thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng với năng suất 50 tấn nguyên liệungày

Đồ Án Tốt Nghiệp -1- SVTH: Ngô Văn Hà
LỜI MỞ ĐẦU
Với mức độ công nghiệp hóa- hiện đại hóa như hiện nay thì ngành công
nghiệp sản xuất rượu-bia và nước giải khát cần phải có những thay đổi nhanh
chóng để phù hợp với xu thế của thời đại. Theo đó nhu cầu của con người về bia
ngày càng tăng nên công nghệ và nguồn nguyên liệu để sản xuất bia (chủ yếu là
malt đại mạch) phải dồi dào và phù hợp với tình hình sản xuất của nước ta hiện
nay.
Malt là sản phẩm được chế biến từ các loại hạt ngũ cốc như: Đại mạch, tiểu
mạch, ngô, thóc,… cho nảy mầm trong điều kiện nhân tạo và sấy đến độ ẩm nhất
định trong điều kiện thích hợp.
Malt là một loại bán thành phẩm 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, chất khoáng, các vitamin và đặc biệt là hệ enzim phong phú, chủ yếu là
proteaza và amylaza.
Hiện nay, nước ta nói riêng và thế giới nói chung ở đâu cũng có nhà máy sản
xuất bia. Vì thế cần có một lượng lớn nguyên liệu là malt. Nhưng ở nước ta có rất
ít nhà máy để cung cấp lượng malt, mà chúng ta nhập từ nước ngoài là chủ yếu,
điều này làm cho giá thành sản phẩm cao, cho nên việc xây dựng các nhà máy sản
xuất malt ở nước ta là điều cần thiết.
Vì vậy, tôi được giao đề tài tốt nghiệp là: thiết kế nhà máy sản xuất malt
vàng với năng suất 50 tấn nguyên liệu/ngày.
Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng năng suất 50 tấn nguyên liệu/ngày
Đồ Án Tốt Nghiệp -2- SVTH: Ngô Văn Hà
Chương 1: LẬP LUẬN KINH TẾ-KỸ THUẬT
1.1. Sự cần thiết của đầu tư
Trong những năm trở lại đây ngành công nghiệp thực phẩm nói chung và
công nghiệp sản xuất rượu, bia nói riêng của nước ta đã có diện mạo mới.
Đi cùng với sự phát triển của công nghiệp rượu 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, và sự hoạt động của nhà máy
cũng như khả năng thu hồi vốn, lãi thì đặt vị trí nhà máy tại khu công nghiệp Điện
Nam- Điện Ngọc, Quảng Nam là thích hợp.
1.2. Cơ sở thiết kế
1.2.1. Vị trí địa lí
Khu công nghiệp Điện Nam, Điện Ngọc gần với Đà Nẵng trung tâm miền
Trung với hướng gió chủ đạo là Tây Nam, tốc độ gió trung bình là 3÷4m/s, nhiệt
độ tháng nóng nhất trong năm là 37
0
C, độ ẩm tương đối là 77%.
Việc lựa chọn vị trí thích hợp là yếu tố rất quan trọng cho sự thành bại 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 Điện Nam, Điện Ngọc có 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.
Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng năng suất 50 tấn nguyên liệu/ngày
Đồ Án Tốt Nghiệp -3- SVTH: Ngô Văn Hà
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
Nhà máy nhập nhiên liệu cần cho sản xuất từ công ty xăng dầu gần đó.
Nguồn nhiên liệu cần cho nhà máy như dầu DO, FO, xăng, nhớt để cung cấp cho
lò hơi, vận hành ô tô
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
Vì là nhà máy thực phẩm nói chung, nhà máy sản xuất malt nói riêng nên
nhu cầu về nước 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 rồi cho
thoát cùng với hệ thống thoát nước thải của khu công nghiệp
1.2.8. Nguồn nhân lực
Tập trung chủ yếu là nguồn nhân lực của tỉnh nhà, 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.
1.2.9. 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
Lager, VBL, Huda,…
1.2.10. Giao thông, vận tải
Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng năng suất 50 tấn nguyên liệu/ngày
Đồ Án Tốt Nghiệp -4- SVTH: Ngô Văn Hà
Khu công nghiệp Điện Nam, Điện Ngọc là khu công nghiệp nằm giáp giữa
Quảng Nam và Đà Nẵng nên rất thuận tiện cho giao thông. Và khu công nghiệp
gần với cảng Đà Nẵng một cảng lớn của miền Trung nên rất thuận lợi cho giao
thông đường thủy. Do vậy việc xuất bán các sản phẩm cũng rất thuận lợi.
Tổng hợp những điều kiện đã nêu trên, em thấy việc xây dựng nhà máy sản

