Thiết kế phân xưởng sản xuất bia với năng suất 5000 lít/ ngày

Đồ án tốt nghiệp

Khoa công nghệ hoá học

Mở đầu
Qua một số tài liệu nghiên cứu và lịch sử phát triển của ngành sản xuất
bia, ngời ta cho rằng cách đây hàng nghìn năm những ngời thổ dân ở vùng
Trung Cận Đông hay những ngời thổ dân Ai Cập đã biết chế biến một loại nớc
uống dới hình thức rất thô sơ và đơn giản, loại nớc uống này chính là nguồn
gốc ban đầu của một loại nớc giải khát mà hiện nay rất nhiều ngời a chuộng
và ngời ta vẫn thờng gọi là bia.
Công nghệ sản xuất bia du nhập vào Việt Nam là khá muộn so với các nớc trên thế giới, nhng với sự phát triển của nền kinh tế của thời kỳ mở cửa,
ngành bia dới sự chỉ đạo của Đảng và Nhà nớc đã đợc chú ý phát triển mạnh
trong những năm gần đây cụ thể là: năm 1990 là 100 triệu lít. 1997 là 670
triệu lít, đến nay bình quân đầu ngời khoảng 20 lít/ngời/năm.
Cho đến nay, ngoài các nhà máy bia lớn nh nhà máy bia Hà nội, nhà máy
bia Sài gòn với tổng công suất hàng triệu lít/năm, bên cạnh đó cũng đã xuất
hiện nhiều nhà máy sản xuất bia ở hầu hết các tỉnh và thành phố trên cả nớc.
Bia là loại đồ uống có độ cồn thấp, giàu dinh dỡng với hàm lợng CO2 khá
cao, giúp con ngời giải khát một cách triệt để khi uống, với hơng thơm đặc trng, vị đắng hài hoà, lớp bọt trắng mịn đã tạo nên tính chất cảm quan rất hấp
dẫn với con ngời.
Bia là loại sản phẩm thực phẩm bằng cách lên men dịch đờng ở nhiệt độ
thấp đợc chế biến từ malt đại mạch, gạo, hoa houblon và nớc. Ngoài hai sản
phẩm bậc nhất này còn vô số các hợp chất khác tuy ở vai trò và mức độ khác
nhau chúng đều tham gia vào việc định hình hơng vị của nhiều chỉ tiêu chất lợng khác của bia thành phẩm, ở tỉ lệ cân đối chúng tạo cho bia có tính chất
độc đáo mà không hề thấy ở bất kỳ sản phẩm nào khác.
Để phù hợp với túi tiền mà GDP đầu ngời ở nớc ta còn thấp, vì thế việc ra
đời các xởng sản xuất bia cỡ vừa và nhỏ có công nghệ hiện đại và chi phí đầu
t ít, vẫn đảm bảo chất lợng sản phẩm tốt đang là vấn đề rất cần thiết, phù hợp
với nhu cầu về bia ngày càng tăng. Từ những cơ sở trên mà em đã đợc giao
nhiệm vụ thực hiện đề tài đồ án tốt nghiệp: Thiết kế phân xởng sản xuất bia

với năng suất 5000 lít/ ngày.

Phần i: tổng

Trịnh Thợng Hng Lớp: QT&TB

quan về bia
1


Đồ án tốt nghiệp

Khoa công nghệ hoá học

I. thành phần và tính chất của bia:
I.1.Thành phần của bia:

Thành phần của bia phụ thuộc vào đặc tính nguyên liệu và tính chất các
quá trình công nghệ nhng chủ yếu là:
- Nớc: 80 ữ 90%
- Chất hoà tan chiếm: 5,5 ữ 10,7
(chủ yếu là: Gluxit 70% gồm Dextrin và các loại đờng Glucô, fructô,
pentô8 ữ 10% là các hợp chất chứa Nitơ trong đó 30 ữ 40% Protit phân tử lợng cao. 50 ữ 60%...).
- Chất khoáng chiếm: 3 ữ 4% chất hoà tan.
- CO2: 0,3 ữ 0,5%.
- Chất chát: 2,5 ữ 6%.
II.2.Tính chất của bia thành phẩm:
Đánh giá chất lợng của bia thờng dựa vào các chỉ tiêu sau đây:
2.1.Mùi và vị của bia:
Bia phải có mùi và vị đặc trng cho từng loại. Bia có mùi thơm của đại

mạch, vị đắng dễ chịu của hoa houblon và vị tê của CO 2 bão hoà, có vị đắng
dịu, ngon, bia không đợc có mùi chua, mốc, Mùi vị của bia phụ thuộc vào
các yếu tố chất lợng của nguyên liệu sử dụng nh malt, hoa houblon và nấm
men, chế độ lên men, bảo quản.
2.2. Màu sắc cảm quan:
Màu của bia phụ thuộc vào chất lợng của malt, thành phần của nớc và kỹ
thuật nấu. Màu sắc của bia phụ thuộc vào từng loại, đối với bia vàng thì màu
vàng rơm, sáng óng ánh và đạt tiêu chuẩn trong suốt.
2.3. Độ bền của bọt:
Đa số những loại đồ giải khát là khả năng tạo bọt và giữ bọt đợc lâu. Bọt
gồm những phần tử CO2 liên kết với nhau trên bề mặt bia. Chất lợng bọt bia có
thể xem nh là thời gian kể từ thời gian xuất hiện bọt cho đến lúc bọt tan và tốt
hay xấu phụ thuộc vào sự bão hoà CO2 trong bia. Các chất tạo bọt abumoza,
peptone, chất đắng hoa houblon.
2.4. Độ bền của bia:
Độ bền của bia là yếu tố quan trọng để đánh giá chất lợng của bia, bia
kém sẽ nhanh chóng bị hỏng, thời gian độ bền phụ thuộc vào sự lên men có
Trịnh Thợng Hng Lớp: QT&TB

2


Đồ án tốt nghiệp

Khoa công nghệ hoá học

hoàn toàn không và khi tàng trữ tránh sự xâm nhập của O 2. Lợng hoa houblon
càng lớn thì giúp cho bia càng bền. Nếu trong bia hàm lợng CO2 ít và trong
bia vẫn còn O2 ở dạng hoà tan là bia kém. Điều kiện tốt nhất để độ bền của bia
an toàn là ở nhiệt độ lạnh.

ii. giá trị dinh dỡng:

Bia có khả năng cung cấp năng lợng tơng đối lớn cho cơ thể con ngời, cứ
một lít bia có thể cho ta 400 ữ 600 kcal, mà năng lợng cần thiết cho cơ thể con
ngời bình thờng là 3000 ữ 3500kcal/ngày.
Trong bia còn có nhiều chất khoáng đặc biệt là: Ca, P và Mg. Lợng Ca
cần thiết cho cơ thể là 90mg trong khi đó cứ một lít bia có thể cung cấp cho cơ
thể là 20% lợng này.
Ngoài ra bia còn chứa một lợng nhỏ các chất kích thích, làm tăng sự tiêu
hoá thức ăn của dạ dày. Trong bia cũng chứa nhiều loại vitamin khác nhau
(tuy nhiên hàm lợng các vitamin này không nhiều) nh vitamin B1, B2,
vitaminH
So với chè và cà phê, bia không chứa các kim loại có hại. Còn so với rợu
thì hàm lợng rợu êtylic trong bia rất thấp do đó ảnh hởng xấu đến cơ thể là
không nhiều.
Tất cả những gì nói ở trên đã khẳng định một điều rằng, nên sử dụng bia
một cách hợp lý sẽ rất có lợi cho sức khoẻ, khi uống bia giúp cho con ngời
cảm thấy thoải mái dễ chịu.
iii. nguyên liệu sản xuất bia:

III.1. Malt đại mạch:
Malt đại mạch là nguyên liệu chính trong sản xuất bia thờng đợc nhập từ
nớc ngoài và đợc bảo quản ở nhiệt độ 33oC.
Malt là hạt thóc đại mạch đợc nảy mầm trong điều kiện nhiệt độ và độ
ẩm nhất định. Qua quá trình nảy mầm một lợng lớn enzim xuất hiện và tích tụ
trong hạt đại mạch. Trong đó chủ yếu là nhóm amylaza, ngoài ra còn có
proteaza và các enzim khác.
III.1.1. Cảm quan:
- Màu tơi, vỏ óng ánh.
- Vị và mùi: ngọt nhẹ, mùi không ủng, vị lạ, chua, mốc.

- Độ sạch: không lẫn tạp chất, không lép, vỡ và bị bệnh.
III.1.2. Tính chất vật lý:
- Dung trọng: 500 ữ 580 g/l.
Trịnh Thợng Hng Lớp: QT&TB

3


Đồ án tốt nghiệp

Khoa công nghệ hoá học

- Trọng lợng tuyệt đối: 28 ữ 38 g/1000 hạt.
- Kích thớc hạt: chiều rộng > 2,5 mm.
- Chiều dài mầm: từ 2/3 ữ 3/4 chiều dài hạt.
III.1.3. Thành phần hoá học:
Độ ẩm 7%.
Chất hoà tan: 65 ữ 82%.
Thành phần hoá học của malt tính theo chất khô.
Tinh bột: 60 ữ 65%.
Protid: 7 ữ 9%.
Cellulo: 4 ữ 6%.
Đạm hoà tan: 3%.
Chất béo: 2 ữ 3%.
Chất khoáng: 2,5 ữ 3%.
Saccarozo: 3 ữ 5%.
Đờng khử: 2 ữ 4%.
III.2. Hoa houblon:
Hoa houblon đóng vai trò quan trọng trong sản xuất bia. Trong hoa có
nhiều cấu tử có ý nghĩa đối với công nghệ làm bia nh các chất đắng. Nhờ có

hoa mà bia có vị đắng dễ chịu, có hơng thơm, bọt tan lâu. Bia bền trong thời
gian bảo quản kéo dài và ngoài ra nó có khả năng diệt trùng, tăng độ bền của
keo. Hoa houblon đợc đóng gói cẩn thận, phải bảo quản kho lạnh, tốt, nhiệt độ
từ 0,5 ữ 0,2 0C ở nhiệt độ cao không khí ẩm, ánh sáng mặt trời làm giảm phẩm
chất của hoa. Trong từng giai đoạn bảo quản. Hiện nay ngời ta sử dụng hoa dới hai dạng: hoa viên và cao hoa.
Thành phần hoá học của hoa houblon:
Độ ẩm: 12,5%.
Xơ: 13,3%.
Este: 0,4%.
Tro: 7,5%.
Các chất chứa Nitơ: 17,5%.
Chất đắng: 15 ữ 21%.
Tinh dầu thơm: 0,1 ữ 1%.
Trịnh Thợng Hng Lớp: QT&TB

4


Đồ án tốt nghiệp

Khoa công nghệ hoá học

Protid: 9 ữ 15%.
III.3. Nớc:
Nớc là một trong những nguyên liệu chính dùng để sản xuất bia, nó
chiếm khoảng 87 ữ 90%. Do đó thành phần và tính chất của nớc ảnh hởng trực
tiếp đến toàn bộ quá trình công nghệ và chất lợng thành phẩm sau này. Vì vậy
chất lợng nớc sử dụng phải khác nớc sinh hoạt. Tuỳ theo từng công đoạn khác
nhau mà yêu cầu về chất lợng nớc cũng khác nhau.
III.3.1. Yêu cầu cảm quan:

Nớc dùng để sản xuất bia phải trong suốt, không có mùi vị lạ.
III.3.2. Yêu cầu chất lợng nớc dùng trong công nghệ sản xuất bia:
Có độ cứng: từ mềm đến trung bình

: 4 ữ 50D.

Hàm lợng muối cácbonat không quá

: 50mg/lít.

Hàm lợng muối Mg2+ không quá

: 100mg/lít.

Hàm lợng muối clorua

: 75 ữ 150mg/lít.

Hàm lợng CaSO4

: 150 ữ 200mg/lít.

NH3 và muối NO2-

: không có.

Kim loại nặng (As, Ag)

: không có.

Hàm lợng Fe2+

: <0,3 mg/lít.

Vi sinh vật gây bệnh

: <100 tế bào/1cm3.

Trực khuẩn Ecoli

: < 3 tế bào/1cm3

pH

: 6,8 ữ 7.

III.4. Nấm men:
Nấm men đợc sử dụng trong sản xuất bia là loại vi sinh vật đơn bào thuộc
chủng loại saccharommyces. Nhiệt độ tối u cho sinh trởng của chúng là 25 ữ
300C nhng một số loài vẫn có thể phát triển tốt ở 2 ữ 30C. Chúng ngừng hoạt
động ở nhiệt độ > 400C và chết dần nhng chịu lạnh rất tốt (<-1800C).
Nấm men đóng vai trò quyết định trong sản xuất bia vì nó là nhân tố để
thực hiện quá trình chuyển hoá đờng thành cồn và tạo ra hơng vị đặc trng cho
từng loại.
III.5. Nguyên liệu thay thế (gạo):
Để hạ giá thành sản phẩm, cải tiến mùi vị của bia nhằm mục đích để đợc
lâu, trong quá trình sản xuất bia ngời ta thờng trộn một số đại mạch cha nảy
mầm hoặc các loại ngũ cốc khác thay thế nguyên liệu nảy mầm.
Trịnh Thợng Hng Lớp: QT&TB

5


Đồ án tốt nghiệp

Khoa công nghệ hoá học

Do nớc ta là nớc nông nghiệp nên gạo là loại nông sản phổ biến và giá
thành khá rẻ vì vậy ta chọn gạo làm nguyên liệu thay thế.
III.5.1. Các chỉ tiêu cảm quan của gạo:
Đồng nhất về kích thớc, màu sắc, không có hạt bị mốc, mối mọt, không
có mùi hôi.
Không có cát sạn.
Độ ẩm

: 12 ữ 14%.

Độ hoà tan

: 80 ữ 85%.

III.5.2. Thành phần hoá học của gạo:
: 70 ữ 75%.

Tinh bột
Các loại đờng

: 2 ữ 5%.

Protid

: 7 ữ 8%.

Chất béo

: 1 ữ 1,5%.

Chất khoáng

: 1 ữ 1,2%.

