(Đồ án tốt nghiệp) thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng đại mạch năng suất 15000 tấn sản phẩm 1năm

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA HÓA

THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT MALT
VÀNG ĐẠI MẠCH NĂNG SUẤT 15000 TẤN
SẢN PHẨM/ NĂM.
Sinh viên: Lê Thị Diệu Hoa
Lớp: 14H2B

Đà nẵng – Năm (20…)

i


TĨM TẮT

Bài đồ án này trình bày nội dung về thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng đại mạch
với năng suất 15000 tấn sản phẩm/năm. Đồ án bao gồm một bản thuyết minh và 5 bản
vẽ, trong đó:
Phần thuyết minh gồm có 9 chương. Nội dung thuyết minh nêu rõ được các vấn
đề sau: lập luận kinh tế kỹ thuật , tìm hiểu tồn diện những vấn đề có liên quan đến cơng
trình như: đặc điểm tự nhiên, nguồn ngun liệu, hệ thống giao thơng vận tải, điều kiện
khí hậu, các nguồn cung cấp điện – hơi – nước, thị trường và nguồn nhân lực …từ đó
đưa ra các ngun nhân chọn và thuyết minh quy trình cơng nghệ; sau đó dựa vào năng
suất để tính cân bằng vật chất, thực chất đây chính là tính lượng nguyên liệu và bán
thành phẩm của mỗi công đoạn. Tiếp đến là tính tốn và chọn thiết bị sao cho phù hợp
với năng suất đã tính được để đưa vào sản xuất. Từ đó, tính tốn phân cơng lao động,
xây dựng tổ chức nhà máy, tính lượng nhiệt – hơi – nước cần đáp ứng để nhà máy hoạt
động và cuối cùng là đưa ra các phương pháp kiểm tra chất lượng, vệ sinh cơng nghiệp
và chế độ an tồn lao động.

Bản vẽ gồm có 5 bản vẽ được thể hiện trên cỡ giấy A0 bao gồm:
- Bản vẽ sơ đồ quy trình cơng nghệ: thể hiện đầy đủ và rõ ràng nhất các cơng
đoạn trong phân xưởng sản xuất chính.
- Bản vẽ mặt bằng phân xưởng sản xuất chính: thể hiện được cách bố trí, khoảng
cách giữa các thiết bị trong nhà máy.
- Bản vẽ mặt cắt phân xưởng sản xuất chính: thể hiện được hình dạng của gần hết
thiết bị trong phân xưởng theo mặt cắt đứng, kết cấu tường, kết cấu mái nhà.
- Bản vẽ đường ống hơi nước: giúp cụ thể hóa cách bố trí các đường ống trong
phân xưởng, bao gồm đường ống dẫn hơi, nước cấp, nước ngưng và nước thải, khơng
khí vào, khí nén, khí điều hòa và bụi.
- Bản vẽ tổng mặt bằng nhà máy: thể hiện được cách bố trí và xếp đặt phân xưởng
sản xuất chính và các cơng trình phụ trong nhà máy.

ii


ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA HĨA
BỘ MƠN CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM

CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Họ tên sinh viên: Lê Thị Diệu Hoa
Lớp: 14H2B
1. Tên đề tài đồ án:

Số thẻ sinh viên: 107140124

Khoa: Hóa

Ngành: Cơng nghệ thực phẩm

THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT MALT VÀNG ĐẠI MẠCH NĂNG SUẤT 15000
TẤN SẢN PHẨM/ NĂM.
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: 15000 tấn sản phẩm/năm
4. Nội dung các phần thuyết minh và tính tốn:
- Mở đầu
- Chương 1: Lập luận kinh tế kỹ thuật.
- Chương 2: Tổng quan
- Chương 3: Chọn và thuyết minh quy trình cơng nghệ
- Chương 4: Tính cân bằng vật chất
- Chương 5: Tính và chọn thiết bị
- Chương 6: Tính nhiệt - hơi - nước
- Chương 7: Tính xây dựng
- Chương 8: Kiểm tra chất lượng nguyên liệu và 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 ):
- Sơ đồ quy trình cơng nghệ sản xuất
- Bản vẽ mặt bằng phân xưởng sản xuất chính
- Bản vẽ các mặt cắt phân xưởng sản xuất chính
- Bản vẽ đường ống hơi - nước
- Bản vẽ tổng mặt bằng nhà máy

6. Họ tên người hướng dẫn: ThS. Bùi Viết Cường
iii

(A0)
(A0)
(A0)
(A0)
(A0)


7. Ngày giao nhiệm vụ đồ án: 23/01/2019
8. Ngày hoàn thành đồ án: 24/05/2019
Thông qua bộ môn
Ngày
tháng năm 2019
TRƯỞNG BỘ MÔN

GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

PGS.TS. Đặng Minh Nhật

ThS. Bùi Viết Cường

Kết quả điểm đánh giá

Sinh viên đã hoàn thành và nộp
toàn bộ bản báo cáo cho bộ môn
Ngày
tháng
năm 2019

(Ký, ghi rõ họ tên)

Ngày tháng năm 2019
CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG
(Ký, ghi rõ họ tên)

Lê Thị Diệu Hoa

iv


LỜI CẢM ƠN

Qua những năm tháng ngồi trên ghế giảng đường, được các thầy cô giáo Trường
Đại học Bách khoa Đà Nẵng tận tình chỉ dạy và truyền đạt kiến thức, tơi đã tích lũy được
rất nhiều kiến thức bổ ích cho bản thân, là hành trang quý báu để tôi bước vào đời một
cách vững chắc và tự tin. Để củng cố và vận dụng tốt các kiến thức đã học và cũng như
là đánh giá mức độ hiểu biết, vận dụng các kiến thức đã học vào thực tiễn, tôi được giao
thực hiện đồ án tốt nghiệp với nhiệm vụ “Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng đại mạch
năng suất 15000 tấn sản phẩm/năm”.
Trong quá trình làm đồ án tốt nghiệp đã giúp tôi nắm rõ hơn những kiến thức đã
học về dây chuyền công nghệ sản xuất, nguyên lý hoạt động của thiết bị, tính cân bằng
vật chất, cách bố trí các thiết bị trong phân xưởng hợp lí, cách bố trí phân xưởng sản
xuất chính và các cơng trình phụ của nhà máy một cách kinh tế nhất. Đồng thời nắm bắt
được cách kiểm tra sản xuất, an tồn và vệ sinh trong cơng nghiệp.
Tơi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới toàn thể các thầy cơ trong Khoa Hóa nói
chung và các thầy cơ trong Bộ mơn Cơng nghệ Thực phẩm nói riêng đã tận tình giảng
dạy và giúp đỡ tơi trong suốt quá trình học tập tại trường, tạo điều kiện cho tôi được trau
dồi kiến thức, kỹ năng cho tương lai. Đặc biệt, tôi xin chân thành cám ơn thầy Bùi Viết
Cường, người đã tận tình giúp đỡ, chỉ bảo và hướng dẫn em trong suốt quá trình làm đề

tài tốt nghiệp.
Do thời gian và kiến thức của bản thân còn hạn chế, thiếu kiến thức vận dụng
thực tế nên đồ án của tơi khơng tránh khỏi những thiếu sót, rất mong nhận được sự góp
ý của q thầy cơ.
Tơi xin chân thành cảm ơn!
Đà Nẵng, ngày 24 tháng 05 năm 2019
Sinh viên thực hiện
Lê Thị Diệu Hoa

v


CAM ĐOAN

Tơi xin cam đoan đề tài này do chính tôi thực hiện dưới sự hướng dẫn của thầy
Bùi Viết Cường, tài liệu tham khảo trong bài được trích dẫn rõ ràng, minh bạch và chính
xác, những số liệu có được hồn tồn do q trình tra cứu và tính tốn, nội dung được
trình bày theo đúng quy định.
Nếu có những lời khơng đúng sự thật tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm.

