Thiết kế nhà máy sản xuất malt proteolin với năng suất 30 tấn sản phẩmngày ( full bản vẽ )

Đồ án tốt nghiệp

-1-

GVHD: Th.S Trần Xuân Ngạch

MỞ ĐẦU
Trong cuộc sống hiện đại ngày nay, với mức sống ngày càng tăng, nhu cầu
dinh dưỡng của con người cũng đã thay đổi, nhu cầu ăn ngon đã dần thay thế cho
nhu cầu ăn đủ trong tập quán ăn uống của con người. Bên cạnh những loại thực
phẩm chính yếu, các nguồn thực phẩm phụ góp phần không nhỏ trong việc mang lại
“hương vị” cho cuộc sống và một trong những loại sản phẩm phụ đó chính là bia.
Theo thống kê của Bộ kế hoạch – đầu tư, bốn tháng đầu năm 2011 các doanh
nghiệp trong nước đã xuất khẩu 714,6 triệu lít bia các loại, tăng 9,2% so với cùng kì
năm 2010. Tốc độ tăng trưởng ngành bia tại Việt Nam, theo thống kê của các công
ty nghiên cứu thi trường ước đạt 15%/năm. Việt Nam có khoảng 350 cơ sở sản xuất
bia có trụ sở ở hầu khắp các tỉnh thành trên cả nước và tiếp tục tăng về số lượng.
[21]. Với mức tăng trưởng lớn mạnh và các nhà máy bia mọc lên nhiều như vậy,
nhưng một trong các nguyên liệu chính để sản xuất bia là malt vẫn phải nhập từ
nước ngoài.
Do đó, nhằm cung cấp nguyên liệu cho các nhà máy bia đồng thời tạo công
ăn việc làm cho người dân, tôi quyết định “Thiết kế nhà máy sản xuất malt
proteolin với năng suất 30 tấn sản phẩm/ngày”.

Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt proteolin năng suất 30 tấn SP/ngày
SVTH: Nguyễn Thị Ái Diệu – 12H2LT


Đồ án tốt nghiệp

-2-

GVHD: Th.S Trần Xuân Ngạch

Chương I: LẬP LUẬN KINH TẾ KỸ 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 rất đa dạng. Vì vậy
xuất hiện ngày càng nhiều các nhà máy thực phẩm như nhà máy bánh kẹo, nhà máy
bia, nhà máy nước giải khát, nhà máy chế biến nước mắm, nhà máy thủy sản…Đặc
biệt, nhà máy bia ở nước ta thì rất phổ biến. 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 nhà máy sản xuất malt là rất cần thiết.
Hiện nay, ở nước ta đã có một nhà máy sản xuất malt nhưng chủ yếu là malt
vàng. Nên việc xây dựng một nhà máy sản xuất các loại malt đặc biệt trong đó có
malt proteolin là rất thiết thực nhằm giảm chi phí vận chuyển nguyên liệu cho công
nghệ sản xuất bia, đồng thời rút ngắn thời gian thủy phân khi đường hóa, độ lên
men cuối đạt cao hơn, hạn chế sự tăng màu khi đun sôi dịch đường, ổn định hàm
lượng kẽm trong dịch đường, bia nhiều bọt hơn, vị bia hài hòa hơn, ... Sau khi
nghiên cứu khả năng cung cấp nguyên liệu đại mạch và các yếu tố ảnh hưởng đến
việc thi công, lắp đặt thiết bị, sự hoạt động, khả năng thu hồi vốn, lãi,… tôi quyết
định chọn khu công nghiệp Điện Nam – Điện Ngọc – Quảng Nam là nơi đặt nhà
máy.
1.2. Cơ sở thiết kế
1.2.1. Đặc điểm tự nhiên và vị trí xây dựng nhà máy
Quảng Nam với hướng gió chủ đạo là Đông Nam, tốc độ gió trung bình là 3
– 4 m/s, nhiệt độ tháng nóng nhất trong năm là 37oC, độ ẩm tương đối là 77%.
Khu công nghiệp Điện Nam – Điện Ngọc thuộc địa phận xã Điện Nam và xã
Điện Ngọc, huyện Điện Bàn; nằm kề tỉnh lộ 607 nối Thành phố Đà Nẵng với phố
cổ Hội An; cách sân bay quốc tế Đà Nẵng 20km, cảng Tiên Sa 29km về phía Bắc;
cách sân bay Chu Lai, cảng Kỳ Hà, khu lọc hóa dầu Dung Quất 100km [29]. Do đó,

rất thuận lợi trong việc cung cấp nguyên liệu cho các nhà máy bia như bia VBL
Quảng Nam, bia VBL Đà Nẵng, bia Huda Huế, …

Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt proteolin năng suất 30 tấn SP/ngày
SVTH: Nguyễn Thị Ái Diệu – 12H2LT


Đồ án tốt nghiệp

-3-

GVHD: Th.S Trần Xuân Ngạch

1.2.2. Nguồn cung cấp nguyên liệu
Nguồn nguyên liệu cung cấp cho nhà máy là đại mạch nhập từ các nước Tây
Âu và Australia.
1.2.3.Nguồn cung cấp nhiên liệu
Nhà máy nhập nhiên liệu cần cho sản xuất tại các công ty xăng dầu gần đó.
Nguồn nhiên liệu cần cho nhà máy như: dầu FO, xăng, nhớt, để cung cấp cho lò
hơi, lò đốt, vận hành ôtô…
1.2.4. Nguồn cung cấp điện
Nhà máy sử dụng điện để vận hành các thiết bị công nghệ, dùng cho thiết bị
văn phòng, các thiết bị chiếu sáng…
Nguồn điện cung cấp cho nhà máy lấy từ lưới điện quốc gia thông qua trạm
biến áp của khu vực (từ 500KW còn 220/380V).
Ngoài ra, để đảm bảo cho nhà máy hoạt động liên tục và chủ động, nhà máy
lắp đặt thêm một máy phát điện dự phòng.
1.2.5. Nguồn cung cấp nước
Nguồn nước để cung cấp cho công nghệ, vệ sinh thiết bị, nhà xưởng, sinh
hoạt… Nhà máy sử dụng nước bơm từ giếng khoan của nhà máy đã qua hệ thống

xử lý.
1.2.6. Nguồn cung cấp hơi
Là một nhà máy có năng suất cũng tương đối lớn, như vậy để vận hành một
số thiết bị yêu cầu nhà máy phải sử dụng một lượng hơi khá lớn, nên nhà máy cần
đặt lò hơi với công suất hợp lý. Nước dùng cho lò hơi cần phải đảm bảo các chỉ tiêu
hoá lí cần thiết để tăng tuổi thọ của lò hơi và đảm bảo an toàn cho công nhân. Nước
phải qua hệ thống xử lí riêng của nhà máy trước khi đưa vào lò hơi.
Nhiên liệu dùng cho lò hơi là dầu FO.
1.2.7. Vấn đề thoát nước
Nhà máy đặt gần biển nên rất thuận lợi cho việc cung cấp nước và thoát
nước. Toàn bộ nước thải của nhà máy được qua hệ thống xử lý nước thải rồi thoát
ra
biển để tránh ô nhiễm môi trường.
Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt proteolin năng suất 30 tấn SP/ngày
SVTH: Nguyễn Thị Ái Diệu – 12H2LT


Đồ án tốt nghiệp

-4-

GVHD: Th.S Trần Xuân Ngạch

Hệ thống thoát nước của nhà máy phải đảm bảo thoát nước tốt, không ứ đọng
để không ảnh hưởng đến công trình.
1.2.8. Nguồn nhân lực
Nhà máy tổ chức tuyển công nhân, cán bộ kĩ thuật có tay nghề, kinh nghiệm,
tài năng, trình độ từ các tỉnh trên toàn quốc. Nhưng tập trung chủ yếu là nguồn nhân
lực tại chỗ, 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 cao cho nhà máy.

