Đồ án Thiết kế nhà máy sản xuất malt đen năng suất 31.000 tấn sản phẩm/năm

LỜI MỞ ĐẦU Malt là sản phẩm được chế biến từ các loại hạt hòa thảo như: đại mạch, tiểu mạch, thóc, ngô … sau khi cho nảy mầm ở điều kiện nhân tạo và tiến hành sấy đến độ ẩm nhất định. Malt là một loại bán thành phẩm nhưng rất giàu chất dinh dưỡng. Malt có thể dùng để chế biến các loại thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao như bột dinh dưỡng cho trẻ em, các loại đồ uống tổng hợp cho người già. Dùng làm tác nhân dịch hoá trong công nghệ sản xuất rượu cồn từ tinh bột, làm tác nhân đường hoá trong sản xuất bánh kẹo, mạch nha ... Nhưng công dụng lớn nhất của malt là dùng để sản xuất các loại nước uống có độ cồn thấp, đặc biệt là sản xuất bia. Ngành bia Việt Nam đã có lịch sử trên 100 năm, hiện nay đang có gần 500 cơ sở sản xuất lớn nhỏ khác nhau. Nguyên liệu dùng để sản xuất bia như malt, hoa houblon … đều phải nhập khẩu từ nước ngoài về. Với mức độ công nghiệp hóa - hiện đại hóa nhanh chóng như hiện nay, cùng với nhu cầu của con người về bia ngày càng tăng, Chính phủ đã chỉ đạo xây dựng ngành Rượu - Bia - Nước giải khát Việt Nam thành một ngành kinh tế mạnh, nhanh chóng phát triển để phù hợp với xu thế của thời đại. Một trong những yêu cầu đặt ra trước mắt là phải chủ động được nguồn nguyên liệu trong nước. Vì thế sản xuất malt là một trong những hướng phát triển đầy tiềm năng của ngành công nghiệp Rượu - Bia - Nước giải khát của Việt Nam. Nắm bắt được xu thế đó em chọn đề tài tốt nghiệp của mình là: “Thiết kế nhà máy sản xuất malt đen, năng suất 31.000 tấn sản phẩm/năm”. CHƯƠNG 1 LẬP LUẬN KINH TẾ KỸ THUẬT 1.1. Sự cần thiết của đầu tư Công nghiệp rượu bia đang phát triển và chiếm một lĩnh vực lớn trong đời sống. Cùng với sự phát triển của công nghiệp rượu bia thì công nghiệp sản xuất malt cũng phát triển. Malt không những là tác nhân đường hóa mà còn là nguyên liệu chính để sản xuất bia. Tuy nhiên, nhà máy sản xuất malt ở nước ta chưa nhiều mà nhu cầu về malt lại rất lớn. Do đó yêu cầu về xây dựng một nhà máy sản xuất malt là cần thiết và nhằm để đáp ứng các tiêu chí sau: đáp ứng nhu cầu về malt nguyên liệu, giảm nhập khẩu malt, hạ giá thành sản phẩm và giải quyết việc làm cho người lao động, giảm thiểu các tệ nạn xã hội. 1.2. Cơ sở thiết kế 1.2.1. Vị trí địa lí Đà Nẵng là trung tâm kinh tế miền Trung, hướng gió chủ đạo là đông nam, tốc độ gió trung bình 3-4 m/s, nhiệt độ nóng nhất trong năm 370C, độ ẩm tương đối là 84%. Đà Nẵng là một thành phố trực thuộc trung ương, có tốc độ phát triển kinh tế lón nhất Miền Trung, được nhà nước không ngừng đầu tư và phát triển. Đà Nẵng còn nằm trên trục đường chính của cửa ngõ hành lang Đông – Tây, với điều kiện giao thông thuận lợi cả về đường bộ, đường sông, đường biển và đường hàng không. Khu công nghiệp Hoà Khánh có diện tích 423,5 m2 thuộc phường Hoà