LỜI MỞ ĐẦU Rượu vang quả là một loại rượu chế biến từ nước quả, do lên men tự nhiên hay nhân tạo mà thành. Trong các loại quả , nho là loại quả lý tưởng nhất để chế biến rượu vang. Rượu vang chứa một lượng cồn trung bình, không nhẹ quá như bia, không nặng quá như rượu trắng, nhiều người uống được kể cả phụ nữ, người già Cồn etylic trong rượu vang do lên men tự nhiên, uống vào ngấm dần, không bốc lên đầu như rượu trắng. Cùng với cồn etylic, rượu vang còn chứa nhiều chất dinh dưỡng hơn hẳn các loại rượu khác : vitamin, muối khoáng, axit amin. Nếu không uống quá nhiều rượu có tác dụng kích thích, có lợi cho sức khoẻ. Ở Việt Nam, trong những năm gần đây nhu cầu về rượu vang tăng nhiều. Việc đầu tư phát triển ngành công nghiệp rượu vang không chỉ góp phần cung cấp thực phẩm cho xã hội mà còn góp phần tăng thu nhập cho người nông dân, giảm sự ứ thừa nguyên liệu vào các thời điểm thu hoạch, tạo việc làm cho lực lượng lao động ở địa phương, đồng thời việc xuất khẩu rượu vang đem lại nhiều lợi ích kinh tế cho xã hội. Xuất phát từ những lợi ích nêu trên, em được giao nhiệm vụ " Thiết kế nhà máy sản xuất rượu vang nho năng suất 5000 lít/ ngày". CHƯƠNG I : LẬP LUẬN KINH TẾ KỸ THUẬT Ở nước ta cây nho được trồng tập trung ở một số tỉnh như: Bình Thuận, Khánh Hòa, Ninh Thuận. Tại đây, cây nho có năng suất rất cao, trên một hecta có thể thu được 30-40 tấn mỗi năm. Ngoài lợi thế về vùng nguyên liệu, Ninh Thuận còn có một nguồn nhân lực dồi dào, lại là một địa điểm du lịch hấp dẫn đối với du khách nước ngoài. Việc chế biến rượu nho theo tập quán hiện nay của người dân vùng nho Ninh Thuận tương tự như cách làm nước ngọt. Chủ yếu lấy lượng đường cao để bảo quản, cho phép nước quả tự lên men. Theo cách làm này, sự lên men xảy ra không hoàn toàn, chỉ lên men được một phần nhỏ của các sản phẩm nho và đường, do đó chưa đáp ứng được nhu cầu thị trường cũng như chưa tạo dựng được một thương hiệu rượu vang mang nét đặc trưng của tỉnh nhà . Trên những cơ sở thực tế đó, em quyết định xây dựng nhà mây sản xuất rượu vang tại thị xã Phan Rang, tỉnh Ninh Thuận. 1.1 Đặc điểm và điều kiện tự nhiên của nhà máy: Nhà máy được xây dựng tại thị xã Phan Rang, tỉnh Ninh Thuận. Vùng này có khí hậu khô nóng, nhiều nắng, ít mưa. - Lượng mưa hàng năm thấp, trung bình 879,8 mm/ năm và chỉ tập trung vào 4 tháng ( từ tháng 8 đến tháng 11) - Độ ẩm không khí trung bình thấp : 76,67 % - Nhiệt độ không khí trung bình : 27-29 0 C - Hướng gió chủ đạo trong khu vực : Đông - Nam 1.2 Vùng nguyên liệu : Ở nước ta, cây nho được tập trung chủ yếu ở tỉnh Ninh Thuận và Bắc Bình Thuận với diện tích khoảng 2500- 2700 ha và một số ít ở phía nam tỉnh Khánh Hoà. Với thế mạnh trên, nhà máy luôn co đầy đủ nguyên liệu để hoạt động quanh năm. 1.3 Hợp tác hóa : Nhà máy có thể liên doanh với các đối tác nước ngoài để giới thiệu sản phẩm, tìm kiếm thị trường xuất khẩu, thu hút vốn đầu tư và trang thiết bị hiện đại, nhằm nâng cao chất lượng sản phẩm. Nhà máy phối hợp với trung tâm nghiên cứu cây bông Nha Hố của tỉnh Ninh Thuận để phát triển vùng nguyên liệu địa phương. 