Tính toán hiệu quả kinh tế của việc thiết lập hệ thống thu gom chất thải rắn làng giấy Phong Khê, huyện Yên Phong

Đồ án tốt nghiệp
Phần 1: công nghệ sản xuất bia
Chơng 1
Nguyên liệu sản xuất bia
1.1 Malt đại mạch, nguyên liệu chính trong sản xuất bia
1.1.1 Đặc tính thực vật
Đại mạch thuộc nhóm thực vật có hạt, thuộc họ lúa mì. Đại mạch có hai
loại là đại mạch mùa đông và đại mạch mùa xuân, chu kỳ sinh trởng của đại
mạch là khoảng 100-120 ngày, tất cả các giống đại mạch chia ra làm hai nhóm
chính là đại mạch hai hàng và đại mạch nhiều hàng. Trong công nghiệp sản
xuất bia nghời ta chủ yếu dùng đại mạch hai hàng vì loại đại mạch này cho chất
lợng bia cao, vị bia thơm ngon hơn loại bia đợc sản xuất từ đại mạch nhiều
hàng.
1.1.1 Thành phần hoá học của đại mạch
Thành phần hoá học của đại mạch rất phức tạp. Nó phụ thuộc vào giống
đại mạch, điều kiện đất đai, khí hậu từng vùng, kỹ thuật canh tác và điều kiện
bảo quản. Các chỉ số về thành phần hoá học của đại mạch là nhân tố quyết định
đến chất lợng bia và để kiểm tra xem đại mạch có đủ yêu cầu về sản xuất bia
không ta kiểm tra một số thành phần sau:
1.1.2.a Thành phần nớc trong đại mạch
Nớc của đại mạch có ảnh hởng rất lớn đến quá trình vận chuyển và bảo
quản hạt. Hàm ẩm cao sẽ kích thích quá trình tự hô hấp và tự nóng lên của hạt.
Hai quá trình này là nhân tố quan trọng nhất làm hao tổn chất khô. Bên cạnh đó
thủy phần cao quá mức sẽ cho phép vi sinh vật phát triển mạnh đặc biệt là các
loại sinh vật gây thối rửa hạt.Vì vậy để dễ dàng có các biện pháp bảo quản tốt
đại mạch tránh bị vi sinh vật xâm nhập thì ta cần phân loại đại mạch theo hàm
ẩm nh sau:
Đại mạch khô: hàm ẩm W<14%
Đại mạch trung bình: hàm ẩm W=14,5%-15%
1
Đồ án tốt nghiệp

Đại mạch ẩm: hàm ẩm W=15,5%-17%
Đại mạch ớt: hàm ẩm W>=17%
Để tránh hiện tợng thối rửa hạt do hàm ẩm quá cao gây nên trớc khi nhập
kho đại mạch cần sấy sơ bộ bằng cách thổi luồng khí nóng với nhiệt độ khoảng
38
0
C - 40
0
C. Cần lu ý không để nhiệt độ lên quá cao vì vậy sẽ hạn chế khả năng
nảy mầm của hạt đại mạch.
1.1.2.b Thành phần tinh bột trong đại mạch
Tinh bột là thành phần chiếm vị trí số một về khối lợng cũng nh về tầm
quan trọng trong công nghệ sản xuất bia. Hơn một nửa lợng chất khô của đại
mạch là tinh bột. Trong sản xuất bia tinh bột có hai chức năng là :
-Là nguồn thức ăn dự trữ cho phôi
-Là nguồn cung cấp chất hoà tan cho dịch đờng trớc khi lên men
Tinh bột có các kích thớc khác nhau và chia ra làm hai loại, loại hạt có
kích thớc to, chúng có đờng kính 20-30
m
à
, cònloại hạt bé có kích thớc khoảng
2-10
m
à
. Trọng lợng riêng tinh bột khá cao khoảng 1,5-1,6; nhiệt lợng khoảng
0,27Kcal/kg.
0
C. Vì vậy trong dung dịch chúng lắng xuống rất nhanh. Tính chất
này rất quan trọng trong quá trình chế biến dịch đờng. Một đặc điểm khác của
tinh bột là khi hòa vào nớc và nâng nhiệt độ lên thì tinh bột sẽ hút nớc và nở ra

