Thiết kế nhà máy sản xuất bia vàng lên men bằng phương pháp hiện đại với năng suất 85 triệu lít bia 10,5° mỗi năm (Nguyễn Thị Thu Thủy) Full

Bia là loại nước uống có độ cồn thấp, mùi thơm, ngon và có giá trị dinh dưỡng cao. Uống bia với một lượng thích hợp không những có lợi cho sức khỏe, ăn cơm ngon, dễ tiêu hóa mà còn giảm sự mệt mỏi sau ngày làm việc vất vả.

Được sản xuất từ nguyên liệu chính là malt vàng, hoa houblon và nước với quy trình công nghệ khá đặc biệt. Cho nên bia có các tính chất cảm quan rất hấp dẫn con người: hương thơm đặc trưng, vị đắng dịu, lớp bọt trắng mịn, với hàm lượng CO2 khá cao (4-5g/l) giúp cơ thể con người giải khát một cách triệt để khi uống.

Khi đời sống kinh tế xã hội phát triển nhu cầu tiêu thụ ngày càng tăng, thậm chí bia trở thành loại nước giải khát không thể nào thiếu hàng ngày đối với mỗi người dân Việt Nam cũng như những người dân trên thế giới.

Hiện nay do nhu cầu thị trường, trong một thời gian ngắn, ngành sản xuất bia có những bước phát triển mạnh mẽ thông qua việc đầu tư và mở rộng nhà máy bia đã có từ trước và mở rộng các nhà máy bia đã có từ trước và xây dựng các nhà máy bia mới thuộc Trung ương và địa phương quản lý, các nhà máy liên doanh với các nước ngoài.

Công nghiệp bia phát triển kéo theo sự phát triển của các ngành sản xuất khác.

Ngành bia là một trong những ngành có mức thuế TTĐB cao nên hằng năm nộp vào ngân sách nhà nước một lượng đáng kể.

Vì vậy, nước ta cần sản xuất được một loại bia có chất lượng cao và giá thành sản phẩm ổn định, thúc đẩy cạnh tranh và hướng tới xuất khẩu. Việc xây dựng thêm các nhà máy bia có năng suất cao trong thời gian này là hợp lí và cần thiết.

Với mục đích trên, tôi được phân công đề tài: “ Thiết kế nhà máy sản xuất bia vàng lên men bằng phương pháp hiện đại với năng suất 85 triệu lít bia 10,5° /năm”.

NỘI DUNG:

LỜI CAM ĐOAN LIÊM CHÍNH HỌC THUẬT .............................................. iii

MỤC LỤC .............................................................................................................. iv

DANH MỤC HÌNH ẢNH ..................................................................................... xi

DANH MỤC BẢNG ............................................................................................ xiii

LỜI MỞ ĐẦU ......................................................................................................... 1

Chương 1: LẬP LUẬN KINH TẾ KỸ THUẬT .................................................. 2

1.1. Đặc điểm thiên nhiên .................................................................................. 2

1.2. Vùng nguyên liệu ......................................................................................... 2

1.3. Hợp tác hóa .................................................................................................. 2

1.4. Nguồn cung cấp điện, hơi, nhiên liệu ........................................................ 2

1.5. Nguồn cung cấp nước và vấn đề xử lý nước ............................................. 3

1.6. Nguồn nhân lực ........................................................................................... 3

1.7. Giao thông vận tải ....................................................................................... 3

1.8. Thị trường tiêu thụ ...................................................................................... 3

Chương 2: TỔNG QUAN ...................................................................................... 4

2.1. Giới thiệu sản phẩm .................................................................................... 4

2.2. Nguyên liệu .................................................................................................. 4

2.2.1. Malt............................. ........................................... ........................................4

2.2.2.Hoa houblon .................................................................................................... 5

2.2.3. Nước.................. ............................................................................................. 9

2.2.4. Gạo.............. ................................................................................................. 10

2.2.5. Đường................. .......................................................................................... 11

