Thiết kế nhà máy sản xuất malt diastilin năng suất 28.000 tấn sản phẩm năm

Đồ án tốt nghiệp Trang 1 Khoa hóa
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 hòa tan, chủ yếu là đường đơn giản, dextrin bậc thấp,
các axit amin, các chất khoáng, các nhóm vitamin, đặc biệt có hệ enzyme phong
phú.
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.
Và theo thống kê của hiệp hội bia- rượu- nước giả khát Việt Nam, tính đến
thời điểm này Việt Nam có hơn 500 nhà máy cơ sở sản xuất bia lớn nhỏ khác nhau.
Để đáp ứng nhu cầu sản xuất, các nhà máy trên phải nhập hàng trăm nghìn tấn
nguyên liệu từ nước ngoài về.
Với nhu cầu lớn về thị trường và sự đòi hỏi chất lượng malt phù hợp với qui
trình sản xuất bia của các nhà máy bia trong nước. Hầu như các nhà máy bia ở Việt
Nam đều sử dụng nhiều gạo nên cần có một loại malt có hoạt lực và hiệu suất thu
hồi cao.
Trước tình hình hiện nay của nước ta, phải nhập malt từ nước ngoài làm cho
giá thành sản phẩm bia cao. Để khắc phục tình trạng nay ta phải đề ra các nhu cầu
sản xuất malt ở trong nước với chất lượng cao và ổn định về mặt lâu dài. Cho nên
tôi chọn đề tài “Thiết kế nhà máy sản xuất malt diastilin năng suất 28.000 tấn
sản phẩm /năm”.
Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt diastilin năng suất 28.000 tấn sản phẩm/năm
Năm 2009 SVTH: Phạm Thị Thùy Trâm_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
Hiện nay, nước ta có khá nhiều các nhà máy thực phẩm như nhà máy bia,
nước giải khát, bánh kẹo, tinh bột Các nhà máy bia có ở khắp các nơi trên cả nước
như nhà máy bia SaiGon, nhà máy bia Lager, nhà máy bia Huda Huế
Đi cùng với sự phát triển của công nghiệp bia thì công nghiệp sản xuất malt
cũng phát triển.
Trong sản xuất rượu bia, malt không những là tác nhân đường hóa mà còn là
nguyên liệu chính để sản xuất bia.
Các nhà máy này có thể mua nguyên liệu ở nước ngoài nhập về. Nhưng với
điều kiện nước ta hiện nay việc sản xuất malt là cần thiết. Vì các lí do sau:
- Tăng ngân sách cho nhà nước.
- Giải quyết việc làm cho người lao động, giảm thiểu các tệ nạn xã hội.
Với việc khảo sát nghiên cứu khả năng cung cấp nguyên liệu đại mạch và các
yếu tố ảnh hưởng đến việc lắp đặt, thi công sự hoạt động của khả năng thu hồi vốn,
lãi thì đặt vị trí nhà máy tại khu công nghiệp Hòa Khánh thành phố Đà Nẵng là
thích hợp.
1.2. Cơ sở thiết kế
1.2.1. Vị trí địa lí
Đà Nẵng là thành phố nằm ở trung độ của cả nước, là đầu mối giao thông nối
vùng Châu Á – Thái Bình Dương và Thế Giới. Từ Đà Nẵng đến thủ đô Hà Nội
765km về phía Bắc và Thành phố Hồ Chí Minh 964km về phía Nam.
Thành phố Đà Nẵng giáp biển Đông với hệ thống Cảng biển Tiên Sa, Sông
Hàn, Liên Chiểu nên Đà Nẵng được coi như một thành phố Cảng biển.
Các trung tâm kinh doanh thương mại quan trọng của các nước trong vùng
Đông Nam Á và Thái Bình Dương đều nằm trong phạm vi bán kính 2.000km mà
tâm là Thành phố Đà Nẵng. Thành phố hội tụ đủ những điều kiện về truyền thống
Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt diastilin năng suất 28.000 tấn sản phẩm/năm
Năm 2009 SVTH: Phạm Thị Thùy Trâm_04SH
Đồ án tốt nghiệp Trang 3 Khoa hóa

