(Đồ án tốt nghiệp) thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng đại mạch năng suất 60 tấn nguyên liệungày

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA HÓA

THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT MALT VÀNG ĐẠI MẠCH
NĂNG SUẤT 60 TẤN NGUYÊN LIỆU/NGÀY
SINH VIÊN THỰC HIỆN: HUỲNH THỊ TỐ UYÊN
SỐ THẺ SINH VIÊN: 107140164
LỚP: 14H2B

Đà Nẵng – Năm 2019


TÓM TẮT

Tên đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng đại mạch năng suất 60 tấn nguyên
liệu/ngày
Sinh viên thực hiện: Huỳnh Thị Tố Uyên
Số thẻ sinh viên: 107140164
Lớp: 14H2B
Bản thuyết minh:
- Chương 1: Lập luận kinh tế kỹ thuật.
Lập luận kinh tế kỹ thuật cho biết: thị trường tiêu thụ, hệ thống giao thơng, vận
tải, tình trạng địa hình, nguồn cung ứng nguyên – nhiên vật liệu, thời tiết địa phương…
- Chương 2: Tổng quan.
Giới thiệu, trình bày cấu tạo, thành phần của đại mạch và malt; các biến đổi của
đại mạch trong sản xuất; tình hình sản xuất malt vàng trên thế giới và ở Việt Nam.
- Chương 3: Quy trình cơng nghệ sản xuất.
Trình bày sơ đồ và thuyết minh quy trình cơng nghệ sản xuất.
- Chương 4: Tính cân bằng vật chất.
Tính tốn chu trình, thời gian làm việc của tồn nhà máy. Tính tốn cân bằng vật

chất trong quá trình sản xuất malt vàng theo các thông số đã cho ban đầu.
- Chương 5: Tính và chọn thiết bị.
Tính tốn và chọn thiết bị phù hợp, đảm bảo hiệu quả kinh tế, kỹ thuật.
- Chương 6: Tính nhiệt – hơi – nước.
Tính năng lượng sử dụng và nhiên liệu tiêu tốn của các thiết bị sử dụng hơi – nhiệt,
tính nước cho sản xuất và sinh hoạt.
- Chương 7: Tổ chức và xây dựng nhà máy.
Tính tổ chức lao động và các cơng trình xây dựng đảm bảo kỹ thuật và kiến trúc
có tính kinh tế cho phù hợp với vị trí địa lí.
- Chương 8: Kiểm tra sản xuất và đánh giá chất lượng sản phẩm.
- Chương 9: An toàn lao động và vệ sinh nhà máy.
Bản vẽ (A0):
- Bản vẽ số 1: Sơ đồ quy trình cơng nghệ.
- Bản vẽ số 2: Mặt bằng phân xưởng sản xuất chính.
- Bản vẽ số 3: Mặt cắt phân xưởng sản xuất chính.
- Bản vẽ số 4: Bản vẽ sơ đồ hơi – nước.
- Bản vẽ số 5: Tổng mặt bằng nhà máy.


ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

CỘNG HỊA XÃ HƠI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA HÓA

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Họ tên sinh viên: Huỳnh Thị Tố Uyên

Lớp: 14H2B

Khoa: Hóa

Số thẻ sinh viên: 107140164
Ngành: Công nghệ thực phẩm

1. Tên đề tài đồ án:
Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng đại mạch năng suất 60 tấn nguyên liệu/ngày.
2. Đề tài thuộc diện: ☐ Có ký kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ đối với kết quả thực hiện
3. Các số liệu và dữ liệu ban đầu:
Năng suất nhà máy: 60 tấn nguyên liệu/ngày.
4. Nội dung các phần thuyết minh và tính tốn:
- Tóm tắt.
- Nhiệm vụ đồ án tốt nghiệp.
- Lời nói đầu và cảm ơn.
- Lời cam đoan.
- Mục lục.
- Danh sách các bảng, hình vẽ.
- Danh sách các kí hiệu.
- Chương 1: Lập luận kinh tế kỹ thuật.
- Chương 2: Tổng quan.
- Chương 3: Quy trình cơng nghệ sản xuất.
- Chương 4: Tính cân bằng vật chất.
- Chương 5: Tính và chọn thiết bị.
- Chương 6: Tính nhiệt – hơi – nước.
- Chương 7: Tổ chức và xây dựng của nhà máy.
- Chương 8: Kiểm tra sản xuất và đánh giá chất lượng sản phẩm.
- Chương 9: An toàn lao động và vệ sinh nhà máy.
- Kết luận.

- Tài liệu tham khảo.
5. Các bản vẽ, đồ thị (ghi rõ các loại và kích thước bản vẽ):
- Bản vẽ số 1: Sơ đồ quy trình cơng nghệ (kích thước khổ giấy A0).
- Bản vẽ số 2: Mặt bằng phân xưởng sản xuất chính (kích thước khổ giấy A0).
- Bản vẽ số 3: Mặt cắt phân xưởng sản xuất chính (kích thước khổ giấy A0).


- Bản vẽ số 4: Sơ đồ hơi – nước (kích thước khổ giấy A0).
- Bản vẽ số 5: Tổng mặt bằng nhà máy (kích thước khổ giấy A0).
6. Họ tên người hướng dẫn: ThS. Bùi Viết Cường
7. Ngày giao nhiệm vụ đồ án:23/01/2019
8. Ngày hoàn thành đồ án: 24/05/2019
TRƯỞNG BỘ MÔN

PGS.TS. Đặng Minh Nhật

Đà Nẵng, ngày 24 tháng 5 năm 2019
GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

ThS. Bùi Viết Cường



LỜI NÓI ĐẦU VÀ 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 tơi hồn thành được đồ án tốt nghiệp này, và cịn là

hành trang q báu để tơi bước vào đời một cách vững chắc và tự tin.
Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cơ 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 tơi trong suốt q trình học tập tại trường.
Tôi xin chân thành cảm ơn thầy Bùi Viết Cường, thầy là người đã chỉ bảo tận tình,
cho tơi những kiến thức cũng như những kinh nghiệm, tạo điều kiện thuận lợi cho tơi có
thể hồn thành được đồ án tốt nghiệp này. Qua đây tôi cũng gửi 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, tơi xin kính chúc q thầy cơ, gia đình và bạn bè dồi dào sức khỏe và
thành cơng trong sự nghiệp của mình.
Đà Nẵng, ngày 24 tháng 5 năm 2019
Sinh viên thực hiện

Huỳnh Thị Tố Uyên

i


CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan số liệu và kết quả tính tốn trong đồ án tốt nghiệp này là trung
thực và chưa được sử dụng để bảo vệ của một học vị nào. Mọi sự giúp đỡ cho việc thực
hiện đồ án này đã được cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong đồ án đã được chỉ rõ
nguồn gốc rõ ràng và được phép công bố.
Các giấy tờ quy định của nhà trường đã được tôi chuẩn bị đầy đủ. Bố cục và trình
bày bài thuyết minh, bản vẽ, các giấy tờ quy định cũng được thực hiện theo đúng hướng
dẫn của nhà trường.
Đà Nẵng, ngày 24 tháng 5 năm 2019
Sinh viên thực hiện