III.6. Chế phẩm enzim Termamyl 120L:
Sử dụng chế phẩm enzim Termamyl 120L để thuỷ phân tinh bột Đây là
chế phẩm dạng lỏng có chứa amylaza đợc sản xuất từ vi khuẩn Bacilis
Licheniformis của công ty Novo Đan mạch. Đây là loại enzim endo amylaza
có khả năng chịu đợc nhiệt độ lên tới 1200C. Enzim này xúc tác thuỷ phân
liên kết 1,4 glucozit một cách ngẫu nhiên. Vì vậy tinh bột nhanh chóng
bị thuỷ phân thành các dextrin phân tử lợng thấp, hoà tan trong nớc, làm giảm
độ nhớt của tinh bột đã đợc hồ hoá.
Ưu điểm của phơng pháp dùng Termamyl 120L so với phơng pháp không
sử dụng Termamyl 120L là:
- Tăng hiệu suất thu hồi chất hoà tan.
- Tăng đợc tỷ lệ thay thế.
- Có thể tăng nhiệt độ nồi hồ hoá lên đến nhiệt độ sôi mà vẫn đảm bảo
cho quá trình dịch hoá tốt.
- Thuỷ phân triệt để hơn.
III.7. Nguyên liệu phụ trợ:
Nguyên liệu phụ trợ trong sản xuất bia chủ yếu là axit, bột trợ lọc, nấm
men, chất tẩy rửa, vải lọc

Trịnh Thợng Hng Lớp: QT&TB

6


Đồ án tốt nghiệp

Khoa công nghệ hoá học

Axit có thể dùng là axit H3PO4 để điều chỉnh pH của dịch đến pH yêu
cầu.
Các chất dùng cho vệ sinh nh HNO3 , NaOH, HCl
Bột trợ lọc: sử dụng bột trợ lọc diatomit.

Phần ii: Công

nghệ sản xuất bia

I. phơng pháp đờng hoá:

Trịnh Thợng Hng Lớp: QT&TB

7


Đồ án tốt nghiệp

Khoa công nghệ hoá học

Đờng hoá rất quan trọng, nó ảnh hởng trực tiếp đến quá trình lên men và

sản phẩm sau này.
I.1. Mục đích:
Chiết đợc tối đa các chất có thể hoà tan trong các nguyên liệu và bỏ qua
các chất không hoà tan ra ngoài.
Có hai phơng pháp chính thờng đợc sử dụng để nấu nguyên liệu là phơng
pháp ngâm (trích ly) và phơng pháp đun sôi từng phần.
I.1.1. Phơng pháp ngâm (phơng pháp trích ly):
Khi sử dụng phơng pháp này, toàn bộ khối bột malt đợc đờng hoá cùng
một lúc, từ điểm nhiệt độ bắt đầu đến nhiệt độ cuối 76 0C, không có giai đoạn
đun sôi.
Ưu điểm: quá trình cơ giới hoá, tự động hoá dễ dàng, chế tạo thiết bị ít
tốn kém.
Nhợc điểm: vì chỉ đờng hoá tại một nhiệt độ nên không phát huy hết tác
dụng của enzim nên hiệu suất chiết thấp. Nếu sử dụng nguyên liệu thay thế sẽ
gây lãng phí rất lớn do không chiết hết đợc chất chiết có trong nguyên liệu
thay thế.
I.1.2. Đờng hoá có sử dụng phơng pháp đun sôi:
Phơng pháp này malt đợc trộn lẫn với nớc thành hồ malt, hồ malt đợc
chia thành từng phần. Các phần này sẽ đợc đờng hoá và đun sôi liên tiếp, sau
đó mới đợc hoà lẫn với khối cháo chính.
Ưu điểm: do dịch malt đợc đun sôi và duy trì tại nhiệt độ thích hợp cho
các enzim hoạt động nên hiệu suất chiết tăng, tạo môi trờng dinh dỡng đầy đủ
cho nấm men phát triển, tạo sự hài hoà giữa các thành phần trong bia. Có thể
sử dụng cho trờng hợp sử dụng các nguyên liệu thay thế.
Nhợc điểm: đun sôi nhiều lần dẫn đến khả năng các chất không có lợi
cho chất lợng bia chiết vào dịch nhiều, nếu không khống chế nhiệt độ để lên
quá cao thì sẽ tạo các sản phẩm có màu sẫm ảnh hởng đến chất lợng cảm quan
của bia. Nấu theo phơng pháp này tốn hơi, tốn thiết bị, đầu t ban đầu lớn.
Dựa vào các u nhợc điểm của hai phơng pháp kể trên ta dùng phơng pháp
đun sôi từng phần. Đây là phơng pháp đợc sử dụng phổ biến ở nớc ta hiện nay.

Phụ thuộc vào số phần của hồ malt chia ra để đờng hoá và đun sôi mà ngời ta
chia ra:đun sôi 3 phần, đun sôi 2 phần hay đun sôi 1 phần. So với hai phơng
pháp còn lại phơng pháp đun sôi 1 phần có u điểm hơn cả là vì thời gian nấu
đợc rút ngắn và quy trình nấu đơn giản. Phơng pháp nấu 1 phần thờng đợc ứng
dụng khi chế biến dịch đờng có hàm lợng chất hoà tan thấp. Vì vậy mà dùng
Trịnh Thợng Hng Lớp: QT&TB

8


Đồ án tốt nghiệp

Khoa công nghệ hoá học

enzim Termamyl 120L để dịch hoá nguyên liệu với tỷ lệ: 70% malt và 30%
gạo.
II. Phơng pháp lên men:

Trong sản xuất bia, thờng tiến hành lên men theo hai phơng pháp: lên
men cổ điển và lên men hiện đại. Cùng với hai phơng pháp này là các phơng
thức lên men khác nhau: lên men gián đoạn, liên tục và bán liên tục.
II.1. Chọn phơng pháp lên men:
Hiện nay có nhiều phơng pháp lên men, tuỳ theo thiết bị và chủng nấm
men đem sử dụng.
II.1.1. Theo thiết bi:
Có hai phơng pháp lên men: lên men cổ điển, và lên men hiện đại.
- Lên men cổ điển: Đặc điểm chính là hai quá trình lên men chính và lên
men phụ đợc tiến hành trong các thiết bị riêng biệt (ở hai phòng lạnh khác
nhau, có hệ thống bảo ôn lạnh khác nhau).
Ưu điểm: Nhiệt độ lên men thấp 6 ữ 90C nên thời gian lên men kéo dài,

sản phẩm thu đợc có hơng vị đậm đà.
Nhợc điểm: Tốn diện tích mặt bằng, tốn thiết bị, thời gian lên men dài,
năng suất giảm. hệ thống làm lạnh lớn, do vậy tốn chi phí đầu t. Việc vận
chuyển dịch lên men từ khu lên men chính sang khu lên men phụ gây tổn thất.
- Lên men gia tốc (lên men hiện đại): Với phơng pháp này quá trình lên
men chính và quá trình lên men phụ đợc tiến hành trong cùng một thiết bị
hình trụ đáy côn, có hệ thống áo lạnh bên ngoài để điều chỉnh nhiệt độ của hai
quá trình lên men. Nhiệt độ lên men chính 10 ữ 120C, lên men phụ 0 ữ 20C.
Ưu điểm: Thời gian lên men chính nhanh, rút ngắn hơn so với phơng
pháp lên men cổ điển. Thiết bị lên men gọn, không tốn diện tích mặt bằng
phân xởng.
Nhợc điểm: Thời gian lên men nhanh làm chất lợng bia có giảm tuy
nhiên không khác xa nhiều so với lên men cổ điển.
II.1.2. Theo chủng nấm men: Có hai phơng pháp lên men chìm và nổi.
- Lên men chìm: sử dụng chủng men Saccharomyces carlsbergensis
nhiệt độ lên men chính thích hợp 6 ữ 80C. Trong quá trình lên men, nấm men
lơ lửng dạng huyền phù trong dịch lên men.
Ưu điểm: dễ tách cặn nấm men sau khi lên men chính, thời gian lên men
lâu, chủng này còn sử dụng đợc cả đờng rafinoza, làm tăng hiệu suất lên men.
Trịnh Thợng Hng Lớp: QT&TB

