thiết kế nhà máy sản xuất malt đen với năng suất 20 tấn đại mạchngày. ( full bản vẽ )

Đồ án tốt nghiệp

-1Thiết kế nhà máy sản xuất malt
đen năng suất 20 tấn đại mạch/ngày

ĐẠỊ HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA HÓA

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc


BỘ MÔN: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
-----   -----

NHIỆM VỤ
THIẾT KẾ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Họ và tên sinh viên : LÊ THỊ HẬU
Lớp
: 12H2LT
Ngành
: Công Nghệ thực phẩm
1. Tên đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt đen năng suất 20 tấn đại mạch/ngày.
2. Nội dung phần thuyết minh và tính toán
Mục lục
Lời mở đầu
Chương 1: Lập luận kinh tế kĩ thuật
Chương 2: Tổng quan
Chương 3: Chọn và thuyết minh quy trình công nghệ
Chương 4: Tính cân bằng vật chất

Chương 5: Tính cân bằng nhiệt lượng
Chương 6: Tính và chọn thiết bị
Chương 7: Tính tổ chức và xây dựng
Chương 8: Tính nước và năng lượng
Chương 9: Kiểm tra sản xuất và đánh giá chất lượng sản phẩm
Chương 10: An toàn lao động và vệ sinh nhà máy
Kết luận
Tài liệu tham khảo
Phụ lục

3.

Các bản vẽ (ghi rõ các loại bản vẽ và kích thước bản vẽ)
- Bản vẽ 1: Mặt bằng và mặt cắt phân xưởng xử lý nguyên liệu (A0)
- Bản vẽ 2: Mặt bằng và mặt cắt phân xưởng rửa, ngâm đại mạch và ươm mầm

(A0)
- Bản vẽ 3: Mặt bằng và mặt cắt phân xưởng sấy và đóng bao (A0)
- Bản vẽ 4: Tổng mặt bằng của nhà máy (A0)
- Bản vẽ 5: Sơ đồ bố trí đường ống (A0)
4. Cán bộ hướng dẫn
Phần
................Toàn phần...........
5. Ngày giao nhiệm vụ:

GVHD: Ths. Trần Xuân Ngạch

Họ và tên cán bộ
THS. TRẦN XUÂN NGẠCH

SVTH: Lê Thị Hậu – Lớp 12H2LT


Đồ án tốt nghiệp

-2Thiết kế nhà máy sản xuất malt
đen năng suất 20 tấn đại mạch/ngày

6. Ngày hoàn thành nhiệm vụ:
Thông qua bộ môn
Ngày...... tháng ......năm 2014
TỔ TRƯỞNG BỘ MÔN
(Ký và ghi rõ họ tên)
PGS.TS. ĐẶNG MINH NHẬT

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
(Ký và ghi rõ họ tên)
THS. TRẦN XUÂN NGẠCH
Sinh viên đã hoàn thành và nộp toàn
bộ bản báo cáo cho bộ môn
Ngày….tháng…..năm 2014

Kết quả điểm đánh giá:
Ngày...... tháng ...... năm 2014
CHỦ TỊCH HỘI ÐỒNG
(Ký và ghi rõ họ tên)

GVHD: Ths. Trần Xuân Ngạch

SVTH: Lê Thị Hậu – Lớp 12H2LT

Đồ án tốt nghiệp

-3Thiết kế nhà máy sản xuất malt
đen năng suất 20 tấn đại mạch/ngày

LỜI CẢM ƠN
Đồ án tốt nghiệp là sản phẩm cuối cùng của sinh viên trước khi rời khỏi trường đại
học. Để hoàn thành được đồ án tốt nghiệp mỗi sinh viên phải áp dụng tất cả những kiến
thức đã được học và tích lũy trong suốt những năm ngồi trên ghế nhà trường. Chính vì vậy
những kiến thức đã được tiếp thu trong suốt quá trình học tại trường đại học Bách Khoa là
nền tảng vững chắc giúp tôi hoàn thành được đồ án tốt nghiệp này, và còn là hành trang
quý báu để tôi bước vào đời một cách vững chắc và tự tin.
Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong khoa Hóa và các thầy cô trong bộ môn
Công Nghệ Thực Phẩm trường đại học Bách Khoa Đà Nẵng đã tận tình giảng dạy và giúp
đỡ tôi trong suốt quá trình học tập tại trường.
Tôi xin chân thành cảm ơn thầy Trần Xuân Ngạch, thầy là người đã chỉ bảo tận tình
cho tôi những kiến thức cũng như những kinh nghiệm quý báu tạo điều kiện thuận lơi cho
tôi có thể hoàn thành được đồ án tốt nghiệp này.
Qua đây tôi cũng gởi lời cảm ơn đến bạn bè và người thân đã luôn đồng hành và là
chỗ dựa vững chắc giúp đỡ tôi trong mọi việc.
Cuối cùng, tôi xin kính chúc quý thầy cô, gia đình và bạn bè dồi dào sức khỏe và
thành công trong sự nghiệp của mình.
Đà Nẵng, Ngày 26 tháng 5 năm 2014
Sinh viên thực hiện
Lê Thị Hậu

GVHD: Ths. Trần Xuân Ngạch

SVTH: Lê Thị Hậu – Lớp 12H2LT


Đồ án tốt nghiệp

-4Thiết kế nhà máy sản xuất malt
đen năng suất 20 tấn đại mạch/ngày

MỤC LỤC
Trang

LỜI MỞ ĐẦU
Ngày nay công nghệ sản xuất bia ngày càng đa dạng và phong phú với nhiều
dòng sản phẩm khác nhau. Để đáp ứng nhu cầu người tiêu dùng thì yêu cầu về
nguyên liệu không ngừng được nâng cao.
Malt là một trong những nguyên liệu không thể thiếu trong công nghiệp bia
được chế biến từ các hạt hòa thảo như: đại mạch, tiểu mạch, thóc, ngô… sau khi
nảy mầm trong điều kiện nhiệt độ và độ ẩm nhân tạo xác định. Tuy malt là một loại

GVHD: Ths. Trần Xuân Ngạch

SVTH: Lê Thị Hậu – Lớp 12H2LT


Đồ án tốt nghiệp

-5Thiết kế nhà máy sản xuất malt
đen năng suất 20 tấn đại mạch/ngày

bán thành phẩm nhưng chứa lượng lớn chất dinh dưỡng: hơn 16% các chất phân tử

dễ hòa tan, chủ yếu là đường đơn giản, dextrin bậc thấp, các axit amin, khoáng chất
và đặc biệt có hệ enzym phong phú, chủ yếu là enzyme amylaza và proteaza. Ngoài
ra nó là yếu tố quan trọng để tạo nên giá trị cảm quan trong dòng sản phẩm bia trên
thị trường thế giới ,
Theo số liệu thống kê, hiện nay trên thị trường malt có hơn 85 loại malt được
sản xuất như: Malt vàng, malt proteilin, malt cafe, malt caramel…Trong số đó
không thể đề cập đến dòng sản phẩm malt đen. Đây là nguyên liệu sử dụng để sản
xuất các loại bia đen trên thị trường như:
- Trên thế giới: bia black label (American), bia Guinness (Ireland), bia Stout

