Công nghệ sản xuất đường
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP HCM KHOA KỸ THUẬT HĨA HỌC BM: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM Đề tài: ĐƯỜNG MÍA ( SACCHAROSE ) GVHD : Tôn Nữ Minh Nguyệt SV thực hiện : Lớp: HC07TP 1. Trương Vĩnh Lộc 2. Đặng Minh Đạt 3. Nguyễn Phan Duy Nguyên Thời gian thực hiện: tuần thứ 7 ( 15-10-08), HKI, 2008-2009 MỤC LỤC : I. Thành phần hóa học đường mía II. Saccharose Công thức hóa học Tính chất vật lý Tính chất hóa học III. Ứng dụng của saccharose trong thực phẩm IV. Sản xuất đường Cây mía có nguồn gốc từ Ấn Độ và ngày nay đã trở thành một trong những cây công nghiệp quan trọng trên thế giới . Mía được trồng nhiều ở châu Mỹ và châu Á. Các nước trồng nhiều miá là :CuBa,Brazil,Ấn Độ,Trung Quốc … Trên thế giới có hơn 105 nước sản xuất đường . Nhà máy đường mía lớn nhất thế giới có công suất : 30000 tấn /ngày. Lượng tiêu thụ bình quân trên thế giới : 22kg/người /năm I.Thành phần hóa học đường mía: A) Đường Saccharose B) Các chất không đường : a) Các acid hữu cơ : - Mía chứa các loại acid như : oxalic, sucxinic, tannin… - Hàm lượng trong mía thấp : 0.1-0.15% b) Đường khử : - Hàm lượng :1.3 – 3 % so với nồng độ chất khô . c) Chất béo : - Chủ yếu là sáp. Sáp tạo thành một lớp bao bọc ngoài cây mía.Trong công nghệ sản xuất đường gần 60-80% sáp theo bã mía ra ngoài, phần còn lại tồn tại trong bùn lọc . d) Chất không đường chứa Nitơ - Nó chiếm khoảng 0.4% khối lượng : amid, albumin, acid amin e) Các hợp chất dạng lơ lửng, nổi - Chất xơ, chất keo, chất nhựa, tinh bột . - Các chất này ảnh hưởng nhiều đến sự biến màu của nước mía, được tách ra khởi nước mía bằng nhiều phương pháp. f) Các chất vô cơ : - Gồm các chất: K 2 O, Na 2 O, MgO, CaO… Thành phần % Thành phần % Đường Saccharose Glucose Fructose Xơ Cellulose Pentozan Araban Linhin Chất chứa nitơ Protein 12 0.9 0.5 5.5 2.0 0.5 2.0 0.12 Amide Acid amin Acid nitric Chất béo và sáp Pectin Acid tự do (succinic, malic) Acid kết hợp Chất vô cơ Nước 0.07 0.21 0.01 0.2 0.2 0.08 0.12 0.5 74.5 Thành phần hóa học của nước mía trong cây mía II.SACCHAROSE Saccarozơ là loại đường phổ biến nhất, có trong nhiều loại thực vật. Saccarozơ có nhiều nhất trong cây mía, củ cải đường, cây thốt nốt. CTPT: C 12 H 22 O 11 CTCT: Phân tử saccarozơ được cấu tạo bởi một gốc α –glucozơ và một gốc β -fructozơ. Hai gốc này liên kết với nhau ở nguyên tử C 1 của gốc glucozơ và nguyên tử C 2 của gốc fructozơ qua một nguyên tử oxi. Dạng cấu tạo mạch vòng của saccarozơ không có khả năng chuyển thành mạch hở. TÍNH CHẤT VẬT LÝ Bề ngoài Tinh thể rắn không màu, không mùi, vò ngọt Phân tử gam 342.29648 g/mol Tỷ trọng 1.55 g/cm3 Điểm nóng chảy 186- 188 oC Nhiệt dung riêng 0.9019 kj/kg.độ Độ hòa tan trong nước 204g/100g (20 oC) - Succharose là đường không khử - Độ nhớt dung dòch tăng theo nồng độ, giảm theo chiều tăng nhiệt độ. - Succharose ít tan trong rượu, tan tốt trong nước. Nước càng nóng, độ tan của saccarozơ càng tăng. Độ hòa tan của succharose tinh khiết Nhiệt độ oC Succharose(g)/nước (g) 60 2.89 65 3.06 70 3.25 75 3.46 80 3.69 85 3.94 90 4.2 TÍNH CH ẤT HĨA HỌC - Khơng có nhóm chức –CH=O nên khơng tham gia phản ứng tráng bạc ( hay khử Cu(OH) 2 ) - Dạng cấu tạo mạch vòng của saccharose khơng có khả năng chuyển thành dạng mạch hở - Trong phân tử có chứa nhiều nhóm hydroxyl nên có tính chất của rượu đa chức như glucose 1.Phản ứng thủy phân: -Khi thủy phân saccharose bằng acid hoặc enzyme invertase sẽ giải phóng glucose và