)
71587940000
71587940000
Vốn đầu tư
0
0
Vốn cố định
0
0
Vốn lưu động
13544670000
13544670000
Chi phí đầu tư (It)
13463100000
13463100000
Thu nhập dự án (At)
3580960000
3580960000
NPV
39998991433
41090007761
Biểu thức tính NPV như sau:
NPV=
Trong đó: At dòng tiền mặt ở cuối năm thứ t = thu nhập của dự án.
At = Rt - Ct - It
Rt: là doanh thu của dự án ở năm t = công suất thiết kế ´ p chưa tính thuế.
Ct: là chi phí vận hành của dự án ở năm t.
It: chi phí đầu tư ở năm t.
N: Thời gian thực hiện dự án.
R= MARR, suất thu lợi tối thiểu chấp nhận được, lãi suất thấp nhất mà nhà đầu tư yêu cầu.
Từ các số liệu ở trên ta tính được: NPV = 17775161902 > 0
9.Đánh giá các chỉ tiêu hiệu quả
Dự án thiết kế tính được với NPV >0. Vậy dù ¸n thiÕt kÕ lµ kh¶ thi
PHẦN VIII: VỆ SINH VÀ AN TOÀN LAO ĐỘNG
I. Vệ sinh
Vệ sinh là một công việc luôn được các nhà máy sản xuất công nghiệp, đặc biệt là trong lĩnh vực thực phẩm quan tâm, đòi hỏi phải được thực hiện một cách nghiêm túc và nghiêm ngặt. Chất lượng sản phẩm phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố trong sản xuất, trong đó khâu vệ sinh đóng vai trò then chốt.
Việc vệ sinh trong nhà máy bao gồm một số nội dung chính sauV:
1. Vệ sinh cá nhân
Đối với công nghệ sản xuất bia, công nhân trực tiếp tham gia sản xuất phải khỏe mạnh, không mắc các bệnh mãn tính hay truyền nhiễm.
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.
Trong khu gây men giống thì chỉ những người có trách nhiệm mới được ra vào để đảm bảo vô trùng.
Trong khâu lọc bia, công nhân cần đeo khẩu trang và hạn chế nói chuyện.
Mọi công nhân trong nhà máy cần thường xuyên được kiểm tra sức khỏe.
2. Vệ sinh thiết bị nhà xưởng
Tất cả các thiết bị, dụng cụ tham gia vào dây chuyền sản xuất cần phải được vệ sinh sạch sẽ, theo định kỳ.
Đối với máy móc thiết bị ở các phân xưởng phụ trợ, phải kiểm tra, bảo dưỡng thường xuyên.
Khu vực nhà nấu, hoàn thiện sản phẩm cần thoáng mát, giải quyết tốt vấn đề thông gió và hút bụi.
Các phân xưởng có bụi, tiếng ồn cần phải được đặt ở vị trí hợp lý, không ảnh hưởng tới các khu vực khác.
Kho nguyên liệu cần bố trí hợp lý, rộng rãi, thoáng mát, có nhiệt kế, ẩm kế theo dõi, tránh để cho vi sinh vật phát triển làm hỏng nguyên liệu.
Khu vực hành chính xây dựng phía trước nhà máy cần phải được trồng nhiều cây xanh đề tạo vẻ đẹp mỹ quan và điều hòa không khí cho nhà máy.
Chất thải và nước thải từ nhà máy cần phải được xử lý đạt tiêu chuẩn cho phép trước khi thải ra môi trường.
Đường đi, hệ thống thoát nước, hệ thống xử lý nước thải của nhà máy cần phải được thường xuyên quét dọn, kiểm tra.
II. 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 khỏe, tính mạng người lao động và tuổi thọ thiết bị. Đối với nhà máy sản xuất bia, cần phải quan tâm tới một số điểm quan trọng sau đây:
1. Chống khí độc trong nhà máy
Khí độc trong nhà máy bia chủ yếu là CO2 được sinh ra từ quá trình lên men và NH3 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, cần lắp đặt hệ thống ống khói cao trên 10m để khuếch tán khói lên cao, không ảnh hưởng tới môi trường xung quanh.
2. Chống ồn và rung động
Tiếng ồn và rung động ảnh hưởng không tốt tới sức khỏe của công nhân, gây ra mệt mỏi, ảnh hưởng tới thính giác, dẫn đến sự kém tập trung, giảm khả năng làm việc. Do đó, cần phải có biện pháp khắc phục:
Thường xuyên kiểm tra, bảo dưỡng để sửa chữa máy móc kịp thời.
Khi lắp các phận, nếu có thể thì nên lắp các tấm đệm có độ đàn hồi để chống rung.
3. An toàn khi vận hành thiết bị
Các thiết bị chịu áp như lò hơi, máy nén, bình nạp CO2... cần được kiểm tra định kỳ., vận hành cẩn thận, đúng hướng dẫn.
Các thiết bị khác cũng cần được kiểm tra thường xuyên để kịp thời phát hiện hỏng hóc.
Thường xuyên theo dõi, kiểm tra các đường ống, van, đồng hồ đo... để kịp thời xử lý sự cố.
Công nhân khi vận hành phải được trang bị đầy đủ bảo hộ lao động, không bỏ vị trí khi đang làm việc, thực hiện nghiêm túc chế độ giao ca.
