Thiết kế nhà máy sản xuất malt đen với năng suất 19.000 tấn sản phẩmnăm

Đồ án tốt nghiệp Trang 1 Khoa Hóa
LỜI MỞ ĐẦU
Malt là sản phẩm được chế biến từ các loại hạt hòa thảo như: đại mạch, tiểu
mạch … sau khi cho nảy mầm và tiến hành sấy trong điều kiện thích hợp.
Malt là một loại bán thành phẩm nhưng rất giàu chất dinh dưỡng: chứa
16÷18% các chất thấp phân tử dễ hoà tan, chủ yếu là đường đơn giản, dextrin bậc
thấp, các axit amin, các chất khoáng, các nhóm vitamin, đặc biệt có hệ enzim phong
phú, chủ yếu là proteaza và amylaza.
Hiện nay malt chủ yếu là dùng để sản xuất các loại nước uống có độ cồn thấp
(bia, nước giải khát…), trong đó malt dùng để sản xuất bia là nhiều nhất. Ngoài ra
malt còn dùng để chế biến các loại thực phẩm khác như bột dinh dưỡng, mạch nha,
bánh kẹo…
Malt đen là loại malt có màu sẫm, hương và vị ngọt đậm,nó rất thích hợp cho
việc sản xuất loại bia đen. Đây là một loại bia chất lượng cao, ngày càng được sử
dụng phổ biến trên thế giới và ở nước ta.
Tính đến thời điểm này Việt Nam có hơn 500 nhà máy, cơ sở sản xuất bia
lớn nhỏ khác nhau. Hiện nay chúng ta cũng đang chú trọng vào công nghệ sản xuất
bia đen để đáp ứng nhu cầu trong nước và xuất khẩu.
Tuy nhiên hầu như các nhà máy trong nước phải nhập malt từ nước ngoài,
điều này làm cho giá thành sản phẩm bia cao.
Do đó nhu cầu sản xuất malt (malt đen) ở trong nước với chất lượng cao và
ổn định về mặt lâu dài là rất cần thiết.
Cho nên tôi chọn đề tài “Thiết kế nhà máy sản xuất malt đen với năng
suất 19.000 tấn sản phẩm/năm”.
Thiết kế nhà máy sản xuất malt đen năng suất 19000 tấn sản phẩm/năm
SVTH: Nguyễn Quyết - Lớp: 04SH
Đồ án tốt nghiệp Trang 2 Khoa Hóa
CHƯƠNG 1 LẬP LUẬN KINH TẾ KỸ THUẬT
1.1. Sự cần thiết của đầu tư
Công nghiệp rượu bia đang phát triển và chiếm một lĩnh vực lớn trong đời
sống.

Cùng với sự phát triển của công nghiệp rượu bia thì công nghiệp sản xuất
malt cũng phát triển. Malt không những là tác nhân đường hóa mà còn là nguyên
liệu chính để sản xuất bia.
Thực tế thì nhà máy sản xuất malt ở nước ta chưa nhiều mà nhu cầu về malt
lại rất lớn.
Do đó yêu cầu về xây dựng một nhà máy sản xuất malt là cần thiết nhằm để
đáp ứng các tiêu chí sau:
-Nhu cầu về malt nguyên liệu
- Giảm nhập khẩu malt, hạ giá thành sản phẩm.
-Giải quyết việc làm cho người lao động, giảm thiểu các tệ nạn xã hội.
Qua quá trình khảo sát nghiên cứu khả năng cung cấp nguyên liệu, các yếu tố
ảnh hưởng đến việc lắp đặt, thi công, sự hoạt động cũng như khả năng thu hồi vốn,
lãi của nhà máy thì đặt vị trí nhà máy tại khu công nghiệp Phú Bài-TT.Huế là thích
hợp.
1.2. Cơ sở thiết kế
1.2.1. Vị trí địa lí
Khu công nghiệp Phú Bài nằm trên quốc lộ 1A, cách thành phố Huế 8km về
phía nam, nó nằm giữa Huế với Đà Nẵng, đây là 2 thành phố trung tâm của miền
Trung, nó nằm cạnh sân bay và có tuyến đường sắt đi qua nên rất thuận lợi cho giao
thông. Nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, nhiệt độ trung bình là 26
o
C, với
hướng gió chủ đạo là Đông Nam, tốc độ gió trung bình là 3÷4 m/s, nhiệt độ tháng
nóng nhất trong năm là 38
o
C, số giờ nắng trung bình là 2000 giờ/năm, độ ẩm tương
đối là 84%.
Vì yêu cầu địa điểm xây dựng nhà máy phải gần đường giao thông, nơi nhập
nguyên liệu như cảng, sân bay để thuận lợi vận chuyển, lưu thông.
Thiết kế nhà máy sản xuất malt đen năng suất 19000 tấn sản phẩm/năm

SVTH: Nguyễn Quyết - Lớp: 04SH
Đồ án tốt nghiệp Trang 3 Khoa Hóa
Nên việc đặt nhà máy tại khu công nghiệp Phú Bài có rất nhiều ưu thế cho
việc xuất malt đi các nơi khác.
1.2.2. Nguồn cung cấp nguyên liệu
Nguồn nguyên liệu cung cấp cho nhà máy là nhập đại mạch từ các nước Tây
Âu, Australia, …
1.2.3. Nguồn cung cấp điện
Nguồn điện cung cấp cho nhà máy lấy từ lưới điện quốc gia thông qua trạm
biến áp của khu vực (từ 500 KV còn 220/380 V).
Ngoài ra, để đảm bảo cho nhà máy hoạt động liên tục và chủ động, nhà máy
lắp đặt thêm một máy phát dự phòng.
1.2.4. Nguồn cung cấp nhiên liệu
Nguồn nhiên liệu cần cho nhà máy như dầu DO, FO, xăng, nhớt … để cung
cấp cho lò hơi, vận hành ô tô
Nhà máy nhập nhiên liệu cần cho sản xuất từ công ty xăng dầu gần đó.
1.2.5. Nguồn cung cấp hơi
Trong nhà máy, hơi được sử dụng để sấy malt và do hệ thống các thiết bị lò
hơi riêng của nhà máy có công suất lớn cung cấp.
1.2.6. Nguồn cung cấp nước
Nhu cầu về nước của nhà máy sản xuất malt cho sản xuất, sinh hoạt, lò hơi là
rất cần thiết. Vì vậy lấy nguồn nước của khu công nghiệp qua xử lí và có giếng dự
trữ.
1.2.7. Nước thải
Toàn bộ nước thải của nhà máy được qua hệ thống xử lí nước thải riêng rồi
cho thoát cùng với hệ thống thoát nước thải của khu công nghiệp.
1.2.8. Nguồn nhân lực
Thiết kế nhà máy sản xuất malt đen năng suất 19000 tấn sản phẩm/năm
SVTH: Nguyễn Quyết - Lớp: 04SH
Đồ án tốt nghiệp Trang 4 Khoa Hóa