Khánh, quận Liên Chiểu, thành phố Đà Nẵng. Nằm ngay trên quốc lộ 1A, cách ga Đà Nẵng 10 km, cách cảng hàng không quốc tế Đà Nẵng 10 km, cách cảng Tiên Sa 20 km, cách cảng Sông Hàn 13 km, là nơi có điều kiện giao thông rất thuận lợi. Việc chọn vị trí thích hợp sẽ ảnh hưởng đến hoạt động sau này của nhà máy. Nhà máy đặt tại khu công nghiệp Hoà Khánh có rất nhiều ưu thế cho việc xuất malt đi các nơi khác cũng như cho nhập liệu. 1.2.2. Nguồn nguyên liệu Nhập khẩu từ Australia và các nước Tây Âu. 1.2.3. Nguồn cung cấp nhiên liệu Nguồn nhiên liệu cần cho nhà máy như dầu DO, FO, xăng, nhớt … để cung cấp cho lò hơi, vận hành ô tô ... Nhà máy nhập nhiên liệu cần cho sản xuất từ công ty xăng dầu gần đó. 1.2.4. Nguồn điện Nhà máy sử dụng điện để vận hành các thiết bị, sinh hoạt … được lấy từ mạng lưới điện quốc gia thông qua các trạm biến áp. Ngoài ra để đảm bảo sự hoạt động liên tục và ổn định nhà máy lắp thêm hệ thống phát điện dự phòng. 1.2.5. Nguồn cung cấp nước. Nguồn cung cấp nước của nhà máy sẽ được lấy từ nguồn nước đã xử lý của nhà máy nước Thủy Tú với công suất 14000 m3/ngày đêm. Sau đó được xử lý lại bằng hệ thống xử lý nước của nhà máy, để đảm bảo đầy đủ các chỉ tiêu chất lượng của nước trước khi đưa vào sản xuất. 1.2.6. Nguồn cung cấp hơi nước Nhà máy có năng suất lớn vì thế để vận hành các thiết bị, đặc biệt là hệ thống sấy malt thì đòi hỏi cần có một lượng hơi tương đối lớn. Do đó, nhà máy cần lắp đặt hệ thống lò hơi có công suất lớn và hợp lý. 1.2.7. Hệ thống nước thải Toàn bộ nước thải của nhà máy được qua hệ thống xử lí nước thải riêng rồi cho thoát cùng với hệ thống thoát nước thải của khu công nghiệp. 1.2.8. Hợp tác hoá Việc hợp tác giữa các nhà máy với nhau sẽ tăng cường sử dụng những nguồn cung cấp điện, nước, công trình giao thông vận tải … Vấn đề tiêu thụ sản phẩm nhanh có tác dụng giảm vốn đầu tư và hạ giá thành sản phẩm. Trong khu công nghiệp Hòa Khánh có nhiều công ty đã được xây dựng và hoạt động, các công trình hạ tầng như hệ thống cấp điện, cấp nước, đường giao thông, thông tin liên lạc ... đã xây dựng sẵn sàng phục vụ cho các dự án đầu tư. 1.2.9. Nguồn lao động Nhà máy tổ chức tuyển công nhân, cán bộ kỹ thuật ở trên toàn quốc nhưng chủ yếu là các tỉnh lân cận. 1.2.10. Thị trường tiêu thụ sản phẩm Một số nhà máy bia gần nhà máy sản xuất malt này như các nhà máy bia ở các tỉnh miền Trung đều có thể đăng kí mua sản phẩm của nhà máy, như bia Lager, Huda,… 1.2.11. Hệ thống giao thông Khu công nghiệp Hòa Khánh nằm ở trên quốc lộ 1A rất thuận lợi cho giao thông đường bộ, hơn nữa Đà Nẵng có cảng Tiên Sa rất thuận lợi cho giao thông đường thủy liên hệ với với các vùng trong nước cũng như ở các nước trên thế giới. Kết luận: qua tất cả những điều kiện đã nêu trên thì việc xây dựng nhà máy sản xuất malt đen ở Đà Nẵng là cần thiết, hợp lí và đủ điều kiện để xây