Huỳnh Thị Tố Uyên

ii


MỤC LỤC

Tóm tắt ..........................................................................................................................
Nhiệm vụ đồ án tốt nghiệp .............................................................................................
Lời nói đầu và cảm ơn ..................................................................................................i
Cam đoan ....................................................................................................................ii
Mục lục ..................................................................................................................... iii
Danh mục các bảng, hình vẽ ...................................................................................... vii
Danh sách các kí hiệu .................................................................................................. x
Lời mở đầu .................................................................................................................. 1
Chương 1: LẬP LUẬN KINH TẾ KỸ THUẬT ....................................................... 2
1.1. Sự cần thiết của việc xây dựng nhà máy .......................................................... 2
1.2. Cơ sở thiết kế ..................................................................................................... 2
1.2.1. Đặc điểm thiên nhiên và vị trí xây dựng nhà máy ............................................ 2
1.2.2.
1.2.3.
1.2.4.

Nguồn cung cấp nguyên liệu ........................................................................... 3
Hợp tác hóa ..................................................................................................... 4
Nguồn cung cấp nhiên liệu .............................................................................. 4

1.2.5.
1.2.6.

Nguồn cung cấp điện....................................................................................... 4
Nguồn cung cấp hơi ........................................................................................ 4

1.2.7.
1.2.8.
1.2.9.
1.2.10.

Nguồn cung cấp nước ..................................................................................... 4
Vấn đề thoát nước ........................................................................................... 4
Nguồn nhân lực ............................................................................................... 4
Thiết bị trong nhà máy .................................................................................... 5

1.2.11. Hệ thống giao thông ........................................................................................ 5
1.2.12. Thị trường tiêu thụ .......................................................................................... 5
Chương 2: TỔNG QUAN .......................................................................................... 6
2.1. Nguyên liệu đại mạch ........................................................................................ 6
2.1.1.
2.1.2.
2.1.3.
2.1.4.

Nguồn gốc và phân loại................................................................................... 6
Cấu tạo hạt đại mạch ....................................................................................... 7
Thành phần hóa học của hạt đại mạch ............................................................. 8
Chỉ tiêu chất lượng của đại mạch dùng để sản xuất malt................................ 12

2.2. Chất hỗ trợ kỹ thuật........................................................................................ 13
2.2.1. Nước ............................................................................................................. 13
2.2.2. Chất sát trùng ................................................................................................ 14

2.3. Các giai đoạn chính trong q trình sản xuất malt vàng đại mạch .............. 14
iii


2.3.1.
2.3.2.
2.3.3.

Quá trình ngâm hạt........................................................................................ 14
Quá trình ươm mầm ...................................................................................... 18
Quá trình sấy malt ......................................................................................... 22

2.4. Malt thành phẩm ............................................................................................. 24
2.4.1. Giới thiệu về malt vàng đại mạch .................................................................. 24
2.4.2. Chỉ tiêu chất lượng của malt vàng đại mạch .................................................. 25
2.5. Tình hình sản xuất malt vàng trên thế giới và tại Việt Nam ......................... 26
2.5.1.
2.5.2.

Tình hình sản xuất malt vàng trên thế giới..................................................... 26
Tình hình sản xuất malt vàng ở Việt Nam ..................................................... 27

Chương 3: QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ SẢN XUẤT ............................................ 28
3.1. Sơ đồ quy trình cơng nghệ sản xuất ............................................................... 28
3.2. Thuyết minh quy trình cơng nghệ sản xuất ................................................... 29
3.2.1. Nguyên liệu đại mạch.................................................................................... 29
3.2.2. Làm sạch và phân loại ................................................................................... 29
3.2.3. Rửa, sát trùng và ngâm hạt ............................................................................ 30
3.2.4.

Ươm mầm ..................................................................................................... 31

3.2.5.
3.2.6.
3.2.7.

Sấy malt ........................................................................................................ 33
Tách mầm, rễ ................................................................................................ 34
Bảo quản ....................................................................................................... 35

Chương 4: TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT ........................................................... 37
4.1. Các thông số ban đầu ...................................................................................... 37
4.1.1. Kế hoạch sản xuất của nhà máy ..................................................................... 37
4.1.2. Chọn các số liệu ban đầu của nguyên liệu ..................................................... 37
4.1.3. Chọn tiêu hao nguyên liệu qua từng công đoạn ............................................. 38
4.2. Tính cân bằng vật chất .................................................................................... 38
4.2.1. Tính cân bằng vật chất cho m (kg) nguyên liệu sản xuất trong một giờ ......... 38
4.2.2. Tính cân bằng vật chất theo kg/giờ ................................................................ 41
Chương 5: TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ ................................................................ 43
5.1.
5.2.
5.3.
5.4.

Silo chứa nguyên liệu đại mạch ...................................................................... 43
Thiết bị làm sạch và phân loại ........................................................................ 44
Bunke chứa nguyên liệu sau khi làm sạch và phân loại ................................ 44
Thiết bị rửa và ngâm đại mạch ....................................................................... 46

5.5.

5.6.
5.7.
5.8.

Thiết bị làm lạnh nước phục vụ cho quá trình ngâm .................................... 47
Thiết bị nén khí ............................................................................................... 48
Thiết bị ươm mầm ........................................................................................... 49
Thiết bị đảo malt ............................................................................................. 51
iv


5.9. Buồng xử lí khơng khí ..................................................................................... 52
5.10. Thiết bị sấy malt .............................................................................................. 52
5.11. Tính tốn và chọn các thiết bị phụ trợ cho q trình sấy .............................. 53
5.11.1. Tính tốn và chọn calorife ............................................................................. 53
5.11.2. Tính tốn và chọn lị hơi................................................................................ 58
5.11.3. Tính tốn và chọn cyclon .............................................................................. 59
5.11.4. Tính tốn và chọn quạt .................................................................................. 60
5.12. Thiết bị tách mầm, rễ ...................................................................................... 69
5.13. Thùng chứa mầm, rễ malt............................................................................... 70
5.14. Silo chứa malt .................................................................................................. 71
5.15. Thiết bị cân và đóng bao tự động ................................................................... 71
5.16. Tính và chọn gàu tải ........................................................................................ 72
5.16.1. Gàu tải vận chuyển đại mạch lên silo chứa .................................................... 72
5.16.2. Gàu tải vận chuyển đại mạch lên thiết bị làm sạch và phân loại (G2) ............ 73
5.16.3. Gàu tải vận chuyển đại mạch đã làm sạch lên bunke chứa (G3)..................... 74
5.16.4. Gàu tải vận chuyển đại mạch từ bunke chứa lên thiết bị rửa và ngâm (G4).... 74
5.16.5. Gàu tải vận chuyển malt tươi lên thiết bị sấy (G5) ......................................... 74
5.16.6. Gàu tải vận chuyển malt khô lên máy tách mầm rễ (G6) ............................... 75
5.16.7. Gàu tải vận chuyển mầm, rễ tách ra lên thùng chứa (G7) .............................. 75

