Đề tài Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải của Nhà máy bia Việt Nam với công suất thực tế 2000m3/ngđ đạt tiêu chuẩn loại B xả ra kênh

Bia được sản xuất tại Việt Nam cách đây trên 100 năm tại nhà máy Bia Sài Gòn và Hà Nội. Hiện nay do nhu cầu của thị trường, chỉ trong trời gian ngắn, ngành sản xuất bia đã có những bước phát triển mạnh mẽ thông qua việc đầu tư và mở rộng các nhà máy bia đã có từ trước và các nhà máy bia mới thuộc Trung ương và địa phương, các nhà máy liên doanh với các hãng Bia nước ngoài. Hiện nay cả nước có trên 320 nhà máy Bia và các cơ sở sản xuất Bia với tổng năng lực sản xuất đạt trên 800 triệu lít/năm. Công nghiệp sản xuất bia đang là ngành tạo ra nguồn thu lớn cho ngân sách nhà nước và có hiệu quả kính tế cao. Do vậy, chỉ trong một thời gian ngắn, sản xuất bia đã có những bước phát triển khá nhanh. Mức tiêu thụ bia bình quân theo đầu người vào năm 2005 dự kiến là 17lít/người/năm. Bình quân lượng bia tăng 20% mỗi năm. Tuy nhiên, sự tăng trưởng của ngành sản xuất bia lại kéo theo các vấn đề môi trường như: vấn đề chất thải sản xuất, đặc biệt là nước thải có độ ô nhiễm cao. Nước thải do sản xuất rượu bia thải ra thường có đặc tính chung là ô nhiễm hữu cơ rất cao, nước thải thường có màu xám đen và khi thải vào các thuỷ vực đón nhận thường gây ô nhiễm nghiêm trọng do sự phân huỷ của các chất hữu cơ diễn ra rất nhanh. Thêm vào đó là các hoá chất sử dụng trong quá trình sản xuất như CaCO3, CaSO4, H3PO4, NaOH, Na2CO3.Những chất này cùng với các chất hữu cơ trong nước thải có khả năng đe doạ nghiêm trọng tới thuỷ vực đón nhận nếu không được xử lý. Kết quả khảo sát chất lượng nước thải của các cơ sở sản xuất bia trong nước ở Hà Nội, Hải Dương, Hà Tây, Hoà Bình cho thấy, nước thải từ các cơ sở sản xuất bia nếu không được xử lý có COD, nhu cầu oxy sinh hoá học BOD, chất rắn lơ lửng SS đều rất cao. Do đó, việc nghiên cứu mô hình và tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải sản xuất bia là rất cần thiết.

doc70 trang | Chia sẻ: oanhnt | Lượt xem: 1445 | Lượt tải: 1download
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đề tài Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải của Nhà máy bia Việt Nam với công suất thực tế 2000m3/ngđ đạt tiêu chuẩn loại B xả ra kênh, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
PHẦN MỞ ĐẦU 1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Bia được sản xuất tại Việt Nam cách đây trên 100 năm tại nhà máy Bia Sài Gòn và Hà Nội. Hiện nay do nhu cầu của thị trường, chỉ trong trời gian ngắn, ngành sản xuất bia đã có những bước phát triển mạnh mẽ thông qua việc đầu tư và mở rộng các nhà máy bia đã có từ trước và các nhà máy bia mới thuộc Trung ương và địa phương, các nhà máy liên doanh với các hãng Bia nước ngoài. Hiện nay cả nước có