Thiết kế nhà máy sản xuất malt đen năng suất 40.000 tấn sản phẩm năm

Đồ án tốt nghiệp GVHD: Ths Phan Thị Bích Ngọc
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc lập – Tự do – Hạnh phúc
 

NHIỆM VỤ
THIẾT KẾ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Họ và tên sinh viên : Võ Thị Thu Hiếu
Lớp : 10SHLT Khoá: 2010 – 2012
Ngành : công nghệ sinh học
1. Tên đề tài: THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT MALT ĐEN NĂNG
SUẤT 40.000 TẤN SẢN PHẨM/NĂM. ĐỘ ẨM CỦA SẢN PHẨM W =
2,5%
2. Các số liệu ban đầu: Ngâm hạt bằng phương pháp dòng nước- không khí liên
tục, ươm mầm theo nguyên tắc luống di động.
3. Nội dung các phần thuyết minh và tính toán:
- Mở đầu
- Lập luận kinh tế kỹ thuật
- Tổng quan.
- Chọn và thuyêt minh dây chuyền công nghệ.
- Tính cân bằng vật chất
- Tính và chọn thiết bị
- Tính tổ chức và xây dựng
- Tính hơi - nước
Thiết kế nhà máy sản xuất malt đen - 1 – SVTH: Võ Thị Thu Hiếu
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Ths Phan Thị Bích Ngọc
- Kiểm tra sản xuất và sản phẩm
- An toàn lao động và vệ sinh xí nghiệp
- Kết luận
- Tài liệu tham khảo
4. Các bản vẽ và đồ thị (ghi rõ các bản vẽ và kích thước bản vẽ):

- Bản vẽ tổng mặt bằng
(A
0
)
- Bản vẽ mặt bằng, mặt cắt phân xưởng làm sạch và kho thành phẩm
(A
0
)
- Bản vẽ mặt bằng phân xưởng rửa, ngâm và ươm
(A
0
)
- Bản vẽ mặt cắt phân xưởng rửa, ngâm và ươm
(A
0
)
- Bản vẽ mặt bằng và mặt cắt phân xưởng sấy
A
0
)
- Bản vẽ sơ đồ hơi nước
(A
0
)
5. Cán bộ hướng dẫn: ThS. Phan Thị Bích Ngọc
6. Ngày giao đề
tài:
7. Ngày hoàn
thành:
Sinh viên thực hiện Giáo viên hướng dẫn

  
.

Thiết kế nhà máy sản xuất malt đen - 2 – SVTH: Võ Thị Thu Hiếu
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Ths Phan Thị Bích Ngọc
Võ Thị Thu Hiếu Phan Thị Bích Ngọc
MỞ ĐẦU
Hiện nay, nền kinh tế Việt Nam đang phát triển nhanh, đời sống vật chất
của con người ngày càng cao. Về mặt thực phẩm, họ luôn lựa chọn những sản
phẩm giàu chất dinh dưỡng vừa ngon mà lại có lợi cho sức khoẻ. Nguyên liệu để
sản xuất ra các sản phẩm chất lượng đó thì rất đa dạng, trong đó có một số
nguyên liệu ở Việt Nam hiện rất ít, đặc biệt là malt.
Malt là sản phẩm được chế biến từ các loại hạt hoà thảo như đại mạch, tiểu
mạch, thóc ngô, …sau khi cho nảy mầm ở điều kiện nhân tạo và sấy đến độ ẩm
nhất định với những điều kiện bắt buộc. Malt là một loại bán thành phẩm nhưng
rất giàu chất dinh dưỡng. Malt có thể dùng để chế biến các loại thực phẩm có giá
trị dinh dưỡng cao như bột dinh dưỡng cho trẻ em, các loại đồ uống tổng hợp cho
người già, dùng làm tác nhân dịch hoá trong công nghệ sản xuất rượu cồn từ tinh
bột, làm tác nhân đường hoá trong sản xuất bánh kẹo, mạch nha Nhưng công
dụng lớn nhất của malt là dùng để sản xuất các loại nước uống có độ cồn thấp
như bia. Đặc biệt là malt đen, được dùng để sản xuất ra các sản phẩm có chất
lượng cao hơn malt vàng.
Ở nước ta, hiện nay có nhiều nhà máy bia nói riêng và các nhà máy thực
phẩm nói chung, nhu cầu về malt cho sản xuất là rất lớn. Nhưng có rất ít nhà máy
sản xuất malt, nên các nhà máy trong nước đều phải nhập nguyên liệu malt từ
nước ngoài về làm cho giá thành của sản phẩm tăng lên rất nhiều. Để sản xuất ra
sản phẩm tốt và có giá thành hợp lý thì giải pháp tốt nhất đó là có được nguồn
cung cấp nguyên liệu chất lượng và rẻ tiền ngay ở trong nước.
Thấy được nhu cầu cấp thiết đó nên đề tài tốt nghiệp “
 !"#$% !&'!()*” đã được thực hiện.

Thiết kế nhà máy sản xuất malt đen - 3 – SVTH: Võ Thị Thu Hiếu
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Ths Phan Thị Bích Ngọc
Chương 1
LẬP LUẬN KINH TẾ - KỸ THUẬT
Hiện nay nhà máy bia có ở khắp các nơi trên cả nước và ngày càng mở rộng
về năng suất do thị trường tăng mạnh, nguồn nguyên liệu chính của ngành công
nghiệp này là malt nhưng hiện nay, với điều kiện khí hậu như nước ta không
thích hợp với việc trồng đại mạch, mà nguồn đại mạch chủ yếu được trồng ở các
nước Tây Âu. Để đáp ứng nhu cầu sản xuất những nhà máy trên phải nhập hàng
trăm nghìn tấn nguyên liệu từ nước ngoài về với giá cao. Để giảm bớt chi phí cho
các nhà máy bia thì việc xây dựng các nhà máy sản xuất malt là rất thiết thực.
Điều đó sẽ giúp giảm thiểu và dần loại bỏ sự bị động khi luôn phải phụ thuộc vào
nguồn cung cấp nguyên liệu của nước ngoài. Nó còn góp phần phát triển kinh tế,
tăng ngân sách cho nhà nước, giải quyết được công ăn việc làm cho người lao
động… Và một tiềm năng to lớn nữa là xuất khẩu malt ra các nước trong khu vực
Đông Nam Á. Trước những điều kiện thuận lợi đó, nhận thấy Đà Nẵng là một
thành phố trẻ, năng động và tiềm năng phát triển kinh tế cao, khả năng thu hồi
vốn, lãi tốt nên em quyết định chọn vị trí đặt nhà máy tại khu công nghiệp Hoà
Khánh, thành phố Đà Nẵng.
1.1. Đặc điểm tự nhiên
Đà Nẵng là một thành phố trực thuộc trung ương, có tốc độ phát triển kinh
tế lớn nhất Miền Trung, được nhà nước không ngừng đầu tư và phát triển.
Đà Nẵng là trung tâm của miền Trung với hướng gió chủ đạo là Đông
Nam, tốc độ gió trung bình là 3 - 4m/s, nhiệt độ tháng nóng nhất trong năm là
37
o
C, độ ẩm tương đối là 77%.
1.2. Nguồn cung cấp nguyên liệu
Nguyên liệu của nhà máy là đại mạch, nó không phát triển được ở những
nước có khí hậu nhiệt đới. Do đó nguyên liệu của nhà máy sẽ được nhập khẩu từ