lịch sử, quy mô dân số, vị trí địa lý, hạ tầng kỹ thuật giao thông như sân bay quốc
tế, cảng nước sâu (cảng Tiên Sa,…) để trở thành một trong những trung tâm sản
xuất công nghiệp, thương mại và du lịch quan trọng tại Việt Nam và Đông Nam Á.
Đà Nẵng là thành phố trực thuộc Trung ương và là một trong những trung tâm kinh
tế - văn hóa - khoa học công nghệ của cả Miền Trung Việt Nam. Lợi thế so sánh
của thành phố tại khu vực ngày càng rõ nét từ khi hầm đường bộ Hải vân và tuyến
đường 14B đi vào hoạt động. Đà Nẵng đang trở thành đầu cầu thuận lợi, điểm đến
lý tưởng của tuyến “Hành lang Đông - Tây” nối Việt Nam với Lào – Thái Lan –
Mianma.
Bên cạnh việc lựa chọn vị trí thích hợp sẽ ảnh hưởng đến hoạt động sau này
của nhà máy. 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. Nhà máy đặt tại
khu công nghiệp Hoà Khánh có nhiều ưu thế cho việc xuất malt đi các nơi khác.
Khu công nghiệp Hòa Khánh có diện tích là 423,5 ha, thuộc phường Hòa
Khánh, Hòa Hiệp quận Liên Chiểu và xã Hòa Liên, huyện Hòa Vang, thành phố Đà
Nẵng. Cách sân bay quốc tế Đà Nẵng 10 Km, cách cảng biển Tiên Sa 20 Km, cảng
Sông Hàn 13 Km, cảng biển Liên Chiểu đang xây dựng 5 Km.
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.
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.
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
Nhà máy sử dụng hơi đốt cung cấp từ lò hơi riêng của nhà máy. Lò hơi sử
dụng nhiên liệu là dầu FO, dầu DO, dầu diezel,
Các loại này được cung cấp từ các trạm xăng dầu của tỉnh.
Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt diastilin năng suất 28.000 tấn sản phẩm/năm

Năm 2009 SVTH: Phạm Thị Thùy Trâm_04SH
Đồ án tốt nghiệp Trang 4 Khoa hóa
1.2.5. Nguồn cung cấp nước
Nguồn nước là một trong những yếu tố quan trong nhất cho sản xuất thực
phẩm. Đặc biệt là sản xuất malt cần có nguồn nước sạch, mới đảm bảo chất lượng
cho sản phẩm. Để đáp ứng được điều đó nhà máy sử dụng nguồn nước từ nhà máy
nước của Thành phố qua hệ thống xử lý nước của nhà máy trước khi đưa vào sản
xuất.
1.2.6. Nước thải
Nước thải của nhà máy chứa một hàm lượng COD và BOD cao do đó cần phải
được qua hệ thống xử lý nước thải trước khi thải ra hệ thống thoát nước chung của
khu công nghiệp.
1.2.7. Nguồn nhân lực
Nhà máy sử dụng nguồn nhân công dồi dào ở địa phương có tay nghề cao, các
kỹ sư lành nghề được đào tạo ở Đà Nẵng và các tỉnh lân cận. Đây chính là nguồn
nhân lực chủ yếu góp phần nâng cao năng suất, đem lại hiệu quả kinh tế cho nhà
máy.
1.2.8. 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 Lager,
Huda,…
1.2.9. Kết luận
Qua đó tôi quyết định chọn địa điểm khu công nghiệp Hoà Khánh Thành phố
Đà Nẵng để xây dựng là thuận tiện và hợp lý. Các điều kiện trên cho phép giảm bớt
chi phí đầu tư, đảm bảo sự hoạt động liên tục, giảm được giá thành sản phẩm, mang
lại hiệu quả kinh tế cao. Việc xây dựng nhà máy sản xuất malt diastilin với năng
suất 28.000 tấn/năm là hoàn toàn có tính khả thi.
Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt diastilin năng suất 28.000 tấn sản phẩm/năm
Năm 2009 SVTH: Phạm Thị Thùy Trâm_04SH
Đồ án tốt nghiệp Trang 5 Khoa hóa

CHƯƠNG 2
NGUYÊN LIỆU VÀ CHẤT HỖ TRỢ 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 kĩ thuật.
2.1. 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.
2.1.1. Cấu tạo của hạt đại mạch
Cấu tạo của hạt đại mạch gồm ba bộ phận chính: vỏ, nội nhủ và phôi.
2.1.1.1. Vỏ
` Hầu hết hạt các loại đại mạch được bao bọc bên ngoài bằng lớp vỏ trấu. Vỏ
trấu được hình thành từ đài hoa. Đài hoa dưới hình thành nên vỏ trấu phía ngoài và
kết thúc bằng sợi râu, còn đài hoa phía trên hình thành nên vỏ trấu phía trong của
hạt. Đài hoa là công cụ bên để bảo vệ các cơ quan trong của hạt trong quá trình hình
thành và chuyển hoá của nó.
Thành phần hoá học của vỏ trấu chủ yếu là xelluloza kết chặt lại nhờ chất
khoáng và lignin.
Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt diastilin năng suất 28.000 tấn sản phẩm/năm
Năm 2009 SVTH: Phạm Thị Thùy Trâm_04SH
Hình 2.1. Cây đại mạch[11]
Hình 2.2. Cấu tạo của hạt đại mạch[11]
Đồ án tốt nghiệp Trang 6 Khoa hóa
Dưới lớp vỏ trấu là lớp vỏ quả, được cấu tạo từ ba lớp tế bào - cứ một lớp xếp
ngang thì tiếp đến là một lớp xếp dọc. Với cấu trúc như vậy lớp vỏ quả sẽ rất dai và
bền vững.

