Tải bản đầy đủ - 0trang
Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng đại mạch năng suất 15.000 tấn sản phẩm/năm



1.4. Điều kiện khí hậu

Khí hậu ở Đồng Nai là khí hậu nhiệt đới gió mùa, có hai mùa tương phản nhau

là mùa khơ và mùa mưa. Mùa khô thường bắt đầu từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau,

mùa mưa kéo dài từ tháng 5 đến tháng 11. Nhiệt độ trung bình năm 23,6 - 27,3 °C,

nhiệt độ cao cực trị khoảng 40 °C và thấp cực trị 12,5 °C. Độ ẩm trung bình ln cao

80 - 82 %. Khí hậu này rất thuận lợi cho quá trình vận chuyển, bảo quản malt đại

mạch. Về hướng gió, tỉnh Đồng Nai có hướng gió chủ đạo là hướng Đơng Nam [6],

[18].



Hình 1.4 Bản đồ quy hoạch các khu cơng nghiệp ở Biên Hòa - Đồng Nai

1.5. Nguồn cung cấp điện

Nhà máy sử dụng lưới điện của khu cơng nghiệp. Ngồi ra, để đảm bảo sản

xuất liên tục thì nhà máy còn có máy phát điện dự phòng. Khu cơng nghiệp Biên Hòa

có 2 trạm biến áp 40 MVA từ lưới điện quốc gia. Hệ thống cung cấp điện cho nhà máy

nằm trong mạng lưới điện cung cấp cho khu công nghiệp.

1.6. Nguồn cung cấp hơi

Hơi được dùng vào nhiều mục đích khác nhau, tuỳ theo yêu cầu của từng công

đoạn sản xuất. Lượng hơi đốt cung cấp cho phân xưởng được lấy từ lò hơi riêng của

nhà máy. Để đảm bảo cho hoạt động của nhà máy, hơi cấp phải là hơi bão hòa, được

cấp bởi lò hơi có áp suất > 9,5 atm.

1.7. Nguồn cấp nước, xử lý và thoát nước

Nhà máy sử dụng một lượng nước lớn cho nước sinh hoạt, nước dùng trong kỹ

thuật, nước làm mát thiết bị, dùng cho nồi hơi, chu trình CIP,…Do vậy nhà máy xây

3



Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng đại mạch năng suất 15.000 tấn sản phẩm/năm



dựng một hệ thống xử lý nước, với nguồn cung cấp là nước ngầm và nước máy.

Nước từ nhà máy thải ra không đạt tiêu chuẩn thải trực tiếp ra môi trường nên

cần phải được xử lý kĩ, cần có đường dẫn nước thải đến khu vực riêng, tách rác xử lý

riêng, còn nước thải thì xử lý đạt tiêu chuẩn rồi thải ra mơi trường bên ngồi.

1.8. Thị trường tiêu thụ

Thành phố Biên Hòa - Đồng Nai là một tỉnh có vị trí địa lý thuận lợi, kinh tế

ngày càng phát triển và đời sống người dân ngày càng được nâng cao. Các nhà máy

bia với nhiều thương hiệu nổi tiếng được xây dựng ở khắp nơi - đó là nguồn tiêu thụ

đầu tiên sản phẩm của nhà máy sản xuất malt. Thị trường tiêu thụ được mở rộng ra

khắp các tỉnh lân cạnh, cung cấp nguồn nguyên liệu cho các nhà máy sản xuất bia như

nhà máy Bia Sài Gòn - Củ Chi, nhà máy bia Sài Gòn - Bình Dương, nhà máy bia Sài

Gòn - Khánh Hòa,…

1.9. Nguồn nhân lực

Dân số tỉnh Đồng Nai khoảng 1.990.678 người (01/04/1999), trong đó số người

nằm trong độ tuổi lao động xã hội trong toàn tỉnh khoảng 945.000 người, chiếm

khoảng 47,47 % dân số. Nguồn nhân lực dồi dào và phù hợp cho u cầu phát triển

cơng nghiệp hóa - hiện đại hóa.

Kết luận

Qua những phân tích về điều kiện thực tế như trên thì việc xây dựng nhà máy

sản xuất malt vàng đại mạch tại khu công nghiệp Biên Hòa, phường An Bình, thành

phố Biên Hòa, tỉnh Đồng Nai là hoàn toàn khả thi. Sự ra đời của nhà máy khơng chỉ

góp phần giải quyết cơng ăn việc làm cho người dân lao động của thành phố mà còn

góp phần vào sự phát triển kinh tế của cả khu vực.



