Bài giảng Công nghệ sản xuất đường mía và bánh kẹo ppt

Vai trò của đường - Là chất dinh dưỡng cung cấp năng lượng - Là loại thức ăn, thức uống, thực phẩm mang lại cho con người cảm giác dễ chịu và được con người ưa thích - Về công nghiệp: là

PHẦN 1 CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT ĐƯỜNG MÍA



BÀI MỞ ĐẦU: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NGÀNH ĐƯỜNG

1 Ý nghĩa của đường và công nghệ sản xuất đường

1.1 Vai trò của đường

- Là chất dinh dưỡng cung cấp năng lượng

- Là loại thức ăn, thức uống, thực phẩm mang lại cho con người cảm giác dễ chịu

và được con người ưa thích

- Về công nghiệp: là nguyên liệu của nhiều sản phẩm thực phẩm và các ngànhcông nghiệp khác (bánh kẹo, nước giải khát, đồ hộp, sữa, làm thuốc, thức ăn kiêng vàsản xuất acid hữu cơ)

1.2 Vai trò của công nghiệp đường

- Nguyên liệu sản xuất là mía, củ cải đường, thốt nốt…

- Mía chiếm 2/3 sản lượng đường thế giới Mía là loại cây công nghiệp ngắn

ngày, sản xuất có hiệu quả, không kén đất  phát triển nông nghiệp…

- Đường là sản phẩm chính Ngoài ra còn sản xuất nhiều mặt hàng khác có giá trịkinh tế cao

Ví dụ:

Rỉ đường: sản xuất mì chính, làm thức ăn gia súc

Bã mía: sản xuất giấy, ván ép, đốt lên làm phân bón

Đường: sản xuất bánh kẹo

Mật rỉ đường: sản xuất rượu, acid citric, acid acetic, kháng sinh…

2 Sự phát triển ngành công nghiệp đường mía trên TG và ở Việt Nam

2.1 Trên thế giới

- Trên thế giới, Ấn Độ là quốc gia đầu tiên sản xuất đường từ cây mía Năm

398, người Ấn Độ và Trung Quốc đã biết chế biến mật thành đường tinh thể với côngnghệ đơn giản: Cây mía  Ép (dùng sức trâu, bò)  lắng (bằng vôi)  Cô đặc (bằngchảo)  Kết tinh tự nhiên Dần dần kỹ thuật sản xuất đường phát triển sang các nướckhác

- Đến thế kỷ 19, nhà máy đường đầu tiên được xây dựng với các thiết bị hiệnđại thay thế công cụ thô sơ như nồi bốc hơi chân không, máy ly tâm, máy ép 3 trục,thiết bị lọc khung bản, máy sấy thùng quay …

- Ngày nay, ngành đường được cơ khí hóa toàn bộ công nghệ sản xuất với quytrình liên tục và tự động hóa hoàn toàn nhằm thúc đẩy gia tăng sản lượng đường Trên

TG có khoảng 206 nước sản xuất đường, trong đó 2/3 số nước sản xuất từ mía, 9 nướcsản xuất từ mía và củ cải đường Sản lượng đường trên TG khoảng 125 triệu tấn/năm.Trong đó: nguyên liệu từ mía: 55%; từ củ cải đường: 44%; từ các loại khác: 1%

- Nước sản xuất nhiều đường: Ấn Độ 15.6 triệu tấn; Braxin 14.6 triệu tấn;Trung Quốc 6.5 triệu tấn; Thái Lan 6.3 triệu tấn Bình quân tiêu thụ đường ở các nướcChâu Âu: 30 – 40kg/ người/ năm; Châu Á 14 – 16 kg/ người/ năm

2.2 Ở Việt Nam

- Cây mía xuất hiện vào thế kỷ 14 Ngành sản xuất đường có từ lâu nhưng rấtthủ công Trước 1945, VN chỉ có hai nhà máy đường là Tuy Hòa – Miền Trung vàHiệp Hòa – Miền Nam Sau 1954 có thêm 3 nhà máy đường ở miền Bắc là Vạn Điểm– Hà Tây (1000 tấn mía/ ngày), Việt Trì (350 tấn mía/ ngày) và nhà máy đường SôngLam Sau 1975 có 14 nhà máy đường

- Trước 1995, ngành đường vẫn còn kém, sản xuất còn ít với 300.000 tấnđường/năm Hiệu suất sản xuất yếu: 16,17 tấn mía mới được một tấn đường

- Sau 1995, chương trình quốc gia ra đời với tiêu chí sản xuất 1triệu tấn/ năm,đảm bảo 12.5kg đường/ người/ năm Sau đó cả nước có 50 nhà máy đường trong đónhà máy Bút Bông – Pháp có công suất 8000 tấn mía/ ngày; nhà máy Tateslane –Nghệ An 6000 tấn/ ngày; nhà máy đường Lam Sơn – Thanh Hóa 4000 tấn/ ngày; nhàmáy Thạch Thành – Đài Loan 6000 tấn/ ngày Các nhà máy nhỏ và vừa có công suất

+ Do trình độ kỹ thuật còn yếu

3 Những định nghĩa và thuật ngữ áp dụng trong công nghệ sản xuất đường

1 Mía nguyên liệu: là mía được đưa xuống băng tải để sản xuất đường bao gồm mía

sạch và tạp chất (tấn)

2 Tạp chất: là phần chất bẩn bám trên cây mía như đất, cát, bùn, lá khô Tạp chất

tính theo % khối lượng

3 Bã mía: là chất khô không tan sau khi trích ép lấy nước mía trong cây mía

4 Xơ mía: là thành phần cellulose của cây mía

5 Chất khô hòa tan: là chất rắn hòa tan không bay hơi có trong dịch nước mía (bao

gồm đường và các tạp chất hòa tan), tính theo % hoặc Bx

1oBx = 1%

Nước mía 140Bx: có 14% chất khô hòa tan, 86% còn lại là nước

6 Pol (Polarimeter): là lượng đường tổng có trong nước mía (%) Pol được xác định

bằng PP phân cực một lần, đo bằng máy phân cực (phân cực trực tiếp)

7 Sac: là lượng đường saccacrose có trong dung dịch (%) được xác định bằng PP

phân cực hai lần (một lần trực tiếp và một lần chuyển hóa)

Phản ứng chuyển hóa: saccarose glucose + fructose

8 Độ tinh khiết: là tỷ lệ của đường và chất khô hòa tan tính theo % Độ tinh khiết

càng cao thì chất lượng đường càng tốt

Độ tinh khiết = (Đường / CKHT) x 100 (%)

Độ tinh khiết đơn giản (Apparent purity – AP)

Trong thực tế sản xuất chỉ dùng AP, coi Pol = Sac

9 Độ ẩm: là thành phần nước trong sản phẩm được xác định bằng PP sấy đến trọng

lượng không đổi: W = 100 – Bx

10 Đường khử (Reducing sugar – RS): là lượng đường khử của sản phẩm tính bằng

% - trong phân tử chứa nhóm aldehyt (CHO-) hoặc xeton (=CO)

11 Tro: là thành phần chất vô cơ còn lại sau khi nung cháy các chất hữu cơ.

Tro sunfat: nung ở nhiệt độ 500 – 6000C, cho H2SO4 vào để tăng tốc độ cháy

Tro % = tro sunfat x 0.9

12 Độ màu: là chỉ tiêu đo độ trắng của đường và độ sẫm màu của dung dịch Độ màu

được đo bằng PP so màu trên máy đo quang phổ

Sử dụng máy đo màu để đo mật độ quang D

13 Các loại đường: có 3 loại chủ yếu:

nhất Đây là đường nguyên liệu đối với nhà máy tinh luyện Đường có dạng tinh thểmàu vàng, chưa qua sấy khô, có Pol = 96 – 98% VD: nhà máy đường Lam Sơn sảnxuất đường thô

0.05% Đây là sản phẩm của hầu hết các nhà máy đường VN và trên TG (0IU = 90 –120)

Đường VN (theo TCVN) Đường TG

Loại hảo hạng: Pol = 99.7 99.75%

Loại một: Pol = 99.62

Loại hai: Pol = 99.48

nhất trong các loại đường Pol = 99.8 – 99.85%; W < 0.05; tro < 0.03; RS <0.03; 0IU

= 20 – 40

14 Chất không đường: là chất khô hòa tan trừ đường saccarose Như vậy, đối với

ngành sản xuất đường, những chất còn lại hòa tan trong dung dịch đều gọi là chấtkhông đường kể cả glucose và fructose Những chất không đường đều có ảnh hưởngxấu đến sản xuất nên phải loại ra

15 Nước mía đầu (nước nguyên): là nước mía ép được từ máy ép đầu tiên.

16 Nước thẩm thấu: là nước nóng được cho vào trước máy ép cuối cùng để hòa tan

hết lượng đường trong bã mía, nâng cao hiệu suất ép

17 Nước mía hỗn hợp: là nước mía nhận được từ máy ép 1 và 2 được mang đi chế

luyện Dung dịch này được gọi là nước mía hỗn hợp vì gồm nước mía nguyên và nướcmía đã pha loãng

18 Bã mía: là bã nhận được sau máy ép cuối cùng được làm nguyên liệu đốt lò hơi

hoặc cho các mục đích khác

19 Hiệu suất ép: lượng đường ép được so với lượng đường có trong nguyên liệu (%).

Lượng đường ép được

Hiệu suất ép nói lên năng lực làm việc của hệ thống máy ép Với các nhà máyđường ở Việt Nam, hiệu suất ép khoảng 94 – 96%.