Dưới lớp vỏ quả là lớp vỏ hạt bao gồm hai lớp tế bào. Tế bào của lớp ngoài
có thành rất dày, lớp trong thì trong suốt. Lớp vỏ hạt có vai trò như một màng bán
thấm: chỉ cho nước thấm vào bên trong hạt đồng thời giữ các chất hoà tan trong hạt
không cho thấm ra bên ngoài.
Lớp vỏ quả và vỏ hạt liên kết chặt với nhau, mối liên kết đó chắc hơn rất nhiều
do sự liên kết giữa chúng với lớp vỏ trấu. Vỏ trấu là cấu tử chiếm nhiều nhất trọng
lượng của vỏ. Ở đại mạch hai hàng có chất lượng cao, lượng vỏ trấu chiếm khoảng
7÷8% trọng lượng chất khô của hạt, còn ở đại mạch đa hàng chiếm đến 11%. Trọng
lượng của vỏ chiếm từ 10,5 ÷ 13% trọng lượng của hạt. Kích thước hạt càng bé, tỉ lệ
vỏ càng cao so với trọng lượng của khối hạt. [1, tr 8]
2.1.1.2. Nội nhũ
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, xelluloza, pentoza, vitamin và chất tro. Vì lớp alơron của đại mạch đa hàng
dày hơn đại mạch hai hàng cho nên hàm lượng protein của chúng nhiều hơn.
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, xelluloza, chất
béo, tro và đường. [1, tr 10]
2.1.1.3. Phôi
Phôi là phần sống của hạt. Trọng lượng của phôi chỉ chiếm khoảng 2,2 ÷ 5%
so với trọng lượng của hạt. Vai trò của phôi có tầm quan trọng đặc biệt không
những đối với sự sống lưu truyền của cây mà ngay cả trong công nghệ sản xuất bia.
Phôi nằm ở dưới, gần đế của hạt bao gồm phôi lá, phôi rễ và nằm giữa chúng
là phôi thân .
Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt diastilin năng suất 28.000 tấn sản phẩm/năm
Năm 2009 SVTH: Phạm Thị Thùy Trâm_04SH
Đồ án tốt nghiệp Trang 7 Khoa hóa
Tiếp giáp giữa phôi và nội nhũ là ngù. Ngù là một màng bán thấm: nó chỉ cho
phép các chất hoà tan từ nội nhũ thấm qua để chuyển về phôi và nước từ phía phôi
đi vào nội nhũ.

Phôi chiếm tỉ lệ không đáng kể so với trọng lượng của hạt. Mặt khác trong quá
trình chế biến, các thành phần trong phôi hoà tan rất ít vào dịch đường. Như vậy đối
với 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 enzim,
mà nếu thiếu nó thì cơ sở lí thuyết của quá trình sản xuất malt coi như sụp đổ.
[1, tr 11]
2.1.2. Thành 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, kĩ thuật canh tác và điều kiện bảo quản.
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 không.
2.1.2.1. 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 tải 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%.
[1, tr 12]
2.1.2.2. Gluxit
Gluxit của hạt chia làm bốn nhóm : monosaccharid, disaccharid, trisaccharid
và polysaccharid.
- Monosaccharid bao gồm : glucoza, fructoza (C
6
H
12
O
6
) và xiloza (C
5
H

10
O
5
).
- Disaccharid chủ yếu là saccharoza và maltoza (C
12
H
22
O
11
).
- Trisaccharid chủ yếu là rafinoza.
- Polysaccharid là hợp phần chiếm nhiều nhất trong thành phần gluxit của hạt
đại mạch. Chúng bao gồm tinh bột, xelluloza, hemixelluloza, pentozan, amilan và
Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt diastilin năng suất 28.000 tấn sản phẩm/năm
Năm 2009 SVTH: Phạm Thị Thùy Trâm_04SH
Đồ án tốt nghiệp Trang 8 Khoa hóa
các hợp chất dạng keo. Ba cấu tử đầu tiên có ý nghĩa quan trọng nhất trong công
nghệ sản xuất bia.
1. 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.
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 khá bé, gọi là “hạt tinh bột”.
Tinh bột của đại mạch có các chỉ số lí hoá như sau:
+ Tỉ trọng: 1,5 ÷1,6.
+ Nhiệt lượng riêng: 0,27 Kcal/kg.