vì vậy thể tích tinh bột tăng lên rất nhanh đến một thời điểm nhất định hạt tinh
bột bị phá vỡ ra và bắt đầu hình thành dung dịch keo, hiện tợng này gọi là hiện
tợng hồ hoá tinh bột. Tinh bột sau khi hồ hoá thì sẽ đờng hóa nhanh hơn và triệt
để hơn.
1.1.2.c Thành phần Xenlulo trong đại mạch
Xenlulo chủ yếu nằm trong vỏ trấu của đại mạch và chiếm khoảng 20%
chất khô của vỏ. Phân tử xenlulo bao gồm 2000-10000 gốc đờng đơn glucoza
xếp thành mạch dài xoắn lại từng chùm. Do cấu trúc nh vậy nên xenluloza đóng
vai trò đặc biệt quan trong quá trình lọc dịch đờng vì lớp vỏ trấu sẽ tạo lớp
màng lọc lý tởng.
1.1.2.d Thành phần Polyphenol và chất đắng
2
Đồ án tốt nghiệp
Polyphenol và chất đắng tập trung chủ yếu trong lớp vỏ đại mạch. Phần
lớn những hợp chất hoà tan trong bia đều là những dẫn xuất của Catechin.
Những hợp chất này có những tính chất có lợi cho sản xuất bia vì nó dễ dàng
kết hợp với Protit cao phân tử để tạo thành phức chất có khả năng dễ kết lắng
làm tăng độ bền của keo sản phẩm. Mặt khác sự hoà tan của Polyphenol vào
dung dịch đờng lại là nhân tố không tốt làm xấu đi hơng vị của bia. Để loại bỏ
các chất chát Polyphenol thì ta ngâm hạt trong môi trờng kiềm nhẹ.
1.1.2.e Thành phần Vitamin và chất khoáng
Đại mạch chứa trong thành phần của nó các loại Vitamin B
1
,B
2
,B
6
,C và
các tiền vị Vitamin khác. Tuy hàm lợng Vitamin rất ít nhng hệ Vitamin trong
đại mạch đóng vai trò quan trọng trong công nghệ sản xuất bia vì Vitamin đóng

vai trò là nhân tố điều hoà sinh trởng của mầm.
Ngoài ra trong đại mạch còn có rất nhiều các chất khoáng nh P
2
O
5
,SiO
2
,
MgO, CaO, Na
2
O, Fe
2
O
3
....chất khoáng đóng vai trò quan trọng trong quá trình
sản xuất bia đặc biệt là nguyên tố Phốt pho đóng vai trò chủ yếu trong hệ hống
đệm của dịch đờng.
1.1.2.f Thành phần Enzim
Enzim là hợp chất hữu cơ có hoạt tính sinh học rất cao, có cấu tạo phân
tử rất phức tạp và giữ vai trò đặc biệt quan trọng trong công nghệ sản xuất bia,
trong giai đoạn hình thành hạt, hoạt lực của nhóm Enzim rất cao, đến giai đoạn
hạt chín hoạt lực của Enzim giảm một cách đáng kể và đến lúc sấy hạt đến hàm
ẩm 13% thì hầu hết các hệ Enzim trở thành trạng thái liên kết, đến giai đoạn
ngâm hạt thì hạt hút nớc lúc này hệ Enzim đợc giải phóng khỏi trạng thái liên
kết và chuyển thành trạng thái tự do, đến giai đoạn ơm mầm thì hoạt lực của
Enzim đạt đến mức tối đa nhờ đó mà đến lúc đờng hóa chúng có khả năng thuỷ
phần hầu nh toàn bộ các hợp chất cao phân tử trong nội nhũ của hạt thành chất
chiết của dịch đờng.
Ngoài ra trong đại mạch còn có chứa rất nhiều chất khác có ảnh hởng đến
công nghệ sản xuất bia cũng nh chất lợng bia nh các hợp chất của Fitin, các hợp

