Đồ án xây dựng dây chuyền sản xuất và chiết bia - ĐH Bách Khoa

Tổng hợp tài liệu đồ án PBL1 bản chính thức ôn thi hiệu quả. Hướng dẫn chi tiết kiến thức trọng tâm và cấu trúc báo cáo đạt kết quả cao.

• Tác giả: Lê Thanh Tuấn
• Người hướng dẫn: TS. Huỳnh Nhật Tố
• Trường học: Trường Đại học Bách khoa - Đại học Đà Nẵng
• Chuyên ngành: Quản lý dự án
• Đề tài: Xây dựng dây chuyền sản xuất và chiết bia
• Loại tài liệu: Báo cáo đề tài
• Năm xuất bản: 2022
• Địa điểm: Đà Nẵng

Tóm tắt

I. Tổng quan tài liệu Pbl1 1 1 bản chính mai thi hệ thống sản xuất

Học phần PBL1 tập trung vào nhiệm vụ thiết kế hệ thống sản xuất công nghiệp hoàn chỉnh. Đề tài xây dựng dây chuyền sản xuất và chiết bia đại diện cho mô hình chế biến liên tục hiện đại. Ngành công nghiệp bia đòi hỏi sự phối hợp chặt chẽ giữa công nghệ lên men vi sinh và kỹ thuật cơ khí tự động. Tài liệu Pbl1 1 1 bản chính mai thi cung cấp cái nhìn chi tiết về lịch sử phát triển đồ uống lên men từ Ai Cập cổ đại đến các phát minh thanh trùng của Louis Pasteur. Nền tảng này giúp sinh viên nắm bắt cấu trúc vận hành của một nhà máy thực tế. Quy trình sản xuất tiêu chuẩn kéo dài 13 ngày đối với các dòng bia lon và bia chai. Các chỉ tiêu về sản lượng được hoạch định tăng trưởng đều qua các năm nhằm đáp ứng nhu cầu thị trường tiêu dùng. Đồ án phân tích sâu cấu trúc sản phẩm BOM, đặc tính nguyên liệu chính như malt đại mạch, hoa houblon, gạo thay thế và men giống thuần khiết. Việc nắm vững cấu trúc đề tài hỗ trợ tối đa cho sinh viên trong quá trình bảo vệ đồ án kết thúc học phần.

1.1. Mục tiêu và phạm vi nghiên cứu đề tài

Đề tài xác định mục tiêu thiết kế nhà máy bia hoàn chỉnh với năng lực vận hành ổn định. Phạm vi nghiên cứu bao gồm việc tính toán cân bằng vật chất, lựa chọn công nghệ và bố trí mặt bằng phân xưởng. Sinh viên cần làm rõ các yêu cầu kỹ thuật đối với từng công đoạn sản xuất. Năng suất dây chuyền được tính toán cụ thể nhằm đảm bảo tính khả thi kinh tế. Tài liệu phân tích kế hoạch sản lượng từ 17.820 nghìn sản phẩm lên đến 20.000 nghìn sản phẩm vào năm 2030. Định hướng này giúp hệ thống sản xuất đạt hiệu quả cao và giảm thiểu lãng phí nguyên vật liệu.

1.2. Thành phần nguyên liệu và cấu trúc BOM

Cấu trúc danh mục vật tư BOM giữ vai trò cốt lõi trong việc quản lý sản xuất bia. Nguyên liệu chính bao gồm malt đại mạch cung cấp nguồn tinh bột và enzyme chuyển hóa. Gạo được sử dụng làm nguyên liệu thay thế nhằm tối ưu hóa chi phí sản xuất và tạo hương vị thanh nhẹ. Hoa houblon đóng vai trò tạo vị đắng dịu đặc trưng và tăng độ bền bọt cho sản phẩm. Nguồn nước nấu bia phải đạt tiêu chuẩn nghiêm ngặt về độ cứng và vi sinh. Men bia thuần chủng quyết định tốc độ lên men và nồng độ cồn cuối cùng của mẻ bia thành phẩm.