20 Nước mía cuối: là nước mía nhận được từ máy ép cuối cùng

21 Nước mía trung hòa: là nước mía nhận được sau khi cho vôi Ca(OH)2 gồm nướcmía và kết tủa tạo thành

22 Nước mía lắng trong: là nước mía nhận được sau khi lắng

23 Nước mía lọc trong: là nước mía nhận được sau khi lọc

24 Chè trong: là nước mía nhận được sau quá trình làm sạch bao gồm nước mía lắng

trong và nước mía lọc trong

25 Bùn lọc: là bã bùn nhận được sau khi lọc, được dùng làm phân bón vi sinh

26 Hiệu suất làm sạch: là tỷ lệ chất không đường loại được so với chất không đường

có trong nước mía hỗn hợp Tùy theo phương pháp làm sạch mà tỷ lệ này có thể đạt 5– 10%, cao nhất là 40%

104 (AP chè trong – AP nước mía hỗn hợp)

E làm sạch =

AP chè trong (100 – AP nước mía hỗn hợp)

27 Mật chè: là mật nhận được sau khi làm bốc hơi chè trong, có nồng độ khoảng

60oBx

28 Đường non: là hỗn hợp nhận được sau khi nấu đường gồm có các tinh thể đường

và mật bao quanh nó Ta có nhiều loại đường non: non A, non B, non C trong sản xuấtđường trắng; non R1, non R2 trong sản xuất đường tinh luyện

29 Mật A: là mật nhận được sau khi ly tâm đường non A.

Ta có mật A1 và mật A2

Mật A1 (mật nguyên): là mật nhận được khi ly tâm chưa rửa nước

Mật A2 (mật loãng): là mật nhận được sau khi rửa đường bằng nước nóng hoặc bằnghơi trên máy ly tâm

30 Đường thành phẩm: là đường thường nhận được sau khi ly tâm đường non A.

Nếu là đường thành phẩm tinh luyện thì nhận được sau quá trình ly tâm đường non R1,

R2 sau đó mang đi sấy, sàng và phân loại

31 Mật B: là mật nhận được sau khi ly tâm đường non B

32 Mật C (mật rỉ): là mật nhận được sau khi ly tâm đường non C

33 Đường B: là đường nhận được sau khi ly tâm đường non B

34 Hồ B (Magma B): là hỗn hợp nhận được sau khi hòa đường B với nước hoặc với

chè trong, gồm có những hạt tinh thể nhỏ li ti và mật được dùng làm giống hay nham

để nấu một nồi đường non

35 Đường C: là đường nhận được sau khi ly tâm non C

36 Hồi dung C: là dung dịch nhận được sau khi hòa tan đường C bằng nước hoặc chè

trong Thường dung dịch này cho quay lại để nấu non A Nồng độ dung dịch là 600Bx

37 Mật rỉ: là mật nhận được sau khi ly tâm đường non C Là phế liệu của nhà máy

đường và là nguyên liệu cho nhiều ngành công nghiệp khác

38 Chữ đường (CCS): là lượng đường có thể thu được từ 100 phần mía hay lượng

đường (kg) có thể thu được từ 100 kg mía

2 100

3



Trong đó: P – Pol của nước mía đầu, %

B – Nồng độ của nước mía đầu, %

về bão, thiên tai…: sự cố bất khả kháng

* Tham khảo thêm

41 Hiệu suất kết tinh

Là trọng lượng chất khô của saccarose tinh khiết nhận được từ 100 tấn chất khôđường non

x(T) chất khô sac kết tinh từ 100 (T) chất khô đường non

Gọi AP đường non = J

) (

100

42 Hiệu suất thu hồi đường từ đường non

Là lượng chất khô của đường nhận được từ 100 tấn chất khô của đường non

M J



 ) (

100

43 Hiệu suất thu hồi chế luyện (Ecl)

ECL = (TLĐ trong đường TP / TLĐ trong nước mía hỗn hợp).100%

44 Hiệu suất thu hồi chế luyện hiệu chỉnh (E 85 )

Chất lượng của nước mía hỗn hợp ảnh hưởng đến hiệu quả của quá trình chếluyện, vì vậy quốc tế đưa về hiệu suất chế biến khi AP của nước mía hỗn hợp = 85

) 100

(

85

) 85

(

100

x Mv

Mv





Trong đó: Mv – độ tinh khiết của mật rỉ theo lý thuyết

45 Hiệu suất tổng thu hồi

ETTH = (Tổng lượng đường trong đường TP và bán TP/ tổng lượng đường trongmía).100%

Eép = (Tổng lượng đường trong nước mía hỗn hợp/ tổng lượng đường trongmía).100%

Echế luyện = (Tổng lượng đường trong đường thành phẩm và bán thành phẩm/ tổnglượng đường trong nước mía hỗn hợp).100%

 ETTH =

100

.Ecl Eep

 Ehiệu chỉnh =

100

85 5 ,

12 E E

CHƯƠNG 1 NGUYÊN LIỆU – MÍA

- Nguyên liệu phải đủ cho sản xuất: vùng chuyên canh và các vùng khác

- Nguyên liệu phải có điều kiện đất đai, khí hậu phù hợp

- Phải có giống tốt cho năng suất cao, chất lượng tốt

 Quản lý nguyên liệu mía

Nhiệm vụ của sản xuất đường là lấy được nhiều đường trong cây mía Để làmtốt công việc chế biến đường, cần cung cấp đầy đủ nguyên liệu mía có chất lượng tốt

để nhà máy đường xử lý trong phạm vi thích hợp nhất, giảm thấp giá thành, tiêu hao ít,thu hồi cao, có được nhiều đường và chất lượng tốt đạt hiệu quả kinh tế cao Do đó,làm tốt công tác quản lý nguyên liệu mía là một mắt xích quan trọng đảm bảo sản xuấttiến hành thuận lợi và coi công tác đó là nhiệm vụ quan trọng nhất của sản xuất Nộidung của công tác quản lý mía là cần tìm hiểu và nắm vững tình hình phân bố vùngnguyên liệu, giống mía, số lượng và thời gian chín của mía, đặc điểm công tác nôngnghiệp vùng mía và tình hình sắp xếp lực lượng lao động, lực lượng vận chuyển mía,thời vụ ép và thời gian mía chín Cuối cùng, khảo sát lượng mía xử lý ngày, tháng kinh

tế nhất

1 Bố trí thời gian ép hợp lý

2 Thực hiện chín trước chặt trước, chặt xong vận chuyển ngay, mía về xưởngtrước xử lý trước

3 Nâng cao chất lượng nguyên liệu mía

- Giảm thiểu tạp vật của mía

- Đánh giá đúng chất lượng mía, thực hiện chế độ nghiệm thu chất lượng mía

1.2 Các giống mía (TK)

Cây mía thuộc họ hoà thảo, giống saccarum, được chia làm 3 nhóm chính:

- Nhóm saccarum officinarum: là giống thường gặp và bao gồm phần lớn các

chủng đang trồng phổ biến trên thế giới

- Nhóm saccarum violaceum: Lá màu tím, cây ngắn cứng và không trổ cờ

- Nhóm saccarum simense: Cây nhỏ cứng, thân màu vàng nâu nhạt, trồng từ lâu

ở Trung Quốc

Giống mía đóng một vai trò rất quan trọng trong việc sản xuất nguyên liệu chocông nghiệp chế biến đường Các giống mía có thời gian sinh trưởng khác nhau (chínsớm, chín trung bình, chín muộn) góp phần hình thành cơ cấu giống mía, nhằm giải vụtrồng và kéo dài thời gian chế biến cho các nhà máy đường

Một số giống mía đang trồng ở nước ta:

F156, MY55-44, Ja-605, F154, F157, H39-3633, NCo310, Comus, F134, 84-4137, ROC16, ROC1, ROC10, VĐ63-237, VĐ79-177, ROC18, ROC20

VN-Trong sản xuất, thường cần phát triển mạnh các giống sau:

+ Giống ROC1 (Tân Đại đường 1) do Đài Loan lai tạo là giống chín sớm, thíchứng rộng, hàm lượng đường cao Năng suất cao, chịu đất xấu và chịu hạn, gốc nảymầm chậm, thu hoạch vào đầu vụ

+ Giống ROC10 (Tân Đại đường 10) do Đài Loan lai tạo có đặc tính chunggiống ROC1 như thích ứng rộng, chịu được đất chua mặn, chịu thâm canh, chín trungbình, thu hoạch vào giữa và cuối vụ

+ Giống Quế đường 11 (Quảng Tây – Trung Quốc sản xuất) Là giống chín sớmthu hoạch vào đầu vụ, giống này sinh trưởng mạnh, khả năng lưu gốc tốt, tính thích ứngrộng, chịu hạn, chịu đất xấu, chịu ẩm ướt, năng suất cao và có hàm lượng đường cao

+ Quảng Đông 86-368- giống mía có thời gian giữ đường cao: Mía có dạng bụihơi xoè, dáng ngọn xoè xiên, thân to, phiến lá ngắn, hơi rộng, màu xanh Ưu điểm nổi bậtcủa Quảng Đông 86-368 là khả năng duy trì độ đường cao trong một thời gian dài, có khảnăng kéo dài tới 3-4 tháng (giống bình thường 1,5-2 tháng) do đó có thể thu sớm hoặc kéodài thời gian thu hoạch của mía mà không sợ bị hao hụt đường Khả năng thích ứng rộng,không trổ cờ vào giai đoạn cuối, trồng được ở các vùng đồi núi khô hạn mà vẫn cho năngsuất cao (80-90 tấn/ha), nếu thâm canh tốt năng suất còn có thể đạt 100-120 tấn/ha, hàmlượng đường trong mía đạt khoảng 11,5-12 CCS Giống mía này cũng có khả năng chốngchịu sâu bệnh khá cao như khó nhiễm rệp bông, ít sâu bệnh, chống chịu bệnh khô lá rấttốt, chống được bệnh gỉ sắt và vàng lá, bệnh than