9


Đồ án tốt nghiệp

Khoa công nghệ hoá học

Nhợc điểm: bia thu đợc vị nhạt.
- Lên men nổi: chủng nấm men Saccharomyces cerevisiae nhiệt độ lên

men cao hơn: 14 ữ 160C. Nấm men kết thành mảng nổi lên trên bề mặt dịch đờng.
Ưu điểm: bia có vị đậm hơn khi dùng chủng nấm men lên men chìm.
Nhợc điểm: khó tách cặn nấm men.
II.2. Chọn phơng thức lên men:
II.2.1. Lên men liên tục: Nguyên liệu vào liên tục, sản phẩm lấy ra liên tục.
Ưu điểm: công nghệ khép kín, hao tổn sản xuất ít, chất lợng bia đồng
đều, nâng cao năng suất thiết bị, hạ giá thành sản phẩm, dễ tự động hoá.
Nhợc điểm: thiết bị phức tạp cồng kềnh, đòi hỏi kiểm soát nghiêm ngặt,
khi bị nhiễm thì dễ nhiễm hàng loạt nên khó xử lý.
II.2.2. Lên men gián đoạn: Nguyên liệu đợc đa vào từng mẻ. Sản phẩm lấy ra
từng mẻ.
Ưu điểm: thiết bị đơn giản, dễ chế tạo, khi bị nhiễm thì dễ xử lý.
Nhợc điểm: năng suất thấp.
Do trình độ vận hành, thao tác vô trùng còn hạn chế nên ta chọn phơng
pháp lên men gián đoạn.
Từ những u nhợc điểm của các phơng pháp đã nêu ở trên, kết hợp với
điều kiện khách quan, tôi chọn phơng pháp lên men nh sau:
Phơng pháp lên men chìm bằng chủng Saccharomyces carlsbergensis
trong thiết bị lên men gia tốc hình trụ đáy côn. Phơng thức lên men gián đoạn,
không qua lên men sơ bộ.
III. Sơ đồ dây chuyền công nghệ sản xuất bia:
III.1. Sơ đồ dây chuyền công nghệ sản xuất bia:

Trịnh Thợng Hng Lớp: QT&TB

10


Đồ án tốt nghiệp

Khoa công nghệ hoá học

III.2. Thuyết minh dây chuyền công nghệ:

Gạo sau khi làm sạch đợc cân (1) định lợng cho một mẻ nấu sau đó đợc
đem vào nghiền ở máy nghiền búa (2) hay còn gọi là nghiền thô sau đó đa vào
nghiền trục (3) nghiền tinh, sau khi nghiền malt và gạo xong ta đem trộn với
nớc và đợc đa vào thùng trung gian (4) và (5). Sau khi trộn, hỗn hợp đợc đa
vào nồi hồ hoá (6) và nồi đờng hoá (7), ở nồi hồ hoá bột gạo đợc lót 5% bột
malt, trộn với nớc theo tỷ lệ 1:5 đợc hỗn hợp có nhiệt độ khoảng 500C, giữ
nhiệt độ khoảng 25 phút, có khuấy đều. Ta nâng nhiệt độ nồi cháo lên 87 0C
đây là nhiệt độ trơng nở của tinh bột, đạt nhiệt độ này ta giữ nhiệt độ trong 25
Trịnh Thợng Hng Lớp: QT&TB

11


Đồ án tốt nghiệp

Khoa công nghệ hoá học

phút. Sau đó dần hạ xuống khoảng720C bằng cách cho thêm dịch malt ở 5%,
giữ nhiệt độ này khoảng 30 phút, khi đó các enzim trong malt phân cắt mạch
của các phân tử tinh bột làm khối cháo loãng ra. Tiếp tục nâng nhiệt độ lên
1000C và giữ nhiệt độ này khoảng 20 phút. Kết thúc quá trình hồ hoá tinh bột.
Malt ở nồi (7) đợc phối trộn với nớc theo tỷ lệ 1:5 có nhiệt độ khoảng 35
ữ 37 C, cánh khuấy làm việc liên tục trong khoảng 30 phút. Bơm dịch cháo từ
nồi hồ hoá (6) sang nồi đờng hoá (7) bằng bơm ly tâm (27) đến khi nhiệt độ
đạt 520C thì dừng bơm và giữ nhiệt độ này khoảng 20 phút. Tiếp tục bơm toàn
bộ lợng dịch cháo còn lại sang nồi đờng hoá và điều chỉnh nhiệt độ của nồi đờng hoá ở 650C giữ nhiệt độ này 30 phút, rồi nâng nhiệt độ lên 76 0C giữ nhiệt

độ này 30 phút. Kết thúc quá trình đờng hoá.
0

Dịch malt sau khi đờng hoá đợc đa sang máy lọc ép khung bản (9) để
tách dịch đờng ra khỏi lớp bã malt và các chất không tan khác. Mục đích là
lọc dịch malt để tách dịch đờng ra khỏi dung dịch thuỷ phân nhằm tách phần
lỏng chứa các chất hoà tan khỏi phần bã không hoà tan. Hơi nớc đợc dùng để
rửa bã thu hồi những chất hoà tan còn bám ở bã và điều chỉnh khối dịch theo
yêu cầu. Kết thúc quá trình lọc dịch đờng, lúc này nhiệt độ khoảng 650C và
pH < 6, bã đợc đa sang thùng chứa (10).
Bơm dịch đờng sang nồi nấu hoa (11), ở đây xảy ra quá trình nấu dịch đờng với hoa houblon nhằm mục đích chiết rút các thành phần có trong hoa
houblon vào dịch hèm nh chất đắng, chất chát, tinh dầu thơm, polyphenol, các
hợp chất chứa Nitơ và các thành phần khác của hoa, tạo cho hoa có màu sắc,
vị đắng, hơng thơm đặc trng làm ổn định thành phần của bia, tăng độ bền sinh
học khả năng giữ bọt cho bia và làm bay hơi nớc để tăng nồng độ dịch hèm
lên 10 ữ 120S theo yêu cầu công nghệ.
Quá trình nấu hoa đợc diễn ra nh sau: dịch đờng sau khi lọc và rửa bã đợc
chuyển vào nồi nấu hoa, chúng đợc cấp nhiệt để nâng dần nhiệt độ lên 760C và
giữ nhiệt độ này khoảng 10 phút để đờng hoá nốt phần tinh bột còn lại trong
dịch đờng. Đun sôi khối dịch trong 5 phút rồi cho 1/2 lợng hoa dùng cho mẻ
nấu vào. Đun sôi khoảng 30 ữ 40 phút rồi cho 1/2 lợng hoa còn lại vào. Tiếp
tục đun sôi 30 phút thì kết thúc quá trình nấu hoa, dịch đờng khi ra khỏi nồi
nấu hoa phải đạt yêu cầu và pH ra khỏi nồi từ 5,3 ữ 5,6. Do đó trong quá trình
nấu hoa phải cho thêm phụ gia H3PO4 để điều chỉnh độ pH.
Dịch đờng sau khi nấu hoa houblon đợc bơm sang thiết bị xoáy lốc (12).
Mục đích của quá trình này là để tách bỏ bã hoa và các chất kết lắng ra khỏi
dịch đờng, đồng thời lợi dụng sự bay hơi của nớc để giảm nhiệt độ dịch đờng
từ 1000C xuống 900C.