II. Phân tích đề tài Pbl1 1 1 bản chính mai thi về chiết rót bia

Phân tích dây chuyền chiết rót là trọng tâm kỹ thuật trong tài liệu Pbl1 1 1 bản chính mai thi. Quá trình chiết bia đối mặt với nhiều thách thức về duy trì chất lượng bọt và nồng độ CO2 hòa tan. Sự thâm nhập của oxy trong quá trình đóng chai dễ làm suy giảm hương vị bia và rút ngắn thời hạn bảo quản. Áp suất chiết rót không đồng đều có thể gây trào bọt hoặc nứt vỡ bao bì thủy tinh. Thiết bị chiết cần đảm bảo vô trùng tuyệt đối để ngăn chặn vi khuẩn xâm nhập sau công đoạn thanh trùng. Bên cạnh đó, tốc độ dây chuyền phải đồng bộ giữa các trạm xử lý vỏ chai, rửa chai, chiết dịch, dập nắp và dán nhãn. Sự chênh lệch công suất giữa các máy dễ gây ra hiện tượng ùn tắc bán thành phẩm trên băng tải. Việc giám sát nhiệt độ và áp suất buồng chiết đòi hỏi cảm biến đo lường có độ chính xác cao. Những vấn đề kỹ thuật này đòi hỏi giải pháp thiết kế đồng bộ và kiểm soát thông số chặt chẽ.

2.1. Yêu cầu kỹ thuật trong công đoạn chiết

Công đoạn chiết rót đòi hỏi môi trường đẳng áp để tránh tổn thất khí carbonic. Vỏ chai thủy tinh và lon nhôm phải trải qua quá trình rửa sạch và khử trùng nghiêm ngặt trước khi nạp dịch bia. Nhiệt độ bia trong suốt quá trình chiết luôn được duy trì ở mức thấp từ 2 đến 4 độ C. Mức sai số thể tích chiết rót phải nằm trong giới hạn cho phép của tiêu chuẩn ngành. Cơ cấu dập nắp vương miện hoặc ghép mí lon cần thực hiện ngay lập tức sau khi chiết. Thao tác này hạn chế tối đa thời gian tiếp xúc của bia với không khí bên ngoài.

2.2. Kiểm soát hao hụt và an toàn vệ sinh

Hao hụt dịch bia và vỡ bao bì trong quá trình vận hành là vấn đề kinh tế lớn của nhà máy. Áp lực nạp chất lỏng không ổn định làm tăng tỷ lệ tạo bọt và gây lãng phí nguyên liệu. Các điểm nút giao trên băng chuyền có nguy cơ va chạm gây nứt vỡ chai. Hệ thống vệ sinh tại chỗ CIP cần được thiết kế tự động để tẩy rửa toàn bộ đường ống và van chiết. Việc kiểm tra dư lượng vi sinh vật định kỳ giúp duy trì chất lượng sản phẩm ổn định. An toàn lao động quanh khu vực máy chiết áp suất cao cũng cần được bảo đảm nghiêm ngặt.

III. Phương pháp dây chuyền trong Pbl1 1 1 bản chính mai thi chuẩn

Tài liệu Pbl1 1 1 bản chính mai thi đề xuất các giải pháp kỹ thuật tối ưu cho toàn bộ dây chuyền sản xuất. Quy trình sản xuất liên tục 13 ngày được chia thành các phân đoạn rõ ràng bao gồm nấu hoa, lên men chính, lên men phụ và hoàn thiện sản phẩm. Hệ thống thiết bị máy móc được lựa chọn theo tiêu chuẩn công nghiệp hiện đại với công suất đồng bộ. Máy in date có năng suất 2000 chai trên giờ kết hợp nhịp nhàng với hệ thống đóng thùng tự động. Công nghệ vận chuyển bán thành phẩm sử dụng giải pháp băng chuyền đa tầng linh hoạt. Băng tải nghiêng di động giúp chuyển két bia đến vị trí đóng bao bì nhanh chóng. Băng tải xích chịu lực hỗ trợ vận chuyển thùng hàng thành phẩm vào kho lưu trữ một cách an toàn. Thiết kế này tối ưu hóa không gian nhà xưởng và giảm đáng kể thời gian gián đoạn giữa các công đoạn sản xuất.