+ ROC22 - giống mía chín sớm: Đây là giống mía có thời gian chín sớm doViện nghiên cứu mía đường Đài Loan nghiên cứu và được nhập vào Việt Nam từ năm

2001 ROC22 hình dáng thẳng đứng, độ lớn thân trung bình, không đều cây, mọc gọn,lóng dài, hình trống Phiến lá hơi hẹp, mỏng, lá rũ thành hình cung, bẹ lá nhiều sáp, cólông, màu tím, dễ bóc lá Thời gian sinh trưởng của mía rất ngắn (10-11 tháng), hàmlượng đường cao 13-13,5CCS ROC có khả năng thay thế khá thích hợp cho các giốngmía chín sớm đang bị thoái hoá hiện nay như ROC1 và CV80 (tỷ lệ trổ cờ cao, hàmlượng đường thấp) vì mía có tỷ lệ mọc mầm cao, sinh trưởng tốt, đẻ nhánh khoẻ, lưugốc tốt, không đổ ngã và trổ cờ rất ít vào gai đoạn cuối, khoảng 3-4%, trong khi tỷ lệnày ở ROC1 là 70% Đối với các loại bệnh như đốm lá, than, cháy lá, gỉ sắt hay nhiềuloại sâu và rệp hại, ROC22 có khả năng chống chịu tương đối tốt, tỷ lệ nhiễm nhẹ,không ảnh hưởng tới năng suất của mía (đạt 96 tấn/ha) ROC22 rất thích hợp để trồng

ở các vùng nguyên liệu mía phía Bắc vốn thường xuyên rơi vào tình trạng khô hạn

+ QĐ15- giống mía cho vùng đất khô hạn: Được Viện nghiên cứu mía đườngQuảng Tây (Trung Quốc) lai tạo từ 2 giống: Hoa Nam 56-12 và Nội Giang 59-178 vànhập vào nước ta năm 2001 QĐ15 là giống chín trung bình (12-13 tháng) có thân to,thẳng, lóng tương đối dài, lá hơi cong, bẹ màu hồng tím, lưng bẹ có lông Tỷ lệ mọcmầm của mía khá cao, đẻ nhánh trung bình, tỷ lệ đẻ nhánh và tái sinh tương đối tốt,cho số cây hữu hiệu cao, lá bong, dễ bóc Kháng được các bệnh than, trắng lá, gỉ sắt,khả năng lưu giữ đường trong mía kéo dài với hàm lượng đạt 12,4-13CCS Có thể thuhoạch mía tới tháng 4 hoặc tháng 5, năng suất trung bình khoảng 80-90 tấn/ha Giốngmía này có tính chịu hạn rất cao, do đó có thể sử dụng để trồng ở các vùng núi thuộcThanh Hoá, Nghệ An, Quảng Bình

Các biện pháp để nâng cao chất lượng giống mía:

1 Công tác nghiên cứu:

- Nghiên cứu áp dụng các biện pháp kỹ thuật nhân nhanh các giống mía tốt, đểthay thế các giống mía cũ có năng suất thấp, chất lượng kém

- Nghiên cứu các biện pháp canh tác chính cho từng vùng Chú trọng biện phápbón phân hợp lý, phòng trừ sâu bệnh

Để tăng cường năng lực nghiên cứu cần phát triển trung tâm nghiên cứu vàkhảo nghiệm giống mía và đầu tư cơ sở vật chất, thiết bị cần thiết phục vụ cho nghiêncứu

2 Trong sản xuất: Tổ chức cơ sở nhân giống mía theo vùng, phù hợp với từng

vùng sinh thái

H×nh 1 H×nh th¸i sinh trëng

c©y mía

3 Hiện nay, ở nước ta đã có nhiều giống mía tốt, giống mía thích hợp từngvùng đất Do đó, cần chọn dùng giống mía thích ứng vùng đất để nâng cao sản lượng,

ổn định sản xuất, giống chín sớm, trung bình, muộn để có thể ép sớm

1.3 Hình thái cây mía

Cây mía gồm các phần chủ yếu: rễ, thân, lá, hoa (hình 1)

Rễ có thể chia thành hai loại: rễ giống hay rễ

sơ sinh và rễ mọc ở gốc cây mới hình thành gọi rễ

Rễ thường tập trung ở độ sau 0,3-0,4m

Cá biệt có nơi rễ ăn sâu tới 1 - 1,5m

Thông thường, mía phát triển theo chiều cao từ 2,43m đến 3,65m trong mộtnăm hay từ 2 - 3 dóng/ tháng (hình 3)

1.4 Thu hoạch và bảo quản mía

1.4.1 Thu hoạch

 Xác định độ chín của mía:

- Thu hoạch khi mía đã chín Mía chín có hàm lượng đường Sac cao nhất,đường khử thấp nhất, khoảng 0.3 – 1% (chủ yếu ở ngọn)

Biểu hiện đặc trưng của thời kỳ mía chín:

- Lá chuyển sang màu vàng, độ dày của lá giảm, các lá sít vào nhau, dóng ngắn dần

- Hàm lượng đường giữa gốc và ngọn xấp xỉ nhau

- Hàm lượng đường khử dưới 1%, (có khi chỉ còn 0,3%)

- Hàm lượng đường cao nhất đạt được khi mía chín chỉ duy trì trong khoảng 15ngày – 2 tháng Khi mía quá chín hàm lượng đường giảm nhanh

- Có một số giống mía khi quá chín chưa được thu hoạch bị trổ cờ Vấn đề trổ

cờ của mía là một hiện tượng thay đổi sinh lý, làm giảm hàm lượng đường trong mía

- Phương pháp xác định độ chín của mía:

+ Dựa vào kinh nghiệm: quan sát biểu hiện bên ngoài của cây mía: lá khô vàrụng hết, bề mặt gióng mía láng bóng.

+ Kiểm định tại ruộng: sử dụng chiết quang kế để xác định độ đường trong mía

Để đánh giá độ chín, ta lấy mẫu mía (ngọn, gốc) để tính hệ số chín kỹ thuật

Nồng độ nước mía ở đoạn ngọn

Sau khi mía chín có thể thu hoạch thủ công và cơ giới Ở các nước phát triểnnhư Mỹ, Đức… người ta thu hoạch mía bằng cơ giới là chủ yếu, nhiều loại máy liênhợp vừa đốn mía, chặt ngọn và cắt khúc được sử dụng rộng rãi

Hình 5: Máy liên hợp thu hoạch mía

Hình 6: Máy chặt mía rải hàng

Nước ta hiện nay, một số nơi việc thu hoạch mía vẫn còn bằng phương pháp thủcông, dùng dao chặt sát gốc và bỏ ngọn

 Thu hoạch thủ công: chặt mía

- Yêu cầu: dao sắc, chặt sát gốc

- Ưu điểm: chặt mía được sạch

- Nhược điểm: năng suất thấp

 Thu hoạch cơ giới: dùng máy

- Ưu điểm: năng suất cao

- Nhược điểm: chặt mía không sạch

Sau khi thu hoạch đốt vườn mía để làm sạch môi trường và làm phân bón

1.4.2 Bảo quản

Sau khi thu hoạch mía, các hoạt động sống và hô hấp không ngừng diễn ra làmmía bị khô và giảm chất lượng Bên cạnh đó, dưới tác dụng của vi sinh vật, hàm lượngđường trong mía giảm đáng kể Ngoài ra còn phân hủy tạo ra một số chất có hại

Nếu tồn trữ trong 14 ngày, lượng đường tiêu hao có thể 12 – 50% so vớinguyên liệu tươi Nếu mía còn nguyên cuống lá thì sau 9 ngày lượng đường mất mátlên đến 37% Sự hao hụt chủ yếu là giảm trọng lượng, giảm lượng đường saccarose,giảm độ tinh khiết của nguyên liệu

Bảng 1 Sự thay đổi các thành phần của mía trong thời gian bảo quản

Thời gian (ngày)

sau khi chặt

Hàm lượng chất khô (%)

Thành phần đường (%)

Độ tinh khiết (%)

Hàm lượng đường khử (%)

Để hạn chế tổn thất đường sau khi thu hoạch, có thể áp dụng các biện pháp sau:

- Chặt mía khi trời rét hoặc hơi rét

- Khi chặt cho mía ngã theo chiều của luống, các cây mía gối lên nhau (ngọncây này phủ trên gốc cây kia)

- Chất mía thành đống có thể giảm sự phân giải đường

- Dùng lá mía thấm nước để che trong lúc vận chuyển, và có thể dùng nước tướiphun vào mía

1.5 Thành phần hóa học của cây mía và ảnh hưởng của chúng trong quá trình sản xuất

Muối acid vô cơ: 1,5 – 4,5

Muối acid hữu cơ: 1,0 – 3,0

- Acid hữu cơ tự do: 0,5 – 2,5

- Chất không đường hữu cơ khác

Anbumin: 0,5 – 0,6

Tinh bột: 0,001 – 0,05

Chất keo: 0,3 – 0,6

Chất béo sáp mía: 0,05 – 0,15%

Chất không đường chưa xác định: 3,0 – 5,0

1.5.2 Những tính chất quan trọng của Saccarose

Saccarose (disaccarit – C12H22O11) là sự kết hợp của α-glucose và β-fructose

 Tính tan: đường Sac hòa tan nhiều trong nước Độ hòa tan (H) tăng khi nhiệt

độ tăng Ngược lại, khi nồng độ đường tăng thì H giảm

Một số chất không đường làm tăng độ hòa tan của đường (KCl, NaCl ) trongkhi một số chất thì lại làm giảm độ hòa tan (CaCl2, glucose, fructose…)