1.4 Nguồn điên năng và nhiệt năng: - Điện năng : lấy từ lưới điện quốc gia dùng sinh hoạt trong nhà máy nhưng có lắp máy phát điện dự phòng - Nhiệt năng: lấy từ lò hơi, dùng nguyên liệu đốt là dầu diezen 1.5 Giao thông vận tải: Nhà máy được đặt gần vùng nguyên liệu nên việc nhập nguyên liệu dễ dàng và nhanh chóng. Thị xã Phan Rang có đường quốc lộ, đường sắt đi qua và do đó dễ dàng cho việc quảng bá thương hiệu và tiêu thụ sản phẩm trên cả nước, đồng thời có những đường giao thông tương đối thuận lợi để hướng đến thị trường Tây Nguyên qua đó đến các nước trong khu vực Đông Nam Á. 1.6 Hệ thống cấp và xử lý nước thải: Nước sử dụng trong nhà máy để rửa nguyên liệu, thiết bị, dụng cụ, dùng cho sản xuất, cho lò hơi, nước dùng cho công nhân. Nước được lấy từ hệ thống nước máy của tỉnh. Ngoài ra, nhà máy còn có thêm giếng khoan để dùng cho sản xuất và sinh hoạt. Phần lớn nước thải của nhà máy đều chứa các chất hữu cơ là môi trường thuận lợi cho sự phát triển của vi sinh vật, khi thải ra ngoài sẽ gây ra ảnh hưởng xấu đến môi trường sinh thái. Vì vậy, nước từ các cống rãnh trong các phân xưởng thải ra sẽ được cho qua hệ thống xử lý nước thải của nhà máy trước khi ra ngoài. 1.7 Nguồn nhân lực: Ở khu vực lân cận nhà máy, nguồn công nhân rất dồi dào bao gồm qua đào tạo và chưa qua đào tạo. Cán bộ kỹ thuật liên hệ trực tiếp với các ngành của trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng. Cán bộ quản lý liên hệ với trường Đại học Kinh tế Đà Nẵng. 1.8. Thị trường tiêu thụ: Nước ta vốn có lợi thế là nhu cầu sử dụng rượu vang của người dân trong nước tăng. Bên cạnh đó nhu cầu về rượu vang ở các nước Đông Nam Á cũng rất lớn. Đây là thị trường tiêu thụ vững chắc, có thể đẩy mạnh buôn bán, tìm kiếm thị trường nước ngoài. Từ những phân tích thực tế như trên, việc xây dựng nhà máy rượu vang năng suất 5000l/ngày tại thị xã Phan Rang, tỉnh Ninh Thuận là cần thiết, đáp ứng được nhu cầu của người tiêu dùng, phù hợp với thực tế thị trường hiện nay. CHƯƠNG II: GIỚI THIỆU NGUYÊN LIỆU 2.1 . Nguồn gốc tên gọi: Nho là một trong những cây có nguồn gốc sớm nhất trên trái đất. Cây nho dại có nguồn gốc ở vùng bắc bán cầu, đặc biệt là vùng khí hậu ôn đới thuộc Châu Âu, Bắc Mỹ, Trung Mỹ và Tây Bắc của Nam Mỹ thuộc dãi Andec Ecolombia và Venezuenla. Những giống nho ưu việt ở vùng Trung Đông và Nam Châu Âu được chọn ra từ nho dại và dần dần được địa phương hoá. Cho đến nay, cây nho đã được trồng trên cả 5 châu lục, ở những vùng có điều kiện khí hậu phù hợp. Đối với vùng có khí hậu ôn đới, cây nho chỉ cho thu hoạch mỗi năm một vụ, trong khi ở những nước có khí hậu nhiệt đới và bán nhiệt đới cây nho có khả năng sinh trưởng liên