chất không có chứa N
2
và các hợp chất có chứa N
2
.
3
Đồ án tốt nghiệp
Trong công nghiệp sản xuất bia, đại mạch dùng để sản xuất Malt phải có
tỷ lệ nảy mầm và cờng độ nảy mầm cao (thờng tỷ lệ này chiếm khoảng
90%-95%). Malt đại mạch là hạt đại mạch đợc nảy mầm trong những điều kiện
nhân tạo có nhiệt độ và độ ẩm thích hợp. Nhiệm vụ của qúa trình nảy mầm là
tích luỹ và làm giàu hệ Enzim trong đại mạch mà không làm tiêu hao nhiều tinh
bột. Sau quá trình nảy mầm, trong những điều kiện tiêu chuẩn của công nghệ,
hạt đại mạch có nhiều thay đổi về thành phần hoá học. Dới tác dụng của Enzim,
Hemilluloza, một số Polisacarit bị thuỷ phân tạo nên Hexoza và Pentoza để xây
dựng mô và rễ lá mầm. Các Enzim Amilaza phân huỷ tinh bột (thờng có từ
5%-10% tinh bột bị thuỷ phân ở giai đoạn này) tạo nên Glucoza, Malttoza,
Maltodetim và một lợng lớn sacaroza, phần lớn các loại đờng đợc tạo nên dần
dần bị tiêu hao bởi quá trình hô hấp và xây dựng tế bào mới cho mầm.Số đờng
còn lại bị giữ trong Malt ở dạng tự do, hàm lợng loại đờng này rất lớn gấp 3-4
lần so với hàm lợng của chúng trong đại mạch. Vì vậy hạt malt có vị ngọt còn
hạt đại mạch không có vị ngọt.
Đồng thời với hoạt động của các Enzim trên, nhóm Enzim Proteinnaza
cũng tăng cờng hoạt động, chúng thuỷ phân chất đạm dữ trữ trong hạt, các chất
cao phân tử và các hợp chất thấp phân tử nh Pepton, Peptit, các axít Amin và đ-
ợc chuyển đến mầm dới dạng chất hoà tan trong nớc, song song với hiện tợng
thuỷ phân chất đạm dữ trữ trong hạt còn có hiện tợng ngợc lại là tổng hợp chất
đạm mới. Đến cuối giai đoạn nảy mầm trong hạt đại mạch có khoảng 35%-41%
đạm hoà tan, lợng Nitơ Amin sau thời kì nảy mầm có khi lên tới sáu lần so với
lúc ban đầu. Nh vậy Malt đại mạch dùng trong sản xuất bia có nhiều u điểm nh

đã qua quá trình nảy mầm, nên một phần tinh bột trong đại mạch đã đợc thuỷ
phân và cắt ngắn bớt mạch tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình nấu đờng hoá
sau này. Đặc biệt là quá trình nảy mầm không chỉ đa các Enzim có sẵn trong
hạt đại mạch từ trạng thái tự do, có hoạt tính cao mà tạo nên hàng loạt các
Enzim mới .
1.2 Tiểu mạch
4
Đồ án tốt nghiệp
Hạt tiểu mạch gần giống hạt đại mạch về thành phần chất, chỉ một điều
khác là hạt tiểu mạch không có lớp vỏ trấu. Hạt tiểu mạch chiếm 60%-65% tinh
bột; 2,5%-3% Saccaroza; 2,5% Glucoza; 12%-13%Protein;1,5%-2% chất béo...,
khi bột tiểu mạch tiếp xúc với nớc thì protein của chúng dễ dàng tham gia vào
quá trình Hydrat hoá tạo thành phức chất keo tụ. Phức chất này rất dai dẻo và có
thể chuyển thành dạng sợimột cách dễ dàng.
1.3 Ngô
Trong công nghệ sản xuất bia, ngô dùng để thay thế Malt đại mạch chủ
yếu là loại trắng đục và sử dụng dới dạng bột đã nghiền nhỏ. Nhng có một trở
ngại lớn khi đa ngô vào sản xuất bia là phôi của chúng quá lớn, hàm lợng chất
béo nhiều,nên làm cản trở quá trình lọc và làm giảm độ bền keo cũng nh tăng
khả năng tạo bọt của bia, vì vậy để sử dụng loại cốc này một cách có hiệu quả
thì trớc lúc đa vào chế biến dịch đờng, ngô phải qua một giai đoạn tách phôi và
vỏ, để làm đợc việc này ta ngâm ngô vào trong nớc ấm 50
0
C có chứa SO
2
ở
nồng độ 0,1-0,2%. Thời gian ngâm khoảng 30giờ-50giờ với mục đích làm hạt
ngô mềm ra để khi tách phôi hạt ngô đợc nguyên vẹn. Khí SO
2
là tác nhân vừa