Bảng 2 Bảng độ hòa tan của saccarose theo nhiệt độ

Nhiệt độ ( 0 C) Độ hòa tan (gam sac/100g H 2 O)

 Tính nhớt: Dung dịch đường có độ nhớt cao Khi nồng độ đường tăng thì độnhớt tăng theo Khi nhiệt độ tăng thì độ nhớt giảm Vì vậy trong sản xuất đường cầntăng nhiệt độ để giảm độ nhớt đồng thời xử lý các phản ứng đối với dung dịch khôngquá đặc

Bảng 3 Ảnh hưởng của nồng độ và nhiệt độ đến độ nhớt của dung dịch đường

Nhiệt dung riêng của dung dịch Saccarose trong nước phụ thuộc vào nồng độSaccarose và nhiệt độ, được tính theo công thức:

C = 4,18      

100 0018 , 0 6 , 0

 Tính quay cực: Sac có khả năng quay cực về bên phải với góc quay cực66.5 Độ quay cực riêng của Saccarose rất ít phụ thuộc vào nồng độ và nhiệt độ Do đó

sử dụng tính chất này để phân tích thành phần đường có trong dung dịch, trong mía vàtrong thành phẩm bằng phương pháp phân cực

Saccarose Glucose Fructose

Hỗn hợp đường nhận được sau phản ứng gọi là đường chuyển hóa Đây là phảnứng không có lợi cho sản xuất vì làm giảm tổng hiệu suất thu hồi, gây khó khăn choquá trình sản xuất vì khi có mặt glucose và fructose thì saccarose rất khó kết tinh Do

đó gây tổn thất đường và ảnh hưởng đến quá trình kết tinh.Tốc độ chuyển hoásaccarose tỷ lệ thuận với nồng độ ion H+ trong dung dịch đường, pH dung dịch cứ mỗilần giảm 1,0 thì nồng độ ion H+ dung dịch tăng lên 10 lần và tốc độ chuyển hoá cũngtăng lên 10 lần Do đó, trị số pH là yếu tố ảnh hưởng đến sự chuyển hoá đường rấtnghiêm trọng

Tốc độ chuyển hoá saccarose còn chịu ảnh hưởng của nhiệt độ, cứ mỗi lần nhiệt

độ tăng 100C thì tốc độ chuyển hoá tăng lên 3 lần

Ngoài ra, rất nhiều loại vi sinh vật tạo men chuyển hoá cũng làm tăng tốc độchuyển hoá đường Mía không tươi và những góc chết của thiết bị (máy ép) hoặcnhững nơi vệ sinh không sạch dẫn đến tăng chuyển hoá đường rất nghiêm trọng

Do vậy trong sản xuất hạn chế tối đa phản ứng này bằng cách không giữ dungdịch ở môi trường acid, sử dụng nhiệt độ thấp và thời gian nhanh Mía nguyên liệuphải tươi và thiết bị máy móc được vệ sinh sạch sẽ trước khi sử dụng.

- Sac có tính chất như một acid yếu Trong môi trường kiềm nhẹ thì Sac cóphản ứng và tạo ra Saccarat canxi

 Tác dụng của nhiệt độ đối với đường saccarose: xảy ra phản ứng caramelhóa là phản ứng mất nước, trùng hợp đường tạo thành những hợp chất màu có màuvàng nâu Sau đó đường cháy thành carbon Phản ứng này không có lợi cho sản xuấtđường

- Dưới tác dụng của nhiệt độ, đường saccarose bị mất nước, trùng hợp tạo nhiềusản phẩm khác nhau và chất màu Khi nâng nhiệt độ đến 1350C thì saccarose bắt đầubiến đổi tạo ra các aldehyde (glucosen, fructosen) không màu

C12H22O11 →C6H12O5 + C6H12O5 + H2O

glucosen fructosen

- Nếu nhiệt độ cao hơn, 135 – 1900C (chủ yếu xảy ra trong sản xuất bánh còntrong kẹo chỉ xảy ra khi siro tiếp xúc trực tiếp với nhiệt) thì glucosen và fructosen tiếptục phản ứng tạo ra iso saccarosen theo phương trình:

C6H12O6 men rượu C2H5OH + CO2 ↑

- Sản phẩm triệt để là CO2 và nước

Ví dụ:

Saccarose invertase glucose + fructose

Saccarose E leucostoc levar, elextran

- Tiếp tục nhờ enzyme chuyển hoá thì tạo thành aldehyde, rượu…

1.5.3 Chất không đường

1.5.3.1 Đường khử

Đường khử trong sản xuất đường chủ yếu là glucose và fructose Công thứcphân tử C6H12O6 Khi mía còn non hàm lượng glucose và fructose trong mía tương đốicao, nhưng khi mía chín hàm lượng đó giảm đến mức thấp nhất

Tính chất hóa học của đường khử tương đối ổn định ở pH = 3,0 Dưới các điềukiện khác nhau, có thể sản sinh các loại phản ứng hóa học khác nhau, tạo thành nhiềuloại sản phẩm khác nhau Đối với sản xuất đường, phản ứng quan trọng nhất có 2 loại:

a Phân hủy đường khử: Dưới môi trường đặc biệt và nhiệt độ cao, glucose và fructose

sẽ phát sinh một loạt phản ứng hóa học và sản phẩm của sự phân hủy: acid lactic, acidglucosacaric, acid focmic, lacton Những acid này lại kết hợp với vôi (CaO) tạo thànhmuối hòa tan, tồn tại trong dung dịch đường Vì vậy, khi dùng vôi xấu, hàm lượngmuốn canxi trong nước mía tăng

b Phản ứng Maillard: Tác dụng của đường khử và acid amin tạo thành những phản

ứng phức tạp Sản phẩm tạo thành melanoidin có màu nâu đậm

Phản ứng đó thường hay gặp trong tự nhiên hay trong công nghiệp thực phẩmthường gọi phản ứng màu nâu (browing reaction) Nó là nguyên nhân làm nhiều loạithực phẩm biến màu nâu đậm

c Ảnh hưởng của các vật chất khác nhau đối với tác dụng phân hủy của đường khử

- Ngoài acid amin, nhiều loại acid hữu cơ và một số muối vô cơ thúc đẩy tốc độphân hủy đường khử và tạo thành phản ứng có màu

- Muối của acid cacbonic cũng có tác dụng làm tăng tốc độ phân hủy đườngkhử và tạo thành chất màu

- Acid sulfuric cũng có ảnh hưởng rất lớn đối với phản ứng phân hủy đườngkhử Lúc acid sunfuric hoặc muối của nó tồn tại, có thể làm cho sản phẩm phân hủyđường khử có màu biến thành màu nhạt thậm chí không màu, đồng thời nó cũng làmgiảm oxi trong dung dịch, do đó làm yếu hiệu ứng gia tăng tốc độ phản ứng của oxi, vìlúc đường khử phân hủy hấp thu một lượng tương đối lớn oxi trong không khí Oxi lànguyên nhân chủ yếu hình thành vật chất có phân tử lớn.

Tác dụng của H2SO3 theo phản ứng sau đây:

Những phản ứng đó làm chất hữu cơ biến nối đôi thành nối đơn (mất nối đôi)nên nó không có khả năng ngưng tụ thành vật chất phân tử lớn H2SO3 có thể ức chế sựphân hủy đường khử, giảm thiểu sự tạo thành chất có màu

d Phản ứng trong dung dịch có tính acid

Ở pH = 3,0 đường khử glucose và fructose có tính ổn định nhất Bất luận acidhữu cơ mạnh hay yếu đều không có tác dụng đối với glucose và fructose Đối với acid

vô cơ, acid yếu và ở nhiệt độ thấp không có ảnh hưởng nhưng trong môi trường acid

và nhiệt độ cao đường khử sẽ tạo thành oximetylfufuron và sau đó tạo thành acidlevulic và acid focmic:

1.5.3.2 Acid hữu cơ

Trong nước mía, các acid hữu cơ có thể ở dạng tự do, muối hoà tan hoặc khôngtan, trong đó acid tự do chiếm 1/3 lượng acid chung

Acid hữu cơ có trong nước mía: acid aconitic, acid citric, acid malic, acidoxalic, acid glicolic, acid suxinic, acid fumaric Trong các acid hữu cơ đó, hàm lượngacid aconitic chiếm tương đối nhiều Thông thường, mía chưa chín acid hữu cơ trongmía tương đối nhiều, đặc biệt là acid aconitic Trong mía không tươi và biến chất còn

có nhiều acid axetic và acid lactic Trong quá trình sản xuất, đường phân huỷ thànhcác acid hữu cơ như acid lactic, acid oxalic…

2-Trong các acid đó, ngoài acid oxalic có khả năng tạo muối kết tủa, các acidkhác và muối của chúng hoà tan trong nước Acid hữu cơ trong mía càng nhiều,hình thành nhiều muối canxi hoà tan, hệ số phân ly muối canxi hoà tan tăng lên Hệ

số phân ly muối canxi của acid hữu cơ tương đối thấp không lợi cho sự hình thànhchất kết tủa canxi

Bảng 3 Acid hữu cơ trong nước mía hỗn hợp

Tên acid Tối thiểu Tính theo chất khô, % Tối đa Trung bình

2,060,310,250,160,130,080,050,04

1,540,180,120,110,050,040,02

< 0,02Acid không có lợi cho quá trình sản xuất vì làm tăng phản ứng chuyển hóađường do có nhiều [H+] Trong quá trình sản xuất có thể loại acid bằng cách tạo muốikết tủa