trên 320 nhà máy Bia và các cơ sở sản xuất Bia với tổng năng lực sản xuất đạt trên 800 triệu lít/năm. Công nghiệp sản xuất bia đang là ngành tạo ra nguồn thu lớn cho ngân sách nhà nước và có hiệu quả kính tế cao. Do vậy, chỉ trong một thời gian ngắn, sản xuất bia đã có những bước phát triển khá nhanh. Mức tiêu thụ bia bình quân theo đầu người vào năm 2005 dự kiến là 17lít/người/năm. Bình quân lượng bia tăng 20% mỗi năm. Tuy nhiên, sự tăng trưởng của ngành sản xuất bia lại kéo theo các vấn đề môi trường như: vấn đề chất thải sản xuất, đặc biệt là nước thải có độ ô nhiễm cao. Nước thải do sản xuất rượu bia thải ra thường có đặc tính chung là ô nhiễm hữu cơ rất cao, nước thải thường có màu xám đen và khi thải vào các thuỷ vực đón nhận thường gây ô nhiễm nghiêm trọng do sự phân huỷ của các chất hữu cơ diễn ra rất nhanh. Thêm vào đó là các hoá chất sử dụng trong quá trình sản xuất như CaCO3, CaSO4, H3PO4, NaOH, Na2CO3...Những chất này cùng với các chất hữu cơ trong nước thải có khả năng đe doạ nghiêm trọng tới thuỷ vực đón nhận nếu không được xử lý. Kết quả khảo sát chất lượng nước thải của các cơ sở sản xuất bia trong nước ở Hà Nội, Hải Dương, Hà Tây, Hoà Bình cho thấy, nước thải từ các cơ sở sản xuất bia nếu không được xử lý có COD, nhu cầu oxy sinh hoá học BOD, chất rắn lơ lửng SS đều rất cao. Do đó, việc nghiên cứu mô hình và tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải sản xuất bia là rất cần thiết. 2. MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI. Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải của Nhà máy bia Việt Nam với công suất thực tế 2000m3/ngđ đạt tiêu chuẩn loại B xả ra kênh. Tính giá thành của 1 m3 nước thải xử lý. 3. NỘI DUNG. Nội dung của đề tài là nêu các cơ sở lý thuyết về quy trình sản xuất bia để biết được thành phần và tính chất nước thải sản xuất bia. Từ đó, nhóm đưa ra các mô hình xử lý nước thải sản xuất bia khác đang được nghiên cứu và quy trình xử lý nước thải của Nhà máy bia Việt Nam. Do tại nhà máy có hệ thống xử lý thực tế đạt tiêu chuẩn loại B nên nhóm quyết định tham khảo quy trình xử lý và bổ sung thêm để tính toán cho đề tài của nhóm. 4. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU. Để hoàn thành đề tài này nhóm đã sử dụng các phương pháp nghiên cứu như: phương pháp thu thập, tổng hợp tài liệu, phân tích, xử lý số liệu. PHẦN NỘI DUNG 1. CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ SẢN XUẤT BIA. 1.1. Nguyên liệu dùng trong sản xuất bia Nước (water) Yêu cầu của nước dùng trong sản xuất bia: có độ cứng từ mềm đến trung bình. Hàm lượng muối cacbonat không quá: 50 mg/l Hàm lượng muối magie không quá: 100 mg/l Hàm lượng muối clorua: 75 - 150 mg/l Hàm lượng muối caso4: 130 - 200 mg/l Hàm lượng muối Fe2+ không quá: 0,3 mg/l Khí NH3: Không có Các muối có gốc