Thạc Sĩ Thiết kế nhà máy sản xuất rượu vang đỏ đạt 15 độ rượu đi từ nguyên liệu tự chọn ở Việt Nam với năng

MỞ ĐẦU
Rượu vang đã có lịch sử phát triển hàng nghìn năm, và cho đến nay nó trở nên quen thuộc không chỉ trong những dịp lễ hội mà còn trong cuộc sống hàng ngày của người dân ở nhiều quốc gia trên thế giới. Rượu vang tên latinh là “Vinum” được bắt nguồn từ chữ “vinea” có nghĩa là cây nho, chính vì vậy rượu vang gần đồng nghĩa với rượu nho. Vang xuất hiện từ khoàng 4000 năm trước công nguyên bắt nguồn từ vùng biển Caspian và Lưỡng Hà, ngày nay là Iran. Rượu vang đến với châu Âu cùng với sự phát triển của văn minh Hy Lạp từ khoàng năm 1600 trước Công nguyên.
Khác với rượu trắng và các loại rượu pha chế, rượu vang là loại đồ uống lên men trực tiếp từ nước quả.Khi quá trình lên men kết thúc, người ta không chưng cất mà để lằng tự nhiên, gặn lọc và hoàn thành sản phẩm.Rượu vang có chứa nhiều chất dinh dưỡng hơn hẳn các loại rượu khác, là loại đồ uống không chỉ hấp dẫn con người bằng độ cồn vừa phải, vị ngọt, vị chua cân đối và ổn định, vị chát dịu, màu sắc đẹp cùng hương thơm tự nhiên của trái cây mà còn đem đến cho người sử dụng giá trị về măt dinh dưỡng.Do vậy, nếu uống điều độ, ở mức vừa phải, rượu vang sẽ có tác dụng tốt cho sức khỏe.Rượu vang có chứa lượng cồn trung bình nên phụ nữ và người già có thể dùng được, cồn trong rượu vang là cồn tinh khiết do lên men tự nhiên nên khi uống vào sẽ ngấm dần và không bị chóng say.
Ngày nay, ngoài nguyên liệu truyền thống là nho, rượu vang còn có thể được sản xuất từ các loại quả khác như : mận, dâu, dứa, táo mèo Nước ta thuộc vùng khí hậu nhiệt đới nên nguồn nguyên liệu quả cũng rất đa dạng, trong đó có quả mơ chiếm một số lượng đáng kể. Tuy nhiên, nho vẫn là nguyên liệu tốt nhất và được ưa chuộng nhất Xét về mặt hoá học thì có đến hơn 600 tố chất trong vang: trong đó nước chiếm một tỉ lệ lớn trong vang (88% - 90%); ngoài ra trong vang còn có chứa hầu hết các axit amin không thay thế (lisin, treonin, valin, phenylalanon, ); các vitamin (B, PP, ); các nguyên tố vi lượng (Na, Ca, Fe, Mg, ), các chất tạo vị chua, chat (axit lactic, malic, citric, ); các chất màu tự nhiên trong nho làm cho rượu vang có màu sắc đẹp tự nhiên. Rượu vang có giá trị là do hầu hết các chất dinh dưỡng từ quả chuyển vào rượu mà không bị mất đi trong quá trình chưng cất, lại được tang trữ trong những điều kiện nhất định nên rượu vang có hương vị đăc trưng riêng khác hẳn so với các sản phẩm lên men khác.
Trên thế giới, chủng loại vang vô cùng phong phú và đa dạng, sự đa dạng này được tạo nên bởi sự khác nhau về văn hoá, phong tục tập quán, đời sống, khẩu vị, điều kiện khí hậu của từng nứơc, và sự giao thoa giữa các nền văn hoá. Hiện trên thế giới ước lượng có hơn 100 nghìn nhãn hiệu vang khác nhau, ở Việt Nam ước tính cũng có trên 30 nghìn loại rượu vang đã và đang có mặt.
Tại Việt Nam, ngành sản xuất rươu vang mới chỉ thực sự bắt đầu ở thế kỉ 20, chủng loại còn khá khiêm tốn. Bên cạnh đó, nhu cầu rượu vang của người Việt Nam đang có xu hướng tăng lên. Vì vậy một phần để đáp ứng nhu cầu thị trường trong nước và xa hơn là xuất khẩu ra thế giới, việc nghiên cứu sản xuất rượu vang dựa trên các nguồn nguyên liệu quả tự chọn có sẵn ở Việt Nam rất quan trọng và có ý nghĩa.
Qua một số nghiên cứu và tìm hiểu, em đã quyết định chọn thực hiện đồ án “ Thiết kế nhà máy sản xuất rượu vang đỏ đạt 15 độ rượu đi từ nguyên liệu tự chọn ở Việt Nam với năng suất 8 triệu lít/năm” phù hợp với điều kiện ở Việt Nam và giúp em sau khi ra trường có thể vận dụng kiến thức của mình tốt hơn vào sự phát triển của ngành sản xuất rượu vang tại Việt Nam.
Mục đích và yêu cầu của đồ án tốt nghiệp :
Chương 1: Tổng quan về ngành sản xuất rượu vang
Chương 2: Lập luận kinh tế cho xây dựng nhà máy sản xuất rượu vang đỏ.
Chương 3: Chọn và thuyết minh dây chuyền sản xuất rượu vang đỏ đi từ nguyên liệu nho và dâu tằm.
Chương 4: Tính cân bằng nguyên liệu chính, phụ cho nhà máy sản xuất rượu vang đỏ.
Chương 5: Tính toán và chọn thiết bị cho nhà máy sản xuất rượu vang đỏ đạt năng suất 8 triệu lít/năm.
Chương 6:Tính toàn và xây dựng cho nhà máy sản xuất rượu vâng đỏ đạt năng suất 8 triệu lít/năm.
Chương 7: Tính toán điện- hơi- nước cho nhà máy sản xuất rượu vang đỏ.
Chương 8: Vệ sinh an toàn thực phẩm và an toàn lao động của nhà máy sản xuất rượu vang đỏ.
Chương 9: Môi trường và xử lý môi trường của nhà máy sản xuất rượu vang đỏ.
Chương 10: Tính kinh tế cho nhà máy sản xuất rượu vang đỏ.
Kết Luận.