Tập trung chủ yếu là nguồn nhân lực của khu vực miền Trung. Đây chính là
nguồn nhân lực chủ yếu góp phần nâng cao năng suất, đem lại hiệu quả kinh tế cho
nhà máy.
1.2.9. Tiêu thụ sản phẩm
Một số nhà máy bia gần nhà máy sản xuất malt này như các nhà máy bia ở
các tỉnh miền Trung đều có thể đăng kí mua sản phẩm của nhà máy, như: bia Huda,
Lager, VBL, …
1.2.10. Giao thông, vận tải
Khu công nghiệp Phú Bài là khu công nghiệp nằm trên tuyến quốc lộ 1A nên
rất tiện cho giao thông. Và khu công nghiệp gần với cảng Chân Mây, một cảng lớn
của miền Trung nên rất thuận lợi cho giao thông đường thủy. Do vậy việc nhập
nguyên liệu và xuất bán các sản phẩm cũng rất thuận lợi.
Kết luận: qua tất cả những điều kiện đã nêu trên thì việc xây dựng nhà máy
sản xuất malt đen ở Phú Bài-TT Huế là cần thiết, hợp lí và đủ điều kiện để xây
dựng.
CHƯƠNG 2 NGYÊN LIỆU VÀ CHẤT HỖ TRỢ
Thiết kế nhà máy sản xuất malt đen năng suất 19000 tấn sản phẩm/năm
SVTH: Nguyễn Quyết - Lớp: 04SH
Đồ án tốt nghiệp Trang 5 Khoa Hóa
KỸ THUẬT
Nguyên liệu chính dùng để sản xuất malt là đại mạch. Ngoài ra, để thực hiện được
qui trình sản xuất nhà máy còn sử dụng một số chất hỗ trợ kỹ thuật.
2.1. Đại mạch
2.1.1. Vai trò của đại mạch
Trong quá trình sản xuất bia thì yêu cầu về chất lượng nguyên liệu malt là rất
quan trọng, nó ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng của bia được sản xuất, vì thế
trong quá trình sản xuất malt thì phải chọn nguyên liệu đáp ứng được yêu cầu của
loại bia được sản xuất.Có nhiều loại nguyên liệu dùng để sản xuất malt nhưng đại
mạch là nguyên liệu chính dùng để sản xuất malt bia vì những lí do sau:
- Đại mạch dễ điều khiển quá trình ươm mầm

- Đại mạch cho tỉ lệ enzyme cân đối thích hợp với công nghệ sản xuất bia
- Vỏ đại mạch dai nên nghiền ít nát và tạo lớp trợ lọc rất xốp
- Malt đại mạch cho bia có hương vị đặc trưng hơn so với các malt khác
- Ở một số nước thì đại mạch dễ trồng hơn so với các loại lúa mạch khác
2.1.2. Yêu cầu của đại mạch
2.1.2.1. Về giống đại mạch
Đại mạch giống gieo trồng thuộc nhóm thực vật có hạt, phân nhóm bí tử,
lớp một lá mầm, họ lúa mì.
Có hai loại đại mạch, đại mạch hai hàng và đại mạch đa hàng. Đại mạch
hai hàng được dùng chủ yếu cho công nghiệp sản xuất bia. Dấu hiệu đặc trưng của
chúng là hình dáng của hạt rất cân đối, bông đứng.
Thực tế ta có thể chọn giống đại mạch Barley 2 hàng chất lượng cao hoặc
giống đại mạch RIB0127.
2.1.2.2. Về chất lượng, thành phần hóa học
Các chỉ số về thành phần hoá học là nhân tố quyết định chất lượng của đại
mạch để xem xét loại đại mạch đó có đủ tiêu chuẩn để sản xuất malt và bia hay
Thiết kế nhà máy sản xuất malt đen năng suất 19000 tấn sản phẩm/năm
SVTH: Nguyễn Quyết - Lớp: 04SH
Đồ án tốt nghiệp Trang 6 Khoa Hóa
không. Loại đại mạch được chọn phải có đủ các thành phần hóa học với một hàm
lượng thích hợp cho việc sản xuất bia.
a. Nước
Thuỷ phần của đại mạch 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. Đại
mạch có thuỷ phần cao sẽ làm tăng chi phí vận chuyển một cách vô ích. Người ta đã
xác định được rằng, hàm ẩm của đại mạch tăng 1% thì hiệu suất chiết thu hồi giảm
0,76%. Hàm ẩm tối đa cho phép khi đưa đại mạch vào bảo quản là 13%.
b. Gluxit
Gluxit của hạt chia làm bốn nhóm : monosaccharit, disaccharit, trisaccharit
và polysaccharit.

- Monosaccharit bao gồm : glucoza, fructoza (C
6
H
12
O
6
) và xiloza (C
5
H
10
O
5
).
- Disaccharit chủ yếu là saccharoza và maltoza (C
12
H
22
O
11
).
- Trisaccharit chủ yếu là rafinoza.
- Polysaccharit là hợp phần chiếm nhiều nhất trong thành phần gluxit của hạt
đại mạch. Chúng bao gồm tinh bột, xelluloza, hemixelluloza, pentozan,
amilan và các hợp chất dạng keo. Ba cấu tử đầu tiên có ý nghĩa quan trọng
nhất trong công nghệ sản xuất bia.
+ Tinh bột
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. Trong công nghệ sản xuất malt và bia, tinh bột có hai chức năng: chức năng thứ
nhất là nguồn thức ăn dự trữ cho phôi và chức năng thứ hai là nguồn cung cấp chất

hoà tan cho dịch đường trước lúc lên men.
Yêu cầu về hàm lượng tinh bột của đại mạch là lớn hơn 65%, có thể là 70%.
+ Xelluloza
Xelluloza của hạt đại mạch được phân bố chủ yếu ở lớp vỏ trấu và chiếm
khoảng 20% chất khô của vỏ. Phân tử của xelluloza bao gồm khoảng 2000÷10000
gốc đường glucoza, sắp thành mạch dài, xoắn lại thành từng chùm. Do cấu trúc đặc
Thiết kế nhà máy sản xuất malt đen năng suất 19000 tấn sản phẩm/năm
SVTH: Nguyễn Quyết - Lớp: 04SH
Đồ án tốt nghiệp Trang 7 Khoa Hóa
biệt như vậy nên xelluloza rất dai và rất khó bị phân cắt trong môi trường bình
thường.
Xelluloza không tan trong nước, hầu như không thay đổi về thành phần và
cấu trúc trong suốt tiến trình công nghệ sản xuất malt và bia.
Xelluloza đóng vai trò đặc biệt quan trọng trong quá trình lọc dịch đường vì
lớp vỏ trấu là vật liệu tạo màng lọc phụ lí tưởng.
+ Hemixelluloza
Là thành phần chủ yếu tạo nên thành tế bào, hemixelluloza là một phức hệ
bao gồm pentozan, hexozan và axit uronic.
Dưới tác dụng xúc tác của nhóm enzym sitaza, hemixelluloza bị phân huỷ
thành hexoza (galactoza và manoza) và pentoza (arabinoza và xilloza). Tất cả
những đường đơn này hoà tan bền vững vào dịch đường và tạo thành chất chiết, là
nguồn cung cấp dinh dưỡng cho nấm men.
Quá trình phá vỡ thành tế bào bởi nhóm enzym sitaza gọi là sitoliza. Quá
trình này đóng vai trò quan trọng ở giai đoạn ươm mầm vì đây là bước đột phá để
các enzym khác xâm nhập vào bên trong tế bào.
+ Saccharit thấp phân tử
Saccharit thấp phân tử hay saccharit đơn giản trong 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. Loại đường này được phân bố rất nhiều ở
phôi, chiếm đến 5,5% trọng lượng của bộ phận này.