1.2.9. Tiêu thụ sản phẩm
Một số nhà máy bia gần nhà máy malt như các nhà máy bia của các tỉnh
miền Trung đều có thể đăng kí mua sản phẩm của nhà máy.
1.2.10. Giao thông vận tải
Quảng Nam có đường quốc lộ 1A, bờ biển dài, gần sân bay Đà Nẵng nên rất
thuận lợi trong việc giao thông bằng đường bộ, đường sắt, đường thủy, đường hàng
không.

Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt proteolin năng suất 30 tấn SP/ngày
SVTH: Nguyễn Thị Ái Diệu – 12H2LT


Đồ án tốt nghiệp

-5-

GVHD: Th.S Trần Xuân Ngạch

Chương II: TỔNG QUAN
Malt là sản phẩm được chế biến từ các loại hạt hòa thảo như đại mạch, tiểu
mạch, thóc, ngô…Sau khi cho nảy mầm ở điều kiện nhân tạo và sấy đến độ ẩm nhất
định với những điều kiện bắt buộc.
Malt proteolin là loại malt có chứa khoảng 2% axit lactic và được sử dụng
trong sản xuất bia với hàm lượng 2,5% nhằm để làm tăng độ chua của khối nấu,
tăng hiệu quả cho quá trình đường hóa [1 – tr 66].
Nguyên liệu chính để sản xuất malt proteolin là đại mạch và canh trường
lactic. Ngoài ra để phục vụ cho sản xuất còn sử dụng thêm một số chất hỗ trợ kỹ
thuật.
2.1. Đại mạch
Đại mạch là giống gieo trồng thuộc

nhóm thực vật có hạt, phân nhóm bỉ tử, lớp
một lá mầm, họ lúa mì.
Đại mạch gồm nhiều loại. Trong công
nghệ sản xuất malt, họ dùng chủ yếu là đại
mạch 2 hàng, bông đứng và rất quan tâm đến
các chỉ số thành phần hóa học của chúng.
2.1.1 Cấu tạo của hạt đại mạch
2.1.1.1 Cấu trúc bên ngoài
Trong quá trình phát triển, vỏ quả bị kéo

Hình 2.1: Đại mạch [3]

dài trong bông lúa, bông lúa bị tách rời khi đập
lúa. Tính chất của vỏ được đánh giá qua phần nhăn trên vỏ, nó đảm bảo độ chắc của
vỏ. Ở mặt dưới gọi là vỏ bụng. Phần nhăn phía dưới là vùng tạo rễ, đây là đặc điểm
nhận dạng [2 – tr 20].
2.1.1.2 Cấu trúc bên trong
Cấu trúc bên trong hạt đại mạch gồm 3 phần chính: Phôi, nội nhũ và vỏ.
Phôi phân cách với nội nhũ bởi một lớp màng mỏng gọi là ngù và biểu bì
mô, một lớp màng rất mỏng bao quanh tạo nên các tế bào có thành rất mỏng.
Phần nội nhũ có các tế bào chứa tinh bột. Trong quá trình nảy mầm tế bào
nội nhũ cung cấp năng lượng cho phôi phát triển.
Thành các tế bào này là một mạng lưới celluloza kết hợp với các protein cao
phân tử, chúng liên kết với nhau bằng các chuổi β – glucan.

Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt proteolin năng suất 30 tấn SP/ngày
SVTH: Nguyễn Thị Ái Diệu – 12H2LT


Đồ án tốt nghiệp

-6-

GVHD: Th.S Trần Xuân Ngạch

Nội nhũ được bao bọc bởi lớp alơron có chứa các tế bào giàu protein, lớp này
là điểm khởi đầu quan trọng nhất cho sự tạo thành enzyme trong quá trình sản xuất
malt.
Vỏ đại mạch gồm nhiều lớp khác nhau, tuy nhiên có thể chia thành 3 phần
chính; vỏ trong cùng sát lớp alơron là vỏ hạt. Lớp vỏ này bao bọc toàn bộ hạt và chỉ
cho phép thấm nước qua và không cho các muối khoáng hòa tan ra ngoài nhờ tính
bán thấm. Lớp vỏ kế tiếp bên ngoài là vỏ qủa, vỏ này sát với vỏ hạt. Nó bao bọc vỏ
hạt và bản thân nó được lớp vỏ trấu bên ngoài bao bọc và bảo vệ [2 – tr 20].
2.1.2 Thành phần hóa học của đại mạch
Thành phần hoá học của đại mạch rất phức tạp, phụ thuộc vào giống, nguồn
đất đai, khí hậu, kỹ thuật canh tác và điều kiện bảo quản. Sau đây là một số thành
phần quan trọng nhất trong công nghệ sản xuất bia.
2.1.2.1. Nước
Nước trong 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.
Hàm ẩm cao quá mức cho phép sẽ tạo điều kiện cho vi sinh vật phát triển,
tăng chi phí vận tải. Hàm ẩm của đại mạch tăng 1% thì hiệu suất thu hồi chất chiết
giảm 0,76%. Vì vậy, hàm ẩm tối đa cho phép khi đưa vào bảo quản là 13% [3 – tr
11].
2.1.2.2. Glucid
Trong hạt đại mạch, glucid chiếm tỷ trọng lớn và bao gồm các nhóm sau:
– Tinh bột:
Đối với công nghệ sản xuất malt, tinh bột có chức năng là nguồn thức ăn dự
trữ cho phôi. Tinh bột phân bố chủ yếu ở nội nhũ và một phần rất ít ở phôi.

– Cellulose:
Cellulose của hạt đại mạch được phân bố chủ yếu ở lớp vỏ trấu và chiếm
khoảng 20% chất khô của vỏ.
Phân tử của cellulose bao gồm 2000 ÷ 10000 gốc đường glucose, sắp xếp
thành mạch dài, xoắn lại thành chùm. Do cấu trúc đặc biệt như vậy nên cellulose rất
dai và rất khó bị phân cắt trong môi trường bình thường.
Trong công nghệ sản xuất bia, cellulose đóng vai trò quan trọng trong quá
trình lọc dịch đường vì lớp vỏ trấu là vật liệu tạo màng lọc phụ lý tưởng.
– Hemicellulose:
Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt proteolin năng suất 30 tấn SP/ngày
SVTH: Nguyễn Thị Ái Diệu – 12H2LT


