tiểu luận môn công nghệ sản xuất đường bánh kẹo quy trình sản xuất đường phèn - đường phổi

 Kỹ thuật đường đã giới thiệu, một số còn lại phù hợp với kinh nghiệm cổtruyền của nhân dân, ta vẫn thấy trong kỹ thuật vẫn còn một số nguyên tắc làm ảnhhưởng đến chất lượng của đường c

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP HỒ CHÍ MINH VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC – THỰC PHẨM



ĐỀ TÀI:

GVHD:Th.s HỒ XUÂN HƯƠNG LỚP: ĐHTP5LT

BẢNG PHÂN CÔNG NHIỆM VỤ

Hồ Thị Mai Đường phổi… Đường mạch nha (2.4 – 2.6)

Nghề đường mật tập trung chủ yếu ở Trung và Nam Kỳ như Tây Ninh, Tuy Hòa, PhúYên, Quảng Nam, Quảng Ngãi Trong những năm 1939 – 1941 nghề làm đường mật pháttriển khá mạnh, hàng năm ta sản xuất khoảng 70.000 tấn đường, trong đó số đường do các nhàmáy của Pháp ở Tây Ninh, Tuy Hòa sản xuất là 22.000 tấn Như vậy các lò đường thủ côngcủa ta đã sản xuất hơn 2/3 tổng số đường sản xuất ra

Đường cát thủ công so với đường trắng của các nhà máy đường sản xuất ra rẻ hơn, đươctiêu thụ nhiều hơn Để hạn chế việc làm đường thủ công, 5-10-1942 Toàn quyền Đông Dương

đã ra nghị quyết quy định khu vực được sản xuất đường cát, nguyên tắc sản xuất và buôn bánđường Tiếp đó 3-10-1944 lại đưa ra một nghị định đặt thuế tiêu thụ đường nhằm đánh vàonghề sản xuất đường thủ công Kết quả là nhiều nông dân thôi trồng mía và nhiều lò đườngphải bỏ không sản xuất nữa Vì vậy, sản lượng đường năm 1944 chỉ còn 35.027 tấn (riêngQuảng Ngãi 22.290 tấn)

CHƯƠNG 1

KỸ THUẬT SẢN XUẤT CÁC LOẠI ĐƯỜNG CÁT THỦ CÔNG

KỸ THUẬT SẢN XUẤT ĐƯỜNG CÁT THỦ CÔNG HIỆN NAY

Tạp chất

1.1 QUI TRÌNH SẢN XUẤT ĐƯỜNG CÁT HÀ NAM

Thuyết minh qui trình công nghệ

Đổ dung dịch đường đã cô vào chõ, đổ đầy vào chõ làm 3 lần Khi thấy mặt chõ đườngđóng váng, đánh tan váng và trộn đều Làm như vậy 3 lần

Sau 24h, rút nút chõ để rỉ đường chảy lần xuống sành đặt dưới chõ

6 Phủ rơm, cạo đường, phơi nắng

Hai ngày sau, phủ rơm Rơm trước khi dùng phải được rửa sạch, ngâm nước 6h và đểráo nước; khi thấy rơm khô, lấy ra ngâm nước 2h, để ráo nước rồi phủ lại

Làm đi làm lại như vậy 3 lần trong khoảng thời gian 10 ngày Sau đó, cạo lấy lớp đườngtráng ở trên và đem phơi nắng là được đường thượng diện

Sau đó, phủ rơm lại như trên Rơm lần này và các lần sau dùng ít dần đi

Sau 3 ngày lại cạo lấy đường và phơi nắng

Làm đi làm lại như vậy 3 lần là lấy được hết đường Phẩm chất các lứa đường sau kémhơn đường thượng diện, màu sắc sẫm hơn

 Hiệu suất:

1000 kg mía sản xuất được 33,6 kg đường trắng (thượng diện), 17,5 kg đường vàng và