Lượng glucoza và fructoza trong hạt đại mạch là không đáng kể, tổng lượng
đường ngược khoảng 0,3÷0,4%, trong đó thì lượng glucoza có cao hơn một chút so
với fructoza.
Các loại đường đơn giản trong hạt đại mạch tuy lượng không đáng kể nhưng
đóng vai trò rất quan trọng đối với sự phát triển của phôi, đặc biệt là ở giai đoạn đầu
của quá trình ươm mầm.
Thiết kế nhà máy sản xuất malt đen năng suất 19000 tấn sản phẩm/năm
SVTH: Nguyễn Quyết - Lớp: 04SH
Đồ án tốt nghiệp Trang 8 Khoa Hóa
c. Các hợp chất pectin và các chất dạng keo.
Các hợp chất pectin phân bố ở thành tế bào để tạo ra màng trung gian. Trong
các 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 và làm tăng khả năng tạo và giữ bọt của sản
phẩm.
d. Các hợp chất chứa nitơ
Hàm lượng các hợp 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,
chúng được gọi là protit, còn một phần rất nhỏ tồn tại dưới dạng thấp phân tử, dể
hoà tan, có các tính chất khác với nhóm cao phân tử. Các hợp chất này quyết định
chất lượng của sản phẩm cuối cùng.
+ Protit.
Là chỉ số quan trọng thứ hai (sau tinh bột) để đánh giá xem lô hạt có đủ tiêu
chuẩn để sản xuất malt hay không. Nếu hàm lượng cao quá, bia dễ bị đục, rất khó
bảo quản. Ngược lại nếu quá thấp, quá trình lên men sẽ không triệt để, bia kém bọt,
vị kém đậm và kéo theo nhiều chỉ số non yếu khác.
Hàm lượng protit tốt nhất cho mục đích sản xuất bia là 8÷10%. Khu vực
phân bố của protit ở trong hạt là lớp vỏ alơron và phôi, một phần nhỏ ở lớp tế bào
bao quanh nội nhủ.

Sự thuỷ phân là một trong những quá trình quan trọng nhất trong công nghệ
sản xuất malt và bia. Các sản phẩm của quá trình thuỷ phân này đều đóng vai trò
nhất định trong tiến trình công nghệ. Đặc biệt quan trọng là sản phẩm tạo thành do
quá trình tương tác giữa các sản phẩm thuỷ phân của các hợp phần trong nội nhủ
như phản ứng melanoid.
Thiết kế nhà máy sản xuất malt đen năng suất 19000 tấn sản phẩm/năm
SVTH: Nguyễn Quyết - Lớp: 04SH
Đồ án tốt nghiệp Trang 9 Khoa Hóa
Khả năng tạo bọt và giữ bọt của bia cũng như độ bền keo của chúng phụ
thuộc vào mức độ thuỷ phân của protit. Không những thế, các thông số này còn phụ
thuộc vào tỉ lệ giữa các cấu tử sản phẩm tạo thành trong quá trình thuỷ phân.
Protit trong đại mạch được chia thành hai nhóm: protit đơn giản hay còn gọi
là protein và protit phức tạp hay còn gọi là proteid.
Trong nhóm protein, các đại diện tiêu biểu là levkozin, edestin, hodein và
glutein. Trong suốt quá trình sản xuất malt và bia thì levkozin, edestin và một phần
nhỏ của hodein hoà tan vào dịch đường và tồn tại trong bia, còn những cấu tử khác
thì bị kết lắng và bị thải ra ngoài theo bã malt và cặn lắng.
Proteid là những hợp chất được tạo thành từ một phân tử có bản chất protein
và một phân tử khác có bản chất là phi protein. Đại diện cho nhóm này là
nucleoproteid, lipoproteid, glucoproteid và phosphoproteid. Đặc điểm chung của
proteid là kém hoà tan hoặc hoà tan không bền vững. Trong công nghệ sản xuất bia
proteid gây ảnh hưởng đến chất lượng của sản phẩm vì thế ta phải loại bỏ tối đa cấu
tử này ra khỏi dịch đường.
+ Các hợp chất chứa nitơ phi protit
Các đại diện tiêu biểu của nhóm hợp chất này là: albumoza, pepton, peptit,
polypeptit và axit amin.
Albumoza và pepton có vai tò rất lớn trong việc tạo và giữ bọt, đồng thời làm
tăng thêm độ đậm đà của bia. Mặt trái của hai hợp chất hữu cơ này là ở hàm lượng
cao, chúng sẽ làm giảm độ bền keo của bia vì chúng là tác nhân gây đục bia.
Peptit là hỗn hợp nhiều hợp chất mà phân tử của chúng cũng được tạo thành

từ các gốc axit amin nhưng số lượng ít hơn rất nhiều so với albumoza và pepton.
Căn cứ vào số gốc axit amin hợp thành, chúng được chia ra dipeptid,
tripeptid, polypeptid chúng dễ hoà tan vào dịch đường để tạo thành dung dịch bền
vững và tồn tại trong bia như là một trong những thành phần dinh dưỡng.
Thiết kế nhà máy sản xuất malt đen năng suất 19000 tấn sản phẩm/năm
SVTH: Nguyễn Quyết - Lớp: 04SH
Đồ án tốt nghiệp Trang 10 Khoa Hóa
Axit amin tự do tồn tại trong đại mạch với một lượng không nhiều, chỉ chiếm
khoảng 0,1% so với lượng chất khô của hạt.
Tuy chiếm một tỉ lệ rất nhỏ nhưng vai trò của axit amin trong công nghệ sản
xuất bia rất lớn: là nguồn cung cấp nitơ cho nấm men, là tác nhân chính tạo
melanoid, tham gia tạo bọt và tồn tại trong bia như một hợp phần dinh dưỡng quan
trọng.
e. Các hợp chất không chứa Nitơ
+ Polyphenol và chất đắng
Polyphenol trong hạt đại mạch 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 của catechin,
chúng thuộc nhóm flavonid. Những hợp chất này có tính chất rất có lợi cho công
nghệ sản xuất bia là dễ dàng kết hợp với protit cao phân tử để tạo thành phức chất
dễ kết lắng, làm tăng độ bền keo của sản phẩm. Mặt khác sự hoà tan của polyphenol
vào dịch đường lại là nhân tố ảnh hưởng đến hương và vị của bia.
Chất chát và chất đắng có trong đại mạch thuộc nhóm lipoid, chúng gây ra vị
đắng khó chịu cho bia. Để loại trừ chúng ta ngâm hạt trong môi trường kiềm nhẹ.
+ Fitin
Fitin là muối đồng thời của canxi và magie với axit inozitphosphoric
C
6
H
6
O