Đồ án tốt nghiệp

-7-

GVHD: Th.S Trần Xuân Ngạch

Là thành phần chủ yếu cấu tạo nên thành tế bào, là một phức hệ bao gồm
pentozan, hexozan và acid uronic.
Quá trình phá vỡ thành tế bào bởi nhóm enzyme sitaza gọi là sitoliza. Quá
trình này đóng vai trò quan trọng ở giai đoạn ươm mầm vì là bước đột phá để các
enzyme khác xâm nhập vào bên trong tế bào.
– 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 galactose và xilose.
Các hợp chất pectin phân bố ở thành tế bào tạo ra màng trung gian. Trong
các hợp chất pectin chiếm nhiều nhất là protopectin.
– 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
saccharose, đạt tới 1,8% chất khô của hạt.
Các loại đường đơn giản trong hạt đại mạch tuy lượng không nhiều nhưng
chúng đóng vai trò rất quan trọng đối với sự phát triển của phôi, đặc biệt ở giai đoạn
đầu của quá trình ươm [3 – Tr 11].
2.1.2.3. Các hợp chất chứa nitơ
Hàm lượng các chất chứa nitơ trong đại mạch khoảng 9 ÷ 11% so với lượng
chất khô của hạt. Phần lớn các hợp chất này tồn tại dưới dạng cao phân tử gọi là
protit, còn một phần nhỏ tồn tại dạng thấp phân tử dễ hoà tan, có tính chất khác với
nhóm cao phân tử và được gọi là các hợp chất nitơ phi protit.
– Protein:
Khu vực phân bố của protein ở trong hạt là lớp alơron và phôi, một phần rất
nhỏ ở lớp tế bào quanh nội nhũ.
Sự thủy phân protein là một trong những quá trình quan trọng nhất trong
công nghệ sản xuất malt và bia.
Protein trong đại mạch được chia thành hai nhóm: protein đơn giản và
protein phức tạp hay proteid. Đại diện tiêu biểu của protein là levkozin, edestin,
hodein và glutelin, đại diện tiêu biểu của proteid là nucleoproteid, lipoproteid,
glucoproteid và phosphoproteid. Đặc điểm chung của proteid là kém hoà tan hoặc
hòa tan không bền vững.
– Các hợp chất chứa nitơ phi protein:
Đại diện tiêu biểu của nhóm này là albumoza, pepton, peptid và axit amin.
Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt proteolin năng suất 30 tấn SP/ngày
SVTH: Nguyễn Thị Ái Diệu – 12H2LT


Đồ án tốt nghiệp

-8-

GVHD: Th.S Trần Xuân Ngạch

Peptid 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 nhiều so với albumoza và pepton.
Axit amin tự do tồn tại trong đại mạch không nhiều, chỉ chiếm khoảng 0,1%
so với lượng chất khô của hạt [3 – tr 11].
2.1.2.4. Các hợp chất không chứa nitơ
– 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.
– Fitin:
Fitin là muối đồng thời của canxi và magiê với axit inozitphosphoric
C6H6O6(H2PO3)6, chúng tập trung chủ yếu ở vỏ. Khi bị thủy phân sẽ tạo thành inozit
C6H6(OH)6 và axit phosphoric.
– Vitamin:
Đại mạch chứa các loại vitamin B1, B2, B6, C, PP2, tiền vitamin A, E, axit
pantotenic, biotin, axit pholievic 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 hoà sinh trưởng của mầm.
– Chất khoáng:
Các chất khoáng của đại mạch đóng vai trò quan trọng trong quá trình sản
xuất malt và bia. Đặc biệt là nguyên tố photpho, vì nó đóng vai trò chủ yếu trong
việc hình thành hệ thống đệm của dịch đường [3 – tr 11].
2.1.2.5. Enzyme
Enzyme là những hợp chất hữu cơ, có hoạt tính sinh học rất cao, có cấu tạo
phân tử rất phức tạp và giữ vai trò đặc biệt quan trọng trong công nghệ sản xuất bia.
Trong hạt đại mạch, chứa một lượng enzyme rất phong phú, và chúng được
phân thành hai nhóm: hydrolaza và decmolaza.
– Hydrolaza: Phụ thuộc vào cơ chất bị thuỷ phân, các enzim xúc tác được

chia thành các phân nhóm: cacbohydraza, proteaza và esteraza.
+ Cacbohydraza: Nhóm enzyme này thủy phân glucid cao phân tử thành các
sản phẩm thấp phân tử hơn. Trong nhóm này có hai nhóm nhỏ: polyaza và
hexozidaza. Polyaza thủy phân các glucid cao phân tử bao gồm diastaza (amylaza)
và sitaza còn hexozidaza xúc tác thủy phân các disaccharid, trisaccharid và các
glucozid khác.
+ Proteaza: Các enzyme nhóm này thủy phân protein thành các sản phẩm
trung gian và sau đó một số hợp chất này bị thủy phân tiếp thành các sản phẩm cuối
Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt proteolin năng suất 30 tấn SP/ngày
SVTH: Nguyễn Thị Ái Diệu – 12H2LT


Đồ án tốt nghiệp

-9-

GVHD: Th.S Trần Xuân Ngạch

cùng là acid amin và amoniac. Nhóm này được chia thành các nhóm nhỏ:
proteinaza, peptidaza, amidaza.
+ Esteraza: Nhóm enzyme 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 các nhóm nhỏ: lipaza và phosphataza.
– Decmolaza: Nhóm enyme này xúc tác phản ứng oxi hoá khử của quá trình
hô hấp và phân giải yếm khí glucid, nghĩa là chúng tham gia trực tiếp vào quá trình
trao đổi chất của tế bào và chúng 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 enzyme
này là dehydraza, oxydaza và catalaza [3 – tr 11].
2.1.2.6. Lipid
Hàm lượng lipid trong hạt đại mạch dao động trong khoảng 2,5 ÷ 3% lượng

chất khô của hạt, tập trung chủ yếu ở phôi và lớp alơron.
Ở giai đoạn ươm mầm, một phần lipid bị thủy phân bởi enzyme lipaza. Một
số sản phẩm thủy phân được chuyển đến phôi để nuôi cây non, số còn lại tồn tại
trong dịch đường hoặc bị thải ra ngoài theo bã malt [3 – tr 11].
2.1.3 Yêu cầu chất lượng của hạt đại mạch
– Tính chất cảm quan:
+ Mùi: hạt sạch, tươi giống mùi rơm.
+ Màu sắc và độ sáng: hạt có màu vàng nhạt giống màu rơm.
+ Hình dáng và kích thước hạt: hạt phải to đều và đầy đặn.
+ Độ ẩm: hạt phải khô, khi thả nắm hạt từ tay hạt rơi xuống dễ dàng.
+ Tạp chất: khối hạt không có các tạp chất như hạt cỏ dại, cát, sỏi, rơm, rạ,
kim loại, hạt mốc, côn trùng, hạt vỡ… [2 – tr 42]
– Tính chất hóa lý:
+ Dung trọng: 65 ÷ 75 kg/100l.
+ Khối lượng 1000 hạt: 35 ÷ 47 g.
+ Protein: 10 ÷ 12%.
+ Chất hòa tan: 77 ÷ 80% [6 – tr 43].
2.2. Các chất hỗ trợ kỹ thuật
2.2.1. Hóa chất
Để tăng hiệu quả của quá trình rửa khi ngâm hạt người ta cho thêm vào nước
rửa một số chất sát trùng để hạt sạch hơn. Một số chất sát trùng được sử dụng như
sau:
– Formalin: liều lượng là 1 ÷ 1,5 kg/1tấn đại mạch.
– NaOH: liều lượng là 0,35 kg/m3.
– Na2CO3: liều lượng là 0,9 kg/m3.
Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt proteolin năng suất 30 tấn SP/ngày
SVTH: Nguyễn Thị Ái Diệu – 12H2LT