(Anh), bia Lào đen (Lào), bia Kaiserin (Đức), bia Gouden Carolus Classic
(Bỉ)…
- Ở Việt Nam: bia Đại Việt super.
Mặc khác, trên lãnh thổ Việt Nam có rất nhiều nhà máy bia sản xuất với số
lượng lớn như: bia Sài Gòn, bia Hà Nội, Huda Huế, Halida Thanh Hóa ... tuy nhiên
số nhà máy chế biến malt lại rất ít chưa đáp ứng được nhu cầu nhập nguyên liệu của
các công ty bia. Do vậy việc xây dựng nhà máy chế biến malt là 1 nhu cầu cần thiết.
Vì vậy, tôi được giao đề tài tốt nghiệp là: thiết kế nhà máy sản xuất malt đen với
năng suất 20 tấn đại mạch/ngày.

GVHD: Ths. Trần Xuân Ngạch

SVTH: Lê Thị Hậu – Lớp 12H2LT


Đồ án tốt nghiệp

-6Thiết kế nhà máy sản xuất malt
đen năng suất 20 tấn đại mạch/ngày

Chương 1

LẬP LUẬN KINH TẾ KĨ THUẬT
1.1. Sự cần thiết xây dựng nhà máy
Trước sự phát triển của nền kinh tế như hiện nay thì đời sống con người ngày
càng cao nhu cầu sử dụng các sản phẩm thực phẩm là rất lớn và đa dạng. Vì vậy
việc xuất hiện ngày càng nhiều các nhà máy thực phẩm như nhà máy bánh kẹo, nhà
máy bia, nhà máy nước giải khát…Đặc biệt ở nước ta hầu như tỉnh nào cũng có một
nhà máy bia, nước giải khát, vì vậy nhu cầu về malt của các nhà máy này là rất lớn.
Nhưng hiện nay các nhà máy vẫn phải nhập nguyên liệu từ nước ngoài.
Do đó, việc xây dựng một nhà máy sản xuất malt là rất cấp thiết. Hiện nay, ở
miền Bắc đã có một nhà máy sản xuất malt nhưng chủ yếu là malt vàng nên nhu cầu
malt đen là nhiều hơn.
Sau khi 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, khả năng thu hồi vốn, lãi, tôi quyết
định chọn vị trí đặt nhà máy tại khu kinh tế VSIP Quảng ngãi.
1.2. Cơ sở thiết kế
1.2.1. Đặc điểm tự nhiên

Quảng Ngãi có điều kiện khí hậu tương đối ổn định, nhiệt độ trung bình hàng
năm là 26oC, độ ẩm trung bình là 82%, hướng gió chính là hướng gió Đông - Nam.
Với điều kiện khí hậu như vậy thì việc xây dựng một nhà máy sản xuất malt ở đây
là rất thích hợp.
Nguồn cung cấp nguyên liệu

1.2.2.

Nguyên liệu của nhà máy là đại mạch, nó không phát triển được ở những nước
có khí hậu nhiệt đới. Do đó nguyên liệu của nhà máy sẽ được nhập khẩu từ nước
ngoài. Với hệ thống giao thông của khu vực và hệ thống cầu cảng lớn thì việc nhập

khẩu và vận chuyển nguyên liệu sẽ rất thuận tiện và nhanh chóng.

GVHD: Ths. Trần Xuân Ngạch

SVTH: Lê Thị Hậu – Lớp 12H2LT


Đồ án tốt nghiệp

-7Thiết kế nhà máy sản xuất malt
đen năng suất 20 tấn đại mạch/ngày

1.2.3. Hợp tác hoá

Việc hợp tác giữa các nhà máy với nhau sẽ tăng cường sử dụng những nguồn
cung cấp điện, nước, công trình giao thông vận tải…. Vấn đề tiêu thụ sản phẩm
nhanh chóng có tác dụng giảm thời gian xây dựng, giảm vốn đầu tư và hạ giá thành
sản phẩm.
Nguồn cung cấp điện

1.2.4.

Nhà máy sử dụng điện để vận hành thiết bị, sinh hoạt…được lấy từ mạng lưới
điện quốc gia thông qua các trạm biến áp. Ngoài ra để đảm bảo cho sự hoạt động
liên tục và ổn định, nhà máy có trang bị một máy phát điện dự phòng.
Nguồn cung cấp nhiên liệu

1.2.5.

Nguồn nhiên liệu mà nhà máy sử dụng là dầu DO, FO, xăng, nhớt, dầu

diezen…được cung cấp bởi các công ty xăng dầu trong khu vực.
Nguồn cung cấp hơi

1.2.6.

Nhà máy có năng suất khá lớn. Vì vậy, để vận hành các thiết bị, đặc biệt là hệ
thống sấy malt, thì đòi hỏi một lượng hơi tương đối lớn nên nhà máy cần đặt lò hơi
với công suất hợp lí.
Nguồn cung cấp nước

1.2.7.

Nhu cầu về nước trong nhà máy là rất lớn: nước dùng trong sản xuất, trong
sinh hoạt, vệ sinh nhà xưởng…Nhà máy sử dụng nguồn nước chính do nhà máy
nước địa phương cung cấp. Ngoài ra để ổn định nguồn nước, nhà máy cần làm thêm
giếng khoan để lấy nước và xử lý trước khi đưa vào sử dụng.
Hệ thống nước thải

1.2.8.

Nước thải của nhà máy phải qua hệ thống xử lý đến tiêu chuẩn cho phép trước
khi thải ra ngoài theo mạng lưới thoát nước của khu công nghiệp.
Nguồn nhân lực

1.2.9.