60 kg rỉ đường

1.2 QUI TRÌNH SẢN XUẤT ĐƯỜNG CÁT QUẢNG NGÃI

Thuyết minh qui trình công nghệ

8 Cào đường, loại tạp chất

Qua ngày sau, cào mặt đường trên chõ, loại hết “trái ké”, tức chất bẩn đóng trên mặtchõ Tráng mặt lại bằng nước đường mới thắng ngày hôm ấy

9 Phủ bùn

Để nguội, phủ bùn (bùn dùng ở đây la bùn hồ) Trước khi dùng, bùn được loại hết sỏi đá

và khuấy trộn thật nhuyễn Phủ một lớp bùn dầy chừng 4cm Rút nút chõ

1.3 CẢI TIẾN KỸ THUẬT SẢN XUẤT ĐƯỜNG THỦ CÔNG

Vì kỹ thuật sản xuất đường thủ công của ta còn nhiều nhược điểm, nên so với đường củacác nhà máy cơ khí, về hiệu suất cũng như phẩm chất, đường thủ công còn kém quá xa Vậy vấn đề cải tiến kỹ thuật sản xuất đường thủ công nhằm nâng cao hiệu suất và phẩmchất là một vấn đề cần nêu lên và phải có biện pháp giải quyết tích cực

 Kỹ thuật đường đã giới thiệu, một số còn lại phù hợp với kinh nghiệm cổtruyền của nhân dân, ta vẫn thấy trong kỹ thuật vẫn còn một số nguyên tắc làm ảnhhưởng đến chất lượng của đường có thể thực hiện được nhưng không cần phải có thiết

bị tối tân như:

 Dùng nước nóng thẩm thấu mía trong khi ép để rút được nhiều đường

 Hạn chế sự biến hóa của đường saccharose thành đường glucose bằng cách cho vôivào nước mía ngay trong thùng chứa

 Lựa chọn loại vôi tốt và bảo quản phẩm chất của nó trước khi dùng bằng cách cất vàothùng kín hoặc chế thành sữa vôi

 Tạo điều kiện để việc lắng trong nước mía thật tốt bằng cách gia vôi đúng mức, đểlắng đủ thời gian

 Lọc nước mía sau khi đã lắng trong để tăng cường việc loại tạp chất

 Dùng phương tiện khoa học để kiểm tra pH của nước mía trong giai đoạn gia vôi và

đô đặc của nước mía trong giai đoạn cô và thắng đường

CHƯƠNG 2 MỘT SỐ LOẠI ĐƯỜNG DÂN GIAN

2.1 ĐƯỜNG THẺ – TÁN – ĐƯỜNG THỐT NỐT

Đường thẻ, đường tán, đường thốt nốt (cũng ở dưới dạng thẻ hay tán) thuộc loại đườngkhối Sau khi làm bốc hơi và cô đặc tới khoảng 94 – 950 Bx, chỉ còn 6-5% nước (có thể xácđịnh cảm quan bằng cách cho vào nước, đường đóng lại thành viên, có cảm giác dòn cứng haysợi đường kéo dài thành sợi trong không khí là được) Người thợ đổ đường vào chảo để nguộiđồng thời khuấy đánh thật mạnh luôn tay Nhiệt độ càng giảm thì độ nhớt càng tăng, càng khóđánh hơn.Tới một mức khá sệt rồi, người thợ múc ra đem đổ vào khuôn Khi đã đổ vào khuônthì đường nguội mau, độ nhớt tăng vọt, đường biến thành thể rắn Tùy theo loại khuôn mà ta

có đường thẻ hay đường tán

 Đường tán : khuôn vuông hay hình móng trâu làm bằng tre chẻ mỏng kết thành

 Đường thẻ : đổ ra đệm lát phẳng, cứng lại thành lớp đường phẳng có chiều dàykhoảng 1 cm, sau đó dùng dao rạch ngang dọc để bẻ thành từng thẻ