Đồ án tốt nghiệp

- 10 -

GVHD: Th.S Trần Xuân Ngạch

– CaO: liều lượng là 1,3 kg/m3 [5 – tr 50].
Nhà máy sử dụng chất sát trùng formalin với liều lượng 1,2 kg/tấn đại mạch.
2.2.2. Canh trường lactic
Vi khuẩn lactic dùng để lên men các loại đường tạo ra acid lactic. Canh
trường lactic dùng để ngâm malt tươi tạo ra malt proteolin. Vi khuẩn lactic được sử
dụng là loại vi khuẩn lên men đồng hình, có tên là Lactobacillus Delbruckii.
2.2.3. Nước
Trong nhà máy sản xuất malt nước đóng vai trò rất quan trọng, ngoài việc
cung cấp cho sinh hoạt, vệ sinh thiết bị, … thì nước còn góp phần rất lớn trong các
công đoạn sản xuất malt. Do đó nhu cầu về nước của nhà máy là rất lớn.
Nước dùng trong nhà máy cần đảm bảo các yêu cầu sau:
– Nước trong suốt, không có mùi và vị lạ, không có vi sinh vật gây bệnh
– Độ pH = 6 ÷ 7.
– CaO = 80 ÷ 160 mg/l.
– MgO = 20 ÷ 40 mg/l.
– SiO2 = 5 ÷ 15 mg/l.
– SO3 = 5 ÷ 80 mg/l.
– Cl = 10 ÷ 40 mg/l.
– N2O5 = 10 mg/l.
Ngoài ra các ion kim loại nặng cũng ảnh hưởng rất lớn đến quá trình sản xuất
malt vì nó gây cản trở sự hút nước của hạt trong giai đoạn ngâm. Đặc biệt là nguyên
tố sắt, trong nước ngâm với hàm lượng cao sẽ tạo lớp màng Fe(OH) 3. Lớp này sẽ
cản trở tốc độ hút nước của hạt và làm cho hạt có màu nâu. Nồng độ tối đa của sắt
là 0,3 mg/l.
2.2.4. Một số chất khác

2.2.4.1. Bột ngô đã tách phôi
Là nguyên liệu chính cung cấp tinh bột trong quá trình sản xuất canh trường
lactic dùng trong quá trình sản xuất malt proteolin.
2.2.4.2. Malt và chế phẩm enzym Termamyl
Có vai trò cung cấp hệ enzym amylaza thực hiện quá trình thủy phân tinh bột
có trong bột ngô thành thành đường đơn giản và các chất hòa tan để vi sinh vật thực
hiện quá trình lên men tạo axit lactic.
Lượng malt lót sử dụng khoảng 5% so với bột ngô.
Lượng chế phẩm enzym termamyl sử dụng là 0,05% so với bột ngô.

Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt proteolin năng suất 30 tấn SP/ngày
SVTH: Nguyễn Thị Ái Diệu – 12H2LT


Đồ án tốt nghiệp

- 11 -

GVHD: Th.S Trần Xuân Ngạch

Chương III: DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ
3.1. Chọn dây chuyền công nghệ
Malt là bán thành phẩm có thể dùng để chế biến các loại thực phẩm chất
lượng cao như bột dinh dưỡng trẻ em, các loại đồ uống dành cho người già và phụ
nữ có thai. Dùng làm tác nhân dịch hoá trong công nghệ sản xuất rượu, cồn từ tinh
bột, làm tác nhân đường hoá trong sản xuất kẹo mạch nha… Đặc biệt là nguyên liệu
chính trong công nghiệp sản xuất bia.
Tuy nhiên, hiện nay các nhà máy sản xuất bia vẫn nhập nguyên liệu malt từ
nước ngoài. Vì vậy, trong đồ án tốt nghiệp này em chọn dây chuyền sản xuất malt
proteolin nhằm nâng cao hiệu quả quá trình thủy phân nguyên liệu khi nấu và quá

trình len men bia, thông qua quá trình ngâm malt tươi trong canh trường acid lactic.
Để sản xuất malt vàng hay malt đen cũng như các loại malt đặc biệt thì có rất
nhiều phương pháp ngâm, ươm mầm, sấy khác nhau. Riêng đối với dây chuyền sản
xuất malt proteolin em chọn phương pháp ngâm theo kiểu hoán vị nước – không
khí, ươm mầm theo kiểu thông gió trong catset và sấy theo phương pháp liên tục
trong thiết bị sấy thùng quay.
Dây chuyền công nghệ sản xuất malt proteolin được thể hiện ở hình 3.1.
Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt proteolin năng suất 30 tấn SP/ngày
SVTH: Nguyễn Thị Ái Diệu – 12H2LT


Đồ án tốt nghiệp

- 12 -

GVHD: Th.S Trần Xuân Ngạch

3.2. Thuyết minh dây chuyền công nghệ
3.2.1 Hạt đại mạch
Hạt đại mạch dùng để sản xuất malt phải có mùi thơm tự nhiên, không có
mùi mốc, có màu vàng rơm, độ ẩm 13%, không chứa tạp chất, …
3.2.2. Làm sạch, phân loại
– Mục đích làm sạch: Hạt đại mạch sau khi thu hoạch, vận chuyển, bảo quản
chứa rất nhiều tạp chất, do đó cần phải làm sạch để loại bỏ các tạp chất vô cơ (đất,
đá, sạn, sỏi…) và các tạp chất hữu cơ (hạt cỏ dại, xác côn trùng…).
– Tiến hành: Quá trình làm sạch được tiến hành trong thiết bị quạt sàng.
Bộ phận làm việc của quạt sàng gồm một hoặc hai quạt hút và hệ thống sàng
rung gồm hai hoặc ba sàng.

Hạt đại mạch

Làm sạch, phân loại

Bột ngô đã tách phôi
Tạp chất

Nước
Rửa và sát trùng

Khí
Khí nén

Ngâm, 48h

Formalin

Ngâm malt với canh trường lactic, < 24h

Mầm, rễ

Termamyl,
bột malt,
nước

Nước t = 10 - 12oC

Ươm mầm, t = 13 - 17oC, = 7 ngày

Sấy, < 10h

Nấu

+ Nâng nhiệt lần 1:
t = 450C, = 10'
+ Nâng nhiệt lần 2:
t = 950C, = 15'

Bột malt,
nước
Đường hóa
t = 60 - 650C, = 40'

Lọc
Làm nguội, t = 40 - 450C, = 45'
Giống

Tách mầm, rễ
Cấy giống

Nuôi

Bảo quản
Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt proteolin năng suất 30 tấn SP/ngày
Lên men, t = 42 - 470C, = 84h
SVTH: Nguyễn Thị Ái Diệu – 12H2LT
Canh
trường
t = 25 –lactic
300C, = 45'
Hình 3.1: Dây chuyền công nghệ sảnLàm
xuấtnguội,
malt proteolin

Đồ án tốt nghiệp

- 13 -

GVHD: Th.S Trần Xuân Ngạch

Đại mạch được gàu tải đổ vào quạt sàng qua phểu. Ở đây có con quay để
điều chỉnh lượng hạt. Sau đó, hạt sẽ đi qua nam châm để loại bỏ các tạp chất kim
loại. Sau khi qua nam châm hạt sẽ đổ xuống sàng thứ nhất, sàng này bé nhất trong
ba sàng của quạt và nằm hơi nghiêng so với hai sàng kia. Sàng thứ nhất có lỗ sàng
hình tròn đường kính 10 ÷ 12mm hoặc hình bầu dục dài với kích thước 35 × 8mm.
Sàng này sẽ giữ lại các tạp chất lớn như đá, sỏi, rơm…Đồng thời lúc này hệ thống
quạt hút làm việc. Không khí bị hút đi qua lớp hạt và sẽ cuốn theo bụi, các tạp chất
nhẹ. Sau đó chúng được lắng xuống phểu lắng, còn bụi theo đường ống để đi vào
xyclon.
Hạt đi qua sàng thứ nhất được đổ xuống sàng thứ hai, có lỗ sàng hình bầu
dục với kích thước 25 × 4,5mm. Sàng thứ hai sẽ giữ lại các tạp chất trung bình. Qua
sàng thứ hai, hạt đổ xuống sàng thứ ba. Sàng này có lỗ hình bầu dục kích thước
20×2mm, hoặc hình tròn với đường kính 1 ÷ 1,5mm, 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 riêng, đại mạch đã được làm sạch được thu gom bằng một kênh
riêng, ở đó chúng được thổi bằng luồng không khí mạnh nhằm loại bỏ triệt để bụi
và các rác nhỏ còn sót lại trong khối hạt.
3.2.3. Rửa và sát trùng
– Mục đích: Loại bỏ những hạt lép, hạt không đạt tiêu chuẩn, các tạp chất,
các mẫu hạt gãy vụn,… mà trong quá trình làm sạch chưa loại bỏ hết, đồng thời rửa
sạch bụi và một số vi sinh vật, côn trùng bám trên bề mặt hạt.
– Tiến hành: Quá trình rửa và sát trùng được tiến hành trực tiếp trong thiết bị