dựng. CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN 2.1. Giới thiệu về sản phẩm Malt là sản phẩm được chế biến từ các loại hạt hòa thảo như đại mạch, tiểu mạch, thóc, ngô … sau khi cho nảy mầm ở điều kiện nhân tạo và sấy đến độ ẩm nhất định với những điều kiện bắt buộc. Malt là một loại bán thành phẩm nhưng rất giàu chất dinh dưỡng: chứa 16% các chất thấp phân tử dễ hòa tan và đặc biệt có hệ enzim phong phú. Malt có thể dùng để chế biến các loại thực phẩm có chất lượng cao như bột dinh dưỡng cho trẻ em, các loại đồ uống tổng hợp cho người già và phụ nữ có thai. Dùng làm tác nhân dịch hóa trong công nghệ sản xuất rượu cồn từ tinh bột, làm tác nhân đường hóa trong sản xuất kẹo mạch nha, và là nguyên liệu chính để sản xuất các loại bia. Malt đen có màu sẫm, hương và vị ngọt đậm đặc trưng. Malt đen dùng để sản xuất các loại bia đen. Bia sản xuất từ malt đen có độ nhớt cao, hương và vị mang hương vị của malt và do melanoid quyết định. Để tạo được lượng melanoid cần thiết thì điều kiện cần là trong malt tươi phải có nhiều đường, nhiều sản phẩm thủy phân của protein, đặc biệt là axit amin. Và điều kiện đủ là malt tươi phải được sấy ở 1050C trong một thời gian nhất định để tạo màu và hương vị đặc trưng của malt đen (nhiệt độ và thời gian lớn hơn malt vàng). Muốn malt tươi đạt yêu cầu như trên thì đại mạch phải được ngâm đến hàm ẩm 45-47%, ươm mầm ở nhiệt độ 18-220C với thời gian 8 ngày. Ngoài ra, cần bổ sung chất kích thích sinh trưởng vào cuối giai đoạn ngâm, đầu giai đoạn ươm để rút ngắn thời gian ươm. 2.2. Nguyên liệu sản xuất Nguyên liệu sử dụng là hạt đại mạch. Hạt đại mạch đóng vai trò rất quan trọng, cung cấp tinh bột cần thiết cho sản xuất bia, nó ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng của malt, malt có chất lượng tốt mới sản xuất ra được bia ngon, đáp ứng nhu cầu của người tiêu dùng. Có nhiều loại nguyên liệu dùng để sản xuất malt nhưng đại mạch là nguyên liệu chính dùng để sản xuất malt bia vì những lí do sau: - Đại mạch dễ điều khiển quá trình ươm mầm. - Đại mạch cho tỉ lệ enzyme cân đối thích hợp với công nghệ sản xuất bia. - Vỏ đại mạch dai nên nghiền ít nát và tạo lớp trợ lọc rất xốp. - Malt đại mạch cho bia có hương vị đặc trưng hơn so với các malt khác. - Ở một số nước thì đại mạch dễ trồng hơn so với các loại lúa mạch khác. 2.2.1. Cấu tạo hạt đại mạch 2.2.1.1. Vỏ Là vỏ trấu bao bọc bên ngoài hạt. Thành phần chủ yếu là xenluloza kết chặt lại nhờ chất khoáng licnhin. Dưới lớp vỏ trấu là lớp vỏ quả. Dưới lớp vỏ quả là lớp vỏ hạt. Gồm hai lớp tế bào, có vai trò như một màng bán thấm: chỉ cho nước thấm vào bên trong hạt đồng thời giữ cho các chất hòa tan trong hạt không thấm ra ngoài. 2.2.1.2 Nội nhũ Là phần lớn nhất và giá trị nhất của hạt. Ngoài cùng của lớp nội nhũ, tiếp giáp với lớp vỏ là lớp alơron. Lớp alơron giàu: protein, chất béo, xenluloza, pentozan, vitamin và chất tro. Dưới lớp alơron là lớp nội nhũ thật của hạt. Cấu trúc gồm các tế bào có thành mỏng chứa đầy các hạt tinh bột, một ít protein, xenluloza, chất béo, tro và đường. 