các nước trồng nhiều lúa mạch là Nga (22,6 triệu tấn năm 2003), Ucraina (8,7
triệu tấn), Canada (12,3 triệu tấn), Đức (13 triệu tấn), Pháp (10 triệu tấn). Với hệ
thống giao thông của thành phố và hệ thống cầu cảng lớn thì việc nhập khẩu và
vận chuyển nguyên liệu sẽ rất thuận tiện và nhanh chóng.
Thiết kế nhà máy sản xuất malt đen - 4 – SVTH: Võ Thị Thu Hiếu
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Ths Phan Thị Bích Ngọc
1.3. Nguồn cung cấp điện
Nhà máy sử dụng điện để vận hành thiết bị, sinh hoạt…được lấy từ nguồn
điện khu công nghiệp Hoà Khánh. Ngoài ra để đảm bảo cho sự hoạt động liên tục
và ổn định, nhà máy có trang bị một máy phát điện dự phòng.
1.4. Nguồn cung cấp nhiên liệu
Nguồn nhiên liệu nhà máy sử dụng chủ yếu dùng để đốt lò hơi, chạy máy
phát điện như dầu DO, FO, diezel… sẽ được cung cấp từ các trạm xăng dầu của
thành phố.
1.5. Nguồn cung cấp nước
Nguồn cung cấp nước của nhà máy sẽ được lấy từ nguồn nước đã xử lý
của nhà máy nước Thủy Tú (công suất 14.000 m
3
/ngày đêm) và hệ thống nước
ngầm thông qua các giếng khoan của nhà máy (làm nguồn cung cấp nước dự
phòng). Sau đó được xử lý lại bằng hệ thống xử lý nước của nhà máy, để đảm
bảo các chỉ tiêu chất lượng của nước trước khi đưa vào sản xuất.
1.6. Thoát nước và xử lý nước thải
Nước thải của nhà máy sẽ được xử lý qua hệ thống xử lý nước thải riêng
của nhà máy cho đến khi đạt yêu cầu thì dẫn qua hệ thống xử lý nước thải chung
của khu công nghiệp.
1.7. Giao thông vận tải
Khu công nghiệp Hòa Khánh có hệ thống giao thông vận tải khá tốt. Nằm
ngay trên quốc lộ 1A, cách ga Đà Nẵng 10 km, cách cảng hàng không quốc tế Đà
Nẵng 10 km, cách cảng Tiên Sa 20 km, cách cảng Sông Hàn 13 km, cách cảng

biển Liên Chiểu 5 km, là nơi có điều kiện giao thông rất thuận lợi cho việc vận
chuyển nguyên nhiên liệu và phân phối sản phẩm của nhà máy.
1.8. Nguồn nhân lực
Đà Nẵng là thành phố có nguồn lao động thủ công khá dồi dào, cộng với
nguồn lao động có trình độ kỹ thuật cao từ các trường đại học của khu vực Miền
Trung sẽ là nguồn nhân lực chính của nhà máy.
1.9. Thị trường tiêu thụ
Thiết kế nhà máy sản xuất malt đen - 5 – SVTH: Võ Thị Thu Hiếu
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Ths Phan Thị Bích Ngọc
Bước đầu nhà máy sẽ hợp đồng cung cấp malt cho các nhà máy bia thuộc
khu vực Miền Trung và Tây Nguyên như bia Đà Nẵng, bia VBL Quảng Nam, bia
Huda Huế, bia DakLak đó hứa hẹn sẽ là thị trường đầy tiềm năng. Về sau, sẽ mở
rộng thị trường tiêu thụ ra các tỉnh thành khác trong cả nước và tiến xa hơn nữa
là thị trường của khu vực Đông Nam Á.
1.10. Kết luận
Với những mặt thuận lợi bước đầu từ yếu tố địa lý đến cả thị trường tiêu
thụ như đã nêu trên, việc xây dựng nhà máy sản xuất malt đen năng suất 40.000
tấn sản phẩm/năm tại khu công nghiệp Hòa Khánh, thành phố Đà Nẵng là có đầy
đủ cơ sở, có tính khả thi và hợp lý.

Thiết kế nhà máy sản xuất malt đen - 6 – SVTH: Võ Thị Thu Hiếu
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Ths Phan Thị Bích Ngọc
Chương 2
TỔNG QUAN
2.1. Giới thiệu về sản phẩm malt đen
Malt nói chung và malt đen nói riêng là những sản phẩm được chế biến từ
các loại hạt ngũ cốc như: đại mạch, tiểu mạch… cho nảy mầm trong điều kiện
nhân tạo sau đó đem sấy đến độ ẩm nhất định với những điều kiện bắt buộc
riêng. Trong sản xuất bia, malt là nguyên liệu chính, nó quyết định tới chất lượng
của sản phẩm.

Malt đen được sản xuất từ đại mạch đem nảy mầm, nó có quy trình sản
xuất cũng giống như những loại malt khác. Tuy nhiên trong quá trình sản xuất
malt đen có những đặc điểm khác về thời gian của quá trình ươm mầm thường
dài hơn thời gian ươm mầm của những loại malt khác và malt đen cũng được sấy
ở điều kiện nhiệt độ cao hơn những loại malt khác. Malt được sấy ở nhiệt độ cao
nên có màu đậm, chứa ít hoặc hầu như không có enzyme, dùng để tạo màu cho
bia đậm, đen. Đối với sản xuất bia đen, malt đen có tính quyết định tạo nên màu
sắc và vị đặc trưng của bia đen hơn so với các nguyên liệu khác. [11,12]
2.2. Các chỉ tiêu chất lượng của malt
- Phải sạch, có mùi thơm đặc trưng của malt, có vị ngọt, màu vàng sáng
đều. Không có mùi vị lạ, không mốc và không hôi khói. Yêu cầu kích thước
của các hạt malt phải đều và đạt quy định. Độ chiết của malt 75
÷
82 %. Thời
gian đường hóa từ 10
÷
35 phút phụ thuộc vào loại malt.
- Thành phần hóa học của malt phải đảm bảo theo yêu cầu. Trong malt
phải chứa các hệ enzim thủy phân như amylaza, proteaza, phitaza, xitaza
[5]
2.3. Nguyên liệu đại mạch trong sản xuất malt
2.3.1. Đặc tính thực vật và phân loại đại mạch
Malt là nhóm thực vật có hạt (sper mophyta), lớp 1 lá mầm
(monocotyleclonae), thuộc họ lúa mì (Gramineae) là loại thực vật một năm và
được chia thành 2 nhóm: đại mạch mùa đông (gieo hạt mùa đông và thu hoạch
mùa hè) và đại mạch mùa xuân (gieo mùa xuân và thu hoạch mùa thu). Chu kỳ
sinh trưởng của hạt đại mạch từ 100-120 ngày. Hoa đại mạch nằm ở phần trên
cùng của cây và kết thành bông, mỗi bông gồm 2 bộ phận: trục bông và gié.
Thiết kế nhà máy sản xuất malt đen - 7 – SVTH: Võ Thị Thu Hiếu
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Ths Phan Thị Bích Ngọc