ngăn ngừa sự phát triển của vi sinh vật, vừa có tác dụng làm cho màng Protein
bị trơng lên, phân rã ra và khuếch tán vào dung dịch.
1.4 Thóc nguyên lỉệu thay thế chính trong công nghệ sản xuất bia
1.4.1 Đặc trng chung của thóc
Cây lúa là cây lơng thực chính của gần nửa dân số thế giới, đặc biệt đợc
trồng nhiều ở các nớc vùng Đông Nam á. Sản lợng thóc trên toàn thế giới tập
trung chủ yếu ở Châu á . Năm 1991 tổng sản lợng thóc trên toàn thế giới là
521,4 triệu tấn thì sản xuất 478,6 triệu tấn, Châu Phi 12,3 triệu tấn và châu đại
dơng 0,8 triệu tấn. Việt nam mấy năm gần đây sản lợng lúa tăng lên đáng kể và
sản lợng xuất khẩu ngày càng tăng. Lúa là cây a ẩm và ấm nên trồng nhiều ở
châu thổ, các vùng nhiệt đới và ôn đới.
1.4.2 Cấu tạo và tính chất của hạt thóc
Cấu tạo của hạt thóc bao gồm vỏ trấu, vỏ quả, vỏ hạt,lớp Alơrông,nội nhũ
và phôi. Tuỳ thuộc vào giống lúa và điều kiện phát triển của cây lơng thực mà
5
Đồ án tốt nghiệp
vỏ trấu của hạt thóc dao động trong khoảng lớn 10%-33% trọng lợng toàn hạt.
bình thờng thành phần vỏ trấu chiếm 17%-22%. Vỏ quả của hạt thóc rất mỏng
gồm nhiều các tế bào vàng đục và nâu hồng. Nội nhũ của hạt thóc phụ thuộc
vào loại giống và điều kiện phát triển mà có màu trắng hoặc màu đục. Độ trắng
trong của hạt không phụ thuộc vào thành phần hoá học của nó. Hạt thóc có kích
thớc nhỏ hơn hạt đại mạch, trọng lợng của hạt thóc khoảng 15-35 g, còn trọng l-
ợng hạt đại mạch 30-35 g. Lớp Alơrông của hạt thóc chỉ là một lớp tế bào còn
lớp Alơrông của đại mạch có 4 lớp tế bào.
1.4.3 Thành phần hoá học của hạt thóc
1.4.3.a Các chất Gluxit
Gluxit ở trong gạo chủ yếu dới dạng tinh bột và chiếm khoảng70%-80%
trọng lợng gạo. Tinh bột gạo tẻ chứa 17% Amilaza và 83% amilopectin. Tinh
bột gạo có kích thớc nhỏ nhất so với các loại tinh bột của các câykhác.Nhiệt độ
hồ hoá tinh bột thay đổi từ 75-85

0
C phụ thuộc vào loại gạo và điều kiện canh
tác.
6
Đồ án tốt nghiệp
1.4.3.b Các chất chứa Nitơ
Hàm lợng protein trong gạo là 6%-8%. Thành phần protein của gạo chủ
yếu là Gluxit, Protein, trong gạo chứa 18 axit Amin mà trong đó có nhiều axit
Amin không thay thế.
1.4.3.c Các chất tro, Vitamin và Lipit trong gạo
Chất tro chủ yếu tập trung ở vỏ quả và vỏ hạt và chủ yếu là Phốtpho, th-
ờng ở dạng liên kết của phitin, Nucleprotein. ở trấu chất tro chủ yếu là Oxit
Silic. Ngoài ra,trong thóc có chứa nhiều Vitamin nhóm B, chủ yếu ở phôi và vỏ.
So với các loại ngũ cốc khác thì thì chất béo trong thóc rất ít chỉ khoảng
1%-2%.
Những đặc tính của gạo khác với đại mạch có tá dụng đến quá trình nấu
bia là tinh bột của gạo bền hơn tinh bột của đại mạch khi bị Amilaza tác dụng.
Trong thời gian thuỷ phân 4 giờ ở nhiệt độ 65
0
C dới tác dụng của Amilaza tinh
bột gạo thuỷ phân 31,3% còn tinh bột đại mạch thuỷ phân 96,3%. Để thuỷ phân
đợc tốt thì tinh bột gạo cần đợc hồ hoá và đờng hoá tốt. Về thành phần hoá học,
gạo có hàm lợng tinh bột lớn nên dịch chiết nhiều. Nhng trong gạo hàm lợng
hợp chất Nitơri nhiều nên trong nấu bia cần có những biện pháp thích hợp.
1.5 Hoa Hublông
Hoa Hublông là nguyên liệu cơ bản, rất quan trọng trong công nghệ sản
xuất bia. Hoa Hublông làm bia có vị đắng dịu, hơng thơm rất đặc trng, làm tăng
khả năng tạo bọt và giữ bọt, làm tăng độ bền keo và làm ổn định độ bền sinh
học của sản phẩm, do những đặc tính đặc biệt nh vậy nên hoa Hublông luôn giữ
vai trò duy nhất về tạo mùi cho bia trong công sản xuất bia.