5.16.8. Gàu tải vận chuyển matl sau khi tách mầm, rễ lên silo chứa malt (G8) .......... 75
5.16.9. Gàu tải vận chuyển matl thành phẩm lên thiết bị cân đóng bao tự động (G9) 75
5.17. Tính và chọn vít tải.......................................................................................... 76
5.17.1. Vít tải vận chuyển đại mạch vào silo chứa (V1) ............................................ 76
5.17.2. Chọn các vít tải khác ..................................................................................... 77
5.18. Tính và chọn băng tải ...................................................................................... 77
5.18.1. Băng tải vận chuyển đại mạch từ thiết bị rửa, ngâm đến thiết bị ươm (BT1) . 77
5.18.2. Băng tải vận chuyển đại mạch từ BT1 để phân phối vào catset ươm (BT1a) . 78
5.18.3. Băng tải vận chuyển malt tươi ra khỏi catset ươm (BT2) ............................... 78
5.18.4. Băng tải vận chuyển malt tươi từ BT2 đến G5 (BT2a) .................................. 78
Chương 6: TÍNH NHIỆT – HƠI – NƯỚC ............................................................. 82
6.1. Tính nhiệt......................................................................................................... 82
6.1.1. Tính cân bằng nhiệt cho q trình sấy lí thuyết.............................................. 82
6.1.2. Tính cân bằng nhiệt cho q trình sấy thực tế ................................................ 86
6.1.3. Cân bằng nhiệt cho nhiên liệu đốt ................................................................. 88
6.2. Tính nước......................................................................................................... 89
6.2.1. Nước dùng cho sản xuất ................................................................................ 89
v


6.2.2. Nước dùng cho sinh hoạt............................................................................... 90
6.2.3. Tổng lượng nước dùng cho nhà máy trong một ngày ..................................... 91
Chương 7: TỔ CHỨC VÀ XÂY DỰNG CỦA NHÀ MÁY .................................... 92
7.1. Tính tổ chức nhà máy...................................................................................... 92
7.1.1. Sơ đồ hệ thống tổ chức của nhà máy ............................................................. 92
7.1.2.
7.1.3.

Chức năng công việc ..................................................................................... 92
Tổ chức lao động của nhà máy ...................................................................... 93

7.2. Tính xây dựng.................................................................................................. 95
7.2.1. Kích thước các cơng trình ............................................................................. 95
7.2.2. Tính hệ số xây dựng .................................................................................... 100
Chương 8: KIỂM TRA SẢN XUẤT VÀ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM
...................................................................................................................... 101
8.1. Mục đích ........................................................................................................ 101
8.2. Kiểm tra sản xuất .......................................................................................... 101
8.2.1. Kiểm tra đại mạch ....................................................................................... 101
8.2.2.

Kiểm tra các chỉ tiêu của nước .................................................................... 101

8.2.3. Kiểm tra quy trình sản xuất ......................................................................... 101
8.3. Đánh giá chất lượng của malt vàng .............................................................. 102
8.3.1. Chỉ tiêu cảm quan ....................................................................................... 102
8.3.2.

Chỉ số cơ học .............................................................................................. 102

8.3.3. Chỉ số hóa học............................................................................................. 103
Chương 9: AN TOÀN LAO ĐỘNG VÀ VỆ SINH NHÀ MÁY ........................... 106
9.1. An toàn lao động............................................................................................ 106
9.1.1. Những nguyên nhân gây ra tai nạn .............................................................. 106
9.1.2. Những biện pháp hạn chế tai nạn lao động .................................................. 106
9.1.3. Những yêu cầu về an toàn lao động ............................................................. 106
9.2. Vệ sinh nhà máy ............................................................................................ 108
9.2.1. Vệ sinh cá nhân ........................................................................................... 108
9.2.2.
9.2.3.

9.2.4.
9.2.5.

Vệ sinh nhà máy.......................................................................................... 108
Vệ sinh thiết bị ............................................................................................ 108
Xử lí nước thải ............................................................................................ 109
Xử lí nước ................................................................................................... 109

KẾT LUẬN ............................................................................................................ 110
TÀI LIỆU THAM KHẢO ..................................................................................... 111

vi


DANH MỤC CÁC BẢNG, HÌNH VẼ

Bảng 2.1 Những thành phần chính của đại mạch (tính theo % chất khơ) .................... 12
Bảng 2.2 Động thái hút nước của hạt có độ lớn khác nhau ......................................... 15
Bảng 2.3 Các phương pháp ngâm hạt ......................................................................... 16
Bảng 2.4 Các phương pháp ươm mầm ....................................................................... 21
Bảng 2.5 Các phương pháp sấy .................................................................................. 23
Bảng 2.6 Những thành phần chính của malt (tính theo % chất khơ) ........................... 26
Bảng 4.1 Biểu đồ sản xuất của nhà máy ..................................................................... 37
Bảng 4.2 Mức tiêu hao và tổn thất qua các công đoạn ................................................ 38
Bảng 4.3 Bảng tổng kết cân bằng vật chất cho lượng nguyên liệu tính theo giờ ......... 41
Bảng 4.4 Bảng tổng kết cho các chất hỗ trợ trong q trình tính theo giờ................... 42
Bảng 5.1 Thơng số kỹ thuật của silo chứa SCE920/15T60 ......................................... 43
Bảng 5.2 Thông số kỹ thuật thiết bị phân loại và làm sạch theo kích thước 5XZ – 5 của
CTGRAIN ................................................................................................................. 44
Bảng 5.3 Thông số kỹ thuật của bunke chứa nguyên liệu sau làm sạch và phân loại .. 46

Bảng 5.4 Thông số kỹ thuật của thiết bị rửa và ngâm đại mạch .................................. 47
Bảng 5.5 Thông số kỹ thuật của thiết bị làm lạnh nước KLSW – 080D Kuenling ..... 48
Bảng 5.6 Thơng số kỹ thuật của thiết bị nén khí AIR – ONE R7 ................................ 48
Bảng 5.7 Chiều dày các lớp hạt trong các ngăn ươm ................................................. 49
Bảng 5.8 Chiều dài của các ngăn ươm mầm............................................................... 50
Bảng 5.9 Thông số kỹ thuật của thiết bị ươm mầm .................................................... 51
Bảng 5.10 Thơng số kỹ thuật của thiết bị đảo malt có nhãn hiệu Alibaba ................... 51
Bảng 5.11 Thông số kỹ thuật của buồng xử lí khơng khí ............................................ 52
Bảng 5.12 Thơng số kỹ thuật của thiết bị sấy malt E2 12C của hãng Zanin ............... 53
Bảng 5.13 Thông số kỹ thuật của nồi hơi WNS3........................................................ 58
Bảng 5.14: Thông số kỹ thuật của cyclon................................................................... 59
Bảng 5.15: Các trở lực của thiết bị sấy ....................................................................... 60
Bảng 5.16: Bảng tổng kết thông số của calorife ......................................................... 60
Bảng 5.17 Thông số kỹ thuật của quạt ly tâm DWP – 3.1 9,25l.................................. 68
Bảng 5.18 Thông số kỹ thuật của quạt ly tâm DWP – 3.2 9,25l.................................. 69
Bảng 5.19 Thông số kỹ thuật của thiết bị tách mầm rễ hiệu Xianye ........................... 69
Bảng 5.20 Thông số kỹ thuật của thùng chứa mầm, rễ malt ....................................... 70
Bảng 5.21 Thông số kỹ thuật của silo chứa malt SCE920/15T60 ............................... 71
Bảng 5.22 Thông số kỹ thuật của hệ thống cân và đóng bao tự động ......................... 71
vii