NO3-, NO2-: Không có Vi sinh vật không quá: 100 tế bào/1cm3 Sử dụng nước trong công nghệ sản xuất bia: Nước dùng ngâm đại mạch để sản xuất malt: Yêu cầu quan trọng nhất là nước không được chứa nhiều tạp chất hữu cơ và vi sinh vật. Nước dùng nấu bia Nước dùng để rửa nấm men và thiết bị Đại mạch (barley) Trong thực vật học, đại mạch được xếp vào họ hordeum gồm có nhiều loại như Hordeum.sativum; hordeum.murinum; hordeum.jubatum…Trong công nghiệp thường dùng giống đại mạch hai hàng (gọi là H.Distichum) để chế biến bia và các ngành thực phẩm dùng malt đại mạch. Hạt đại mạch gồm 3 bộ phận chính: vỏ hạt, phôi và nội nhũ. Vỏ hạt từ ngoài vào chia làm 3 lớp: vỏ trấu, vỏ lụa và vỏ aleron. Phần này thường chiếm 8 – 15 trọng lượng hạt. Phôi: là cơ quan sống, hô hấp của hạt. Phôi thường chiếm từ 2,5 – 5% trọng lượng hạt. Trong phôi có từ 37 – 50% chất khô là thành phần Nit[, khoảng 7%chất béo, 5 – 6% đường sacaroza, 7 – 7,5% pentozan, 6 – 65% chất tro và một số ít thành phần khác. Riêng tinh bột hầu như rất ít. Nội nhũ: chiếm 45 – 68% trọng lượng hạt, giữ vai trò quyết định chất lượng của đại mạch trong sản xuất bia. Thành phần chính trong nội nhũ là những hạt tinh bột hình tròn. Những yêu cầu chất lượng đối với đại mạch dùng sản xuất bia Yêu cầu về cảm quan, sinh lý - Cảm quan: dùng sang để phân loại cỡ hạt Loại 1: bề rộng lỗ sàng >2,8 mm Loại 2: bề rộng lỗ sàng 2,5 - 2,8 mm Loại 3: bề rộng lỗ sàng 2,2 - 2,5 mm Phải có ít nhất 85% đại mạch đạt loại 1 và 2 Tất cả các hạt thóc phải thuộc một loại đại mạch đồng nhất, không lẫn đất, cát, rơm rạ và những hạt thuộc loại thóc khác. Hạt thóc phải có vỏ mỏng, màu vàng nhạt, óng ánh không có vết trên vỏ. Đại mạch tốt phải có mùi thơm của rạ tươi, khi cắn hạt thóc thấy có mùi tinh bột và hơi ngọt. - Sinh lý: hạt đại mạch dùng trong sản xuất bia cần có: Dung trọng: là trọng lượng một lít hạt được tính bằng g/l Loại 1: có dung trọng 680g/l Loại 2: có dung trọng 650 - 680g/l Loại 3: có dung trọng 630 - 650g/l Trọng lượng tuyệt đối: là trọng lượng của 1000 hạt (không chọn), thường từ 35 – 45 gam Lực nảy mầm: là số hạt nảy mầm (tính ra %) sau ngày thứ ba của quá trình nảy mầm trong điều kiện thí nghiệm, thường từ 80 – 85% Khả năng này mầm: là số hạt nảy mầm (tính ra %) sau ngày thứ năm của quá trình nảy mầm trong điều kiện thí nghiệm, thường từ 90 – 95%. Yêu cầu về thành phần hóa học: Vỏ: không vượt quá 7 – 9% trọng lượng hạt. Hàm lượng ẩm: W= 10 – 15% Hàm lượng protit: 8 – 14% chất khô của hạt Hàm lượng gluxit (tinh bột): thường chiếm 55 – 62% trọng lượng hạt Trong quá trình tồn trữ, đặc biệt lưu ý đến điều kiện thông thoáng của kho, sự ổn định của độ ẩm và nhiệt độ trong kho. Thế liệu Nguyên liệu chưa nảy mầm. Trong sản xuất bia, việc dùng thế liệu thay cho malt tùy thuộc vào điều kiện chủ quan và