Đà Nẵng, ngày 24 tháng 5 năm 2019
Sinh viên thực hiện

Lê Thị Diệu Hoa

vi


MỤC LỤC

Tóm tắt ..............................................................................................................................i
Nhiệm vụ đồ án tốt nghiệp ............................................................................................ iii
Lời cảm ơn .......................................................................................................................v
Cam đoan ........................................................................................................................vi
Mục lục ......................................................................................................................... vii
Danh sách các bảng, hình vẽ ....................................................................................... xiii
Mở đầu .............................................................................................................................1
Chương 1: LẬP LUẬN KINH TẾ KỸ THUẬT .........................................................2
1.1. Đặc điểm tự nhiên của vị trí xây dựng .....................................................................2
1.2. Nguồn nguyên liệu ...................................................................................................2
1.3. Hệ thống giao thơng vận tải......................................................................................2
1.4. Điều kiện khí hậu......................................................................................................3
1.5. Nguồn cung cấp điện ................................................................................................3
1.6. Nguồn cung cấp hơi ..................................................................................................3
1.7. Nguồn cấp nước, xử lý và thoát nước ......................................................................3
1.8. Thị trường tiêu thụ ....................................................................................................4
1.9. Nguồn nhân lực .......................................................................................................4
Chương 2: TỔNG QUAN .............................................................................................5
2.1. Nguyên liệu dùng trong sản xuất malt vàng đại mạch .............................................5
2.1.1. Đại mạch ...........................................................................................................5
2.1.2. Nước sản xuất....................................................................................................9
2.1.3. Chất sát trùng ..................................................................................................10
2.2. Công đoạn quan trọng ............................................................................................10
2.2.1. Ngâm hạt .........................................................................................................10
2.2.2. Ươm mầm ........................................................................................................15
2.2.3. Sấy ...................................................................................................................18
2.3. Sản phẩm malt vàng đại mạch ................................................................................21
2.3.1. Giới thiệu về sản phẩm malt vàng đại mạch ...................................................21
2.3.2. Đánh giá chất lượng malt vàng đại mạch .......................................................23
2.3.3. Tình hình sản xuất trên thế giới và Việt Nam .................................................24

vii


Chương 3: QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ SẢN XUẤT MALT VÀNG ĐẠI MẠCH
.......................................................................................................................................26
3.1. Quy trình cơng nghệ ...............................................................................................26
3.2. Thuyết minh quy trình ............................................................................................27
3.2.1. Làm sạch và phân loại ....................................................................................27
3.2.2. Ngâm rửa đại mạch .........................................................................................28
3.2.3. Ươm mầm ........................................................................................................30
3.2.4. Sấy malt tươi ...................................................................................................31
3.2.5. Tách rễ malt khô..............................................................................................32
3.2.6. Bảo quản malt thành phẩm .............................................................................34
Chương 4: TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT .............................................................35
4.1. Kế hoạch sản xuất ...................................................................................................35
4.2. Tính cân bằng vật chất ............................................................................................35
4.2.1. Các số liệu ban đầu .........................................................................................35
4.2.2. Tính tốn lượng ngun liệu ban đầu .............................................................36
Chương 5: TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ ...................................................................42
5.1. Nguyên liệu.............................................................................................................42
5.1.1. Silô chứa nguyên liệu ......................................................................................42
5.2. Làm sạch và phân loại ............................................................................................43
5.2.1. Thiết bị làm sạch và phân loại ........................................................................43
5.2.2. Thùng chứa đại mạch loại III..........................................................................43
5.2.3. Bunke chứa nguyên liệu sau làm sạch và phân loại .......................................44
5.3. Ngâm rửa đại mạch.................................................................................................45
5.3.1. Thiết bị ngâm rửa đại mạch ............................................................................45
5.3.2 Máy nén khí ......................................................................................................46
5.3.3. Máy làm lạnh nước .........................................................................................47
5.4. Ươm mầm ...............................................................................................................48

5.4.1. Thiết bị ươm mầm ...........................................................................................48
5.4.2. Buồng xử lý khơng khí .....................................................................................49
5.5. Sấy ..........................................................................................................................49
5.5.1. Thiết bị sấy malt ..............................................................................................49
5.5.2. Tính và chọn caloriphe....................................................................................50
viii


5.5.3. Tính và chọn quạt ............................................................................................54
5.5.4. Tính và chọn xyclon ........................................................................................64
5.6. Tách mầm rễ ...........................................................................................................64
5.6.1. Thiết bị tách mầm rễ .......................................................................................64
5.6.2. Thùng chứa mầm rễ ........................................................................................65
5.7. Bảo quản .................................................................................................................65
5.7.1. Silô bảo quản malt ..........................................................................................65
5.8. Cân đóng bao thành phẩm ......................................................................................66
5.9. Tính và chọn gàu tải ...............................................................................................67
5.9.1. Gàu tải vận chuyển đại mạch lên silô chứa (G1) ...........................................67
5.9.2. Gàu tải vận chuyển đại mạch lên thiết bị làm sạch và phân loại (G2)...........68
5.9.3. Gàu tải vận chuyển đại mạch lên bunke chứa (G3) ........................................68
5.9.4. Gàu tải vận chuyển đại mạch lên thiết bị ngâm rửa(G4) ...............................69
5.9.5. Gàu tải vận chuyển đại mạch lên thiết bị ươm mầm (G5) ..............................69
5.9.6. Gàu tải vận chuyển đại mạch lên thiết bị sấy (G6) .........................................69
5.9.7. Gàu tải vận chuyển đại mạch lên thiết bị tách mầm rễ (G7) ..........................70
5.9.8. Gàu tải vận chuyển đại mạch lên silô bảo quản (G8) ....................................70
5.9.9. Gàu tải vận chuyển đại mạch lên thiết bị cân đóng bao (G9) ........................71
5.10. Tính và chọn vít tải ...............................................................................................71
5.10.1. Vít tải phân phối vào silơ chứa ngun liệu (V1) ..........................................71
5.10.2. Vít tải vận chuyển vào thiết bị làm sạch và phân loại (V2) ..........................72
5.10.3. Vít tải vận chuyển vào bunke chứa (V3) .......................................................72

