Tài liệu Tính toán điện - hơi - nước

ĐỀ TÀI: Tính toán điện - hơi - nước

PHẦN I : MỞ ĐẦU
Bia là một loại đồ uống có độ cồn thấp, giàu chất dinh dưỡng, tạo cảm giác sảng khoái, mát và bổ. Nó được coi như mét loại nước giải khát. Ngoài ra uống bia c̣n cung cấp một lượng lớn calo cho người uống, theo tính toán th́ 1 lít bia cung cấp từ 400  800 kcal cho người sử dụng nă. Trong bia c̣n chứa một hệ enzim phong phú, đặc biệt là hệ enzim tiờu hoỏ, cỏc chất khoáng vi lượng, đa lượng, các vitamin, đặc biệt là các vitamin không thay thế.
Được sản xuất từ loại nguyên liệu chính là malt đại mạch, hoa houblon và nước với một quy tŕnh công nghệ khá đặc biệt, cho nên bia có tính chất cảm quan rất hấp dẫn đối với mọi người : hương thơm đặc trưng, vị đắng dịu, líp bọt trắng mịn, màu vàng tươi, hàm lượng CO[SUB]2[/SUB] (5g/l) giúp cơ thể con người giải khát một cách triệt để khi ta uống. V́ vậy mà ngày nay bia là loại đồ uống được dùng rất phổ biến trên thế giới và có xu thế ngày càng tăng. Hơn nữa bia là loại đồ uống có giá cả rất rẻ nên ngày càng kích thích người tiêu dùng sử dụng nó.
Trong khoảng 10 năm trở lại đây, nghành công nghiệp thực phẩm nói chung và nghành công nghiệp sản xuất bia nói riêng ở nước ta đó cú diện mạo mới. Năm 1997 sản lượng bia cả nước ta đạt 670 triệu lớt/năm. Với mức sản xuất này th́ tiêu thụ b́nh quân đầu người chỉ đạt 7  8 lít/người/năm. Đây là một tỷ lệ cũn khỏ thấp so với các nước trong khu vực và trên thế giới. Một số nước phát triển trên thế giới con số này là khoảng 130  200 lít/ người/năm như ở Mỹ, Séc, Hà Lan, Pháp, Đức, ư sản lượng bia sản xuất hằng năm của nước ta không ngừng gia tăng với tốc độ cao trong những năm gần đơy đó góp phần thu hẹp khoảng cách chênh lệch này. Để góp phần vào việc xây dựng nhiều nhà máy sản xuất bia có chất lượng quốc tế góp phần đáp ứng cho nhu cầu trong nước và tiến tới xuất khẩu th́ việc học hỏi kinh nghiệm của các nước có nền công nghệ tiên tiến trong lĩnh vực này kết hợp với việc chuyển giao công nghệ và việc tạo ra sự đặc trưng cho loại bia của nước ta là hết sức cần thiết, nó đ̣i hỏi sự cố gắng, nỗ lực hết sức của các nhà khoa học trong nước về lĩnh vực này và sự đầu tư thoả đáng của các cơ quan nhà nước có liên quan.
Chớnh v́ những yêu cầu và sự cần thiết trên mà trong kỳ tốt nghiệp này em được giao thiết kế nhà máy sản xuất bia chai giành cho xuất khẩu. Đây là một nhiệm vụ rất mới đối với em, nó đ̣i hỏi em phải cố gắng nghiên cứu tài liệu, tổng hợp kiến thức từ các lần đi thực tập vừa qua, cùng với sự hướng dẫn, chỉ bảo tận t́nh của các thầy cô giáo trong viện Công nghệ sinh học & công nghệ thực phẩm Trường đại học Bách Khoa hà nội. Đặc biệt là thầy giáo Ts.Khuất Hữu Thanh, em tin là ḿnh sẽ hoàn thành được bản đồ án này theo cỏc yờu cầu đặt ra. Tuy nhiên cũng không tránh khỏi được các thiếu sót. Kính mong sự hướng dẫn góp ư của các thầy cô giáo và bạn bè để em có thể thực hiên tốt hơn bản đồ án này.