Bảng 5.23 Bảng tổng kết các thiết bị sử dụng trong nhà máy ..................................... 79
Bảng 5.24 Bảng tổng kết các thiết bị gàu tải trong phân xưởng sản xuất .................... 80
Bảng 5.25 Bảng tổng kết các vít tải sử dụng trong nhà máy ....................................... 80
Bảng 5.26 Bảng tổng kết các băng tải sử dụng trong nhà máy.................................... 81
Bảng 6.1 Bảng thành phần của nhiên liệu đốt ............................................................ 89
Bảng 6.2 Bảng thông số kỹ thuật của bơm ly tâm Pentax CM100-160 ....................... 91
Bảng 7.1 Bảng tổng kết số lao động gián tiếp ............................................................ 94
Bảng 7.2 Bảng tổng kết số lao động trực tiếp ............................................................. 94

Bảng 7.3: Bảng tổng hợp diện tích các phịng trong khu nhà hành chính .................... 96
Bảng 7.4 Bảng tổng kết tính xây dựng ....................................................................... 99
Hình 1.1 Sơ đồ quy hoạch khu cơng nghiệp Hịa Khánh ............................................. 3
Hình 2.1 Hình ảnh đại mạch đa hàng và đại mạch hai hàng ......................................... 6
Hình 2.2 Cấu tạo hạt đại mạch ..................................................................................... 7
Hình 2.3 Cấu tạo vỏ đại mạch ...................................................................................... 7
Hình 2.4 Malt vàng đại mạch ..................................................................................... 25
Hình 2.5 Diễn biến giá đại mạch giai đoạn 2008 ÷ 2018 và dự báo giai đoạn 2019 ÷
2013........................................................................................................................... 27
Hình 3.1 Sơ đồ quy trình cơng nghệ sản xuất ............................................................. 28
Hình 3.2 Cấu tạo máy phân loại bằng lưới sàng và khơng khí ................................... 29
Hình 3.3 Cấu tạo thiết bị rửa và ngâm hạt .................................................................. 31
Hình 3.4 Cấu tạo của buồng xử lí khơng khí .............................................................. 32
Hình 3.5 Cấu tạo của thiết bị ươm mầm trong ngăn có “luống di động” hệ Ostertag .. 33
Hình 3.6 Cấu tạo thiết bị sấy malt E2 12C của hãng Zanin......................................... 34
Hình 3.7 Cấu tạo thiết bị tách mầm rễ ........................................................................ 35
Hình 5.1 Cấu tạo silo chứa nguyên liệu SCE920/15T60 ............................................. 43
Hình 5.2 Thiết bị phân loại và làm sạch theo kích thước 5XZ – 5 của CTGRAIN ...... 44
Hình 5.3 Cấu tạo của bunke chứa nguyên liệu............................................................ 45
Hình 5.4 Thiết bị làm lạnh nước KLSW – 080D Kuenling ......................................... 48
Hình 5.5 Thiết bị nén khí AIR – ONE R7 .................................................................. 49
Hình 5.6 Thiết bị ươm mầm ....................................................................................... 51
Hình 5.7 Thiết bị đảo malt có nhãn hiệu Alibaba ....................................................... 52
Hình 5.8 Thiết bị sấy malt E2 12C của hãng Zanin .................................................... 53
Hình 5.9 Lị hơi WNS3 .............................................................................................. 58
Hình 5.10 Cấu tạo của cyclon .................................................................................... 59
Hình 5.11 Cấu tạo của khuỷu ..................................................................................... 66
Hình 5.12 Quạt ly tâm DWP – 3.1 9,25l .................................................................... 68
viii

Hình 5.13 Thiết bị tách mầm rễ hiệu Xianye .............................................................. 70
Hình 5.14 Thùng chứa mầm, rễ.................................................................................. 70
Hình 5.15 Hệ thống cân và đóng bao tự động ............................................................ 72
Hình 6.1 Đồ thị I - X.................................................................................................. 83
Hình 7.1 Sơ đồ hệ thống tổ chức nhà máy .................................................................. 92

ix


DANH SÁCH CÁC KÍ HIỆU

KÍ HIỆU:
- t: nhiệt độ.
- T: thời gian.
- L: chiều dài.
- W: chiều rộng.
- H: chiều cao.
- D: đường kính.

x


Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng đại mạch năng suất 60 tấn nguyên liệu/ngày

LỜI MỞ ĐẦU

Cùng với sự phát triển của nền kinh tế thế giới, Việt Nam đang dần tự vươn lên và
khẳng định mình, vì vậy đời sống vật chất và tinh thần của người dân không ngừng được
nâng cao. Để đáp ứng nhu cầu của người tiêu dùng, các ngành cơng nghiệp nói chung

và cơng nghiệp thực phẩm nói riêng đã nhanh chóng hồn thiện và cho ra đời các loại
sản phẩm mới phong phú, đa dạng về chủng loại, trong đó có bia – đồ uống được ưa
chuộng hầu hết các nước trên thế giới, mà nguyên liệu chính để sản xuất bia là malt.
Malt là sản phẩm được chế biến từ các hạt hịa thảo như đại mạch, tiểu mạch, thóc...
sau khi cho nảy mầm ở điều kiện nhân tạo và sấy đến độ ẩm nhất định với những điều
kiện bắt buộc. Malt là một loại bán thành phẩm nhưng rất giàu chất dinh dưỡng: chứa
16 ÷ 18% các chất phân tử dễ hòa tan, chủ yếu là đường đơn giản, dextrin bậc thấp, các
acid amin, các chất khống, các nhóm vitamin và đặc biệt là các hệ enzyme phong phú,
chủ yếu là protease và amylase… Malt đại mạch không những là tác nhân đường hóa
mà cịn là ngun liệu chính để sản xuất các loại bia. Ngồi ra malt cịn được dùng để
chế biến các loại thực phẩm có chất lượng cao như bột dinh dưỡng cho trẻ em, các loại
đồ uống tổng hợp cho người già và phụ nữ có thai…
Với mức độ cơng nghiệp hóa, hiện đại hóa như hiện nay thì nhu cầu về bia ngày
càng tăng lên nhanh chóng và yêu cầu trước mắt là phải chủ động được nguồn nguyên
liệu trong nước. Vì thế sản xuất malt là một trong những hướng phát triển đầy tiềm năng
của ngành công nghiệp nước ta và sẽ mang lại nguồn lợi vô cùng to lớn. Tuy nhiên ở
nước ta hiện nay với điều kiện nhiệt đới khắc nghiệt không phù hợp để trồng và phát
triển đại mạch nên toàn bộ lượng malt cần cho quá trình sản xuất đều được nhập khẩu
từ các nước châu Âu. Trước tình hình đó thì việc thiết kế và xây dựng nhà máy sản xuất
malt là rất cần thiết, do đó tơi đã chọn đề tài tốt nghiệp của mình là “Thiết kế nhà máy
sản xuất malt vàng đại mạch năng suất 60 tấn nguyên liệu/ngày”.