2.2.1.3 Phôi Là phần sống của hạt, trọng lượng chiếm 2,5-5% trọng lượng hạt. Có tầm quan trọng đặc biệt đối với sự sống của cây và ngay cả trong công nghiệp sản xuất bia. Quá trình chế biến hạt đại mạch thành malt, được đặt nền tảng trên sự nảy mầm của hạt (tức phát triển của phôi). Giai đoạn này, quá trình sinh học chủ yếu xảy ra là sự hoạt hóa và tích lũy hoạt lực của hệ enzim trong hạt. Phôi nằm ở phía dưới, gần đế hạt, gồm: phôi lá, phôi rễ và giữa chúng là phôi thân. Tiếp giáp giữa phôi và nội nhũ là ngù. Đó là một màng bán thấm. 2.2.2. Thành phần hóa học 2.2.2.1. Nước Thuỷ phần của đại mạch có ảnh hưởng lớn đến quá trình vận chuyển và bảo quản hạt. Hàm ẩm cao sẽ kích thích quá trình hô hấp và tự bốc nóng của hạt. Thủy phần quá mức cho phép tạo điều kiện thuận lợi cho vi sinh vật phát triển, đặc biệt các loại vi khuẩn hoại sinh, gây thối rửa hạt. Đại mạch có thuỷ phần cao sẽ làm tăng chi phí vận chuyển một cách vô ích. Người ta đã xác định được rằng, hàm ẩm của đại mạch tăng 1% thì hiệu suất chiết thu hồi giảm 0,76%. Hàm ẩm tối đa cho phép khi đưa đại mạch vào bảo quản là 13%. 2.2.2.2. Gluxit Gluxit của hạt đại mạch chia làm bốn nhóm: monosaccharit, disaccharit, trisaccharit và polysaccharit. - Monosaccharit bao gồm: glucoza, fructoza (C6H12O6) và xiloza (C5H10O5). - Disaccharit chủ yếu là saccharoza và maltoza (C12H22O11). - Trisaccharit chủ yếu là rafinoza. - Polysaccharit là hợp phần chiếm nhiều nhất trong thành phần gluxit của hạt đại mạch. Chúng bao gồm tinh bột, xelluloza, hemixelluloza, pentozan, amilan và các hợp chất dạng keo. Ba cấu tử đầu tiên có ý nghĩa quan trọng nhất trong công nghệ sản xuất bia. a. Tinh bột: Tinh bột chiếm vị trí số một về khối lượng ( hơn một nửa chất khô ). Trong công nghệ sản xuất malt và bia, tinh bột có hai chức năng: Là nguồn thức ăn dự trữ cho phôi, và là nguồn cung cấp chất hoà tan cho dịch đường trước lúc lên men. Yêu cầu về hàm lượng tinh bột của đại mạch là lớn hơn 65%, có thể là 70%. b. Xelluloza: Xelluloza rất dai và rất khó bị phân cắt trong môi trường bình thường, không tan trong nước. Xelluloza đóng vai trò đặc biệt quan trọng trong quá trình lọc dịch đường vì lớp vỏ trấu là vật liệu tạo màng lọc phụ lí tưởng. c. Hemixelluloza: Là thành phần chủ yếu tạo nên thành tế bào, hemixelluloza là một phức hệ bao gồm pentozan, hexozan và axit uronic. Bị thủy phân bởi nhóm enzim sitaza, tạo thành đường đơn hòa tan bền vững vào dịch đường gọi là chất chiết. Quá trình này đóng vai trò quan trọng ở giai đoạn ươm mầm vì đây là bước đột phá để các enzym khác xâm nhập vào bên trong tế bào. d. Saccharit thấp phân tử: Saccharit thấp phân tử trong đại mạch chủ yếu là một số đường đơn và