4



Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng đại mạch năng suất 15.000 tấn sản phẩm/năm



Chương 2: TỔNG QUAN



2.1. Nguyên liệu dùng trong sản xuất malt vàng đại mạch

2.1.1. Đại mạch

2.1.1.1. Nguồn gốc

Đại mạch là một loại ngũ cốc có tên khoa học là Hordeum vulgare, thuộc nhóm

thực vật có hạt (Spermophyta), phân nhóm bí tử (Angiospermae), lớp một lá mầm

(Monocotyledonae), họ lúa mỳ (Gramineae), là một loài thực vật thân cỏ một năm

thuộc họ lúa mạch.

Cây đại mạch có thể sinh trưởng và phát triển bình thường trên đất phù sa kiềm



Hình 2.1 Hạt đại mạch [40]

thổ, trong điều kiện khí hậu khơ, lạnh, lượng mưa thích hợp là 700 mm. Đại mạch

được trồng chủ yếu ở các vùng có khí hậu ơn đới như châu Âu, Bắc Mỹ. Ngày nay, với

tiến bộ khoa học công nghệ, đại mạch đã được trồng ở một số nước như Ấn Độ, Trung

Quốc, Thái Lan,…

Hạt đại mạch được lựa chọn để sản xuất malt đại mạch vì có nhiều ưu điểm

như: hạt đại mạch dễ điều khiển quá trình ươm mầm, tỷ lệ enzym cân đối, vỏ đại mạch

dai và hạt đại mạch ở một số nước thì cũng dễ trồng hơn các loại lúa mạch khác [19].

2.1.1.2. Phân loại

Dựa vào sự sắp xếp hạt trên bông đại mạch mà đại mạch được chia làm hai loại

là đại mạch hai hàng và đại mạch sáu hàng.



5



Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng đại mạch năng suất 15.000 tấn sản phẩm/năm



Hình 2.2 Đại mạch hai hàng và đại mạch sáu hàng [41]

Bảng 2.1 Phân loại đại mạch

Đại mạch hai hàng



Đại mạch sáu hàng



+ Kích thước hạt lớn và đồng đều, vỏ trấu

mỏng.

+ Hàm lượng protein thấp, hàm lượng tinh

bột cao, hàm lượng enzym thấp hơn đại

mạch sáu hàng.

+ Nguyên liệu trong cơng nghệ sản xuất

malt.



+ Kích cỡ các hạt khơng đồng đều do

thiếu không gian để phát triển đầy đủ.

+ Hàm lượng protein cao hơn đại

mạch hai hàng, hàm lượng tinh bột

thấp hơn.

+ Hạt lớn được sử dụng sản xuất malt,

các hạt bé dùng cho sản xuất thức ăn

chăn nuôi.



Đại mạch hai hàng có kích thước hạt đồng đều nên rất thuận lợi cho quá trình

phân loại lựa chọn và tăng hiệu quả ươm mầm. Đồng thời, đại mạch hai hàng có vỏ

trấu mỏng, hàm lượng protein thấp và hàm lượng tinh bột cao cũng là đặc điểm có lợi

và thích hợp cho công nghệ sản xuất malt và bia sau này nên đại mạch hai hàng được

lựa chọn để làm nguyên liệu trong sản xuất malt vàng đại mạch [14].

2.1.1.3. Cấu tạo hạt đại mạch

Cấu tạo hạt đại mạch gồm vỏ, nội nhũ và phơi:

+ Vỏ: Vỏ đại mạch có cấu tạo gồm ba lớp. Lớp ngoài cùng là lớp vỏ trấu có vai trò

bảo vệ hạt. Dưới lớp vỏ trấu là vỏ quả cấu tạo từ ba lớp tế bào tạo cho hạt đại mạch

cấu trúc dai và bền vững. Dưới lớp vỏ quả là lớp vỏ hạt, có vai trò như màng bán thấm

6



Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng đại mạch năng suất 15.000 tấn sản phẩm/năm



để chỉ cho nước thấm vào bên trong hạt đồng thời chất hòa tan trong hạt khơng cho

thấm ra ngồi. Vỏ hạt chiếm khoảng 8 - 15 % trọng lượng hạt.