6
(H
2
PO
3
)
6
. Chúng tập trung ở vỏ và chiếm đến 0.9% chất khô của vỏ. Khi bị
thuỷ phân sẽ tạo thành inozit C
6
H
6
(OH)
6
và axit phosphoric. Hợp chất cuối cùng
này là nguồn cung cấp phospho cho nấm men, đồng thời làm tăng độ chua tác dụng
của dịch cháo ở giai đoạn đường hoá .
+ Vitamin.
Đại mạch chứa các loại vitamin B
1
, B
2
, B
6
, C, PP
2
, tiền vitamin A, E, axit
pantotenic, biotin, axit pholievic và nhiều dẫn xuất vitamin khác. Tuy hàm lượng rất
ít nhưng hệ vitamin trong đại mạch đóng vai trò rất quan trọng trong công nghệ sản
xuất malt và vì chúng là nhân tố điều hoà sinh trưởng của mầm.

Thiết kế nhà máy sản xuất malt đen năng suất 19000 tấn sản phẩm/năm
SVTH: Nguyễn Quyết - Lớp: 04SH
Đồ án tốt nghiệp Trang 11 Khoa Hóa
+ 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 rất quan trọng trong quá trình
sản xuất malt và bia. Đặc biệt có ý nghĩa là nguyên tố phospho vì nó đóng vai trò
chủ yếu trong việc hình thành hệ thống đệm của dịch đường.
f. 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 ở phôi và lớp alơron. Thành phần chủ yếu của các
loại dầu béo trong đại mạch là este của glyxerin với các axit béo bậc cao.
Ở giai đoạn ươm mầm, một phần chất béo và lipoid bị thuỷ phân bởi enzym
lipaza. Một số sản phẩm thuỷ phân được chuyển đến phôi để nuôi cây non, số còn
lại hoặc tồn tại trong dịch đường hoặc bị ra ngoài theo bã malt. Chất béo và lipid
tồn tại trong bia sẽ làm giảm độ bền keo của sản phẩm.
g. Enzym
Enzym là những hợp chất hữu cơ, có hoạt tính sinh học rất cao, có cấu tạo
phân tử rất phức tạp và giữ một vai trò đặc biệt quan trọng trong công nghệ sản xuất
bia.

Ở giai đoạn hình thành hạt, hoạt lực của các nhóm enzym rất cao. Đến giai
đoạn hạt chín hoạt lực của chúng giảm một cách đáng kể. Và đến lúc hạt sấy đến
hàm ẩm 11 ÷13% thì hầu hết hệ enzym trong hạt trở thành trạng thái liên kết. Đến
giai đoạn ngâm, hạt hút nước bổ sung đến 43÷44% thì hệ enzym được giải phóng
khỏi trạng thái liên kết chuyển thành trạng thái tự do. Đến giai đoạn ươm mầm hoạt
lực của các enzym đạt đến mức tối đa, nhờ đó mà đến lúc đường hoá chúng có khả
năng thuỷ phân gần như hoàn toàn các hợp chất cao phân tử trong nội nhũ của hạt.
Thiết kế nhà máy sản xuất malt đen năng suất 19000 tấn sản phẩm/năm
SVTH: Nguyễn Quyết - Lớp: 04SH
Đồ án tốt nghiệp Trang 12 Khoa Hóa
Trong đại mạch chứa một lượng enzym rất phong phú, chúng được xếp vào
hai nhóm chính: hidrolaza và decmolaza.
+ Hydrolaza (nhóm enzym thuỷ phân).
Phụ thuộc vào cơ chất bị thuỷ phân, các enzym xúc tác được chia thành các
phân nhóm: cacbohydraza, proteaza và esteraza.
∗ Cacbohydraza.
Nhóm enzym này thuỷ phân gluxit cao phân tử thành các sản phẩm thấp
phân tử hơn. Trong nhóm này có hai phân nhóm nhỏ: polyaza và hexozidaza.
Hexozidaza là những enzym tham gia xúc tác thủy phân disaccharid, trisaccharid và
một số glucozid khác, polyaza là những enzym thuỷ phân gluxit cao phân tử chúng
bao gồm diastaza, amylaza và sitaza.
-Diastaza: bao gồm hai enzym: α-amylaza và β-amylaza.
+Enzym α-amylaza phân cắt tinh bột thành glucoza và dextrin. Trong đại
mạch khô, không chứa α-amylaza hoạt tính. Chúng chỉ được hoạt hoá ở giai đoạn
ngâm và ươm mầm, là enzym chịu nhiệt nhưng α-amylaza lại kém chịu chua, nhiệt
độ tối ưu của nó là 70°C còn pH= 5,7.
+Enzym β-amylaza tác động trực tiếp lên mạch amyloza, mạch nhánh và hai
đầu mạch chính của amylopectin. Sản phẩm thuỷ phân là đường maltoza và dextrin.
Nhiệt độ tối ưu của nó là 63
0

C, còn pH=4,7.
- Sitaza: bao gồm hai enzym sitoclactaza và sitolitaza. Sitoclastaza thuỷ phân
hemixelluloza thành các sản phẩm trung gian còn sitolitaza thuỷ phân các sản phẩm
trung gian thành các sản phẩm cuối cùng là pentoza và hexoza. Nhờ quá trình phân
cắt này mà thành tế bào bị phá huỷ, tạo điều kiện thuận lợi cho các enzym khác xâm
nhập vào bên trong tế bào. Cũng do thành tế bào bị vỡ mà đến lúc sấy các hạt trở
nên xốp. Trong kỹ thuật sản xuất malt, hiện tượng này ảnh hưởng trực tiếp đến mức
độ nhuyễn của bán thành phẩm.
Thiết kế nhà máy sản xuất malt đen năng suất 19000 tấn sản phẩm/năm
SVTH: Nguyễn Quyết - Lớp: 04SH
Đồ án tốt nghiệp Trang 13 Khoa Hóa
Hexozidaza kiểm tra nhóm enzym tham gia phân cắt các loại đường kép và
đường bội ba thành các đường đơn.
∗ Proteaza.
Nhóm enzym này thuỷ phân protein thành các sản phẩm trung gian, sau đó
một trong số các hợp chất này bị phân cắt thành các sản phẩm cuối cùng là các axit
amin và amoniac.
Proteinaza
Nhóm enzym này thuỷ phân protein thành albumoza và pepton. Sau đó
chúng tiếp tục bị phân cắt thành peptid và polypeptid.
Proteinaza được phân bố chủ yếu ở lớp alơron và phôi. Trong đại mạch
proteinaza được phân bố chủ yếu ở lớp alơron và phôi. Trong đại mạch chúng nằm
ở trạng thái liên kết. Ở giai đoạn ngâm hạt và ươm mầm hoạt lực của chúng tăng
3÷5 lần, độ chua thích hợp cho các nhóm enzym này hoạt động là ở pH=4,6-5,0 còn
nhiệt độ là 50
0
C. Trong điều kiện sản xuất lượng albumoza và pepton được tạo ra
nhiều nhất ở nhiệt độ 58
0
C.