khách quan. Yêu cầu kỹ thuật của thế liệu: - Thế liệu phải dồi dào nguồn gluxit (tinh bột). Các loại ngũ cốc thường được chọn làm thế liệu trong sản xuất bia. - Khi sử dụng thế liệu, chất lượng của thế liệu sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng bia (mùi, vị, màu sắc…). Vì vậy phải quan tâm đến thành phần hóa học của thế liệu. Nấm men (Yeast) Nấm men dùng trong sản xuất bia gồm 3 loại: Nấm men nổi (nhóm Saccharomyces cerevisiae) Nấm men chìm (nhóm Saccharomyces carlsbergensis) Lên men chìm (nhóm Saccharomyces uvarum). Houblon Houblon thuộc họ dây leo, sống lâu năm (30 – 40 năm), có chiều cao trung bình từ 10 – 15m, lá cây to bằng bàn tay. Hoa houblon có hoa đực và cái riêng biệt cho từng cây. Trong sản xuất bia chỉ sử dụng hoa cái chưa thụ phấn. Hoa houblon gồm những thành phần chính: cuống hoa, cánh hoa, phấn hoa. Các hợp chất đắng, tinh dầu phấn hoa đóng vai trò quan trọng trong sản xuất bia. Chất đắng tạo cho bia có vị đắng đặc trưng và dễ chịu, tham gia vào sự tạo thành bọt và giúp cho bia bảo quản được lâu. Còn tinh dầu hình thành hương thơm houblon trong bia. Các chất phụ gia Trong công nghệ sản xuất bia, ngoài những nguyên liệu không thể thiếu ở trên người ta còn phải dùng đến một số nguyên liệu hoặc các hóa chất phụ. Tùy theo yêu cầu kỹ thuật, công nghệ mà những dạng nguyên liệu phụ hoặc các hoá chất này được sử dụng với hàm lượng khác nhau. Tuy nhiên, để dễ quản lý ta gọi chung những dạng nguyên liệu này là phụ gia và chia làm hai nhóm chính: Nhóm phụ gia gián tiếp: Nhóm này gồm tất cả nguyên liệu và hóa chất được sử dụng trong quy trình công nghệ, song không được phép có trong thành phần của sản phẩm. Ví dụ: Các loại bột trơ lọc kizelgua, PVPP…, các hóa chất dùng để vệ sinh thiết bị, phân xưởng sản xuất như H2SO4, NaOH, KMnO4, glycol hoặc etanol dùng như là tác nhân lạnh… Nhóm phụ gia trực tiếp: gồm tất cả những nguyên liệu và hóa chất được phép có mặt trong thành phần của sản phẩm với sự kiểm soát chặt chẽ hàm lượng cho phép. Ví dụ: Nhóm hóa chất xử lý độ cứng, điều chỉnh độ kiềm của nước công nghệ (nước nấu bia) như HCl, Na2SO4, KOH, CaCl2…Nhóm các hóa chất đưa vào để ngăn chặn quá trình oxy hóa những thành phần trong bia như acid ascoocbic, H2O2, K2S2O5... Quy trình công nghệ sản xuất bia và các nguồn thải 1.2.1. Quy trình công nghệ sản xuất bia Sài Gòn to = 8o C to =4o C to = t=72o C 100l 400l 20 Bia TBF to = 2 - 5o C p = 1- 1.2 bar [ CO2 ] = 5.1 – 5.4 g/l 30 22 25 Thöùc aên gia suùc ( ñôøi men > 7 ) Baõ heøm 35 O2 Khoâng khí 24 36 33 31 28 23 18 14 12 10 8 6 3 510 – 530 hl EÙp baùnh 26 Boät PVPP T = 5 - 7 ngaøy to = 8o C H2O ( caáp 1,2,3) Glycol ( caáp 4 ) Caën cô hoïc , boät loïc ( 5.30 g/l ) to = 0 - 2o C p = 1 bar T = 12 - 30 ngaøy ( 6 g/l ) T = 48 h to = 18-20oC V = 500 lit V = 100 lit T = 