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NGÀNH RƯỢU VANG 1
1.Tình hình sản xuất rượu vang trên thế giới và Việt Nam 3
1.1 Tình hình sản xuất rượu vang trên thế giới 3
1.1.1 Tình hình sản xuất vang ở nước ta. 4
1.1.2 Tình hình tiêu thụ và xu hướng phát triển của ngành vang Việt Nam. 5
1.2 Khái quát về vang. 8
1.2.1 Khái niệm rượu vang. 8
1.2.2 Phân loại rượu vang 8
1.2.3 Tiêu chuẩn chất lượng của vang. 11

CHƯƠNG 2. LẬP LUẬN KINH TẾ CHO XÂY DỰNG NHÀ MÁY SẢN XUẤT RƯỢU VANG ĐỎ 14
2.1 Địa điểm xây dựng nhà máy 14
2.2 Hạ tầng kỹ thuật 15
2.3 Hạ tầng dịch vụ 16
2.4 Nguồn nhân lực: 17
2.5 Nguồn cung cấp nguyên liệu: 17
2.5.1 Nguyên liệu Dâu: 17
2.5.2 Nguyên liệu nho: 19
2.6 Thị trường tiêu thụ. 19
2.7 Ưu đãi đầu tư của khu CN Quế Võ cho nhà máy 19
2.8 Giá thuê đất và các dịch vụ khác 20