1.5.3.3 Chất béo và sáp mía

Hàm lượng chất béo và sáp mía trong nước mía và trong cây mía phụ thuộc vàogiống mía, điều kiện sinh trưởng và điều kiện ép mía mà có sự biến đổi nhiều Tổnglượng chất béo (lipids) có trong cây mía từ 0,4 - 0,6% Sáp mía tồn tại bề ngoài củathân cây mía Ở nhiệt độ thường sáp dễ tan trong các dung môi như: hidrocacbuathơm, este dầu hỏa, ancol và axeton Trong sản xuất đường mía, gần 60 - 80% sáp theo

bã mía, phần còn lại tồn tại trong bùn lọc

Chất béo tồn tại trong tổ chức tế bào bên trong thân cây mía

Qua nhiều lần ép, chất béo và sáp trong mía gần một nửa đi vào nước mía.Thành phần chủ yếu chất béo và sáp không hòa tan trong nước, nhưng có một phần cókhả năng hình thành dung dịch đục mà phân bố trong dung dịch, đặc biệt lúc khuấytrộn mãnh liệt hoặc nhiệt độ dung dịch vượt qua điểm nóng chảy, có thể hình thànhdung dịch "sữa" đục tương đối ổn định

Lúc làm sạch nước mía, đại bộ phận chất béo và sáp tùy thuộc sự ngưng kết củaanbumin mà hình thành chất kết tủa Theo nghiên cứu của Bardorf, chất béo và sáp

qua làm sạch bằng phương pháp vôi có thể loại khoảng 90% vẫn còn một ít tồn tạitrong nước mía trong Chất béo có thể dính trên bề mặt vải lọc, trở ngại lọc nước mía.

1.5.3.4 Chất vô cơ

Trong nước mía có nhiều loại chất vô cơ, hơn nữa số lượng tương đối lớn,thành phần cụ thể chủ yếu quyết định bởi thổ nhưỡng, trồng mía, phân bón, điều kiệncanh tác

Chất vô cơ trong nước mía, ngoài acid photphoric (H3PO4) có lợi cho quá trìnhlàm sạch, còn lại đều là thành phần có hại Canxi, Mg, SO3, acid xilic v.v là thànhphần chủ yếu đóng cặn ở thiết bị K, Cl là nguyên nhân chủ yếu hình thành mật cuối

Bảng 4 Thành phần vô cơ trong nước mía, mật chè và mật đường

(Cane Sugar Handbook 12th)

P2O5 0,01 - 0,40 0,02 - 0,08 0,01 - 0,02 0,07 - 0,14

Fe2O3 0,06 - 0,14 0,01 - 0,03 0,07 - 0,01 0,04 - 0,07Trosunfat 3,6 - 4,4 2,8 - 3,9 3,1 - 6,5 12,0 - 19,0Tro dẫn điện 3,4 - 4,4 3,7 - 4,5 3,9 - 4,7 14,2 - 17,7Theo số liệu phân tích của Viện nghiên cứu mía, hàm lượng chất vô cơ chủ yếunhư bảng 5

B ng 5 Th nh ph n ch t vô c c a n ảng 5 Thành phần chất vô cơ của nước mía nguyên (mg/Kg Bx) ành phần chất vô cơ của nước mía nguyên (mg/Kg Bx) ần chất vô cơ của nước mía nguyên (mg/Kg Bx) ất vô cơ của nước mía nguyên (mg/Kg Bx) ơ của nước mía nguyên (mg/Kg Bx) ủa nước mía nguyên (mg/Kg Bx) ước mía nguyên (mg/Kg Bx) c mía nguyên (mg/Kg Bx)

Ở ion dương, hàm lượng lớn nhất là K, kế đến Ca, Mg Còn lại như Na, Cu, Zn,

Pb hàm lượng không nhiều, không đến 30 (mg/KgBx) Ở ion âm, nhiều nhất là gốcsunfat, silic và Cl

a Trong nước mía có một lượng lớn gốc acid sunfuric Nó là thành phần chủyếu của sự đóng cặn, vì sunfat canxi hòa tan trong dung dịch nhưng về sau bốc hơi vànấu đường nồng độ đặc thì trích ra làm đục mật chè và đóng cặn ở thiết bị

b K2O, Na2O hầu như hòa tan trong nước, do đó lúc làm sạch nước mía khóloại đi, ảnh hưởng đến sản xuất đường và nguyên nhân tạo mật cuối.

c Acid xilic: Acid xilic có tương đối nhiều trong nước mía và tồn tại ở trạngthái keo Trong sản xuất đường nó được coi là một loại chất không đường chủ yếu cóhại

Trong thiết bị bốc hơi, acid xilic tạo cặn rất khó loại trừ Trong nấu đường, acidxilic tích tụ trên bề mặt tinh thể đường ảnh hưởng chất lượng sản phẩm

d P2O5: Hàm lượng P2O5 trong nước mía rất có ý nghĩa cho làm sạch nước mía.Chất kết tủa Ca3(PO4)2 có thể hấp phụ acid xilic, muối sắt hòa tan, chất không đườngchứa nitơ, chất béo v.v Thường hàm lượng P2O5 trong nước mía đạt 350 - 450 ppmcho hiệu quả làm sạch tốt Lúc hàm lượng P2O5 quá thấp có thể tạo muối photphat cótính hòa tan

Pectin không hoà tan trong nước lạnh, hoà tan trong nước nóng Lúc gia vôinước mía đạt pH = 8,8 có thể làm đại bộ phận pectin kết lắng

Do pectin tồn tại trong thành tế bào, do đó hàm lượgn pectin trong nước quyếtđịnh chủ yếu đến độ nhớt của nước mía Trong môi trường acid mạnh hoặc môi trườngkiềm, đặc biệt lúc nhiệt độ cao, pectin phân huỷ và hoà tan trong nước Pectin có thểlàm cho độ hoà tan của đường saccarose tăng lên và nâng cao độ nhớt của nước mía vàmật chè

1.5.3.6 Chất màu

Vật chất có màu có trong bản thân cây mía và trong quá trình ép mía tạo nướcmía hỗn hợp Ngoài ra, trong quá trình sản xuất, sản sinh một số chất màu mới do kếtquả phản ứng hóa học giữa các chất không đường và tuy hàm lượng rất nhỏ nhưngcường độ màu ảnh hưởng rất nhiều đến chất lượng nước mía và ngoại hình của đườngcát trắng.

a, Chất màu có trong cây mía

Diệp lục tố có trong bản thân cây mía gồm diệp lục tố a: C55H72O5N4Mg và diệplục tố b: C55H70O4N4Mg, xantophil(C40H55O2) và caroten (C40H56) … Trong nước míachúng kết hợp với các loại chất béo tồn tại phân tán thành những hạt huyền phù Khigia nhiệt nước mía ngưng kết với albumin Chúng cùng với các loại vật chất nổi khácngưng kết Trong sản xuất đường, nếu xử lý làm sạch tốt, phần lớn bị loại và đi vàonước bùn Nếu làm sạch không tốt, nước mía trong bị đục, có một phần cùng các loạichất béo khác phân tán trong nước mía, ảnh hưởng không tốt đến sản xuất

b, Chất màu hình thành trong quá trình sản xuất

Trong tổ chức tế bào mía, có rất nhiều vật chất nguyên là không màu, nhưngcùng các hợp chất khác kết hợp, sau khi phản ứng hoặc phân hủy tạo thành chất màu,chủ yếu là poliphenol, hợp chất amin và caramel đường

Poliphenol kết hợp với sắt tạo thành hợp chất màu nâu đậm Acid amin kết hợpvới đường khử theo phản ứng Maillard tạo thành chất màu melanoidin có màu nâusẫm Ở nhiệt độ cao khoảng 2000C đường mất nước tạo thành dạng keo Chúng lànhững chất có hại cho sản xuất đường

CÂU HỎI ÔN TẬP CHƯƠNG 1

1 Hãy nêu sự phân loại mía? Đặc tính các giống mía ở nước ta?

2 Đặc điểm hình thái cây mía?

3 Nêu điều kiện thu hoạch và bảo quản mía?

4 Thành phần hóa học của cây mía và ảnh hưởng của chúng trong quá trìnhsản xuất đường?

CHƯƠNG 2 THU NHẬN VÀ LÀM SẠCH NƯỚC MÍA



2.1 Thu nhận nước mía

2.1.1 Thu nhận nước mía bằng phương pháp ép

nước mía loãng

nước mía

Loại cám mía vụn, cám mía

nước mía hỗn hợp

xử lý làm sạch

2.1.1.1 Nguyên lý

Sử dụng lực cơ học để xé, ép dập thân cây mía nhằm phá vỡ các tế bào để lấytriệt để lượng nước mía bên trong

Ép mía được chia thành các giai đoạn nhỏ như sau:

- Vận chuyển, cấp mía vào máy ép

- Xử lý mía trước khi ép

- Ép dập

- Ép kiệt nhiều lần

2.1.1.2 Vận chuyển và cấp mía vào máy ép

Đối với các nhà máy lớn, việc vận chuyển và cấp mía cho máy ép có tầm quantrọng đặc biệt, vì nó góp phần làm giảm tổn hao đường trong mía, bảo đảm cho sảnxuất liên tục, giữ vững công suất nhà máy, nâng cao hiệu suất ép và tổng lượng thu hồiđường

Ở đây chỉ đề cập tới việc vận chuyển trong nhà máy Mía vận chuyển từ ruộng

về bằng hệ thống đường sắt, đường thuỷ hoặc đường bộ, được tập kết trên bãi rộng.Mía từ bãi chuyển dần vào để ép Thông thường sử dụng các phương tiện sau đây: cầncẩu hoặc xe goòng, băng xả mía, máy cào và băng chuyền mía

a Cần cẩu

Hiện nay dùng loại cần cẩu di động và cần cẩu cố định Phạm vi hoạt động củacần cẩu tuỳ thuộc vào chiều dài và góc quay cho phép của cần, thường dùng loại quayđược 3600C.