Gié thực chất là cuốn hạt đính trực tiếp vào trục bông.
Phân loại: tuỳ vào số hàng mà ta có đại mạch hai hàng hay đại mạch đa
hàng.
- Đại mạch 2 hàng:
Được dung chủ yếu trong công nghệ sản xuất bia và dấu hiệu đặc trưng
của chúng là hình dạng hạt cân đối.
Trong đại mạch hai hàng có 3 nhóm nhỏ: bông cuối, bông đứng và bông
xoè.
+ Bông cuối: trục bông dẻo, gié hạt dài
+ Bông đứng: cây to, cứng, bông dày hạt, được trồng nhiều ở các nước
Tây Âu
+ Bông xòe: gié ngắn, các hạt gần như đính vuông góc với trục bông,
được trồng nhiều ở Anh, Ailen và Bắc Mỹ.
- Đại mạch đa hàng:
Được dùng chủ yếu cho thức ăn gia súc, một số ít dùng sản xuất bia.
Có 2 nhóm: đại mạch 4 hàng và đại mạch 6 hàng
+ Đại mạch 4 hàng: dùng để sản xuất bia, một số chủng nổi tiếng:
N=01241, 1337
+ Đại mạch 6 hàng: dùng làm thức ăn gia súc. [11,12]

+,'' ./$"'
2.3.2. Cấu tạo hạt đại mạch
Thiết kế nhà máy sản xuất malt đen - 8 – SVTH: Võ Thị Thu Hiếu
+,''"0 ./"
10$../$"
a b
ba
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Ths Phan Thị Bích Ngọc
Hạt đại mạch gồm 2 phần: cấu trúc bên ngoài và cấu trúc bên trong.
'2''' Cấu tạo bên ngoài

Trong quá trình phát triển, vỏ quả bị kéo dài trong bông lúa, bông lúa bị
tách rời khi đập lúa. Tính chất của phần vỏ được đánh giá qua phần nhăn trên vỏ
(lemna), nó đảm bảo độ chắc của vỏ, ở mặt dưới gọi là vỏ bụng (palea). Phần
nhăn phía dưới là vùng tạo rễ, đây là đặc điểm nhận dạng.
'2''' Cấu tạo bên trong
Cấu tạo bên trong hạt đại mạch gồm 3 phần chính: vỏ, nội nhũ và phôi.
"' 340
Hầu hết hạt các loại đại mạch được bao bọc bên ngoài bằng lớp vỏ trấu,
một số ít loại đại mạch không có lớp vỏ này (không được dùng trong sản xuất
bia). Vỏ trấu được hình thành từ đài hoa. Đài hoa dưới hình thành nên vỏ trấu
phía ngoài (phía lưng) và kết thúc bằng sợi râu, còn đài hoa phía trên hình thành
nên vỏ trấu phía trong (phía bụng) của hạt. Vỏ trấu ở đại mạch là hai hàng mỏng
và mềm còn ở đại mạch đa hàng thì vỏ trấu dày và thô hơn. Thành phần hoá học
chủ yếu là xenlluloza kết chặt lại nhờ chất khoáng và linhin.
Lớp dưới vỏ trấu là lớp vỏ quả được cấu tạo từ ba lớp tế bào, cứ một lớp
ngang thì tiếp theo là một lớp dọc tạo cho lớp vỏ quả có cấu trúc rất dai và bền
vững. Dưới lớp vỏ quả là lớp vỏ hạt gồm hai lớp tế bào. Tế bào của lớp ngoài có
thành rất dày, lớp trong thì trong suốt. Lớp vỏ hạt đóng vai trò như màng bán
thấm, chỉ cho nước thấm vào bên trong hạt đồng thời giữ chất hoà tan không cho
thoát ra ngoài.
Lớp vỏ quả và vỏ hạt liên kết rất chặt và bền hơn sự liên kết giữa chúng
với lớp vỏ trấu. Ở đại mạch hai hàng có chất lượng cao lớp vỏ trấu chiếm từ 7-
8% trọng lượng chất khô của hạt, còn đại mạch đa hàng đến 11%.
Trọng lượng của vỏ chiếm 10,5- 13% trọng lượng của hạt, lớp vỏ trấu có
tác dụng lớn trong công nghệ sản xuất bia. [2]
Thiết kế nhà máy sản xuất malt đen - 9 – SVTH: Võ Thị Thu Hiếu
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Ths Phan Thị Bích Ngọc
+,''5! .6.$../[11]
1' 78
Nội nhũ là phần lớn nhất đồng thời là phần giá trị nhất của hạt. Ngoài

cùng của nội nhũ, tiếp giáp với vỏ hạt là lớp alơron. Lớp alơron rất giàu protein,
chất béo, đường, cellulose, pentosan, vitamine và chất tro.
Dưới lớp alơron mới đến phần nội nhũ của hạt. Cấu trúc của nội nhũ gồm
các tế bào lớn có thành mỏng chứa đầy các hạt tinh bột, một ít protein,
cenllulose, chất béo, tro và đường.
Nội nhũ chiếm phần lớn trọng lượng của hạt, hầu hết chất dinh dưỡng tập
trung tại đây. [3]
/' 9:
Phôi là phần sống của hạt. Trọng lượng của phôi chỉ chiếm khoảng 2,5 -
5% so với trọng lượng của hạt. Phôi có vai trò quan trọng trong công nghiệp sản
xuất malt.
Quá trình chế biến hạt đại mạch để trở thành malt được dựa vào nền tảng
trên sự nảy mầm của hạt. Giai đoạn này chủ yếu xảy ra sự hoạt hóa và tích lũy
hoạt lực của enzyme trong hạt.
Phôi nằm ở dưới, gần đế của hạt bao gồm phôi lá, phôi rễ và ở giữa là
phôi thân.
Thiết kế nhà máy sản xuất malt đen - 10 – SVTH: Võ Thị Thu Hiếu
Vỏ trấu
Vỏ quả
Vỏ hạt
Lớp
alơron
Nội nhũ
Lớp alơron
Vỏ
phô
i
ngùNội
nhũ
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Ths Phan Thị Bích Ngọc