ngâm. Hóa chất sử dụng ở đậy là formalin với liều lượng 1,2 kg/tấn đại mạch.
3.2.4. Ngâm
– Mục đích:
Đại mạch khô với hàm ẩm 11 ÷ 13% sau khi đã được bảo quản ít nhất từ 6 –
8 tuần. Ngâm hạt đại mạch để tạo điều kiện tăng độ ẩm của hạt lên 43 – 45% và chỉ
với hàm ẩm cao như vậy mới đảm bảo quá trình nảy mầm sau này tiến hành một
cách bình thường, ngoài ra nó còn kết hợp với mục đích rửa và sát trùng.
– Yêu cầu: Cung cấp lượng nước cần thiết cho hạt, giữ cho hạt không bị ngạt
thở, không bị nhạy cảm với nước và giảm tối đa các chất kìm hãm nảy mầm.
– Các phương pháp ngâm:
+ Ngâm lì trong nước.
Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt proteolin năng suất 30 tấn SP/ngày
SVTH: Nguyễn Thị Ái Diệu – 12H2LT


Đồ án tốt nghiệp

- 14 -

GVHD: Th.S Trần Xuân Ngạch

+ Ngâm hoán vị nước – không khí.
+ Ngâm trong dòng nước – không khí liên tục.
+ Ngâm bằng phương pháp phun nước.
+ Ngâm bằng phương pháp phun nước – hút khí [5 – tr 53].
Nhà máy chọn phương pháp ngâm hoán vị nước – không khí.
– Tiến hành:
Cho nước vào 1/2 thể tích thùng ngâm. Đổ đại mạch vào thùng đồng thời sục
khí thật mạnh để hạt được đảo trộn. Sau khi cho hết lượng đại mạch vào thùng ta
tiếp tục thổi khí khoảng 10 phút, sau đó ngừng thổi khí và để yên khối hạt trong 1h.

Tất cả hạt lép và tạp chất nhẹ sẽ nổi trên mặt nước và được thu gom vào bộ phận
riêng. Nước bẩn được tháo khỏi thùng bằng cách mở van ở đáy. Sau đó cho nước
sạch vào thùng đến vạch định mức đồng thời cho dung dịch sát trùng vào và khối
hạt được sục đảo đều bằng khí nén. Sau 2 ÷ 3h, nước bẩn cùng các chất sát trùng
được xả khỏi thùng và lại một lần nữa nạp đầy bằng nước sạch. Ngâm hạt trong 6h,
và cứ mỗi giờ thì khối hạt được sục khí 5 phút. Sau đó khối hạt được ngâm theo chế
độ: Ngâm nước 4h, ngâm không khí 2,5h và mỗi giờ thì thổi khí nén 3 ÷ 5 phút.
Ta tiến hành ngâm với nhiệt độ nước ngâm dao động 10 ÷ 12 oC [2 – tr 103].
Độ ẩm của hạt sau khi ngâm là 44%. Thời gian ngâm là 48h và thay nước 5 lần.
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- Bộ phận chứa tạp chất nổi

3.2.5.Uơm mầm
– Mục đích:
+ Giải phóng và tích lũy các hệ enzyme thủy phân.
3.2:
Thiết bịthủy
ngâm
[16]một phần các chất có trong vỏ
+ Tạo điều kiện để Hình
các hệ
enzyme
phân
hạt từ dạng phức tạp sang dạng đơn giản.
– Các phương pháp ươm mầm:
+ Ươm mầm không thông gió.

+ Ươm mầm thông gió trong catset.
+ Ươm mầm thông gió trong thùng quay.
+ Ươm mầm trong các thiết bị hiện đại.
Nhà máy sử dụng phương pháp ươm mầm thông gió trong catset.

Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt proteolin năng suất 30 tấn SP/ngày
SVTH: Nguyễn Thị Ái Diệu – 12H2LT


Đồ án tốt nghiệp

- 15 -

GVHD: Th.S Trần Xuân Ngạch

– Tiến hành: Thiết bị có dạng hình hộp chữ nhật, chế tạo bằng thép không gỉ,
bên trong có nhiều ngăn, có cánh đảo.
7

mặt bằng lấp đầy; 3 - mặt bằng trống; 4 - máy đảo malt kiểu guồng; 5 - vít tải để chuyển malt tươi vào lò sấy; 6 - kh

Hình 3.3: Hệ thống thiết bị ươm mầm trong ngăn [2]
Đại mạch sau khi ngâm trong thiết bị (1) được đổ vào trong các ngăn chứa
(7) lên các giường nảy mầm (3) cùng với nước bằng biện pháp tự chảy hay dùng
bơm. Nước sẽ chảy qua đáy giả, xuống đáy thật và chảy ra ngoài qua hệ thống
mương thoát nước nội tuyến, còn hạt được giữ lại bên trong. Sau đó đóng hạt được
giàn ra thành lớp đều trong đáy ngăn. Việc giàn thành lớp và đảo malt được thực
hiện nhờ máy đảo chuyên dụng (4).
Sau đó là công việc duy trì chế độ nảy mầm cho hạt thông qua hai công việc
có tính chất cơ bản là thổi không khí và đảo malt. Chế độ làm việc hoàn toàn phụ

thuộc vào tiến trình của quá trình ươm.
Việc thổi khí lạnh và ẩm vào ngăn chứa có thể thực hiện gián đoạn hoặc liên
tục. Nếu gián đoạn thì luồng không khí phải mạnh, nếu liên tục thì luồng khí yếu
hơn. Nhiệt độ của không khí thổi vào thấp hơn nhiệt độ của hạt 1 ÷ 2 0C. Tần số đảo
malt phụ thuộc vào trạng thái khối hạt. Ở giai đoạn đầu của quá trình ươm, mỗi lần
thổi khí kéo dài 1 ÷ 2h và theo chu kì 5 ÷ 6h thì thổi một lần, tần số đảo hạt 3 ÷ 4
lần/ngày. Ở giai đoạn sau, khi quá trình hô hấp và thủy phân đã giảm cường độ, mỗi
ngày thổi hai lần, mỗi lần kéo dài 1 ÷ 2h, tần số đảo hạt 3 ÷ 4 lần/ngày [2 – tr 140].
Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt proteolin năng suất 30 tấn SP/ngày
SVTH: Nguyễn Thị Ái Diệu – 12H2LT