2.2.6. Nấm men ...................................................................................................... 11

2.3. Các nguyên liệu phụ khác......................................................................... 12

2.3.1. Chế phẩm enzyme ........................................................................................ 12

2.3.2. Hóa chất ....................................................................................................... 12

2.3.3. Chất trợ lọc ................................................................................................... 12

2.3.4. Chất màu caramen ........................................................................................ 13

2.4. Các quá trình sinh hóa xảy ra .................................................................. 13

2.4.1. Các quá trình xảy ra khi nấu ........................................................................ 13

2.4.1.1. Quá trình enzyme ...................................................................................... 13

2.4.2. Các quá trình xảy ra khi houblon hóa .......................................................... 13

2.4.3. Các quá trình xảy ra khi lên men. ................................................................ 14

2.5. Tình hình sản xuất và tiêu thụ bia trên thế giới và Việt Nam .............. 15

2.5.1. Tình hình sản xuất và tiêu thụ trên thế giới. ................................................ 15

2.5.2. Tình hình sản xuất và tiêu thụ ở Việt Nam .................................................. 15

Chương 3: CHỌN VÀ THUYẾT MINH QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ ......... 16

3.1. Dây chuyền công nghệ .............................................................................. 16

3.2. Chọn phương pháp công nghệ ................................................................. 16

3.2.1. Nguyên liệu .................................................................................................. 16

3.2.2. Công đoạn làm sạch ..................................................................................... 17

3.2.3. Công đoạn nghiền ........................................................................................ 17

3.2.4. Công đoạn nấu .............................................................................................. 17

3.2.5. Công đoạn lọc dịch đường ........................................................................... 17

3.2.6. Công đoạn houblon hóa ............................................................................... 17

3.2.7. Công đoạn lắng trong và làm lạnh ............................................................... 18

3.2.8. Công đoạn lên men ....................................................................................... 18

3.2.9. Công đoạn lọc bia ......................................................................................... 18

3.2.10 Công đoạn thanh trùng ................................................................................ 18

3.3. Thiết minh quy trình công nghệ .............................................................. 18

3.3.1. Công đoạn làm sạch ..................................................................................... 18

3.3.2. Nghiền.......... ................................................................................................ 19

3.3.3. Nấu..................................................................................................................21

3.3.4. Lọc dịch đường ............................................................................................ 23

3.3.5. Houblon hóa ................................................................................................. 24

3.3.6. Lắng trong .................................................................................................... 25

3.3.7. Làm lạnh ....................................................................................................... 26

3.3.8. Qúa trình lên men ......................................................................................... 27

3.3.9. Qúa trình lọc ................................................................................................. 30

3.3.10. Qúa trình ổn định bia.................................................................................. 30

3.3.11. Qúa trình chiết bia ...................................................................................... 31

3.3.12. Thanh trùng ................................................................................................ 31

3.3.13. Dán nhãn bia chai ....................................................................................... 32

Chương 4: CÂN BẰNG VẬT CHẤT ................................................................. 34