Tiếp giáp giữa phôi và nội nhũ là ngù. Ngù là màng bán thấm, nó chỉ cho
phép các chất hoà tan từ nội nhũ thấm qua để chuyển về phôi và nước từ phôi đi
vào nội nhũ.
Phôi chiếm tỷ lệ không đáng kể so với trọng lượng của hạt. Trong quá
trình chế biến, các thành phần trong phôi hoà tan rất ít vào dịch đường. Trong
công nghệ sản xuất bia, giá trị dinh dưỡng của phôi hầu như không đáng kể, mà
vai trò to lớn của nó là ở chỗ: đây là trạm hoạt hoá và là nhà máy sản xuất
enzyme, nếu thiếu nó thì cơ sở lí thuyết của quá trình sản xuất malt coi như sụp
đổ. [3]
2.3.3. Thành phần hóa học của đại mạch
Gồm những thành phần chính sau:
'2'2'' Nước
Thủy phần của hạt có ảnh hưởng lớn đến quá trình vận chuyển và bảo
quản hạt. Hàm ẩm cao sẽ kích thích quá trình hô hấp và tự bốc nóng của hạt. Hai
quá trình này là nhân tố quan trọng nhất làm hao tổn chất khô.
Thủy phần cao quá mức cho phép sẽ tạo điều kiện cho vi sinh vật phát
triển, cũng như tăng chi phí vận tải. Hàm ẩm tối đa cho phép khi đưa vào bảo
quản là 13%. [3]
'2'2'' Gluxit
Gluxit chiếm 1 tỉ trọng lớn trong hạt đại mạch và bao gồm các nhóm sau:
a. 17
Tinh bột là cấu tử chiếm vị trí số một về khối lượng cũng như về ý nghĩa
đối với công nghệ sản xuất bia. Hơn một nửa khối lượng chất khô của đại mạch
là tinh bột.
Tinh bột được phân bố chủ yếu ở nội nhũ và một phần rất ít ở phôi. Chúng
tồn tại dưới dạng những khối lập thể có kích thước bé, ta quen gọi là "hạt tinh
bột".
Trong công nghệ sản xuất malt thì tinh bột có chức năng là nguồn thức ăn
dự trữ cho phôi.
b. ;%## #6<"

Thiết kế nhà máy sản xuất malt đen - 11 – SVTH: Võ Thị Thu Hiếu
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Ths Phan Thị Bích Ngọc
Xenlluloza của hạt đại mạch được phân bố chủ yếu ở lớp vỏ trấu và chiếm
khoảng 20% chất khô của vỏ.
Xelluloza không tan trong nước, hầu như không thay đổi về thành phần và
cấu trúc trong tiến trình công nghệ sản xuất malt và bia.
c. +%%## #6<"
Là thành phần chủ yếu cấu tạo nên thành tế bào. Hemixelluloza là một
phức hệ bao gồm pentozan, hexozan và axit uronic.
d. 5/=(/!(%////!>.%6
Các chất này có bản chất là hidratcacbon, cho nên khi bị thuỷ phân sẽ cho
sản phẩm là các đường đơn galactoza và xitoza.
Các hợp chất pectin phân bố ở thành tế bào để tạo ra màng trung gian.
Trong hợp chất pectin chiếm nhiều nhất về khối lượng phải kể đến protopectin.
Sự tồn tại của các hợp chất pectin và các chất dạng keo trong dịch đường
mang tính chất hai mặt. Mặt tiêu cực là làm cho dịch có độ nhớt cao, khó lọc.
Còn mặt tích cực là tạo cho bia có vị đậm đà, tăng khả năng tạo và giữ bọt của
sản phẩm.
e. ?"//">!((@A
Saccharid trong hạt đại mạch chủ yếu là một số đường đơn và đường kép,
cấu tử chiếm nhiều nhất trong nhóm này là saccharoza, đạt tới 1,8% chất khô của
hạt, nó phân bố rất nhiều trong phôi, chiếm đến 5,5% trọng lượng phôi. Có vai
trò quan trọng trong phát triển phôi. [2, trang 12, 13, 14, 15]
'2'2'2' Các hợp chất chứa nitơ
Hàm lượng các chất chứa nitơ trong đại mạch khoảng 9-11% so với lượng
chất khô của hạt. Phần lớn các hợp chất này tồn tại dưới dạng cao phân tử gọi là
protit, còn một phần nhỏ tồn tại dạng thấp phân tử dễ hoà tan, có tính chất khác
với nhóm cao phân tử và được gọi là các hợp chất nitơ phi protit. Các hợp chất
này quyết định chất lượng của sản phẩm cuối cùng. Khu vực phân bố của protit ở
trong hạt là lớp alơron và phôi, một phần rất nhỏ ở lớp tế bào quanh nội nhũ.

Protit trong đại mạch được chia thành hai nhóm:
+ Protit đơn giản hay protein.
+ Protit phức tạp hay proteid.
Thiết kế nhà máy sản xuất malt đen - 12 – SVTH: Võ Thị Thu Hiếu
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Ths Phan Thị Bích Ngọc
+ Các hợp chất chứa nitơ phi protit
Đại diện tiêu biểu của nhóm này là albumoza, pepton, peptid và axit amin.
'2'2'&' Polyphenol và chất đắng
Polyphenol trong hạt tập trung chủ yếu ở lớp vỏ. Phần lớn những hợp chất
hoà tan được và tồn tại trong bia đều là những dẫn xuất catechin, chúng thuộc
nhóm flavonid.
Chất chát và chất đắng có trong đại mạch thuộc nhóm lipoit, chúng gây ra
vị đắng khó chịu cho bia.
'2'2'B' Fitin
Fitin là muối đồng thời của canxi và magiê với axit inozit-phosphoric
C
6
H
6
O
6
(H
2
PO
3
)
6
, chúng tập trung chủ yếu ở vỏ và chiếm đến 0,9% chất khô của
vỏ. Khi bị thủy phân sẽ tạo thành inozit và axit phosphoric.
'2'2'C' Vitamin

Đại mạch chứa các loại vitamin B
1,
B
2
, B
6
, C, PP
2
, tiền vitamin A, E, axit
pantotenic, biotin, axit polievic và nhiều dẫn xuất vitamin khác. Tuy hàm lượng
ít nhưng nó đóng vai trò quan trọng trong công nghệ sản xuất malt, vì chúng là
nhân tố điều hòa sinh trưởng của mầm.
'2'2'D' Chất khoáng
Trong đại mạch bao gồm các chất khoáng sau: SiO
2
, MgO, CaO, Na
2
O,
SO
3
, Fe
2
O
3
. Các chất khoáng của đại mạch đóng vai trò quan trọng trong quá
trình sản xuất malt và bia. Đặc biệt là nguyên tố photpho, vì nó đóng vai trò chủ
yếu trong việc hình thành hệ thống đệm của dịch đường.
'2'2'E' Chất béo và lipoid
Hàm lượng chất béo và lipoid trong hạt đại mạch dao động trong khoảng
2,5-3% lượng chất khô của hạt. Chúng tập trung chủ yếu phôi và alơron, chúng là