0
C
+ Dễ dàng kết lắng trong nước.
+ Quay mặt phẳng của ánh sáng phân cực sang bên phải với giới hạn góc
quay là 201,5 ÷204,3
0
.
Tinh bột không tan trong nước lạnh và các dung môi hữu cơ trung tính. Khi
tiếp xúc với nước thì tinh bột sẽ hút nước và trương nở.
Điểm hồ hoá của tinh bột đại mạch là 80
0
C (tại điểm hồ hoá: hệ số trương nở
và độ nhớt của tinh bột đạt giá trị lớn nhất). Tính chất hồ hóa của tinh bột có ý
nghĩa rất lớn trong công nghệ sản xuất bia: tinh bột đã được hồ hoá sẽ đường hoá
nhanh hơn và triệt để hơn.
Tinh bột gồm hai polysaccharit hợp thành: amyloza và amylopectin. Khối
lượng của amyloza chiếm khoảng 17 ÷ 24% , còn của amylopectin từ 76 ÷ 83%.
Hai cấu tử này của tinh bột khác nhau về cấu tạo phân tử, tính chất lí học và tính
chất hoá học.
Trong môi trường giàu nước, tinh bột bị thuỷ phân bởi hệ enzim amylaza để
tạo thành dextrin, đường kép maltoza, một ít glucoza và một số oligosaccharit như
maltotrioza, maltotetraoza, maltopentaoza, maltohecxaoza và maltoheptaoza.
Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt diastilin năng suất 28.000 tấn sản phẩm/năm
Năm 2009 SVTH: Phạm Thị Thùy Trâm_04SH
Đồ án tốt nghiệp Trang 9 Khoa hóa
Các oligosaccharit này cùng với một ít dextrin thấp phân tử hoà tan bền vững
vào nước để trở thành chất hoà tan của dịch đường trước lúc lên men.
Sự thuỷ phân tinh bột bởi enzim amylaza đóng một vai trò hết sức to lớn trong
công nghệ sản xuất malt và bia. Vì đây là phản ứng có tính chất nền tảng để xây
dựng nên cơ sở lí thuyết của quá trình ngâm, ươm mầm, sấy malt và đường hoá

nguyên liệu. [1, tr 12]
2. 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 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. [1, tr 15]
3. 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 enzim 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 enzim 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
enzim khác xâm nhập vào bên trong tế bào. [1, tr 15]
4. 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.
Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt diastilin năng suất 28.000 tấn sản phẩm/năm
Năm 2009 SVTH: Phạm Thị Thùy Trâm_04SH
Đồ án tốt nghiệp Trang 10 Khoa hóa
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. [1, tr 16]
5. Saccharid thấp phân tử
Saccharid thấp phân tử hay saccharid đơn giản 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. 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 nhiều 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. [1, tr 16]
2.1.2.3. 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. Tuy chiếm tỷ lệ thấp nhưng vai trò của chúng đối với công
nghệ sản xuất bia thì lại rất quan trọng vì ở chừng mực nào đó, chúng quyết định
chất lượng của sản phẩm cuối cùng.
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.
1. 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,
Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt diastilin năng suất 28.000 tấn sản phẩm/năm
Năm 2009 SVTH: Phạm Thị Thùy Trâm_04SH
Đồ án tốt nghiệp Trang 11 Khoa hóa
vị kém đậm đà 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 nhũ.
Sự thuỷ phân là một trong những quá trình quan trọng nhất trong công nghệ
sản xuất malt và bia. Các pha 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 nhũ
như phản ứng melanoid.
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.
Theo cách phân loại cổ điển, 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 tiêu biểu của 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. [1, tr 17]
2. 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.
Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt diastilin năng suất 28.000 tấn sản phẩm/năm
Năm 2009 SVTH: Phạm Thị Thùy Trâm_04SH
Đồ án tốt nghiệp Trang 12 Khoa hóa
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.
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. [1, tr 18]
2.1.2.4. Các hợp chất không chứa nitơ
Trong nhóm này bao gồm các hợp chất hữu cơ và vô cơ không chứa nitơ và
khi được chiết ly bằng nước thì chúng hòa tan thành dung dịch. Các đại diện tiêu
biểu trong nhóm này là: polyphenol, chất đắng, fitin, axit hữu cơ, vitamin và chất
khoáng.
1. 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 làm xấu đi 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.
Hầu hết chất đắng, chất chát và các chất màu của hạt đựơc phân bố chủ yếu ở
lớp vỏ. Để loại trừ chúng ta ngâm hạt trong môi trường kiềm nhẹ. [1, tr 19]
Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt diastilin năng suất 28.000 tấn sản phẩm/năm
Năm 2009 SVTH: Phạm Thị Thùy Trâm_04SH
Đồ án tốt nghiệp Trang 13 Khoa hóa