đường kép, chiếm nhiều nhất trong nhóm này là saccharoza, được phân bố rất nhiều ở phôi. Các loại đường đơn giản trong hạt đại mạch tuy lượng không đáng kể nhưng đóng vai trò rất quan trọng đối với sự phát triển của phôi, đặc biệt là ở giai đoạn đầu của quá trình ươm mầm. e. Các hợp chất pectin và các chất dạng keo: Có bản chất là hydratcacbon, khi thủy phân cho sản phẩm là đường đơn giản galactoza và xiloza. Chiếm nhiều nhất về khối lượng phải kể đến protopectin. Sự tồn tại của các hợp chất pectin và các chất dạng keo trong dịch đường mang tính chất hai mặt. Mặt tiêu cực là làm cho dịch có độ nhớt cao, khó lọc. Mặt tích cực là tạo cho bia có vị đậm đà và làm tăng khả năng tạo bọt, giữ bọt bia. 2.2.2.3. Các hợp chất chứa nitơ: Các hợp chất này quyết định chất lượng của sản phẩm cuối cùng. a. Protit: Nếu hàm lượng cao quá, bia dễ bị đục, rất khó bảo quản. Ngược lại nếu quá thấp, quá trình lên men sẽ không triệt để, bia kém bọt, vị kém đậm và kéo theo nhiều chỉ số non yếu khác. Khả năng tạo bọt và giữ bọt của bia cũng như độ bền keo của chúng phụ thuộc vào mức độ thuỷ phân của protit. Theo cổ điển thì protit chia làm hai loại: Protit phức tạp còn gọi là proteit, Protit đơn giản còn gọi là protein. Hàm lượng protit tốt nhất là 8¸10% b. Các hợp chất chứa nitơ phi protit: Các đại diện tiêu biểu của nhóm hợp chất này là: albumoza, pepton, peptit, polypeptit và axit amin. 2.2.2.4. Các hợp chất không chứa Nitơ Các hợp chất không chứa nitơ gồm: polyphenol, chất đắng, fitin, axit hữu cơ, vitamin và chất khoáng. a. Polyphenol và chất đắng: Polyphenol trong hạt đại mạch tập trung chủ yếu ở lớp vỏ. Những hợp chất này có tính chất rất có lợi cho công nghệ sản xuất bia là dễ dàng kết hợp với protit cao phân tử để tạo thành phức chất dễ kết lắng, làm tăng độ bền keo của sản phẩm. Mặt khác, nó cũng là nhân tố ảnh hưởng đến hương và vị của bia. Chất chát và chất đắng có trong đại mạch thuộc nhóm lipoid, chúng gây ra vị đắng khó chịu cho bia. Để loại trừ chúng ta ngâm hạt trong môi trường kiềm nhẹ. b. Fitin: Fitin là muối đồng thời của canxi và magie với axit inozitphosphoric C6H6O6(H2PO3)6. Khi bị thuỷ phân sẽ tạo thành inozit C6H6(OH)6 và axit phosphoric.. c. Vitamin: Đại mạch chứa các loại vitamin B1, B2, B6, C, PP2, tiền vitamin A, E, axit pantotenic, biotin, axit pholievic và nhiều dẫn xuất vitamin khác. Tuy hàm lượng rất ít nhưng hệ vitamin trong đại mạch đóng vai trò rất quan trọng trong công nghệ sản xuất malt và vì chúng là nhân tố điều hoà sinh trưởng của mầm. d. Chất khoáng: Trong đại mạch bao gồm các chất khoáng sau: P2O5, SiO2, K2O, MgO, CaO, Na2O, SO32- , Fe2O3, Cl1-. Đặc biệt có ý nghĩa là nguyên tố phospho vì nó đóng vai trò chủ yếu trong việc hình thành hệ thống đệm của dịch đường. e. Chất béo và lipoid: Hàm lượng chất béo và lipoid trong hạt đại mạch dao động trong khoảng 2,5-3% lượng chất