VNHệ thống silo và xay nghiền trong nhà máy bia
Giới thiệu
Điều đầu tiên mà một nhà máy bia cần làm trước khi bắt tay vào sản xuất bia là đảm bảo rằng hạt ngũ cốc ủ bia của họ đã sẵn sàng để sử dụng, chính là là xay xát hoặc nghiền nát ngũ cốc. Bước cực kỳ quan trọng này có thể tạo ra một cốc bia hoàn hảo hoặc phá hỏng nó trước khi nó bắt đầu. Điều quan trọng là phải nghiền các hạt đủ để tách phần trung tâm tinh bột của hạt lúa mạch mà không làm hỏng vỏ hạt bao bọc chúng., nếu nghiền quá thô sẽ không đủ tinh bột tiếp xúc để chuyển thành đường và có thể men., nếu nghiền quá mịn, vỏ trấu đóng vai trò là lớp lọc cho bia sẽ bị phá hủy. Hãy lưu ý rằng hạt lúa mạch đã bị nứt thành từng mảnh lớn trong khi phần vỏ vẫn còn nguyên vẹn.
Bằng cách nghiền mạch nha, tinh bột sẽ dễ dàng tiếp cận hơn với các enzym mạch nha và điều này sẽ cải thiện quá trình chiết xuất. Kỹ thuật xay xát được lựa chọn phụ thuộc vào phương pháp nghiền và tách được sử dụng. Việc xay xát phải được thực hiện trong điều kiện bảo toàn được cấu trúc của vỏ trấu khi sử dụng nồi lọc bã Lautertun, vì trong trường hợp này vỏ trấu cần thiết để tạo thành lớp lọc. Vỏ trấu có độ đàn hồi cao hơn và sẽ ít bị hư hỏng hơn trong quá trình xay xát khi chúng ẩm hơn. Do đó, mạch nha thường được làm ẩm (được gọi là xay “có điều kiện” hoặc “ướt”) trước khi được xay. Nghiền khô hoặc nghiền ướt được thực hiện trong máy nghiền con lăn.
Một số nhà máy Bia hiện đại sử dụng bộ lọc phân lớp mỏng, quá trình lọc được thực hiện bằng vải lọc và không cần vỏ trấu còn nguyên vẹn, trong trường hợp này, mạch nha được nghiền rất mịn bằng máy nghiền búa. Thậm trí với những nhà máy hàng đầu, quá trình nghiền được thực hiện với sự có mặt của nước khử khí để tránh hấp thụ oxy.
Dry Milling (công nghệ Nghiền Khô)
Nghiền khô là kỹ thuật xay phổ biến nhất. Máy nghiền con lăn và máy nghiền búa có thể được sử dụng để nghiền khô.
Máy nghiền con lăn hoạt động bằng cách đưa mạch nha qua khe hẹp giữa các cặp cuộn quay cách đều nhau. Hầu hết các thiết kế máy đều có 2 hoặc 3 cặp với một hoặc nhiều giai đoạn tách trung gian. Điều này cho phép vật liệu mịn không cần nghiền thêm và vỏ trấu được tách ra khỏi vật liệu thô hơn cần nghiền thêm. Các sàng dao động (tần số 6 –12 Hz) thực hiện các bước tách. Các sàng được trang bị một số lượng lớn các quả bóng cao su hoặc các dụng cụ làm sạch sàng độc quyền khác. Máy nghiền có 6 cuộn cho kết quả tốt nhất và được sử dụng thường xuyên nhất.
Trong máy nghiền búa, mạch nha được đập để giảm kích thước thành bột mịn. Một cái trống quay lớn có gắn các búa nhỏ để đẩy ngũ cốc khô vào một tấm đập. Bột mịn được sản xuất được sàng ở đáy trống. Chiều dài và số lượng búa, kích thước lỗ sàng và tốc độ quay ảnh hưởng đến kích thước hạt của cối xay, công suất, mức tiêu thụ điện năng và sinh nhiệt.
.png)
Hình: máy nghiền malt khô 6 cuộn của BUHLER
Milling with Conditioning (công nghệ Nghiền có điều hòa)
Trong quá trình này, mạch nha được làm ẩm bằng nước lạnh hoặc nóng, hoặc hơi nước. Vỏ trấu ẩm sẽ dẻo hơn và sẽ ít bị hư hỏng hơn trong máy nghiền cuộn. Nhiệt độ bên trong nhân không được vượt quá 40 oC để tránh làm hỏng enzym. Tổng hàm lượng nước tăng khoảng 0,7%. Điều này tương ứng với sự gia tăng hàm lượng nước trong vỏ trấu từ 1,5 – 1,7% và 0,3 – 0,5% nội nhũ.