Nguồn nhân lực chủ yếu của nhà máy là ở tỉnh Quảng Ngãi, Quảng Nam và
thành phố Đà Nẵng. Trên địa bàn tỉnh có các trường đại học, cao đẳng, trung cấp…
Đây là nguồn cung cấp cán bộ kỹ thuật cho nhà máy. Riêng trường đại học Công
nghiệp 4, trường cao đẳng kĩ thuật công nghiệp Quảng Ngãi, các trường ở các tỉnh

GVHD: Ths. Trần Xuân Ngạch

SVTH: Lê Thị Hậu – Lớp 12H2LT


Đồ án tốt nghiệp

-8Thiết kế nhà máy sản xuất malt
đen năng suất 20 tấn đại mạch/ngày

lân cận và trên cả nước như: trường đại học bách khoa Đà Nẵng… đào tạo các
chuyên nghành như công nghệ hoá thực phẩm, điện kỹ thuật, cơ khí…đủ để phục
vụ cho nhu cầu cán bộ của nhà máy.
Hơn nữa nhà máy sẽ đưa các cán bộ của nhà máy đi học thêm để về phục vụ
khi nhà máy đi vào hoạt động.
1.2.10. Nguồn tiêu thụ sản phẩm

Sản phẩm của nhà máy sẽ được cung cấp cho các công ty bia trên địa bàn
thành phố Quảng Ngãi như: Công Ty Cổ Phần Bia Sài Gòn – Quảng Ngãi, Nhà
Máy Bia Dung Quất và các nhà máy bia khác trên địa bàn các tỉnh lận cận cũng như
trong cả nước.
1.2.11. Hệ thống giao thông vận tải

Khu kinh tế VSIP Quảng Ngãi nằm gần quốc lộ 1A nên rất thuận tiện trong
quá trình vận tải bằng đường bộ. Với việc vận chuyển đường thủy có cảng Sa Kỳ
thuận tiện cho việc nhập khẩu nguyên liệu và tiêu thụ sản phẩm.
Với hệ thống giao thông đa dạng và trục giao thông nối với các vùng trong cả
nước thì việc xây dựng một nhà máy ở đây là hợp lý.
Qua những điều kiện được phân tích ở trên thì việc xây dựng một nhà máy sản

xuất malt đen ở đây là cần thiết và rất hợp lý. Ngoài nhiệm vụ chính là cung cấp
malt cho các nhà máy thực phẩm trong cả nước, nó còn góp phần giải quyết việc
làm cho các lao động tại địa phương, nâng cao đời sống của người lao động cùng
với sự phát triển chung của đất nước.

GVHD: Ths. Trần Xuân Ngạch

SVTH: Lê Thị Hậu – Lớp 12H2LT


Đồ án tốt nghiệp

-9Thiết kế nhà máy sản xuất malt
đen năng suất 20 tấn đại mạch/ngày

Chương 2

TỔNG QUAN
2.1. Giới thiệu về sản phẩm
2.1.1. Khái niệm

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.
2.1.2. Các chỉ tiêu chất lượng của malt
- Phải sạch, có mùi thơm đặc trưng của malt, có vị ngọt, màu vàng sáng đều.

Không có mùi vị lạ, không mốc và không hôi khói. Yêu cầu kích thước của
các hạt malt phải đều và đạt quy định. Độ chiết của malt 75÷ 82 %. Thời
÷

-

gian đường hóa từ 10 35 phút phụ thuộc vào loại malt.
Thành phần hóa học của malt phải đảm bảo theo yêu cầu.Trong malt phải
chứa các hệ enzim thủy phân như amylaza, proteaza, phitaza, xitaza ...[5-

Tr65]
2.2. Nguyên liệu
Cây đại mạch là cây thân thảo, họ lúa (Poaceae). Cây đẻ nhánh khoẻ, hạt có
râu dài. Có nhiều loại hình bông: bông hai hàng, bốn hàng, sáu hàng hạt. Cây trồng
lấy hạt làm thức ăn cho người, gia súc, sản xuất rượu bia. Có nguồn gốc từ Iran,
chịu rét khoẻ, được trồng nhiều ở vùng ôn đới.
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.

GVHD: Ths. Trần Xuân Ngạch

SVTH: Lê Thị Hậu – Lớp 12H2LT


Đồ án tốt nghiệp

- 10 Thiết kế nhà máy sản xuất malt
đen năng suất 20 tấn đại mạch/ngày

Hình 2.1: Đại mạch đa hàng và 2 hàng.
Cấu trúc hạt đại mạch

2.2.1.

Hình 2.2. Cấu trúc hạt đại mạch. [4-Tr34]
Cấu trúc của hạt đại mạch:

-

1- Lớp alơrông

7- Phôi lá

2- Nội nhũ

8- Phôi thân

3- Tế bào trống

9- Phôi rễ

4- Lớp biểu mô

10- Rễ

5- Ngù

11- Vỏ hạt

6- Mầm
Vỏ

2.2.1.1.

Hầu hết hạt của các loại đại mạch được bao bọc bên ngoài bằng một lớp vỏ
trấu. 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

GVHD: Ths. Trần Xuân Ngạch

SVTH: Lê Thị Hậu – Lớp 12H2LT


Đồ án tốt nghiệp

- 11 Thiết kế nhà máy sản xuất malt
đen năng suất 20 tấn đại mạch/ngày

bảo vệ các cơ quan bên trong của hạt trong quá trình hình thành và chuyển hóa của
nó.
Thành phần hóa học của vỏ trấu chủ yếu
là cellulose kết chặt lại nhờ chất khoáng và
lignin.
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 tạo 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 hòa tan
trong hạt không cho thấm ra ngoài.
Lớp vỏ quả và vỏ hạt liên kết chặt chẽ

Hình 2.3. Cấu tạo vỏ đại mạch
1. Lớp vỏ trâu
2. Vỏ quả và vỏ hạt
3. Lớp alơron
4. Nội nhũ

hơn nhiều so với liên kết giữa chúng và lớp vỏ
trấu.
Trọng lượng của vỏ chiếm từ 10,5 - 13% trọng lượng của hạt, nhưng không
có giá trị dinh dưỡng. [5–Tr9]
Nội nhũ

2.2.1.2.

Nội nhũ là phần lớn nhất đồng thời là phần giá trị nhất của hạt. Ngoài cùng
của nội nhũ, tiếp giáp với vỏ hạt là lớp alơron. Lớp alơron rất giàu protein, chất béo,
đường, cellulose, pentosan, vitamine và chất tro.
Dưới lớp alơron mới đến phần nội nhũ của hạt. Cấu trúc của nội nhũ gồm
các tế bào lớn có thành mỏng chứa đầy các hạt tinh bột, một ít protein, cenllulose,
chất béo, tro và đường.
Nội nhũ chiếm phần lớn trọng lượng của hạt, hầu hết chất dinh dưỡng tập
trung tại đây. [5–Tr10]

GVHD: Ths. Trần Xuân Ngạch

SVTH: Lê Thị Hậu – Lớp 12H2LT


Đồ án tốt nghiệp

- 12 Thiết kế nhà máy sản xuất malt
đen năng suất 20 tấn đại mạch/ngày

Phôi

2.2.1.3.