Đồ án tốt nghiệp

- 16 -

GVHD: Th.S Trần Xuân Ngạch

Chu kì ươm mầm là 7 – 8 ngày đêm cho một mẽ. Nhưng nhìn chung quá
trình nảy mầm được xem là kết thúc khi chiều dài rễ gấp 1,5 lần chiều dài hạt, còn
lá mầm chiếm 2/3 – 2/4 chiều dài hạt.
3.2.6. Sản xuất canh trường lactic
3.2.6.1. Bột ngô đã tách phôi
Nguyên liệu bột ngô nhập về nhà máy đã được tách phôi hoàn toàn.
3.2.6.2. Nấu
– Mục đích: Giúp hồ hóa và dịch hóa tinh bột tạo điều kiện cho enzyme thủy
phân.
– Tiến hành:
Tỉ lệ phối trộn: Ngô : nước = 1: 5
Thiết bị nấu làm bằng thép không gỉ, hai vỏ, có thân hình trụ, đáy hình chỏm

cầu. Bên trong có cánh khuấy nằm sát đáy. Trên nắp có ống thoát hơi, cửa nạp liệu,
cửa quan sát và đáy có ống tháo dịch đường.
Bột ngô trộn với nước 45oC theo tỉ lệ 1kg/5lít nước. Bổ sung thêm 5% malt
lót và 0,05% chế phẩm enzyme Termamyl so với lượng ngô. Bật cánh khuấy khuấy
trộn trong 10 phút. Tiếp theo nâng nhiệt độ hỗn hợp lên 95 oC trong 40 phút và giữ
15 phút để hồ hóa tinh bột ngô.
Trong quá trình nấu chú ý phải cho cánh khuấy hoạt động liên tục.
3.2.6.3. Đường hóa
– Mục đích: Chuyển các chất không hòa tan có trong nguyên liệu sang dạng
hòa tan dưới tác dụng của enzyme.
Tỉ lệ phối trộn: malt : nước = 1: 4
– Tiến hành:
Thiết bị đường hóa có cấu tạo giống với thiết bị nấu ngô.
Hòa bột malt với nước 30oC theo tỷ lệ 1kg/4lít nước và khuấy trộn trong 5
phút. Chuyển từ từ hỗn hợp trong nồi ngô sang nồi malt trong 20 phút và khống chế
nhiệt độ hỗn hợp đạt 60 ÷ 65oC trong 40 phút rồi đưa hỗn hợp đi lọc.
Trong quá trình đường hóa chú ý phải cho cánh khuấy hoạt động liên tục.
3.2.6.4 Lọc
– Mục đích: Tách các chất hòa tan ra khỏi các chất không hòa tan có trong
dịch đường.
– Tiến hành: Để lọc dịch đường người ta sử dụng thiết bị lọc khung bản. Đây
là thiết bị lọc làm việc gián đoạn nghĩa là nhập liệu vào liên tục, nước lọc tháo ra
liên tục nhưng tháo bã theo chu kì. Nó được cấu tạo chủ yếu là khung và bản, khung
giữ vai trò giữ bã lọc và huyền phù, còn bản tạo ra bề mặt lọc với các rãnh dẫn nước
Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt proteolin năng suất 30 tấn SP/ngày
SVTH: Nguyễn Thị Ái Diệu – 12H2LT


Đồ án tốt nghiệp

- 17 -

GVHD: Th.S Trần Xuân Ngạch

lọc. Khung và bản được xếp liên tiếp nhau
trên giá đỡ, giữa khung và bản là vách
ngăn lọc. Ép chặt khung và bản nhờ cơ cấu
đai vít. Lỗ dẫn huyền phù vào được nối
liền tạo thành ống dẫn nhô ra để ghép với
hệ thống cấp liệu. Nước lọc chảy ra từ bản
qua hệ thống đường ống và lấy ra ngoài,
bã được giữ lại trên bề mặt vách ngăn lọc Hình 3.4: Thiết bị lọc khung bản [17]
và được chứa trong khung. Khi bã trong
khung đầy thì dừng quá trình lọc để tiến hành rữa và tháo bã
Quá trình lọc dịch đường gồm 2 giai đoạn: giai đoạn lọc và giai đoạn rửa bã.
Trước khi lọc cần phải bơm nước nóng 80 oC vào khoảng không gian giữa
khung và bản để làm nóng thiết bị. Sau đó tháo nước nóng và bơm dịch vào.
Trong thời gian đầu dịch đường chảy ra còn đục nên cần bơm hồi lưu về nồi
đường hóa để lọc lại. Khi dịch đường đã đạt được độ trong cần thiết thì cho chảy
vào thùng chứa. Sau khi lọc hết dịch thì tiến hành rửa bã để thu hồi các chất hòa tan
còn sót lại trong bã. Để tăng cường quá trình hòa tan các chất hòa tan vào dung dịch
rửa bã thì cần dùng nước nóng 75 ÷ 78 oC để rửa. Khi nồng độ chất hòa tan trong
dịch rửa bã ≤ 2% thì kết thúc quá trình rữa bã và tháo bã ra.
3.2.6.5. Làm nguội
– Mục đích làm nguội: Hạ nhiệt độ của dịch đường xuống thuận lợi cho quá
trình cấy giống.

Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt proteolin năng suất 30 tấn SP/ngày
SVTH: Nguyễn Thị Ái Diệu – 12H2LT

Đồ án tốt nghiệp

- 18 -

GVHD: Th.S Trần Xuân Ngạch

– Tiến hành: Quá trình làm nguội dịch đường được tiến hành trong thiết bị
kiểu bản mỏng. Thiết bị gồm các bản mỏng có bề mặt gấp sóng ghép lại với nhau.
Các tấm bản có dạng chữ nhật, có đục lỗ tại bốn
góc. Trên mỗi góc có đục lỗ tròn và các lỗ tròn
trên mỗi tấm ghép lại tạo thành đường ống dẫn.
Dung dịch sau khi lọc bơm trực tiếp vào thiết bị.
Lúc này dịch đường được làm nguội xuống nhiệt
độ 40 ÷ 450C thông qua quá trình trao đổi nhiệt
gián tiếp với tác nhân lạnh trong thời gian khoảng
45 phút và tháo ra ngoài.
3.2.6.6. Cấy giống
– Mục đích: Cung cấp vi sinh vật thực hiện

Hình 3.5: Thiết bị làm nguội
kiếu bản mỏng [18]

quá trình lên men lactic.
– Tiến hành: Vi khuẩn lactic Lactobacillus Delbruckii được nhân giống trong
sản xuất (106 tế bào/ml). Sử dụng 3 – 5% giống so với canh trường cấy vào dịch lên
men.
3.2.6.7. Lên men
– Mục đích: Chuyển hóa đường trong môi trường thành acid lactic dưới tác
dụng của vi khuẩn Lactobacillus Delbruckii.

– Tiến hành: Toàn bộ canh trường sau khi cấy vi khuẩn Lactobacillus
Delbruckii vào đem nuôi ở nhiệt độ 47 0C trong thời gian 12h, lúc này hàm lượng
acid lactic đã có thể tích lũy 1,5 % khối lượng canh trường sau đó hạ xuống nhiệt độ
420C nuôi trong 3 ngày [5 - tr 66].
3.2.6.8. Làm nguội
– Tiến hành: Toàn bộ canh trường sau khi lên men đưa vào thiết bị làm lạnh
kiểu bản mỏng để hạ nhiệt độ xuống 25 ÷ 300C trong thời gian khoảng 45 phút và
đưa ra ngoài.
3.2.7. Ngâm malt với canh trường lactic
– Mục đích: Nhằm tăng độ chua cho khối nấu, tạo điều kiện thuận lợi cho các
quá trình sau này. Đồng thời ổn định hoạt lực của enzyme proteaza trong malt.
– Tiến hành: Quá trình ngâm được thực hiện trong thiết bị hình trụ, đáy côn
tương tự thiết bị ngâm hạt đại mạch. Lấy malt tươi sau khi đã kết thúc quá trình
ươm mầm đem ngâm trong canh trường có chứa acid lactic đã chuẩn bị. Thời gian
Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt proteolin năng suất 30 tấn SP/ngày
SVTH: Nguyễn Thị Ái Diệu – 12H2LT


Đồ án tốt nghiệp

- 19 -

GVHD: Th.S Trần Xuân Ngạch

ngâm kéo dài cho đến khi malt hút được 2% acid lactic so với trọng lượng chất khô
của nó [5 – tr 67].
3.2.8. Sấy
– Mục đích: Chấm dứt quá trình nảy mầm, đưa malt về độ ẩm bảo quản
được, đồng thời tạo cho malt có chứa các
chất sinh màu, sinh mùi thích hợp cho công

nghệ bia.
– Tiến hành: Quá trình sấy malt được
thực hiện trong thiết bị sấy thùng quay theo
phương pháp sấy liên tục, kết hợp giữa
phương thức sấy cùng chiều và sấy ngược
chiều.