PHẦN II : NỘI DUNG ĐỒ ÁN
CHƯƠNG I : TỔNG QUAN TÀI LIỆU
I. Sơ lược về lịch sử phát triển và sản xuất bia
Theo các dấu tích t́m được trờn đỏ cỏc nhà khoa học đă chứng minh được bia đă xuất hiện vào khoảng 7000 năm trước công nguyên, nguồn gốc của bia vốn là lên men dịch chỏo ngũ cốc và rất được ưa chuộng ở Babilon, Sumeric, Ai cập Với các tên gọi về bia khác nhau ở các địa danh khác nhau như : Sikanu, Shekar hay Zythum Kỹ thuật sản xuất bias au thời kỳ này được các tầng líp giáo sĩ ở Châu Âu tiếp thu vào thế kỷ XIII sau công nguyên. Họ đă đưa ra công nghệ cùng sự cải tiến là sử dụng hoa houblon để cải thiện hương thơm và mùi vị thay thế cho các gia vị khác tạo ra tính chất đặc trưng của bia mà đến tận ngày nay vẫn chưa có một loại nguyên liệu nào thay thế được.
Năm 1875 nhà bác học người Pháp Louis Pasteur đă khám phá và khẳng định nấm men là vi sinh vật duy nhất mà hoạt động sống của nó làm nên quá tŕnh lên men bia. Từ đó công nghệ, thiết bị sản xuất bia luôn luôn được cải tiến, đă có nhiều công nghệ mới ra đời nhờ ứng dụng của khoa học kỹ thuật như : sử dụng máy làm lạnh, phân lập và nuôi cấy nấm man thuần khiết, sử dụng cỏc hoỏ chất, các máy móc để tăng thời gian bảo quản bia như : acid ascorbic, H[SUB]2[/SUB]O, dietyl cacbonat, enzim hỗn hợp glucooxydaza, catalaza
Trong khoảng 10 năm trở lại đây, nghành công nghiệp thực phẩm nói chung và nghành công nghiệp sản xuất bia nói riêng ở nước ta đó cú diện mạo mới. Năm 1997 sản lượng bia cả nước ta đạt 670 triệu lớt/năm. Với mức sản xuất này th́ tiêu thụ bỡnh quân đầu người chỉ đạt 7  8 lớt/người/năm. Đây là một tỷ lệ cũn khỏ thấp so với các nước trong khu vực và trên thế giới. Một số nước phát triển trên thế giới con số này là khoảng 130  200 lít/ người/năm như ở Mỹ, Séc, Hà Lan, Pháp, Đức, ư sản lượng bia sản xuất hằng năm của nước ta không ngừng gia tăng với tốc độ cao trong những năm gần đây đă góp phần thu hẹp khoảng cách chênh lệch này. Để góp phần vào việc xây dựng nhiều nhà máy sản xuất bia có chất lượng quốc tế góp phần đáp ứng cho nhu cầu trong nước và tiến tới xuất khẩu th́ việc học hỏi kinh nghiệm của các nước có nền công nghệ tiên tiến trong lĩnh vực này kết hợp với việc chuyển giao công nghệ và việc tạo ra sự đặc trưng cho loại bia của nước ta là hết sức cần thiết, nó đ̣i hỏi sự cố gắng, nỗ lực hết sức của các nhà khoa học trong nước về lĩnh vực này và sự đầu tư thoả đáng của các cơ quan nhà nước có liên quan.
II. Các loại bia chủ yếu hiện nay
Hiện nay trên thế giới sản xuất ra rất nhiều loại bia từ các nguyên liệu khác nhau. Nhưng phần lớn bia hiện nay được sản xuất từ malt sau khi đă qua giai đoan ươm mầm thường gọi là malt đại mạch, thêm vào đó là hoa houblon để tạo hương vị và màu sắc đặc trưng cho bia và một số các phụ gia khác.
Phân loại then nguyên liệu sản xuất:
- Nếu bia được sản xuÊt từ malt vàng th́ gọi là bia vàng.
- Nếu bia sản xuất từ malt đen gọi là bia đen.