Phôi là phần sống của hạt. Trọng lượng của phôi chỉ chiếm khoảng 2,5 - 5%
so với trọng lượng của hạt. Phôi có vai trò quan trọng trong công nghiệp sản xuất
malt.
Quá trình chế biến hạt đại mạch để trở thành malt được dựa vào nền tảng
trên sự nảy mầm của hạt. Giai đoạn này chủ yếu xảy ra sự hoạt hóa và tích lũy hoạt
lực của enzyme trong hạt.
Phôi nằm ở dưới, gần đế của hạt bao gồm phôi lá, phôi rễ và ở giữa là phôi
thân.
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 phôi đi vào nội
nhũ.
Phôi chiếm tỷ lệ không đáng kể so với trọng lượng của hạt. Trong quá trình
chế biến, các thành phần trong phôi hoà tan rất ít vào dịch đường. Trong công nghệ
sản xuất bia, giá trị dinh dưỡng của phôi hầu như không đáng kể, mà vai trò to lớn
của nó là ở chỗ: đây là trạm hoạt hoá và là nhà máy sản xuất enzyme, nếu thiếu nó
thì cơ sở lí thuyết của quá trình sản xuất malt coi như sụp đổ. [5–Tr11]

Thành phần hóa học của đại mạch

2.2.2.

Gồm những thành phần chính sau:
2.2.2.1.

Nước

Thủy phần của hạt có ảnh hưởng lớn đến quá trình vận chuyển và bảo quản
hạt. Hàm ẩm cao sẽ kích thích quá trình hô hấp và tự bốc nóng của hạt. Hai quá
trình này là nhân tố quan trọng nhất làm hao tổn chất khô.
Thủy phần cao quá mức cho phép sẽ tạo điều kiện cho vi sinh vật phát triển,
cũng như tăng chi phí vận tải. Hàm ẩm tối đa cho phép khi đưa vào bảo quản là
13%. [5–Tr12]
2.2.2.2.

Gluxit

Gluxit chiếm 1 tỉ trọng lớn trong hạt đại mạch và bao gồm các nhóm sau:
- Tinh bột

GVHD: Ths. Trần Xuân Ngạch

SVTH: Lê Thị Hậu – Lớp 12H2LT


Đồ án tốt nghiệp

- 13 Thiết kế nhà máy sản xuất malt

đen năng suất 20 tấn đại mạch/ngày

Tinh bột là cấu tử chiếm vị trí số một về khối lượng cũng như về ý nghĩa đối
với công nghệ sản xuất bia. Hơn một nửa khối lượng chất khô của đại mạch là tinh
bột.
Tinh bột được phân bố chủ yếu ở nội nhũ và một phần rất ít ở phôi. Chúng tồn
tại dưới dạng những khối lập thể có kích thước bé, ta quen gọi là "hạt tinh bột".
Trong công nghệ sản xuất malt thì tinh bột có chức năng là nguồn thức ăn dự
trữ cho phôi
- Xelluloza

Xenlluloza của hạt đại mạch được phân bố chủ yếu ở lớp vỏ trấu và chiếm
khoản 20% chất khô của vỏ.
Xelluloza không tan trong nước, hầu như không thay đổi về thành phần và cấu
trúc trong tiến trình công nghệ sản xuất malt và bia
- Hemixelluloza

Là thành phần chủ yếu cấu tạo nên thành tế bào. Hemixelluloza là một phức
hệ bao gồm pentozan, hexozan và axit uronic.
- Các hợp chất pectin và các chất dạng keo

Các chất này có bản chất là hidratcacbon, cho nên khi bị thuỷ phân sẽ cho sản
phẩm là các đường đơn galactoza và xitoza.
Các hợp chất pectin phân bố ở thành tế bào để tạo ra màng trung gian. Trong
hợp chất pectin chiếm nhiều nhất về khối lượng phải kể đến protopectin.
Sự tồn tại của các hợp chất pectin và các chất dạng keo trong dịch đường
mang tính chất hai mặt. Mặt tiêu cực là làm cho dịch có độ nhớt cao, khó lọc. Còn
mặt tích cực là tạo cho bia có vị đậm đà, tăng khả năng tạo và giữ bọt của sản phẩm.
- Saccharid thấp phân tử

Saccharid trong hạt đại mạch chủ yếu là một số đường đơn và đường kép, cấu
tử chiếm nhiều nhất trong nhóm này là saccharoza, đạt tới 1,8% chất khô của hạt,
nó phân bố rất nhiều trong phôi, chiếm đến 5,5% trọng lượng phôi. Có vai trò quan
trọng trong phát triển phôi. [5–Tr12,13,14,15]
2.2.2.3.

Các hợp chất chứa nitơ

GVHD: Ths. Trần Xuân Ngạch

SVTH: Lê Thị Hậu – Lớp 12H2LT


Đồ án tốt nghiệp

- 14 Thiết kế nhà máy sản xuất malt
đen năng suất 20 tấn đại mạch/ngày

Hàm lượng các chất chứa nitơ trong đại mạch khoảng 9-11% so với lượng
chất khô của hạt. Phần lớn các hợp chất này tồn tại dưới dạng cao phân tử gọi là
prtotit, còn một phần nhỏ tồn tại dạng thấp phân tử dễ hoà tan, có tính chất khác với
nhóm cao phân tử và được gọi là các hợp chất nitơ phi protit.
Các hợp chất này quyết định chất lượng của sản phẩm cuối cùng.
Khu vực phân bố của protit ở trong hạt là lớp alơron và phôi, một phần rất
nhỏ ở lớp tế bào quanh nội nhũ.
Protit trong đại mạch được chia thành hai nhóm:
- Protit đơn giản hay protein.
- Protit phức tạp hay proteid.
- Các hợp chất chứa nitơ phi protit

Đại diện tiêu biểu của nhóm này là albumoza, pepton, peptid và axit amin.
2.2.2.4.

Polyphenol và chất đắng

Polyphenol trong hạt tập trung chủ yếu ở lớp vỏ. Phần lớn những hợp chất hoà
tan được và tồn tại trong bia đều là những dẫn xuất catechin, chúng thuộc nhóm
flavonid.
Chất chát và chất đắng có trong đại mạch thuộc nhóm lipoit, chúng gây ra vị
đắng khó chịu cho bia.
2.2.2.5.

Fitin

Fitin là muối đồng thời của canxi và magiê với axit inozit-phosphoric
C6H6O6(H2PO3)6, chúng tập trung chủ yếu ở vỏ và chiếm đến 0,9% chất khô của vỏ.
Khi bị thủy phân sẽ tạo thành inozit và axit phosphoric.
2.2.2.6.

Vitamin

Đại mạch chứa các loại vitamin B1, B2, B6, C, PP2, tiền vitamin A, E, axit
pantotenic, biotin, axit polievic và nhiều dẫn xuất vitamin khác. Tuy hàm lượng ít
nhưng nó đóng vai trò quan trọng trong công nghệ sản xuất malt, vì chúng là nhân
tố điều hòa sinh trưởng của mầm.
2.2.2.7.

Chất khoáng

Trong đại mạch bao gồm các chất khoáng sau: SiO 2, MgO, CaO, Na2O, SO3,

Fe2O3. Các chất khoáng của đại mạch đóng vai trò quan trọng trong quá trình sản

GVHD: Ths. Trần Xuân Ngạch

SVTH: Lê Thị Hậu – Lớp 12H2LT


Đồ án tốt nghiệp

- 15 Thiết kế nhà máy sản xuất malt
đen năng suất 20 tấn đại mạch/ngày

xuất malt và bia. Đặc biệt là nguyên tố photpho, vì nó đóng vai trò chủ yếu trong
việc hình thành hệ thống đệm của dịch đường.
Chất béo và lipoid

2.2.2.8.