Sinh viên thực hiện: Huỳnh Thị Tố Uyên

Giảng viên hướng dẫn: ThS. Bùi Viết Cường

1


Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng đại mạch năng suất 60 tấn nguyên liệu/ngày

Chương 1: LẬP LUẬN KINH TẾ KỸ THUẬT

1.1. Sự cần thiết của việc xây dựng nhà máy
Trước sự phát triển của nền kinh tế như hiện nay thì đời sống con người ngày càng
được nâng cao, nhu cầu sử dụng các sản phẩm thực phẩm là rất lớn và đa dạng. Vì vậy
hàng loạt các nhà máy thực phẩm được mọc lên như nhà máy bánh kẹo, nhà máy bia,
nhà máy nước giải khát… Trong đó nhà máy sản xuất bia ngày càng được mở rộng và
tăng năng suất để phục vụ nhu cầu gia tăng của người tiêu dùng.
Nguyên liệu chính để sản xuất bia là malt đại mạch nhưng với khí hậu nước ta thì
khơng thích hợp cho việc trồng cây đại mạch, xứ sở của chúng là từ các nước Tây Âu.
Chính vì vậy mà phải nhập malt từ nước ngồi về nên giá cả thị trường của sản phẩm
cũng tăng lên. Mặt khác Việt Nam là thành viên của tổ chức WTO nên vấn đề về chất
lượng và giá cả rất quan trọng vì phải chịu sự cạnh tranh rất lớn, gây khó khăn cho các
nhà thực phẩm. Bởi vì lẽ đó nên để sản xuất ra các sản phẩm tốt và có giá thành hợp lí
thì giải pháp tốt nhất là có nguồn cung cấp nguyên liệu chất lượng và rẻ tiền. Do đó,
việc xây dựng nhà máy malt vàng là hết sức cần thiết, mang lại nhiều ý nghĩa kinh tế
như: góp phần làm tăng ngân sách cho nhà nước, giải quyết công ăn việc làm cho người
lao động nhằm giảm thiểu tệ nạn xã hội, chủ động hơn về nguồn nguyên liệu, giảm giá
thành sản phẩm, tăng tính cạnh tranh cho các sản phẩm bia rượu nước ta…
Sau khi nghiên cứu khả năng cung cấp nguồn 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, tơi quyết
định chọn khu cơng nghiệp Hịa Khánh, thành phố Đà Nẵng để đặt nhà máy.
1.2. Cơ sở thiết kế
1.2.1. Đặc điểm thiên nhiên và vị trí xây dựng nhà máy
Đà Nẵng là một thành phố lớn của cả nước và là trung tâm kinh tế của miền Trung
với nền kinh tế đang phát triển, thu hút nhiều sự đầu tư trong và ngồi nước. Đà Nẵng
cịn nằm trên trục đường chính của cửa ngõ hành lang Đơng – Tây, có vị trí trọng yếu
cả về kinh tế – xã hội và quốc phòng – an ninh; là đầu mối giao thông quan trọng
về đường bộ, đường sắt, đường biển và đường hàng không. Hành lang Đông – Tây giúp

đẩy mạnh hợp tác kinh tế, văn hóa, xã hội giữa các địa phương; giảm chi phí vận tải,
giúp cho việc vận chuyển hàng hóa và hành khách đạt hiệu quả cao hơn; góp phần xóa
đói, giảm nghèo [16].
Đà Nẵng với hướng gió chủ đạo là hướng Đơng Nam, khí hậu nhiệt đới gió mùa
điển hình, nhiệt độ cao và ít biến động. Mỗi năm có hai mùa rõ rệt: mùa mưa từ tháng
chín đến tháng mười hai và mùa khô từ tháng một đến tháng tám, thỉnh thoảng có những
Sinh viên thực hiện: Huỳnh Thị Tố Uyên

Giảng viên hướng dẫn: ThS. Bùi Viết Cường

2


Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng đại mạch năng suất 60 tấn nguyên liệu/ngày

đợt rét mùa đông nhưng khơng đậm và khơng kéo dài. Nhiệt độ trung bình hàng năm
khoảng 25,8°C. Độ ẩm khơng khí trung bình là 83,4%. Lượng mưa trung bình hàng năm
là 2504,57 mm [17].
Nhà máy sẽ được xây dựng tại khu cơng nghiệp Hịa Khánh bởi vì những lí do sau:
- Khu cơng nghiệp Hịa Khánh có diện tích 423,5 ha, nằm gần đường quốc lộ 1A,
cách ga Đà Nẵng 9 km, sân bay 10 km, cảng Tiên Sa 20 km, cảng Sông Hàn 13 km,
cảng biển Liên Chiểu 5 km [18].
- Trong khu cơng nghiệp tập trung nhiều nhà máy nên ta có thể tận dụng những
điều kiện, cơ sở hạ tầng có sẵn, đồng thời liên kết với các doanh nghiệp trong khu công
nghiệp về vấn đề xử lý nước thải, nguồn cung cấp nước… để giảm chi phí đầu tư.
- Tại đây có nguồn lao động lớn.
- Là trung tâm để cung cấp nguyên liệu cho các nhà máy bia như: bia Lager, bia
Larue, bia Huda, bia Dung Quất, bia Quy Nhơn…

Hình 1.1 Sơ đồ quy hoạch khu cơng nghiệp Hịa Khánh [18]

Vì vậy với điều kiện khí hậu và địa hình như thế, việc thiết kế và xây dựng nhà
máy sản xuất malt ở đây là rất hợp lí.
1.2.2. Nguồn cung cấp nguyên liệu
Đối với các nhà máy thực phẩm nói chung và sản xuất malt nói riêng thì vấn đề
cung cấp nguyên liệu là rất quan trọng, do đó cần phải có nguồn nguyên liệu ổn định.
Đại mạch là một lồi cây khơng thích hợp với khí hậu nước ta, vì vậy nguồn cung cấp
nguyên liệu cho nhà máy sẽ được nhập từ Australia và các nước Tây Âu. Với hệ thống
giao thông của thành phố và cảng, sân bay lớn thì việc nhập khẩu và vận chuyển nguyên
liệu sẽ rất là thuận tiện và nhanh chóng.
Sinh viên thực hiện: Huỳnh Thị Tố Uyên