Hình 3.6: Thiết bị sấy thùng quay [20]

Quá trình sấy được thực hiện qua các
giai đoạn sau:
+ Bay hơi nước tự do: Ban đầu, nhiệt độ sấy tăng dần từ 45 ÷ 50 0C, trong khi
độ ẩm giảm từ 42% xuống còn khoảng 25÷ 30%. Sau đó tiếp tục tăng nhiệt độ 50 ÷
650C và độ ẩm giảm xuống còn 10 ÷ 15%.
+ Bay hơi nước liên kết: Nước liên kết phải chuyển từ bên trong ra bề mặt
của hạt, không khí ra không được bão hòa ẩm. Nhiệt độ sấy 65 ÷ 75 0C và độ ẩm
giảm xuống còn khoảng 5%.
+ Tăng nhiệt nhanh: Nhiệt độ của tác nhân sấy là 850C và độ ẩm của malt
giảm xuống còn 3,5%.
3.2.9. Tách mầm, rễ
– Mục đích: Trong thành phần hóa học của mầm, rễ chứa nhiều các hợp chất
thuộc nhóm alkaloid. Nếu những hợp chất này tồn tại trong bia sẽ gây vị đắng khó
chịu. Mặt khác một số cấu tử trong thành phần hóa học của rễ là nguyên liệu tạo
nhiều rượu bậc cao trong quá trình lên men bia. Do đó cần phải loại chúng khỏi
malt.
– Tiến hành: Quá trình tách mầm, rễ malt được tiến hành trong máy đập rễ,
mầm. Máy này gồm một tang quay hình trụ đục lỗ mắt sàng, bên trong có lắp các
mái chèo bằng thép có thể quay nhanh được. Tang quay được đặt trong một thùng
kín. Khi tang quay các hạt va đập vào nhau và vào thành tang làm đứt rễ, mầm malt.
Rễ, mầm lọt qua mắt sàng và được vít tải gom lại. bụi được quạt gió hút ra ngoài và

Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt proteolin năng suất 30 tấn SP/ngày
SVTH: Nguyễn Thị Ái Diệu – 12H2LT


Đồ án tốt nghiệp

- 20 -

GVHD: Th.S Trần Xuân Ngạch

đưa đén bộ phận lọc. Có thể điều chỉnh cửa hút khí bằng một rảnh trượt. Các mái
chèo có hình xoắn nhẹ để có thể gạt các lớp hạt trong tang và đẩy lên phía trước [2 Tr 151].
3.2.10. Bảo quản
– Mục đích: Malt sau khi sấy và tách mầm, rễ xong vỏ còn rất giòn nên khi
nghiền sẽ bị nát, gây ảnh hưởng xấu đến quá trình lọc. Mặt khác hoạt lực của
enzyme chưa ổn định nên quá trình đường hóa diễn ra sẽ khó khăn và hiệu suất thu
hồi sản phẩm sẽ bị thấp, chất lượng bia kém, do đó malt cần được bảo quản.
– Tiến hành: Malt cần được bảo quản ít nhất 3 ÷ 4 tuần. Trong thời gian bảo
quản malt sẽ hút thêm nước đến hàm ẩm 5 ÷ 6%. Khi đó vỏ hạt sẽ dai hơn và
nghiền ít nát, đồng thời hoạt tính của các enzyme cũng tăng theo giúp quá trình nấu
bia sẽ tốt hơn.

Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt proteolin năng suất 30 tấn SP/ngày
SVTH: Nguyễn Thị Ái Diệu – 12H2LT


Đồ án tốt nghiệp

- 21 -

GVHD: Th.S Trần Xuân Ngạch

Chương IV: CÂN BẰNG VẬT CHẤT
4.1. Kế hoạch sản xuất
– Nhà máy làm việc mỗi ngày 3 ca, một ca 8 giờ và chủ nhật được nghỉ.
– Các ngày nghỉ lễ trong năm:
+ Tết dương lịch: 01/01 (1 ngày).
+ Tết âm lịch: (6 ngày).
+ Giải phóng hoàn toàn miền Nam: 30/4 (1 ngày).
+ Quốc tế lao động: 01/5 (1 ngày).
+ Giỗ tổ Hùng Vương: 10/3 AL (1 ngày).
Bảng 4.1: Biểu đồ thời gian sản xuất trong năm
T
Số
ngày
Số ca làm
háng
làm việc
việc
1
26
78
2
20
60
3
27
81
4
24

72
5
26
78
6
26
78
7
27
81
8
27
81
9
25
75
1
27
81
0
1
26
78
1
1
27
81
2
T
308

924
ổng
4.2. Chọn các thông số ban đầu
4.2.1. Năng suất của nhà máy
Malt thành phẩm: 30 tấn sản phẩm/ngày.
4.2.2. Chọn các số liệu ban đầu của nguyên liệu
4.2.2.1. Nguyên liệu dùng để sản xuất malt
– Độ ẩm ban đầu của đại mạch là w = 13%.
– Khối lượng riêng của đại mạch: ρ = 650 kg/m3 [3 – tr 97].
– Khối lượng riêng của malt sau khi tách mầm rễ: ρ = 550 kg/m3 [6 - tr 32].
– Độ ẩm của đại mạch sau khi rửa và ngâm là 44%.
Hệ số trương nở so với hạt trước khi ngâm là 1,45 [3-tr 97].
– Độ ẩm của đại mạch sau khi nảy mầm: 42%.
Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt proteolin năng suất 30 tấn SP/ngày
SVTH: Nguyễn Thị Ái Diệu – 12H2LT


Đồ án tốt nghiệp

- 22 -

GVHD: Th.S Trần Xuân Ngạch

Hệ số trương nở so với hạt trước khi ngâm: 2,15 [3-tr 217].
– Độ ẩm của malt proteolin tươi: 43%.
– Hệ số trương nở của hạt sau khi ngâm canh trường lactic so với hạt trước
khi ngâm là 2,25.
– Chọn hàm lượng axit lactic mà malt hút được sau khi ngâm trong canh
trường vi khuẩn lactic là 2% so với trọng lượng chất khô của nó.
– Độ ẩm của malt sau khi sấy 3,5%.

– Độ ẩm của malt sau khi tách mầm rễ: 4%.
4.2.2.2. Nguyên liệu dùng để chuẩn bị canh trường
– Độ ẩm của malt: 4%.
– Độ ẩm của ngô: 12%.
– Tỉ lệ nguyên liệu malt : ngô = 40 : 60.
– Độ chiết của malt: 80%.
– Độ chiết của ngô: 85%.
– Nồng độ dịch đường: 8%.
– Hàm lượng acid lactic tích lũy sau khi lên men là 5% so với lượng canh
trường thu được.
4.2.3. Hao hụt của nguyên liệu qua từng công đoạn
– Hao hụt của nguyên liệu qua từng công đoạn sản xuất malt:
+ Làm sạch: 1%.
+ Rửa và ngâm: 1,5%.
+ Nảy mầm: 7%.
+ Ngâm canh trường: 0,2%.
+ Sấy: 0,7%.
+ Tách mầm rễ: 5,5%.
– Hao hụt của nguyên liệu qua từng công đoạn chuẩn bị canh trường:
+ Đường hóa: 1,5%.
+ Lọc ép: 3%.
+ Làm nguội dịch đường: 0,5%.
+ Lên men: 1,5%.
+ Làm nguội canh trường: 1,5%.
+ Ngâm malt: 3%.
Tiêu hao qua các công đoạn đường hóa, lọc ép, làm nguội dịch đường tính
theo phần trăm chất khô của nguyên liệu trước đó. Còn tiêu hao trong các quá trình
lên men, làm nguội canh trường, ngâm malt được tính theo phần trăm thể tích bán
thành phẩm trước đó.
4.3. Cân bằng vật chất