48 h to = 18-20oC Caën baõ T = 30 phuùt Caën, baõ houblon to = 0 - 2o C Po = 1.8– 2.2 bar Po = 1.8– 2.4 bar Boät Diatomite PI = 1.8 – 6 bar Dòch nha houblon hoaù Laéng caën 2 Laøm laïnh 4 caáp 4 Leân men chính 5 Leân men phuï vaø taøng tröõ 7 Pha bia 9 Laøm laïnh 11 Loïc caáp 1 13 Loïc caáp 2 15 Loïc chæ 17 Baõo hoøa CO2 19 Polyphenol, naám men … Boät nhöïa soùt Boät PVPP PI = 2.0 – 2.4 bar Men gioáng Nhaân gioáng caáp 1 27 Nhaân gioáng caáp 2 29 Naám men töôi Raây Kieåm tra Taùi söû duïng Khöû truøng CO2 Loïc buïi, khöû khí H2O Gia nhieät 32 Ñuoåi khí 34 Naïp CO2 Glycoll Laøm laïnh 32 1 Loaïi boû 29 Sô ñoà khoái qui trình coâng ngheä leân men bia Saøi Goøn Thuyeát minh qui trình coâng ngheä Nöôùc nha naáu vôùi hoa houblon. Nöôùc nha sau khi ñöôïc ñun soâi vôùi hoa houblon ôû phaân xöôûng naáu thì seõ ñöôïc bôm chuyeån sang phaân xöôûng leân men ñeå baét ñaàu laéng caën. Laéng caën. Muïc ñích: Nhaèm loaïi boû caùc caën baõ to, chuû yeáu laø xaùc hoa houblon trong quaù trình ñun soâi. Phöông phaùp thöïc hieän Dòch nha töø phaân xöôûng naáu ñöôïc bôm qua chöùa trong baâc, hay coøn goïi laø thuøng laéng caën noùng ( 510 – 530 hl ). Thôøi gian bôm laø khoaûng 20 phuùt. Sau ñoù, ñeå yeân trong 30 phuùt ñeå laéng caën. Do caáu taïo ñöôøng kính ñaùy thuøng roäng gaáp 1,2 – 1,5 laàn so vôùi chieàu cao thuøng vaø ñöôïc laép ñaët nghieâng 10o veà phía thaùo lieäu neân caùc caën to seõ taäp trung ôû giöõa ñaùy thuøng nhôø löïc laéng xoaùy taâm. Giai ñoaïn naøy chuû yeáu loaïi caùc caën lôùn nhö baõ hoa houblon, protein keát tuûa lôùn chöù khoâng loaïi ñöôïc trieät ñeå caùc caën nhoû vaø caën lô löûng. III. Laøm laïnh: Muïc ñích Dòch nha sau khi ñaõ ñöôïc laéng caën thì nhieät ñoä vaãn coøn raát cao, khoaûng 97°C - 98°C neân chöa theå ñöa vaøo thuøng leân men chính ñöôïc. Khi ta laøm laïnh nöôùc nha, caùc loaïi caën lô löûng, protein ñoâng tuï seõ laéng xuoáng vaø oxy xuaát hieän daàn trong nöôùc taïo ñieàu kieän thuaän lôïi cho naám men phaùt trieån. Do ñoù luùc naøy ta phaûi ha nhieät ñoä dòch nha xuoáng nhieät ñoä caàn thieát ñeå leân men ( 8°C ). Tuy nhieân neáu ta laøm nguoäi baèng phöông phaùp töï nhieân nghóa laø ñeå dòch nha töï nguoäi thì phaûi maát moät thôøi gian raát daøi vaø vôùi noàng ñoä nha ñaäm ñaëc vaø khoái löôïng lôùn dòch nha nhö vaäy thì raát laâu giaûm nhieät ñoä. Maët khaùc nöôùc nha neáu ñeå laâu seõ bò chua. Do ñoù ta caàn phaûi duøng ñeán thieát bò giaûi nhieät ñeå haï nhanh nhieät ñoä dòch nha. Khi nhieät ñoä nöôùc nha ñöôïc haï thaáp daàn laø luùc xuaát hieän nhieàu cô hoäi cho caùc vi sinh vaät khaùc nhau phaùt trieån, ñaëc bieät nguy hieåm laø töø 50oC trôû xuoáng. Giai ñoaïn haï nhieät ñoä töø 50oC xuoáng 20oC, neáu khoâng ñöôïc thöïc hieän raát nhanh thì taïo ñieàu kieän raát thuaän lôïi cho söï phaùt