tục và cho thu hoạch 2,5-3 vụ mỗi năm. Ở Việt Nam, từ năm 1993 đã có nhiều giống nho mới du nhập vào với nhiều giống có giá trị sử dụng khác nhau. Cho đến nay đã có trên 50 giống nho kể cả những giống nho cũ và mới có nguồn gốc từ Mỹ, Pháp, Úc, Ấn Độ đã được trồng thử tại trung tâm nghiên cứu cây trồng, vật nuôi tỉnh Ninh Thuận và trung tâm khuyến khích phát triển kinh tế xã hội tỉnh Bình Thuận. Rượu vang có thể được sản xuất từ các loại quả khác nhau. Nhưng rượu vang sản xuất từ nguyên liệu nho thì cho chất lượng tốt hơn cả. 2.2. Đặc điểm của một số giống nho đang trồng ở Ninh Thuận [ 7, tr 42 ] Bảng 2 Giống Màu sắc trái ( khi chín) Hình dạng và kích thước quả Hàm lượng đường ( độ Bx) Năng suất 1. Nho đỏ Cardinal Đỏ sáng hoặc đỏ sẫm Hình cầu hoặc elip, kích thước quả nhỏ tới trung bình, quả thường có 2-3 hạt, chín không đều 14-15 Từ trung bình đến cao 2. Nho tím Ribier Tím đen Dạng quả tương tự nho đỏ Cardinal. Khối 14-16 Từ trung bình đến cao lượng quả khá lớn 4,5-5 g, vỏ quả mỏng 3. NH.01-48 Xanh vàng Quả hình ôvan, Số hạt/ quả ít, chỉ có 1-2 hạt. Khối lượng quả 4,8-5,2 g. Vỏ quả dày, dễ tách ra khỏi thịt quả. 17-18 Cao 12-15 tấn/ha/vụ 4. Black queen Đen hơi đỏ Quả hình trứng, hơi nhọn phía dưới, mỗi quả có từ 2-3 hạt. Khối lượng quả 5,5-6 g. Vỏ quả dính chặt với thịt quả. Thịt quả dòn 16-17 Từ trung bình đến cao 12-15 tấn/ha/ vụ 5. Red star Đỏ Quả hình cầu, mỗi quả có từ 2-4 hạt. Số quả 3 hạt khá nhiều. Khối lượng quả 7,8-8,3g. Vỏ quả dính chặt với thịt quả. Thịt quả dòn 16-17 Trung bình 12-14 tấn/ ha/ vụ 6. Xanh hơi Hình cầu, mỗi 16-18 Cao NH.02-04 vàng quả có 2-3 hạt, khối lượng quả 1,2-1,4 g. Thịt quả mềm, vỏ quả mỏng 15-18 tấn/ ha/ vụ 7. Chambourcin NH.02-10 Đen sẫm Quả hình cầu, mỗi quả có từ 2-3 hạt. Khối lượng quả 1,8- 2,0g. Vỏ quả dày 16-17 Trung bình 8-10 tấn/ ha/vụ 8. Rubired (NH.02-09) Đen sẫm Quả hình cầu, mỗi quả có từ 1-3 hạt, trung bình 1,9 hạt/ quả. Khối lượng quả 1,3- 1,5g. Vỏ quả dày 18-20 Trung bình, 7-10 tấn/ ha/ vụ Nhà máy sử dụng nguyên liệu từ giống NH.02-04 2.3. Thành phần hóa học của quả nho: - Nước : 85% - Đường tổng hợp (g/100g quả) : 16,8% - Axit ( tính ra axit malic) (g/ 100g quả) : 1,0% - Protein (g/ 100g quả) : 0,5% - Chất tro (g/ 100g quả) : 0,4% Quả nho chứa 85 - 95% dịch nho, 5 - 12 % vỏ và 0 - 4% hạt. Hạt nho chứa nhiều tanin, dầu và nhựa. Vỏ nho được bao bọc bởi một lớp cutin, dưới đó là lớp tế bào chứa chất thơm. Nước nho chứa glucoza, fructoza, axit malic, axit tartric, và một lượng nhỏ axit citric, ngoài ra còn có một lượng nhỏ vitamin B1, B2 . CHƯƠNG III: LỰA CHỌN VÀ THUYẾTMINH DĐY CHUYỀN CNG NGHỆ 3.1 . Các phương án công nghệ: Có hai phương pháp sản xuất rượu vang: - Lín men một pha - Lín men hai pha 3.1.1 Phương pháp lên men một pha: Phương pháp này sản xuất rượu vang chỉ bằng quá trnh lín men dịch quả bởi nấm men, c nghĩa lă ở cả giai đọan lên men