Hiệu quả của quá trình có điều kiện này làm tăng thể tích vỏ trấu khoảng 10–20%, tách phần nhân và trấu dễ dàng hơn, tăng tốc độ lọc trong lautertun, tăng năng suất, đồng thời phân hủy tinh bột nhanh hơn. Việc điều hòa có thể được thực hiện bằng cách sử dụng vít điều hòa trong đó mạch nha bị ướt khi đi qua con lăn trục vít.
.png)
Hình: Mày nghiền Malt có điều hòa Condimat của BUHLER
Wet Milling (công nghệ nghiền malt ướt)
Độ ẩm của vỏ trấu có thể tăng lên 20% bằng cách giữ nội nhũ gần như khô trong máy nghiền khi xử lý nước nóng, quá trình này được gọi là “điều hòa nước nóng”. Trong trường hợp này, nội nhũ được ép từ vỏ trấu thông qua một cặp rulo. Trong quá trình xay, nước phối nghiền được thêm vào. Lượng nước điều hòa phụ thuộc vào chất lượng mạch nha, mức độ biến tính và mức độ ngâm trước nghiền đạt được.
Trong “trạng thái ngâm”, độ ẩm được nâng lên rất cao và quá trình ngâm cũng xảy ra cùng với quy trình nghiền. Thông thường, quá trình ngâm kéo dài từ 10 đến 30 phút ở nhiệt độ từ 30 đến 50C. Nhiệt độ và thời gian phụ thuộc vào sự biến đổi và độ ẩm của mạch nha đầu vào. Độ ẩm của mạch nha tăng lên 25–30%. Tổng thời gian xay và nghiền nằm trong khoảng 30–45 phút.
Máy nghiền malt gồm các thành phần chính:
Điều đầu tiên mà một nhà máy bia cần làm trước khi bắt tay vào sản xuất bia là đảm bảo rằng hạt ngũ cốc ủ bia của họ đã sẵn sàng để sử dụng, chính là là xay xát hoặc nghiền nát ngũ cốc. Bước cực kỳ quan trọng này có thể tạo ra một cốc bia hoàn hảo hoặc phá hỏng nó trước khi nó bắt đầu. Điều quan trọng là phải nghiền các hạt đủ để tách phần trung tâm tinh bột của hạt lúa mạch mà không làm hỏng vỏ hạt bao bọc chúng., nếu nghiền quá thô sẽ không đủ tinh bột tiếp xúc để chuyển thành đường và có thể men., nếu nghiền quá mịn, vỏ trấu đóng vai trò là lớp lọc cho bia sẽ bị phá hủy. Hãy lưu ý rằng hạt lúa mạch đã bị nứt thành từng mảnh lớn trong khi phần vỏ vẫn còn nguyên vẹn.
Bằng cách nghiền mạch nha, tinh bột sẽ dễ dàng tiếp cận hơn với các enzym mạch nha và điều này sẽ cải thiện quá trình chiết xuất. Kỹ thuật xay xát được lựa chọn phụ thuộc vào phương pháp nghiền và tách được sử dụng. Việc xay xát phải được thực hiện trong điều kiện bảo toàn được cấu trúc của vỏ trấu khi sử dụng nồi lọc bã Lautertun, vì trong trường hợp này vỏ trấu cần thiết để tạo thành lớp lọc. Vỏ trấu có độ đàn hồi cao hơn và sẽ ít bị hư hỏng hơn trong quá trình xay xát khi chúng ẩm hơn. Do đó, mạch nha thường được làm ẩm (được gọi là xay “có điều kiện” hoặc “ướt”) trước khi được xay. Nghiền khô hoặc nghiền ướt được thực hiện trong máy nghiền con lăn.
Một số nhà máy Bia hiện đại sử dụng bộ lọc phân lớp mỏng, quá trình lọc được thực hiện bằng vải lọc và không cần vỏ trấu còn nguyên vẹn, trong trường hợp này, mạch nha được nghiền rất mịn bằng máy nghiền búa. Thậm trí với những nhà máy hàng đầu, quá trình nghiền được thực hiện với sự có mặt của nước khử khí để tránh hấp thụ oxy.
Dry Milling (công nghệ Nghiền Khô)
Nghiền khô là kỹ thuật xay phổ biến nhất. Máy nghiền con lăn và máy nghiền búa có thể được sử dụng để nghiền khô.