loại dầu béo màu vàng cafê nhạt, có mùi thơm rất nhẹ và dễ chịu, chỉ số axit
khoảng 16, chỉ số xà phòng là 181, chỉ số iôt là 125.
Ở giai đoạn ươm mầm, một phần chất béo và lipoid bị thủy phân bởi
enzim lipaza.
'2'2'F' Enzim
Thiết kế nhà máy sản xuất malt đen - 13 – SVTH: Võ Thị Thu Hiếu
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Ths Phan Thị Bích Ngọc
Enzim là những 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 hạt đại mạch, chứa một lượng enzim rất phong phú, và chúng được
phân thành hai nhóm: hydrolaza và decmolaza.
- Hydrolaza: phụ thuộc vào cơ chất bị thuỷ phân, các enzim xúc tác được
chia thành các phân nhóm: cacbohydraza, proteaza và esteraza.
+ Cacbohydraza: nhóm enzim này thủy phân gluxit cao phân tử thành các
sản phẩm thấp phân tử hơn. Trong nhóm này có hai nhóm nhỏ: polyaza và
hexozidaza.
+ Proteaza : những enzim này thủy phân protein thành các sản phẩm trung
gian và cuối cùng là axit amin và amoniac.
+ Esteraza: nhóm enzim này phân cắt mối liên kết este giữa các hợp chất
hữu cơ khác nhau, hoặc giữa các hợp chất hữu cơ và vô cơ. Nhóm này được chia
thành hai nhóm nhỏ:lipaza và phosphataza.
- Decmolaza( enzim oxi hoá khử ): nhóm enzim này xúc tác phản ứng oxi
hoá khử của quá trình hô hấp và phân giải yếm khí gluxit, nghĩa là chúng tham
gia trực tiếp vào quá trình trao đổi chất của tế bào. Đại diện tiêu biểu trong nhóm
enzim này là: dehyraza, oxydaza và catalaza. [3, trang 16, 17, 18]
2.4. Chất hỗ trợ kĩ thuật
2.4.1. Nước
- Trong công nghệ sản xuất malt thì nước là một chất hỗ trợ kỹ thuật, nước
được sử dụng với nhiều mục đích khác nhau: nước dùng để rửa, ngâm đại mạch

mạch, vệ sinh phân xưởng v.v nên lượng nước dùng trong nhà máy rất nhiều.
- Tính chất vật lí:
+ Khối lượng phân tử: 18 đvC
+ Khối lượng riêng: 1 g/ml ( ở 0
o
C, 1atm)
+ Nhiệt độ nóng chảy: 0
o
C
+ Nhiệt độ sôi: 100
o
C
- Nước dùng ngâm đại mạch để sản xuất malt: yêu cầu quan trọng nhất là
không được chứa nhiều tạp chất hữu cơ và vi sinh vật.
Thiết kế nhà máy sản xuất malt đen - 14 – SVTH: Võ Thị Thu Hiếu
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Ths Phan Thị Bích Ngọc
* Yêu cầu của nước dùng trong sản xuất malt:
- Có độ cứng từ mềm đến trung bình
- Hàm lượng muối cacbonat không quá: 50mg/l
- Hàm lượng muối Mg không quá: 100mg/l
- Hàm lượng muối clorua: từ 75- 150mg/l
- Hàm lượng muối CaSO
4
: từ 130- 200mg/l
- Hàm lượng muối Fe
2+

không quá: 0.3mg/l
- Khí NH
3

: không có
- Các muối có gốc NO
3
-

: không có
- Vi sinh vật không có: 100 tế bào/1cm
3
[3 trang 95]
2.4.2. Chất sát trùng
Để rửa hạt người ta sử dụng các thiết bị rửa chuyên dụng. Nước dùng để
rửa hạt phải đảm bảo các chỉ tiêu về hóa học và sinh học. Để sạch hơn người ta
có thể dùng 1 số hóa chất như NaOH 0,35kg/m
3
; nước 4Na
2
CO
3
0,9kg/m
3
; CaO
1,3kg/m
3

Để sát trùng hạt người ta cũng có thể dùng nhiều chất khác nhau như
formalin, H
2
O
2
, KMnO

4
, Ca(OH)
2
Tuy nhiên, khi sử dụng các chất sát trùng
cần chọn những chất không gây ảnh hưởng đến quá trình ươm mầm cũng như
chất lượng của malt thành phẩm. [5 trang 50]
2.5. Các quá trình sinh hóa diễn ra trong quá trình sản xuất malt
2.5.1. Các quá trình xảy ra khi ngâm hạt
Ngâm đại mạch là giai đoạn khởi đầu cho một loạt các quá trình hóa lý,
hóa sinh, sinh lý và nhiều quá trình khác xảy ra trong suốt tiến trình chuyển đổi
từ hạt đại mạch khô thành malt. Một điều kiện tiên quyết để các quá trình phát
sinh và tiến triển được là hạt đại mạch khô phải hút thêm một lượng nước tự do.
* Trong thời gian ngâm hạt, có các quá trình sau xảy ra:
- Sự thẩm thấu và khuếch tán của nước vào hạt
- Sự hòa tan các chất polyphenol, chất chát, chất màu ở vỏ vào môi trường
- Sự thẩm thấu một số ion và muối hòa tan trong nước vào hạt
- Sự hút nước và trương nở của tế bào
- Sự hòa tan các hợp chất thấp phân tử trong nội nhũ vào nước
Thiết kế nhà máy sản xuất malt đen - 15 – SVTH: Võ Thị Thu Hiếu
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Ths Phan Thị Bích Ngọc
- Vận chuyển các chất hòa tan về phôi
- Sự giải phóng enzyme khỏi trạng thái liên kết thành trạng thái tự do
- Sự hoạt hóa hệ enzyme oxy hóa - khử và enzyme thủy phân
- Sự hô hấp của hạt
- Sự thủy phân các chất hữu cơ cao phân tử
- Xuất hiện dấu hiệu của sự phát triển cây non ở phôi
Trong các quá trình trên thì hô hấp của hạt và sự hoạt hóa hệ enzyme thủy
phân là hai quá trình quan trọng nhất. [3 trang 80, 81]
Khi ngâm hạt đại mạch thì nước sẽ thấm vào hạt qua khe hở ở các đầu và
chủ yếu ở mầm. Vỏ trấu của hạt được cấu tạo bởi các tế bào dày, giản nở, không

thấm nước, nhưng khi ngâm các tế bào này hoà tan dần và vỏ trấu trở nên có khả
năng thấm nước. Khi ngâm thì mầm hấp thụ nước nhanh hơn các phần khác.
Tốc độ hút nước của hạt trong thời gian ngâm không đồng đều. Ở giai
đoạn đầu của quá trình, tốc độ hút nước của hạt là lớn nhất, sau đó giảm dần. Tốc
độ hút nước của hạt được biểu diễn qua đồ thị.
Độ ẩm của hạt(%)

50
40
30
20
Thời gian ngâm(h)
10 20 30 40 50 60 70 80
+,2'2'-GH1I >JK"$L$7)/M".@'
Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ ngâm hạt:
- Yếu tố chính ảnh hưởng đến tốc độ ngâm là nhiệt độ của nước ngâm.
Nhiệt độ của nước càng cao thì nước thấm vào hạt càng nhanh. Sở dĩ như vậy vì
khi nhiệt độ của nước tăng lên sẽ làm tăng sự trương nở các hệ keo hữu cơ
(protein, tinh bột, xenlulo) và tăng vận tốc khuếch tán của nước do sự chuyển
động phân tử tăng, độ nhớt của nước giảm. Do đó, nếu nhiệt độ của nước ngâm
tăng thì chu kỳ ngâm hạt sẽ được rút ngắn.
Thiết kế nhà máy sản xuất malt đen - 16 – SVTH: Võ Thị Thu Hiếu
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Ths Phan Thị Bích Ngọc
- Kích thước của hạt cũng ảnh hưởng đến tốc độ ngâm. Hạt to cần phải
ngâm lâu hơn hạt nhỏ.
- Các chất khoáng trong nước ngâm cũng ảnh hưởng đến tốc độ ngâm hạt.
Nước mềm thì ngâm hạt nhanh hơn. Độ cứng của nước ngâm tăng thì thời gian
ngâm cũng kéo dài. Do đó để ngâm hạt thì tốt nhất nên sử dụng nước có độ cứng
7mg đương lượng/lít.
- Các muối của nước ngâm có thể tham gia phản ứng với các chất hữu cơ