5.10.4. Vít tải vận chuyển và phân phối vào các thiết bị ngâm rửa đại mạch(V4)...73
5.10.5. Vít tải vận chuyển vào thiết bị tách mầm rễ (V5)..........................................73
5.10.6. Vít tải vận chuyển vào silơ bảo quản (V6) ....................................................73
5.10.7. Vít tải vận chuyển vào thiết bị cân đóng bao (V7) ........................................73
5.11. Tính và chọn băng tải ...........................................................................................74
5.11. Băng tải vận chuyển đại mạch từ thiết bị ngâm rửa đến thiết bị ươm mầm ....74
5.12. Băng tải vận chuyển malt từ thiết bị ươm mầm đến thiết bị sấy ......................74
Chương 6: TÍNH NHIỆT - HƠI - NƯỚC ...............................................................78
A. Tính nhiệt ..................................................................................................................78
6.1. Các thơng số ban đầu ..............................................................................................78
6.2. Tính tốn q trình sấy lý thuyết ............................................................................78
ix


6.2.1 Tính tốn các thơng số của khơng khí trước khi vào caloriphe .......................78
6.2.2. Tính tốn các thơng số của khơng khí sau khi qua caloriphe trước khi vào lị
sấy ..................................................................................................................................79
6.2.3. Nhiệt độ bầu ướt - nhiệt độ điểm sương của khơng khí ..................................79
6.2.4. Tính tốn các thơng số của khơng khí sau khi qua lị sấy ...............................80
6.3. Tính tổng lượng khơng khí khơ cần thiết cho q trình sấy ...................................81
6.4. Tính tổng lượng nhiệt cần cung cấp cho quá trình sấy...........................................81
6.4.1. Lượng nhiệt cần thiết làm bay hơi 1kg ẩm......................................................81
6.4.2. Tổng lượng nhiệt cần thiết cho quá trình sấy .................................................81
6.5. Xây dựng quá trình sấy thực tế ...............................................................................82
6.5.1. Lượng nhiệt bổ sung thực tế ............................................................................82
6.5.2. Xác định các thông số của tác nhân sấy sau quá trình sấy thực ....................82
6.5.3. Tính lượng tác nhân sấy trong q trình sấy thực ..........................................83
6.6. Nhiệt lượng vào và ra của quá trình sấy thực tế .....................................................83
6.6.1. Nhiệt lượng vào thiết bị sấy ............................................................................83
6.6.2. Nhiệt ra thiết bị sấy .........................................................................................83

B. Tính hơi .....................................................................................................................84
6.8. Tính tổng lượng hơi cần sử dụng ...........................................................................84
6.9. Nước dùng cho sản xuất .........................................................................................86
Chương 7: TỔ CHỨC VÀ XÂY DỰNG ...................................................................87
7.1. Tính tổ chức ............................................................................................................87
7.1.1. Sơ đồ hệ thống tổ chức của nhà máy ..............................................................87
7.2. Tổ chức lao động của nhà máy ...............................................................................87
7.3. Tính xây dựng .........................................................................................................89
7.3.1. Khu nhà hành chính ........................................................................................89
7.3.2. Phân xưởng sản xuất chính .............................................................................89
7.3.3. Phân xưởng hơi ...............................................................................................90
7.3.4. Phân xưởng cơ điện ........................................................................................90
7.3.5. Nhà xử lý nước ................................................................................................ 90
7.3.6. Khu xử lý nước thải .........................................................................................90
7.3.7. Nhà vệ sinh, nhà tắm .......................................................................................90
7.3.8. Nhà ăn, căng tin ..............................................................................................91
7.3.9. Trạm biến áp ...................................................................................................91
x


7.3.10. Nhà chứa máy phát dự phòng .......................................................................91
7.3.11. Khu vực để xe ................................................................................................ 91
7.3.12. Phòng thường trực và bảo vệ ........................................................................91
7.3.13. Kho nhiên liệu ...............................................................................................91
7.3.14. Cân xe............................................................................................................92
7.3.15. Kho chứa malt thành phẩm đã đóng bao ......................................................92
7.3.16. Khu đất mở rộng ...........................................................................................92
7.4. Tổng mặt bằng cần xây dựng của nhà máy ............................................................93
7.4.1. Diện tích khu đất , Fkđ .....................................................................................93
7.4.2. Hệ số sử dụng, Ksd ...........................................................................................94

Chương 8: KIỂM TRA CHẤT LƯỢNG NGUYÊN LIỆU VÀ ...............................95
SẢN PHẨM ..................................................................................................................95
8.1. Kiểm tra nguyên liệu đầu vào .................................................................................95
8.1.1. Các yêu cầu chung đối với hạt đại mạch ........................................................95
8.1.2. Các yêu cầu chung đối với nước sau khi xử lý................................................95
8.1.3. Kiểm tra chất lượng nguyên liệu ....................................................................95
8.2. Kiểm tra các công đoạn sản xuất ............................................................................97
8.2.1. Kiểm tra các công đoạn làm sạch đại mạch ...................................................97
8.2.2. Kiểm tra công đoạn rửa và ngâm đại mạch....................................................97
8.2.3. Kiểm tra công đoạn nảy mầm .........................................................................97
8.2.4. Kiểm tra công đoạn sấy malt ..........................................................................97
8.3. Kiểm tra chất lượng của sản phẩm .........................................................................97
8.3.1. Các chỉ tiêu cảm quan .....................................................................................97
8.3.2. Các chỉ số cơ học ............................................................................................97
8.3.3. Các chỉ số hóa học ..........................................................................................98
Chương 9: AN TỒN LAO ĐỘNG VÀ VỆ SINH NHÀ MÁY ..............................99
9.1. An toàn lao động ....................................................................................................99
9.1.1. Những nguyên nhân gây ra tai nạn lao động..................................................99
9.1.2. Những biện pháp hạn chế tai nạn lao động ....................................................99
9.1.3. Những yêu cầu cụ thể về an toàn lao động .....................................................99
9.2. Vệ sinh nhà máy ...................................................................................................100
9.2.1. Vệ sinh cá nhân của công nhân ....................................................................100
xi


9.2.2. Vệ sinh máy móc thiết bị ...............................................................................100
9.2.3. Vệ sinh xí nghiệp ...........................................................................................100
9.2.4. Xử lý phế liệu trong nhà máy ........................................................................100
9.2.5. Xử lý nước thải ..............................................................................................100
9.2.6. Xử lý nước dùng trong sản xuất ....................................................................101