Peptidaza
Peptidaza bao gồm hai enzym đipeptiaza và polypeptidaza chúng tác
động lên các phân tử của các đipeptit và polypeptid để phân cắt chúng thành axit
amin. Hoạt lực của enzym này trong các đại mạch khô là không đáng kể. Đến giai
đoạn ngâm và ươm mầm, chúng tăng lên 2÷3 lần.
Peptidaza hoạt động mạnh nhất ở pH=7,5 và nhiệt độ 50 ÷ 52
0
C. Nếu hạ
pH xuống dưới 5, nhóm enzym này bị vô hoạt.
Amidaza
Chức năng chính của enzym amidaza là cắt nhóm amin khỏi axit amin để tạo
thành axit hữu cơ và giải phóng NH
3
. Chúng có thể phá vỡ mối liên kết peptid (-C0-
NH-) của các amid để phá huỷ chúng.
Thiết kế nhà máy sản xuất malt đen năng suất 19000 tấn sản phẩm/năm
SVTH: Nguyễn Quyết - Lớp: 04SH
Đồ án tốt nghiệp Trang 14 Khoa Hóa
∗ Esteraza.
Nhóm enzym 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 bao gồm lipaza và
phosphataza.
Lipaza
Chúng phá vỡ liên kết este giữa rượu đơn hoặc đa chức với các axit béo bậc
cao. Enzym này được phân bố chủ yếu ở phôi và lớp alơron. Trong giai đoạn ươm
mầm, hoạt lực của chúng tăng rất nhanh nhưng đến giai đoạn sấy malt thì chúng bị
phá huỷ. Nhiệt độ tối ưu cho hoạt động của của lipaza là 35
0
C, còn pH là 5.
Amilophosphataza

Enzym này tham gia hỗ trợ các quá trình thuỷ phân tinh bột. Chúng cắt mối
liên kết este của axit phosphoric trong phân tử amilopectin. Nhờ có quá trình này,
tinh bột được hồ hoá một cách dễ dàng hơn. Nhiệt độ tối ưu của enzym là 70
0
C còn
pH là 5,6.
Fitaza
Enzym này phá vỡ mối liên kết este giữa axit phosphoric với inozit, tức là
chúng tham gia thuỷ phân fitin. Quá trình này đóng một vai trò quan trọng trong
công nghệ sản xuất bia và H
3
PO
4
được giải phóng sẽ làm tăng độ chua tác dụng và
tăng cường lực đệm của dịch đường.
+ Decmolaza (enzym oxy hoá-khử).
Nhóm enzym decmolaza xúc tác phản ứng oxi hoá khử của quá trình hô hấp
và phân giải yếm khí gluxit, chúng tham gia quá trình trao đổi chất của tế bào.
Nhóm enzym này đóng vai trò quyết định trong việc hoạt hoá và phát triển của phôi
ở giai đoạn ươm mầm. Đại diện tiêu biểu trong nhóm enzym này là dehydraza,
oxydaza và catalaza.
Thiết kế nhà máy sản xuất malt đen năng suất 19000 tấn sản phẩm/năm
SVTH: Nguyễn Quyết - Lớp: 04SH
Đồ án tốt nghiệp Trang 15 Khoa Hóa
2.1.2.3. Về chỉ tiêu cảm quan, chỉ tiêu kỹ thuật
- Màu sắc cảm quan: hạt mẩy, hình elip, màu vàng sáng
- Năng lực nảy mầm: 97- 99%
- Khả năng nảy mầm: 98- 99%
Bảng 2.1. Bảng tổng kết một số tiêu chuẩn chất lượng của đại mạch
dùng để sản xuất malt

STT
Các tiêu chuẩn Khoảng dao động
1 Nước <13%
2 Tinh bột 65-70%
3 Protein 8- 13%
4 Chất béo 2,5- 3%
5 Năng lực nảy mầm 97- 99%
6 Khả năng nảy mầm 98- 99%
7 Màu sắc cảm quan Hạt mẩy, hình elip, màu vàng sáng
2.1.3. Nguồn thu nhận và phương pháp bảo quản
2.1.3.1. Nguồn thu nhận
Chúng ta sử dụng giống đại mạch Barley 2 hàng chất lượng cao, các giống
đại mạch khác mà nhập khẩu từ các nước trồng và xuất khẩu Barley lớn trên thế
giới như Austraylia, Canada,Châu Âu…,hoặc có thể sử dụng giống RIB0127 do
viện nghiên cứu bia, nước giải khát Việt nam tạo ra.
2.1.3.2. Phương pháp bảo quản
Đại mạch sau khi nhập khẩu về tiến hành nhập vào các xilô, bảo quản ở điều
kiện bình thường (25 ÷ 30
o
C, độ ẩm nguyên liệu W<13%).
Thời gian bảo quản là 6-8 tuần.
2.2. Chất hỗ trợ kỹ thuật
2.2.1. Nước
Thiết kế nhà máy sản xuất malt đen năng suất 19000 tấn sản phẩm/năm
SVTH: Nguyễn Quyết - Lớp: 04SH
Đồ án tốt nghiệp Trang 16 Khoa Hóa
- Vai trò: 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.

- Yêu cầu: Trong nhà máy nước được lấy từ nguồn nước ngầm thông qua
giếng khoang. Thành phần và tính chất của nước rất ít khi đáp ứng được yêu cầu
công nghệ do vậy ta phải tiến hành xử lý nước. Quá trình này bao gồm các công
đoạn : lắng trong và lọc, làm mềm nước, bổ sung thêm các thành phần cần thiết cho
nước và cải tạo thành phần sinh học của nước.
Những yêu cầu cơ bản của nước dùng trong sản xuất malt:
Nước phải trong suốt không mùi, không có vị lạ và không chứa sinh vật gây
bệnh. Độ cứng của nước tốt nhất là 7mg đương lượng /lít.
Độ pH=6,7÷7,3
Độ oxy không khí >1÷2mg/lít
Chuẩn độ coli = 300ml
Chỉ số coli = 3
Hàm lượng cặn khô: 250÷500mg/l; CaO: 80-160mg/l; MgO=20÷40mg/l;
Ca=10÷40mg/l; SiO=5÷15mg/l; N
2
O
5
=10mg/l .Ngoài ra các ion kim loại cũng ảnh
hưởng đến khả năng hút nước của hạt .Yều cầu Fe
2+
<0,3 mg/l; Mn
2+
<0,05mg/l;
Pb
+
<0,1mg; Cu
2+
<3mg/l; A
5
<0.05mg/l; Na<35mg/l. Trong đó Fe