xuất malt vàng ở đây là hợp lí và kinh tế.
Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng năng suất 50 tấn nguyên liệu/ngày
Đồ Án Tốt Nghiệp -5- SVTH: Ngô Văn Hà
Chương 2 : GIỚI THIỆU NGUYÊN LIỆU
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 hổ 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
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 để bảo vệ các cơ quan bên 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 linhin.
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 vửng.
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
Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng năng suất 50 tấn nguyên liệu/ngày
Đồ Án Tốt Nghiệp -6- SVTH: Ngô Văn Hà
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.
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.
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 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 .
Tiếp giáp giữa phôi và nội nhũ là gù. Gù là 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. 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 enzim,
và thiếu nó thì cơ sở lí thuyết của quá trình sản xuất malt coi như sụp đổ.
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.
Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng năng suất 50 tấn nguyên liệu/ngày
Đồ Án Tốt Nghiệp -7- SVTH: Ngô Văn Hà
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 thủy 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%.
2.1.2.2. 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.
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.
Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng năng suất 50 tấn nguyên liệu/ngày
Đồ Án Tốt Nghiệp -8- SVTH: Ngô Văn Hà
-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
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), tinh bột đã được hồ hóa sẽ đường
hóa 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.
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.
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.
Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng năng suất 50 tấn nguyên liệu/ngày
Đồ Án Tốt Nghiệp -9- SVTH: Ngô Văn Hà
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.
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 hủy
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 vở 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.
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.
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.
5. 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.
Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng năng suất 50 tấn nguyên liệu/ngày
Đồ Án Tốt Nghiệp -10- SVTH: Ngô Văn
Hà
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.
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. 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, 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 thủy phân là một trong những quá trình quan trọng nhất trong công nghệ
sản xuất malt và bia. Các sản phẩm của quá trình thủy 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 thủy phân của các hợp phần trong nội
nhủ 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 thủy 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 thủy phân.
Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng năng suất 50 tấn nguyên liệu/ngày
Đồ Án Tốt Nghiệp -11- SVTH: Ngô Văn
Hà
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.
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.
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
Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng năng suất 50 tấn nguyên liệu/ngày
Đồ Án Tốt Nghiệp -12- SVTH: Ngô Văn
Hà
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.
2.1.2.4. 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.
2.1.2.5. 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 thủy 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 .
2.1.2.6. 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.
2.1.2.7. Chất khoáng
Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng năng suất 50 tấn nguyên liệu/ngày
Đồ Án Tốt Nghiệp -13- SVTH: Ngô Văn
Hà
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.
2.1.2.8. 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 thủy phân bởi enzim
lipaza. Một số sản phẩm thủy 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.
2.1.2.9. 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.
Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng năng suất 50 tấn nguyên liệu/ngày
Đồ Án Tốt Nghiệp -14- SVTH: Ngô Văn
Hà
Trong đại mạch chứa một lượng enzim rất phong phú, chúng đựơc xếp vào

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: bao gồm hai enzim: α-amylaza và β-amylaza.
+Enzim 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 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 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 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 bên trong tế bào. Cũng do thành tế bào bị vỡ mà đến lúc
Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng năng suất 50 tấn nguyên liệu/ngày
Đồ Án Tốt Nghiệp -15- SVTH: Ngô Văn
Hà
sấy các hạt trở nên xốp. Trong kỹ thuật sản xuất malt, hiện tượng này ảnh hưởng

trực tiếp đến mức độ nhuyển của bán thành phẩm.
Hexozidaza kiểm tra nhóm enzim tham gia phân cắt các loại đường kép và
đường bội ba thành các đường đơn.
∗ Proteaza
Nhóm enzim 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 enzim 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 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 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 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 ịb vô hoạt.
Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng năng suất 50 tấn nguyên liệu/ngày