Giảng viên hướng dẫn: ThS. Bùi Viết Cường

3


Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng đại mạch năng suất 60 tấn nguyên liệu/ngày

1.2.3. Hợp tác hóa
Là khu cơng nghiệp với nhiều loại hình nhà máy khác nhau nên việc hợp tác hoá
giữa các nhà máy đem lại thuận lợi lớn về mặt kinh tế như liên kết với nhà máy bao bì,
nhựa... tạo sự phát triển bền vững.
Trong khu cơng nghiệp Hịa Khánh cịn có nhiều cơng ty đã được xây dựng và hoạt
động, các cơng trình hạ tầng như hệ thống cấp điện, cấp nước, đường giao thông, thông
tin liên lạc... đã được xây dựng, sẵn sàng phục vụ cho các dự án đầu tư.
1.2.4. Nguồn cung cấp nhiên liệu
Nhà máy sử dụng nguồn nhiên liệu là dầu Fuel oil (FO), xăng được cung cấp từ
các công ty xăng dầu Petrolimex lớn tại địa phương để cung cấp cho lị hơi và vận hành
ơ tơ. Nguồn gốc của các loại nhiên liệu này được lấy từ các mỏ dầu mỏ và được sản xuất
tại nhà máy lọc dầu Dung Quất (Quảng Ngãi), sau đó vận chuyển về các cửa hàng

Petrolimex trên toàn quốc.
1.2.5. Nguồn cung cấp điện
Trong nhà máy sử dụng điện để vận hành thiết bị, chiếu sáng, phục vụ cho sinh
hoạt… Nguồn điện cung cấp cho nhà máy sẽ được lấy từ mạng lưới điện quốc gia thông
qua trạm biến áp trong khu vực. Ngồi ra nhà máy cịn lắp đặt máy phát điện dự phịng
để phịng ngừa các tình huống khẩn cấp như mất điện hoặc các sự cố liên quan.
1.2.6. Nguồn cung cấp hơi
Hơi được sử dụng để vận hành thiết bị. Do vậy nhà máy cần lắp đặt lò hơi với cơng
suất hợp lí, phù hợp với năng suất. Nước dùng cho lị hơi phải đảm bảo chỉ tiêu hóa lí
cần thiết để vừa kéo dài tuổi thọ của lò hơi vừa đảm bảo an tồn cho cơng nhân vận
hành. Trước khi vào lị hơi thì nước cần được xử lí qua hệ thống riêng.
1.2.7. Nguồn cung cấp nước
Nước đóng vai trị rất quan trọng, được dùng vào nhiều mục đích khác nhau, do đó
nguồn nước được lấy từ nhà máy nước trong khu cơng nghiệp. Ngồi ra để đảm bảo cho
việc sản xuất liên tục, nhà máy cần đào thêm giếng nhưng nước được xử lí trước khi vào
sản xuất. Tùy thuộc vào mục đích sử dụng và từng cơng đoạn mà yêu cầu về chất lượng
nước cũng khác nhau, vì vậy cần có khu vực xử lí nước trong nhà máy.
1.2.8. Vấn đề thốt nước
Tồn bộ nước thải của nhà máy được cho qua hệ thống xử lí nước thải riêng rồi
thoát cùng với hệ thống thoát nước thải của khu công nghiệp.
1.2.9. Nguồn nhân lực
Đà Nẵng là thành phố lớn, trẻ và đầy năng động, là “thành phố đáng sống”. Nơi
đây thu hút lượng lớn nguồn lao động trẻ từ các tỉnh. Ngồi ra cịn có các trường Đại
học, Cao đẳng trên địa bàn đào tạo hàng nghìn kỹ sư mỗi năm. Vì vậy, nguồn nhân lực
Sinh viên thực hiện: Huỳnh Thị Tố Uyên

Giảng viên hướng dẫn: ThS. Bùi Viết Cường

4

Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng đại mạch năng suất 60 tấn nguyên liệu/ngày

cho nhà máy sẽ rất dồi dào, từ công nhân cho đến kỹ sư, đảm bảo cho nhà máy vận hành
tốt, nâng cao năng suất, đem lại hiệu quả kinh tế.
1.2.10. Thiết bị trong nhà máy
Thiết bị trong nhà máy được đặt hàng sản xuất từ các cơng ty cơ khí. Một số thiết
bị cơng nghệ cao nhập từ nước ngoài về nhằm tối ưu hố quy trình sản xuất.
1.2.11. Hệ thống giao thơng
Khu cơng nghiệp Hoà Khánh nằm gần quốc lộ 1A, hệ thống giao thông trong khu
công nghiệp được xây dựng với chiều rộng làn đường 16,5 m, đảm bảo cho hai làn xe
lưu thơng, vận chuyển ngun liệu và hàng hóa. Mặt khác khu công nghiệp cũng không
xa so với cảng biển, sân bay, nhà ga... Vì vậy việc vận chuyển nguyên liệu, trang thiết
bị của nhà máy cũng như tiêu thụ sản phẩm hết sức thuận lợi và nhanh chóng [18].
1.2.12. Thị trường tiêu thụ
Đà Nẵng đang ngày càng phát triển với đời sống của người dân ngày càng được
nâng cao, nhu cầu tiêu dùng ngày càng lớn, các cơ sở, chi nhánh sản xuất bia mọc lên
nhiều. Đó là nguồn tiêu thụ đầu tiên của sản phẩm malt. Thị trường tiêu thụ còn lan rộng
ra các tỉnh miền Trung, tương lai sẽ phát triển mạnh mẽ, dần dần được mở rộng ra ở các
tỉnh phía Bắc và phía Nam. Bên cạnh đó, có thể xuất khẩu sang các các nước nằm trong
khu vực Đông Nam Á như Indonesia, Malaysia, Lào, Campuchia…
Kết luận: từ những tìm hiểu và phân tích trên đây, việc thiết kế và xây dựng một
nhà máy sản xuất malt năng suất 60 tấn nguyên liệu/ngày tại khu cơng nghiệp Hịa
Khánh là hồn tồn hợp lí và kinh tế. Các điều kiện trên cho phép giảm bớt chi phí đầu
tư, đảm bảo sự hoạt động liên tục; đồng thời, nó khơng những giải quyết việc làm cho
người dân thành phố mà cả ở các tỉnh lân cận, tăng ngân sách của nhà nước, đáp ứng
nhu cầu của người tiêu dùng, đưa thành phố Đà Nẵng đi lên một tầm cao mới.