+ Nội nhũ: chiếm 45 - 68 % trọng lượng hạt, là thành phần chiếm tỷ lệ lớn nhất và

có giá trị cao nhất trong hạt đại mạch. Cấu trúc của nội nhũ gồm các tế bào lớn có

thành mỏng chứa đầy các hạt tinh bột, một ít protein, xelluloza, chất béo, tro và đường.

Nội nhũ được bao bọc bởi lớp alơron, lớp này rất giàu protein, chất béo, đường,

xelluloza, pentoza, vitamin và tro.

+ Phôi: là phần sống của hạt, thường chiếm 2,5 - 5 %, có vai trò rất quan trọng

trong sự sống của hạt và ngay cả trong công nghệ sản xuất malt. Sự tạo thành malt từ

đại mạch là do sự phát triển của phơi [1].

2.1.1.4. Tính chất vật lý

+ Độ ẩm của hạt đại mạch: 13 - 15 %

+ Dung trọng là trọng lượng của một lít hạt được tính bằng (g/l) được dao động

khoảng 630 - 680 (g/l).

Đại mạch loại I: có dung trọng  680 (g/l).

Đại mạch loại II: có dung trọng 650 - 680 (g/l).

Đại mạch loại III: có dung trọng 630 - 650 (g/l).

+ Trọng lượng tuyệt đối của hạt đại mạch là từ 35 - 45g/ 1000 hạt.

+ Hệ số truyền nhiệt của hạt đại mạch là 0,95 kcal/mhᵒC ở độ ẩm bảo quản < 12

%.

2.1.1.5. Thành phần hóa học

Các chỉ số về thành phần hóa học là nhân tố quyết định chất lượng của đại

mạch và xem xét loại đại mạch đó có đủ tiêu chuẩn để sản xuất malt hay khơng. Hàm

ẩm trung bình của đại mạch thường khoảng 13 – 15 %. Hàm lượng trung bình của các

thành phần tính theo khối lượng chất khơ như sau:

Bảng 2.2 Hàm lượng trung bình của các thành phần tính theo khối lượng chất khô

Thành phần



Phần trăm khối lượng (%)

13 - 15

53 - 67

9 - 14

3-4

2-3

1-2



Nước

Gluxit

Protein

Chất béo

Hàm lượng tro

Các thành phần khác

Nước



Có ảnh hưởng lớn đến q trình vận chuyển và bảo quản hạt. Hàm ẩm cao thì

hiệu suất thu hồi chất chiết càng giảm và càng khó bảo quản, đồng thời kích thích q

trình hơ hấp và tự bốc nóng của hạt làm tổn hao chất khô. Hàm ẩm cao làm tăng chi

phí vận chuyển vơ ích, đồng thời cũng tạo điều kiện thuận lợi cho vi sinh vật phát

7



Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng đại mạch năng suất 15.000 tấn sản phẩm/năm



triển, đặc biệt là vi khuẩn hoại sinh gây thối rữa hạt. Hàm ẩm tối đa cho phép khi đưa

vào bảo quản là khoảng 13 %.

Gluxit

Là hợp phần chiếm khối lượng nhiều nhất trong thành phần chất khô của hạt đại

mạch, bao gồm:

+ Monosaccharit trong hạt đại mạch bao gồm glucoza, fructoza, xiloza.

+ Disaccharit trong hạt đại mạch chủ yếu là saccharoza và maltoza.

+ Trisaccharit chứa chủ yếu là rafinoza.

+ Polysaccharit là hợp phần chiếm nhiều nhất trong gluxit của hạt đại mạch, bao

gồm tinh bột, xelluloza, hemixelluloza, pentozan, amilan và các hợp chất dạng keo.

Tinh bột là hợp phần chiếm hơn một nửa khối lượng chất khơ của hạt đại mạch,

có vai trò là nguồn thức ăn dự trữ cho phôi và là nguồn cung cấp chất hòa tan cho dịch

đường trước lúc lên men. Tinh bột được phân bố chủ yếu ở nội nhũ và một phần rất ít

ở phơi.