4.1. Số liệu ban đầu .......................................................................................... 34

4.2. Tính số mẻ nấu trong 1 ngày .................................................................... 34

4.3. Lập biểu đồ sản xuất ................................................................................. 34

4.4. Chọn hao hụt qua từng công đoạn........................................................... 35

4.5. Tính cân bằng sản phẩm cho 100 kg nguyên liệu ban đầu .................... 35

4.5.1. Lượng chất khô trong nguyên liệu hạt ( m1 ) ............................................... 35

4.5.2. Lượng chất khô và nguyên liệu hạt sau khi làm sạch .................................. 36

4.5.3. Lượng chất khô và nguyên liệu hạt sau khi nghiền ..................................... 36

4.5.4. Lượng chất khô của hạt chuyển vào dịch đường sau khi nấu ...................... 36

4.5.5. Lượng chất khô của hạt còn lại sau quá trình nấu: ...................................... 36

4.5.6. Lượng chất khô của hạt còn lại qua quá trình lọc: ....................................... 36

4.5.7. Thể tích của dịch đường khi đun sôi ............................................................ 36

4.5.8. Lượng chất khô sau quá trình houblon hóa: ................................................. 37

4.5.9. Thể tích dịch đường còn lại sau khi houblon hóa ........................................ 37

4.5.10. Lượng chất khô còn lại sau quá trình lắng trong ....................................... 37

4.5.11. Thể tích dịch đường sau lắng trong :.......................................................... 37

4.5.12. Lượng chất khô còn lại sau quá trình làm lạnh .......................................... 38

4.5.13. Thể tích dịch lên men ................................................................................. 38

4.5.14. Lượng bia sau khi lên men ......................................................................... 38

4.5.15. Lượng bia còn lại sau quá trình lọc ............................................................ 38

4.5.16. Lượng bia còn lại sau quá trình ổn định. ................................................... 38

4.5.17. Lượng bia còn lại sau quá trình chiết rót và thanh trùng ........................... 38

4.5.18. Lượng hoa houblon cần dùng..................................................................... 38

4.5.19. Lượng enzyme cần dùng ............................................................................ 39

4.5.20. Lượng bã thu được ..................................................................................... 39

4.5.21. Lượng cặn lắng khi lắng trong ................................................................... 39

4.5.22. Lượng men giống cần dùng ....................................................................... 39

4.5.23. Lượng men thu hồi ..................................................................................... 39

4.5.24. Lượng CO2 thu được .................................................................................. 39

4.6. Tính cân bằng sản phẩm cho một mẻ ...................................................... 40

4.6.1. Lượng nguyên liệu ban đầu .......................................................................... 40

4.6.2. Lượng nguyên liệu hạt sau quá trình làm sạch ............................................ 40

4.6.3. Lượng nguyên liệu hạt sau quá trình nghiền ............................................... 40

4.6.4. Lượng dịch đường khi đun sôi ..................................................................... 41

4.6.5. Lượng dịch đường sau khi houblon hóa 100℃ ........................................... 41

4.6.6. Lượng dịch đường sau lắng trong ................................................................ 41

4.6.7. Lượng dịch lên men ..................................................................................... 41

vii

4.6.8. Lượng bia sau khi lên men ........................................................................... 41

4.6.9. Lượng bia sau lọc ......................................................................................... 41

4.6.10. Lượng bia sau quá trình ổn định ................................................................ 41

4.6.11. Lượng bia thành phẩm ............................................................................... 41

4.6.12. Lượng hoa houblon cần dùng..................................................................... 41

4.6.13. Lượng chế phẩm enzyme cần dùng............................................................ 41

4.6.14. Lượng bã nguyên liệu ................................................................................ 41

4.6.15. Lượng men giống ....................................................................................... 41

4.6.16. Lượng men thu hồi ..................................................................................... 41

4.6.17. Lượng CO2 thu hồi ..................................................................................... 42

4.7. Chi phí bao bì ............................................................................................ 42

4.7.1. Lượng vỏ chai .............................................................................................. 42

4.7.2. Số lượng nhãn .............................................................................................. 42

4.7.3. Lượng nắp đậy.............................................................................................. 42

4.7.4. Két đựng chai ............................................................................................... 42

Chương 5: TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ ........................................................... 45

5.1. Phân xưởng nấu ......................................................................................... 45

5.1.1. Tính xilo ....................................................................................................... 45

5.1.2. Tính bunke. .................................................................................................. 46

5.1.3. Máy làm sạch nguyên liệu............................................................................ 48

5.1.4. Máy nghiền nguyên liệu. .............................................................................. 48

5.1.5. Cân nguyên liệu ............................................................................................ 49

5.1.6. Tính cơ cấu vận chuyển ............................................................................... 50

5.1.7. Nồi nấu nguyên liệu ..................................................................................... 52

5.1.8. Thiết bị lọc dịch đường ................................................................................ 56

5.1.9. Thùng chứa bã nguyên liệu .......................................................................... 57

5.1.10. Thùng trung gian chứa dịch đường sau khi lọc. ......................................... 58

5.1.11. Thiết bị lắng whirlpool ............................................................................... 59

5.1.12. Thiết bị làm lạnh ........................................................................................ 60

5.1.13. Tính và chọn các loại bơm cho phân xưởng nấu ....................................... 61

5.2.Tính thiết bị cho phân xưởng lên men ..................................................... 64