Sinh viên thực hiện: Huỳnh Thị Tố Uyên

Giảng viên hướng dẫn: ThS. Bùi Viết Cường

5


Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng đại mạch năng suất 60 tấn nguyên liệu/ngày

Chương 2: TỔNG QUAN

2.1. Nguyên liệu đại mạch
2.1.1. Nguồn gốc và phân loại
Đại mạch là giống gieo trồng thuộc nhóm thực vật có hạt (Spermophita), phân
nhóm bí tử (Angiospermae), lớp một lá mầm (Monocotyledonae), họ lúa mì
(Gramineae) [5].
Trung Âu là vùng phát triển trồng đại mạch cao nhất từ 150 năm qua. Ở đây có tất
cả các loại đại mạch mùa xuân hai hàng có lợi về mặt kinh tế cũng như có chất lượng
cao. Đại mạch dùng cho sản xuất bia được trồng tại mọi quốc gia của châu Âu và đáp
ứng các yêu cầu cơ bản của công nghiệp bia. Vùng trồng đại mạch lớn nhất ở Nam bán
cầu là nước Australia. Vùng trồng chủ yếu là các vùng ven biển Đông và Nam của
Australia và phía sau các dãy núi vùng cận nhiệt đới [4].
Đại mạch được chia làm hai nhóm: đại mạch mùa đơng và đại mạch mùa xn.
Chu kì sinh trưởng của đại mạch thường từ 100 ÷ 120 ngày. Kết thúc quá trình, cây sẽ
trổ hoa rồi kết hạt. Hoa đại mạch nằm ở trên cùng của cây và kết thành bông [5].
Căn cứ vào sự sắp xếp các hạt trên bông mà chia đại mạch thành hai loại:
- Đại mạch đa hàng: bao gồm đại mạch bốn hàng và đại mạch sáu hàng. Loại này
chủ yếu làm thức ăn cho gia súc và gia cầm.
- Đại mạch hai hàng: chúng chỉ có một hoa kết thành hạt, lúc đó bơng đại mạch sẽ
có hai hàng và hình dáng rất cân đối. Hạt to, đều đặn, vỏ trấu có nếp nhăn đều, mỏng,
hàm lượng có ích và lượng chất hịa tan tương đối lớn, lượng vỏ ít nên chứa khơng nhiều
các hợp chất polyphenol và chất đắng. Do đó loại này có nhiều đặc điểm mong muốn

trong cơng nghệ sản xuất malt [4].

Hình 2.1 Hình ảnh đại mạch đa hàng và đại mạch hai hàng
Sinh viên thực hiện: Huỳnh Thị Tố Uyên

Giảng viên hướng dẫn: ThS. Bùi Viết Cường

6


Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng đại mạch năng suất 60 tấn nguyên liệu/ngày

2.1.2. Cấu tạo hạt đại mạch
Hạt đại mạch bao gồm ba bộ phận chính: vỏ, nội nhũ và phơi.

Chú thích:
1- Lớp aleurone
2- Nội nhũ
3- Tế bào trống

7- Phôi lá
8- Phôi thân
9- Phôi rễ

4- Lớp biểu mơ

10- Rễ

5- Ngù
6- Mầm

11- Vỏ hạt
Hình 2.2 Cấu tạo hạt đại mạch

2.1.2.1. Vỏ đại mạch
Trọng lượng của vỏ chiếm từ 10,5 ÷ 13% trọng lượng hạt. Vỏ đại mạch gồm nhiều
lớp khác nhau, tuy nhiên có thể chia thành ba phần chính:
Chú thích:
1- Vỏ trấu
2- Vỏ quả và vỏ hạt
3- Lớp aleurone
4- Nội nhũ

Hình 2.3 Cấu tạo vỏ đại mạch
- Vỏ trấu: bao bọc bên ngoài hạt, chiếm nhiều nhất trọng lượng của vỏ và được
hình thành từ đài hoa, có thành phần chủ yếu là cellulose kết hợp chặt lại nhờ chất
khoáng và linhin. Ở đại mạch hai hàng, vỏ trấu của hạt khá mỏng và mềm; còn đại mạch
đa hàng thì dày và thơ hơn.
- Vỏ quả: nằm ở dưới lớp vỏ trấu, cấu tạo từ ba lớp tế bào. Vỏ quả dai và bền vững.
Sinh viên thực hiện: Huỳnh Thị Tố Uyên

Giảng viên hướng dẫn: ThS. Bùi Viết Cường

7


Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng đại mạch năng suất 60 tấn nguyên liệu/ngày

- Vỏ hạt: gồm hai lớp tế bào. Tế bào ở lớp ngoài rất dày, lớp trong thì trong suốt.
lớp này có vai trị như một màng bán thấm: chỉ cho nước thấm vào bên trong hạt, đồng

thời giữ các chất hòa tan trong hạt khơng cho thấm ra ngồi [5].
2.1.2.2. Nội nhũ
Nội nhũ là phần lớn nhất (chiếm 45 ÷ 68%) và có giá trị nhất của hạt, nó được bao
bọc bởi lớp aleurone. Lớp aleurone rất giàu protein, chất béo, đường, cellulose,
pentozan, vitamin và chất tro. Cấu trúc của nội nhũ gồm các tế bào lớn có thành mỏng
chứa đầy các hạt tinh bột, một ít protein, cellulose, chất béo, tro và đường [5].
2.1.2.3. Phơi
Phơi là phần sống của hạt, chiếm 2,5 ÷ 5% trọng lượng của hạt. Quá trình chế biến
hạt đại mạch thành malt đặt nền tảng trên sự nảy mầm của hạt, tức là sự phát triển của
phôi. 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 ngù. Ngù là màng bán thấm, nó chỉ cho phép các chất
hòa tan từ nội nhũ thấm qua để chuyển về phôi và nước từ phôi đi vào nội nhũ.
Phôi chiếm tỉ lệ không đáng kể so với trọng lượng của hạt. Trong quá trình chế
biến, các thành phần trong phơi hịa tan rất ít vào dịch đường. Phơi có vai trị quan trọng
trong cơng nghiệp sản xuất bia: đây là “trạm hoạt hóa” và là “nhà máy” sản xuất enzyme,
mà nếu thiếu nó thì cơ sở lý thuyết của quá trình sản xuất malt xem như sụp đổ [5].
2.1.3. Thành phần hóa học của hạt đại mạch
Thành phần hóa học của đại mạch rất phức tạp, nó phụ thuộc vào giống đại mạch,
điều kiện đất đai, khí hậu, kỹ thuật canh tác và điều kiện bảo quản.
2.1.3.1. Nước (thủy phần)
Nước có ảnh hưởng rất lớn đến quá trình vận chuyển và bảo quản hạt. Hàm ẩm cao
sẽ kích thích q trình hơ hấp và tự bốc nóng của hạt gây tổn hao chất khô, tạo điều kiện
cho vi sinh vật phát triển, gây thối rửa cho hạt đồng thời tăng chi phí vận tải một cách
vơ ích [5].
Hàm lượng ẩm trung bình của đại mạch thường từ 11 ÷ 13%. Hàm lượng ẩm có
thể biến thiên từ 12% trong điều kiện khô ráo đến 20% trong điều kiện ẩm ướt. Hạt có
độ ẩm cao thì cần phải sấy khô để bảo quản được lâu và hạn chế sự nảy mầm. Để bảo
quản lâu thì độ ẩm phải nhỏ hơn 15% [4].