khô của hạt. Tập trung chủ yếu ở phôi và lớp alơron. Thành phần chủ yếu của các loại dầu béo trong đại mạch là este của glyxerin với các axit béo bậc cao. Ở giai đoạn ươm mầm, một phần chất béo và lipoid bị thuỷ phân bởi enzym lipaza. f. Enzym: Enzym là những hợp chất hữu cơ, có hoạt tính sinh học rất cao, có cấu tạo phân tử rất phức tạp. Ở giai đoạn hình thành hạt, hoạt lực của các nhóm enzyme rất cao. Đến giai đoạn hạt chín hoạt lực của chúng giảm một cách đáng kể. Đến giai đoạn ngâm, hạt hút nước bổ sung đến 43-44% thì hệ enzyme được giải phóng khỏi trạng thái liên kết chuyển thành trạng thái tự do. Đến giai đoạn ươm mầm hoạt lực của các enzyme đạt đến mức tối đa, đến lúc đường hoá chúng có khả năng thuỷ phân gần như hoàn toàn các hợp chất cao phân tử trong nội nhũ của hạt. Trong đại mạch chứa một lượng enzym rất phong phú, chúng được xếp vào hai nhóm chính: hidrolaza và decmolaza. Hydrolaza (nhóm enzym thuỷ phân). Phụ thuộc vào cơ chất bị thuỷ phân, các enzym xúc tác được chia thành các phân nhóm: cacbohydraza, proteaza và esteraza. Decmolaza (enzym oxy hoá-khử). Nhóm enzym decmolaza xúc tác phản ứng oxi hoá khử của quá trình hô hấp và phân giải yếm khí gluxit, chúng tham gia quá trình trao đổi chất của tế bào. Nhóm enzym này đóng vai trò quyết định trong việc hoạt hoá và phát triển của phôi ở giai đoạn ươm mầm. Đại diện tiêu biểu trong nhóm enzym này là dehydraza, oxydaza và catalaza. 2.2.3. Chỉ tiêu cảm quan, chỉ tiêu kỹ thuật Sử dụng đại mạch hạt mẩy, hình elip, màu vàng sáng. Năng lực nảy mầm: 97- 99% Khả năng nảy mầm: 98- 99% Bảng 2.1. Bảng tổng kết một số tiêu chuẩn chất lượng của đại mạch dùng để sản xuất malt đen STT Các tiêu chuẩn Khoảng dao động 1 Nước <13% 2 Tinh bột 65-70% 3 Protein 8- 10% 4 Chất béo 2,5- 3% 5 Năng lực nảy mầm 97- 99% 6 Khả năng nảy mầm 98- 99% 7 Màu sắc cảm quan Hạt mẩy, hình elip, màu vàng sáng 2.2.4. Nguồn thu nhận và phương pháp bảo quản 2.1.6.1. Nguồn thu nhận Chúng ta sử dụng giống đại mạch Barley 2 hàng chất lượng cao, các giống đại mạch khác mà nhập khẩu từ các nước trồng và xuất khẩu Barley lớn trên thế giới như: Austraylia, Canada, Châu Âu …, hoặc có thể sử dụng giống RIB0127 do viện nghiên cứu bia, nước giải khát Việt nam tạo ra. 2.1.3.2. Phương pháp bảo quản Đại mạch sau khi nhập khẩu về tiến hành nhập vào các xilô, bảo quản ở điều kiện bình thường ( 25-300C, độ ẩm nguyên liệu W=13% ). Thời gian bảo quản là 4 tuần. 2.3. Chất hỗ trợ kỹ thuật 2.3.1. Nước Vai trò: Trong công nghệ sản xuất malt thì nước là một chất hỗ trợ kỹ thuật, nước được sử dụng với nhiều mục đích khác nhau: nước dùng để rửa, ngâm đại mạch mạch, vệ sinh phân xưởng ... nên lượng nước dùng trong nhà máy rất nhiều. Yêu cầu: Nhà máy sử dụng nước máy đã được sử lý sơ bộ tuy nhiên thành phần và tính chất của nước rất ít khi đáp ứng được yêu cầu công nghệ do vậy ta phải tiến hành