Xelluloza của hạt đại mạch được phân bố chủ yếu ở lớp vỏ trấu và chiếm

khoảng 20 % chất khô của vỏ. Xelluloza không tan trong nước, hầu như không thay

đổi về thành phần và cấu trúc trong suốt tiến trình cơng nghệ sản xuất.

Hemixellulo là thành phần chủ yếu tạo nên thành tế bào. Dưới tác dụng xúc tác

của nhóm enzym xitaza, hemixellulo bị thủy phân thành hexoza (galactoza và manoza)

và pentoza (arabinoza và xiloza).

Các hợp chất chứa nitơ

Hàm lượng các hợp chất chứa nitơ trong hạt đại mạch khoảng 8 - 13,5 % so với

lượng chất khơ của hạt và nó đóng một vai trò quan trọng đối với cơng nghệ sản xuất

bia sau này.

Các hợp chất không chứa nitơ

Các hợp chất không chứa nitơ gồm polyphenol, chất đắng, fitin, axit hữu cơ,

vitamin và chất khoáng:

+ Polyphenol và chất đắng: những hợp chất này dễ dàng kết hợp với protit cao

phân tử để tạo thành chất dễ kết lắng, làm tăng độ bền keo của sản phẩm. Mặt khác, sự

hòa tan của polyphenol vào dịch đường lại là nguyên nhân làm xấu đi hương vị của

sản phẩm bia sau này.

+ Fitin: là muối của canxi và magie với axit inozitphosphoric C 6H6O6(H2PO3)6,

nó tập trung ở vỏ và chiếm khoảng 0,9 % chất khô của vỏ. Khi bị thủy phân nó sẽ tạo

thành inozit C6H6(OH)6 và axit phosphoric.

+ Vitamin: đại mạch chứa nhiều loại vitamin như B 1, B2, B6, C, PP2, tiền vitamin

A, axit pantotenic,… Tuy hàm lượng vitamin trong đại mạch rất ít nhưng đóng vai trò

quan trọng vì chúng là nhân tố điều hòa sinh trưởng của mầm.

+ Chất khống: nguồn chất khống mà đặc biệt là phospho đóng vai trò quan

trọng trong hình thành hệ đệm của dịch đường.

Chất béo và lipoid



8



Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng đại mạch năng suất 15.000 tấn sản phẩm/năm



Chiếm khoảng 2,5 - 3 % so với lượng chất khô của hạt, chúng bị thủy phân bởi

enzym lipaza ở giai đoạn ươm mầm. Chất béo và lipoid tồn tại trong bia làm giảm độ

bền keo của sản phẩm.

Pherment (enzym)

Enzym là những hợp chất hữu cơ, có hoạt tính sinh học rất cao, có cấu tạo phân

tử phức tạp và giữ một vai trò quan trọng trong công nghệ sản xuất malt và bia. Ở giai

đoạn hình thành hạt, hoạt lực của các nhóm enzym rất cao, đến giai đoạn hạt chín thì

hoạt lực giảm một cách đáng kể. Ở giai đoạn hạt có hàm ẩm khoảng 13 % thì hầu hết

enzym trong hạt trở thành trạng thái liên kết. Đến giai đoạn ngâm, hạt hút nước bổ

sung đến 43 - 44 % thì hệ enzym được giải phóng khỏi trạng thái liên kết, chuyển

thành trạng thái tự do. Trong giai đoạn ươm mầm, hoạt lực của enzym đạt đến mức tối

đa, thuận lợi cho q trình thủy phân trong cơng nghệ sản xuất bia sau này.

Hạt đại mạch chứa một lượng lớn enzym được phân thành hai nhóm chính:

hydrolaza (nhóm enzym thủy phân) và decmolaza (enzym oxi hóa - khử)

+ Enzym thủy phân gồm α - amylaza, β - amylaza, aminopeptidaza, xenlulaza,

invertaza, lipaza,…

+ Enzym oxi hóa - khử gồm peroxidaza, lipoxygenaza, polyphenol oxydaza.

2.1.2. Nước sản xuất

Nước đóng vai trò rất quan trọng trong công nghệ sản xuất malt đại mạch, đặc

biệt là công đoạn ngâm. Nước nguyên liệu phải đạt các yêu cầu sau: trong suốt, không

màu, không mùi, không vị.