Trịnh Thợng Hng Lớp: QT&TB

12


Đồ án tốt nghiệp

Khoa công nghệ hoá học

Quá trình lắng xoáy và làm nguội sơ bộ là để tạo điều kiện cho sự kết tủa
các cặn thô và cặn lắng của dịch đun hoa để tránh cho bia khỏi đục. Dịch đợc
bơm vào thùng theo phơng tiếp tuyến tạo thành dòng xoáy dới tác dụng của
lực hớng tâm cặn lắng và các chất không hoà tan có khối lợng lớn sẽ bị xoáy
vào giữa tâm thùng và lắng xuống đáy thùng, sau đó dịch đợc bơm sang thiết
bị làm lạnh nhanh còn cặn đợc dội nớc và xả ra ngoài. Thiết bị làm lạnh nhanh
(13) kiểu khung bản kín. Khi qua thiết bị làm lạnh đến nhiệt độ 60 0C xuống
nhiệt độ 12 ữ 140C và trải qua hai chế độ làm lạnh.
+ Cấp 1: tác nhân lạnh là nớc lã có nhiệt độ 200C làm lạnh dịch đờng
xuống 450C.
+ Cấp 2: chất tải lạnh là nớc muối hạ nhiệt độ xuống 12 ữ 140C.
Ra khỏi thiết bị làm lạnh nhanh dịch đờng có nhiệt độ 140C, độ pH = 5,5
đợc bổ xung oxy hoà tan rồi đợc bơm sang thiết bị lên men (14) theo đờng đáy
thiết bị cùng với lợng men giống dùng cho một mẻ nấu đợc lấy từ thùng gây
men (15), (16). Quá trình lên men là quá trình chuyển hoá các chất đờng, các
dextrin có phân tử lợng thấp, các hợp chất cao phân tử thành rợu, CO2 và các
sản phẩm phụ khác biến dịch đờng thành sản phẩm mong muốn là bia.
Thời gian lên men chính là 5 ữ 7 ngày, khi lên men chính kết thúc nhiệt
độ ở đáy thùng là 40C, rút hết men, đem rửa sạch ở thùng rửa men (17) rồi
chuyển sang thùng gây men (15), (16) để chuẩn bị cho mẻ mới. Sau đó toàn
bộ dịch đờng trong thùng đợc hạ xuống 0 ữ 20C, quá trình lên men phụ coi nh
đợc bắt đầu. Thời gian lên men phụ kéo dài từ 7 ữ 12 ngày lên men phụ kết

thúc, cặn men đợc tháo ra ngoài.
Bia non tạo thành đợc chuyển sang máy lọc (19) để loại bỏ các chất lơ
lửng ra khỏi bia. Các chất này bao gồm tế bào nấm men còn sót lại, các hạt
phân tán cơ học, các dạng keo
Thiết bị sử dụng để lọc bia là thiết bị lọc khung bản, sử dụng giấy lọc và
chất trợ lọc diatomit.
Trớc khi lọc hoà tan với bột trợ lọc bằng nớc sôi để nguội ở 300C trong
thùng hoà bột trợ lọc (18), dùng bơm đa sang máy lọc để tạo màng lọc cho
máy lọc. Sau đó tiến hành lọc bia.
Bia sau lọc đợc chuyển vào thiết bị tàng trữ bia tơi (20) ở nhiệt độ 0ữ10C.
Hàm lợng CO2 hoà tan trong bia tơi lúc này cha đạt đến hàm lợng cần thiết, vì
vậy ta bổ sung CO2 vào bia. Quá trình hấp thụ CO2 đợc thực hiện ngay trong
thiết bị tàng trữ bia với áp lực khoảng 3 ữ 4 kp/cm2 cho đến khi hàm lợng CO2
trong bia đạt chỉ tiêu tuỳ thuộc loại bia, bia hơi, bia chai. Sau đó bia đợc đa
sang phân xởng hoàn thiện. Một phần bia đợc chiết bock từ máy chiết bock
Trịnh Thợng Hng Lớp: QT&TB

13


Đồ án tốt nghiệp

Khoa công nghệ hoá học

(21) để cho sản phẩm bia hơi bán ra thị trờng. Phần còn lại đợc đa sang công
đoạn đóng chai, ở đây bia đợc chiết vào chai rồi chuyển sang hầm thanh trùng
và chuyển vào kho.

Phần III: Tính

cân bằng vật liệu

Yêu cầu thiết kế phân xởng nấu của nhà máy bia có năng suất 5000
lít/năm với sản lợng 40% bia hơi và 60% bia chai.
Sản phẩm bia hơi có nồng độ dịch đờng đem lên men là 100Bx, sản phẩm
bia chai có nồng độ dịch đờng đem lên men là 120Bx.
Trong quá trình sản xuất tổn thất ở các công đoạn là không thể tránh
khỏi. Do đó, trong quá trình tính toán cần phải tính đến tổn thất trong các
công đoạn, lợng tổn thất này phụ thuộc vào nhiều yếu tố : chất lợng nguyên
liệu, chế độ công nghệ, thiết bị.
Trịnh Thợng Hng Lớp: QT&TB

14


Đồ án tốt nghiệp

Khoa công nghệ hoá học

I. Tính cân bằng sản phẩm cho bia hơi:

I.1. Lợng bia và dịch đờng qua các giai đoạn :
Để đơn giản trong quá trình tính toán, ta tính cân bằng sản phẩm cho
1000 lít bia:
+ Giả sử tổn thất trong quá trình chiết bock là 1,5%. Vậy lợng bia trớc
khi chiết bock là:
1000
= 1015,22 lít.
1 0,015

+ Giả sử tổn thất trong quá trình sục CO 2 là 0,5%. Lợng bia trớc khi bão
hoà CO2 là:
1015,22
= 1020,32 lít.
1 0,005

+ Giả sử tổn thất trong quá trình lọc bia là 1%. Lợng bia trớc khi lọc là:
1020,32
= 1030,63 lít.
1 0,01

+ Giả sử tổn thất trong quá trình lên men chính và phụ là 4%. Lợng dịch
đờng đa vào để lên men chính và phụ là :
1030,63
= 1073,57 lít.
1 0,04

+ Giả sử tổn thất chung trong quá trình lắng trong và làm lạnh là 3%, thì
lợng dịch đờng đa vào quá trình này là:
1073,57
= 1106,77 lít.
1 0,03

+ Khi làm lạnh dịch đờng, thể tích dịch co 4%. Thể tích dịch đờng ở
100 C trớc khi lắng và làm lạnh nhanh là :
0

1106,77
= 1152,88 lít.
1 0,04

+ Dịch đờng 100S ở 200C có khối lợng riêng là d = 1,039 kg/lít. Khối lợng
dịch đờng sau quá trình đun hoa ở 200C là :
1106,77 ì 1,039 = 1149,93 kg.