Máy nghiền con lăn hoạt động bằng cách đưa mạch nha qua khe hẹp giữa các cặp cuộn quay cách đều nhau. Hầu hết các thiết kế máy đều có 2 hoặc 3 cặp với một hoặc nhiều giai đoạn tách trung gian. Điều này cho phép vật liệu mịn không cần nghiền thêm và vỏ trấu được tách ra khỏi vật liệu thô hơn cần nghiền thêm. Các sàng dao động (tần số 6 –12 Hz) thực hiện các bước tách. Các sàng được trang bị một số lượng lớn các quả bóng cao su hoặc các dụng cụ làm sạch sàng độc quyền khác. Máy nghiền có 6 cuộn cho kết quả tốt nhất và được sử dụng thường xuyên nhất.
Trong máy nghiền búa, mạch nha được đập để giảm kích thước thành bột mịn. Một cái trống quay lớn có gắn các búa nhỏ để đẩy ngũ cốc khô vào một tấm đập. Bột mịn được sản xuất được sàng ở đáy trống. Chiều dài và số lượng búa, kích thước lỗ sàng và tốc độ quay ảnh hưởng đến kích thước hạt của cối xay, công suất, mức tiêu thụ điện năng và sinh nhiệt.
Hình: máy nghiền malt khô 6 cuộn của BUHLER
Milling with Conditioning (công nghệ Nghiền có điều hòa)
Trong quá trình này, mạch nha được làm ẩm bằng nước lạnh hoặc nóng, hoặc hơi nước. Vỏ trấu ẩm sẽ dẻo hơn và sẽ ít bị hư hỏng hơn trong máy nghiền cuộn. Nhiệt độ bên trong nhân không được vượt quá 40 oC để tránh làm hỏng enzym. Tổng hàm lượng nước tăng khoảng 0,7%. Điều này tương ứng với sự gia tăng hàm lượng nước trong vỏ trấu từ 1,5 – 1,7% và 0,3 – 0,5% nội nhũ.
Hiệu quả của quá trình có điều kiện này làm tăng thể tích vỏ trấu khoảng 10–20%, tách phần nhân và trấu dễ dàng hơn, tăng tốc độ lọc trong lautertun, tăng năng suất, đồng thời phân hủy tinh bột nhanh hơn. Việc điều hòa có thể được thực hiện bằng cách sử dụng vít điều hòa trong đó mạch nha bị ướt khi đi qua con lăn trục vít.
Hình: Mày nghiền Malt có điều hòa Condimat của BUHLER
Wet Milling (công nghệ nghiền malt ướt)
Độ ẩm của vỏ trấu có thể tăng lên 20% bằng cách giữ nội nhũ gần như khô trong máy nghiền khi xử lý nước nóng, quá trình này được gọi là “điều hòa nước nóng”. Trong trường hợp này, nội nhũ được ép từ vỏ trấu thông qua một cặp rulo. Trong quá trình xay, nước phối nghiền được thêm vào. Lượng nước điều hòa phụ thuộc vào chất lượng mạch nha, mức độ biến tính và mức độ ngâm trước nghiền đạt được.
Trong “trạng thái ngâm”, độ ẩm được nâng lên rất cao và quá trình ngâm cũng xảy ra cùng với quy trình nghiền. Thông thường, quá trình ngâm kéo dài từ 10 đến 30 phút ở nhiệt độ từ 30 đến 50C. Nhiệt độ và thời gian phụ thuộc vào sự biến đổi và độ ẩm của mạch nha đầu vào. Độ ẩm của mạch nha tăng lên 25–30%. Tổng thời gian xay và nghiền nằm trong khoảng 30–45 phút.
Máy nghiền malt gồm các thành phần chính:
- Hopper chứa Malt (chứa liệu đủ cho 1 mẻ)
- Buồng ngâm (Steeping chamber) - làm ẩm, mềm, và dẽo hạt Malt
- Buồng nghiền
- Buồng Mash hóa
Hình: Phân vùng chức năng của máy nghiền Malt ướt (VarioMill)
Hệ thống xay nghiền và lưu trữ nguyên liệu thô trong nhà máy bia
Trong các nhà máy bia ở Việt Nam, hệ thống lưu trữ nguyên liệu thô và xay nghiền thường được chia thành 2 khu vực chính
- Hệ thống Silo và nghiền Malt
- Hệ thống Silo và nghiền Gạo
.png)
Hình: Hệ thống Silo và nghiền Gạo
.png)
Hình: Hệ thống Silo và nghiền Malt
Trong đó khu vực nguyên liệu Gạo nhằm làm giảm giá thành cho bia thành phẩm, đồng thời với một số nhà sản xuất, việc thêm nguyên liệu Gạo còn có ý nghĩa là tạo thêm một vị đặc trưng cho sản phẩm bia (bia Trúc Bạch – Habeco...).