KẾT LUẬN ................................................................................................................102
TÀI LIỆU THAM KHẢO.........................................................................................103

xii


DANH SÁCH CÁC BẢNG, HÌNH VẼ
I. Danh sách bảng
Bảng 2.1 Phân loại đại mạch ..........................................................................................6
Bảng 2.2 Hàm lượng trung bình của các thành phần tính theo khối lượng chất khơ ......7
Bảng 2.3 Bảng phân loại nước theo độ cứng .................................................................9
Bảng 2.4 Các phương pháp ngâm .................................................................................11
Bảng 2.5 Lượng O2 hấp thụ qua từng ngày trong giai đoạn ươm mầm . ......................16
Bảng 2.6 Các phương pháp ươm mầm ..........................................................................16
Bảng 2.7 Các phương pháp sấy .....................................................................................19
Bảng 4.1 Bảng tổng kết thời gian sản xuất của nhà máy trong một năm ......................35
Bảng 4.2 Tỷ lệ hao hụt trong các công đoạn .................................................................36
Bảng 4.3 Tổng kết cân bằng vật chất ............................................................................41
Bảng 5.1 Các trở lực của thiết bị sấy .............................................................................54
Bảng 5.2 Bảng tổng kết thơng số của khơng khí ...........................................................55
Bảng 5.3 Các thơng số của xyclon ................................................................................64
Bảng 5.4 Một số loại gàu tải được sử dụng ...................................................................67
Bảng 5.5 Tổng kết thiết bị .............................................................................................74
Bảng 5.6 Tổng kết các gàu tải trong phân xưởng..........................................................75
Bảng 5.7 Tổng kết các vít tải trong phân xưởng ...........................................................76
Bảng 5.8 Tổng kết các băng tải trong phân xưởng ........................................................77
Bảng 6.1 Tổng kết trạng thái của khơng khí .................................................................81
Bảng 7.1 Tổng kết số cán bộ hành chính......................................................................88
Bảng 7.2. Tổng kết số nhân viên làm việc theo ca ........................................................88
Bảng 7.3. Tổng kết khu nhà hành chính ........................................................................89

Bảng 7.4. Tổng kết kích thước các cơng trình xây dựng của nhà máy ........................93
II. Danh sách hình
Hình 1.4 Bản đồ quy hoạch các khu cơng nghiệp ở Biên Hịa-Đồng Nai.......................3
Hình 2.1 Hạt đại mạch .....................................................................................................5
Hình 2.2 Đại mạch hai hàng và đại mạch sáu hàng ........................................................6
Hình 3.1 Sơ đồ quy trình cơng nghệ sản xuất malt vàng đại mạch ...............................26
Hình 3.2 Quạt sàng ........................................................................................................27
Hình 3.3 Thiết bị ngâm rửa hạt hình trụ đáy cơn ..........................................................29
Hình 3.4 Thiết bị ươm mầm kiểu tang quay..................................................................30
Hình 3.5 Thiết bị sấy liên tục ........................................................................................32

xiii


Hình 3.6 Thiết bị tách mầm rễ .......................................................................................33
Hình 3.7 Silơ bảo quản đại mạch...................................................................................34
Hình 5.1 Silơ chứa .........................................................................................................42
Hình 5.2 Thiết bị làm sạch và phân loại PSC 5-S .........................................................43
Hình 5.3 Thiết bị ngâm rửa ZANIN ..............................................................................45
Hình 5.4 Máy nén khí AG15A ......................................................................................46
Hình 5.5 Máy làm lạnh nước KLSW-080D ..................................................................47
Hình 5.6 Thiết bị ươm mầm Liway, loại Malt-T-50 .....................................................48
Hình 5.7 Thiết bị sấy E2-12C ........................................................................................49
Hình 5.8 Thiết bị tách mầm rễ .......................................................................................65
Hình 5.9 Hệ thống cân, đóng bao CBT-S50 ..................................................................67
Hình 6.1 Đồ thị I-x ........................................................................................................80
Hình 6.2 Nồi hơi TD-4000 NTD ..................................................................................85
Hình 7.1. Sơ đồ hệ thống tổ chức của nhà máy .............................................................87

xiv

Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng đại mạch năng suất 15.000 tấn sản phẩm/năm

MỞ ĐẦU

Malt là hạt hòa thảo nảy mầm trong điều kiện nhiệt độ và độ ẩm nhân tạo xác
định. Malt là sản phẩm rất giàu dinh dưỡng, được dùng trong chế biến các loại bột dinh
dưỡng, đồ uống, và đặc biệt là nguyên liệu chính trong công nghệ sản xuất bia - một loại
đồ uống được ưa chuộng ở hầu hết các nước trên thế giới và Việt Nam.
Với mức độ cơng nghiệp hóa - hiện đại hóa nhanh chóng như hiện nay, ngành
cơng nghiệp rượu - bia - nước giải khát đóng vai trị quan trọng trong nền kinh tế Việt
Nam. Một trong những yêu cầu trước mắt là phải chủ động được nguồn nguyên liệu
trong nước. Vì thế, sản xuất malt là một định hướng phát triển đầy tiềm năng của ngành
rượu - bia - nước giải khát Việt Nam. Thực hiện được điều này sẽ mang lại nhiều nguồn
lợi to lớn đối với nền kinh tế đất nước. Tuy nhiên, với điều kiện khí hậu như ở Việt Nam
thì khơng thích hợp cho việc trồng đại mạch nên toàn bộ malt cần cho sản xuất bia đều
phải nhập từ nước ngoài với chi phí ngun liệu cao. Để có thể đáp ứng nguồn nguyên
liệu malt kịp thời cho các nhà máy bia trong cả nước mà giảm thiểu được chi phí nhập
nguyên liệu từ nước ngoài, việc xây dựng nhà máy sản xuất malt là rất thiết yếu. Nắm
bắt được xu thế đó, tơi được giao đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng đại mạch
năng suất 15000 tấn sản phẩm/năm.

Sinh viên thực hiện: Lê Thị Diệu Hoa

Giảng viên hướng dẫn: ThS. Bùi Viết Cường

1

Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng đại mạch năng suất 15.000 tấn sản phẩm/năm