 Đường thốt nốt : là loại đường lấy từ phát hoa của cây thốt nốt, một loại cây tương cậnvới cây dừa, cây cọ Sau khi trích chất ngọt ra người ta cũng đem đi cô đặc và nấu nhưnước mía, cuối cùng đổ khuôn thường là khuôn hình chén Loại đường này thường cómùi thơm đặc biệt của hoa

Như vậy, đường thẻ, tán là hỗn hợp gồm saccharose, đường khử, nước, chất phi đườngquến lại với nhau rồi cứng lại Trong thể rắn này saccharose chiếm đa số tuyệt đối và kết tinhthành những hạt rất mịn li ti Người ta phải ngăn chặn hiện tượng hóa cát khi saccharose cóđiều kiện kết tinh thành tinh thể trong đường thẻ, đường tán Mục đích của quá trình đổ rachảo để nguội và đánh khuấy nhằm tạo sự phân tán tối đa của nước, đường khử, và chất phiđường trong saccharose, không để cho saccharose có điều kiện kết tinh thành hạt to do sự đánhkhuấy tạo ra rất nhiều mầm tinh thể Khi sự kết tinh này xảy ra, đường thẻ tán dễ bị tơi mặt mẻ

ra thành bột

2.2 ĐƯỜNG MUỖNG

Ở miền trung nhất là Quảng Ngãi, từ lâu trong dân gian đã sản xuất, với trình độ rấthoàn chỉnh phù hợp với cơ sở vật chất và điều kiện thủ công, 3 loại đường thông dụng : đườngmuỗng, đường phèn, đường phổi

 Các loại đường này có những tính chất sau :

 Hợp với khẩu vị và thị hiếu tiêu thụ, sử dụng tiện trong nhiều trường hợp : nấu chè,làm bánh mứt, tiêu thụ trực tiếp (đường muỗng) dùng như bánh kẹo (đường phèn,đường phổi)

 Bảo quản được lâu và dễ dàng, thuận tiện về bao bì và chuyên chở, phân phối đi xa

 Hiệu suất thu hồi đường trong nước mía rất cao, tinh độ đạt được rất cao, ít mấtsaccharose trong mật rỉ so với đường cát sản xuất theo cách thủ công

 Thời gian chế biến kéo dài (đến 15 ngày đối với đường muỗng và 7 ngày đối vớiđường phèn) nên vốn luân chuyển để tồn trữ bán thành phẩm rất lớn

Sau đó chờ cứng mặt dùng vá khấy đánh để trộn và tạo nhiều mầm bằng cách đánh vánhiều lần

Ngày hôm sau khi đường đã nguội vá cứng lại người ta úp ngược muỗng để tháo đường

ra sau đó cho vào như cũ để tránh sau này khối đường dính vào muỗng không tháo ra được

Kế đó đổ một lớp bùn non dày chừng 3 -5 cm trên mặt đường Thường dùng bùn đáy aothật đồng nhất không lẫn rễ cây, cát đá Bùn cũng không được lẫn nước mặt hay lẫn đường.Mục đích của bùn để làm trắng đường trong giai đoạn rút mật và tránh khô mặt đường

 Rút mật

Trong giai đoạn rút mật, sau đó muỗng đường được để trên ui trong thời gian từ 12-15ngày Mật trong đường từ từ ngấm xuống đáy qua lỗ thoát nhỏ xuống ui và đường khô dần Nếu nấu đường quá đặc (độ Brix quá cao) mầm quá nhiều, hạt đường quá nhỏ, khốiđường cứng chặt và mật không thể ngấm xuống được Khi đó phải sửa bằng cách cho thêm ítnước lúc đường chưa đặc cứng hay đào trên mặt xuống một lỗ sâu vào khối đường rồi đổ mậtnon vào

Nếu nấu đường chưa đến đô đặc cần thiết, khối đường không thể cứng lại hay số đườngkết tinh sau khi rút mật sẽ ít hơn, muỗng nhẹ kí hơn

