Làm sạch nước mía bằng phương pháp cacbonat hóa

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM SERMINA CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT ĐƯỜNG MÍA BÁNH KẸO CHỦ ĐỀ : Làm sạch nước mía bằng phương pháp cacbonat hóa GVHD : THÁI VĂN ĐỨC SVTH : Nhóm 6- LỚP 53TP1 Danh sách nhóm: Đào Thị Bích Phương (NT) Phạm Thị Sâm (NP) Nguyễn Thị Hồng Trang Nguyễn Thị Thu Hà Đào Thị Kim Thoa Nguyễn Thị Thu Huyền Nguyễn Thị Thanh Thư Trần Thị Thân MỤC LỤC I.TỔNG QUAN 1. Sự phát triển đường mía trên thế giới. 2. Giới thiệu về sự phát triển của nghành đường nước ta. 3. Vai trò của đường mía. 4. Quy trình sản xuất đường mía. II.LÀM SẠCH NƯỚC MÍA BẰNG PHƯƠNG PHÁP CACBONAT HÓA 1.Phương pháp thông CO 2 một lần. 2.Phương pháp xông CO 2 thông thường. 3.Phương pháp xông CO 2 vào chè trung gian. IV. KẾT LUẬN. V. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Sự phát triển công nghiệp đường mía trên thế giới. - Ấn độ là nước đầu tiên trên thế giới biết sản xuất đường từ mía.Váo khoảng năm 398 người ấn độ và trung quốc đã biết chế biến mật đương thành tinh thể.từ đó,kĩ thuật sản xuất đường phát triển sang Ba Tư, Ý,Bồ Đào Nha, đồng thời đưa việc tinh luyên đường thành ngành công nghệ mới. - Lúc đầu công nghiệp đường còn rất thô sơ,người ta ép mía bằng 2 trục gỗ đứng,lấy sức éo từ trâu bò,lắng trong bằng vôi, cô đặc ở chảo và kết tinh tự nhiên. - Công nghiệp đường tuy có từ lâu đời, nhưng 2 trăm năm gần đây mới được cơ khí hóa. Nhiều thiết bị quan trọng được phát minh từ thế kỉ 19 - Trong những năm gần đây ngành đường đã phát triển một cách nhanh chóng, vấn đề cơ khí hóa, liên tục hóa và tự đông hóa trên toàn bộ dây chuyền sản xuât được áp dụng rộng rãi trong các nhà máy đường. 2. Tình hình ngành đường mía của nước ta. - Nước ta là một nước có truyền thống sản xuất đường mía lâu đời. Các sản phẩm truyền thống: mật, đường phèn, đường thô, đường cát nâu, đường cát vàng. - Trong thời kì thực dân pháp chiếm đóng, nước ta chỉ có 2 nhà máy đường hiện đại: Hiệp Hòa ( miền nam ) và Tuy Hòa ( miền trung ) Theo thống kê, năm 1939, toàn bộ lượng đường mật tiêu thụ là 100000 tấn, trong đó nhập 1300 tấn, đường do các nhà máy đường cung cấp la 18000 tấn, còn lại hơn hơn 80000 tấn là do các lò đường sản xuất - Sau ngày hòa bình lập lại, công nghiệp đường hiện đại của nước ta đã bắt đầu phát triển. Trong những năm 1985-1960, chúng ta đã xây dựng 2 nhà máy đường hiện đại Việt Trì và Sông Lam ( 350 tấn mía/ ngày ) và nhà máy Vạn Điềm ( 1000 tấn mía/ ngày ). Chúng ta đã cải tiến tình trạng sản xuất lạc hậu của nền sản xuất thô sơ trước đây, đầu tư trang thiết bị, cải tiến quy trình công nghệ, quản lý kỹ thuật. - Chúng ta đã tiếp thu thêm một số nhà máy đường hiện đại ở miền nam như: nhà máy đường Quảng Ngãi ( 1500 tấn mía/ ngày ), Hiệp Hòa ( 1500 tấn mía/ ngày ), Bình Dương ( 1500 tấn mía/ ngày ), nhà máy đường Phan Rang ( 350 tấn mía/ ngày ) và hai nhà máy luyện đường: Khánh Hội ( 150 tấn đường thô/ ngày ) và Biên Hòa ( 200 tấn đường thô/ ngày ) - Với các nhà máy đường hiện đại và các cơ sở sản xuất đường thủ công,kết hợp với sự phát triển nhanh chóng của kĩ thuật sản xuất đường, chắc chắn trong thời gian tới nước ta sẽ có một nền công nghiệp tiên tiến nhằm đáp ứng nhu cầu về lượng đường sử dụng cho nhân dân và góp phần xây dựng cho sự phát triển kinh tế nước ta. 3. Vai trò của đường trong thực phẩm.  