Chương 1: LẬP LUẬN KINH TẾ KỸ THUẬT

Khi thiết kế nhà máy, việc chọn địa điểm xây dựng nhà máy đóng vai trị rất quan
trọng, nó quyết định sự sống cịn của nhà máy. Do vậy, địa điểm xây dựng nhà máy phải
phù hợp với quy hoạch chung về kinh tế của địa phương và dựa trên yêu cầu của nhiều
yếu tố. Qua nghiên cứu và tìm hiểu, tơi quyết định chọn đặt nhà máy tại khu cơng nghiệp
Biên Hịa, phường An Bình, thành phố Biên Hòa, tỉnh Đồng Nai.
1.1. Đặc điểm tự nhiên của vị trí xây dựng
Tỉnh Đồng Nai có một mặt giáp quốc lộ 1, có tuyến giao thơng huyết mạch BắcNam và là điểm giao lộ giữa Đồng Nai - Thành phố Hồ Chí Minh - Vũng Tàu. Đối với
khu cơng nghiệp Biên Hịa - phường An Bình, là khu cơng nghiệp nằm ở vị trí đặc biệt
thuận lợi:
+ Cách thành phố Biên Hịa 5 km, cách thành phố Hồ Chí Minh 25 km.
+ Cách sân bay Tân Sơn Nhất 30 km.
+ Cách cảng Phú Mỹ 44 km, cách cảng Sài Gòn 30 km và cách cảng Đồng Nai
2 km.
+ Cách ga Sài Gòn 28 km.
1.2. Nguồn nguyên liệu
Do điều kiện khí hậu của nước ta khơng thích hợp để trồng đại mạch nên nguồn
nguyên liệu chủ yếu nhập từ nước ngoài. Để cung cấp đủ nguồn nguyên liệu đại mạch
cho nhà máy sản xuất dễ dàng, liên tục và tiết kiệm chi phí, thì vấn đề giao thơng rất
quan trọng. Với điều kiện giao thông thuận lợi, nằm trên đường quốc lộ, gần với các
cảng biển nên việc nhập nguyên liệu từ các nước khác trên thế giới trở nên dễ dàng và
tiết kiệm chi phí hơn.
1.3. Hệ thống giao thông vận tải
Giao thông vận tải là vấn đề đặc biệt quan trọng, là phương tiện dùng để vận
chuyển một khối lượng lớn nguyên vật liệu xây dựng, nguyên liệu sản xuất, sản phẩm
đảm bảo cho hoạt động sản xuất thuận lợi, liên tục và tiết kiệm chi phí của nhà máy.
Biên Hịa là đầu mối giao thơng quan trọng của quốc gia. Về đường bộ thì thành phố

Biên Hịa có hệ thống đường bộ với nhiều con đường huyết mạch của Đồng Nai và cả
nước như: quốc lộ 1A, quốc lộ 51, tỉnh lộ 768, tỉnh lộ 16,…Đối với đường sắt thì có hệ
thống đường sắt thống nhất chạy ngang qua thành phố. Về đường hàng không, thành
phố Biên Hòa gần sân bay quốc tế Tân Sơn Nhất (5 km), sân bay quốc tế Long Thành
(10 km), thành phố cịn có sân bay Biên Hịa là sân bay qn sự lớn nhất cả nước.
Sinh viên thực hiện: Lê Thị Diệu Hoa

Giảng viên hướng dẫn: ThS. Bùi Viết Cường

2


Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng đại mạch năng suất 15.000 tấn sản phẩm/năm

1.4. Điều kiện khí hậu
Khí hậu ở Đồng Nai là khí hậu nhiệt đới gió mùa, có hai mùa tương phản nhau
là mùa khơ và mùa mưa. Mùa khô thường bắt đầu từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau, mùa
mưa kéo dài từ tháng 5 đến tháng 11. Nhiệt độ trung bình năm 23,6 - 27,3 °C, nhiệt độ
cao cực trị khoảng 40 °C và thấp cực trị 12,5 °C. Độ ẩm trung bình ln cao 80 - 82 %.
Khí hậu này rất thuận lợi cho quá trình vận chuyển, bảo quản malt đại mạch. Về hướng
gió, tỉnh Đồng Nai có hướng gió chủ đạo là hướng Đơng Nam [6], [18].

Hình 1.4 Bản đồ quy hoạch các khu cơng nghiệp ở Biên Hịa - Đồng Nai
1.5. Nguồn cung cấp điện
Nhà máy sử dụng lưới điện của khu cơng nghiệp. Ngồi ra, để đảm bảo sản xuất
liên tục thì nhà máy cịn có máy phát điện dự phịng. Khu cơng nghiệp Biên Hịa có 2
trạm biến áp 40 MVA từ lưới điện quốc gia. Hệ thống cung cấp điện cho nhà máy nằm
trong mạng lưới điện cung cấp cho khu công nghiệp.
1.6. Nguồn cung cấp hơi
Hơi được dùng vào nhiều mục đích khác nhau, tuỳ theo yêu cầu của từng công

đoạn sản xuất. Lượng hơi đốt cung cấp cho phân xưởng được lấy từ lò hơi riêng của nhà
máy. Để đảm bảo cho hoạt động của nhà máy, hơi cấp phải là hơi bão hòa, được cấp bởi
lị hơi có áp suất > 9,5 atm.
1.7. Nguồn cấp nước, xử lý và thoát nước
Nhà máy sử dụng một lượng nước lớn cho nước sinh hoạt, nước dùng trong kỹ
thuật, nước làm mát thiết bị, dùng cho nồi hơi, chu trình CIP,…Do vậy nhà máy xây

Sinh viên thực hiện: Lê Thị Diệu Hoa

Giảng viên hướng dẫn: ThS. Bùi Viết Cường

3


Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng đại mạch năng suất 15.000 tấn sản phẩm/năm

dựng một hệ thống xử lý nước, với nguồn cung cấp là nước ngầm và nước máy.
Nước từ nhà máy thải ra không đạt tiêu chuẩn thải trực tiếp ra môi trường nên
cần phải được xử lý kĩ, cần có đường dẫn nước thải đến khu vực riêng, tách rác xử lý
riêng, còn nước thải thì xử lý đạt tiêu chuẩn rồi thải ra mơi trường bên ngồi.
1.8. Thị trường tiêu thụ
Thành phố Biên Hịa - Đồng Nai là một tỉnh có vị trí địa lý thuận lợi, kinh tế ngày
càng phát triển và đời sống người dân ngày càng được nâng cao. Các nhà máy bia với
nhiều thương hiệu nổi tiếng được xây dựng ở khắp nơi - đó là nguồn tiêu thụ đầu tiên
sản phẩm của nhà máy sản xuất malt. Thị trường tiêu thụ được mở rộng ra khắp các tỉnh
lân cạnh, cung cấp nguồn nguyên liệu cho các nhà máy sản xuất bia như nhà máy Bia
Sài Gòn - Củ Chi, nhà máy bia Sài Gịn - Bình Dương, nhà máy bia Sài Gòn - Khánh
Hòa,…
1.9. Nguồn nhân lực
Dân số tỉnh Đồng Nai khoảng 1.990.678 người (01/04/1999), trong đó số người

nằm trong độ tuổi lao động xã hội trong toàn tỉnh khoảng 945.000 người, chiếm khoảng
47,47 % dân số. Nguồn nhân lực dồi dào và phù hợp cho yêu cầu phát triển cơng nghiệp
hóa - hiện đại hóa.
Kết luận
Qua những phân tích về điều kiện thực tế như trên thì việc xây dựng nhà máy sản
xuất malt vàng đại mạch tại khu cơng nghiệp Biên Hịa, phường An Bình, thành phố
Biên Hịa, tỉnh Đồng Nai là hồn tồn khả thi. Sự ra đời của nhà máy khơng chỉ góp
phần giải quyết công ăn việc làm cho người dân lao động của thành phố mà cịn góp
phần vào sự phát triển kinh tế của cả khu vực.