2+
là nguyên tố ảnh
hưởng rất lớn. Sắt tồn tại trong nước chủ yếu dưới dạng Fe(HCO
3
)
2
. Với hàm lượng
cao chúng gây ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng của malt. Ở giai đoạn ngâm, trên
vỏ hạt bị kết tủa một lớp mỏng Fe(OH)
2
, lớp này sẽ cản trở đến tốc độ hút nước của
hạt, cản trở sự tiếp xúc oxy và giải phóng CO
2
khi hạt hô hấp.
Ngoài ra Fe
2+
còn có thể tham gia phản ứng hoá học với các chất màu để tạo
thành các phức chất làm biến đổi màu của hạt đại mạch.
Thiết kế nhà máy sản xuất malt đen năng suất 19000 tấn sản phẩm/năm
SVTH: Nguyễn Quyết - Lớp: 04SH
Đồ án tốt nghiệp Trang 17 Khoa Hóa
2.2.2. Các hóa chất khác
Các chất hỗ trợ kỹ thuật thường dùng là: formalin, NaOH, Na
2
CO
3 ,
CaO , CaOCl
2
…
- Vai trò: Các hóa chất trên được sử dụng chủ yếu trong quá trình rửa và sát

trùng hạt
- Yêu cầu:
Formalin: Cứ 1 tấn đại mạch cần 1÷ 1,5 kg.
NaOH : 0,35 kg/m³.
Na
2
CO
3
:

0,9 kg/m³.
Na
2
CO
3
.10 H
2
O : 1,6 kg /m³.
CaO : 1,3 kg /m³.
Chất khử trùng nước: clorua vôi CaOCl
2
hoặc canxi hypoclorit Ca(OCl)
2
Ở đây nhà máy dùng dung dịch formalin 1÷ 1,5 kg/tấn đại mạch.
Thiết kế nhà máy sản xuất malt đen năng suất 19000 tấn sản phẩm/năm
SVTH: Nguyễn Quyết - Lớp: 04SH
Đồ án tốt nghiệp Trang 18 Khoa Hóa
CHƯƠNG 3 DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT
3.1. Sơ đồ dây chuyền công nghệ

W=14%


W = 46%

W = 44,5%


W= 2,8%

W=2,8%


3.2. Chọn và thuyết minh dây chuyền công nghệ
Thiết kế nhà máy sản xuất malt đen năng suất 19000 tấn sản phẩm/năm
SVTH: Nguyễn Quyết - Lớp: 04SH
Hạt đại mạch (W =12,5%)
Làm sạch Tạp chất
Rửa và sát trùng
Nước
Chất sát trùng
(formalin)
Khí nén
Ngâm
(T= 72 h )
Sục khí
H
2

O (15 ÷ 16
o
C)
Ươm mầm ( t
o
= 16
o
C, T = 4 ngày đầu)
( t
o
= 20
o
C, T = 5 ngày sau)
Sấy malt (t
o
max
=
105
o
C )
Tách mầm rễ
Bảo quản ( T= 3÷ 4 tuần )
Mầm, rễ
Malt thành phẩm
Không khí
điều hòa
Đồ án tốt nghiệp Trang 19 Khoa Hóa
3.2.1. Chọn nguyên liệu
- Mục đích: Để đảm bảo yêu cầu của loại malt dùng để sản xuất bia thì ta phải
tiến hành chọn loại nguyên liệu đại mạch phù hợp.

- Tiến hành: 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 có sâu.
3.2.2. Làm sạch
- Mục đích:
+ Quá trình làm sạch là để loại bỏ các tạp chất ra khỏi nguyên liệu trước khi
sản xuất.
Vì ta chỉ nhập đại mạch loại I và II nên không cần phân loại, mà đưa vào
xiclô bảo quản dự trữ.
- Tiến hành: Công việc làm sạch được
thực hiện trong thiết bị: quạt sàng, máy tách
kim loại
Đại mạch khô với hàm ẩm từ
11÷13% sau khi bảo quản ít nhất 6-8 tuần ta
có thể đưa vào sản xuất malt. Trước lúc đi
vào dây chuyền sản xuất, đại mạch phải
được làm sạch.
+ Quạt sàng: dùng để quạt bụi, hạt
lép , rơm rạ, các tạp chất nhẹ, đá sỏi và
nhiều tạp chất khác có trong khối hạt.
Bộ phận làm việc của quạt sàn bao
gồm một vít tải để chuyển hạt đến quạt và
hệ thống sàn rung gồm hai hoặc ba sàn.
* Nguyên tắc hoạt động : Đại mạch được vít tải đổ vào quạt qua phễu. Ở
đây có con quay để điều chỉnh lượng hạt đổ xuống sàn thứ nhất. Sàn này bé nhất
Thiết kế nhà máy sản xuất malt đen năng suất 19000 tấn sản phẩm/năm
SVTH: Nguyễn Quyết - Lớp: 04SH
Đồ án tốt nghiệp Trang 20 Khoa Hóa
trong 3 sàn của quạt và nằm hơi nghiêng so với hai sàn kia, sàn thứ nhất có lỗ sàn
hình tròn đường kính 10-12mm. Sàn này giữ lại các tạp chất lớn như đá , sỏi, que

củi, sợi rơm, các cọng lá v.v 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 như cỏ, lá, rơm rạ bé
Và sau đó chúng lắng xuống phễu lắng, còn bụi theo đường ống để đi vào xiclôn.
Hạt đi qua sàn thứ nhất được đổ xuống sàn thứ hai có đục lỗ sàng hình bầu
dục với kích thước lỗ 25x 4, 5 mm. Sàn thứ hai sẽ giữ lại các tạp chất lớn. Qua sàn
thứ hai hạt đổ xuống sàn thứ ba. Sàn này có lỗ hình bầu dục kích thước 20x 2 mm,
sàn này sẽ giữ lại đại mạch và cho qua cát, sỏi và các tạp chất có kích thước bé, các
tạp chất và bụi được thu gom vào thùng chứa riêng, đại mạch đã làm sạch được thu
gom bằng một kênh riêng, ở đó chúng sẽ được thổi bằng luồng không khí mạnh như
vậy bụi và các rác nhỏ còn sót lại trong khối hạt sẽ đựơc loại trừ nốt.
+ Thiết bị làm sạch bằng từ tính:
Máy làm sạch bằng từ tính sẽ loại trừ các mạt sắt ra khỏi khối hạt. Bộ phận
chủ yếu của thiết bị là thanh nam châm vĩnh cửu. Dòng của khối hạt đổ xuống mặt
nghiêng được điều chỉnh bằng một van hãm. Khi đi qua mặt phẳng nghiêng tất cả
các vật có từ tính đều bị giữ lại, còn đại mạch rơi xuống phễu và chuyển ra ngoài.
Chiều dày của lớp hạt trượt trên mặt phẳng nghiêng tối đa là 5mm và tốc độ dài của
chúng là 0, 5m/s.
3.2.3. Rửa và sát trùng hạt.
- Mục đích: + Loại bỏ những hạt không đạt tiêu chuẩn
+ Rửa sạch bụi và các vi khuẩn bám trên bề mặt hạt
+ Sát trùng hạt tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình tiếp theo
- Tiến hành: Hạt được rửa sạch trong quá trình ngâm hạt. Khi ngâm các chất bẩn
có trên hạt sẽ hòa tan vào nước và các tạp chất nhẹ sẽ nổi lên trên rồi vớt ra ngoài.
Để cho hạt được sạch hơn, người ta thường cho vào nước ngâm hạt một ít formalin
với lượng 0,35kg/m
3
.
3.2.4. Ngâm hạt
Thiết kế nhà máy sản xuất malt đen năng suất 19000 tấn sản phẩm/năm
SVTH: Nguyễn Quyết - Lớp: 04SH