Nếu giai đoạn đánh khuấy tạo mầm không đủ, số mầm ít hạt đường sẽ to nhưng hiệusuất kết tinh thấp, lượng đường thu được cũng sẽ ít, muỗng nhẹ kí hơn

 Phơi khô

Sau khi mật đã rút được 12-15 ngày muỗng đường được trút ra và chặt thành 3 phần.Phần trên cùng trắng nhất, phần giữa ít trắng hơn, phần cuối muỗng còn ẩm mật Sau đó đemphơi cho khô hơn

Như vậy đường muỗng là loại đường có qua giai đoạn kết tinh khi cứng lại, khác vớiđường thẻ tán, không thực hiện giai đoạn kết tinh khi cứng lại Đường muỗng là đường khốigồm những tinh thể saccaroz thật nhỏ kết dính nhau và lớp mật ở giữa những tinh thể nàyđược rút đi mà không cần máy li tâm như đường cát

Hai khâu quan trọng trong qua trình biến chế đường muỗng là kết tinh và rút mật

 Hiệu suất

Hiệu suất kết tinh saccaroz trong đường muỗng rất cao, ước lượng trên 70% đường non Trongkhi đường cát tiểu thủ công nấu kết tinh một lần chỉ đạt tối đa 60% trong những điều kiện thậttốt, thường chỉ khoảng 40-50%

 Điểm đặc biệt khác trong sự chế biến đường muỗng

Giai đoạn rút mật có khả năng làm sạch và làm trắng các tinh thể đường Giai đoạn nàytương đương với khâu rửa lớp áo mật trên đường bổi để sản xuất đường trắng ngà của nhà

máy công nghiệp Có thể so sánh độ của đường dăm (đường muỗng) tương đương với tinh độcủa đường trắng ngà tuy nhiên trong quá trình biến chế biến đường dăm hoàn toàn thủ công Người ta còn đi xa hơn nữa trong phương pháp này bằng cách lấy đường dăm (phầngiữa) đem đi nấu và kết tinh lại cũng trong muỗng để được đường bông rất trắng (như bông).Đây là loại đường đã qua hai lần kết tinh, có tinh độ rất cao, xét một cách biểu kiến hay cảmquan có thể so sánh gần với đường lọc của nhà máy công nghiệp về mặt sử dụng trong dângian

 Một số điểm cần chú ý khi sản xuất đường muỗng

Ở giai đoạn rút mật, nếu kéo dài quá 20 ngày dễ bị “vò hơi” Lúc đó đường khó phơikhô, hơi chua, lớp da ngoài bị mềm, đường dễ mủn ra không cứng chắc Trường hợp này cóthể do tác động của vi sinh vật sinh ra các chất có tính acid khiến phản ứng thuỷ phânsacchacrose xảy ra trên các tinh thể đường làm cho các hạt đường rời nhau

Phần khác khả năng làm sạch và trắng đường trong giai đoạn rút mật có thể giải thích

do hiện tượng rửa lớp áo mật: khi mật rút xuống, nước trong bùn đổ trên mặt đường cũng rútxuống dưới và có tác động làm tan lớp áo mật bám quanh tinh thể đường, nhờ đó đường sạch

Nếu đổ bùn sớm quá sẽ bị hiện tượng “sượng mật”, mật sẽ trồi lên trên mặt

Cần lưu ý là chất bùn không lẫn vào với đường khi chế biến đường muỗng, và đườngmuỗng không hôi mùi bùn

Ngoài ra khi nấu đường muỗng, người ta thường cho già vôi hơn so với khi nấu đường

ly tâm, có thể nhằm cho sự kết tinh được thuận lợi hơn và giai đoạn rút mật ít bị trở đườnghơn

 Kết luận

Sản xuất đường muỗng là giải pháp thích hợp cho những nơi có cơ sở kỹ thuật kém Tạinhững vùng trồng mía nhiều mà điều kiện để chế biến đường cát không có (thiếu điện, thiếutrang bị) và khó chuyên chở đi xa, có thể sản xuất đường muỗng Phẩm chất của đường muỗnggần với đường cát nhất và hiệu suất kết tinh của đường muỗng cao hơn hiệu suất kết tinh củađường cát theo lối kết tinh tiểu thủ công nghiệp