Hàm lượng chất béo và lipoid trong hạt đại mạch dao động trong khoảng 2,53% lượng chất khô của hạt. Chúng tập trung chủ yếu phôi và alơron, chúng là loại
dầu béo màu vàng cafê nhạt, có mùi thơm rất nhẹ và dễ chịu, chỉ số axit khoảng 16,
chỉ số xà phòng là 181, chỉ số iôt là 125.
Ở giai đoạn ươm mầm, một phần chất béo và lipoid bị thủy phân bởi enzim
lipaza.
Enzim

2.2.2.9.

Enzim là những hợp chất hữu cơ, có hoạt tính sinh học rất cao, có cấu tạo phân
tử rất phức tạp và giữ vai trò đặc biệt quan trọng trong công nghệ sản xuất bia.
Ở giai đoạn hình thành hạt, hoạt lực của các nhóm enzyme rất cao. Đến giai

đoạn hạt chín hoạt lực của chúng giảm một cách đáng kể. Và khi sấy hạt đến hàm
ẩm 11 ÷13% thì hầu hết hệ enzyme trong hạt trở thành trạng thái liên kết. Đến giai
đoạn ngâm, hạt hút nước bổ sung đến 43÷44% thì hệ enzyme được giải phóng khỏi
trạng thái liên kết chuyển thành trạng thái tự do. Đến giai đoạn ươm mầm hoạt lực
của các enzyme đạt đến mức tối đa, 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.
Trong hạt đại mạch, chứa một lượng enzim rất phong phú, và chúng được
phân thành hai nhóm: hydrolaza và decmolaza.

[5-trg 21]

- Hydrolaza:

Phụ thuộc vào cơ chất bị thuỷ phân, các enzim xúc tác được chia thành các
phân nhóm: cacbohydraza, proteaza và esteraza.
+ Cacbohydraza:
Nhóm enzim này thủy phân gluxit cao phân tử thành các sản phẩm thấp phân
tử hơn. Trong nhóm này có hai nhóm nhỏ: Polyaza và hexozidaza. Hexozidaza là
những enzym tham gia súc tác thủy phân disaccharid, trisaccharid và một số

GVHD: Ths. Trần Xuân Ngạch

SVTH: Lê Thị Hậu – Lớp 12H2LT


Đồ án tốt nghiệp

- 16 Thiết kế nhà máy sản xuất malt
đen năng suất 20 tấn đại mạch/ngày

glucozid khác, còn polyaza là những enzym thủy phân glucozit cao phân tử. Chúng
bao gồm : amylaza và sitaza.
* Amylaza : Phân cắt tinh bột thành đường và dextrin. Gồm 2 enzym : α-

amylaza và β-amylaza.
* Sitaza bao gồm 2 enzym : sitolactaza và sitoclitaza. Enzym sitoclactaza thủy
phân hemiceluloza thành các sản phẩm trung gian, còn enzym sitoclitaza
thủy phân các sản phẩm trung gian thành các sản phẩm cuối cùng là pentoza
và hexoza.
+ Proteaza: [5 – trg 22]
Những enzim này thủy phân protein thành các sản phẩm trung gian và cuối
cùng là axit amin và amoniac.
* Enzym proteinaza : Nhóm enzym này tham gia thủy phân protein thành

albumoza và pepton. Sau đó tiếp tục phân cắt thành peptid và polypeptid.
Trong đại mạch chúng ở trạng thái liên kết, trong giai đoạn ngâm hạt và ươm
mầm, hoạt lực của chúng tăng lên 3 – 6 lần. Điều kiện thích hợp cho nhóm
enzym này phát triển là pH = 4,6 – 5,0 còn nhiệt độ t 0C = 500C. Ở giai đoạn
580C lượng albumoza và pepton được tạo ra nhiều nhất.
* Enzym peptidaza : Chúng tác động lên phân tử của các dipeptidaza và
polypeptidaza để phân cắt chúng thành axit amin dưới điều kiện pH = 7,5 và
nhiệt độ 50 – 520C. Hoạt lực của enzym này trong đại mạch không đáng kể.
Trong giai đoạn ngâm và ươm mầm chúng tăng lên 2 – 3 lần.
* Enzym amidaza : Chúng tấn công các muối amit để hình thành NH 3 và các
axit amin góp phần làm thay đổi tính chất của protein trong hạt malt.
+ 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.
*

Enzym lipaza : Chúng phá vỡ liên kết este giữa rượu đơn hoặc đa chức với
các axit béo bật cao. Enzym này phân bố chủ yếu ở phôi và lớp alơron.
Trong quá trình ươm mầm, hoạt lực của chúng tăng rất nhanh nhưng đến

GVHD: Ths. Trần Xuân Ngạch

SVTH: Lê Thị Hậu – Lớp 12H2LT


Đồ án tốt nghiệp

- 17 Thiết kế nhà máy sản xuất malt
đen năng suất 20 tấn đại mạch/ngày

giai đoạn sấy malt thì chúng bị phá hủy. Nhiệt độ tối ưu cho hoạt động của
lipaza là 350C, còn pH là 5.
* Enzym amilophosphataza : Enzym này hỗ trợ quá trình thủy phân tinh bột,
chúng cắt mối liên kết este giữa axit phosphoric trong phân tử amilopectin
giúp quá trình hồ hóa dễ dàng. Điều kiện tối ưu cho enzym này 70 0C, còn
*

pH = 5,6.
Enzym fitaza : Enzym này phá vỡ mối liên kết giữa axit phosphoric với

inozit. Quá trình này có vai trò quan trọng cho công nghệ sau này.
- Decmolaza( enzim oxi hoá khử ):
Nhóm enzim này xúc tác phản ứng oxi hoá khử của quá trình hô hấp và phân
giải yếm khí gluxit, nghĩa là chúng tham gia trực tiếp vào quá trình trao đổi chất
của tế bào.

Đại diện tiêu biểu trong nhóm enzim này là: dehyraza, oxydaza và catalaza.
[5–Tr21, 22, 23]
2.3. Chất hỗ trợ kĩ thuật
2.3.1. Nước

Trong nhà máy sản xuất malt, nước được sử dụng trong nhiều mục đích khác
nhau như là dùng để rửa, ngâm hạt đại mạch, hay dùng để vệ sinh thiết bị, nhà
xưởng…Do đó nhu cầu về nước dùng trong nhà máy là rất nhiều.
Trong nhà máy sản xuất malt nước sử dụng cần có các tiêu chuẩn như sau:
Nước trong suốt, không có mùi và vị lạ, không có vi sinh vật gây bệnh.
Chất sát trùng

2.3.2.