Đồ án tốt nghiệp Trang 21 Khoa Hóa
3.2.4.1. Mục đích
Hạt trước khi ngâm có độ ẩm nhỏ (<14 %). Lượng nước này trong hạt phân
bố ở tế bào, có nhiệm vụ liên kết các phân tử dạng keo, chúng không thể dịch
chuyển từ tế bào này sang tế bào khác, tức là không tham gia vào quá trình chuyển
đổi năng lượng. Lượng nước này gọi là lượng nước liên kết. Với hàm ẩm thấp như
vậy chúng không thể hoạt hóa phôi để phát triển thành cây non. Muốn thực hiện
điều này hạt phải hút thêm một lượng nước bổ sung nhờ vào việc ngâm hạt.
Mục đích của quá trình ngâm hạt là tạo điều kiện để hạt hút thêm một lượng
nước tự do sao cho tổng hàm ẩm của hạt đạt trên 40%. Chỉ với hàm ẩm cao như vậy
quá trình ươm mầm sau này mới đảm
bảo tiến trình bình thường.
3.2.4.2. Cách tiến hành
- Quá trình ngâm hạt bao gồm
các công đoạn sau: rửa hạt, loại bỏ
các tạp chất nổi, sát trùng hạt và hoạt
hoá hoạt động sống của hạt bằng cách
thổi O
2
và thải CO
2
cho hạt.
- Trong khi chọn giải pháp công
nghệ cho việc ngâm đại mạch cần
đáp ứng các yêu cầu sau đây:
+ Thời gian mà hạt hút nước đến
hàm ẩm cần thiết là ngắn nhất
+ Chế độ thông khí đầy đủ nhất,
hạt nguyên vẹn nhất
+ Trạng thái cơ học và trạng thái sinh lý của hạt tốt nhất bảo đẩm cường lực nảy

mầm sau này của hạt cao nhất
- Ở đây ta chọn phương pháp ngâm liên tục trong dòng nước-không khí.
* Cách tiến hành
Thiết kế nhà máy sản xuất malt đen năng suất 19000 tấn sản phẩm/năm
SVTH: Nguyễn Quyết - Lớp: 04SH
Đồ án tốt nghiệp Trang 22 Khoa Hóa
Đại mạch từ bunke được đưa xuống thùng ngâm bằng cách tự chảy hoặc
được bơm bằng bơm ly tâm. Bơm ly tâm dùng để đẩy hạt có cấu tạo đặc biệt là cánh
quạt phải to để sao cho khi bơm, hạt không bị va đập làm gãy hoặc vỡ. Nếu sự di
chuyển đại mạch được thực hiện bằng phương pháp tự chảy thì các thiết bị ngâm
phải đặt thứ tự từ tầng cao xuống tầng thấp chứ không cùng đặt trên cùng mặt bằng.
Khi bơm chuyển đại mạch người ta mở rộng van đáy, nước và hạt chảy vào
bơm và bơm đổ vào các thùng lên những chóp nón có đục lỗ. Nước sẽ theo đường
ống chảy ra ngoài, còn hạt thì va đập vào chóp và sẽ văng đều ra khắp thùng. Ở
phần đáy nón của thùng ngâm có các ống ruột gà (3) đồng tâm xếp cách đều.
Đường ống ruột gà này có đục lỗ và tất cả chúng đều nối trực tiếp với đường ống
dẫn khí nén (2) . Từ các lỗ đục mắt sàng không khí sẽ sục đều vào khối hạt. Nếu
thổi mạnh, hạt ở trong thùng sẽ rung với tần số cao và hạt sẽ được rửa sạch. Ở giữa
tâm thùng có một đường ống đứng bằng kim loại (1) , đường kính từ 1/12 ÷1/15
đường kính của thùng. Đường ống đứng này được nối liền với ống dẫn khí nén. Khi
không khí với áp lực cao thổi qua, nước sẽ bị đẩy lên theo đường ống đứng và kéo
theo cả hạt đại mạch. Ở phía trên của ống đứng có gắn hệ thống bánh xe. Nhờ có hệ
thống bánh xe này mà hạt đẩy lên được hất văng ra trên mặt nước. Với cơ cấu và
phương pháp hoạt động như vậy, khối hạt sẽ được đảo đều, bảo đảm khả năng cung
cấp O
2
đều trong khối hạt và giải phóng CO
2
trong khối hạt ra ngoài.
Nước bẩn sau khi rửa được tháo ra qua ống tháo nước bẩn (5) .Sau đó, nước

sạch được cho vào theo đường ống (4) để tiến hành ngâm hạt.
Nước ngâm trong thùng được thay đổi liên tục. Để đảm bảo độ đồng đều khí
O
2
cấp cho hạt, ở mỗi thùng ngâm đều trang bị một thiết bị phối trộn, ở đó nước và
không khí nén được tia vào và không khí sẽ bão hoà vào nước.
Khi hạt đã ngâm đến hàm ẩm đạt mức cần thiết thì chúng sẽ được chuyển
đến sàn ươm mầm. Từ thùng ngâm xuống sàn ươm mầm, hạt sẽ được di chuyển
bằng phương pháp tự chảy.
- Thông số kỹ thuật khi ngâm:
+ Nhiệt độ nước ngâm: 15- 16
o
C
Thiết kế nhà máy sản xuất malt đen năng suất 19000 tấn sản phẩm/năm
SVTH: Nguyễn Quyết - Lớp: 04SH
Đồ án tốt nghiệp Trang 23 Khoa Hóa
+ Thời gian ngâm: 72 h
+ Độ ẩm đạt được sau ngâm: W= 46%
3.2.5. Ươm mầm
3.2.5.1. Mục đích
- Giải phóng và tích lũy các hệ enzym thủy phân
- Tạo điều kiện để các hệ enzym thủy phân một phần các chất có trong hạt từ
dạng phức tạp sang dạng đơn giản .
3.2.5.2. Cách tiến hành
- Nhiệm vụ của quá trình ươm mầm là tạo được malt giàu enzym, chứa các chất
hoà tan tốt và mất mát tinh bột ít nhất. Muốn đạt được nhiệm vụ này cần phải dựa
vào thiết bị và chế độ công nghệ ươm mầm thích hợp.
- Ở nhà máy này sử dụng phương pháp ươm mầm thông gió trong catset (ươm
mầm “luống di động”).
- Nguyên lý của phương pháp này là trong quá trình ươm mầm ta tiến hành cho