2.3 ĐƯỜNG PHÈN

Đường phèn là những tinh thể đường lớn khoảng 1-3 cm, nặng 4-20g, được sản xuất từ

sự kết tinh trong những điều kiện thích hợp để các tinh thể phát triển thật lớn Đường phènthường được dùng như một loại kẹo hay sử dụng trong các toa thuốc cổ truyền ở nước ta cũngnhư ở nhiều nước châu Á như Nhật, Trung Hoa…

Ở miền trung nước ta, đường phèn được sản xuất theo phương pháp thủ công nghiệpbằng cách cho kết tinh trong lu, vại Ở Nhật sản xuất bằng máy trợ tinh và bằng phương phápbốc hơi chậm

 Điều kiện để kết tinh đường phèn

Để những tinh thể có thể phát triển lớn, tiến trình kết tinh đường phèn cần phải có nhữngđiều kiện sau đây :

Tạo mầm thật ít trong khối đường non: với cùng số lượng đường non nếu ít mầm tinhthể sẽ to, nếu nhiều mầm tinh thể sẽ nhỏ

Suốt trong thời gian kết tinh phải duy trì dịch đường sao cho độ quá bão hòa thấp(S=1,05 – 1,10) tức dịch đường không quá đặc để bảo đảm không có sự tạo thành mầm tinhthể mới và đường mầm không dính chùm

Thời gian phải dài vì số lượng mầm ít, vận tốc kết tinh chậm, cần thời gian để tinh thểphát triển to

Đường non phải có tinh độ thật cao (AP > 95) để các tinh thể có khả năng phát triển to

và có vận tốc phát triển đủ thích hợp cho sản xuất Khi tinh độ thấp, vận tốc kết tinh rất chậmkhó nuôi thành đường phèn

 Phương pháp sản xuất đường phèn

Có 3 phương pháp sản xuất đường phèn:

1 Sản xuất đường phèn trong lu, vại

Đường dăm hay đường cát nấu trên chảo với nước để hoà tan Lượng nước đổ vừa ngập,vớt bọt kỹ Lấy lòng trắng (và cả lòng đỏ trứng) quậy với mật ấm hay nước cho tan đều rồi đổvào lúc sôi thì chất albumin sẽ đông kết mang theo nhiều chất bẩn nổi lên trên mặt và được vớt

đi

Nấu dịch trong tới một nồng độ nhất định cho bởi kinh nghiệp người thợ khoảng 86-890

Bx, non hơn so với khi nấu đường cát (88-920 Bx)

Đổ đường chín vào lu vại hay khạp cách nhiệt tốt Thường dùng lu vại đã đập bể cố ý rồiráp lại, niền kỹ bằng dây và các đường nứt được dán lại bằng giấy với hồ bột, mục đích để saunày tháo đường phèn dễ hơn

Trong lu vại để vào rất nhiều những nan tre gấp lại và phân bố đều Mục đích của nan tre

là để các mầm tinh thể có thể phát sinh trên đó , sau đó bám vào đó và lớn lên, không bị rơilắng xuống đáy khạp Nhờ đó sự phân phối nồng độ dịch đường cho kết tinh sẽ khá đều trong

cả khạp Có khi người ta dùng dây chỉ thay vì nan tre nhưng nan tre là tiện hơn cả