chính và lên men phụ đều do nấm men thực hiện. Đây là phương pháp lâu đời được sản xuất rộng rêi. Đặc biệt là rượu vang trên thị trường nước ta hiện nay được sản xuất chủ yếu theo phương pháp này. 3.1.2 Phương pháp lên men hai pha: Đối với phương pháp này th sau giai đoạn lên men chính được thực hiện bởi nấm men là giai đọan lên men phụ được thực hiện bởi một loài vi khuẩn lactic, đặc biệt lă lai Leuconostoc.oeneos lă tâc nhđn chnh của quâ trnh lín men phụ tiếp theo. Trong đó, enzim tham gia xúc tác quá trnh năy lă enzim malolactic. Chnh v thế mă quâ trnh lín men phụ cn c tín gọi khâc lă lín men malolactic. 3.2 . LỰA CHỌN THUYẾT MINH CÔNG NGHỆ: 3.2.1 Dđy chuyền cng nghệ: Nguyín liệu Phđn loại Lăm sạch Lăm dập Ĩp Bê Dịch quả đục Lọc dịch quả Cặn Dịch quả trong Phối chế Dung dịch xirô đường 60% Thu hồi CO 2 Lín men chnh Men giống sản xuất Rt cặn vă xâc men Men giống phng th nghiệm Vang non Cặn vă xâc men [...]... kg/h 7 Năng suất công đọan Số thiết bị n 388,6 = 0,04 10.10 3 = Chọn 1 thiết bị 5.1.4 Mây ĩp trục xoắn: Chọn mây ĩp trục xoắn P-41 [3,tr 43] Đặc tính kỹ thuật Năng suất 3,5 tấn/h Số vng quay của động cơ 13,5 vng /pht Công suất động cơ dẫn 6,62 KW Kích thước 2575 x 990 x 1050 mm Khối lượng 1290 kg Năng suất công đọan Số thiết bị: 1632,27 = 233,18 7 kg/h n = 233,18 3500 = 0,07 Chọn thiết 1 bị 5.1.5 Thiết. .. 27 9 26 10 26 thâng 72 81 78 78 78 78 81 78 78 63 Tổng số ngày sản xuất trong năm 282 ngày Nhà máy nghỉ tháng 11 để sữa chữa máy móc 4.5 Tnh cđn bằng vật liệu cho một ngăy: - Theo kết quả ở phần cđn bằng vật liệu cho 100kg nguyín liệu ta c: - Lượng rượu thành phẩm từ 100 kg nguyên liệu ban đầu: 57,66 (l) - Vậy lượng nguyên liệu dùng cho 1 ngày: 5000. 100 57,66 = 8671,5 kg - Lượng nguyên liệu sau khi phân... Năng suất công đọan 2832,69 = 404,67 kg/h 7 Số thiết bị n = 404,67 = 0,2 2000 Chọn 1 thiết bị 5.1.2 Gău tải: Gàu tải dùng để chuyển nho sau khi rửa lên máy làm dập - Khối lượng nho cần vận chuyển 1 ca là 2804,3 kg Chọn thời gian cần vận chuyển là 2 giờ - Năng suất gàu tải cần thiết Q = 8404,3 = 1402,15 Kg/h 2 Chọn gău tải c câc thng số kỹ thuật sau : - Năng suất Q = 5500 Kg/h - Chiều rộng tấm băng g =... khung bản: Chọn thiết bị lọc khung bản kiểu R9-BPC [3, tr 108] Đặc tính kỹ thuật Năng suất 3000 l/h Diện tch bề mặt lọc 6 m2 Âp suất lăm việc 2,5 kg/cm2 Số lượng bản mỏng 45 bản Kích thước bản lọc 365 x 365 mm Công suất động cơ 2,8 KW Kích thước 1700 x 780 x 1225 mm Trọng lượng 478 kg Năng suất công đọan 1632,27 3 = 544,09 kg/h Số thiết bị n = 544,09 3000 = 0,18 Chọn 2 thiết bị : 1 thiết bị dùng để... trong rượu 3.2.2.10 Lọc rượu Mục đích : Để rượu đạt độ trong cần thiết, làm tăng giá trị cảm quan, làm tăng độ bền của rượu Để lọc rượu, dng thiết bị lọc khung bản kiểu R9-BPC Đầu tiên bột điatômic được trộn với nước theo một tỷ lệ nhất định đi văo thiết bị để tạo lớp đất lt trín bề mặt tấm lọc bằng măng xenlulza Vang chưa được lọc nhờ bơm đẩy văo thng phối liệu, tại đđy vang được trộn với bột điatômic... 