Thành phần hoá học của hoa Hublông phụ thuộc vào chủng loại giống ,
điều kiện khí hậu, đất gieo trồng, kỹ thuật canh tác.... Thành phần hoá học của
hoa Hublông bao gồm:
Nớc : 11%-13%;
Protêin: 15%-21%;
Xenlulôza: 12%-14%;
7
Đồ án tốt nghiệp
Chất khoáng: 5%-8%;
Tinh dầu thơm: 0,3%0-1%;
Hợp chất khác: 26%-28%;
Trong các phành phần chính đợc nêu ra ở trên có trị nhất là chất đắng và
tiếp theo là tinh dầu thơm.
8
Đồ án tốt nghiệp
chơng 2
quy trình công nghệ sản xuất bia
Bia là sản phẩm thực phẩm, thuộc loại đồ uống có độ cồn thấp, là sản phẩm
của quá trình lên men rợu ở nhiệt độ thấp dịch đờng lấy từ Malt, gạo và các loại
hạt giàu tinh bột và protein... nh Ngô, Tiểu mạch. Bia có hàm lợng cồn từ
1,7%-7% và khoảng 0,3%-0,5% khí CO
2
tính theo trọng lợng, đây là hai sản
phẩm thờng trực của hai quá trình lên men dịch đờng đã Hublông hoá.
Công đoạn sản bia nói chung đi theo những bớc chính sau:
Hình 1: Sơ đồ dây chuyền công nghệ sản xuất bia
Quy trình sản xuất bia
Ban đầu Malt đem đi nghiền nhằm tạo những điều kiện thuận lợi cho sự
tiến triển các biến đổi lí, sinh hoá trong quá trình đờng hoá, nhằm làm thế nào
để thu đợc lợng chất hoà tan lớn nhất. Vì thế thiết lập một diều kiện thích hợp

về mối quan hệ giữa nớc và những thành phần của hạt Malt là một điều rất quan
trọng và thực hiện đợc quá trình này thì sẽ giúp cho quá trình lên men xảy ra tốt
hơn đồng thời quá trình hình thành chất hoà tan có hiệu quả nhất.Với ý nghĩa
nh vậy Malt cần thiết phải nghiền mịn. Mức độ nghiền thích hợp của Malt phụ
thuộc vào cấu trúc của nó tức là phụ thuộc vào độ nhuyễn của hạt. Nếu Malt
9
Malt
Nấu dịch Malt(Đường hoá)
Lọc
Nấu dịch Malt với hoa hulông
Lọc
Lên men và tàng trữ
Lọc
Chiết chai
Thanh trùng
Bia chai thành phẩm
Hoa hu lông
Bia hơi
Đồ án tốt nghiệp
kém nhuyễn thì chế độ nghiền mịn với nội nhũ là cần thiết để thu nhận đợc hàm
lợng chất chiết lớn nhất. Còn nếu Malt có độ nhuyễn tốt thì mức độ nghiền có
thể thô hơn. Mức độ nghiền còn phụ thuộc vào thiết bị và phơng pháp lọc bã.
Nếu lọc bã bằng phơng pháp dùng máy lọc ép khung bản thì ta có thể nghiền ở
mức độ mịn hơn, còn nếu lọc bã bằng thùng lọc đáy bằng thì mức độ nghiền
Malt phải thô hơn.
Malt sau khi đợc nghiền đợc chuyển đến công đoạn đờng hoá nguyên
liệu nghiền. Mục đích của quá trình đờng hoá là nhằm chuyển về dạng hoà tan
tất cả những chất có phân tử lợng cao nằm dới dạng không hoà tan của bột Malt,
chúng sẽ cùng với chất hoà tan trong tinh bột tạo thành chất chiết của dịch đ-
ờng. Trong trong Malt thờng có sẵn 15% chất không hoà tan điều này nói lên