Độ cứng của nước do muối canxi và magie hòa tan trong nước tạo nên. Ảnh

hưởng của thành phần muối trong nước đối với q trình ngâm: hòa tan các chất có

trong vỏ hạt rồi sau đó muối hòa tan ngấm vào bên trong hạt. Muối trong nước còn

làm cản trở những quá trình biến đổi của enzym trong thời gian ngâm, đặc biệt trong

thời kỳ hạt bắt đầu nảy mầm. Trong công nghệ sản xuất thực phẩm, nước được sử

dụng phải có độ cứng từ rất mềm đến mềm.

Bảng 2.3 Bảng phân loại nước theo độ cứng (theo Kalunhans và cộng sự, 1992)

Giá trị độ cứng (mg đương lượng/l)



Phân loại



0 - 1,5



Rất mềm



1,5 - 3,0



Mềm



3,0 - 6,0



Hơi cứng



6,0 -9,0



Cứng



> 9,0



Rất cứng



Giá trị pH của nước là do nồng độ các ion H+ tự do quy định nên. Trong công

nghiệp thực phẩm, nước phải có pH nằm trong khoảng từ 6,5 - 8,5.

9



Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng đại mạch năng suất 15.000 tấn sản phẩm/năm



Độ oxy hóa: Là hàm lượng oxy hòa tan DO (Dissolued Oxygen), phụ thuộc vào

nhiều yếu tố: áp suất, nhiệt độ, đặc tính của nguồn nước (vi sinh, hóa sinh), oxy hòa

tan khơng tác dụng với nước. Độ hòa tan tăng khi áp suất tăng, độ hòa tan giảm khi

nhiệt độ tăng. Hàm lượng oxy hòa tan tối đa là 2 mg/l.

Ngoài ra, giới hạn chỉ tiêu của các thành phần vơ cơ, hữu cơ, hóa chất khử

trùng, hóa chất, vi sinh, thuốc bảo vệ thực vật phải nằm trong phạm vi cho phép theo

“Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia QCVN 01:2009/BYT về chất lượng nước ăn uống do

Bộ Y tế ban hành” [21].

2.1.3. Chất sát trùng

Để sát trùng, một số hóa chất sát trùng được bổ sung vào trong nước rửa ban

đầu như: formalin, H2O2, KMnO4, Ca(OH)2…

Nước vơi giúp cho q trình rửa hạt nhanh, sạch hơn, làm tăng pH mơi trường

nên hòa tan nhiều hơn các hợp chất polyphenol và chất đắng trong vỏ hạt vào nước.

Nhưng phải chú ý rửa hạt kĩ nếu không vôi sẽ bám trên bề mặt hạt gây cản trở q

trình hơ hấp và ảnh hưởng xấu đến q trình ươm mầm. Còn H 2O2, KMnO4 ngồi sát

trùng còn có tác dụng xúc tác các q trình sinh hóa xảy ra trong khi ươm mầm.

Lượng sử dụng của một số hóa chất sát trùng: formalin (0,7 - 0,8 lít/ m 3 nước),

kali permanganat (0,01 - 0,015) kg/ m3 nước, vôi cục (3 - 5 kg/ m3 nước). Tất cả những

hóa chất này được cho vào khối hạt ở thời điểm đầu tiên của q trình ngâm [3].

2.2. Cơng đoạn quan trọng

2.2.1. Ngâm hạt

Ngâm hạt đại mạch là một công đoạn rất quan trọng và ảnh hưởng trực tiếp đến

sự hao phí chất khơ trong q trình sản xuất malt, thời gian ươm mầm và chi phối chất

lượng của malt thành phẩm. Trong đại mạch khô, hàm ẩm chỉ khoảng 13 - 15 %.

Lượng nước này phân bố ở tế bào và có nhiệm vụ liên kết các phần tử dạng keo, tức là

khơng tham gia vào các q trình chuyển đổi năng lượng. Lượng nước này gọi là nước

liên kết hay nước cấu trúc. Với hàm lượng nước thấp như vậy khơng đủ khả năng hoạt

hóa phơi nên hạt phải hút thêm một lượng nước bổ sung. Lượng nước này gọi là nước

tự do giúp hoạt hóa và thúc đẩy sự phát triển của phơi, sử dụng oxy hòa tan cho q

trình hơ hấp. Lượng nước bổ sung này được hạt hấp thụ trong quá trình ngâm hạt.