0,97897 g/cm3 là khối lượng riêng của dung dịch rượu etylic C 2H5OH – nước ở 25oC [1, tr 70] - Quâ trnh lín men được biểu diễn bởi phương trnh: C6H12O6 = 2C2H5OH + 2CO2 92kg 88kg 6,38kg - Lượng khí CO2 sinh ra: 6,38.88 92 = 6,103 (kg) 4.4 Kế hoạch sản xuất 4.4.1 Bảng thời vụ nguyín liệu Thâng Nguyín 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 liệu 4.4.2 Biểu đồ sản xuất của nhà máy Thâng 1 Số ca/ 21 2 24 3 27 4 26 5 26 6... một máy đóng nắp đặt sát máy chiết 3.2.2.12 Kiểm tra Sau khi đóng nắp xong, chai tiếp tục chuyển động trên băng chuyền đến bộ phận kiểm tra, tại đây công nhân sẽ loại bỏ những chai không đúng tiêu chuẩn, không dúng quy cách sản phẩm Cn những chai đúng quy cách được xếp vào giỏ trên xe đẩy CHƯƠNG IV: TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT 4.1 Các số Iiệu ban đầu - Năng suất của nhà máy: 5000 l /ngày - Nồng độ dịch lên... 57,66 6,25 5000 528,96 10500 10500 10500 1666,67 176,32 3500 3500 3500 TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ 5.1 Công đoạn xử lý nguyên liệu: 5.1.1 Mây rửa nguyín liệu: Chọn máy rửa kiểu băng tải cổ ngỗng A8 - Đặc tính kỹ thuật - Năng suất 2000kg/h - Sức chứa một gău 2,8 l [ 3, tr 383 ] - Tốc độ quay của động cơ 160 vng/ pht - Công suất động cơ 1,5 KW - Kích thước 4213 x 1136 x 3172mm - Khối lượng 875 kg - Năng suất công... 16-180C Vang non được chuyển văo từ đây thiết bị nhằm giảm sự tạo bọt Để đảm bảo vang thuần thục c chất lượng như nhau về mău sắc, mi vị cũng như thănh phần hoâ học th vang non từ một thiết bị lín men chnh c thể chuyển văo nhiều thng lín men phụ Thng lín men phụ cần phải chứa đầy vang non Ở giai đoạn năy pectinaza được bổ sung với một lượng 0,03% thể tch dịch lín men nhằm mục đch lăm trong rượu 3.2.2.10... xử lý nguyín liệu 5.1.9.1 Bơm xirô đường từ nồi nấu sang thng chứa Lượng dịch cần bơm 492,54 l /ngày Chọn thời gian bơm 3 phút Năng suất bơm 492,54.10 −3.60 3 Chọn bơm răng khía = 9,85 m3/h A3H-10/12 [ 1, tr 453 ] Đặc tính kỹ thuật - Năng suất 10 m3/h - Áp suất đẩy 10 at - Số vng quay 1460 vòng/pht - Công suất động cơ điện 7,3 KW - Số bánh răng 2 - Kích thước 425 x 300 x 288 mm - Chọn một bơm 5.1.9.2 . xuất khẩu rượu vang đem lại nhiều lợi ích kinh tế cho xã hội. Xuất phát từ những lợi ích nêu trên, em được giao nhiệm vụ " Thiết kế nhà máy sản xuất rượu vang nho năng suất 5000 lít/ ngày& quot;. CHƯƠNG. Bình Thuận. Rượu vang có thể được sản xuất từ các loại quả khác nhau. Nhưng rượu vang sản xuất từ nguyên liệu nho thì cho chất lượng tốt hơn cả. 2.2. Đặc điểm của một số giống nho đang trồng. ngoài. Từ những phân tích thực tế như trên, việc xây dựng nhà máy rượu vang năng suất 5000l /ngày tại thị xã Phan Rang, tỉnh Ninh Thuận là cần thiết, đáp ứng được nhu cầu của người tiêu dùng, phù