Đồ Án Tốt Nghiệp -16- SVTH: Ngô Văn
Hà
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 có thể phá vỡ mối liên kết peptid
(-C0-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 bao gồm 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,
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 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.
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, chúng tham gia quá trình trao đổi chất của tế bào.
Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng năng suất 50 tấn nguyên liệu/ngày
Đồ Án Tốt Nghiệp -17- SVTH: Ngô Văn
Hà
Nhóm enzim 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 enzim này là
dehydraza, oxydaza và catalaza.
Bảng 2-1: Thành phần hoá học trung bình của đại mạch dùng để sản xuất
malt như sau :
STT
Các chỉ số
Đại mạch
Đã phơi khô
(%)
Đã khử nước
(%)
1 Nước 14,5
2 Tinh bột 54,0 63,2
3 Các chất chiết không chứa
Nitơ
12,0 14,0
4 Protein 9,5 11,1
5 Xelluloza 5,0 5,9

6 Chất béo 2,5 2,9
7 Các chất khoáng 2,5 2,9
2.2. 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.
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
Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng năng suất 50 tấn nguyên liệu/ngày
Đồ Án Tốt Nghiệp -18- SVTH: Ngô Văn
Hà
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.
2.3. Các chất hỗ trợ kỹ thuật
Formalin: Cứ 1 tấn đại mạch cần 1÷ 1,5 kg.
NaOH : 0,35kg/m³.
Na

2
CO
3
:

0,9kg/m³.
Na
2
CO
3
.10 H
2
O : 1,6kg /m³.
CaO : 1,3kg /m³.
Chất khử trùng nước: clorua vôi CaOCl
2
hoặc canxi hypoclorit Ca(OCl)
2
Chương 3 : DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ
3.1. Sơ đồ công nghệ
Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng năng suất 50 tấn nguyên liệu/ngày
Nguyên liệu (W = 12%)
Tạp chất
Rửa và sát trùng(W = 14%)
Nước
Chất sát trùng
(formalin)
Ngâm (W = 44%, T = 15
o
C, t = 48 giờ)

Sục khí
H
2
O (12 ÷ 14
o
C)
Ươm mầm (W = 43%, T = 15
o
C, t = 168h)
Sấy malt (T
max
=85
o
C, t = 24 giờ )
Tách mầm, rễ (W = 3,5%)
Bảo quản (W =5 ÷ 6 %, T= 3÷ 4 tuần )
Mầm, rễ sạch
Khí nén
Khí điều hòa
(%CO
2
<20%)
Làm sạch
Đồ Án Tốt Nghiệp -19- SVTH: Ngô Văn
Hà

3.2. Chọn và thuyết minh qui trình công nghệ
3.2.1. Nguyên liệu
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
Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng năng suất 50 tấn nguyên liệu/ngày
Đồ Án Tốt Nghiệp -20- SVTH: Ngô Văn
Hà
có sâu. 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 phải tiến hành phân loại theo kích thước của
nó.
Ta chỉ nhập đại mạch loại I và II nên không cần phân loại, mà đưa vào
xiclô bảo quản dự trữ.
3.2.2. Làm sạch
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.
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 làm sạch, bởi thời gian bảo quản dài,
những biến đổi cơ học xảy ra đối với hạt không thể
nói không có. Sau khi làm sạch, đại mạch được đưa
vào sản xuất.
+ 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 sàng thứ nhất. Sàng này bé
nhất trong 3 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. Sàng 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
Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng năng suất 50 tấn nguyên liệu/ngày
Đồ Án Tốt Nghiệp -21- SVTH: Ngô Văn
Hà
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 sàng thứ nhất được đổ xuống sàng thứ hai có đục lỗ sàng hình
bầu dục với kích thước lỗ 25 x 4,5 mm. Sàng thứ hai sẽ giữ lại các tạp chất lớn.
Qua sàng thứ hai hạt đổ xuống sàng thứ ba. Sàng này có lỗ hình bầu dục kích
thước 20 x 2 mm, sàng 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
Hạt được rửa trong quá trình ngâm hạt. Khi ngâm các chất bẩn có trên
hạt sẽ hoà tan vào nước và các tạp chất nhẹ sẽ nổi lên trên rồi được vớt ra ngoài.
Để cho hạt được sạch hơn, người ta thường cho vào nước ngâm một ít formalin
với lượng 0,35 kg/m
3
.
3.2.4. Ngâm hạt
3.2.4.1. Mục đích
Hạt trước khi ngâm có độ ẩm 12% tức là lúc đó trong hạt chỉ có nước
liên kết đủ bảo toàn khả năng sống của hạt. 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
Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng năng suất 50 tấn nguyên liệu/ngày
Đồ Án Tốt Nghiệp -22- SVTH: Ngô Văn
Hà
hoà tan và chuyển nó đến mầm, đồng thời cũng tạo điều kiện cho các enzim rơi
vào nội nhũ để chuyển các chất dự trữ thành chất hoà tan cho mầm sử dụng. Nước
tự do xuất hiện trong hạt thúc đẩy các quá trình sinh hoá có liên quan đến hoạt
động sống của mầm, tăng cường hô hấp và hoạt hoá men. Như vậy, ẩm tự do
không những làm nhiệm vụ chuyển các chất dinh dưỡng để nuôi mầm mà còn là
điều kiện để dẫn tới các quá trình sinh hoá trong hạt. Ẩm này xuất hiện trong hạt
chỉ bằng con đường nhân tạo là ngâm hạt.
3.2.4.2. Cơ sở lý thuyết của sự ngâm hạt
Những biến đổi hoá học của hạt trong khi ngâm không đáng kể. Hạt hô hấp