2. 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 – một phương pháp hữu hiệu để nâng cao hiệu
suất thủy phân. [1, tr 19]
3. 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 vì chúng là nhân tố điều hoà sinh trưởng của mầm. [1, tr 19]
4. Chất khoáng
Trong đại mạch bao gồm các chất khoáng sau: SiO
2
, MgO, CaO, Na
2
O,
2
3
SO
−
,
Fe
2
O
3
, P
2
O
5
, K
2
O, Cl. 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.
[1, tr 19]
2.1.2.5. 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 enzim
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. [1, tr 20]
Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt diastilin năng suất 28.000 tấn sản phẩm/năm
Năm 2009 SVTH: Phạm Thị Thùy Trâm_04SH
Đồ án tốt nghiệp Trang 14 Khoa hóa
2.1.2.6. Pherment (enzim)
Enzim 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 enzim 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 enzim trong hạt trở thành trạng thái liên kết. Đến
giai đoạn ngâm, hạt hút nước bổ sung đến 43÷44% thì hệ enzim được giải phóng
khỏi trạng thái liên kết chuyển thành trạng thái tự do. Đến giai đoạn ươm mầm hoạt
lực của các enzim 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.
Các sản phẩm thủy phân được hòa tan vào nước và trở thành chất chiết của dịch
đường.
Trong hạt đại mạch chứa một lượng enzim rất phong phú, chúng đựơc xếp vào
các nhóm khác nhau. Theo khóa phân loại trong hóa sinh học, chúng được phân

thành hai nhóm chính: hidrolaza và decmolaza.
1. Hydrolaza (nhóm enzim thuỷ phân)
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 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 enzim tham gia xúc tác thủy phân disaccharid, trisaccharid và một số
glucozid khác, polyaza là những enzim thuỷ phân gluxit cao phân tử chúng bao gồm
diastaza, amylaza và sitaza.
- Diastaza
Ditastaza phân cắt tinh bột thành các sản phẩm dạng đường và dextrin. Đây là
nhóm enzim quan trọng nhất trong công nghệ sản xuất bia. Diastaza bao gồm hai
enzim: α-amylaza và β-amylaza.
Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt diastilin năng suất 28.000 tấn sản phẩm/năm
Năm 2009 SVTH: Phạm Thị Thùy Trâm_04SH
Đồ án tốt nghiệp Trang 15 Khoa hóa
+ Enzim
α
-amylaza phân cắt tinh bột thành glucoza và dextrin. Nhờ quá trình
phân cắt này, độ nhớt của dịch cháo nhanh chóng giảm xuống. Trong kỹ thuật sản
xuất bia, quá trình này được gọi là quá trình dịch hóa. Trong đại mạch khô, không
chứa α-amylaza hoạt tính. Chúng chỉ được hoạt hoá ở giai đoạn ngâm và ươm
mầm, là enzim chịu nhiệt nhưng α-amylaza lại kém chịu chua, nhiệt độ tối ưu của
nó là 70°C còn pH= 5,7.
+ Enzim
β
-amylaza tác động trực tiếp lên mạch amyloza, mạch nhánh và hai
đầu mạch chính của amylopectin. Sản phẩm của quá trình phân cắt này là đường
maltoza và dextrin. Nhiệt độ tối ưu của nó là 63

0
C, còn pH = 4,7.
- Sitaza
Sitaza bao gồm hai enzim 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 enzim khác xâm
nhập vào và nâng cao hoạt lực. 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.
- Hexozidaza
Hexozidaza là nhóm enzim tham gia phân cắt các loại đường kép và đường
bội ba thành các đường đơn.
 Proteaza
Các enzim ở nhóm enzim này thuỷ phân protein thành các sản phẩm trung
gian và 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 enzim này thuỷ phân protein thành albumoza và pepton. Sau đó chúng
tiếp tục bị phân cắt thành peptid và polypeptid.
Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt diastilin năng suất 28.000 tấn sản phẩm/năm
Năm 2009 SVTH: Phạm Thị Thùy Trâm_04SH
Đồ án tốt nghiệp Trang 16 Khoa hóa
Proteinaza được phân bố chủ yếu ở lớp alơron và phôi. Trong đại mạch chín
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 enzim 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 enzim: dipeptiaza và polypeptidaza. Chúng tác động
lên các phân tử của các dipeptit và polypeptid để phân cắt chúng thành axit amin.
Hoạt lực của enzim 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 enzim này trở thành vô hoạt.
- Amidaza
Chức năng chính của enzim amidaza là cắt nhóm amin khỏi axit amin để tạo
thành axit hữu cơ và giải phóng NH
3
. Chúng cũng có thể phá vỡ mối liên kết peptid
(- CO – NH -) của các amid để phá huỷ chúng.
 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.
- Lipaza
Chúng phá vỡ liên kết este giữa rượu đơn hoặc đa chức với các axit béo bậc
cao. Enzim 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
Enzim 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,
Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt diastilin năng suất 28.000 tấn sản phẩm/năm
Năm 2009 SVTH: Phạm Thị Thùy Trâm_04SH
Đồ án tốt nghiệp Trang 17 Khoa hóa
tinh bột được hồ hoá một cách dễ dàng hơn. Nhiệt độ tối ưu của enzim là 70
0
C còn
pH là 5,6.
- Fitaza
Enzim 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 rất quan trọng trong
công nghệ sản xuất bia, vì H
3
PO
4
được giải phóng sẽ làm tăng độ chua tác dụng và
tăng cường lực đệm của dịch đường. [1, tr 21]
2. Decmolaza (enzim oxy hoá-khử)
Nhóm enzim decmolaza xúc tác phản ứng oxi hoá khử của quá trình hô hấp và
phân giải yếm khí gluxit (thực chất là quá trình lên men rượu), nghĩa là chúng tham
gia quá trình trao đổi chất của tế bào. Nhóm enzim này đóng vai trò quyết định
trong việc hoạt hoá và phát triển của phôi ở giai đoạn ươm mầm.
Một số enzim trong nhóm decmolaza còn tham gia vào phản ứng oxy hóa –
khử các hợp chất polyphenol, protein và các hợp chất khác. Và bằng cách đó chúng
đã gây ảnh hưởng gián tiếp đến các chỉ số chất lượng của dịch đường và bia thành
phẩm. Đại diện tiêu biểu trong nhóm enzim này là dehydraza, oxydaza và catalaza.
[1, tr 23]