rằng phần lớn chất trong Malt ở dạng không hoà tan. Thông thờng hiệu suất
chất hoà tan trong dịch đờng là từ 75%- 78% chất khô của Malt, nghĩa là trong
quá trình đờng hoá hàm lợng chất hoà tan sẽ tăng từ 60%-63%. Sự phân cắt các
chất hữu cơ phức tạp trong Malt là kết quả của sự tác dụng của hệ thống men
sẵn có trong Malt. Thực chất của các quá trình ở giai đoạn này là sự thủy phân
các hợp chất cao phân tử dới xúc tác của Enzim, trong thành phần sản phẩm
thuỷ phân chiếm nhiều nhất về khối lợng là là đờng và Dextrim. Vì lý do này
mà ta gọi toàn bộ quá trình thuỷ phân ở giai đoạn này là bằng tên gọi đơn giản
là quá trình đờng hoá. Cháo Malt sau khi nấu xong đợc đa sang công đoạn lọc
dịch đờng.
Cháo Malt sau khi đờng hoá xong gồm hai phần: Phần đặc và phần loãng.
Phần đặc bao gồm tất cả những phần tử nhỏ không hoà tan của bột và phần
loãng là dung dịch nớc chức năng tất cả những chất hoà tan của Malt, ta gọi là
dịch đờng. Mục đích của quá trình lọc là nhằm tách phần lỏng riêng ra khỏi
phần đặc. Đặc trng của cháo Malt là trong đó có rất nhiều phần tử rắn.Trong
quá trình lọc những phần tử rắn này sẽ tạo thành một lớp nguyên liệu lọc phụ.
điều này có ý nghĩa khá lớn trong khi lọc.
Quá trình lọc cháo Malt tiến triển theo hai giai đoạn. Giai đoạn tách phần
dịch đờng ra khỏi phần đặc, và giai đoạn thu hồi những phần hoà tan còn bám ở
10
Đồ án tốt nghiệp
phần bã lọc bằng nớc rửa bã. Lúc đầu lớp màng lọc không giữ lại đợc tất cả
những phần tử rắn rất nhỏ nằm trong dung dịch đờng, những phần tử này đi qua
lớp màng lọc và làm cho dịch đờng ban đờng bị đục, nhng sau đó những phần tử
rắn rất nhỏ này dần dần tụ lại trên màng lọc, tạo lên một lớp màng lọc phụ, do
vậy càng về sau dịch đờng lọc đợc càng trong.
Tốc độ lọc phụ thuộc vào mức độ nghiền Malt, mức độ phân huỷ Malt,
cấu tạo màng lọc,đồng thời phụ thuộc vào một số yếu tố lý học nh nhiệt độ, áp
suất v..v...Để đảm bảo tốc độ lọc điều hoà và nhanh ta cần phải tạo điều kiện
cho sự phân bố đều các phần tử rắn trên toàn bộ bề mặt của lớp màng lọc. Muốn