xử lý nước lại. Quá trình này bao gồm các công đoạn: lắng trong và lọc, làm mềm nước, bổ sung thêm các thành phần cần thiết cho nước và cải tạo thành phần sinh học của nước. Những yêu cầu cơ bản của nước dùng trong sản xuất malt: - Nước phải trong suốt không mùi, không có vị lạ và không chứa sinh vật gây bệnh. Độ cứng của nước tốt nhất là 7 mg đương lượng/lít. - Độ pH = 6,7-7,3 - Độ oxy không khí > 1-2 mg/lít - Chuẩn độ coli = 300 ml - Chỉ số coli = 3 - Hàm lượng cặn khô: 250-500 mg/l; CaO = 80-160 mg/l; MgO = 20-40 mg/l; Ca = 10-40 mg/l; SiO = 5-15 mg/l; N2O5 = 10 mg/l. Ngoài ra các ion kim loại cũng ảnh hưởng đến khả năng hút nước của hạt. Yều cầu Fe2+ < 0,3 mg/l; Mn2+ < 0,05 mg/l; Pb+ < 0,1 mg; Cu2+ < 3 mg/l; A5 < 0,05 mg/l; Na < 35 mg/l. Trong đó Fe2+ là nguyên tố ảnh hưởng rất lớn. Sắt tồn tại trong nước chủ yếu dưới dạng Fe(HCO3)2. Với hàm lượng cao chúng gây ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng của malt. Ở giai đoạn ngâm, trên vỏ hạt bị kết tủa một lớp mỏng Fe(OH)2, lớp này sẽ cản trở đến tốc độ hút nước của hạt, cản trở sự tiếp xúc oxy và giải phóng CO2 khi hạt hô hấp. Ngoài ra Fe2+ còn có thể tham gia phản ứng hoá học với các chất màu để tạo thành các phức chất làm biến đổi màu của hạt đại mạch. 2.3.2. Gibberellin Tác dụng của Gibberellin: - Kích thích quá trình nảy mầm của nhiều loại hạt. - Lược bỏ giai đoạn ngủ của nhiều loại củ, kích thích chúng mọc mầm nhanh. - Thúc đẩy quá trình trổ bông và kết trái của nhiều loại thực vật. - Hạn chế, thậm chí loại bỏ hoàn toàn được tác động ức chế của ánh sáng đến sự sinh trưởng của thực vật. Gibberellin được sử dụng phun vào khối hạt đại mạch lúc nó đã trương nở tức là vào khoảng ngày cuối của quá trình ngâm và ngày đầu tiên của giai đoạn ươm mầm. 2.3.3. Chất sát trùng Các chất sát trùng thường dùng là: formalin, NaOH, Na2CO3 , CaO ... Được sử dụng chủ yếu trong quá trình rửa và sát trùng hạt nhằm loại bỏ các vi sinh vật gây hư hỏng nguyên liệu trước khi đưa vào ngâm hạt. Yêu cầu: - Formalin: Cứ 1 tấn đại mạch cần 1-1,5 kg. - NaOH: 0,35 kg/m³. - Na2CO3: 0,9 kg/m³. - CaO: 1,3 kg/m³. Ở nhà máy dùng Formalin. 2.4. Một số quá trình sinh hóa quan trọng trong công nghệ sản xuất malt đen 2.4.1. Các quá trình xảy ra khi ngâm hạt Sự thẩm thấu và khuếch tán của nước vào hạt Sự hòa tan các chất polyphenol, chất chát, chất màu ở vỏ hạt vào môi trường. Sự thẩm thấu một số ion và muối hòa tan trong nước vào hạt. Sự hút nước và trương nở của tế bào. Sự hòa tan các hợp chất thấp phân tử trong nội nhũ vào nước. Sự vận chuyển các chất hòa tan về phôi. Sự hòa tan tất cả enzym có trong hạt vào nước hay là sự giải phóng enzym khỏi trạng thái liên kết thành trạng thái tự do. Sự hoạt hóa hệ enzym oxy hóa - khử và enzym thủy phân. Sự hô hấp của hạt. Sự thủy phân các chất hữu cơ cao phân tử. Xuất hiện dấu hiệu của sự phát triển cây non ở phôi