5.2.1. Thiết bị nhân giống ...................................................................................... 64

5.2.2. Thiết bị lên men ........................................................................................... 66

5.2.3. Thiết bị lọc ................................................................................................... 68

5.2.4. Tính lượng diatomit và thùng phối trộn chất trợ lọc .................................... 68

5.2.5. Thiết bị ổn định ............................................................................................ 69

viii

5.2.6. Các loại bơm ................................................................................................ 69

5.2.7. Công đoạn hoàn thiện sản phẩm .................................................................. 70

Chương 6: TÍNH TỔ CHỨC .............................................................................. 76

6.1. Sơ đồ hệ thống tổ chức nhà máy .............................................................. 76

6.2. Tính tổ chức lao động của nhà máy ......................................................... 77

6.2.1. Chế độ làm việc ............................................................................................ 77

6.2.2. Tính tổ chức ................................................................................................. 77

Chương 7: TÍNH XÂY DỰNG ........................................................................... 80

7.1. Kích thước các công trình ........................................................................ 80

7.1.1. Phân xưởng nấu ............................................................................................ 80

7.1.2. Phân xưởng lên men ..................................................................................... 80

7.1.3. Phân xưởng chiết rót .................................................................................... 80

7.1.4. Khu nguyên liệu ........................................................................................... 80

7.1.5. Kho thành phẩm ........................................................................................... 80

7.1.6. Kho chứa két và chai không ......................................................................... 81

7.1.7. Phân xưởng cơ điện lạnh .............................................................................. 81

7.1.8. Phân xưởng lò hơi ........................................................................................ 81

7.1.9. Nhà hành chính ............................................................................................ 81

7.1.10. Khu xử lý nước ......................................................................................... 82

7.1.11. Đài nước ..................................................................................................... 82

7.1.12. Trạm biến áp .............................................................................................. 82

7.1.13. Nhà đặt máy phát điện dự phòng ............................................................... 82

7.1.14. Nhà ăn - căn tin .......................................................................................... 82

7.1.15. Gara ôtô ...................................................................................................... 82

7.1.16. Nhà để xe đạp, xe máy ............................................................................... 83

7.1.17. Phòng thường trực và bảo vệ ..................................................................... 83

7.1.18. Kho nhiên liệu ............................................................................................ 83

7.1.19. Khu xử lý nước thải.................................................................................... 83

7.2. Tính khu đất xây dựng nhà máy .............................................................. 84

7.2.1. Khu đất mở rộng .......................................................................................... 84

7.2.2. Diện tích khu đất xây dựng của nhà máy ..................................................... 84

7.2.3. Tính hệ số sử dụng ....................................................................................... 84

Chương 8: TÍNH HƠI- NƯỚC ........................................................................... 86

8.1. Tính hơi ...................................................................................................... 86

8.1.1. Các công thức sử dụng để tính toán ............................................................. 86

8.1.2. Tính nhiệt cho các nồi trong phân xưởng nấu .............................................. 87

8.1.3. Tính chi phí hơi cho các nồi ......................................................................... 90

8.1.4. Tính và chọn lò hơi ...................................................................................... 91

8.2. Tính nước ................................................................................................... 91

8.2.1. Nước dùng để bổ sung vào máy nghiền ướt, nấu nguyên liệu và rửa bã

trong một mẻ...................................................................................................................... 92