Để rửa hạt người ta sử dụng các thiết bị rửa chuyên dụng. Nước dùng để rửa
hạt phải đảm bảo các chỉ tiêu về hóa học và sinh học. Để sạch hơn người ta có thể
dùng 1 số hóa chất như NaOH – 0,35kg/m 3; nước Na2CO3 0,9kg/m3; CaO –
1,3kg/m3 ...
Để sát trùng hạt người ta cũng có thể dùng nhiều chất khác nhau như formalin,
H2O2, KMnO4, Ca(OH)2 ... Tuy nhiên, khi sử dụng các chất sát trùng cần chọn
những chất không gây ảnh hưởng đến quá trình ươm mầm cũng như chất lượng của
malt thành phẩm. [8–Tr50]
2.4.

Một số quá trình sinh hóa quan trọng xảy ra trong sản xuất malt

GVHD: Ths. Trần Xuân Ngạch

SVTH: Lê Thị Hậu – Lớp 12H2LT

Đồ án tốt nghiệp

- 18 Thiết kế nhà máy sản xuất malt
đen năng suất 20 tấn đại mạch/ngày

Trong quá trình sản xuất malt có 1 số quá trình làm thay đổi tính chất lý hóa
của hạt như:
2.4.1.

Các quá trình xảy ra khi ngâm hạt
Ngâm đại mạch là giai đoạn khởi đầu cho một loạt các quá trình hóa lý, hóa

sinh, sinh lý và nhiều quá trình khác xảy ra trong suốt tiến trình chuyển đổi từ hạt
đại mạch khô thành malt. Một điều kiện tiên quyết để các quá trình phát sinh và tiến
triển được là hạt đại mạch khô phải hút thêm một lượng nước tự do.
Trong thời gian ngâm hạt, có các quá trình sau xảy ra:
- Sự thẩm thấu và khuếch tán của nước vào hạt
- Sự hòa tan các chất polyphenol, chất chát, chất màu ở vỏ vào môi trường
- Sự thẩm thấu một số ion và muối hòa tan trong nước vào hạt
- Sự hút nước và trương nở của tế bào
- Sự hòa tan các hợp chất thấp phân tử trong nội nhủ vào nước
- Vận chuyển các chất hòa tan về phôi
- Sự giải phóng enzyme khỏi trạng thái liên kết thành trạng thái tự do
- Sự hoạt hóa hệ enzyme oxy hóa - khử và enzyme thủy phân
- Sự hô hấp của hạt
- Sự thủy phân các chất hữu cơ cao phân tử
- Xuất hiện dấu hiệu của sự phát triển cây non ở phôi
Trong các quá trình trên thì hô hấp của hạt và sự hoạt hóa hệ enzyme thủy
phân là hai quá trình quan trọng nhất. [5–Tr80,81]

2.4.2. Các quá trình xảy ra khi ươm mầm
- Sự biến đổi hình thái của hạt:

Bên ngoài: mầm và rễ bắt đầu xuất hiện từ từ.
Bên trong: dưới tác dụng của enzyme có sẳn trong hạt hoặc mới được hình
thành khi nảy mầm như xitase, proteinase, pectinase… thành tế bào bị thủy phân.
-

Sự hoạt hóa các enzyme:
Trong quá trình nảy mầm, các enzyme có sẳn trong hạt được giải phóng và

hoạt hóa, đồng thời có một số enzyme mới được tạo thành và tích lũy. Vì thế, sau
khi nảy mầm số lượng và hoạt lực của các enzyme tăng lên rất nhiều.

GVHD: Ths. Trần Xuân Ngạch

SVTH: Lê Thị Hậu – Lớp 12H2LT


Đồ án tốt nghiệp

•

- 19 Thiết kế nhà máy sản xuất malt
đen năng suất 20 tấn đại mạch/ngày

Amylase: là một nhóm bao gồm ba enzyme :

+ α-amylase: thể hiện được hoạt lực vào những thời điểm đầu tiên của quá trình
ươm mầm, còn đến ngày thứ 3 hoặc thứ 4 thì hoạt lực của chúng tăng một cách

đáng kể.
+ β-amylase: nó có trong hạt đại mạch ở cả dạng liên kết và dạng tự do. Trong
thời gian ươm mầm hoạt lực của hai dạng đều tăng lên, hoạt lực tự do tăng 3 - 4
lần, còn hoạt lực chung tăng 1,5 - 2 lần. Ở nhiệt độ 13 - 14 oC, hoạt lực βamylase đạt cực đại sau 11 - 12 ngày đêm.
+ Amylophosphatase: Đại mạch khô không chứa amylophosphatase tự do. Nó
xuất hiện vào ngày thứ hai trong chu kỳ ươm mầm và đạt được hoạt độ cực đại
sau 8 ngày đêm.
*

Protease: Trong đại mạch protease tồn tại hai nhóm nhỏ là proteinase và

*

peptidase.
Sitase: Là nhóm bao gồm hai enzyme là sitoclactase và sitolase. Nhóm
enzyme này thủy phân hemicellulose và các chất dạng keo thành các hợp
chất trung gian và sau đó thành các đường đơn pentose, hexose và các sản

phẩm khác. Ở giai đoạn ươm mầm hoạt lực của chúng tăng lên nhiều lần.
* Esterase: Là những enzyme xúc tác quá trình phân cắt các mối liên kết este
của các hợp chất hữu cơ. Quan trọng nhất đối với công nghệ sản xuất malt là
-

nhóm enzyme phosphatase
Sự hô hấp:
Sự hô hấp của hạt thực chất là quá trình oxy hóa - khử sinh học xảy ra bên

trong tế bào hạt. Sự tích lũy và hoạt động của hệ enzyme oxy hóa - khử là tiền đề
của tất cả các quá trình khác trong giai đoạn ươm mầm của hạt.
Sau khi nảy mầm tổn thất chất khô trong hạt có thể trên 10%. Một phần lớn

tiêu tốn cho sự hô hấp và một ít cho sự tổng hợp tế bào.
-

Sự thay đổi thành phần hóa học của hạt bao gồm:
+ Sự hòa tan thành tế bào dưới tác dụng của enzyme sitase
+ Sự thủy phân tinh bột dưới tác dụng của hệ enzyme amylase
+ Sự thủy phân protein nhờ enzyme protease
+ Sự thủy phân fitin nhờ enzyme fitase
+ Sự thủy phân chất béo nhờ enzyme lipase. [5–Tr99,100]

GVHD: Ths. Trần Xuân Ngạch

SVTH: Lê Thị Hậu – Lớp 12H2LT


Đồ án tốt nghiệp

- 20 Thiết kế nhà máy sản xuất malt
đen năng suất 20 tấn đại mạch/ngày

2.4.3. Lý thuyết quá trình sấy malt
2.4.3.1.
Các giai đoạn xảy ra trong quá trình sấy malt

Phụ thuộc vào bản chất của quá trình chuyển hóa trong từng thời điểm, quá
trình sấy malt tươi có thể chia làm ba pha chính sau:
- Pha sinh lý: Thời kỳ này kéo dài từ lúc bắt đầu sấy cho đến khi nhiệt độ đạt 45 oC
và hàm ẩm đạt 30%. Đặc điểm của giai đoạn này là rễ và lá mầm vẫn phát triển. Vì
độ ẩm và nhiệt độ thích hợp nên quá trình này diễn ra với cường độ khá mạnh.
- Pha enzyme: Giai đoạn này nằm trong khoảng 45 - 70 oC và hàm ẩm còn 10%.