2.2. Các chất hỗ trợ kỹ thuật
2.2.1. Nước
Trong công nghệ sản xuất malt, 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.
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 7 mg đương lượng /lít.
+ Độ pH = 6,7 ÷ 7,3.
+ Độ oxy không khí >1÷2mg/lít.
+ Chuẩn độ coli ≥ 300 ml.
+ Chỉ số coli ≤ 3.
Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt diastilin năng suất 28.000 tấn sản phẩm/năm
Năm 2009 SVTH: Phạm Thị Thùy Trâm_04SH
Đồ án tốt nghiệp Trang 18 Khoa hóa
2.2.2. Hoá chất
2.2.2.1. Axit gibbereic hay gibberelat natri
Để tăng lượng enzim của malt đại mạch, hạt được xử lí bằng dung dịch
giberelic 16 giờ trước lúc cho vào nảy mầm theo tỉ lệ Axit gibbereic hay giberelat
natri: 10 mg/1kg đại mạch. [1, tr 147]
2.2.2.2. Chất sát trùng Formalin
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

Nhà máy sử dụng formalin để làm sạch hạt, lượng
formalin sử dụng là: Cứ 1 tấn đại mạch cần 1÷ 1,5 kg. [1, tr 147]
Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt diastilin năng suất 28.000 tấn sản phẩm/năm
Năm 2009 SVTH: Phạm Thị Thùy Trâm_04SH
Đồ án tốt nghiệp Trang 19 Khoa hóa
CHƯƠNG 3
DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ
3.1. Sơ đồ dây chuyền công nghệ
Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt diastilin năng suất 28.000 tấn sản phẩm/năm
Năm 2009 SVTH: Phạm Thị Thùy Trâm_04SH
Đại mạch
Làm sạch
Rửa và sát trùng
Ngâm
Ươm mầm
Sấy malt
Tách mầm rễ
Bảo quản
Malt thành phẩm
Nước + chất sát trùng (formalin)
Axit Gibberelic
Nước
Khí nén
Không khí
W = 13%
W = 6 %
Đồ án tốt nghiệp Trang 20 Khoa hóa
3.2. Thuyết minh dây chuyền công nghệ
3.2.1. Nguyên liệu
Hạt đại mạch đưa vào sản xuất phải có kích thước đồng đều, ít tạp chất, không

bị mốc, không có mùi lạ và sạch. Độ ẩm của hạt 13 %.
3.2.2. Làm sạch
3.2.2.1. Mục đích
Trong đại mạch có chứa nhiều tạp chất vô cơ và hữu cơ, do đó phải được làm
sạch trước khi đem ra 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. Do đó đại mạch trước khi đem ra sản xuất người ta phải tiến hành phân
loại theo kích thước của nó.
Ta nhập đại mạch loại II nên không cần phân loại, mà đưa vào xilô bảo quản
dự trữ. Trong đại mạch chứa nhiều tạp chất vô cơ và hữu cơ. Do đó phải làm sạch
trước khi đem vào sản xuất.
3.2.2.2. Thiết bị
Sử dụng thiết bị làm sạch hiệu
Verticleaner VCC 601.[12]
 Nguyên tắc hoạt động
Hạt đại mạch theo băng tải được
đưa vào phía trên thiết bị và được phân
bổ đều lên trên hình nón cụt. Tại đây
đại mạch được làm sạch sơ bộ bằng hệ
thống không khí tác động kép thổi từ
dưới lên nhằm chủ yếu loại bỏ những
hạt bụi có kích thước nhỏ, các tạp chất
nhẹ như cỏ, rác, rơm rạ… trước khi
được chuyển xuống hệ thống xoắn ốc.
Hệ thống này được bao quanh bởi các tấm lưới có kích thước lỗ tăng dần và các
Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt diastilin năng suất 28.000 tấn sản phẩm/năm
Năm 2009 SVTH: Phạm Thị Thùy Trâm_04SH
Hình 3.1. Thiết bị làm sạch đại mạch hiệu
Verticleaner VCC 601
Không khí