ở vỏ hạt và làm ảnh hưởng đến tốc độ hoà tan của nó. Một số hoá chất cho vào
nước ngâm có tác dụng kích thích sự nảy mầm của hạt như H
2
O
2
, MnCl
2
, FeCl
2
,
KCl.
2.5.2. Các quá trình xảy ra khi ươm mầm
- Sự biến đổi hình thái của hạt:
+ Bên ngoài: mầm và rễ bắt đầu xuất hiện từ từ.
+ Bên trong: dưới tác dụng của enzyme có sẵn trong hạt hoặc mới được
hình thành khi nảy mầm như xitase, proteinase, pectinase… thành tế bào bị thủy
phân.
- Sự hoạt hóa các enzyme: trong quá trình nảy mầm, các enzyme có sẵn
trong hạt được giải phóng và hoạt hóa, đồng thời có một số enzyme mới được tạo
thành và tích lũy. Vì thế, sau khi nảy mầm số lượng và hoạt lực của các enzyme
tăng lên rất nhiều.
+ Amylase: là một nhóm bao gồm ba enzyme
α-amylase: thể hiện được hoạt lực vào những thời điểm đầu tiên của quá
trình ươm mầm, còn đến ngày thứ 3 hoặc thứ 4 thì hoạt lực của chúng tăng một
cách đáng kể.
β-amylase: nó có trong hạt đại mạch ở cả dạng liên kết và dạng tự do.
Trong thời gian ươm mầm hoạt lực của hai dạng đều tăng lên, hoạt lực tự do tăng
3 - 4 lần, còn hoạt lực chung tăng 1,5 - 2 lần. Ở nhiệt độ 13 - 14
o
C, hoạt lực β-

amylase đạt cực đại sau 11 - 12 ngày đêm.
Amylophosphatase: đại mạch khô không chứa amylophosphatase tự do.
Nó xuất hiện vào ngày thứ hai trong chu kỳ ươm mầm và đạt được hoạt độ cực
đại sau 8 ngày đêm.
Thiết kế nhà máy sản xuất malt đen - 17 – SVTH: Võ Thị Thu Hiếu
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Ths Phan Thị Bích Ngọc
+ Protease: trong đại mạch protease tồn tại hai nhóm nhỏ là proteinase và
peptidase.
+ Sitase: là nhóm bao gồm hai enzyme là sitoclactase và sitolase. Nhóm
enzyme này thủy phân hemicellulose và các chất dạng keo thành các hợp chất
trung gian và sau đó thành các đường đơn pentose, hexose và các sản phẩm khác.
Ở giai đoạn ươm mầm hoạt lực của chúng tăng lên nhiều lần.
+ Esterase: là những enzyme xúc tác quá trình phân cắt các mối liên kết
este của các hợp chất hữu cơ. Quan trọng nhất đối với công nghệ sản xuất malt là
nhóm enzyme phosphatase
- Sự hô hấp: sự hô hấp của hạt thực chất là quá trình oxy hóa - khử sinh
học xảy ra bên trong tế bào hạt. Sự tích lũy và hoạt động của hệ enzyme oxy hóa
- khử là tiền đề của tất cả các quá trình khác trong giai đoạn ươm mầm của hạt.
Sau khi nảy mầm tổn thất chất khô trong hạt có thể trên 10%. Một phần lớn tiêu
tốn cho sự hô hấp và một ít cho sự tổng hợp tế bào.
- Sự thay đổi thành phần hóa học của hạt bao gồm:
+ Sự hòa tan thành tế bào dưới tác dụng của enzyme sitase
+ Sự thủy phân tinh bột dưới tác dụng của hệ enzyme amylase
+ Sự thủy phân protein nhờ enzyme protease
+ Sự thủy phân fitin nhờ enzyme fitase
+ Sự thủy phân chất béo nhờ enzyme lipase. [3 trang 99, 100]
2.5.3. Các quá trình xảy ra trong khi sấy malt
Phụ thuộc vào bản chất của quá trình chuyển hóa trong từng thời điểm,
quá trình sấy malt tươi có thể chia làm ba pha chính sau:
- Pha sinh lý: thời kỳ này kéo dài từ lúc bắt đầu sấy cho đến khi nhiệt độ

đạt 45
o
C và hàm ẩm đạt 30%. điểm của giai đoạn này là rễ và lá mầm vẫn phát
triển. Vì độ ẩm và nhiệt độ thích hợp nên quá trình này diễn ra với cường độ khá
mạnh.
- Pha enzyme: giai đoạn này nằm trong khoảng 45 - 70
o
C và hàm ẩm còn
10%. Hoạt động sống của hạt bị ức chế rất mạnh, sự phát triển của rễ và lá mầm
bị ngừng lại, nhưng hoạt động của hệ enzyme thủy phân vẫn tiếp tục diễn ra. Kết
Thiết kế nhà máy sản xuất malt đen - 18 – SVTH: Võ Thị Thu Hiếu
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Ths Phan Thị Bích Ngọc
quả trong hạt tích lũy thêm một lượng chất chiết hòa tan. Ở pha này, nếu tốc độ
tách ẩm càng nhanh thì tốc độ các quá trình sinh hóa và quá trình enzyme càng
chậm.
- Pha hóa học: pha này nằm trong thời điểm mà hàm ẩm của hạt giảm từ
10% xuống 4% và nhiệt độ tăng từ 75
o
C đến 85
o
C. Khi nhiệt độ tăng quá 75
o
C,
các quá trình enzyme sẽ đình chỉ hoạt động. Sự tạo thành các hợp chất cho màu
và cho hương có thể xảy ra ở vùng nhiệt từ 60 - 85
o
C. Các chất này được tạo
thành do phản ứng melanoidin, caramen và một số phản ứng khác. [3 trang 178]
Thiết kế nhà máy sản xuất malt đen - 19 – SVTH: Võ Thị Thu Hiếu
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Ths Phan Thị Bích Ngọc