Sinh viên thực hiện: Lê Thị Diệu Hoa

Giảng viên hướng dẫn: ThS. Bùi Viết Cường

4


Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng đại mạch năng suất 15.000 tấn sản phẩm/năm

Chương 2: TỔNG QUAN

2.1. Nguyên liệu dùng trong sản xuất malt vàng đại mạch
2.1.1. Đại mạch
2.1.1.1. Nguồn gốc
Đại mạch là một loại ngũ cốc có tên khoa học là Hordeum vulgare, thuộc nhóm
thực vật có hạt (Spermophyta), phân nhóm bí tử (Angiospermae), lớp một lá mầm
(Monocotyledonae), họ lúa mỳ (Gramineae), là một loài thực vật thân cỏ một năm thuộc
họ lúa mạch.

Hình 2.1 Hạt đại mạch [40]

Cây đại mạch có thể sinh trưởng và phát triển bình thường trên đất phù sa kiềm
thổ, trong điều kiện khí hậu khơ, lạnh, lượng mưa thích hợp là 700 mm. Đại mạch được
trồng chủ yếu ở các vùng có khí hậu ơn đới như châu Âu, Bắc Mỹ. Ngày nay, với tiến
bộ khoa học công nghệ, đại mạch đã được trồng ở một số nước như Ấn Độ, Trung Quốc,
Thái Lan,…
Hạt đại mạch được lựa chọn để sản xuất malt đại mạch vì có nhiều ưu điểm như:
hạt đại mạch dễ điều khiển quá trình ươm mầm, tỷ lệ enzym cân đối, vỏ đại mạch dai
và hạt đại mạch ở một số nước thì cũng dễ trồng hơn các loại lúa mạch khác [19].
2.1.1.2. Phân loại
Dựa vào sự sắp xếp hạt trên bông đại mạch mà đại mạch được chia làm hai loại
là đại mạch hai hàng và đại mạch sáu hàng.

Sinh viên thực hiện: Lê Thị Diệu Hoa

Giảng viên hướng dẫn: ThS. Bùi Viết Cường

5


Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng đại mạch năng suất 15.000 tấn sản phẩm/năm

Hình 2.2 Đại mạch hai hàng và đại mạch sáu hàng [41]
Bảng 2.1 Phân loại đại mạch
Đại mạch sáu hàng

Đại mạch hai hàng

+ Kích thước hạt lớn và đồng đều, vỏ trấu + Kích cỡ các hạt không đồng đều do
mỏng.
thiếu không gian để phát triển đầy đủ.

+ Hàm lượng protein thấp, hàm lượng tinh + Hàm lượng protein cao hơn đại mạch
bột cao, hàm lượng enzym thấp hơn đại
mạch sáu hàng.
+ Nguyên liệu trong công nghệ sản xuất
malt.

hai hàng, hàm lượng tinh bột thấp hơn.
+ Hạt lớn được sử dụng sản xuất malt,
các hạt bé dùng cho sản xuất thức ăn
chăn nuôi.

Đại mạch hai hàng có kích thước hạt đồng đều nên rất thuận lợi cho quá trình
phân loại lựa chọn và tăng hiệu quả ươm mầm. Đồng thời, đại mạch hai hàng có vỏ trấu
mỏng, hàm lượng protein thấp và hàm lượng tinh bột cao cũng là đặc điểm có lợi và
thích hợp cho công nghệ sản xuất malt và bia sau này nên đại mạch hai hàng được lựa
chọn để làm nguyên liệu trong sản xuất malt vàng đại mạch [14].
2.1.1.3. Cấu tạo hạt đại mạch
Cấu tạo hạt đại mạch gồm vỏ, nội nhũ và phơi:
+ Vỏ: Vỏ đại mạch có cấu tạo gồm ba lớp. Lớp ngoài cùng là lớp vỏ trấu có vai trị
bảo vệ hạt. Dưới lớp vỏ trấu là vỏ quả cấu tạo từ ba lớp tế bào tạo cho hạt đại mạch cấu
trúc dai và bền vững. Dưới lớp vỏ quả là lớp vỏ hạt, có vai trò như màng bán thấm để
Sinh viên thực hiện: Lê Thị Diệu Hoa

Giảng viên hướng dẫn: ThS. Bùi Viết Cường

6


Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng đại mạch năng suất 15.000 tấn sản phẩm/năm

chỉ cho nước thấm vào bên trong hạt đồng thời chất hòa tan trong hạt khơng cho thấm
ra ngồi. Vỏ hạt chiếm khoảng 8 - 15 % trọng lượng hạt.
+ Nội nhũ: chiếm 45 - 68 % trọng lượng hạt, là thành phần chiếm tỷ lệ lớn nhất và
có giá trị cao nhất trong hạt đại mạch. Cấu trúc của nội nhũ gồm các tế bào lớn có thành
mỏng chứa đầy các hạt tinh bột, một ít protein, xelluloza, chất béo, tro và đường. Nội
nhũ được bao bọc bởi lớp alơron, lớp này rất giàu protein, chất béo, đường, xelluloza,
pentoza, vitamin và tro.
+ Phôi: là phần sống của hạt, thường chiếm 2,5 - 5 %, có vai trị rất quan trọng trong
sự sống của hạt và ngay cả trong công nghệ sản xuất malt. Sự tạo thành malt từ đại mạch
là do sự phát triển của phơi [1].
2.1.1.4. Tính chất vật lý
+ Độ ẩm của hạt đại mạch: 13 - 15 %
+ Dung trọng là trọng lượng của một lít hạt được tính bằng (g/l) được dao động
khoảng 630 - 680 (g/l).
Đại mạch loại I: có dung trọng  680 (g/l).
Đại mạch loại II: có dung trọng 650 - 680 (g/l).
Đại mạch loại III: có dung trọng 630 - 650 (g/l).
+ Trọng lượng tuyệt đối của hạt đại mạch là từ 35 - 45g/ 1000 hạt.
+ Hệ số truyền nhiệt của hạt đại mạch là 0,95 kcal/mhᵒC ở độ ẩm bảo quản < 12 %.
2.1.1.5. Thành phần hóa học
Các chỉ số về thành phần hóa học là nhân tố quyết định chất lượng của đại mạch
và xem xét loại đại mạch đó có đủ tiêu chuẩn để sản xuất malt hay khơng. Hàm ẩm trung
bình của đại mạch thường khoảng 13 – 15 %. Hàm lượng trung bình của các thành phần
tính theo khối lượng chất khơ như sau:
Bảng 2.2 Hàm lượng trung bình của các thành phần tính theo khối lượng chất khơ
Thành phần

Phần trăm khối lượng (%)