4. An toàn về điện
Trong quá trình sản xuất, công nhân luôn phải thường xuyên tiếp xúc với các thiết bị sử dụng điện, do đó cần chú ý:
Phải thực hiện tuyệt đối nội quy an toàn về điện để tránh xảy ra sự cố hay tai nạn. Cách điện tốt các phần mang điện, đặc biệt là tại các khu vực có độ ẩm cao và nhiều nước như phân xưởng lên men, phân xưởng hoàn thiện sản phẩm...
Bố trí các đường dây cách xa tầm tay hoặc lối đi lại của người sản xuất. Bố trí cầu dao điện hợp lý để có thể ngắt mỗi khi có sự cố.
5. Phòng cháy chữa cháy
Mỗi phân xưởng đều phải có thiết bị chữa cháy, đặt ở vị trí hợp lý để có thể dễ tìm khi có sự cố.
KẾT LUẬN
Trong những thức uống giải khát hiện nay thì bia là sản phẩm được ưa chuộng và dùng phổ biến trên toàn thế giới, sản xuất bia đem lại lợi nhuận kinh tế cao và đây cũng chính là động lực thúc đẩy ngành công nghiệp sản xuất bia ngày càng phát triển. Lịch sử ngành bia ở nước ta tuy chưa lâu song với quy mô và sức phát triển hiện nay đã khẳng định công nghiệp sản xuất bia là một ngành kinh tế quan trọng có chỗ đứng vững chắc trong nền kinh tế quốc dân và còn nhiều tiềm năng để phát triển. Chính vì vậy thiết kế nhà máy bia là một yêu cầu phù hợp với nhu cầu thực tiễn.
Nhà máy sản xuất bia theo công nghệ lên men hiện đại bao gồm nhiều phân xưởng với các máy móc, trang bị hiện đại. Do đó thiết kế một nhà máy bia hoàn chỉnh với đầy đủ các bộ phận là một công việc rất phức tạp đòi hỏi nhiều thời gian và phải có kiến thức tổng hợp về nhiều lĩnh vực. Điều này cũng nói lên rằng thiết kế nhà máy bia là một yêu cầu và cũng là điêu kiện cần thiết để rèn luyện kỹ năng và tiếp cận gần hơn với công nghiệp sản xuất thực phẩm và đặc biệt là ngành công nghệ sản xuất các sản phẩm lên men.
Trong đồ án này em có nhiệm vụ thiết kế nhà máy bia với năng suất 20 triệu lít/năm, sản xuất 100% bia chai và. Sử dụng 30% nguyên liệu thay thế là gạo, dịch đường đi lên men có nồng độ chất khô 12˚Bx.
Nội dung đồ án gồm các phần chính sau:
Phần I: Lập luận kinh tế kỹ thuật
Phần II: Chọn phương pháp sản xuất và thuyết minh dây chuyền công nghệ
Phần III: Lập kế hoạch sản xuất và tính cân bằng sản phẩm
Phần IV: Tính và chọn thiết bị
Phần V: Tính toán nhu cầu nhiên liệu, năng lượng, nhu cầu nước của nhà máy
Phần VI: Tính toán và thiết kế xây dựng
Phần VII: Tính toán kinh tế
Phần VIII: Vệ sinh và an toàn lao động
Năm bản vẽ:
Sơ đồ dây chuyền công nghệ (A1)
Mặt bằng, mặt cắt nhà sản xuất chính (A1)
Mặt bằng, mặt cắt khu tank lên men (A1)
Mặt bằng nhà hoàn thiện sản phẩm (A1)
Tổng mặt bằng nhà máy (A1)
Quá trình làm đồ án đã giúp em có thêm nhiều hiểu biết về công nghệ sản xuất bia theo công nghệ hiện đại, một ngành sản xuất hiện vẫn còn là tiềm năng và hứa hẹn phát triển ở nước ta.
Được sự giúp đỡ tận tình của Tiến sĩ Nguyễn Lan Hương, ThS KTS Hoàng Thanh Thuỷ, TS Nguyễn Vũ Bích Uyên đồ án của em đã hoàn thành. Do kinh nghiệm bản thân còn ít và thời gian có hạn, đồ án của em chắc chắn không tránh khỏi thiếu sót. Rất mong được sự đóng góp ý kiến của các thầy, cô để em hoàn thiện kiến thức và rút ra được nhiều kinh nghiệm hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội tháng 05 năm 2008
Sinh viên
Nguyễn Quang Tùng
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] – PGS,PTS Hoàng Đình Hoà. Công nghệ sản xuất malt và bia
Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội
Nhà xuất bản Khoa học và kỹ thuật, năm 2000
[2] – PGS,TS Nguyễn Đình Thưởng, TS Nguyễn Thanh Hằng.
Công nghệ sản xuất và kiểm tra cồn etylic
Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội
Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật, năm 2000
[3] – PGS,TS Bùi Đức Hợi (chủ biên). Chế biến lương thực (Tập 3)
Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, năm 1985
[4] – Tập thể tác giả: Bộ môn Quá trình – thiết bị công nghệ hoá chất và thực phẩm. Sổ tay quá trình và thiết bị công nghệ hoá chất (Tập 1,2) Nhà xuất bản Khoa học và kỹ thuật, Hà Nội, 1982 – 1992.
[5] – PGS,TS Nguyễn Bin. Tính toán quá trình, thiết bị trong công nghệ hoá chất và công nghệ thực phẩm (Tập 1)
Nhà xuất bản Khoa học và kỹ thuật, năm 2000
[6] – PGS Ngô Bình. Cơ sở xây dựng nhà công nghiệp
Bộ môn xây dựng công nghiệp
Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, năm 1997.
._.
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- 10739.doc