4.3.1. Cân bằng vật chất cho 1000kg nguyên liệu sản xuất malt
– Khối lượng chất khô của nguyên liệu:
Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt proteolin năng suất 30 tấn SP/ngày
SVTH: Nguyễn Thị Ái Diệu – 12H2LT


Đồ án tốt nghiệp

- 23 ×

GVHD: Th.S Trần Xuân Ngạch

100 − W
100

mnl = m0
(kg).
Trong đó : m0 : Khối lượng của nguyên liệu tươi: m0 = 1000 kg.
W : Độ ẩm của đại mạch khi nhập: W = 13%.
mnl = 1000

100 − 13
= 870
100

(kg).

1000
Vnl =
= 1,5385

650

(m3).

– Thể tích của nguyên liệu:
– Lượng nguyên liệu sau khi làm sạch:

×

+ Lượng chất khô sau khi làm sạch: msls = 870
+ Lượng nguyên liệu sau khi làm sạch: Msls =

100 − 1
100

= 861,3(kg).

861,3
× 100
100 − 13

= 990 (kg).

990
650

+ Thể tích của nguyên liệu sau khi làm sạch: Vsls =
= 1,5231 (m3).
(Coi dung trọng và độ ẩm của khối hạt sau khi làm sạch thay đổi là không
đáng kể).

– Lượng nguyên liệu sau khi rửa và ngâm :
+ Lượng chất khô sau khi rửa và ngâm:
m sn =

861,3 × (100 − 1,5)
= 840,3805
100

(kg).

+ Lượng nguyên liệu sau khi rửa, ngâm:
M sn =

840,3805 × 100
= 1514,9652
100 − 44

+ Thể tích của nguyên liệu sau khi ngâm:
– Lượng malt tươi sau khi nảy mầm:
+ Lượng chất khô sau khi nảy mầm:
m snm =

(kg).

Vsn = 1,5231 × 1,45 = 2,2085

(m3).

840,3805 × (100 − 7 )
= 781,5539

100

M snm

+ Lượng malt tươi sau khi nảy mầm:
+ Thể tích malt tươi sau khi ươm mầm:

(kg).
781,5539 × 100
=
= 1347,5067
100 − 42
Vsnm = 1,5231 × 2,15 = 3,2747

Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt proteolin năng suất 30 tấn SP/ngày
SVTH: Nguyễn Thị Ái Diệu – 12H2LT

(kg).

(m3).


Đồ án tốt nghiệp

- 24 -

GVHD: Th.S Trần Xuân Ngạch

– Lượng malt proteolin sau khi ngâm canh trường lactic:
+ Lượng chất khô của phần hạt còn lại sau ngâm canh trường:

(100 − 0,2) = 779,9908
mmt = 781,5539 ×
100
(kg).
+ Lượng axit lactic mà malt tươi hút vào (bằng 2% so với lượng chất khô):
M =

mmt × 2 779,9908 × 2
=
= 15,5998
100
100

(kg).
+ Tổng lượng chất khô có trong malt sau khi ngâm trong canh trường lactic:
m sct = 779,9908 + 15.5998 = 795,5906
(kg).
ML =

795,5906 × 100
= 1395,7730
100 − 43

+ Lượng malt proteolin tươi:
+ Thể tích malt tươi sau khi ngâm canh trường lactic:

(kg).

Vsn = 1,5231 × 2,25 = 3,4269

– Lượng malt sau khi sấy:
m ss =

+ Lượng chất khô sau khi sấy:
M ss =

(m3).

795,5960 × (100 − 0,7)
= 790,0268
100

790,0268 × 100
= 818,6807
100 − 3,5

+ Lượng malt sau khi sấy:
– Lượng malt sau khi tách mầm rễ:
+ Lượng chất khô sau khi tách mầm rễ:
m stm =

818 ,6807 × (100 − 5,5)
= 773,6533
100

M stm =

+ Lượng malt thành phẩm:

(kg).

(kg).

773,6533 × 100
= 805,8888
100 − 4
Vstm =

(kg).

(kg).

805 ,8888
= 1,4653
550

+ Thể tích malt thành phẩm:
(m3.)
– Lượng chất khô tách ra theo mầm, rễ và thể tích của mầm, rễ:
m mr =

+ Lượng chất khô tách ra theo mầm, rễ:
+ Thể tích của mầm, rễ được tách ra là:

805 ,8888 × 5,5
= 44,3239
100

Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt proteolin năng suất 30 tấn SP/ngày
SVTH: Nguyễn Thị Ái Diệu – 12H2LT

(kg).


Đồ án tốt nghiệp

- 25 -

GVHD: Th.S Trần Xuân Ngạch

1,5231 × 15
= 0,2285
100

Vmr = 15%Vsls =
(m3).
– Lượng nước cần thiết cho quá trình rửa và ngâm đại mạch:
Theo tài liệu [3 - tr 97] thì lượng nước cần thiết cho quá trình rửa 1000 kg
đại mạch là 2m3.
Lượng nước cần cho cả quá trình ngâm được tính theo công thức:
Q=

(a + c ).n
2

[3 - tr 97]
Trong đó: a: là lượng nước ngâm ban đầu, a = 1,49 (m3).
c: là lượng nước ngâm cuối, c =1,16 (m3).
n: là số lần thay nước, ngâm theo phương pháp hoán vị nướckhông khí, theo quy trình công nghệ ta tính được n = 5 [3– tr 97]
Q=

(1,49 + 1,16) × 5 = 6,625
2

Vậy:
(m3).
Do đó tổng lượng nước cho quá trình rửa và ngâm là:
Vn = 2 + 6,625 = 8,625 (m3/tấn).
– Lượng formalin cần sử dụng:
Theo [1 - tr 12] thì cứ 1 tấn đại mạch cần 1,2 kg formalin.
M =

Vậy lượng formalin cần dùng là:

990 × 1,2
= 1,188
1000

(kg).

– Lượng khí nén dùng trong quá trình ngâm, rửa:
Theo [3 - tr 85] thì lượng khí nén dùng cho 1000 kg đại mạch là 6m 3/h, đây
là lượng khí nén chỉ sử dụng cho quá trình hô hấp của hạt.
Giả sử lượng không khí sử dụng cho quá trình hô hấp của hạt chiếm 20%
lượng không khí cung cấp, vậy lượng khí thực tế:
L=

6 × 100 990
×
= 29,7

20
1000

(m3/h).
– Lượng không khí điều hòa dùng trong quá trình ươm mầm:
Qua bảng 7.1 [3 - tr 109], ta có lượng O 2 hấp thụ (ml) tính theo 100g chất
khô qua các ngày ươm như sau:
+ Ngày thứ 1 hấp thụ 860 ml.
+ Ngày thứ 2 hấp thụ 960 ml.
+ Ngày thứ 3 hấp thụ 1080 ml.
+ Ngày thứ 4 hấp thụ 1260 ml.

+ Ngày thứ 5 hấp thụ 965 ml.
+ Ngày thứ 6 hấp thụ 965 ml.
+ Ngày thứ 7 hấp thụ 965 ml.

Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt proteolin năng suất 30 tấn SP/ngày
SVTH: Nguyễn Thị Ái Diệu – 12H2LT