Trong quá trình đun hoa coi lợng chất khô hoà tan bằng lợng chất khô
mất đi.
+ Lợng chất chiết có trong dịch đờng 10% (tức là độ Bx=10)đó là :
1149,93 ì 0,1 = 114,99 kg.

Trịnh Thợng Hng Lớp: QT&TB

15


Đồ án tốt nghiệp

Khoa công nghệ hoá học

+ Gọi tổn hao chất chiết trong quá trình nấu, lọc là 1,5%.
Lợng chất chiết cần thiết là :
114,99
= 116,74 lít.
1 0,015

I.2.Tính lợng nguyên liệu cho 1000 lít bia hơi 100S:
Malt:
Tỷ lệ sử dụng

: 70% nguyên liệu.

Malt có độ ẩm

: 7%.

Hệ số hoà tan

: 76%.

Tổn thất trong quá trình nghiền: 0,5%.
Gạo:
Tỷ lệ sử dụng

: 30% nguyên liệu.

Gạo có độ ẩm

: 13%.

Hệ số hoà tan

: 85%.

Tổn thất trong quá trình nghiền là 0,5%.
Gọi lợng malt cần dùng là M kg.
+ Lợng chất chiết thu đợc từ M kg malt là :
M ì (1 0,07) ì (1 0,005) ì 0,76 = 0,703M

+ Ta sử dụng 30% nguyên liệu thay thế là gạo. Vậy lợng gạo cần dùng là:
M ì 0,3

1 0,3

+ Lợng chất chiết thu đợc từ gạo là :
M ì 0,3
ì (1 0,005) ì (1 0,13) ì 0,85 = 0,315M
1 0,3

( Gạo có độ ẩm 13%, hệ số hoà tan 85%. Tổn thất trong quá trình nghiền
là 0,5%).
+ Tổng lợng chất chiết thu đợc là :
0,703M + 0,315M = 1,018M = 116,74kg

+ Lợng malt cần dùng là :
M =

116,74
= 114,67 kg
1,018

+ Lợng gạo cần dùng là :
Trịnh Thợng Hng Lớp: QT&TB

16


Đồ án tốt nghiệp
114,67 ì

Khoa công nghệ hoá học
0,3

= 49,14kg .
1 0,3

I.3. Tính lợng men giống:
Lợng men giống nuôi cấy tiếp vào trớc khi lên men chính (10% so với lợng dịch đa vào lên men ) là:
1073,57 ì 0,1 = 107,353 lít.

Lợng men sữa tiếp vào trớc khi lên men chính (1% so với lợng dịch đa
vào lên men ) là:
1073,57 ì 0,01 = 10,733 lít.

I.4. Tính lợng bã malt và gạo:
1.4.1.Lợng bã malt:
+ Chất khô không hoà tan từ malt là 24%
+ Giả sử độ ẩm của bã là 80% (độ ẩm phụ thuộc vào thiết bị lọc là máy
lọc).
+ Độ ẩm của malt là 7%.
+ Tổn thất khi nghiền là 0,5%.
+ Khối lợng malt đem nấu là 114,67 kg.
Khối lợng chất khô không hoà tan từ malt:
114,67 ì 0,24 ì 0,93 ì 0,995 = 25,47kg .

Vậy khối lợng bã malt ẩm là:
114,67 ì 0,24 ì 0,93 ì 0,995 ì

100%
= 127,35kg .
20%

I.4.2. Lợng bã gạo:

Chất khô không hoà tan của gạo là 15%.
Độ ẩm bã gạo và gạo lần lợt là 80% và 13%.
Tổn thất khi nghiền là 0,5%.
* Lợng chất khô không hoà tan từ gạo là:
49,14 ì 0,15 ì 0,87 ì 0,995 = 6,38kg .

Vậy lợng bã gạo ẩm là :
49,14 ì 0,995 ì 0,15 ì 0,87 ì

100%
= 31,9kg .
20%

Tổng lợng bã khô của gạo và malt là:
Trịnh Thợng Hng Lớp: QT&TB

17


Đồ án tốt nghiệp

Khoa công nghệ hoá học

6,38 + 25,47 = 31,85kg .

Tổng lợng bã gạo và malt ẩm là:
127,35 + 31,9 = 159,25kg .

* Lợng nớc trong bã (w=80%)là :
159,25 ì 0,8 = 127,4 kg.

I.5.Tính lợng nớc dùng cho nấu và rửa bã :
I.5.1. Trong nồi hồ hoá:
+ Lợng malt lót dùng là 5% khối lợng , vậy khối lợng nguyên liệu đi vào
nồi hồ hoá là:
49,14 ì 0,995 ì (1 + 0,05) = 51,34kg .

+ Tỷ lệ nớc và nguyên liệu là 5:1. Vậy lợng nớc đa vào nồi hồ hoá là:
51,34 ì 5 = 170kg .

+ Lợng nớc mà nguyên liệu đem vào nồi hồ hoá là:
49,14 ì 0,995 ì (0,13 + 0,05 ì 0,07) = 6,53kg. .

(với 0,13 là độ ẩm của gạo và 0,07 là độ ẩm của malt).
Vậy tổng lợng nớc trong nồi hồ hoá là:
170 + 6,53 = 176,53kg.

Kết thúc quá trình hồ hoá, dịch hoá, đun sôi thì lợng nớc ở nồi hồ hoá
bay hơi 5%. Vậy lợng nớc trong nồi hồ hoá còn lại là:
176,53 ì 0,95 = 167,7kg.

I.5.2. Lợng nớc trong nồi đờng hoá:
Lợng malt cần sử dụng là 114,67 kg
Do tổn thất khi nghiền là 0,5%
Lợng nguyên liệu cho vào nồi malt là (trừ 5% lợng malt lót)
114,67 ì 0,995 49,14 ì 0,995 ì 0,05 = 116,65kg.

Tỷ lệ nớc và nguyên liệu là 5:1
Lợng nớc cần cho vào nồi đờng hoá:
116,65 ì 5 = 558,26 lít.

Vậy lợng nớc ban đầu trong nồi malt là:
5 ì 116,65 + 116,65 ì 0,07 = 566,08kg.

(với 0,07 là độ ẩm của malt)
Trịnh Thợng Hng Lớp: QT&TB

18


Đồ án tốt nghiệp

Khoa công nghệ hoá học

Khi đờng hoá thì cho toàn bộ lợng dịch trong nồi hồ hoá sang nồi malt để
đờng hoá.
Do vậy tổng lợng nớc có trong nồi đờng hoá là:
167,7 + 566,08 = 733,78kg.