fructose C 12 H 22 O 11 +H 2 O H + , t 0 C 6 H 12 O 6 + C 6 H 12 O 6 Saccharose (invertase) a-Glucose ß-Fructose ( Invertase là một loại enzym thủy phân saccharose được sử dụng khá phổ biến trong cơng nghiệp nước giải khát và bánh ngọt. Invertase có trong động thực vật, vi sinh vật và đặc biệt là nấm men có khả năng tổng hợp invertase cao.) 2.Phản ứng caramel -Phản ứng dehydrate hóa tại nhiệt độ nóng chảy của đường hay đun nóng dung dòch đường có xúc tác của acid hay kiềm. 3. Phản ứng với Cu(OH)2 ở nhiệt độ thường tạo dung dòch xanh thẫm. Tính chất tạo rượu đa chức. III. ỨNG DỤNG 1. Chức năng sinh học : Đường là nguồn cung cấp năng lượng chủ yếu trong cơ thể (4,2 kcal/g) Đường là nguồn cung cấp dinh dưỡng cần thiết cho cơ thể . 2. Đối với sản xuất : Đường là nguồn nguyên liệu quan trọng trong ngành công nghiệp thực phẩm : Trong công nghệ sản xuất bánh kẹo Trong công nghiệp chế biến các sản phẩm từ sữa Nước giải khát… IV.SẢN XUẤT ĐƯỜNG 1.NGUN LIỆU SẢN XUẤT: Các thực vật có hàm lượng đường cao thường dùng làm ngun liệu sản xuất như Mía đường: 10-12% Củ cải đường: 14- 18% Thốt nốt: 14-15% 2. QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT ĐƯỜNG TỪ MÍA Xử lý sơ bộ Ép,tách bã Gia vôi sơ bộ Gia nhiệt lần I Xông CO 2 lần 1 Lọc lần 1 Gia nhiệt lần II Xông CO 2 lần 2 Lọc lần 2 Xông SO 2 lần 1 Cô đặc Xông SO 2 lần 2 Lọc kiểm tra Cô đặc Ly tâm Hồi dung Bồi tinh Nấu đường B Ly tâm Bồi tinh Sấy Nước thẩm thấu Sữa vôi than hoạt tính Mía Cô đặc Ly tâm Bồi tinh Mật A Khí SO 2 Nước Khí CO 2 Sữa vôi Khí CO 2 Gia vôi Cacbonat hóa Lọc Trao đổi ion Bốc hơi Nấu đường R1 Trợ tinh chân không Ly tâm R1 Nấu đường R2 Trợ tinh chân không Ly tâm R2 Nấu đường R3 Trợ tinh chân không Ly tâm R3 Sấy Chứa vào cyclon Đóng bao Sản phẩm Đường B Đường C chưa sấy Mật ró Nấu đường A Mật B Bã Phương pháp để sản xuất đường từ mía gồm các giai đoạn chính sau : a. Mía được nghiền và ép,đồng thời phun nước vào để chiết lấy đường, b. Nước mía được đun nóng với một ít vơi tơi (khoảng vài phần nghìn) ở nhiệt độ khoảng để vơi làm kết của các axit hữu cơ và protit có lẫn trong nước mía,sau đó tác bỏ kết tủa . c. Tẩy màu nước đường bằng khí sunfurơ (có thể dùng natri hiđrosunfit ). d. Đun nóng nước đường ở nhiệt độ khoảng để kết tủa hồn tồn tác tạp chất.Lọc bỏ tồn bộ kết tủa đẻ thu lấy nước đường sạch và trong. e. Cơ đặc dung dịch nước đường ở áp suất thấp để tăng nồng độ đường,Làm lạnh,dùng máy li tâm để tách lấy đường kết tinh. Phần nước đường khơng thể kết tinh do còn lẫn tạp chất được gọi là rỉ đường,dùng để sản xuất rượu etylic. 3. CÁC SẢN PHẨM TỪ SACCHAROSE Đường kính, đường tán, đường phèn, đường phổi, đường thốt nốt… TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Hóa sinh cơng nghiệp, Lê Ngọc Tú và các tác giả khác, NXB KH&KT, Hà Nội, 1997 [2] Hóa học thực phẩm , Lê Ngọc Tú và các tác giả khác, NXB KH&KT, Hà Nội, 2001 [3] Giáo trình công nghệ sản xuất đường mía - Trần Mạnh Hùng. NXB Nông Nghiệp, Hà Nội 2000 [4] Thủy phân saccharose bằng invertase, Mai Ngọc Dũng, Tạp Chí Phát Triển KH&CN, Tập 10, Số 04 – 2007 [5] Các trang web tham khảo: http://www.h2vn.com/community/ http://www.google.com.vn http://vi.wikipedia.org/wiki/Saccharose . khát… IV.SẢN XUẤT ĐƯỜNG 1.NGUN LIỆU SẢN XUẤT: Các thực vật có hàm lượng đường cao thường dùng làm ngun liệu sản xuất như Mía đường: 10-12%. Đường là nguồn nguyên liệu quan trọng trong ngành công nghiệp thực phẩm : Trong công nghệ sản xuất bánh kẹo Trong công nghiệp chế biến các sản