trieån cuûa nhoùm vi sinh vaät coù haïi cho saûn xuaát bia nhö caàu khuaån sarxin, vi khuaån axetic, vi khuaån lactic vaø tröïc traøng E.Coli. Do vaäy, trong saûn xuaát nguyeân taéc cuûa quaù trình laøm laïnh laø : Laøm laïnh vôùi toác ñoä nhanh. Laøm laïnh trong ñieàu kieän kín. Phöông phaùp thöïc hieän. Nöôùc nha ñöôïc laéng caën theo ñöôøng oáng ñöôïc bôm vaøo van caáp lieäu cuûa maùy giaûi nhieät. Ñoàng thôøi taùc nhaân giaûi nhieät cuõng ñöôïc ñi vaøo. Nöôùc nha seõ khoâng haï ngay xuoáng nhieät ñoä leân men maø ñöôïc haï töø töø. Quaù trình naøy qua 4 giai ñoaïn: Giai ñoaïn 1: taùc nhaân giaûi nhieät laø nöôùc thöôøng (30°C – 32°C) nhieät ñoä nöôùc nha luùc vaøo thieát bò laø khoaûng 97°C seõ giaûm xuoáng 72°C. Nöôùc giaûi nhieät ra ôû giai ñoaïn naøy seõ xaû ra moät hoà chöùa. Nöôùc naøy seõ ñöôïc taän duïng ñeå naáu bia nhaèm tieát kieäm naêng löôïng vì luùc naøy nhieät ñoä nöôùc ra laø khoaûng 70°C. Giai ñoaïn 2: taùc nhaân giaûi nhieät cuõng laø nöôùc thöôøng, nhieät ñoä nöôùc nha seõ giaûm töø 72°C xuoáng khoaûng 60°C. Nöôùc giaûi nhieät ra giai ñoaïn naøy seõ ñöôïc hoài löu trôû laïi qua ñöôøng oáng daãn ôû phía treân taàng treân ñeå qua thaùp giaûi nhieät haï nhieät ñoä xuoáng nhieät ñoä thöôøng roài cho quay trôû laïi ñöôøng vaøo cuûa nöôùc vaøo ôû giai ñoaïn 2. Giai ñoaïn 3: taùc nhaân laïnh cuõng laø nöôùc thöôøng, nhieät ñoä nöôùc nha luùc naøy ôû 60°C seõ haï xuoáng 30°C. Nöôùc giaûi nhieät ra ôû giai ñoaïn naøy cuõng ñöôïc haï nhieät vaø hoaøn löu laïi ñeå giaûi nhieät tieáp nhö giai ñoaïn 2. Giai ñoaïn 4: taùc nhaân giaûi nhieät ñöôïc duøng laø glycol do phaân xöôûng ñoäng löïc cung caáp. Nhieät ñoä taùc nhaân laïnh vaøo khoaûng -10°C. Dòch nha sau khi ñöôïc hôi glycol giaûi nhieät seõ haï xuoáng coøn 8°C. Glycol khi duøng xong cuõng ñöôïc hoài löu veà phaân xöôûng ñoäng löïc. Thôøi gian giaûi nhieät moät meû laø 75 – 78 phuùt vôùi toác ñoä laø 405 – 406 hl/h. IV. Leân men chính. Hieän nay nhaø maùy söû duïng caû hai phöông thöùc leân men coå ñieån vaø leân men hieän ñaïi vôùi thieát bò Tank-outdoor. Muïc ñích. Nhaèm chuyeån hoùa toaøn boä löôïng ñöôøng trong dòch nha houblon hoùa thaønh etanol vaø khí CO2 döôùi taùc ñoäng cuûa naám men thoâng qua hoaït ñoäng soáng cuûa chuùng trong ñieàu kieän yeám khí. Gioáng naám men vaø phöông phaùp nhaân gioáng. Chuûng naám men ñöôïc nhaø maùy söû duïng ñeå leân men bia laø naám men Saccharomyces Carlsbergensis. 