CHƯƠNG 3. CHỌN VÀ THUYẾT MINH DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT RƯỢU VANG ĐỎ 22
3.1 Chọn dây chuyền sản xuất rượu vang đỏ 22
3.2 Thuyết minh dây chuyền sản xuất 24
3.2.1 Nguyên liệu 24
3.2.2 Thu hoạch, vận chuyển và bảo quản. 26
3.2.3 Phân loại quả. 27
3.2.4 Rửa quả. 27
3.2.5 Làm dập quả. 27
3.2.6 Ép quả. 27
3.2.7 Ngâm đường. 28
3.2.8 Pha chế nước quả trước khi lên men. 28
3.2.9 Thanh trùng nước quả. 28
3.3 Lên men 28
3.3.1 Chủng nấm men: (hình 3.4) 28
3.3.2 Quá trình lên men: 30
3.3.3 Các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình lên men: 32
3.3.4 Hãm cồn. 34
3.3.5 Lắng trong và tách cặn. 34
3.3.6 Tàng trữ. 34
3.3.7 Pha chế, tinh luyện. 35
3.3.8 Lọc rượu vang. 35
3.3.9 Chiết chai và dập nút. 35
3.3.10 Kiểm tra, dán nhãn. 35
3.3.11 Bao gói và nhập kho. 36
CHƯƠNG 4: TÍNH CÂN BẰNG SẢN PHẨM CHO NHÀ MÁY SẢN XUẤT RƯỢU VANG ĐỎ NĂNG SUẤT 8 TRIỆU LÍT/NĂM .37
4.1 TÍNH TOÁN CÂN BẰNG VẬT LIỆU RƯỢU BÁN THÀNH PHẨM. 37
4.1.1 Tính toán với nguyên liệu nho. 37
4.1.3 Pha chế dịch quả từ hai dạng nguyên liệu. 39
4.2 TÍNH TOÁN CÂN BẰNG VẬT LIỆU TỪ QUẢ RA RƯỢU BÁN THÁNH PHẨM. 42
4.2.1. Nguyên liệu nho: 42
4.2.2. Nguyên liệu dâu: 43
4.3. TÍNH TOÁN HAO HỤT CỦA CÁC KHÂU KHÁC NHAU. 43
4.4. TÍNH TOÁN VÀ CÂN BẰNG NGUYÊN VẬT LIỆU CHO 12 TRIỆU LÍT RƯỢU THÀNH PHẨM TỪ RƯỢU BÁN THÀNH PHẨM. 44
4.5. TÍNH TOÁN TIÊU HAO NGUYÊN VẬT LIỆU CHO MỘT NĂM. 46
4.5.1 Lượng quả tươi cung cấp cho một năm: 46
4.5.2 Lượng đường sacaroza cần cho một năm là 46
4.5.3 Lượng cồn pha chế dùng cho một năm là: 46
4.5.5 Lượng K2SO3 cần dùng trong một năm là: 48
4.6 TÍNH VẬT LIỆU PHỤ DÙNG CHO NHÀ MÁY TRONG CẢ NĂM. 48
4.6.1 Chai. 48
4.6.2 Nắp chai 48
4.6.3 Nhãn chai. 48
4.6.4 Giấy bao gói. 48
4.6.5 Thùng cáttông đựng sản phẩm. 49
4.6.7 Dây đai. 49
4.6.8 Sắt nẹp chai. 49
4.6.9 Hồ dán nhãn. 49