b Xe goòng

Xe goòng là phương tiện phổ biến dùng để vận chuyển mía trên bãi đến băngchuyền mía Xe goòng này là loại goòng trống, mía xếp ngang và được chắn bằng haithành dốc của xe

e Máy cào mía

Nguyên lý hoạt động của máy cào mía cũng tương tự như người kéo rơm rạbằng cào Bộ phận chủ yếu của máy là cần cào

f Băng chuyền mía

Mía được chuyển vào máy ép nhờ băng chuyền kiểu mắt xích Hiện nay thườngdùng 2 kiểu:

- Chạy một băng dài, băng chia làm hai phần: phần bằng và phần nghiêng Phầnnghiêng có góc nghiêng từ 170- 210

- Chạy hai băng ngắn, mía từ băng trước đổ xuống băng sau để lật lớp mía trênbăng Sau khi đã qua dao băm lần thứ nhất, lớp mía tiếp tục được qua dao băm lần thứhai đặt trên băng sau Như vậy, mía được băm triệt để hơn

Bề rộng của băng bằng chiều dài của các trục ép mía Tốc độ của băng chuyềnmía có thể điều khiển tăng giảm được

2.1.1.3 Xử lý mía trước khi ép

Mục đích: băm, xé nhỏ mía để tạo điều kiện cho quá trình ép dễ dàng hơn,nâng cao năng suất và hiệu suất ép Hệ thống xử lý mía trước khi ép bao gồm các quátrình sau:

 San bằng mía: Do đưa xuống băng tải, mía ở trạng thái lộn xộn, khôngđồng đều, do đó cần phải san bằng lớp mía trên băng tải, đảm bảo độ đồng đều của lớpmía, tăng mật độ mía

 Xé mía: Mía được băm thành từng mảnh nhỏ nhằm phá vỡ lớp vỏ cứng củacây mía làm tế bào mía lộ ra, đồng thời san mía thành lớp ổn định trên băng tải vànâng cao mật độ mía trên băng tải Nhờ vậy:

- Nâng cao năng suất ép

- Nâng cao hiệu suất ép mía

 Đánh tơi: Sau khi qua máy băm, lượng mía chưa được băm nhỏ còn nhiềunên chúng cần phải qua máy đánh tơi để phá vỡ hơn nữa tổ chức tế bào của cây mía,

và làm tăng mật

 độ mía đưa vào máy ép Nếu dùng máy đánh tơi, hiệu suất ép có thể tăngkhoảng 1%

 Các thiết bị xử lý mía thông dụng: máy san bằng, máy xé, máy đánh tơi

 Máy san bằng: Máy gồm 1 trục quay có từ 24 đến 32 cánh cong bằng kimloại, được lắp trên mặt băng ở đoạn bằng, quay ngược chiều với chiều băng mía đi.Khi máy quay sẽ lùa mía đi dọc theo băng tải

 Máy băm (chặt): Hiện nay hầu hết ở các công đoạn ép của các nhà máyđường mía đều dùng máy băm mía

Máy băm cây mía thành những mảnh nhỏ, phá vỡ các tế bào mía, san mía thànhlớp dày ổn định trên băng, nâng cao mật độ mía trên băng từ 125 – 150 kg/m3 Vì vậy,khi lắp máy băm để xử lý mía, có những tác dụng chính như sau:

- Nâng cao năng suất ép, do san mía thành lớp dày đồng đều, mía dễ được kéovào máy ép không bị trượt, nghẹn;

- Nâng cao hiệu suất ép, do vỏ cứng đã được xẻ nhỏ, tế bào mía bị phá vỡ, lực

ép được phân bố đều trên mọi điểm nên máy ép làm việc ổn định và luôn đầy tải, nướcmía chảy ra dễ dàng

Máy băm gồm một trục lớn lồng cố định vào các tấm đĩa có khe để lắp lưỡi daođược đỡ trên hai đầu bằng ổ bi Trên mỗi đĩa, lưỡi dao được lắp đối nhau và cân bằngtrọng lượng

Khoảng cách giữa các lưỡi dao kề nhau thường là 50 mm; tuy vậy, cũng có mộtvài nơi giảm xuống tới dưới 30 mm

Hình 7: Máy chặt mía

 Máy đánh tơi: Sau khi qua máy băm thành lớp, còn nhiều cây mía chưađược băm nhỏ, cần được xé và đánh tơi ra để mía vào máy ép dễ dàng hơn, hiệu suất

ép sẽ tăng lên Do đó người ta đã sử dụng thêm máy đánh tơi để giải quyết vấn đề đó.Nếu dùng máy đánh tơi hiệu suất ép có thể tăng được khoảng 1%

Hình 8: Máy đập tơi kiểu búa

2.1.1.4 Ép mía

 Ép dập: có tác dụng ép sơ bộ, vừa lấy một phần nước mía ra ngoài, vừa làmcho thân cây mía dập vụn hơn, thu nhỏ thể tích lớp mía nhằm tăng năng suất và hiệusuất ép

 Ép kiệt: mục đích là lấy kiệt nước mía có trong thân cây mía Để nâng caohiệu suất thu hồi, có thể kết hợp ép với phương pháp thẩm thấu hoặc khuếch tán

 Thông thường trong dàn ép, người ta thường bố trí 4 - 5 bộ máy ép 3 trục.Ngoài ra người ta cũng dùng máy ép 4 trục nhưng ít hơn Cấu tạo của máy ép 3 trục cơbản gồm những bộ phận sau:

 Giá máy (bệ máy): Là bộ khung chịu lực rất lớn, khoảng 3500- 7000 at,thường được đúc bằng thép, trên đó lắp tất cả các chi tiết của máy Giá máy được gắnchặt bằng bu lông xuống đất

 Trục ép: Gồm có lõi trục bằng thép, một đầu gắn một bánh xe để truyềnchuyển động, lồng chặt trong áo trục bằng gang đặc biệt Thường một máy ép có 3 trục

ép (trục trên, trục trước và trục sau) Một trục nạp liệu cưỡng bức có đường kính bằng

½ trục khác Trên trục có bố trí răng và rãnh thoát nước mía

 Bộ gối đỡ trục và bộ điều chỉnh vị trí lắp trục: Máy ép là loại thiết bị làmviệc nặng, trục quay với tốc độ chậm, nên hầu hết không đỡ trục bằng bi mà dùng cácgối đỡ có đường dẫn nước làm nguội và được lót bằng vòng lót kim loại mềm (đồng)

có rãnh dẫn dầu bôi trơn thường xuyên

 Bộ phận nén tạo áp lực trục đỉnh: Bộ phận này còn được gọi là bình tụ sức,tạo ra lực nén trên trục đỉnh, tăng khả năng lấy nước mía

 Tấm dẫn mía (lược đáy) và các lược khác: Tấm dẫn mía được lắp trên giámáy, nằm giữa hai trục dưới Mía ép từ miệng trước được chuyển sang miệng sau nhờtấm dẫn mía Tấm dẫn mía phải dày vì nó chịu một lực nén nhất định và có độ congmặt lược thích hợp để dẫn mía dễ dàng.

Hình 9 Máy ép 3 trục

1 - Nắp đỉnh; 2 - Giá máy; 3 - Má bên; 4 - Trục ép; 5 - Dao thoát nước mía; 6 - Mángnước mía; 7 - Kết cấu lược đáy; 8 - Gối trục; 9 - Lò xo điều chỉnh; 10 - Kết cấu lược sau

2.1.1.5 Phân ly nước mía

 Mục đích: loại bã ra khỏi nước mía trước khi đưa vào công đoạn làm sạch

 Thiết bị sử dụng: gồm các loại sàng như sàng cong, sàng rung Nước míachảy tràn trên bề mặt sàng, bã được giữ lại ở phía trên, nước mía trong chảy qua lỗsàng về thùng chứa, chuẩn bị đưa qua công đoạn xử lý khác

2.1.1.6 Các yếu tố ảnh hưởng đến năng suất ép

 Khái niệm: năng suất của một hệ máy ép là số tấn mía ép được trong mộtđơn vị thời gian, với hiệu suất ép nhất định Đơn vị: tấn mía cây/ngày hoặc tấn míacây/giờ

 Tốc độ và kích thước trục ép: tỷ lệ thuận với năng suất ép Trục có kíchthước dài và đường kính lớn sẽ làm tăng diện tích ép và tăng năng suất ép Tốc độ trục

ép càng cao thì năng suất càng tăng, tuy nhiên tốn kém nhiều chi phí động lực, giảm

độ bền thiết bị nên ta cần phải khống chế tốc độ một cách hợp lý

 Cơ cấu lắp máy ép: để tăng khả năng nạp liệu, nên bố trí cơ cấu nạp liệu từphía trên và điều chỉnh vị trí lược đáy, cửa nạp và cửa thoát một cách hợp lý giúp chonguyên liệu có thể di chuyển dễ dàng.