Nước

13 - 15

Gluxit

53 - 67

Protein

9 - 14

Chất béo

3-4

Hàm lượng tro

2-3

Các thành phần khác

1-2

Nước
Có ảnh hưởng lớn đến quá trình vận chuyển và bảo quản hạt. Hàm ẩm cao thì
hiệu suất thu hồi chất chiết càng giảm và càng khó bảo quản, đồng thời kích thích q
Sinh viên thực hiện: Lê Thị Diệu Hoa

Giảng viên hướng dẫn: ThS. Bùi Viết Cường

7


Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng đại mạch năng suất 15.000 tấn sản phẩm/năm

trình hơ hấp và tự bốc nóng của hạt làm tổn hao chất khơ. Hàm ẩm cao làm tăng chi phí
vận chuyển vơ ích, đồng thời cũng tạo điều kiện thuận lợi cho vi sinh vật phát triển, đặc
biệt là vi khuẩn hoại sinh gây thối rữa hạt. Hàm ẩm tối đa cho phép khi đưa vào bảo
quản là khoảng 13 %.
Gluxit
Là hợp phần chiếm khối lượng nhiều nhất trong thành phần chất khô của hạt đại
mạch, bao gồm:
+ Monosaccharit trong hạt đại mạch bao gồm glucoza, fructoza, xiloza.
+ Disaccharit trong hạt đại mạch chủ yếu là saccharoza và maltoza.
+ Trisaccharit chứa chủ yếu là rafinoza.
+ Polysaccharit là hợp phần chiếm nhiều nhất trong gluxit của hạt đại mạch, bao
gồm tinh bột, xelluloza, hemixelluloza, pentozan, amilan và các hợp chất dạng keo.
Tinh bột là hợp phần chiếm hơn một nửa khối lượng chất khô của hạt đại mạch,
có vai trị là nguồn thức ăn dự trữ cho phơi và là nguồn cung cấp chất hịa tan cho dịch
đường trước lúc lên men. Tinh bột được phân bố chủ yếu ở nội nhũ và một phần rất ít ở
phơi.
Xelluloza của hạt đại mạch được phân bố chủ yếu ở lớp vỏ trấu và chiếm khoảng
20 % chất khô của vỏ. Xelluloza không tan trong nước, hầu như không thay đổi về thành
phần và cấu trúc trong suốt tiến trình cơng nghệ sản xuất.
Hemixellulo là thành phần chủ yếu tạo nên thành tế bào. Dưới tác dụng xúc tác
của nhóm enzym xitaza, hemixellulo bị thủy phân thành hexoza (galactoza và manoza)
và pentoza (arabinoza và xiloza).
Các hợp chất chứa nitơ
Hàm lượng các hợp chất chứa nitơ trong hạt đại mạch khoảng 8 - 13,5 % so với
lượng chất khơ của hạt và nó đóng một vai trị quan trọng đối với công nghệ sản xuất

bia sau này.
Các hợp chất không chứa nitơ
Các hợp chất không chứa nitơ gồm polyphenol, chất đắng, fitin, axit hữu cơ,
vitamin và chất khoáng:
+ Polyphenol và chất đắng: những hợp chất này dễ dàng kết hợp với protit cao
phân tử để tạo thành chất dễ kết lắng, làm tăng độ bền keo của sản phẩm. Mặt khác, sự
hòa tan của polyphenol vào dịch đường lại là nguyên nhân làm xấu đi hương vị của sản
phẩm bia sau này.
+ Fitin: là muối của canxi và magie với axit inozitphosphoric C6H6O6(H2PO3)6, nó
tập trung ở vỏ và chiếm khoảng 0,9 % chất khô của vỏ. Khi bị thủy phân nó sẽ tạo thành
inozit C6H6(OH)6 và axit phosphoric.
Sinh viên thực hiện: Lê Thị Diệu Hoa

Giảng viên hướng dẫn: ThS. Bùi Viết Cường

8


Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng đại mạch năng suất 15.000 tấn sản phẩm/năm

+ Vitamin: đại mạch chứa nhiều loại vitamin như B1, B2, B6, C, PP2, tiền vitamin
A, axit pantotenic,… Tuy hàm lượng vitamin trong đại mạch rất ít nhưng đóng vai trị
quan trọng vì chúng là nhân tố điều hịa sinh trưởng của mầm.
+ Chất khống: nguồn chất khống mà đặc biệt là phospho đóng vai trị quan trọng
trong hình thành hệ đệm của dịch đường.
Chất béo và lipoid
Chiếm khoảng 2,5 - 3 % so với lượng chất khô của hạt, chúng bị thủy phân bởi
enzym lipaza ở giai đoạn ươm mầm. Chất béo và lipoid tồn tại trong bia làm giảm độ
bền keo của sản phẩm.
Pherment (enzym)

Enzym là những hợp chất hữu cơ, có hoạt tính sinh học rất cao, có cấu tạo phân
tử phức tạp và giữ một vai trị quan trọng trong cơng nghệ sản xuất malt và bia. Ở giai
đoạn hình thành hạt, hoạt lực của các nhóm enzym rất cao, đến giai đoạn hạt chín thì
hoạt lực giảm một cách đáng kể. Ở giai đoạn hạt có hàm ẩm khoảng 13 % thì hầu hết
enzym trong hạt trở thành trạng thái liên kết. Đến giai đoạn ngâm, hạt hút nước bổ sung
đến 43 - 44 % thì hệ enzym được giải phóng khỏi trạng thái liên kết, chuyển thành trạng
thái tự do. Trong giai đoạn ươm mầm, hoạt lực của enzym đạt đến mức tối đa, thuận lợi
cho quá trình thủy phân trong công nghệ sản xuất bia sau này.
Hạt đại mạch chứa một lượng lớn enzym được phân thành hai nhóm chính:
hydrolaza (nhóm enzym thủy phân) và decmolaza (enzym oxi hóa - khử)
+ Enzym thủy phân gồm α - amylaza, β - amylaza, aminopeptidaza, xenlulaza,
invertaza, lipaza,…
+ Enzym oxi hóa - khử gồm peroxidaza, lipoxygenaza, polyphenol oxydaza.
2.1.2. Nước sản xuất
Nước đóng vai trị rất quan trọng trong cơng nghệ sản xuất malt đại mạch, đặc
biệt là công đoạn ngâm. Nước nguyên liệu phải đạt các yêu cầu sau: trong suốt, không
màu, không mùi, không vị.
Độ cứng của nước do muối canxi và magie hòa tan trong nước tạo nên. Ảnh
hưởng của thành phần muối trong nước đối với quá trình ngâm: hịa tan các chất có trong
vỏ hạt rồi sau đó muối hòa tan ngấm vào bên trong hạt. Muối trong nước cịn làm cản
trở những q trình biến đổi của enzym trong thời gian ngâm, đặc biệt trong thời kỳ hạt
bắt đầu nảy mầm. Trong công nghệ sản xuất thực phẩm, nước được sử dụng phải có độ
cứng từ rất mềm đến mềm.
Bảng 2.3 Bảng phân loại nước theo độ cứng (theo Kalunhans và cộng sự, 1992)
Giá trị độ cứng (mg đương lượng/l)
Sinh viên thực hiện: Lê Thị Diệu Hoa