CHƯƠNG 5: TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ CHO NHÀ MÁY SẢN XUẤT RƯỢU VANG ĐỎ ĐẠT 8 TRIỆU LÍT/NĂM 50
5.1 CHỌN CÂN MÁY. 50
5.2 BĂNG TẢI PHÂN LOẠI QUẢ. 51
5.3 MÁY RỬA QUẢ. 51
5.4 MÁY KẾT HỢP TÁCH CUỐNG NHO, NGHIỀN. 52
5.5 MÁY LÀM DẬP QUẢ.( hình 5.6) 52
5.6 MÁY ÉP QUẢ. 52
5.7 THÙNG TẠM CHỨA DỊCH QUẢ.(hình 5.8) 53
5.9 THÙNG LÊN MEN.(hình 5.10) 55
5.10 THÙNG GÂY MEN GIỐNG. 56
5.11 THÙNG PHA CHẾ RƯỢU. 57
5.12 THÙNG CAO VỊ CHỨA RƯỢU. 58
5.13 THÙNG LẮNG TRONG. 58
5.14 THÙNG CHỨA CỒN. 58
5.15 THIẾT BỊ LỌC CẶN MEN.(hình 5.10) 58
5.16 THIẾT BỊ TÀNG TRỮ RƯỢU.(Hình 5.13) 60
5.17 THIẾT BỊ ĐO LƯỢNG CỒN. 60
5.18 BỂ CHỨA BÃ. 60
5.19 NỒI NẤU SIRO. 61
5.20 MÁY LỌC RƯỢU THÀNH PHẨM.(hình 5.15) 62
5.21 MÁY RỬA CHAI.(Hình 5.16) 63
5.22 MÁY CHIẾT CHAI. (hình 5.17) 63
5.23 MÁY DẬP NÚT CHAI. (hình 5.18) 64
5.24 MÁY DÁN NHÃN. (hình 5.19) 64
5.25 THIẾT BỊ KIỂM TRA CHAI. 64
5.26 CHỌN BƠM. 65

CHƯƠNG 6: THUYẾT MINH XÂY DỰNG NHÀ MÁY SẢN XUẤT RƯỢU VANG ĐỎ NĂNG SUẤT 8 TRIỆU LÍT/NĂM 67
6.1 Lựa chọn địa điểm xây dựng nhà máy. 67
6.2 Bố trí mặt bằng nhà máy. 67
6.3 Các hạng mục công trình của nhà máy. 68
6.3.1 Phân xưởng chế biến. 68
6.3.2 Phân xưởng lên men. 70
6.3.3 Phân xưởng tàng trữ rượu. 71
6.3.4 Phân xưởng hoàn thiện sản phẩm. 71
6.3.5 Kho thành phẩm. 72
6.3.6 Kho nguyên liệu. 72
6.3.7 Kho vật tư thiết bị. 74
6.3.8 Trạm biến thế. 74
6.3.9 Nhà sửa chữa cơ điện. 74
6.3.10 Bể nước và tháp nước. 74
6.3.11 Nhà bảo vệ. 75
6.3.12 Nhà để xe đạp, xe máy. 75
6.3.13 Gara ô tô. 75
6.3.15 Khu nhà ăn, hội trường. 76
6.3.16 Khu nhà tắm – vệ sinh. 76
6.3.17 Nhà giới thiệu sản phẩm. 76
6.3.18 Phòng thí nghiệm. 76
6.3.19 Khu xử lý bã và nước thải. 76
6.3.20 Nhà CIP. 77
6.3.21 Khu nhiên liệu. 77
6.3.22 Hệ thống cứu hỏa. 77