Khi kết thúc quá trình đờng hoá thì lợng nớc bay hơi 4%, vậy lợng nớc còn lại trong nồi đờng hoá là:
V0= 733,78 ì (1 0,04) = 704,43 kg.
Lợng nớc trớc khi lọc là: V0= 704,43 lít.
Tính lợng nớc rửa bã:
Thể tích dịch đờng khi kết thúc quá trình nấu hoa đi vào thiết bị lắng
xoáy là V1= 1152,88 lít (ta bỏ qua lợng nớc do hoa houblon mang vào):
Lợng nớc có trong dịch đờng khi kết thúc nấu hoa(dịch đờng100S) là:
V2= 1152,88 ì 0,9 = 1014,53 lít.
Vì khi nấu hoa thì lợng nớc bay hơi 10% nên lợng nớc cần thiết trong
dịch đờng trớc khi nấu hoa là V3:
1

1014,53
= 1127,26
V3 = V2 x 0,9 = 0,9
lít.

Gọi V4 là lợng nớc đi theo bã (độ ẩm của bã là W=80%, khối lợng
bã=16):
V4= 159,25 ì 0,8 = 127,6 lít.
Theo cân bằng sản phẩm ta có:
V0+ Vnớc rửa bã =V4+V3
Vnớc rửa bã = V4+V3- V0
V0: lợng nớc trớc khi lọc = 704,43 lít.
V4: lợng nớc đi theo bã = 127,6 lít.
V3: lợng nớc trớc khi nấu hoa = 1127,26 lít.
Vậy lợng nớc cần thiết để rửa bã là:
Vnớc rửa bã = 127,6 + 1127,26 704,43 = 550,43 lít.
Tính lợng nớc nấu:
Tổng lợng nớc dùng cho 2 nồi hồ hoá và đờng hoá để sản xuất ra 1000 lít
bia là V6:
V6 = 170 + 558,26 = 728,26 lít.
Trịnh Thợng Hng Lớp: QT&TB

19


Đồ án tốt nghiệp

Khoa công nghệ hoá học

I.6. Tính lợng hoa houblon:

Lợng hoa cần dùng dao động trong một giới hạn khá rộng, phụ thuộc vào
chất lợng hoa, loại hoaĐối với bia hơi ta chọn 2g hoa cánh/1lít bia hơi.
Vậy tổng lợng hoa cần dùng cho 1000 lít bia là:
2 ì 1000 = 2000 g/lít bia.

Trong bản đồ án này ta sử dụng 30% cao hoa và 70% hoa viên ta biết
rằng lợng chất đắng ở các loại hoa nh sau:
Biết 1 kg hoa viên bằng 1,4kg hoa cánh. Vậy lợng hoa viên là:
0,7 ì

2000
= 1000 g
1,4

Biết 1 kg cao hoa bằng 6 kg hoa cánh. Vậy lợng cao hoa là:
0,3 ì

2000
= 100 g
6

I.7. Tính lợng enzim Termamyl 120L, cho 1000 lít bia sản phẩm:
Sử dụng lợng enzim Termamyl 120L Với tỉ lệ 0,1% so với tổng lợng gạo.
Vậy lợng enzim Termamyl 120L là:
49,14 ì 0,995 ì 0,1% = 48,894 g .

I.8. Lợng bột trợ lọc (Diatomic):
Lợng bột trợ lọc tuỳ thuộc vào thiết bị lọc và bề mặt lọc. Thông thờng cứ
1000 lít bia cần 0,74 kg bột trợ lọc.
I.9. Tính các sản phẩm phụ :

I.9.1. Tính lợng bã hoa houblon:
Ta giả thiết lợng cao hoa hoà tan hết vào dịch đờng. Lợng bã hoa là do
chất không hoà tan trong hoa viên:
Chất khô không hoà tan của hoa houblon là 60% độ ẩm của bã hoa là:
W=85%.
Vậy khối lợng bã hoa là:
0,6 ì 1000 ì

100
= 4000 g = 4kg
15

Lợng nớc có trong bã hoa là:
4 ì 0,85 = 3,4kg = 3,4 lít.

I.9.2. Tính lợng cặn:
Cứ 1000 kg nguyên liệu cho 1,75 kg cặn lắng, độ ẩm W=80%.
Trịnh Thợng Hng Lớp: QT&TB

20


Đồ án tốt nghiệp

Khoa công nghệ hoá học

Nguyên liệu để sản xuất 1000 lít bia là:
114,67 + 49,14 = 163,81kg .

Sẽ cho lợng cặn là:

163,81
100
ì 1,75 ì
= 143,33kg .
100
20

I.9.3. Tính lợng sữa men:
Cứ 1000 lít bia cho 1,53 lít sữa men, độ ẩm 80%
I.9.4. Tính lợng CO2:
Theo phơng trình lên men:
C12H22O11

+ H20 = 4 C2H5OH

+

4CO2

Cứ 342 g maltoza tạo thành 176 g CO2 .
Dịch 100S có d = 1,039 kg/lít. Lợng dịch đờng đa vào lên men là: 107,36
lít.
Vậy khối lợng dịch đa vào lên men là:
1073,57 ì 1,039 = 1115,449kg .

Lợng chất chiết trong dịch lên men là: (Nồng độ 100S).
1115,44 ì 0,1 = 111,544kg .

Coi toàn bộ lợng đờng có trong dịch là maltoza và hiệu suất lên men là
55%. Lợng CO2 thu đợc là:

111,544 ì 0,55 ì

176
= 31,57 kg
342

Lợng CO2 hoà tan trong bia (2g CO2/ 1lít bia non) là:
1030,63 ì 2 = 2061,26 g = 2,06kg

Lợng CO2 thoát ra là:
31,57 2,06 = 29,51kg

ở 200C, 1at thì 1m3 CO2 cân nặng 1,832kg. Do đó thể tích bay ra là:
29,51
= 16,11 m3
1,832

Lợng CO2 cần bão hoà thêm để đạt 3,5 g/lít bia là:
1020,32 ì 3,5 1015,22 ì 2 = 1540,68 g = 1,541kg

Thể tích CO2 cần bão hoà thêm là:

Trịnh Thợng Hng Lớp: QT&TB

21


Đồ án tốt nghiệp

Khoa công nghệ hoá học

1,541
= 0,841 m3
1,832

II. Tính cân bằng sản phẩm cho bia chai 120S:

Đơn vị tính cho 1000 lít bia thành phẩm.
II.1. Tính lợng bia và dịch đờng qua các giai đoạn:
+ Gọi tổn thất ở khâu chiết chai là 4%. Lợng bia trớc khi chiết chai:
1000
= 1041,67 lít.
1 0,04

+ Gọi tổn thất do bão hoà CO2 là 0,5%. Lợng bia trớc khi bão hoà CO2
1041,67
= 1046,90 lít.
1 0,005

+ Gọi tổn thất quá trình lọc là 1%. Lợng bia đem đi lọc:
1046,9
= 1057,47 lít.
1 0,01

+ Gọi tổn thất trong quá trình lên men chính và phụ 4%. Lợng dịch đờng
đem đi lên men chính và phụ.
1057,47
= 1101,53 lít
1 0,04

+ Quá trình lắng trong và lạnh nhanh tổn thất chung là 3%. Vậy lợng
dịch đờng đa vào quá trình này là:
1101,53
= 1135,59 lít
1 0,03

+ Lợng dịch trớc khi làm lạnh xuống 200C (ở 1000C), co 4%
Vậy thể tích dịch đờng ở 1000C trớc khi lắng xoáy là:
1135,59
= 1182,91 lít.
1 0,04

+ Dịch đờng 120C ở 200C có khối lợng riêng là 1,048 kg/lít.
Khối lợng dịch đờng sau quá trình đun hoa ở 200C là :
1182,91 ì 1,048 = 1239,69kg .