8.2.2. Nước dùng vệ sinh thiết bị nấu trong 1 mẻ .................................................. 92

8.2.3. Nước dùng cho lò hơi ................................................................................... 92

8.2.4. Nước dùng cho phân xưởng lên men ........................................................... 92

8.2.5. Nước dùng cho chiết rót, rửa chai, thanh trùng ........................................... 92

8.2.6. Nước dùng cho hệ thống lạnh ...................................................................... 92

8.2.7. Nước dùng cho sinh hoạt ............................................................................. 92

8.3. Tính nhiên liệu ........................................................................................... 93

8.3.1. Dầu F.O ........................................................................................................ 93

8.3.2. Xăng.................... ......................................................................................... 93

8.3.3. Dầu nhờn ...................................................................................................... 93

8.3.4. Dầu DO. ....................................................................................................... 93

Chương 9: KIỂM TRA SẢN XUẤT VÀ CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM ......... 94

9.1. Kiểm tra nguyên liệu ................................................................................. 94

9.1.1. Kiểm tra chất lượng của malt ....................................................................... 94

9.1.2. Kiểm tra chất lượng của gạo ........................................................................ 94

9.1.3. Kiểm tra chất lượng của đường saccarose ................................................... 94

9.1.4. Kiểm tra chất lượng của hoa houblon .......................................................... 94

9.1.5 Kiểm tra men giống ....................................................................................... 94

9.1.6. Kiểm tra nước dùng nấu bia ......................................................................... 94

9.2. Kiểm tra các công đoạn sản xuất ............................................................. 94

9.2.1. Kiểm tra công đoạn nấu ............................................................................... 94

9.2.2. Kiểm tra công đoạn lên men ........................................................................ 95

9.2.3. Kiểm tra công đoạn thành phẩm .................................................................. 95

9.3. Kiểm tra sản phẩm .................................................................................... 95

9.3.1. Các chỉ tiêu đánh giá .................................................................................... 96

9.3.2. Các chỉ tiêu hoá lý ........................................................................................ 96

Chương 10: AN TOÀN LAO ĐỘNG VÀ VỆ SINH CÔNG NGHIỆP NHÀ

MÁY .................................................................................................................................. 97

10.1. Bảo hộ và an toàn lao động .................................................................... 97

10.1.1. Chống độc trong sản xuất ........................................................................... 97

10.1.2. Chống tiếng ồn và rung động ..................................................................... 97

10.1.3. An toàn về hóa chất .................................................................................... 97

10.1.4. An toàn thiết bị chịu áp .............................................................................. 97

10.1.5. An toàn điện trong sản xuất ....................................................................... 97

10.1.6. An toàn sử dụng thiết bị ............................................................................. 98

10.1.7. Phòng chống cháy nổ ................................................................................. 98

10.1.8. An toàn với hoá chất .................................................................................. 98

10.1.9. Chống sét .................................................................................................... 98

10.2. Vệ sinh công nghiệp ................................................................................ 98

10.2.1. Vệ sinh cá nhân của công nhân .................................................................. 98

10.2.2. Vệ sinh máy móc, thiết bị .......................................................................... 98

10.2.3. Vệ sinh xí nghiệp ....................................................................................... 99

10.3. Xử lý chất thải trong nhà máy ............................................................... 99

10.3.1. Xử lý phế liệu của quá trình sản xuất ......................................................... 99

10.3.2. Xử lý nước thải ........................................................................................... 99

KẾT LUẬN ......................................................................................................... 103

TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................. 104

PHỤ LỤC

LINK 1 - TÌM KIẾM SÁCH/TÀI LIỆU ONLINE (GIÁ ƯU ĐÃI NHẤT)

LINK 2 - TÌM KIẾM SÁCH/TÀI LIỆU ONLINE (GIÁ ƯU ĐÃI NHẤT)

LINK 3 - TÌM KIẾM SÁCH/TÀI LIỆU ONLINE (GIÁ ƯU ĐÃI NHẤT)

LINK 4 - TÌM KIẾM SÁCH/TÀI LIỆU ONLINE (GIÁ ƯU ĐÃI NHẤT)

LINK DOWNLOAD (TÀI LIỆU VIP MEMBER)