Hoạt động sống của hạt bị ức chế rất mạnh, sự phát triển của rễ và lá mầm bị ngừng
lại, nhưng hoạt động của hệ enzyme thủy phân vẫn tiếp tục diễn ra. Kết quả trong
hạt tích lũy thêm một lượng chất chiết hòa tan. Ở pha này, nếu tốc độ tách ẩm càng
nhanh thì tốc độ các quá trình sinh hóa và quá trình enzyme càng chậm.
- Pha hóa học: Pha này nằm trong thời điểm mà hàm ẩm của hạt giảm từ 10%
xuống 4% và nhiệt độ tăng từ 75 oC đến 85oC. Khi nhiệt độ tăng quá 75oC, các quá
trình enzyme sẽ đình chỉ hoạt động. Sự tạo thành các hợp chất cho màu và cho
hương có thể xảy ra ở vùng nhiệt từ 60 - 85 oC, đặc biệt là ở nhiệt độ 105 oC nhằm
sấy kiệt ẩm trong malt và tạo màu đặc trưng cho sản phẩm malt đen. Các chất này
được tạo thành do phản ứng melanoidin, caramen và một số phản ứng khác. [5–
Tr178]
Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sấy malt

2.4.3.2.

Những yếu tố vật lý ảnh hưởng đến quá trình sấy malt là lượng ẩm cần phải tách
ra khỏi hạt; nhiệt độ; độ ẩm; không khí và lượng không khí đi vào và đi ra khỏi thiết
bị sấy.
-

Độ ẩm: Độ ẩm của malt trong quá trình sấy malt được giảm từ 45-47%
xuống còn 2% trong thời gian tùy thuộc vào từng thiết bị sử dụng. Quá trình
thải ẩm vật lý gồm ba giai đoạn:

+ Giai đoạn thải ẩm tự do: giới hạn về độ ẩm của giai đoạn này là 20 %.
+ Giai đoạn trung gian: nằm trong khoảng 20-12 %.
+ Giai đoạn thải ẩm liên kết: <12 %
-

Nhiệt độ:

GVHD: Ths. Trần Xuân Ngạch

SVTH: Lê Thị Hậu – Lớp 12H2LT


Đồ án tốt nghiệp

- 21 Thiết kế nhà máy sản xuất malt
đen năng suất 20 tấn đại mạch/ngày

Trong khi sấy nếu malt có độ ẩm lớn hơn 12% thì nước sẽ bốc hơi tự do. Còn
nước liên kết bốc hơi khó và đòi hỏi nhiệt độ sấy phải cao. Nhiệt độ trên 60 oC sẽ
làm cho protein của các enzim bị biến tính và đông tụ, cuối cùng enzim bị vô hoạt.
Để tăng nhanh quá trình sấy malt không nên tăng nhiệt độ sấy. Ở giai đoạn cuối mới
tăng nhiệt độ sấy lên 85 – 105oC. Lúc đó vì ẩm trong hạt thấp nên sự ảnh hưởng đến
hoạt tính enzim không nhiều.
-

Các phương pháp và chế độ công nghệ sấy malt.

Để sấy malt người ta có thể sử dụng thiết bị sấy gián đoạn hay liên tục. Tác nhân
sấy có thể sử dụng là không khí sạch cho qua calorife hoặc hỗn hợp khí lạnh và khí
đốt. Trong thiết bị sấy có calorife khí đốt không tiếp xúc trực tiếp với malt đem sấy
và do đó chất đốt có thể sử dụng bất kỳ. Còn trong thiết bị sấy đốt trực tiếp nhiên
liệu, đòi hỏi cao hơn: khí đốt không chứa mùi lạ và không có hạt cứng lơ lững. Loại
thiết bị sấy này thường sử dụng khí đốt thiên nhiên, chất đốt lỏng, than đá và than
không có khói v.v...Để sấy malt, người ta có thể sử dụng những máy sấy khác nhau.
Ví dụ: phòng sấy, nhà sấy có từ 2-3 lưới sắt nằm ngang có bộ phận cào đảo, máy
sấy băng chuyền hoặc tháp sấy. Đặc biệt để rút ngắn thời gian sấy có thể sử dung

thiết bị sấy thùng quay. Tác nhân sấy có thể đi từ dưới lưới vuông góc với lớp sản
phẩm hoặc tác nhân sấy bị cưỡng bức đi song song và lướt quá bề mặt sản phẩm
sấy.
Loại máy sấy malt được dùng phổ biến là máy sấy thùng quay với tác nhân sấy
được đưa vào ống trung tâm (trục quay của máy sấy) và từ đó nó được phân phối
đều qua các lỗ nhỏ (Φ=8-10mm) trên ống trung tâm. Người ta có thể khống chế
nhiệt độ, độ ẩm và lưu lượng của tác nhân thích ứng với từng giai đoạn sấy như đã
nêu trên.
2.5.
-

Chỉ tiêu chất lượng của hạt đại mạch [23]
Chỉ tiêu cảm quan: Kích thước hạt malt phải đều, yêu cầu hạt trên sàng
2,8mm và 2,5mm chiếm 94% và dưới sàng 2,2mm nhưng không vượt quá
0,5%, không lẫn đất, cát, rơm, rát và những hạt thuộc loại thóc khác, không
có vết trên vỏ. Đại mạch phải có mùi thơm, khi cắn thấy hạt có mùi bột và
hơi ngọt.