Hai khu vực trên gồm một số phân khu chính:
Hai khu vực trên gồm một số phân khu chính:
- Hệ thống vít tải nhập liệu (In-Take)
- Hệ thống Silo chứa
- Hệ thống xuất liệu và máy nghiền đến khu vực nhà nấu (Out-take)
Hệ thống vít tải nhập liệu Malt, nhập liệu gạo
Nguyên liệu thô (malt, gạo) được chuyển từ xe container (dạng bao, hoặc dạng hạt) xuống phểu đổ liệu (feeder). Nguyên liệu thô qua hệ thống vít tải cấp liệu và cấp đến Silo chứa thông qua đường đỉnh Silo
(1).png)
Hình: hệ thống Silo và vít tải nhập liệu đỉnh
Hệ thống Silo chứa malt, chứa gạo
Các nguyên liêu thô Malt gạo được lưu trữ trong Silo chứa, cấp khí CO2 nhằm đảm bảo tránh mối mọt. Thường với các Silo, nguyên liệu sẽ được giám sát thông qua báo mức liệu Silo ON/OFF, các báo mức này chỉ có nhiệm vụ cảnh báo đầy và hết đối với Silo.
Với một số nhà máy hiện đại hơn, lượng nguyên liệu trong Silo được giám sát kỹ càng thông qua một số cảm biến như cảm biến mức liên tục radar (siêu âm), loadcell cân lắp trực tiếp đáy Silo. Điều này phục vụ cho việc hạch toán số lượng nguyên liệu thô một cách chính xác và góp phần vào truy suất nguồn gốc trong quy trình nấu bia.
.png)
Hình: Hệ thống Silo chứa liệu nhà máy bia
Hệ thống xuất liệu và máy nghiền đến khu vực nhà nấu (Out-take)
Hệ thống gồm một số thành phần chính:
- Cụm các vít tải cấp liệu
- Cụm các bồn chứa trung gian và Cân chính xác (đủ liệu cho mẻ nấu Bia)
- Cụm các máy tách, sàng dị vật
- Máy nghiền (Nghiền khô, nghiền malt ướt, hoặc nghiền có điều kiện)
Trong đó, hệ thống Loacell Cân nguyên liệu và máy nghiền sẽ quyết định rất lớn đến chất lượng và thời gian của mẻ nấu Bia.
Quy trình điều nghiển máy nghiền malt ướt gồm các bước chính:
Quy trình điều nghiển máy nghiền malt ướt gồm các bước chính:
- Steeping conditions: (ngâm liệu)
- Milling (nghiền liệu)
- Pulse (tráng nước)
Tại các bước này, nhiệt độ và lưu lượng nước được kiểm soát chặt chẽ và chính xác nhằm đảm bảo chất lượng của nguyên liệu sau khi nghiền, và thành công của mẻ nấu Bia.
.jpg)
.jpg)
Hình: Giao diện điều khiển của các máy nghiền malt ướt (còn được gọi là VarioMill)
A2S và hệ thống điều khiển quy trình Braumat/Sistar
Công ty A2S có hơn 10 năm kinh nghiệm về hệ thống BRAUMAT/SISTAR, hệ thống điều khiển quy trình của Siemens cho ngành F&B , với đội ngũ kỹ thuật lành nghề, chúng tôi tham gia thi công nhiều nhà máy Bia mới trên toàn lãnh thổ Việt Nam, đồng thời tiến hành nâng cấp các hệ thống Braumat cũ từ các phiên bản BRAUMAT/SISTAR 5.3, 6.0 lên 7.0 và 8.0 … Sử dụng dịch vụ của A2S, khách hàng sẽ yên tâm về sự lựa chọn của mình, chúng tôi là Braumat Expert duy nhất tại thị trường Việt Nam.
Hình: Giao diện điều khiển của các máy nghiền malt ướt (còn được gọi là VarioMill)
A2S và hệ thống điều khiển quy trình Braumat/Sistar
Công ty A2S có hơn 10 năm kinh nghiệm về hệ thống BRAUMAT/SISTAR, hệ thống điều khiển quy trình của Siemens cho ngành F&B , với đội ngũ kỹ thuật lành nghề, chúng tôi tham gia thi công nhiều nhà máy Bia mới trên toàn lãnh thổ Việt Nam, đồng thời tiến hành nâng cấp các hệ thống Braumat cũ từ các phiên bản BRAUMAT/SISTAR 5.3, 6.0 lên 7.0 và 8.0 … Sử dụng dịch vụ của A2S, khách hàng sẽ yên tâm về sự lựa chọn của mình, chúng tôi là Braumat Expert duy nhất tại thị trường Việt Nam.
Giải pháp khác
(1).png)
.png)
.png)
.png)
.png)