vậy trong khi lọc ta phải liên tục khuấy trộn lớp cháo Malt. Nếu ta dùng máy
lọc ép thì cháo Malt đợc khuấy trộn đều bằng một máy khuấy đặc biệt trớc khi
vào máy lọc.Nếu dùng thùng lọc thì có cánh khuấy đặt ngay trong thùng. Nhiệt
độ thích hợp của quá trình lọc là 70-75
0
C. Ngời ta đã chứng minh rằng nồng độ
axit cũng gây ảnh hởng đến tốc độ lọc, ví dụ nếu rửa bã bằng nớc lã sau 5 phút
thì thu đợc 190ml nớc lọc, nhng nếu rửa bã bằng nớc lã đã đợc axit hoá thì lợng
nớc lọc thu đợc là 355 ml, ngợc lại nếu rửa bằng nớc đã kiềm hoá-chỉ thu đợc
90 ml nớc lọc. độ axit thích hợp của cháo Malt trong khi lọc là PH=5,5.
Trong khi lọc có thể xảy ra hiện tợng oxy hoá chất Tamin của vỏ Malt,
muốn tránh hiện tợng này cần giữ cho bã Malt luôn luôn ngập dới nớc, Thành
phần muối của nớc dùng để rửa bã cũng gây ảnh hởng nhiều đến thành phần và
tính chất cuả dịch đờng sau khi lọc và của bia sau này. Bicacbonat và cacbonat
thờng gây ra ảnh hởng xấu đến chất lợng của dịch đờng, ngợc lại độ cứng
cacbonat không bé hơn 2,1 thì kết quả vẫn tốt. Ta cần chú ý rằng khi rửa bã
không nên tránh tổn thất chất hoà tan mà rửa quá lâu, nh vậy lợng Tamin hoà
tan sẽ tăng lên gây cho bia đắng. Mặt khác nhiệt độ trong khi lọc đợc quá 78
0
C
vì trong quá trình lọc bia vẫn còn một lợng tinh bột không hoà tan,ở nhiệt độ
cao này có thể xảy ra hiện tợng hồ hoá tinh bột nhng không đờng hoá kịp và do
đó làm cho bia đục.
Cháo Malt sau khi đờng hoá xong đợc chuyển sang công đoạn đun sôi
với hoa Hublông. Mục đích của quá trình đun sôi dịch đờng với hoa Hublông là
11
Đồ án tốt nghiệp
nhằm làm ổn định thành phần và tạo cho bia có mùi thơm, vị đắng đặc trng của
hoa Hublông. Đồng thời trong lúc này cũng xảy ra một số quá trình khác nh sự
khử hay độ nhớt hạ xuống... Một số trong những quá trình ấy đã làm thoả mãn

những yêu cầu về kỹ thuật song bên cạnh đó có một số quá trình lại gây tác
dụng ngợc lại mà ta không mong muốn. Nớc đờng sau khi lọc cùng với nớc rửa
bã thờng bị đục và trong nớc thờng có chứa một số chất keo không ổn định hoặc
các vi sinh vật còn sót vì thế qua quá trình đun sôi này ta loại trừ đợc những yếu
điểm trên, làm ổn định thành phần hoá học của dịch đờng và tạo điều kiện cho
bia có thành phần và chất lợng đạt yêu cầu. Ngoài ra quá trình đun sôi dịch đ-
ờng với hoa Hublông còn giúp cho bia có độ bền sinh học và khả năng tạo bọt
tốt. Một trong những biện pháp thông dụng nhất hiện nay là đun sôi trực tiếp
dịch đờng với ha Hublông.
Toàn bộ sản phẩm của quá trình nấu dịch đờng với hoa Hulbông chuyển
sang công đoạn làm lạnh và lắng trong dịch đờng. Dịch đờng sau khi đun sôi
với hoa Hublông cần làm nguội đến nhiệt độ thích hợp cho từng loại bia trớc
khi lên men. Đồng thời quá trình này sẽ tạo thuận lợi cho quá trình bão hoà
thêm một lợng Oxi đối với nớc đờng và trên cơ sở đó có những phơng án làm
nguội dịch lên men. Trong quá trình đun sôi nớc đờng với hoa Hublông lợng
oxi trong nớc đờng bị giải phóng hầu hết và để bảo đảm mức độ bảo hoà Oxi
thích hợp với nớc đờng thì ta phải có những phơng án làm nguội dịch lên men
thích hợp. Mức độ trong của dịch đờng trớc khi cho lên men là một trong những
yếu tố quan trọng để thu đợc bia có chất lợng cao. Trong quá trình làm lạnh thì
một số chất hoà tan sẽ dần sần bị lắng xuống và bị kết tủa hiện tợng này gọi là
kết tủa lạnh. Thành phần của kết tủa lạnh bao gồm những phức chất của protit,
chất chát và chất đắng của hoa Hublông và vì thế khi thực hiện quá trình làm
lạnh dịch đờng đạt yêu cầu về kỹ thuật thì bia sẽ có mùi vị dễ chịu, mặt khác,
kết tủa lạnh trong rất nhiều trờng hợp sẽ làm hạn chế một số loại nấm men
không có lợi cho quá trình lên men sau này
Sau công đoạn làm lạnh thì đến công đoạn lên men dịch đờng. Trong quá
trình lên men chính phần lớn các chất đờng dới tác dụng của nấm men chúng
12
Đồ án tốt nghiệp
chuyển thành rợu Etilíc, CO

