Ứng dụng tính toán trong sản xuất bia

Với mong muốn nâng cao hiệu quả sản xuất và đem lại thuận lợi cho người làm bia. Chúng tôi bằng những kiến thức, kinh nghiệm ít ỏi trong lĩnh vực sản xuất bia cùng với một chút trình độ về lập trình ứng dụng đã hoàn thành “BEER IS EASY“.

đây là Ứng dụng được viết cho dòng điện thoại Andoird với các tính toán trong sản xuất bia như:

  • Tính toán nguyên vật liệu của mẻ nấu.
  • Các tính toán trong quá trình nấu như lượng nước cần sử dụng, thể tích dịch cốt, dịch rửa bã, tỷ lệ đun sôi, cường độ bay hơi, lượng nhiệt cấp cho quá trình đun sôi, độ đắng của dịch nha.
  • Các tính toán trong quá trình lên men như độ cồn, độ lên men biểu kiến, độ lên men thực, lượng CO2 hình thành, tính toán lượng men cấy vào.
  • Tính toán trong phối trộn các tank bia để đạt giá trị mong muốn.
  • Tính hiệu suất quá trình sản xuất từ khâu nấu, lên men, lọc, chiết.
  • Các tính toán về diện tích, thể tích các vật thể.

Mời tải về ứng dụng “BEER IS EASY

 

HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG

Bên dưới màn hình “Trang chủ”, giới thiệu các nội dung chính của ứng dụng, email liên hệ với tác giả.

Để tính toán lượng nguyên liệu (malt, gạo) cần sử dụng cho mẻ nấu. Các bạn cần nhập Độ hòa tan của dịch nha lạnh (Balling), Thể tích mẻ nấu (hl), độ hòa tan (khô, Dry Matter) của malt, gạo, tỷ lệ malt sử dụng trong cơ cấu nguyên liệu, hiệu suất ước tính của hệ thống nấu. Click vào nút kết quả, các bạn sẽ được khối lượng (kg) của malt, gạo, tổng nguyên liệu.

Tính toán các thông số trong quá trình nấu:

  • Ước tính sơ lược độ hòa tan của dịch nha. Căn cứ trên kết quả khối lượng malt gạo cần sử dụng (Thông thường cần làm tròn số để dễ dàng cân đong), các bạn sẽ tính được độ hòa tan (balling) của dịch nha.
  • Ở nồi đường hóa, các bạn cần nhập thông số về tỷ lệ nước/bột để được lượng nước cho vào các nồi nấu. Lưu ý: đây phải là lượng nước tổng cho vào nồi nấu, bao gồm nước tráng rửa, nước hạ nhiệt, nước trong malt lót (nếu có).
  • Ở nồi lọc (hoặc máy lọc khung bản): nhằm ước tính lượng dịch cốt và lượng dịch rữa bã trong quá trình. Lưu ý: độ hòa tan trước đun sôi là tính toán dựa trên hiệu suất thu hồi chất tan tại lọc dịch hèm là 100%. trong thực tế thì thấp hơn.
  • Đun sôi: bạn cần nhập độ hòa tan của dịch nha trong nồi trước khi bắt đầu sôi (khi đã nhập xong dịch cốt và dịch rữa bã từ quá trình lọc). Tỷ lệ bay hơi mong muốn, thời gian đun sôi. Phần mềm sẽ tính ra thể tích dịch nha nóng, nha lạnh (với hệ số co nhiệt là 0,96) và độ balling của dịch nha sau sôi. Lưu ý: độ Balling này là không bao gồm nước tráng rữa hay bổ sung thêm sau quá trình đun sôi.
  • Tính độ đắng: các bạn cần nhập đầy đủ các thông số yêu cầu để tính độ đắng theo công thức Craft bia hoặc theo hệ số thu hồi houblon đã có của nhà máy các bạn.
  • Tính nhiệt lượng cho quá trình đun sôi: với các thông số cơ bản như áp suất hơi trước van giảm áp của nồi đun sôi, nhiệt độ nước ngưng và tổn thất nhiệt (thông thường 3-5%), phần mềm sẽ tính toán được tổng lượng hơi cần thiết (kg) và lưu lượng hơi cấp cho nồi đun sôi. Các bạn có thể sử dụng thông số này để tính toán công suất hệ thống cấp hơi nhưng phải nhân thêm hệ số an toàn thiết kế.

Quá trình lên men bia hoàn toàn phụ thuộc vào hoạt động của nấm men. Với phần tính toán trong mục này, các bạn có thể xác định được độ hòa tan biểu kiến cần thiết để điều khiển quá trình lên men (nhiệt độ, áp suất, lượng khí bổ sung, lượng men cấy vào,..) để bia thành phẩm đạt độ cồn mong muốn.

Phần mềm có thể hiện lượng khí CO2 hình thành (xem thêm) tuy nhiên đây là khối lượng CO2 tối đa được hình thành. Thực tế lượng CO2 thu hồi lại được chỉ khoảng 50% con số này.

Các bạn cần phải chọn loại nấm men: nấm men chìm hay nấm men nổi. Phần mềm sẽ tính toán lượng men cần thiết dựa vào chất lượng men thu hồi và mật độ men mong muốn cấy vào tank lên men. Các bạn có thể chọn con số trong khoảng giá trị tham khảo.

Tính toán pha bia trước hoặc trong quá trình lọc, các bạn cần nhập các thông số về chất lượng bia lên men phụ (trong đó, các chỉ tiêu độ hòa tan biểu kiến, độ hòa tan nguyên thủy, độ cồn là bắt buộc) các thông số còn lại không yêu cầu.

Ở phần này, nếu cần biết lượng nước khử khí pha vào bia thì bạn nhập thể tích bia lên men phụ cần lọc, hoặc nếu cần biết lưu lượng (tốc độ) nước khử khí thì bạn nhập vào lưu lượng bia lên men phụ đi lọc.

 

Hiệu suất thu hồi chất tan và chất đắng dựa trên toàn bộ thông số quá trình sản xuất từ nguyên liệu đầu vào đến đầu ra của quá trình.

Các bạn cần xem thêm: độ hòa tan ẩm (DB), độ hòa tan khô (As Is hay Dry matter).

Quy đổi từ độ hòa tan sang tỷ trọng.

Thế nào là độ hòa tan nguyên thủy.

Chuyển hóa alpha axit thành iso alpha axit.

Đếm men là một phần của ứng dụng nhằm hỗ tron việc đếm men trong sản xuất.

Bạn cần nhập hai thông số:

  • Hệ số pha loãng
  • Số ô đếm của buồng đếm Thoma hoặc các loại buồng đêm tương tự. Thông thường số ô đếm mặc định là 5 ô. Nếu có thay đổi thì bạn điều chỉnh số này.

Để đếm 1 tế bào thì bạn 1 click vào ô to bên trái ứng với loại tế bào số, chết hay chồi.

Để trừ đi 1 tế bào thì bạn 1 click vào ô nhỏ bên phải.

Tính toán các hình dạng cơ bản trong quá trình sản xuất bia.

Các bạn cần nhập các thông số a, b, h, d, r, D, … theo hình học bên phải.