thổi không khí có nhiệt độ và độ ẩm tương đối, trùng lặp với điều kiện phòng ươm,
xuyên khối hạt. Việc thổi không khí như vậy nhằm các mục đích:
+ Cấp oxi cho khối hạt
+ Điều chỉnh nhiệt độ trong khối hạt
+ Giải thoát CO
2
ra khỏi khối hạt
Lớp malt dày và chặt ở giai đoạn đầu của quá trình ươm, ở mức độ nào đó
cản trở sự xuyên qua của không khí để vào đến tất cả các hạt ở trong khối malt. Vì
nguyên nhân này mà thời gian của giai đoạn đầu, giai đoạn đặc trưng bởi sự xuất
hiện của rễ, bị kéo dài (3÷4 ngày).
Để cho hàm ẩm của malt không bị giảm, không khí thổi vào khối hạt phải có
độ ẩm tương đối trên mức bão hòa. Nhiệt độ của không khí thổi vào phải thấp hơn
nhiệt độ phòng ươm 1÷2
o
C, có như thế thì không khí xuyên qua, do lực cản của
khối hạt nó sẽ nóng lên bằng nhiệt độ phòng ươm là cùng.
Để bảo đảm các thông số như trên, không khí trước lúc thổi vào khối hạt
phải được bão hoà hơi nước và điều chỉnh nhiệt độ: nếu nhiệt độ ngoài trời thấp
Thiết kế nhà máy sản xuất malt đen năng suất 19000 tấn sản phẩm/năm
SVTH: Nguyễn Quyết - Lớp: 04SH
Đồ án tốt nghiệp Trang 24 Khoa Hóa
hơn nhiệt độ phòng ươm mầm thì phải sấy nóng, ngược lại thì phải làm lạnh. Công
việc xử lí các thông số của không khí cho phù hợp với điều kiện ở phòng ươm gọi là
xử lí nước, nhiệt không khí và được tiến hành trong một camera gọi là buồng xử lí
nước nhiệt (hình vẽ)
*Cấu tạo và nguyên tắc làm việc của buồng xử lí nước nhiệt
Cấu tạo của buồng xử lí rất đơn giản: một mặt bằng nhỏ, có xây nhiều tường
lửng (để tăng chiều dài đường đi của không khí), phía trên lắp đường ống dẫn nước
nén và vòi hoa sen phun. Để phun mù được đều khắp, các vòi phun nên bố trí lệch

theo kiểu bàn cờ. Nước nén để phun mù có nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ phòng ươm
-về mùa hè, và cao hơn - về mùa đông.
Để không khí sau khi đi ra khỏi buồng xử lí có các thông số như ta yêu cầu,
lưu lượng quạt thổi, đường đi của không khí, nhiệt độ và áp lực phun của nước, …
ta phải tính toán cho phù hợp.
Không khí sau khi xử lí được chuyển đến (bằng quạt nén hoặc quạt hút) thiết
bị ươm mầm bằng hệ thống mương dẫn. Đường đi của không khí hay là độ dài của
mương dẫn phải phù hợp với tốc độ di chuyển của không khí. Nếu độ dài của
mương dẫn quá lớn thì trên đường di chuyển, hơi nước của không khí sẽ ngưng tu
lại trên thành mương. Trong trường hợp như vậy, trong mương dẫn nên lắp bổ sung
Thiết kế nhà máy sản xuất malt đen năng suất 19000 tấn sản phẩm/năm
SVTH: Nguyễn Quyết - Lớp: 04SH
Đồ án tốt nghiệp Trang 25 Khoa Hóa
các vòi phun mù để tăng cường độ ẩm cho không khí. Mương dẫn không khí phải
nhẵn ở phía trong và tránh gấp khúc quá nhiều và cũng không nên có những gấp
khúc kiểu “tay áo”( góc gấp khúc không được thấp hơn 90
o
).
Buồng xử lí không khí dùng chung một buồng xử lí trung tâm, sau đó không
khí được thổi đến các nơi cần sử dụng theo đường ống riêng.
- Phòng ươm bao gồm một dãy ngăn hở hình chữ nhật. Các ngăn được cách với
nhau bằng các bức tường lửng bằng bêtông cốt. Đáy chính của ngăn bằng xi măng
và hơi nghiêng để cho nước dễ thoát. Thiết bị của hệ này có chiều dài từ 40÷50m,
rộng 3÷4m. Diện tích của mỗi luống được tính cho 9 ngày ươm và được chia ra 18
đối tượng được gọi là “vùng bán nhật”. Tất cả các luống ươm đều có đáy dạng lưới
hoặc đục lỗ mắt sàng, vật liệu chế tạo thường là thép không rỉ, ở phía trên của đáy là
lớp malt còn phía dưới là khoảng không có chiều cao lớn hơn 0,7m thường dùng để
bố trí hệ thống đường ống dẫn khí, không khí sạch được dẫn vào khoang có thông
số khác nhau chúng phải phù hợp với tiến trình ươm của malt ở vùng bán nhật đó.
Việc đảo malt được thực hiện nhờ máy đảo theo kiểu guồng quay, các gàu tải

có hình chiếc máng dài và được liên kết với nhau theo kiểu gàu tải.
Các thao tác thực hiện: Đại mạch ở thùng ngâm được chảy xuống vùng bán
nhật thứ nhất của ngăn ươm đầu tiên chúng được dàn đều thành lớp dày 0,8m, sau
12h ươm nhờ hệ thống máy đảo malt (4) lô hạt được dịch chuyển đến vùng bán nhật
thứ hai ở phía sau, giải phóng vùng bán nhật thứ nhất và tại đây hạt được tiếp tục đổ
vào. Sau 12h thì tiến hành đảo malt một lần và cứ thế lô đại mạch ở phía trước được
dịch chuyển thụt lùi sang vùng bán nhật phía sau, quá trình được tiếp tục cho đến
vùng bán nhật thứ 18 của ngăn 9 và đến ngày thứ 9 thì đại mạch sẽ chuyển thành
malt và được hệ thống vít tải vận chuyển đến thiết bị sấy.
Thiết kế nhà máy sản xuất malt đen năng suất 19000 tấn sản phẩm/năm
SVTH: Nguyễn Quyết - Lớp: 04SH