Trong quá trình đun hoa ta coi lợng chất khô hoà tan bằng lợng chất khô
mất đi.
+ Lợng chất chiết có trong dịch đờng 12% là :
1239,69 ì 0,12 = 148,76kg .

Trịnh Thợng Hng Lớp: QT&TB

22


Đồ án tốt nghiệp

Khoa công nghệ hoá học

+ Giả sử tổn thất chất chiết trong quá trình nấu, lọc là 1,5%. Lợng chất
chiết cần thiết là :
148,76
= 151,03kg .
1 0,015

II.2. Tính lợng nguyên liệu cho 1000 lít bia chai 120S:
Gọi lợng malt cần dùng là M. (Malt có độ ẩm 7%, hệ số hoà tan 76%, tổn
thất trong quá trình nghiền 0,5%)
+ Lợng chất chiết thu đợc từ M kg malt là :
M ì (1 0,07) ì (1 0,005) ì 0,76 = 0,703M

+ Ta sử dụng 30% nguyên liệu thay thế là gạo. Vậy lợng gạo cần dùng là:
M ì 0,3
1 0,3

+ Lợng chất chiết thu đợc từ gạo là :
M ì 0,3
ì (1 0,005) ì (1 0,13) ì 0,85 = 0,315M
1 0,3

(Gạo có độ ẩm 13%, hệ số hoà tan 85%. Tổn thất trong quá trình nghiền
là 0,5%)
+ Tổng lợng chất chiết thu đợc là :
0,703M + 0,315M = 1,018M = 151,03kg .

+ Lợng malt cần dùng là :
M =

151,03

= 148,36kg .
1,018

+ Lợng gạo cần dùng là :
G = 148,36 ì

0,3
= 63,58kg .
0,7

II.3. Tính lợng bã malt và gạo :
II.3.1. Lợng bã malt:
+ Lợng chất khô không hoà tan từ malt là 24%, độ ẩm bã malt là 80% độ
ẩm của malt là 7%, khối lợng malt dùng là 148,36 kg, do tổn thất trong quá
trình nghiền là 0,5%:
Lợng chất khô không hoà tan từ malt là:
148,36 ì 0,995 ì 0,93 ì 0,24 = 32,95kg .

Vậy khối lợng bã malt ẩm là:

Trịnh Thợng Hng Lớp: QT&TB

23


Đồ án tốt nghiệp

Khoa công nghệ hoá học

148,36 ì 0,995 ì 0,93 ì 0,24 ì

100%
= 164,75kg .
20%

II.3.2. Lợng bã gạo:
Chất khô không hoà tan của gạo là 15% độ ẩm bã gạo và gạo lần lợt là:
80% và 13%.
Lợng chất khô không hoà tan từ gạo là:
63,58 ì 0,995 ì 0,15 ì 0,87 = 8,26kg .

Vậy lợng bã gạo ẩm là :
8,26 ì

100%
= 41,3kg .
20%

Tổng lợng bã khô của gạo và malt là:
8,26 + 32,95 = 41,21kg .

Tổng lợng bã gạo và malt ẩm là:
41,3 + 164,75 = 206,05kg .

Lợng nớc có trong bã là:
206,05 ì 0,8 = 164,84kg = 164,84 lít.

II.4. Tính lợng nớc dùng cho nấu và rửa bã :
II.4.1. Trong nồi hồ hoá:
+ Lợng malt lót dùng là 5% khối lợng , vậy khối lợng nguyên liệu đi vào

nồi hồ hoá là:
63,58 ì 0,995 ì (1 + 0,05) = 66,43kg .

+ Tỷ lệ nớc và nguyên liệu là 5:1. Vậy lợng nớc đa vào nồi hồ hoá là:
66,43 ì 5 = 332,15 lít.

+ Lợng nớc mà nguyên liệu đem vào nồi hồ hoá là:
63,58 ì 0,995 ì (0,13 + 0,05 ì 0,07) = 8,45kg = 8,45 lít.

(với 0,13 là độ ẩm của gạo và 0,07 là độ ẩm của malt)
Vậy tổng lợng nớc trong nồi hồ hoá là:
332,15 + 8,45 = 340,6 lít.

Kết thúc quá trình hồ hoá, dịch hoá, đun sôi thì lợng nớc ở nồi hồ hoá
bay hơi 5%. Vậy lợng nớc trong nồi hồ hoá còn lại là:
340,6 ì 0,995 = 323,57 kg = 323,57 lít.

II.4.2. Lợng nớc trong nồi đờng hoá:
Trịnh Thợng Hng Lớp: QT&TB

24


Đồ án tốt nghiệp

Khoa công nghệ hoá học

Lợng malt cần sử dụng là 148,36 kg
Do tổn thất khi nghiền là 0,5%
Lợng nguyên liệu cho vào nồi đờng hoá là (trừ lợng malt lót)

148,36 ì 0,995 63,58 ì 0,995 ì 0,05 = 144,64kg

(tỷ lệ nớc và nguyên liệu là 5:1)
Lợng nớc cần cho vào nồi đờng hoá là:
5 ì 144,46 = 722,3kg = 722,3 lít.

Vậy lợng nớc ban đầu trong nồi đờng hoá là:
5 ì 144,46 + 144,46 ì 0,07 = 732,41kg .

(với 0,07 là độ ẩm của malt)
Khi đờng hoá thì cho toàn bộ lợng dịch trong nồi hồ hoá chuyển sang nồi
đờng hoá để đờng hoá.
Do vậy tổng lợng nớc có trong nồi đờng hoá là:
323,57 + 732,41 = 1055,98kg = 1055,98 lít.

Khi kết thúc quá trình đờng hoá thì lợng nớc bay hơi 4%, vậy lợng nớc
còn lại trong nồi đờng hoá là:
V0= 1055,98 ì (1 0,04) = 101,38kg = 101,38 lít.
Lợng nớc trớc khi lọc là: V0=101,38 lít
Tính lợng nớc rửa bã:
Thể tích dịch đờng khi kết thúc quá trình nấu hoa đi vào thiết bị lắng
xoáy là V1= 1182,91 lít (ta bỏ qua lợng nớc do hoa houblon mang vào):
Lợng nớc có trong dịch đờng khi kết thúc nấu hoa (dịch đờng 120S) là:
V2= 1182,91 ì 0,88 = 1040,96 lít.
Vì khi nấu hoa thì lợng nớc bay hơi 10% nên lợng nớc cần thiết trong
dịch đờng trớc khi nấu hoa là V3:
V3=V2 ì

1 1040,96
=

= 1156,62 lít.
0,9
0,9

Gọi V4 là lợng nớc đi theo bã (độ ẩm của bã là W=80%, khối lợng bã ẩm
= 206,05):
V4= 206,05 ì 0,8 = 164,84kg .
Trịnh Thợng Hng Lớp: QT&TB

25