ra
Không khí
vào
1
2
3
Đồ án tốt nghiệp Trang 21 Khoa hóa
thanh nam châm vĩnh cửu. Hoạt động của hệ thống này là có thể tự quay trục của nó
nhờ động cơ được đặt dưới đáy thiết bị.
Những mẫu đất, cát có kích thước nhỏ và lớn theo các tấm chắn được tháo ra
ngoài qua cửa (1) và (2) đặt bên hông thiết bị còn những mạt sắt sẽ được tháo ra
định kỳ.
Lượng đại mạch còn lại sau khi được làm sạch sẽ được tháo ra ngoài qua cửa
(3) đưa vào thiết bị ngâm.
3.2.3. Rửa và sát trùng hạt
3.2.3.1. Mục đích
- Loại bỏ những hạt lép, những hạt không đạt tiêu chuẩn, các tạp chất, các mẫu
hạt gãy vụn,… mà trong quá trình làm sạch và phân loại chưa loại bỏ ra hết khỏi hạt.
- 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. Chất sát trùng được sử dụng nhiều trong công nghệ sản xuất
malt là formalin.
3.2.3.2. Thiết bị
Quá trình rửa và sát trùng hạt được thực hiện trực tiếp trong thiết bị ngâm.
3.2.4. Ngâm hạt
3.2.4.1. Mục đích
Tạo điều kiện để hạt hút thêm một lượng nước tự do sao cho tổng hàm ẩm của
hạt đạt khoảng 45%. Chỉ với hàm ẩm cao như vậy, quá trình ươm mầm sau này mới
đảm bảo được tiến trình bình thường.
Hạt trước khi ngâm hạt có độ ẩm từ 13% vừa đủ để duy trì sự sống. Khi độ ẩm

của hạt vượt quá 15% thì trong hạt sẽ xuất hiện nước tự do. Nước tự do làm cho các
chất dinh dưỡng được hoà tan và chuyển đến mầm, làm quá trình hô hấp của hạt
xảy ra mãnh liệt. Quá trình này làm cho nhiệt độ của khối hạt tăng và là điều kiện
thuận lợi cho chất điều hòa sinh trưởng gibberellin kích thích hệ enzyme sang trạng
thái hoạt động nhằm chuyển các chất dự trữ thành các chất hòa tan cho mầm sử
Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt diastilin năng suất 28.000 tấn sản phẩm/năm
Năm 2009 SVTH: Phạm Thị Thùy Trâm_04SH
Đồ án tốt nghiệp Trang 22 Khoa hóa
dụng. Do đó, quá trình ngâm không những tạo ra các chất dinh dưỡng để nuôi mầm
mà dẫn đến quá trình sinh hóa trong hạt.
3.2.4.2. Các phương pháp ngâm hạt
Có nhiều phương pháp ngâm hạt khác nhau, nhưng nó có mục đích chung là
tăng độ ẩm của hạt trong điều kiện cung cấp đủ oxy và thải hết khí CO
2
và các sản
phẩm trao đổi khác kìm hãm sự phát triển của mầm.
Các phương pháp:
- Ngâm lì trong nước.
- Ngâm hoán vị nước - không khí.
- Ngâm trong dòng liên tục nước - không khí.
- Ngâm bằng phương pháp phun nước.
- Ngâm bằng phương pháp phun nước - hút khí.
Với phương pháp ngâm trong dòng liên tục nước - không khí có nhiều ưu
điểm hơn được chọn trong công nghệ này vì phương pháp này có:
- Thời gian mà hạt hút nước đến hàm ẩm cần thiết là ngắn nhất.
- Chế độ thông khí đầy đủ, hạt nguyên vẹn.
- Trạng thái cơ học và trạng thái sinh lý của hạt tốt, bảo đảm cường lực nẩy
mầm của hạt cao.
3.2.4.3. Thiết bị
 Cấu tạo