CHƯƠNG 7: TÍNH ĐIỆN – HƠI – NƯỚC CHO NHÀ MÁY SẢN XUẤT RƯỢU VANG ĐỎ 80
7.1 Tính điện sử dụng cho toàn nhà máy. 80
7.2 Tính điện tiêu thụ cho chiếu sáng. 80
7.2.1 Loại đèn sử dụng và công thức tổng quát. 80
7.2.2 Tính số bóng đèn và công suất định mức cho từng phân xưởng và khu vực. 81
7.3 Tính phụ tải động lực: 86
7.3.1 Tính hệ số công suất cos φ và nâng cao hệ số cos φ. 87
7.3.2 Chọn máy biến thế. 88
7.3.4 Tính điện năng tiêu thụ hàng năm: 89
7.4 Phần hơi. 89
7.4.1 Lượng nhiệt dùng cho sản xuất. 89
7.4.2 Tính hơi phục vụ cho sản xuất. 90
7.4.3 Chọn nồi hơi. 90
7.5 Phần nước. 91
7.5.1 Nước rửa quả: 91
7.5.2 Nước rửa máy dập quả: 91
7.5.3 Nước rửa máy ép: 91
7.5.4 Nước dùng rửa thùng pha chế: 91
7.5.5 Nước dùng để rửa tank lên men: 92
7.5.6 Nước dùng để rửa thùng tang trữ: 92
7.5.7 Nước rửa thùng lắng trong: 92
7.5.8 Nước rửa máy chiết chai là: 92
7.5.9 Nước rửa chai: 92
7.5.10 Nước rửa các thiết bị khác: 92
7.5.11 Nước dùng để rửa sàn nhà sản xuất: 92
7.5.12 Nước dùng cho phòng thí nghiệm: 92
7.5.13 Nước dùng cho nhà CIP: 92
7.5.14 Nước dùng cho vệ sinh, sinh hoạt: 93
7.5.15 Lượng nước dùng cho pha chế nước quả, pha chế rượu thành phẩm và nấu siro trong 1 năm là: 93
7.5.16 Theo chỉ tiêu, khi gặp hỏa hoạn thì cần dùng 15 lít/giây cho 1 vòi phun, số nước phải dự trù cứu hỏa trong 5 giờ. 93
7.6 Tính mức tiêu thụ điện – hơi – nước cho sản xuất 1 hl rượu thành phẩm. 94
7.6.1 Tính lượng điện. 94
7.6.2 Tính lượng hơi tiêu thụ. 94
7.6.3 Tính lượng nước tiêu thụ. 94

CHƯƠNG 8: AN TOÀN LAO ĐỘNG, VỆ SINH 95
8.1 An toàn lao động. 95
8.1.1 An toàn về điện: 95
8.1.2 An toàn về thiết bị: 96
8.1.3 An toàn phòng thí nghiệm: 97
8.1.4 An toàn về hơi, khí: 97
8.1.5 An toàn về phòng cháy chữa cháy: 97
8.2 Vệ sinh công nghiệp. 97
8.2.1 Cung cấp nước: 98
8.2.2 Thoát nước bẩn: 98
8.2.3 Thông gió: 99
8.2.4 Vệ sinh cá nhân: 99
8.2.5 Phòng cháy, chữa cháy: 99
8.2.6 Hệ thống CIP (Cleaning in phace – Vệ sinh tại chỗ): 99
CHƯƠNG 9: MÔI TRƯỜNG VÀ XỬ LÝ MÔI TRƯỜNG CỦA NHÀ MÁY SẢN XUẤT RƯỢU VANG ĐỎ .102
9.1 Các yếu tố chính ảnh hưởng tới môi trường của nhà máy sản xuất rượu vang. 102
9.1.1 Tiếng ồn. 102
9.1.2 Khí thải và chất thải rắn. 103
9.1.3 Nước thải. 104
9.2 Phương pháp xử lý nước thải. 106
9.2.1 Phương pháp cơ học. 106
9.4 Chọn phương án xử lý nước thải cho nhà máy sản xuất rượu vang đỏ. 110

CHƯƠNG 10: TÍNH KINH TẾ CHO NHÀ MÁY SẢN XUẤT RƯỢU VANG ĐỎ . 112
10.1 Mục đích ý nghĩa. 112
10.2 Nội dung tính toán. 112
10.2.2.Chi phí cho các thiết bị trong sản xuất: (bảng 10.7) 116
10.2.2 Vốn đầu tư xây dựng nhà máy. (bảng 10.8) 117
10.3 Giá thành sản phẩm. 118
10.3.3.Tính giá thành sản phẩm: 119
10.4.Tính lợi nhuận, vốn lưu động và thời gian thu hồi vốn: 119
10.4.1 Thuế tiêu thụ đặc biệt 119
10.4.2Thuế VAT 119
10.4.3 Doanh thu thuần 119
Kết Luận