Hạt đại mạch hút nước bằng phương thức thẩm thấu. Nguyên sinh chất và các

chất dự trữ của tế bào nội nhũ là những hợp chất có khả năng hút một lượng nước lớn

và dễ dàng trương nở làm tăng thể tích toàn hạt. Hệ số trương nở của hạt đại mạch sau

khi ngâm là 1,45. Khi áp suất thẩm thấu bên trong và bên ngồi thành tế bào cân bằng

thì q trình hút nước bị ngừng lại, lượng nước ở trong tế bào bão hòa.

Trong q trình ngâm, một phần chất khơ tiêu hao cho sự hơ hấp, một phần hòa

tan vào nước, cả hai phần này tạo thành hao hụt chất khơ của đại mạch. Phần hao phí

10



Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng đại mạch năng suất 15.000 tấn sản phẩm/năm



do hòa tan vào nước chiếm khoảng 1 %. Phần hao phí do hạt lép và hạt gãy vỡ, dập

chiếm khoảng 0,1 - 1 % tính theo chất chất khơ. Lượng khí nén cần dùng cho q trình

hơ hấp của 1 tấn đại mạch trong công đoạn ngâm hạt là 6 m3/h [3],[7], [13].

2.2.1.1. Đặc điểm các phương pháp ngâm

Bảng 2.4 Các phương pháp ngâm

Phương

pháp

ngâm



Nguyên tắc



Ưu điểm



Nhược điểm



Ngâm lì

trong

nước



Hạt được ngâm liên tục

trong nước và khơng có

thơng khí cho hạt. Việc cung

cấp oxy cho khối hạt tiến

hành bằng cách thay nước

định kỳ.



Đơn giản, dễ

thực hiện và

khơng u cầu

trình độ cao.



Hạt rửa khơng sạch.

Oxy cung cấp khơng

đều, khí CO2 sinh ra

khi hạt hơ hấp khơng

được giải phóng triệt

để. Khơng đảm bảo vệ

sinh và vi sinh vật dễ

xâm nhập gây hư

hỏng.



Ngâm

hốn vị

nước và

khơng khí



Ngâm hạt một thời gian ở

trong nước rồi sau đó tháo

hết nước, để hạt ngâm khan

trong khơng khí một thời

gian, sau đó lại ngâm hạt

trong nước,… cứ thế hoán

vị tác nhân ngâm cho đến

khi đại mạch hút được

lượng nước cần thiết.

Mỗi chu kỳ kéo dài từ 3 - 6

giờ, thời gian ngâm khoảng

2 - 3 ngày. Trong q trình

ngâm có thổi khí nén vào

khối hạt.



Dễ thực hiện.

Oxy được cung

cấp đều, khí

CO2 được giải

phóng triệt để.

Hạt được rửa

sạch.



Vi sinh vật có thể xâm

nhập nếu kiểm sốt

khơng chặt chẽ. Nếu

nước chứa nhiều chất

hòa tan có thể gây cản

trở khả năng hút nước

của hạt.



Ngâm

trong

dòng



Cho nước và đại mạch vào Oxy được cung Tốn nhiều năng lượng,

thùng ngâm, sục khơng khí cấp đều đặn, khí kinh phí đầu tư cao.

thật mạnh vào để hạt được CO2 được đẩy

11



Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng đại mạch năng suất 15.000 tấn sản phẩm/năm



Phương

pháp

ngâm



Ngun tắc



Ưu điểm



Nhược điểm



nước và đảo trộn.

khơng khí Gồm hai cách:

liên tục

- Dòng nước và khơng khí

tách biệt nhau.

- Dùng nước đã bão hòa

khơng khí để đưa vào khối

hạt.



ra một cách liên

tục. Thời gian

để đạt đến hàm

ẩm cần thiết

ngắn. Trạng thái

cơ học và trạng

thái sinh lý của

hạt tốt, bảo đảm

cường lực nảy

mầm của hạt

cao.



Ngâm

phun

nước



Ngâm trong nước từ 12 14h, tháo nước bẩn ra. Dùng

nước được nén với áp lực

cao và phun mạnh qua các

lỗ được đục trong ống.

Nước được phun liên tục và

nước bẩn ở dưới đáy cũng

được tháo ra liên tục.