3.1. Lựa chọn thiết bị và thông số kỹ thuật

Việc tính toán và lựa chọn thiết bị dựa trên công suất thiết kế của nhà máy. Máy in date công suất 1,8 kW với kích thước 3280x1100x1268 mm đảm bảo in rõ ràng thông tin lô sản xuất. Các thiết bị cơ khí chính có công suất động cơ lên đến 22 kW và khối lượng 9400 kg phục vụ vận hành liên tục. Động cơ máy móc được trang bị biến tần nhằm điều chỉnh tốc độ linh hoạt theo từng giai đoạn làm việc. Toàn bộ thiết bị tiếp xúc trực tiếp với dịch bia đều làm bằng inox 304 chống ăn mòn. Sự đồng bộ này giúp dây chuyền vận hành ổn định và kéo dài tuổi thọ máy móc.

3.2. Bố trí băng chuyền nâng chuyển vật liệu

Hệ thống nâng chuyển vật liệu là mắt xích liên kết quan trọng giữa các trạm sản xuất. Băng chuyền trên cao giúp giải phóng diện tích sàn và tạo không gian làm việc thông thoáng. Tốc độ băng tải có thể điều chỉnh để phối hợp nhịp nhàng với trạm kiểm tra và đóng gói. Băng tải đóng vai trò như vùng đệm lưu trữ tạm thời bán thành phẩm khi có sự cố nhỏ tại các trạm kế tiếp. Băng tải nghiêng di động chuyển các két rỗng đến trạm đóng lon và đóng chai một cách liên tục. Băng tải xích chịu tải cao vận chuyển kiện hàng hoàn chỉnh về kho bảo quản thành phẩm.

IV. Kết luận đề án Pbl1 1 1 bản chính mai thi và ứng dụng thực tế

Tổng kết đề tài Pbl1 1 1 bản chính mai thi khẳng định tính khả thi cao của mô hình nhà máy bia hiện đại. Đề án đã giải quyết toàn diện bài toán công nghệ từ tính toán nguyên liệu đến lắp đặt dây chuyền chiết rót. Phương án thiết kế đảm bảo cân bằng năng lực sản xuất giữa các bộ phận, loại bỏ điểm nghẽn và nâng cao năng suất tổng thể. Các giải pháp tự động hóa bằng băng chuyền và máy in date giúp cắt giảm chi phí nhân công trực tiếp. Mô hình này có khả năng áp dụng trực tiếp vào các dự án đầu tư nhà máy bia quy mô vừa và nhỏ tại Việt Nam. Sinh viên nắm vững nội dung này sẽ dễ dàng làm chủ kiến thức môn học và trả lời lưu loát các câu hỏi phản biện của hội đồng chấm thi. Việc kết hợp chặt chẽ giữa lý thuyết quản lý dự án và công nghệ sản xuất tạo tiền đề vững chắc cho công tác kỹ thuật thực tế sau khi tốt nghiệp.

4.1. Giá trị học thuật và kỹ năng tích lũy

Đồ án PBL1 giúp sinh viên rèn luyện tư duy thiết kế hệ thống sản xuất thực tế. Quá trình tính toán định mức và vẽ sơ đồ dây chuyền củng cố kiến thức chuyên ngành quản lý dự án công nghiệp. Sinh viên học được kỹ năng lựa chọn thông số máy móc và tối ưu hóa mặt bằng xưởng sản xuất. Báo cáo phản ánh năng lực phân tích chuỗi cung ứng nguyên liệu và quản lý chất lượng theo tiêu chuẩn vệ sinh thực phẩm. Đây là bước chuẩn bị quan trọng trước khi bước vào các học phần đồ án chuyên sâu và đề tài tốt nghiệp kỹ sư.

4.2. Khả năng chuyển giao và mở rộng dự án

Dây chuyền sản xuất được thiết kế theo dạng module linh hoạt nên rất thuận tiện cho việc nâng cấp mở rộng. Nhà máy có thể tăng sản lượng lên 20.000 nghìn sản phẩm vào năm 2030 mà không cần thay đổi cấu trúc cơ bản. Việc ứng dụng công nghệ tự động hóa nâng cao giúp doanh nghiệp thích ứng nhanh với nhu cầu thị trường đồ uống. Mô hình quản lý và tổ chức mặt bằng sản xuất trong đề tài có thể chuyển giao cho các ngành chế biến thực phẩm tương tự. Các tiêu chuẩn kiểm soát chất lượng đề xuất là tài liệu tham khảo giá trị cho các kỹ sư vận hành nhà máy.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1: LỰA CHỌN SẢN PHẨM 1. Tổng quan về các loại bia: Có nhiều loại bia khác nhau, mỗi loại bia được coi là thuộc về một kiểu bia cụ thể nào đó. Kiểu bia là mác dán miêu tả hương vị tổng thể và thông thường là nguồn gốc của bia, phù hợp với hệ thống đã tiến hóa qua các lần thử và các sai số qua nhiều thế kỷ. Yếu tố chính để xác định loại bia là men bia sử dụng trong quá trình lên men.