48 h 100 l 48 h 48 h Men gioáng (2 l ) Thuøng LM chính 500 l (Thuøng nhoû) (Thuøng lôùn) ØØØ Phöông phaùp nhaân gioáng : Vieäc nhaân gioáng naám men cho saûn xuaát thöôøng traûi qua 2 quaù trình. Quaù trình ñaàu tieân ñöôïc thöïc hieän trong phoøng thí nghieäm vi sinh. Ta duøng que caáy thoâng thöôøng caáy gioáng töø oáng thaïch nghieâng vaøo moâi tröôøng dòch theå voâ truøng, nuoâi ôû ñieàu kieän phoøng thí nghieäm. Sau khi gioáng ñaït caùc chæ tieâu yeâu caàu veà tæ leä teá baøo cheát thì chuyeån sang moâi tröôøng dòch theå voâ truøng khaùc cho ñeán khi ñaït ñöôïc 2 lít gioáng. Luùc naøy ta seõ chuyeån sang quaù trình nhaân gioáng vôùi quy moâ saûn xuaát ôû phoøng men. Töø 2l men gioáng ban ñaàu ta seõ cho vaøo thuøng leân men nhoû coù chöùa saün 100 l nöôùc nha ñaõ ñöôïc haï xuoáng t0 = 18 - 200C, ta giöõ nhieät ñoä naøy trong thôøi gian 48h ñeå naám men sinh khoái, sau ñoù ta seõ chuyeån 100 l dòch naám men ñoù sang thuøng leân men lôùn hôn ñeå nhaân gioáng ñeán 500 l, luùc naøy ta cuõng duy trì nhieät ñoä dòch naám men ôû 18 - 200C suoát 48h. Khi dòch naám men sinh khoái ñaït ñöôïc noàng ñoä laø 80 – 100 trieäu teá baøo/ml thì keát thuùc giai ñoaïn nhaân gioáng caáp 2 ñeå chuaån bò ñöa qua thuøng leân men chính. Dung dòch nöôùc nha tröôùc khi ñöôïc caáy men caáy men ñeàu phaûi ñöôïc thanh truøng traùnh nhieãm vi sinh vaät. Dòch nha ñöôïc thanh truøng nhôø hôi noùng ñi giöõa hai lôùp voû cuûa thuøng nhaân gioáng. Ta gia nhieät ñeán khi dòch nha soâi thì thoâi. Keá ñoù nhôø taùc nhaân laïnh ñeå haï xuoáng nhieät ñoä caàn thieát. Taùc nhaân haï nhieät ñoä cuûa dòch nha sau khi thanh truøng laø duøng glycol. Glycol cuõng ñöïôc ñi giöõa lôùp voû aùo cuûa thuøng leân men. Nhieät ñoä glycol töông öùng laø -100C . Hôi noùng vaø glycol ñeàu do phaân xöôûng ñoäng löïc cung caáp. Hôi noùng sau khi gia nhieät seõ ñöïôc xaû boû coøn ñoái vôùi glycol thì sau khi giaûi nhieät seõ ñöôïc thu laïi vaø hoài löu trôû veà phaân xöôûng ñoäng löïc. Trong suoát quaù trình nhaân gioáng ta phaûi thöôøng xuyeân suïc khí O2 vaøo ñeå taïo ñieàu kieän hieáu khí cho naám men sinh khoái. Khí O2 ñöôïc suïc vaøo phaûi hoaøn toaøn voâ truøng. Do ñoù O2 ñi töø phaân xöôûng ñoäng löïc seõ ñöôïc qua boä phaän loïc khöû truøng nhöng tröôùc khi vaøo thuøng nhaân gioáng phaûi loäi qua moät oáng thuoác tím KMnO4 ñeå khöû truøng moät laàn roài môùi ñi vaøo thuøng nhaân gioáng. Khi ta chuyeån men gioáng töø thuøng nhoû sang thuøng lôùn hay töø thuøng lôùn qua ñöôøng oáng ñeán boàn leân men chính thì ta duøng aùp löïc khí O2 ñeå ñaåy ñi laø chuû yeáu, ngoaøi ra cuõng coù duøng bôm ñeå hoã trôï moät phaàn. Hôi noùng töø xöôûng ñoäng löïc cung caáp cho phoøng men coù aùp suaát laø vaøo khoaûng 3 – 4 bar, nhöng taïi phoøng men ta seõ ñieàu chænh sao cho aùp suaát coøn khoaûng 1 bar ñeå traùnh noå. Ngoaøi naám men ñöïôc nhaân gioáng töø phoøng thí nghieäm, nhaø maùy coøn thu hoài vaø taùi söû duïng naám men sau khi ñaõ leân men chính. Naám men sau khi ñöôïc nhaân gioáng ôû thuøng lôùn 500 l thì seõ ñöôïc laáy maãu ñeå ñöa ñeán phoøng vi sinh kieåm tra caùc chæ tieâu vi sinh. Neáu bò nhieãm thì phaûi boû toaøn boä meû men ñoù