Chương 3
CHỌN VÀ THUYẾT MINH DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ
3.1. Dây chuyền công nghệ
3.2. Thuyết minh dây chuyền công nghệ
3.2.1. Đại mạch
Hạt đại mạch nhập về phải có kích thước đồng đều, ít tạp chất, sạch. Hạt
còn tươi, có màu vàng đặc trưng của hạt, không bị mốc, không có mùi lạ, không
bị sâu bệnh.
3.2.2. Làm sạch
3.2.2.1. Mục đích
Đại mạch lúc nhập về nhà máy còn chứa các tạp chất như hạt của các loại
lương thực khác, hạt bể vỡ, sỏi đá, rác và nhiều tạp chất khác. Vì vậy đại mạch
Thiết kế nhà máy sản xuất malt đen - 20 – SVTH: Võ Thị Thu Hiếu
Đại mạch
Làm sạch Tạp chất
Rửa và sát trùng
Chất sát trùng
Nước
Ngâm hạt Khí nén
Nước (12-14
0
C )
Ươm mầm( t
0
=15-22
0
C, 10 ngày )
Không khí điều hoà
Sấy malt (t
0

max
=105
0
C )
Tách mầm, rễ
Malt
W= 46%
W= 44,5%
W=2,5%
W=2,8%
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Ths Phan Thị Bích Ngọc
cần phải được làm sạch trước khi đưa vào sản xuất. Mặt khác, hạt khi đem ra sản
xuất nên bảo đảm tính đồng đều vì các hạt đồng đều khi ngâm sẽ đạt độ ẩm như
nhau và nảy mầm cũng giống nhau.
3.2.2.2. Phương pháp thực hiện [3 trang 52, 53]
Việc làm sạch đại mạch được thực hiện qua
hai thiết bị là quạt sàng và máy tách kim loại.
Đại mạch được chuyển vào mặt phẳng của
thiết bị làm sạch bằng từ tính. Mặt phẳng được đặt
nghiêng 45
0
. Dòng khối hạt cho đổ xuống mặt phẳng
nghiêng được điều chỉnh bằng van hãm. Khi đi qua
mặt phẳng nghiêng tất cả những vật chất có từ tính
đều bị giữ lại, còn đại mạch thì rơi xuống phểu. Sau
đó hạt sẽ được chuyển xuống máy quạt sàng.
Quạt sàng dùng để quạt bụi, hạt lép,
rơm, rạ, các tạp chất nhẹ, đá, sỏi và nhiều tạp
chất khác. Bộ phận làm việc của quạt sàng
gồm một hoặc hai quạt hút và hệ thống sàng

rung gồm hai hoặc ba sàng.
Đại mạch được vít tải đổ vào quạt qua
phểu. Ở đây có con quay để điều chỉnh lượng hạt đổ xuống sàng thứ nhất, sàng
này bé nhất trong ba sàng của quạt và nằm hơi nghiêng so với hai sàng kia. Sàng
thứ nhất có lỗ sàng hình tròn đường kính 10-12 mm hoặc hình bầu dục dài với
kích thước 35x8 mm. Sàng này sẽ giữ lại các tạp chất lớn như đá, sỏi, que củi,
sợi rơm…Đồng thời lúc này hệ thống quạt hút làm việc. Không khí bị hút đi qua
lớp hạt và sẽ cuốn theo bụi, các tạp chất nhẹ. Sau đó chúng được lắng xuống
phểu lắng, còn bụi theo đường ống để đi vào xyclon.
Hạt đi qua sàng thứ nhất được đổ xuống sàng thứ hai, có lỗ sàng hình bầu
dục với kích thước 25x4,5 mm. Sàng thứ hai sẽ giữ lại các tạp chất có kích thước
lớn hơn hạt đại mạch. Qua sàng thứ hai, hạt đổ xuống sàng thứ ba. Sàng thứ ba
Thiết kế nhà máy sản xuất malt đen - 21 – SVTH: Võ Thị Thu Hiếu
+,2''N@/ O/:P
#./(@#6..$../
1. Gàu tải; 2. Máy từ tính; 3. Nơi
chứa tạm đại mạch; 4. Quạt sàng;
5. Chọn hạt và phân loại hạt; 6.
Cân; 7. Tách bụi.
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Ths Phan Thị Bích Ngọc
có lỗ hình bầu dục kích thước 20x2 mm, hoặc hình tròn với đường kính 1-1,5
mm, sàng này giữ lại đại mạch và cho qua cát, sỏi, các tạp chất có kích thước bé.
Các tạp chất và bụi được thu gom vào thùng chứa còn đại mạch đã làm sạch
được thu gom vào một kênh riêng, ở đó chúng được thổi bằng luồng không khí
mạnh nhằm loại bỏ bụi và các rác nhỏ còn sót lại trong khối hạt.
3.2.3. Rửa và sát trùng
3.2.3.1. Mục dích
Để tẩy các chất bẩn bám trên hạt, tiêu diệt côn trùng và vi sinh vật tồn tại
trong khối đại mạch. Khi rửa các chất bẩn có trên hạt sẽ hoà tan vào nước và các
tạp chất nhẹ sẽ nổi lên rồi được vớt ra ngoài.

Trên lớp vỏ hạt có thể có nhiều loại vi sinh vật, côn trùng gây hư hỏng
hạt. Vì vậy phải tiến hành sát trùng trước khi ngâm hạt. Chất sát trùng được sử
dụng nhiều trong công nghệ sản xuất malt là formalin, cứ một tấn đại mạch thì
cần 1÷1,5 kg formalin. Ngoài ra còn có thể dùng H
2
O
2
. Chất này ngoài việc làm
sạch hạt còn có tác dụng kích thích thêm sự nẩy mầm cho hạt, lượng nước sử
dụng là 2-3 lít/m
3
.
3.2.3.2. Phương pháp thực hiện
Thiết bị rửa đại mạch là thùng dạng
thân trụ đáy côn được bố trí trước các thùng
ngâm hạt, có đường kính bé hơn nhưng lại cao
hơn thùng ngâm hạt. Ở giữa tâm thùng có
trang bị một đường ống kim loại (1) có đường
kính bằng 1/10 - 1/12 đường kính của thùng,
phía cuối đường ống có lắp hệ thống chân vịt.
Chân vịt có cấu tạo sao cho khi nó quay thì
nước bị đẩy lên dọc theo ống. Đường ống
chân vịt được lắp vào hộp giảm tốc có môtơ
điện (6). Khi đường ống chân vịt quay, nước
sẽ đẩy ngược lên kéo theo hạt đại mạch. Phía
trên gần miệng thùng có lắp hệ thống camera
Thiết kế nhà máy sản xuất malt đen - 22 – SVTH: Võ Thị Thu Hiếu
+,2''1HA"$../
'Q R/ /S /@ H $)T
'5"%"S/#U(T2'VW/./T