Phần lớn kiểu bia thuộc về một trong hai họ lớn: ale- sử dụng lên mem nổi hoặc lager- sử dụng lên men chìm. Bia có đặc trưng pha trộn của cả ale và lager được gọi là bia lai. Đồ uống chứa cồn sản xuất từ việc lên men đường thu được từ các nguồn không phải là ngũ cốc nói chung không được gọi là "bia", mặc dù chúng cũng được sản xuất bằng cùng một phản ứng sinh học gốc men bia. Mật ong lên men được gọi là rượu mạt ong, nước táo lên men được gọi là rượu táo, nước lê lên men được gọi rượu lê, còn nước nho lên men được gọi là rượu vang.

Ale: Ale là bất kỳ loại bia nào được sản xuất bằng lên men nổi, và nó thông thường được lên men ở nhiệt độ cao hơn so với bia lager (15-23o c). Các men bia ale ở các nhiệt độ này tạo ra một lượng đáng kể các ester , các hương liệu thứ cấp và các sản phẩm tạo mùi khác, và kết quả là bia tạo ra có mùi vị của hoa hay quả tương tự (nhưng không chỉ có thế) như táo, lê, dứa ,cỏ, cỏ khơ, chuối mận hay mận khô. Các khác biệt về kiểu giữa các loại ale là nhiều hơn so với các loại lager, và nhiều loại bia ale rất khó để phân loại chúng. Lager: Lager là loại bia được tiêu thụ nhiều nhất trên thế giới.

Chúng có nguồn gốc từ vùng Trung Âu, có tên gọi này là từ lagern ("lưu trữ") trong tiếng Đức. Men bia lager là loại lên men chìm, thông thường được lên men ở nhiệt độ 7-12°C (45-55°F) ("pha lên men"), và sau đó được lên men thứ cấp lâu ở 0-4°C (30-40°F) ("pha lager hóa"). Trong giai đoạn lên men thứ cấp, lager được làm trong và chín. Các điều kiện lạnh cũng kiềm chế việc sản xuất tự nhiên các este và các phụ phẩm khác, tạo ra hương vị "khô và lạnh hơn" của bia.1 Loại bia Lager 5 Tên đề tài: Xây dựng dây chuyền sản xuất và chiết bia Các phương pháp hiện đại để sản xuất bia lager đã được Gabriel Sedlmayr và Anton Dreher khai phá.

Gabriel Sedlmayr trẻ là người đã hoàn thiện bia lager màu nâu sẫm ở nhà máy bia Spaten tại Bavaria còn Anton Dreher là người bắt đầu sản xuất bia lager, có lẽ là màu đỏ hổ phách tại Wien khoảng những năm 1840-1841. Với việc kiểm soát quá trình lên men đã được hoàn thiện hơn, phần lớn các nhà sản xuất bia lager chỉ sử dụng thời gian lưu trữ lạnh ngắn, thông thường từ 1 đến 3 tuần. Phần lớn bia lager ngày nay dựa trên kiểu Pilsener, được sản xuất lần đầu tiên năm 1842 tại thành phố Plzen, ở Cộng hòa Séc. Các loại bia lager Pilsener ngày nay có màu sáng và được cacbonat hóa nồng độ cao, với hương vị mạnh của hoa bia và nồng độ cồn 3-6% theo thể tích.

Các thương hiệu bia Pilsner Urquell hay Heineken là các ví dụ điển hình về bia pilsener. Loại bia hỗn hợp: Kiểu bia lai hay bia hỗn hợp sử dụng các nguyên liệu và công nghệ hiện đại thay vì (hoặc bổ sung cho) các khía cạnh truyền thống của sản xuất bia. Mặc dù có một số biến thái giữa các nguồn khác nhau, nhưng nói chung bia hỗn hợp có thể là. • Bia rau quả và bia rau cỏ là hỗn hợp với một số loại phụ gia từ hoa quả hay rau củ có thể lên men trong quá trình lên men, tạo ra chất lượng hài hòa một cách rõ nét.