Phân loại theo phương thức sản xuất ta có thể chia ra các loại bia như :
- Bia chai.
- Bia hơi.
- Bia lon
Ngoài ra ở cỏc vựng khác nhau, các quốc gia khác nhau khi sản xuất bia người ta có cho thêm vào đó một số hương liệu đặc biệt cộng thêm những cách thức làm bia riêng của họ nên tạo ra một số loại bia đặc trưng và có tên gọi theo cách của nhà sản xuất.
III. Quy tŕnh chung về sản xuất bia.

IV. Các yêu cầu đối với bia chai giành cho xuẩt khẩu
Đối với bia chia giành cho xuất khẩu nhà sản xuất phải đạt được một số các yêu cầu chính sau :
- Bia sản xuất ra phải đạt chất lượng cao đủ yêu cầu giành cho xuất khẩu.
- Phải t́m hiểu sở thích và khẩu vị của người tiêu dùng ở nước mà nhà máy có dự định xuất sang để từ đó cú cỏc điều chỉnh về hương vị, màu sắc cho phù hợp.
- Cần chọn phương án sản xuất để đáp ứng đủ nhu cầu cho khách hàng đúng thời hạn và chất lượng.
- Cần phải có chính sách giá phù hợp và cạnh tranh với các loại bia đang được tiêu thụ tại thị trường đó.
- Ngoài ra nhà sản xuất c̣n cần phải dó các dịch vụ khách hàng như : khuyến măi, quảng cáo, tài trợ cho các hoạt động văn hoá, nhân đạo tại quốc gia đó để từ đó quảng bá sản phẩm của ḿnh.
















CHƯƠNG II : LẬP LUẬN KINH TẾ
Xuất phát từ t́nh h́nh phát triển bia trong nước và trên thế giới hiên nay, cũng như giá trị ding dưỡng do bia mang lại th́ việc thiết kế một nhà máy bia là một việc làm có hiệu quả.
Việc sản xuất bia chai giành cho xuất khẩu là một ư tưởng rất mới của các nhà máy bia hiện nay. V́ đa số các nhà máy bia ở nước ta gồm các nhà máy bia quốc doanh, các nhà máy bia liên doanh và các nhà máy bia của doanh nghiệp tư nhân chỉ sản xuất phục vụ nhu cầu tiêu thụ trong nước. Nên việc sản xuất bia giành cho xuất khẩu ở nước ta bơy giờ cũn nhiều bất cập trong công tác sản xuất và tiêu thụ sản phẩm nên có tính rủi do cao. Nhưng không phải v́ vậy mà nước ta không thể khai thác được thị trường ngoài nước. Theo em nghĩ nếu các nhà sản xuất trong nước đầu tư vào việc t́m hiểu các thị trường quốc tế th́ hướng tới nước ta có thể xuất khẩu được bia ra nước ngoài.
Trong đồ án tốt nghiệp này của em thiớet kế một nhà máy sản xuất bia có chất lượng cao nên có thể đạt được yêu cầu đối với xuất khẩu. Ban đầu công suất của nhà máy chỉ là 2 triệu lít một năm, nếu thông qua thị trường tiêu thụ tốt th́ có thể nâng năng suất của nhà máy lên được 5 triệu lít năm hoặc hơn nữa.
Em tin tưởng rằng việc sản xuất bia giành cho xuất khẩu là một ư tưởng hay và sẽ thu được thành công và mở ra một hướng mới cho các nhà máy sản xuấ bia trong nước hiện nay.
Do vậy việc thiết kế xây dựng một nhà máy bia chai giành cho xuất khẩu tại nước ta là dự án có khả thi và hiệu quả.



CHƯƠNG III : CHỌN NGUYÊN LIỆU TRONG SẢN XUẤT BIA
Các loại nguyên liệu chính trong sản xuất bia bao gồm : malt đại mạch đă được ươm mầm, hoa họublon, nấm men, nước. Ngoài ra cũn cú nguyên liệu thay thế một phần malt như : gạo và một số loại ng̣ cốc khác, cùng một số chế phẩm enzim và các chất tẩy rửa và chất trợ lọc phục vụ trong quá tŕnh sản xuất bia.