2.1.3.2. Chất khô
a/ Các hợp chất cacbohydrate:
Các hợp chất này chiếm tỉ lệ lớn nhưng tính chất của chúng thì khác nhau, do đó
cần quan tâm trong quá trình sản xuất malt và chất lượng thành phẩm. Bao gồm:
Sinh viên thực hiện: Huỳnh Thị Tố Uyên

Giảng viên hướng dẫn: ThS. Bùi Viết Cường

8


Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng đại mạch năng suất 60 tấn nguyên liệu/ngày

❖ Tinh bột:
Tinh bột chiếm hơn một nửa khối lượng chất khô của đại mạch, nằm chủ yếu ở nội
nhũ và một phần ít ở phơi. Nếu chủng có chất lượng cao thì con số này có thể lên tới
70%. Trong cơng nghệ sản xuất malt, tinh bột có hai chức năng: là nguồn thức ăn dự trữ
cho phơi và cung cấp các chất hịa tan cho dịch đường trước khi lên men.
Tinh bột của đại mạch có các chỉ số lí học như sau: tỉ trọng là 1,5 ÷ 1,6; nhiệt lượng
riêng là 0,27 kcal/kg.°C; dễ kết lắng trong nước; quay mặt phẳng của ánh sáng phân cực
sang bên phải với giới hạn góc quay là 201,5 ÷ 204,3°C.
Sự thủy phân tinh bột bởi enzyme amylase có vai trị quan trọng trong sản xuất
malt vì đây là phản ứng có tính chất nền tảng để xây dựng nên cơ sở lí thuyết của q
trình ngâm, ươm mầm, sấy malt [5].
❖ Cellulose:
Cellulose phân bố chủ yếu ở lớp vỏ trấu và chiếm khoảng 20% lượng chất khô của
vỏ. Cellulose không tan trong nước, hầu như không thay đổi về thành phần và cấu trúc
trong công nghệ sản xuất malt [5].
❖ Hemicellulose:
Đây là thành phần chủ yếu của thành tế bào nội nhũ. Hemicellulose bị thuỷ phân

tạo thành hexose và pentose dưới tác dụng của enzyme sitase. Q trình phá vỡ
hemicellulose hay thành tế bào đóng vai trò quan trọng đối với giai đoạn ươm mầm,
giúp cho enzyme dễ dàng xâm nhập vào bên trong [5].
❖ Đường:
Hàm lượng đường chiếm tỉ lệ nhỏ, khoảng 1,8 ÷ 2%. Các đường này là sản phẩm
trao đổi chất được sử dụng khi hạt nảy mầm. Do sau khi thu hoạch, hạt đại mạch ở trạng
thái “nghỉ” nên chỉ có một lượng nhỏ các sản phẩm trao đổi chất, trong đó chủ yếu là
saccharose, một ít glucose và fructose [4].
❖ Các hợp chất pectin và các chất dạng keo:
Có bản chất là hydratecarbon, khi thủy phân cho sản phẩm là đường đơn giản
galactose và xilose. 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. Mặt tích cực là tạo cho bia có vị
đậm đà và làm tăng khả năng tạo bọt, giữ bọt bia [5].
b/ Các hợp chất chứa nitơ:
Hàm lượng nitơ của đại mạch chiếm 9 ÷ 11% so với lượng chất khô của hạt. Lượng
chất chiết trong malt giảm đi 0,7 ÷ 1% khi hàm lượng protein trong malt tăng lên. Hàm
lượng protein trong malt cho phép tối đa là 11,5%.
Các hợp chất này được chia làm hai nhóm chính [4], [5]:
Sinh viên thực hiện: Huỳnh Thị Tố Uyên

Giảng viên hướng dẫn: ThS. Bùi Viết Cường

9


Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng đại mạch năng suất 60 tấn nguyên liệu/ngày

❖ Protein:
Protein chiếm 92% so với các hợp chất chứa nitơ của đại mạch. Protein ở trong hạt

là lớp aleurone và phôi, một phần nhỏ ở tế bào bao quanh nội nhũ. Protein được phân
thành nhiều loại nhờ vào độ hòa tan của nước. Đại mạch chứa các protein sau:
- Glutelin: chiếm 30%, chỉ tan trong dung dịch kiềm loãng, hầu hết phân bố trong
lớp aleurone, khơng bị thủy phân và khơng thải ra ngồi theo lớp bã hạt.
- Prolamin (hordein): chiếm 35% lượng protein của đại mạch, tan trong cồn 80° và
một phần còn sót lại trong bã hạt.
- Globulin (edestin): chiếm 15%, tan trong dung dịch muối loãng và dung dịch
hèm.
- Albumin (leucosin): chiếm 10%, tan trong nước.
Hàm lượng protein của đại mạch giảm trong quá trình sản xuất malt do chúng bị
phân hủy bởi enzyme tạo các sản phẩm protein thủy phân.
❖ Các sản phẩm protein thủy phân:
Sản phẩm protein thủy phân hịa tan trong nước và kết tủa khi đun sơi. Hầu hết các
sản phẩm thủy phân có trong bia thành phẩm.
c/ Các hợp chất không chứa nitơ:
Bao gồm các hợp chất vô cơ và hữu cơ không chứa nitơ và khi được chiết li bằng
nước thì chúng hịa tan trong dung dịch [4], [5]:
- Polyphenol hay tanin: nằm ở vỏ trấu và trong lớp aleurone của đại mạch. Hàm
lượng của nó tăng theo độ dày của vỏ trấu. Do đó với hạt có vỏ trấu dày thì cố gắng loại
bỏ một lượng lớn các chất đắng trong quá trình sản xuất malt. Biện pháp dễ dàng nhất
là ngâm hạt trong môi trường kiềm nhẹ.
- Fitin: tập trung ở vỏ và chiếm 0,9% chất khô của vỏ.
- Vitamin: chứa các loại vitamin B1, B2, B6, C, PP2, tiền vitamin A, E, acid
pantotenic, biotin, acid polievic và nhiều dẫn xuất vitamin khác; đóng vai trị quan trọng
trong sản xuất malt vì chúng là nhân tố điều hịa q trình sinh trưởng của mầm.
- Chất khoáng: bao gồm các chất khoáng sau: SiO2, MgO, CaO, Na2O, SO3, Fe2O3
(tính theo % trọng lượng tro); đóng vai trị quan trọng trong q trình sản xuất malt.
d/ Chất béo và lipoid:
Hàm lượng chất béo và lipoid trong hạt đại mạch dao động trong khoảng 2,5 ÷ 3%
lượng chất khô của hạt. Chúng tập trung chủ yếu ở phôi và aleurone, chúng là loại dầu

béo (este của glicerine với các acid béo bậc cao) màu vàng cà phê 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 enzyme
Lipase và một phần bị thải ra ngoài theo bã malt [5].
Sinh viên thực hiện: Huỳnh Thị Tố Uyên

Giảng viên hướng dẫn: ThS. Bùi Viết Cường

10