Đảm bảo cung

cấp oxy liên tục,

đều đặn và giải

phóng

CO2

trong khối hạt.

Lượng nước sử

dụng cho q

trình ngâm thấp

hơn các phương

pháp khác.



Khối hạt ngâm không

đồng đều. Yêu cầu hạt

đại mạch phải qua quá

trình rửa sạch trước

khi ngâm.



Ngâm

Quá trình phun nước, tháo

phun

nước kết hợp hút khí diễn ra

nước hút liên tục.

khí



Hạt được làm

sạch dễ dàng,

đảm bảo khí

được hút triệt để

nhất và oxy

ln tiếp xúc

với khối hạt

nhiều nhất.



Việc đầu tư chi phí

q nhiều nên không

mang lại hiệu quả kinh

tế cao.



12



Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng đại mạch năng suất 15.000 tấn sản phẩm/năm



Dựa vào những ưu nhược điểm nêu trên, phương pháp ngâm hốn vị nước và

khơng khí vừa đảm bảo chế độ thơng khí đầy đủ, mà thời gian hạt hút nước để đạt hàm

ẩm ngắn, dễ thực hiện nên được ưu tiên lựa chọn trong quá trình sản xuất malt vàng

đại mạch.

2.2.1.2. Biến đổi trong q trình ngâm

Hóa lý

Trong quá trình ngâm diễn ra sự thẩm thấu và khuếch tán nước cùng với một số

ion và muối hòa tan từ môi trường ngâm vào bên trong hạt. Sự hòa tan các hợp chất

polyphenol, chất chát, chất màu ở vỏ hạt vào môi trường ngâm. Sự hút nước và trương

nở tế bào.

Hóa học

Nước đóng vai trò là mơi trường để vận chuyển, hòa tan các chất, đồng thời là

mơi trường diễn ra các phản ứng hóa học. Sự hòa tan các hợp chất thấp phân tử trong

nội nhũ vào nước. Sự thủy phân các hợp chất hữu cơ cao phân tử và được vận chuyển

về phơi.

Hóa sinh

Giải phóng enzym khỏi trạng thái liên kết thành trạng thái tự do, hoạt hóa hệ

enzym oxy hóa - khử và enzym thủy phân.

Q trình hơ hấp của hạt nhờ xúc tác của hệ enzym oxi hóa - khử theo hai

hướng: hơ hấp hiếu khí xảy ra khi cung cấp đầy đủ oxy và sản phẩm tạo ra là khí

cacbonic, nước và giải phóng năng lượng. Hơ hấp yếm khí xảy ra khi lượng oxy cung

cấp cho hạt không đủ và sản phẩm tạo ra là khí cacbonic, rượu etylic và giải phóng

năng lượng. Năng lượng được giải phóng sẽ được cung cấp cho phơi để phát triển. Sự

tích lũy rượu etylic sẽ ức chế hoạt động của phôi.

Hệ enzym thủy phân phân cắt các hợp chất cao phân tử mà chủ yếu là gluxit và

protein thành các hợp chất thấp phân tử như đường, axit amin,… Các hợp chất thấp

phân tử này dần được chuyển về phôi để cung cấp dinh dưỡng cho phơi.

Trong các q trình trên, q trình hơ hấp của hạt và sự hoạt hóa hệ enzym thủy

phân là hai quá trình quan trọng nhất.

2.2.1.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình ngâm hạt

Nhiệt độ của nước ngâm

Là yếu tố quan trọng nhất ảnh hưởng đến tốc độ hút nước của hạt. Ở một giới

hạn nhất định, nhiệt độ nước ngâm tăng sẽ làm tăng tốc độ hút nước do sự trương nở

của các hệ hữu cơ (protein, tinh bột, xenlulozo) tăng, vận tốc khuếch tán của nước tăng

nhờ sự chuyển động phân tử tăng, độ nhớt của nước giảm.

Nhiệt độ thích hợp cho q trình ngâm hạt là 12 - 14 ᵒC. Ở nhiệt độ thấp hơn

10ᵒC, sự phát triển của phơi sẽ bị ức chế, còn nếu nhiệt độ cao hơn 15 ᵒC sẽ dẫn đến sự

phát triển của vi khuẩn và ở nhiệt độ cao thì tốc độ hút nước của hạt tăng lên, dễ xảy ra

13