Sau đó đem vại để vào chỗ yên tĩnh tránh rung chuyển, tiếng động, tránh gần đường xechạy, trường học, chợ búa Mục đích tránh sự kích thích tạo thành mầm tinh thể mới trongdịch đường khiến các tinh thể khó lớn lên Khối đường nguội dần, và các tinh thể lớn dần Sau một thời gian 7-15 ngày để nuôi tinh, các tinh thể đã phát triển đến mức tối đa nướccái xem như đã ở mức bão hoà, dốc ngược vại để mật chảy ra Thời gian dốc mật có thể kéodài cả ngày để mật có thời giờ chảy ra hết, tinh thể khô bớt Sau đó tháo vại ra, gỡ những viênđường phèn bám trêm những vỉ tre đem phơi khô

Thời gian hạ nhiệt độ để kết tinh được kéo dài Mục đích là khi kết tinh, nồng độ đườngtrong nước cái giảm, cần hạ nhiệt độ để nước cái vẫn duy trì ở mức bão hoà cần thiết (duy trìdịch trong vùng ổn định metastable zone) nếu hạ nhanh quá có nguy cơ lạc vào vùng quá bãohoà cao (labile) sinh ra những mầm tinh thể mới Để thời gian hạ nhiệt độ được dài, người tadùng lu vại có kích thước đủ lớn (>200 lít) để tỷ số diện tích chung quanh/thể tích nhỏ và nhưthế vận tốc phát nhiệt tỷ lệ với tỷ số ngày đủ nhỏ để hạ nhiệt độ chậm Hiệu suất kết tinh 40%.Mật đường phèn ngọt thanh có thể tiêu thụ trực tiếp

2 Sản xuất đường phèn dùng máy kết tinh

Người ta dùng máy kết tinh có trục nằm ngang Gồm một lớp vỏ hình chữ U bên trongchứa một thùng rộng hình trụ đóng kín gồm những tấm kim loại có đục lỗ cỡ 3 mm ghép lại,trên có cửa nắp để cho mầm tinh thể vào và trút lứa tinh thể ra Thùng hình trụ có thể quayquanh trục trung tâm, nằm ngang bên trong lớp vỏ bọc và hơi nước được dẫn vào lớp vỏ đểđiều khiển nhiệt độ

Mầm tinh thể được cho vào dung dịch đường có tinh độ cao 95AP, nồng độ 750Bx.Nhiệt độ duy trì ở 500C Độ quá bão hoà của dung dịch 1,05-1,15 Thời gian nuôi tinh mộttuần Hiệu suất thu hồi tinh thể 72% Dung dịch có thể bốc hơi trong vỏ chữ U khi thùng trònquay và có thể cho thêm dịch đường mới vào khi đang quay Vận tốc quay 1,5 vòng/phút Thùng chữ U chứa 2200 lít dịch 750Bx vào 720 kg mầm tinh thể mỗi tinh thể 1,5g cóđược do các cục đường phèn nhỏ của lần kết tinh trước

Phương pháp này cho đường phèn khá đều và to

3 Sản xuất đường phèn bằng cách bốc hơi chậm

Phương pháp này sản xuất đường phèn có kích thước không đều so với cách dùng máykết tinh Những mầm tinh thể được cho xuất hiện tự phát trong dịch đường và lớn lên do dịchđường bốc hơi thật chậm

Qui trình và thiết bị này được áp dụng trong một nhà máy ở Nhật

650ml dịch đường 690Bx được đổ vào hộp chứa hình khối chữ nhật cạn có tráng kẽm,kích thước 170mm rộng x 270mm dài x 30mm sâu Tám hộp như vậy được chồng lên nhauthành một bộ Có hai thanh gỗ nhỏ được chêm vào giữa các hộp để tăng khoảng trống giữachúng Cả bộ được bao phủ bằng bao giấy để kiểm soát sự bốc hơi quá nhanh Những bộ nàyđược đặt trên những kệ bằng gỗ Các cửa phòng được đóng kín và các chỗ hở được niêm vớigiấy hồ Người ta duy trì nhiệt độ trong phòng ở 500C bằng những ống nước nóng thiết lập ởsàn và bằng không khí từ dưới sàn thổi lên trần Nước trong dịch đường sẽ bay hơi dần dầnnhờ đó quá trình kết tinh được tiến hành