trong thời kỳ này rất yếu nên lượng hyđratcacbon tiêu tốn không nhiều. Một phần
nhỏ các chất ở vỏ hạt bị hoà tan. Một số chất như đường, pentozan, các chất nitơ
và các chất khoáng chuyển vào nước. Ngoài ra có một số chất khô bị mất theo các
tạp chất nổi, nó phụ thuộc vào mức độ làm sạch, sự mất mát theo tạp chất dao
động 0,1 ÷2% theo chất khô.
Khi ngâm nước thấm vào hạt qua các khe hở ở các đầu và chủ yếu là ở
mầm. Vỏ trấu của hạt đại mạch được cấu tạo bởi các tế bào dày, giản nở, không
thấm nước. Nhưng khi ngâm các tế bào này dần dần bị hoà tan và vỏ trấu có khả
năng thấm nước. Khi ngâm mầm hấp thụ nhanh hơn các phần khác.
Nước thấm vào hạt là nhờ tính háo nước của hệ keo. Trong các hạt chín,
màng tế bào, nguyên sinh chất và các chất dự trữ là những hệ keo mạnh. Các
mixen của chúng có lực hút nước lớn. Khả năng hút nước của các hạt xanh non
kém hơn hạt chín.
Với sự tăng hàm lượng nước chứa trong hạt, năng lượng hô hấp của nó
cũng tăng theo. Để hạt hô hấp bình thường thì trong khi ngâm phải cung cấp oxi
cho nó liên tục. Trong khi ngâm cứ 1kg hạt sau một giờ hấp thụ 63mg O
2
và thải
ra 86mg CO
2
. Nếu trong lúc ngâm không cung cấp đầy đủ O
2
cho hạt thì hạt sẽ hô
hấp yếm khí và sinh ra C
2
H
5
OH, CO
2
và một số chất khác.

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
Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng năng suất 50 tấn nguyên liệu/ngày
Đồ Án Tốt Nghiệp -23- SVTH: Ngô Văn
Hà
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.
Ví dụ: Chu kỳ ngâm ở 15
0
C chỉ bằng 2/3 so với chu kỳ ngâm ở 10
0
C.
Nhiệt độ của nước ngâm tăng thì sự hô hấp của hạt cũng tăng và tốc độ sinh
sản của VSV có trên bề mặt hạt cũng tăng. Do đó nhu cầu về O
2
cũng tăng lên rất
nhiều. Ở nhiệt độ từ 12
0
C÷14
0
C là nhiệt độ thích hợp để ngâm đại mạch. Nếu
ngâm ở nhiệt độ cao sẽ dẫn đến sự phát triển phong phú của VSV. Tuy nhiên một
số nghiên cứu gần đây đã chỉ ra rằng ngâm “ ấm” (ngâm ở nhiệt độ 18
0
C và cao
hơn) không những rút ngắn chu kỳ ngâm mà còn làm cho chất lượng của malt tốt
hơn. Nhưng quá trình ngâm này chỉ thực hiện khi sử dụng chất sát trùng mạnh và
thông khí tích cực cho hạt.