Năng suất ép: dùng công thức của Hugot

f

N LD D n 06 , 0 1 n ' C 9 , 0 C

f: % xơ trong mía

2.1.1.7 Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất ép

Lượng saccarose trong nước mía hỗn hợp

Hiệu suất ép = - x 100

Lượng saccarose trong cây mía

Đây là thông số đánh giá khả năng làm việc của phân xưởng ép Thông thườnghiệu suất ép khoảng 92 – 96%

Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất ép

 Xử lý mía trước khi ép: Mía được xử lý tốt, mức độ xé, phá vỡ tế bào tạođiều kiện thuận lợi cho quá trình thẩm thấu và thu hồi đường Ngoài ra độ tơi cao sẽlàm giảm độ đàn hồi, độ cứng của bã giúp quá trình nén thực hiện dễ dàng hơn

 Lực nén trục: tỷ lệ thuận với hiệu suất ép, nhưng lại tỷ lệ nghịch với năngsuất ép Lực nén trục trong khoảng 196 – 245.105N/m là đảm bảo kinh tế nhất

 Số trục ép: tỷ lệ thuận với hiệu suất ép, nhưng chỉ có ý nghĩa trong khoảng 2– 15 bộ trục

 Nước thẩm thấu: sử dụng nước thẩm thấu càng nhiều thì hiệu suất ép càngtăng lên, tuy nhiên phải chú ý đến quá trình thoát nước

 Khống chế miệng nạp và miệng thoát để chiều dày lớp mía hợp lý, thoátnước dễ dàng Ở trục trước và trục sau gia công rãnh thoát nước, tùy sức bền cho phép

mà khoét rãnh nông hay sâu và tiết diện ngang lớn hay nhỏ, vừa thoát nước hiệu quả

mà vẫn đảm bảo yêu cầu kỹ thuật

- Tổng hiệu suất thu hồi thấp Tuy tiêu thụ một công suất đáng kể nhưng trong

bã mía vẫn còn một lượng mía nhất định không khai thác được bằng phương pháp ép

Do đó, hiệu suất ép chỉ đạt tối đa 97% trong lúc đó, hiệu suất khuếch tán có thể đạt 98

và tiến tới giới hạn khi còn 55% là xơ Khi ép khô, mức thu hồi đường giảm 10%.Trong quá trình thẩm thấu, sử dụng nước lã hoặc nước mía để pha loãng lượng đườngcòn sót lại bên trong tế bào Tuy độ khô của bã mía không cao lên nhưng hàm lượngđường sót trong bã giảm đi nhiều

Chỉ dùng nước nóng phun ngay vào bã khi ra khỏi miệng ép (trừ máy ép cuốicùng), do đó khả năng lấy đường từ mía là rất cao

Tuy nhiên lượng nước thẩm thấu đưa vào lớn, nước mía hỗn hợp bị pha loãng,dẫn đến khó khăn cho quá trình bốc hơi như: tiêu hao nhiều năng lượng, thời gian bốchơi kéo dài, đồng thời làm cho một lượng lớn đường bị chuyển hoá và phân hủy

nước mía hỗn hợp

bã

nướcnước

nướcmía

Hình 10 Sơ đồ phương pháp ép thẩm thấu đơn

 Phương pháp ép thẩm thấu kép

Đây là phương pháp có dùng nước mía pha loãng làm nước thẩm thấu, thườngđược áp dụng cho hệ thống ép ở các nhà máy có 4 máy ép Đối với phương pháp này,nước nóng được phun vào bã khi ra khỏi miệng ép của máy ép thứ 3, nước mía loãng

ép ra từ máy 4 được bơm trở lại làm nước thẩm thấu cho bã ra khỏi máy ép thứ 2,nước mía loãng ép ra từ máy ép thứ 3 được bơm trở lại làm nước thẩm thấu cho bã ra

ở máy ép thứ nhất Nước mía lấy ra từ máy 1 và máy 2 được tập trung lại thành nướcmía hỗn hợp

Áp dụng ở các nhà máy có từ 5 máy ép trở lên, và nâng công suất ép

2.1.2.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình thẩm thấu

thấu, giảm độ đàn hồi của tế bào và xơ mía, làm tăng chuyển động các phân tử giúpquá trình hòa tan tốt hơn Tuy nhiên nhiệt độ cao sẽ làm nguyên liệu bị trương nở gâykhó khăn khi nạp liệu Bên cạnh đó, nhiệt độ cao còn hòa tan một số chất khôngđường, gây khó khăn cho quá trình làm sạch Thông thường nhiệt độ nước thẩm thấu

là 45 – 47oC

phương thức thẩm thấu, thành phần xơ của nguyên liệu, hàm lượng đường… Sử dụngnước thẩm thấu nhiều sẽ làm tăng hiệu quả thẩm thấu, nhưng đưa một lượng nước từ

ngoài vào nhiều làm tổn hao năng lượng, chi phí cho quá trình bốc hơi và gây khókhăn khi nạp liệu Sử dụng nước thẩm thấu ít sẽ làm cho quá trình thẩm thấu trongkhối bã mía xảy ra không đều Nước thẩm thấu không hòa tan hết lượng đường còn sótlại trong tế bào, giảm hiệu suất thu hồi đường Thông thường lượng nước thẩm thấunằm trong khoảng 25 – 30% so với trọng lượng mía.

mía vừa ra khỏi máy ép, lúc đó tế bào bị phá vỡ còn chưa kịp hấp thụ không khí cànghấp thụ nước nóng hoặc nước mía loãng càng tốt Đồng thời để nước thẩm thấu và bãmía có thời gian tiếp xúc lâu

 C p n ấp nước thẩm thấu đều đặn ước thẩm thấu đều đặn c th m th u ẩm thấu đều đặn ấp nước thẩm thấu đều đặn đều đặn đặn u n : Phun nước thẩm thấu cần đều và có một áp

lực phun nhất định, làm cho lớp mía ở đáy băng tải trung gian cũng hấp thụ đượcnước, áp lực phun thường 2kg/ cm2

tơi, các tế bào mía dễ dàng hấp thu lượng nước thẩm thấu và hòa tan đường tốt hơn.Tuy nhiên nếu bã mía chứa nhiều vụn mía thì ảnh hưởng không tốt tới chất lượng củanước mía hỗn hợp

2.1.3 Thu nhận nước mía bằng phương pháp khuếch tán

2.1.3.1 Nguyên lý

Ngâm nguyên liệu trong nước sạch, lợi dụng sự chệnh lệch nồng độ đường giữanguyên liệu và môi trường bên ngoài, các phân tử đường sẽ khuếch tán từ bên trongnguyên liệu ra ngoài, hòa tan vào nước Sau một thời gian ta sẽ trích ly được phần lớnlượng đường có trong nguyên liệu

2.1.3.2 Phương pháp khuếch tán

Đối với phương pháp khuếch tán mía, thời gian khuếch tán lâu hơn Do nước mía

có nồng độ thấp tạo điều kiện tốt cho vi sinh vật phát triển Phương pháp khuếch tán bã,

do trải qua công đoạn ép sơ bộ thu được khoảng 65 – 70% tổng lượng đường có trongcây mía, nên rút ngắn thời gian khuếch tán và giảm tổn thất đường do vi sinh vật

Hình 13 Thu nhận nước mía bằng phương pháp khuếch tán

2.1.3.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình khuếch tán

a Độ xé tơi của mía

Từ định luật khuếch tán cho thấy lượng đường khuếch tán tỉ lệ với diện tích mặtcắt mía bị xé tơi và tỉ lệ nghịch với x F/x lớn nhỏ quyết định bởi hình thái xé tơi mía,tức độ xé tơi càng cao thì F càng lớn, x càng nhỏ, tức F/x có trị số càng lớn

b Nhiệt độ khuếch tán

Nâng cao nhiệt độ khuếch tán có tác dụng phá hoại của tế bào, giảm độ nhớtcủa nước khuếch tán, tăng nhanh phân tử đường khuếch tán và ức chế sự hoạt độngcủa vi sinh vật

Mía sau khi xử lý, mặc dầu hiệu quả xé tơi tương đối cao (máy đập tơiWalKers, Tongaat có độ xé tơi 90 - 91%) nhưng có một phần nguyên liệu mía (khoảng10%) vẫn không bị xé tơi, cũng cần nhờ tác dụng của nhiệt độ làm cho màng tế bàongưng kết để phân tử đường thông qua thành tế bào trích ra

Tác dụng của nhiệt độ là phá hoại hoạt tính tế bào mía, hiệu quả của nó phụthuộc vào nhiệt độ cao hay thấp, thời gian ngắn hay dài Nhiệt độ càng cao tác dụngcàng nhanh Từ quan sát thực nghiệm, khi nhiệt độ vượt quá 620C, chỉ cần một phút,hoạt tính tế bào mía không còn nữa

Thiết bị khuếch tánNước mới

Nước khuếch tán

Bốc hơi sơ bộ

Tách nước từ bã ướt

Nước épĐun nóng và gia vôi

Thiết bị đánh tơi

Máy ép

Nâng cao nhiệt độ còn có tác dụng ức chế vi sinh vật sinh trưởng, giảm tácdụng tổn thất đường, đó cũng là ưu điểm của phương pháp khuếch tán Nhưng dướimôi trường pH thấp, nhiệt độ cao dễ dàng tăng nhanh chuyển hóa đường saccarose,đồng thời chất không đường cũng khuếch tán ra dẫn đến giảm độ tinh khiết của nướcmía khuếch tán Ngoài ra, vụn bã mía chịu tác dụng của nhiệt trương nở, ảnh hưởngđến nghẹn trục ở giai đoạn ép nước từ bã khuếch tán.

c Hiệu suất lấy đường

Hiệu số nồng độ bình quân giữa bã mía và nước vào khuếch tán là động lựckhuếch tán phân tử đường Thao tác ngược chiều trong quá trình khuếch tán trên cơbản duy trì hiệu số nồng độ nhất định hơn nữa hiệu số bình quân đó so với thao tácthuận chiều lớn hơn và khuếch tán phân tử đường tương đối nhanh Do đó, trong sảnxuất thường dùng thao tác ngược chiều