&'VW/1)TB' ./$XA"
./'C'Y66$P'
6
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Ths Phan Thị Bích Ngọc
(2) để thu gom hạt lép và các tạp chất nhẹ. Để rửa hạt ta cho nước đầy 1/2 thể
tích của thùng. Đổ đại mạch vào thùng đồng thời khuấy đảo bằng motor và hệ
thống chân vịt, sau đó để yên trong 1 giờ. Tất cả các hạt lép và tạp chất nhẹ sẽ
nỗi lên mặt nước và được thu gom vào camera (2). Nước bẩn được tháo khỏi
thùng qua cửa (4). Sau đó cho nước sạch vào thùng qua cửa (3) đồng thời cho
chất sát trùng vào và khuấy đảo liên tục. Sau 30 phút, nước bẩn cùng với chất sát
trùng được xả khỏi thùng. Một lần nữa nước sạch được nạp vào thùng, khuấy đảo
khoảng 15 phút, sau đó nước bẩn được xả ra khỏi thùng còn đại mạch được
chuyển xuống thùng ngâm. Tổng thời gian của quá trình rửa hạt kéo dài khoảng
2,5 giờ. [3 trang 89]
3.2.4. Ngâm hạt [3 trang 72]
3.2.4.1. Mục đích
- Loại bỏ những hạt lép, các tạp chất, các mẫu hạt gãy vụn… mà trong quá
trình phân loại và làm sạch chưa loại bỏ hết.
- Rửa sạch bụi và một số vi sinh vật, côn trùng bám trên hạt, đồng thời có
biện pháp để sát trùng toàn bộ khối hạt bằng cách đưa vào nước ngâm các hóa
chất hoặc các chế phẩm cần thiết.
- Tạo điều kiện để hạt hút thêm một lượng nước tự do, sao cho tổng hàm
ẩm của hạt đạt 43- 46%, chỉ với hàm ẩm cao như vậy quá trình ươm mầm sau
này mới đảm bảo được tiến trình bình thường.
3.2.4.2. Phương pháp thực hiện [3 trang 88, 89]
Thiết bị ngâm là những thùng bằng thép có thân trụ đáy hình côn. Phía
dưới đáy được gắn các tấm thép đục lỗ mắt sàng để dễ tháo nước bẩn. Ở mỗi
thùng có trang bị các dụng cụ và các loại phụ tùng như đường ống, van, nhiệt kế,
ẩm kế, đường ống dẫn khí… Có nhiều phương pháp ngâm hạt. Ở đây nhà máy
chọn phương pháp ngâm trong dòng nước không khí liên tục. Ưu điểm của

phương pháp này là mức độ ngâm hạt đạt được nhanh và quá trình nảy mầm
được rút ngắn. Các thao tác ngâm theo phương pháp này được tiến hành như sau:
Cho nước vào đầy một phần hai thể tích thùng ngâm rồi cho hạt vào và sục khí
thật mạnh để hạt được đảo trộn. Sau đó ngừng thổi khí và khối hạt để yên trong
Thiết kế nhà máy sản xuất malt đen - 23 – SVTH: Võ Thị Thu Hiếu
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Ths Phan Thị Bích Ngọc
1h. Tiếp theo tách gom hạt lép và tạp
chất nhẹ, sau đó xả nước bẩn. Mở van
nước và van khí nén, cho nước vào vừa
phải và không khí cũng sục ở mức vừa
phải. Khi thùng đầy nước ta lại điều
chỉnh một lần nữa van nước và van khí
sao cho trên bề mặt nổi bong bóng và
nước tràn thùng chảy ra ống thoát với tốc độ bé vừa phải. Nhiệt độ nước ngâm
dao động 12
0
-14
0
C. Độ ẩm của hạt sau khi ngâm là 46%. Thời gian ngâm là 50
giờ.
3.2.5. Ươm mầm [3 trang 98]
3.2.5.1. Mục đích
- Chuyển đổi trạng thái của hệ
enzyme có trong hạt đại mạch từ trạng
thái nghỉ sang trạng thái hoạt động, tích lũy chúng về khối lượng và tăng cường
năng lực xúc tác của chúng.
- Tạo và duy trì điều kiện thuận lợi để hệ enzyme thủy phân sau khi đã
được giải phóng khỏi trạng thái liên kết đồng thời phân cắt một lượng đáng kể
các chất dinh dưỡng cao phân tử thành các sản phẩm phân tử thấp hòa tan bền
vững vào nước.

Các thông số kỹ thuật trong quá trình ươm mầm
Đối với sản xuất malt đen, trong thời gian ươm mầm phải tạo được điều
kiện sao cho tích lũy nhiều acid amin và đường. Đại mạch sau khi ngâm phải đạt
độ ẩm hơn 46% (để tăng cường hoạt độ của nhóm enzyme proteaza).
- Nhiệt độ nảy mầm: mầm bắt đầu phát triển ở 5
0
C, nhiệt độ thích hợp
nhất là 27
0
C. Quá trình nảy mầm của hạt sẽ ngừng lại ở 38
0
C và mầm bị chết ở
55
0
C. Đối với malt đen, nhiệt độ thích hợp nhất cho các quá trình diễn ra ở giai
đoạn nảy mầm từ 15
0
-16
0
C, còn nhiệt độ trong khối hạt từ 11
0
-12
0
C. Nhiệt độ tối
đa ở cuối giai đoạn nảy mầm là 21
0
C, ở khoảng nhiệt độ này để tạo ra nhiều
melanoide, tạo cho malt đen có màu sẫm, vị ngọt và hương thơm đặc trưng.
Thiết kế nhà máy sản xuất malt đen - 24 – SVTH: Võ Thị Thu Hiếu
+,2'2'1H@

1. Ống đảo khí; 2. Đường ống dẫn khí
nén; 3. Đường ống ruột gà sủi khí; 4.
Nước sạch; 5. Nước bẩn
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Ths Phan Thị Bích Ngọc
- Thời gian nảy mầm: thời gian nảy mầm phụ thuộc vào nhiệt độ ươm
mầm và đặc điểm của từng chủng giống đại mạch. Thường thì thời gian ươm
mầm đối với malt đen nằm trong khoảng 9-10 ngày.
- Oxy: trong quá trình ươm mầm, phôi của hạt phát triển thành mầm.
Trong hạt đại mạch xảy ra quá trình hô hấp hạt hấp thụ O
2
và thải CO
2
nên trong
quá trình ươm mầm cần phải tạo độ thông thoáng cho khối hạt.
3.2.5.2. Phương pháp thực hiện
Phương pháp ươm mầm mà nhà máy sử dụng là phương pháp ươm mầm
thông gió theo nguyên tắc luống di động. Nguyên lý của phương pháp này là quá
trình ươm mầm được thực hiện liên tiếp qua nhiều ngăn. Số ngăn bằng số ngày
ươm và khối hạt lưu lại trong một ngăn là 24h. Trong quá trình ươm cho thổi
không khí có nhiệt độ và độ ẩm tương đối theo yêu cầu xuyên qua khối hạt.
Không khí trước lúc thổi vào khối hạt phải được bão hoà hơi nước và điều chỉnh
nhiệt độ trong một camera gọi là buồng xử lý nước nhiệt.
Thiết bị ươm là một catset xây bằng bêtông cốt thép dài 40-50 m, rộng 3-4
m,và sâu 2,1 m. Bên trong cách đáy chính khoảng 0,8 m có đặt đáy sàng. Dọc
theo chiều dài catset chia bề mặt sàng ra thành 10 ngăn và mỗi ngăn chia thành 2
vùng. Khi ươm thì hạt nằm trên sàng, còn không khí điều hoà từ buồng xử lí
được dẫn vào khoảng không dưới sàng rồi xuyên qua sàng để đi vào khối hạt.
Việc đảo malt được thực hiện nhờ máy đảo kiểu guồng quay. Các gàu
múc, múc malt từ vùng bán nhật trước và đổ ra vùng bán nhật sau, chu kỳ đảo là
12h. Thao tác công nghệ ươm mầm theo nguyên tắc luống di động được thực

hiện như sau:
Thiết kế nhà máy sản xuất malt đen - 25 – SVTH: Võ Thị Thu Hiếu