Kích thước của hạt cũng ảnh hưởng đến tốc độ ngâm. Hạt to cần phải ngâm
lâu hơn hạt nhỏ. Do đó cần phải phân loại hạt theo kích thước trước khi ngâm. Các
loại hạt khác nhau có thời gian ngâm không giống nhau. Như vậy khi sử dụng
nước ngâm có nhiệt độ từ 12
0
C÷13
0
C thì thời gian ngâm của đại mạch là 2
ngày.Quá trình hấp thụ nước của hạt diễn ra không đều, lúc đầu thì nhanh, sau thì
chậm dần.


50 Độ ẩm của hạt, %
40
30
20
10 Thời
Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng năng suất 50 tấn nguyên liệu/ngày
Đồ Án Tốt Nghiệp -24- SVTH: Ngô Văn
Hà
10 20 30 40 50 60 70 80 gian ngâm(h)
Đồ thị biểu diễn sự thay đổi độ ẩm của hạt khi ngâm
Khi độ ẩm của hạt đạt 40% thì sự hút nước của hạt chậm lại trông thấy. Đối
với đại mạch khi ngâm 24, 48, 72, 96h thì độ ẩm của hạt tăng tương ứng là 39, 43,
45 và 47 %.
Thể tích của hạt khi ngâm tăng lên khoảng 45%. Khi ngâm một số chất vô
cơ và hữu cơ từ bề mặt hạt chuyển vào nươc ngâm và tạo điều kiện thuận lợi cho
các VSV trên bề mặt hạt phát triển. Do đó hạt trước ngâm phải tiến hành rưả và sát
trùng kỹ.
Các chất khóang 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 và
NaCl. Đặc biệt NaCl làm chậm quá trình ngâm và nảy mầm của hạt.
Đại mạch và các chất khác có chứa những chất làm cản trở các men hô hấp
của hạt, tức là làm giảm khả năng hô hấp của nó, kìm hãm sự nảy mầm của hạt.
Đó là những sắc tố màu vàng, tập trung ở phần rìa của hạt và khi ngâm các sắc tố
này chuyển vào nước làm cho nước có màu vàng sáng. Tách được các chất này ra
khỏi hạt thì sẽ làm tăng hô hấp cho hạt và dẫn tới hạt nảy mầm nhanh hơn. Để loại
trừ sự ảnh hưởng của nó lên hạt thì phải thay nước cho hạt trong khi ngâm khoảng
5÷6 lần. Tuy nhiên cũng có thể dùng các chất màu để điều khiển quá trình hô hấp
của hạt theo hướng có lợi cho sản xuất về sau.
Mức độ ngâm hạt có ý nghĩa quan trọng đối với việc nảy mầm. Khi ngâm,
hạt cần phải hút một lượng nước không nhiều hơn so với lượng nước hút trong đất
khi nảy mầm tự nhiên. Khi ngâm hạt nhân tạo các điều kiện giữ nước không có
nên hạt có thể hút nước nhiều hơn theo yêu cầu. Khi đó xuất hiên nhiều hiện tượng
Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng năng suất 50 tấn nguyên liệu/ngày
Đồ Án Tốt Nghiệp -25- SVTH: Ngô Văn
Hà

không mong muốn như: vỏ lụa của hạt bị phá vỡ sẽ làm mất tính chất bán thấm
của nó nên một số muối trong nước thấm vào hạt và mầm bị chết. Do đó phải hết
sức cẩn thận khi ngâm hạt.
Lượng nước cần cho hạt nảy mầm phụ thuộc vào thành phần hoá học của
hạt. Độ ẩm của hạt ngâm là tổng của độ ẩm ban đầu và lượng nước hạt hấp thụ
được trong khi ngâm. Độ ẩm cuối cùng của hạt gọi là mức độ ngâm.
3.2.4.3. Phương pháp ngâm
Mục đích cơ bản của quá trình ngâm hạt là làm tăng độ ẩm cho hạt trong
điều kiện cung cấp đầy đủ O
2
và thải hết CO
2
và các sản phẩm trao đổi chất khác
mà kìm hảm sự phát triển của mầm. 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.
Có nhiều phương pháp ngâm đại
mạch. Các phương pháp này khác nhau ở
thời gian ngâm, thời gian mà hạt được
nhúng ướt trong nước, phương pháp
thông khí và nhiệt độ nước ngâm. 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.
Ta chọn phương pháp ngâm gián đoạn trong dòng nước-không khí.
* Cách tiến hành
Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng năng suất 50 tấn nguyên liệu/ngày