2
và một số loại sản phẩm phụ khác. Ngoài các
Gluxit ra, một số thành phần quan trọng của nớc đờng cũng chịu tác dụng của
nấm men và tạo ra những thành phần mới. Trong quá trình lên men một số chất
không bay hơi nh các axit hữu cơ, Glixerin trở thành chất hoà tan trong bia. Qua
đó ta nhận thấy rằng hàm lợng chất hoà tan của bia nhỏ hơn của dịch đờng.
Nguyên nhân của sự khác nhau này là do quá trình sinh hoá và do cả quá trình
kết tủa và lắng. Độ lên men của bia phụ thuộc vào một số yếu tố nh tỷ lệ khối l-
ợng giữa thành phần chất hoà tan, điều kiện lên men. Nh vậy công đoạn len
men đã kết thúc quá trình sản xuất bia tuy nhiên còn một số công đoạn phụ
khác nh tàng trữ bia và vận chuyển bia mà ta không đề cập đến.
CHƯƠNG 3
TíNH TOáN THIếT Kế NồI ĐƯờng hoá
3.1 Quá trình đờng hoá
13
Đồ án tốt nghiệp
Nguyên liệu sau khi nghiền nhỏ sẽ đợc hoà trộn với nớc trong thiết bị đ-
ờng hoá. Nớc sẽ đợc cung cấp vào nồi đờng hoá với một lợng vừa đủ tuỳ thuộc
vào chủng loại bia và đặc tính kỹ thuật của thiết bị. Trong môi trờng giàu nớc
các hợp chất thấp phân tử có sẵn trong nguyên liệu sẽ hoà tan vào nớc và trở
thành chất chiết của dịch đờng sau này. Các hợp chất chứa Phốtpho sẽ bị tác
động bởi nhóm enzim và khi nhiệt độ của khối dịch tăng lên đến nhiệt độ thích
hợp thì dới sự tác động của hệ enzim thuỷ phân các hợp chất cao phân tử bị
phân cắt thành sản phẩm thấp phân tử và hoà tan vào nớc để trở thành chất chiết
của dịch đờng, thực chất các quá trình ở giai đoạn này là sự thuỷ phân các hợp
chất cao phân tử dới sự xúc tác của enzim
3.2 Thiết bị đờng hoá
Chức năng của nồi đờng hoá là để đờng hoá và đun sôi từng phần khối
cháo Malt, kết cấu của nồi đờng hoá không phức tạp, nồi đờng hoá là một nồi
hình trụ đáy lồi , bên ngoài có sử dụng áo hơi để gia nhiệt, áp suất hơi trong lớp

áo hơi thờng phải đạt 2,5-3 kg/cm
2
. Hệ thống truyền động và cánh khuấy của
nồi đợc sử dụng là cánh khuấy hình mỏ neo vì phù hợp với yêu cầu làm việc của
nồi. Tất cả các chi tiết thiết bị phụ kiện nh van an toàn áp kế, chuông báo
mức,ký đồ nhiệt đều trang bị đầy đủ trong nồi đờng hoá.
3.3 Các phơng pháp đờng hoá
Có nhiều phơng pháp đờng hoá nhng chia thành hai phơng pháp chính
sau:
Phơng pháp đun sôi từng phần.
Phơng pháp ngâm.
Trong đó phơng pháp đun sôi từng phần là phơng pháp cổ điển nhng vẫn
hay đợc sử dụng hơn cả, và đến nay một số nớc ở Trung Âu có truyền thống nấu
bia vẫn sử phơng pháp này. Phụ thuộc vào thành phần của hồ malt chia ra để đ-
ờng hoá ngời ta chia ra làm ba phơng pháp khác nhau là:
1. Phơng pháp đun sôi ba phần .
2. Phơng pháp đun sôi hai phần.
3. Phơng pháp đun sôi một phần.
14