1. Malt đại mạch
Malt đại mạch là sản phẩm của malt được tiến hành cho nảy mầm ở những điều kiện thích hợp. Thành phần hoá học của malt đại mạch rất phức tạp nó phụ thuộc vào giống malt, điều kiện đất đai, khí hậu, điều kiện canh tỏc , thành phần chủ yếu của malt đại mạch gồm :
- Nước(thuỷ phần).
- Gluxit (tinh bét, xelluloza, hemixelluloza, các hợp chất pectin và các chất dạng keo, saccharid thấp phân tử).
- Các hợp chất chứa nitơ (protit, các chất chứa nitơ phi protit).
- Các chất không chứa nitơ (polyphenol và chất đắng, fitin, vitamin, chất khoáng).
- Chất béo và lipoid.
- Enzim (hydrolaza, decmolaza ).
Malt đưa vào sản xuất bia phải đạt đủ tiêu chuẩn của nhà sản xuất. Chỉ tiêu chất lượng của malt như sau:
+ Cảm quan :
- Màu sắc : màu vàng tươi, vàng sáng.
- kích thước hạt : tương ứng với hạt malt ban đầu.
- Tỷ lệ hạt găy : ≤ 0,5%.
- Tỷ lệ hạt găy : ≤ 1,0%.
- Hạt có vết cắt trắng trong từ : 2,5  5%.
+ Các chỉ tiêu cơ học :
­- Dung trọng : 45  60 kg/ hl.
- Trọng lượng khô tuyệt đối : trung b́nh từ : 28  38 g/1000 hạt (theo trọng lượng).
- Từ 25  37 g/1000 hạt (theo chất khô tuyệt đối).
- Độ cứng, độ nhuyễn : 50 000 g.cm/g.
+ Các chỉ tiêu hoá lư học :
- Độ Èm : w ≤ 7%.
- Độ hoà tan trung b́nh : 75  80%. (theo % chất khô).
- Cường độ màu: Malt vàng từ : 0,16  0,25ml iod 0,1N/100ml H[SUB]2[/SUB]0
- Hàm lượng maltoza : 75  80% chất hoà tan.
- Độ axít : pH dung dich thí nghiệm : 5,5  6,5.
*Các thành phần chính của malt (theo % chất khô) :
- Tinh bét : 58%.
- Pentoza : 10%.
- Xelluloza : 6%.
- Đường khử : 4%.
- Chất béo : 2,5%.
- Protein : 9  10%.
- Hoạt lực diastaza: 200  250[SUP]0[/SUP]WK hay thời gian đường hoá malt vàng từ : 10  20 phót/70[SUP]0[/SUP]C.
2. Hoa houblon
Hoa houblon là loại nguyên liệu quan trong thứ hai trong sản xuất bia sau malt đại mạch. Nó được con người biết đến và sử dụng khoảng 3000 năm trước công nguyên.
Hoa houblon làm cho bia có vị đắng dịu, hương thơm rất đặc trưng làm tăng khă năng tạo và giữ bọt, làm tăng độ bền keo và ổn định thành phần sinh học của bia, đồng thời từ hoa chiết ra nḥng chất có khả năng sát trùng. Do những tính năng cực kỳ như vậy của hoa houblon cho nên qua mấy thiên niên kỷ tồn tậi của nghành sản xuất bia hoa houblon vẫn giữ được vai tṛ độc tôn và là loại nguyên liệu không thể thay thế trong nghành công nghiệp sản xuất bia hiện nay.
Hoa houblon thường dùng trong sản xuất bia cú cỏc chỉ tiêu sau:
- Nước (độ Èm) : 11  13%.
- Chất đắng : 15  21%.
- Polyphenol : 2,5  6%.
- Protein : 15  21%.
- Xelluloza : 12  14%.
- Chất khoáng : 5  8%.
- Tinh dầu thơm : 0,3  1%.
- Các chất khác : 26  28%.
Các chất có giá trị nhất trong hoa houblon là chất đắng, tinh dầu thơm và polyphenol.
Các chỉ tiêu cảm quan :