• Bia thảo mộc và bia gia vị bổ sung các chất chiết ra từ rễ, hạt, lá, hoa hay quả thảo mộc hoặc các loại cây gia vị thay vì (hoặc bổ sung cho) hoa bia. • Các loại bia tồn trữ trong các thùng gỗ là các loại bia truyền thống hay thực nghiệm được lưu trữ trong các thùng gỗ hoặc được tiếp xúc với gỗ (trong dạng các mảnh nhỏ, mẩu hay hạt) trong một khoảng thời gian (gỗ sồi là phổ biến nhất). Thông thường, thùng gỗ hay các miếng gỗ đầu tiên được xử lý bằng một số loại rượu mạnh hay các đồ uống chứa cồn khác- -việc sử dụng rượu bourbon, scotch và shrry là phổ biến nhất. • Bia hun khói là bất kỳ loại bia nào mà mạch nha của nó đã được hun khói.

Thông thường các loại bia này có mùi và hương vị của khói. Các ví dụ điển hình của kiểu bia truyền thống này là bia Rauchbiers ở Bamberg, Đức. Tuy nhiên, nhiều nhà sản xuất bia ngoài nước Đức, chủ yếu là các nhà sản xuất bia thủ công ở Mỹ cũng bổ sung mạch nha bia hun khói vào bia đen, ale Scotland và một loạt các kiểu bia khác. • Bia đặc biệt là cách gọi chung để chỉ các loại bia được sản xuất mà sử dụng các nguồn đường, hạt ngũ cốc và tinh bột có thể lên men không thông dụng.

6 Tên đề tài: Xây dựng dây chuyền sản xuất và chiết bia Hình 1. Các loại bia được sử dụng rộng rãi ở Việt Nam 1. Giới thiệu về sản phẩm: 1. Sản phẩm: Tên sản phẩm: SKY (bầu trời).2% Về mẫu mã: Bia được thiết kế với dạng lon (70%) và chai (30%) nhỏ gọn, tinh tế và quyến rũ, dung tích 330ml phù hợp cho mọi người uống giải khát và bổ dưỡng cho sức khỏe, mang lại cảm giác an toàn khi uống với dung tích vừa phải.

Về thành phần: Bia được chế biến với nồng độ cồn 4.2%, sử dụng nước tinh khiết, lúa mạch được chọn lọc kỹ lưỡng, ướp hoa bia và loại men đặc biệt đã mang đến cho bia SKY một hương vị đặc trưng độc đáo. – Không chứa phụ gia, chất bảo quản – Không có chất béo – Chứa vitamin B1, B3 và B11 – Khoáng chất – Chất chống oxy hóa. Bao bì: thiết kế sang trọng, thanh lịch, phù hợp với định vị sản phẩm. Thời hạn bảo quản: 6 tháng.

Giá trị cốt lõi (tính năng): Đây là loại đồ uống có cồn giải khát vừa ngon, vừa bổ dưỡng, mang lại làn da đẹp tự nhiên. Hiện nay, không chỉ các quý ông mới mê bia, mà các quý bà cũng rất ưu ái với loại đồ uống này. Bia là loại thức uống bổ dưỡng, được sản xuất từ các loại nguyên liệu chính là nước tinh khiết, lúa mạch, gạo, hoa houblon. Sau quá trình lên men, sẽ cho ra một loại đồ uống giàu dinh dưỡng, có hương thơm đặc trưng, độ cồn thấp, vị đắng dịu và lớp bọt trắng mịn với hàm lượng CO2 phù hợp.

Bia chứa chất chống oxy hoá, axit folic, có thể giúp bạn ngăn ngừa một số bệnh tim mạch. Đối với chị em phụ nữ bước vào tuổi mãn kinh, bia giúp làm tăng hàm lượng cholesterol trong máu. Tình trạng máu vón cục có thể gây tắc nghẽn thành mạch máu. Các khối tắc nghẽn này là nguyên nhân của một loại đột quỵ thường gặp nhất, đột quỵ do thiếu máu cục 7 Tên đề tài: Xây dựng dây chuyền sản xuất và chiết bia bộ.