Phân loại

Giảng viên hướng dẫn: ThS. Bùi Viết Cường

9


Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng đại mạch năng suất 15.000 tấn sản phẩm/năm

0 - 1,5

Rất mềm

1,5 - 3,0

Mềm

3,0 - 6,0

Hơi cứng

6,0 -9,0

Cứng

> 9,0

Rất cứng

Giá trị pH của nước là do nồng độ các ion H+ tự do quy định nên. Trong cơng
nghiệp thực phẩm, nước phải có pH nằm trong khoảng từ 6,5 - 8,5.
Độ oxy hóa: Là hàm lượng oxy hòa tan DO (Dissolued Oxygen), phụ thuộc vào
nhiều yếu tố: áp suất, nhiệt độ, đặc tính của nguồn nước (vi sinh, hóa sinh), oxy hịa tan

khơng tác dụng với nước. Độ hòa tan tăng khi áp suất tăng, độ hòa tan giảm khi nhiệt
độ tăng. Hàm lượng oxy hịa tan tối đa là 2 mg/l.
Ngồi ra, giới hạn chỉ tiêu của các thành phần vô cơ, hữu cơ, hóa chất khử trùng,
hóa chất, vi sinh, thuốc bảo vệ thực vật phải nằm trong phạm vi cho phép theo “Quy
chuẩn kỹ thuật Quốc gia QCVN 01:2009/BYT về chất lượng nước ăn uống do Bộ Y tế
ban hành” [21].
2.1.3. Chất sát trùng
Để sát trùng, một số hóa chất sát trùng được bổ sung vào trong nước rửa ban đầu
như: formalin, H2O2, KMnO4, Ca(OH)2…
Nước vơi giúp cho q trình rửa hạt nhanh, sạch hơn, làm tăng pH môi trường
nên hòa tan nhiều hơn các hợp chất polyphenol và chất đắng trong vỏ hạt vào nước.
Nhưng phải chú ý rửa hạt kĩ nếu không vôi sẽ bám trên bề mặt hạt gây cản trở q trình
hơ hấp và ảnh hưởng xấu đến q trình ươm mầm. Cịn H2O2, KMnO4 ngồi sát trùng
cịn có tác dụng xúc tác các q trình sinh hóa xảy ra trong khi ươm mầm.
Lượng sử dụng của một số hóa chất sát trùng: formalin (0,7 - 0,8 lít/ m3 nước),
kali permanganat (0,01 - 0,015) kg/ m3 nước, vôi cục (3 - 5 kg/ m3 nước). Tất cả những
hóa chất này được cho vào khối hạt ở thời điểm đầu tiên của q trình ngâm [3].
2.2. Cơng đoạn quan trọng
2.2.1. Ngâm hạt
Ngâm hạt đại mạch là một công đoạn rất quan trọng và ảnh hưởng trực tiếp đến
sự hao phí chất khơ trong q trình sản xuất malt, thời gian ươm mầm và chi phối chất
lượng của malt thành phẩm. Trong đại mạch khô, hàm ẩm chỉ khoảng 13 - 15 %. Lượng
nước này phân bố ở tế bào và có nhiệm vụ liên kết các phần tử dạng keo, tức là không
tham gia vào các quá trình chuyển đổi năng lượng. Lượng nước này gọi là nước liên kết
hay nước cấu trúc. Với hàm lượng nước thấp như vậy khơng đủ khả năng hoạt hóa phơi
Sinh viên thực hiện: Lê Thị Diệu Hoa

Giảng viên hướng dẫn: ThS. Bùi Viết Cường

10

Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng đại mạch năng suất 15.000 tấn sản phẩm/năm

nên hạt phải hút thêm một lượng nước bổ sung. Lượng nước này gọi là nước tự do giúp
hoạt hóa và thúc đẩy sự phát triển của phơi, sử dụng oxy hịa tan cho q trình hơ hấp.
Lượng nước bổ sung này được hạt hấp thụ trong quá trình ngâm hạt.
Hạt đại mạch hút nước bằng phương thức thẩm thấu. Nguyên sinh chất và các
chất dự trữ của tế bào nội nhũ là những hợp chất có khả năng hút một lượng nước lớn
và dễ dàng trương nở làm tăng thể tích tồn hạt. Hệ số trương nở của hạt đại mạch sau
khi ngâm là 1,45. Khi áp suất thẩm thấu bên trong và bên ngồi thành tế bào cân bằng
thì q trình hút nước bị ngừng lại, lượng nước ở trong tế bào bão hịa.
Trong q trình ngâm, một phần chất khơ tiêu hao cho sự hơ hấp, một phần hịa
tan vào nước, cả hai phần này tạo thành hao hụt chất khô của đại mạch. Phần hao phí do
hịa tan vào nước chiếm khoảng 1 %. Phần hao phí do hạt lép và hạt gãy vỡ, dập chiếm
khoảng 0,1 - 1 % tính theo chất chất khơ. Lượng khí nén cần dùng cho q trình hơ hấp
của 1 tấn đại mạch trong cơng đoạn ngâm hạt là 6 m3/h [3],[7], [13].
2.2.1.1. Đặc điểm các phương pháp ngâm
Bảng 2.4 Các phương pháp ngâm
Phương
pháp
ngâm
Ngâm lì
trong
nước

Nguyên tắc

Ưu điểm

Nhược điểm

Hạt được ngâm liên tục trong Đơn giản, dễ Hạt rửa khơng sạch.
nước và khơng có thơng khí thực hiện và Oxy cung cấp không
cho hạt. Việc cung cấp oxy khơng u cầu đều, khí CO2 sinh ra
cho khối hạt tiến hành bằng trình độ cao.
khi hạt hơ hấp khơng
cách thay nước định kỳ.
được giải phóng triệt
để. Khơng đảm bảo vệ
sinh và vi sinh vật dễ
xâm nhập gây hư hỏng.

Ngâm
Ngâm hạt một thời gian ở Dễ thực hiện. Vi sinh vật có thể xâm
hốn vị trong nước rồi sau đó tháo Oxy được cung nhập nếu kiểm sốt
nước và hết nước, để hạt ngâm khan cấp đều, khí CO2 khơng chặt chẽ. Nếu
khơng khí trong khơng khí một thời được giải phóng nước chứa nhiều chất
gian, sau đó lại ngâm hạt triệt để. Hạt hịa tan có thể gây cản
trở khả năng hút nước
trong nước,… cứ thế hoán vị được rửa sạch.
của hạt.
tác nhân ngâm cho đến khi

Sinh viên thực hiện: Lê Thị Diệu Hoa

Giảng viên hướng dẫn: ThS. Bùi Viết Cường

11