Thiết bị ngâm có cấu tạo là thân trụ đáy nón, được chế tạo bằng thép thông
thường, bằng inox hay thép trắng. Ở phần đáy hình 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. Ở giữa tâm thùng có một đường ống
đứng (1) bằng kim loại, đường kính từ 1/12 – 1/15 đường kính của thùng. Đường
ống đứng này được nối liền với ống dẫn khí nén (2). Ở phía trên có gắn hệ thống
bánh xe. Quá trình cấp và tháo nước ra được thực hiện nhờ van tự động đặt dưới
đáy thiết bị.
Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt diastilin năng suất 28.000 tấn sản phẩm/năm
Năm 2009 SVTH: Phạm Thị Thùy Trâm_04SH
6
5
4
2
1
3
Đồ án tốt nghiệp Trang 23 Khoa hóa
 Nguyên tắc hoạt động
Đại mạch theo vít tải chuyển vào cửa trên của thiết bị ngâm. Khi chuyển đại
mạch vào người ta mở rộng van đáy để nước chảy vào qua (4), đồng thời thổi khí
vào qua (2). Hạt được đảo trộn và rửa sạch nhờ ống đảo (1): vừa hút hạt lên xuống
vừa quay. Trong quá trình rửa, người ta bổ sung thêm formalin để sát trùng khối
hạt. Các hạt lép và rác sẽ nổi lên trên bề mặt được cánh gạt ở phía trên thiết bị gạt
vào camera (6). Sau khi rửa xong, nước bẩn được tháo ra ngoài qua (5) và bắt đầu
thực hiện quá trình ngâm.
Quá trình ngâm cũng cũng thực hiện tương tự như trên: người ta cho nước
sạch vào qua (4) và khí nén vào qua (2). Không khí sục đều vào khối hạt nhờ các lỗ
đục mắt sàng và ống đảo (1) nên: hạt được đảo đều, bảo đảm khả năng cung cấp
oxi đều trong khối hạt và giải phóng CO
2

trong khối hạt ra ngoài. Nước ngâm của
khối hạt được thay đổi theo chu kỳ hoặc được cấp liên tục. Cuối quá trình ngâm tiến
hành cho axit Gibberelic nhằm tăng tốc độ nảy mầm.
Quá trình rửa và ngâm được thực hiện trong khoảng 40 ÷ 60h và nhiệt độ của
nước ngâm dao động trong khoảng 12 ÷ 17
0
C. Ở đây ta chọn thời gian là 48h và
nhiệt độ là 14 ÷ 16
0
C.
Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt diastilin năng suất 28.000 tấn sản phẩm/năm
Năm 2009 SVTH: Phạm Thị Thùy Trâm_04SH
Hình 3.2. Thiết bị ngâm
1 - Ống đảo đại mạch; 2 - Đường ống dẫn khí nén; 3 - Đường ống ruột gà
sủi khí; 4 - Nước sạch; 5 - Nước bẩn; 6 - Camera gom tạp chất nổi
Đồ án tốt nghiệp Trang 24 Khoa hóa
Kết thúc quá trình ngâm, nguyên liệu được vít tải chuyển qua thiết bị ươm.
3.2.5. Ươm mầm
3.2.5.1. Mục đích
Chuyển đổi trạng thái của hệ enzyme diastaza 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 (tăng hoạt lực, tăng hoạt độ).
3.2.5.2. Các phương pháp ươm mầm
Nhiệm vụ của quá trình là tạo được malt giàu enzyme, chứa các chất hoà tan
tốt và mất mát tinh bột là ít nhất.
Có nhiều phương pháp ươm mầm:
- Ươm mầm không thông gió.
- Ươm mầm thông gió.
+ Ươm mầm thông gió trong catset (trong ngăn).
+ Ươm mầm thông gió trong thùng quay.

+ Ươm mầm thông gió trong ngăn có luống di động…
Ở đây ta chọn ta chọn phương pháp ươm mầm trong ngăn có luống di động.
Phương pháp này tuy tốn nhiều diện tích nhưng có những ưu điểm là dễ cơ khí hóa
và tự động hóa các thao tác công nghệ, hệ số sử dụng mặt bằng cao hơn các nhóm
thiết bị các hệ khác, chất lượng của malt đồng đều.
3.2.5.3. Thiết bị
1. Buồng xử lí nước nhiệt – không khí
 Cấu tạo
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.
Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt diastilin năng suất 28.000 tấn sản phẩm/năm
Năm 2009 SVTH: Phạm Thị Thùy Trâm_04SH
Đồ án tốt nghiệp Trang 25 Khoa hóa
 Nguyên tắc hoạt động
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 tụ
lại trên thành mương. Trong trường hợp như vậy, trong mương dẫn nên lắp bổ sung
các ống phun mù (3) 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
0
).

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.
2. Thiết bị ươm mầm
Sử dụng thiết bị tuyến ươm mầm hệ Ostertag
 Cấu tạo
Thiết bị thuộc hệ này là một catset, dài 40 – 50 m, rộng 3 – 4 m. Diện tích một
tuyến được tính đủ cho 10 ngày ươm và nó được chia thành 20 vùng, gọi là “vùng
bán nhật”. Tất cả các tuyến ươm mầm đều có đáy dạng lưới hoặc đục lỗ mắt sàng.
Vật liệu chế tạo đáy thường là thép không gỉ. Phía trên đáy là lớp malt, còn phía
Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt diastilin năng suất 28.000 tấn sản phẩm/năm
Năm 2009 SVTH: Phạm Thị Thùy Trâm_04SH
Hình 3.3. Buồng xử lý không khí