GVHD: Ths. Trần Xuân Ngạch

SVTH: Lê Thị Hậu – Lớp 12H2LT


Đồ án tốt nghiệp

-

- 22 Thiết kế nhà máy sản xuất malt
đen năng suất 20 tấn đại mạch/ngày

Chỉ tiêu về sinh lý: Hạt đại mạch có khối lượng riêng trên 630g/cm 3, khối
lượng 1000 hạt chiếm khoảng 35 ÷ 40g, lực nảy mầm (số hạt nảy mầm tính
ra phần trăm ngày thứ 3 của trong điều kiện thí nghiệm) dao động 80 ÷ 85%,
khả năng nảy mầm (số hạt nảy mầm tính ra phần trăm ngày thứ 5 của quá
trình nảy mầm trong điều kiện thí nghiệm) dao động từ 90 ÷ 95%, đại mạch
có chất lượng cao có lực nảy mầm lớn hơn 90% và khả năng nảy mầm lớn

-

hơn 95%.
Chỉ tiêu về thành phần hóa học: Vỏ không vượt quá 7 ÷ 9% trọng lượng của
hạt, hàm ẩm W = 12÷14%, hàm lượng protit dao động từ 8 ÷ 14% hàm
lượng chất khô của hạt, hàm lượng gluxit thường chiếm từ 52 ÷ 62% trọng

2.6.

lượng hạt (hoặc từ 63 ÷66% trọng lượng chất khô).
Malt đen và một số sản phẩm ứng dụng [phụ lục 8]

GVHD: Ths. Trần Xuân Ngạch

SVTH: Lê Thị Hậu – Lớp 12H2LT


Đồ án tốt nghiệp

- 23 Thiết kế nhà máy sản xuất malt
đen năng suất 20 tấn đại mạch/ngày

Chương 3

CHỌN VÀ THUYẾT MINH DÂY CHUYỀN
CÔNG NGHỆ
3.1. Qui trình công nghệ
Hạt (W=12%)

Làm Sạch

Tạp chất

Đại Mạch loại I,II
Nước
Rửa và sát trùng

Chất sát trùng

Khí nén
Nước (12-14oC )

Không khí điều hoà

Ngâm (W= 45 - 47%)

Khí nén

Ươm mầm
( to=15-22oC, T=8 ngày )

Sấy malt (tomax=105oC)
W=2%

Tách mầm rễ

Mầm, rễ

Bảo quản

Hình 3.1. Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất malt đen

GVHD: Ths. Trần Xuân Ngạch

SVTH: Lê Thị Hậu – Lớp 12H2LT


Đồ án tốt nghiệp

- 24 Thiết kế nhà máy sản xuất malt
đen năng suất 20 tấn đại mạch/ngày

3.2. Thuyết minh dây chuyền công nghệ
Hình 3.1: Minh họa dây chuyền công nghệ [phụ lục 6]
3.2.1. Thu nhận và làm sạch
Nhà máy nhập đại mạch loại I,II nên không cần phân loại trước khi sản xuất.
Loại 1: Tốt nhất có bề dày hạt lớn hơn 2,5 mm

-

- Loại 2: Có bề dày hạt từ: 2,2 tới 2,5 mm
Người ta nhập đại mạch về vận chuyển vào kho và chuyển lên các xilô bảo
quản chờ chế biến.

Mục đích

3.2.1.1.

Đại mạch lúc nhập về nhà máy còn chứa rất nhiều tạp chất như hạt của các
loại lúa khác, hạt gãy vỡ, sỏi đá, rác và nhiều tạp chất khác. Vì vậy đại mạch cần
được làm sạch trước khi đưa vào sản xuất.
Phương pháp thực hiện

3.2.1.2.

Công việc làm sạch và phân loại được thực hiện một cách nối tiếp qua các
thiết bị sau: Quạt sàng, máy tách kim loại.
3.2.1.3.
Thiết bị
- Quạt sàng:

Cấu tạo của quạt sàng:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.

Đại mạch
Tạp chất lớn
Rơm, rác
Tạp chất bé

Đại mạch sạch
Bụi
Con quay điều chỉnh hạt.

Hình 3.3. Máy quạt sàng

Quạt sàng dùng để quạt bụi, thóc lép, rơm , rạ, các tạp chất nhẹ , đá, sỏi và nhiều
tạp chất khác. Bộ phận làm việc của quạt sàng gồm một hoặc hai quạt hút và hệ
thống sàng rung gồm hai hoặc ba sàng.
Đại mạch được vít tải đổ vào quạt qua phểu. Ở đây có con quay để điều chỉnh
lượng hạt (7) đổ xuống sàng thứ nhất (hình bầu dục dài với kích thước 35x8mm).
Sàng này sẽ giữ lại các tạp chất lớn như đá, sỏi, que củi, sợi rơm…Đồng thời lúc
này hệ thống quạt hút làm việc. Không khí bị hút đi qua lớp hạt và sẽ cuốn theo bụi,

GVHD: Ths. Trần Xuân Ngạch

SVTH: Lê Thị Hậu – Lớp 12H2LT


Đồ án tốt nghiệp

- 25 Thiết kế nhà máy sản xuất malt
đen năng suất 20 tấn đại mạch/ngày

các tạp chất nhẹ. Sau đó chúng được lắng xuống phểu lắng, còn bụi theo đường ống
để đi vào xyclon.
Hạt đi qua sàng thứ nhất được đổ xuống sàng thứ hai (lỗ sàng hình bầu dục
với kích thước 25x4,5mm). Sàng thứ hai sẽ giữ lại các tạp chất có kích thước lớn
hơn hạt đại mạch. Qua sàng thứ hai, hạt đổ xuống sàng thứ ba (kích thước
20x2mm), sàng này giữ lại đại mạch và cho qua cát, sỏi, các tạp chất có kích

thước bé. Các tạp chất và bụi được thu gom vào thùng chứa còn đại mạch đã làm
sạch được thu gom vào một kênh riêng, ở đó chúng được thổi bằng luồng không
khí mạnh nhằm loại bỏ bụi và các rác nhỏ còn sót lại trong khối hạt.
Máy tách kim loại:

-

Máy làm sạch từ tính sẽ loại bỏ các mạt sắt ra khỏi khối hạt.
Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động:
Bộ phận chủ yếu là nam châm vĩnh cửu hoặc nam châm điện từ. Mặt phẳng
mà hạt sẽ trượt nghiêng với góc 45 o. Dòng của khối hạt được điều chỉnh bằng một
van hãm. Khi đi qua mặt phẳng nghiêng tất cả những vật chất có từ tính đều bị giữ
lại, còn đại mạch rơi xuống phểu đưa ra ngoài.
Hình 3.4. Cấu tạo của máy tách kim loại [phụ lục 7]
3.2.2. Rửa hạt và ngâm hạt
3.2.2.1.
Mục đích rửa hạt
− Loại bỏ những hạt lép, 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 hết.
− Rửa sạch bụi và một số vi sinh vật, côn trùng bám trên bề mặt hạt.
− Sử dụng biện pháp thích hợp để sát trùng khối hạt, tạo điều kiện thuận lợi

cho các quá trình công nghệ tiếp theo.
Chất sát trùng sử dụng trong nhà máy là formalin, cứ 1 tấn đại mạch thì cần 11,5 kg formalin. [5-Tr12]
3.2.2.2.

Mục đích ngâm hạt

Hạt trước khi ngâm có độ ẩm

≤

13%. 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 chúng không tham gia vào quá trình chuyển đổi

GVHD: Ths. Trần Xuân Ngạch

SVTH: Lê Thị Hậu – Lớp 12H2LT