Một ly bia mỗi ngày có thể giúp chị em phụ nữ ngăn ngừa tình trạng này. Đặc biệt, những người uống một cốc bia mỗi ngày sẽ có trí óc minh mẫn hơn khi về già, nguy cơ suy giảm khả năng tư duy ít hơn 20% so với người không uống. Bạn bị bệnh mất ngủ? Buổi tối, hãy uống một cốc bia nhỏ. Chúng sẽ giúp bạn giảm căng thẳng và chẳng mấy chốc, bạn sẽ đi vào giấc ngủ thật nhẹ nhàng.

Trong bia còn chứa một hệ enzyme khá phong phú, đặc biệt là nhóm enzyme kích thích tiêu hoá amylaza. Định vị sản phẩm: SKY là một loại bia dành cho mọi người có độ cồn nhẹ, giá trị dinh dưỡng cao, mang một phong cách thanh lịch, sang trọng. Thấu hiểu khách hàng: Nhiều thế hệ bây giờ khá thành công trong sự nghiệp, đã khẳng định được mình trong xã hội. Họ luôn mong muốn thể hiện được nét riêng của mình: cứng cỏi, tự tin, vui tính… theo phong cách nhẹ nhàng nhưng tinh tế, sành điệu mà quyến rũ.

Bên cạnh đó, họ cũng rất quan tâm bảo vệ sức khỏe, vóc dáng của mình. Sự khác biệt: Công thức bia đặc biệt dành riêng cho mọi lứa tuổi với giá trị dinh dưỡng cao, độ cồn vừa phải, giúp mọi người tận hưởng những khoảnh khắc tuyệt vời của cuộc sống một các tinh tế và quyến rũ. Bia chai: Cấu tạo bao gồm 3 thành phần chính: vỏ chai, nắp chai và nhãn chai. Nắp chai Miệng chai Cổ chai Nhãn chai Thân chai Đế chai Cấu tạo của một chai bia 8 Tên đề tài: Xây dựng dây chuyền sản xuất và chiết bia a.

Vỏ chai: - Chất liệu: Thủy tinh trong suốt sáng bóng. Thủy tinh là chất lỏng có độ nhớt cao. Tính chảy lỏng thay đổi liên tục theo nhiệt độ vì nó không có điểm nóng chảy và điểm nóng rắn nhất định. Qua đó, ta thấy được chai thủy tinh có khả năng chịu nhiệt và trơ về mặt hóa học - Màu sắc: Xanh lá cây.

mục đích ngăn tia cực tím từ ánh sáng mặt trời chiếu vào làm ảnh hưởng đến chất liệu bia một cách trực tiếp. - Hình dáng: Cổ Dài, thân hình trụ - Kích thước vỏ chai: Chiều cao: 229mm Đường kính: 61,4mm Trọng lượng 270mg Vỏ chai bia sản xuất trên dây chuyền công nghệ tiên tiến, đạt tiêu chuẩn quốc tế nhằm cho ra đời những sản phẩm tốt nhất. Trong thập kỷ vừa qua, bao bì chiếm vai trò cực kỳ quan trọng trong “quảng cáo” sản phẩm. Sự tăng cường chức năng marketing này đã thúc đẩy việc sử dụng thuỷ tinh dụng cụ chứa sản phẩm bởi những đặc tính ưu việt của thuỷ tinh về hình dáng bên ngòai và bảo quản sản phẩm.

Thuỷ tinh được sử dụng trong nhiều thế kỷ và được coi là loại bao bì tốt nhất và quyến rũ nhất. Khách hàng thích các sản phẩm thuỷ tinh vì họ luôn tin tưởng rằng đó là chất liệu bao bì siêu hạng. Bao bì sẽ không bị thoái hoá, ăn mòn hay tan chảy. ❖ Ưu và nhược điểm của chai lọ thủy tinh: ● Ưu điểm: + Trong suốt: có lợi cho người tiêu dùng nhìn thấy rõ thực phẩm bên trong.

+ Trơ về mặt hóa học: ở nhiệt độ thường thì bao bì thủy tinh sẽ trơ với các thực phẩm ẩm và lỏng, với các axit hữu cơ thường có mặt trong thực phẩm.