vaø thöïc hieän laïi vieäc nhaân gioáng töø ñaàu. Phöông phaùp thöïc hieän leân men chính * Leân men coå ñieån: nhaø maùy söû duïng phöông phaùp leân men giaùn ñoaïn, leân men chìm trong thieát bò kín. Dòch nha laéng trong laøm laïnh 80C ñöôïc bôm theo ñöôøng oáng daãn vaøo thuøng leân men chính. Ñoàng thôøi dòch naám men töø thuøng nhaân gioáng caáp 2 cuõng seõ ñöôïc theo moät ñöôøng oáng khaùc ñi vaøo thuøng leân men. Ñöôøng oáng dòch nha vaø ñöôøng oáng dòch men seõ gaëp nhau taïi moät nôi, noù seõ hoøa vaøo nhau vaø cuøng ñi ñeán thuøng leân men chính. Coù nhieàu caùch caáy naám men vaøo dòch nha, nhöng caùch toát nhaát laø caáy vaøo ngay khi nöôùc nha ñang treân ñöôøng chuyeån ñeán thuøng leân men chính, ta bôm dòch naám men theo ñöôøng oáng ñeå cho gioáng cuøng chaûy vôùi nöôùc nha veà thuøng leân men. Ta caáy gioáng theo phöông phaùp naøy seõ laøm cho teá baøo naám men phaân boá ñeàu vaøo toaøn boä khoái nöôùc nha ban ñaàu, taïo ñieàu kieän cho chuùng sinh tröôûng vaø phaùt trieån toát hôn. Ñoàng thôøi ta phaûi baõo hoøa theâm O2 trong thôøi gian ñaàu cuûa quaù trình leân men chính. Vieäc baõo hoøa O2 ñöôïc thöïc hieän ñoàng thôøi vôùi vieäc bôm dòch nha houblon hoùa ñaõ laøm laïnh vaø dòch naám men. Khí O2 ñöïôc phaân xöôûng ñoäng löïc cung caáp seõ ñöôïc qua heä thoáng loïc baèng boâng tröôùc ñeå loaïi taïp chaát buïi bò cuoán theo doøng khí sau ñoù seõ qua ñeøn cöïc tím ñeå khöû truøng laàn nöõa. Haøm löôïng O2 naïp vaøo laø khoaûng 6g/ l dòch nha. Khi dòch nha vaø dòch men ñaõ ñöôïc bôm vaøo thuøng ñaït yeâu caàu veà theå tích (tuøy thuøng theå tích coù theå khaùc nhau: 325 hl, 350hl) thì ta baét ñaàu duy trì nhieät ñoä trong thuøng leân men laø khoaûng 80C trong suoát quaù trình leân men. Do trong quaù trình leân men, naám men söû duïng ñöôøng ñeå taïo ra röôïu vaø CO2 , ñoàng thôøi seõ toûa ra löôïng nhieät lôùn. Theo öôùc tính cöù 1 kg ñöôøng thì dòch leân men toûa ra moät löôïng nhieät laø 628 kcal. Ñieàu naøy khieán ta phaûi chuù yù ñeán vieäc theo doõi vaø duy trì nhieät ñoä trong thuøng leân men. Neáu khoâng ñöôïc caáp laïnh thöôøng xuyeân vaø kòp thôøi, nhieät ñoä cuûa thuøng leân men seõ taêng cao vaø phoøng leân men chính coù theå trôû thaønh moät phoøng aám. Vì vaäy, trong caùc thuøng leân men seõ coù caùc ñöôøng oáng laøm laïnh kieåu ruoät gaø hoaëc ñöôøng oáng chaïy xung quanh, ôû beân trong ñöôøng oáng naøy laø taùc nhaân laïnh ñeå duy trì nhieät ñoä thuøng leân men chính ôû nhieät ñoä caàn thieát. Taùc nhaân laïnh ta söû duïng laøm laïnh cuïc boä laø glycol. Glycol ñöôïc ñi trong 2 ñöôøng oáng trong thuøng leân men. Glycol ñi vaøo laøm laïnh vaø sau khi ñi ra seõ ñöôïc thu hoài trôû veà phaân xöôûng ñoäng löïc. Trong thôøi gian leân men ta phaûi xaû khí bôùt khí CO2 ñeå traùnh taên
Tài liệu liên quan