Để nâng cao động lực trong quá trình khuếch tán, có lúc tăng lượng nước chovào khuếch tán cũng có tác dụng nâng cao hiệu suất lấy đường vì nước vào khuếch tán

và hiệu suất lấy đường có quan hệ tỉ lệ thuận Tùy theo hiệu suất lấy đường tăng lêndẫn đến nồng độ chất khô nước mía giảm xuống từ đó tăng gánh nặng cho công đoạnbốc hơi và điều đó cần chú ý trong vấn đề lợi dụng nhiệt năng Nước vào khuếch tánnếu như hợp lý để duy trì hiệu suất lấy đường trong khoảng 102 - 103% và có thể pháthuy tác dụng hỗn hợp, pha loãng, khuếch tán đảm bảo hiệu quả lấy đường tốt

d Thời gian khuếch tán

Dưới điều kiện nhất định, thời gian khuếch tán càng dài, lượng đường khuếchtán ra càng nhiều nhưng vượt quá hạn độ nhất định không tốt Xu hướng phát triển sảnxuất công nghiệp đường nên lấy lưu trình đơn giản, rút ngắn thời gian lưu nguyên liệulàm mục tiêu chỉ đạo sản xuất Nhưng thời gian quá ngắn, tiếp xúc nguyên liệu, dungdịch hỗn hợp không đầy đủ chưa có thể phát huy tác dụng pha loãng, không lợi cho lấyđường nhưng dài quá không lợi cho sản xuất, không kinh tế Theo kinh nghiệm, thờigian khuếch tán mía khoảng 35 phút và khuếch tán bã mía khoảng 20 phút

2.1.3.5 Ưu nhược điểm của phương pháp khuếch tán

3 Bã ướt ra từ thiết bị khuếch tán

4 Nước mới vào thiết bị

5 Nước mía khuếch tán ra

6 Van khống chế lưu lượng nước mía

7 Nước ép cuối bổ sung nước khuếch tán

8 Bộ phân hơi gia nhiệt

9 Van hơi do máy điều tiết khống chế

2.1.4 Vi sinh vật trong công đoạn thu nhận nước mía

Từ khi đốn chặt đến khi ép lấy nước, cây mía và nước mía tiếp xúc với nhiều hệ

vi sinh vật phức tạp

Nước mía có độ đường khoảng 10 – 14%, pH = 5 – 5,5, nhiệt độ 25oC, là môitrường thuận lợi cho vi sinh vật sinh trưởng nhanh chóng, hoạt động của chúng gây ranhững tác hại chủ yếu sau:

H×nh 14 ThiÕt bÞ khuÕch t¸n BMA

Hơi gia nhiệt

Sữa vôi

Hơi gia nhiệt Hơi gia nhiệt nước mới

nước mía đi

xử lý khuếch tán nước mía gia nước mía

nhiệt nước mía tuần hoàn nước rửa

nước ép

- Chuyển hoá và làm mất đường trong nước mía đồng thời sinh ra các tạpchất khác.

- Sinh ra các khối nhầy, dẻo gây mất cân bằng trong sản xuất như: nghẹt đườngống, van… làm tăng độ nhớt của dung dịch gây khó khăn cho công đoạn nấu đường vàkết tinh

- Làm sai số khi phân tích đường trên máy phân cực vì dextran tạo thành có hệ

số quay phải từ +1950 đến +2000

Các vi sinh vật thường gặp trong nước mía là:

- Leuconostoc: là loại sản sinh các khối nhầy bẩn

- Bacillus subtilis, Bacillus cereus, Bacillus mesentericus,…: tạo ra những bào

tử hiếu khí

- Micrococcus: loại không sinh bào tử hiếu khí

- Ngoài ra có khoảng 26 loại nấm men khác nhau, trong đó chủ yếu là loại

Saccharomyces.

Để hạn chế những tác hại của vi sinh vật gây ra trong công đoạn lấy nước mía

ta cần vệ sinh thường xuyên máy ép, băng chuyền, máng chứa…Thông thường saumỗi kỳ ngừng máy phải vệ sinh sạch sẽ các thiết bị, có thể dùng nước vôi loãng phunquét các bề mặt thiết bị tiếp xúc với mía, nhưng phải rửa sạch vôi trước khi cho máylàm việc trở lại

2.2 Làm sạch nước mía

2.2.1 Mục đích công đoạn làm sạch nước mía

2.2.1.1 Thành phần hỗn hợp nước mía sau khi ép

 Thông thường, nước mía hỗn hợp sau khi ép chứa khoảng 80- 86% nước,13-15% chất tan, độ tinh khiết khoảng 82- 85%, còn lại là chất không đường

 Trong các chất không đường, chất keo chiếm tỷ lệ đáng kể là 0.03- 0.05%.Thành phần này gây khó khăn cho quá trình sản xuất ở các công đoạn lọc, tách mật,kết tinh…

 Ngoài ra, các chất không đường còn làm tăng độ hòa tan của saccarose, làmtăng độ tinh khiết của mật cuối, gây tổn thất đường

 Bên cạnh đó, nước mía hỗn hợp có tính acid (pH = 5-5.5), sẽ gây nên hiệntượng chuyển hóa đường nên cần phải trung hòa nước mía

Bảng 6 Thành phần hoá học của hỗn hợp nước mía







0,120,070,210,01vếtvết

0,250,120,010,020,01vết0,070,02vết 74,5

2.2.1.2 Mục đích công đoạn làm sạch nước mía

 Loại bỏ tối đa những chất không đường ra khỏi nước mía hỗn hợp, nhất lànhững chất keo và những chất có hoạt tính bề mặt

 Giữ được hàm lượng saccarose tối đa đến mức cho phép

 Trung hòa nước mía hỗn hợp

 Loại bỏ những chất rắn dạng lơ lửng trong nước mía hỗn hợp

2.2.1.3 Các phương pháp làm sạch nước mía

 Có 4 phương pháp chính là dùng vôi, sulfit hóa, carbonat hóa, phosphat hóa

 Các phương pháp làm sạch đều bao gồm các công đoạn chung như đunnóng, trung hòa, lắng, lọc để loại chất không đường và giảm màu sắc của nước mía

 Phương pháp làm sạch tùy thuộc vào thành phần nguyên liệu mía và điềukiện sản xuất của từng nhà máy

2.2.2 Cơ sở lý thuyết của phương pháp làm sạch nước mía

Nước mía hỗn hợp là một hệ keo phức tạp Quá trình làm sạch chủ yếu dựavào lý thuyết hóa học của chất keo và liên quan mật thiết đến các vấn đề như pH, nhiệt

độ, chất điện ly, chất trao đổi ion

2.2.2.1 Đặc tính chất keo và tác dụng hấp phụ của chất điện ly

a, Đặc tớnh chất keo

 Chất keo trong nước mớa hỗn hợp chủ yếu là keo mang điện tớch õm, chialàm hai loại: keo ưa nước và keo khụng ưa nước Nhưng phần lớn chất keo trong nướcmớa đều cú tớnh ưa nước ở cỏc mức độ khỏc nhau

 Do cỏc hạt keo đều mang điện tớch nờn khi điều chỉnh pH để làm trung hũađiện tớch của hạt keo cú thể làm thay đổi điện thế để hạt keo bị hỳt lại với nhau, tạothành những hạt lớn hơn và tập hợp lại thành mảng nhỏ

 Giỏ trị pH để keo bị kết vún lại được gọi là pH đẳng điện của hạt keo

b, Tỏc dụng hấp phụ của chất điện ly để loại bỏ chất khụng đường

 Sử dụng cỏc chất hấp phụ (cú thể một hay nhiều chất điện ly) như nhũ vụi,

SO2, P2O5, CO2 để tạo thành những chất lắng đọng thể rắn như CaSO3, CaCO3,

Ca3(PO4)2

 Bề mặt của những chất kết tủa này cú khả năng hỳt cỏc tạp chất phi đườngtrong nước mớa hỗn hợp nhằm khử cỏc tạp chất này

 Cỏc yếu tố ảnh hưởng đến quỏ trỡnh hấp phụ: số lượng chất hấp phụ và pH

2.2.2.2 Cỏc yếu tố húa học ảnh hưởng đến quỏ trỡnh làm sạch

a, Tỏc dụng của pH

Trong quỏ trỡnh làm sạch, pH là một thụng số quan trọng cú ảnh hưởng rất lớnđến hiệu quả làm sạch Nếu khống chế pH khụng tốt sẽ dẫn đến quỏ trỡnh chuyển húa

và phõn hủy đường saccarose, làm tổn thất đường và tăng màu sắc của sản phẩm

Tỏc dụng của pH trong cỏc quỏ trỡnh sau:

 Ngưng kết chất keo:

Trong nước mớa hỗn hợp bao gồm cỏc loại keo ưa nước như:

- Keo ưa nước nhiều: protein, pentosan, pectin

- Keo ưa nước ớt: sắc tố, sỏp, chất bộo…

- Cỏc loại keo nhớt và ưa nước do vi sinh vật sinh ra như glucosen, levulozanKeo trong nước mớa chỉ tồn tại ở trạng thỏi ổn định khi nú mang điện tớch hay

cú lớp nước bao bọc bờn ngoài Khi pH mụi trường thay đổi, keo hấp phụ chất điện ly

và trung hũa về điện, mất trạng thỏi ổn định và ngưng kết

ở trị số pH làm chất keo ngng kết gọi pH đẳng điện Điểm đẳng điện của chấtkeo khác nhau (pH albumin = 4,6 - 4,9; pH asparagin = 3,0 )

ở pH đẳng điện, đối với keo ưa nước và keo khụng ưa nước sản sinh tỏc dụngtrung hũa điện và theo sơ đồ sau (hỡnh 16)