Trong sản xuất thực phẩm người ta thường cho thêm đường vào trong thực phẩm nhằm 3 mục đích sau: - Nâng cao giá trị thực phẩm và độ calo của thực phẩm: mỗi gam đường khi tiêu hóa trong cơ thể sẽ cho 17.1kj ( 4.1 kcal ) năng lượng. - Làm cho sản phẩm có vị ngọt dễ chịu, ứng dụng nhiều vào sản xuất bánh kẹo,nước giải khát - Sử dụng khả năng bảo quản của đường. Khi nồng độ đường cao, trong dung dịch sẽ gây ra áp suất thẩm thấu lớn, hạn chế sự phát triển của vi sinh vật. Khả năng bảo quản của của loại mứt rim, mứt mịn và mứt quả nghiền không qua thanh trùng.  Tuy nhiên, trên thực tế có nhiều loại đường khác nhau với tính chất và ứng dụng khác nhau. Tùy vào từng loại thực phẩm, với mục đích khác nhau mà người ta sử dụng loại đường phù hợp. 4. Quy trình sản xuất đường mía.  Mục đích chủ yếu của làm sạch nước mía hỗn hợp Nước mía hỗn hợp có một lượng lớn chất không đường, đa số những chất này gây ảnh hưởng không tốt cho quá trình sản xuất. Vậy, mục đích chủ yếu của làm sạch nước mía là: - Loại tối đa chất không đường ra khỏi nước mía hỗn hợp, đặc biệt là những chất có hoạt tính bề mặt và chất keo - Trung hòa nước mía hỗn hợp - Loại tất cả những chất rắn hỗn hợp ra khỏi nước mía Ép mía Khâu quan trọng Dùng mía sản xuất đường ăn phải trải qua nhiều công đoạn Làm khô Đóng gói Tách mật Luyện đường Nấu mật Làm sạch II.LÀM SẠCH NƯỚC MÍA BẰNG PHƯƠNG PHÁP CACBONAT HÓA.  Phương pháp này sử dụng khí CO 2 xông vào nước mía để loại các chất không đường, có thể chia làm 3 dạng: 1. Phương pháp xông CO 2 một lần. 2. Phương pháp xông CO 2 thông thường. 3. Phương pháp xông CO 2 vào chè trung gian. 1.Phương pháp xông CO 2 một lần.  Đặc điểm: của phương pháp là cho toàn bộ sữa vôi vào nước mía một lần và thông CO2 một lần đến độ kiềm thích hợp.  Ưu điểm: - Phương pháp đơn giản dễ thực hiện. - Ít tốn chi phí.  Nhươc điểm: - Loại chất không đường ít( do nước mía chỉ qua 1 điểm đẳng điểm). - Tạo phức đường vôi ảnh hưởng đến hiệu suất hấp thụ CO 2 và tạo nhiều bọt( vì thông CO 2 sau khi cho vôi).  Quy trình thí nghiệm: Bốc hơi Mật chè Sơ đồ công nghệ phương pháp xông CO2 một lần Gia nhiệt (lần 2 Ép Lọc Nước mía trong Xông SO2 Thiết bị xông C Gia nhiệt (lần 1 Gia vôi sơ bộ Ca(OH)2 SO2 CO2 ,  Thuyết minh quy trình: a) Cho vôi sơ bộ: - Lượng vôi phụ thuộc vào thành phần và pH của nước mía hỗn hợp, thường dùng là 0,2% so với trọng lượng nước mía hỗn hợp. - Tác dụng của vôi là trung hòa nước mía hỗn hợp nâng pH lên 6,4 - 6,6 nhằm làm đông tụ và kết tụ axit hữu cơ và keo, giảm màu sắc. b) Đun nóng lần 1: - Khống chế nhiệt độ trước khi thông CO2 rất quan trọng. - Nếu khống chế nhiệt độ tương đối cao, sự hình thành kết tủa lúc thông CO2 tương đối lớn, dễ lọc nhưng tăng phân giải đường khử, ảnh hưởng màu sắc dung dịch. - Nếu nhiệt độ thấp, tạo thành nhiều hạt CaCO3 kết tủa nhỏ có diện tích hấp phụ lớn làm nước mía có màu nhạt, lượng muối Ca trong nước mía tương đối ít, tránh được sự phân giải đường hoàn nguyên. Nhưng nhiệt độ thấp có nhiều bọt, giảm hiệu quả hấp thụ CO2, lọc nước mía đã thông CO2 chậm . c) Ép lọc: - Mục đích của công đoạn này là loại bỏ tạp chất và kết tủa tạo ra trong quá trình gia vôi sơ bộ làm trong nước mía và thuận tiện cho công đoạn sau. - Đồng thời nhằm mục đích tận thu lượng đường sót trong bùn. Thông thường người ta sử dụng thiết bị lọc khung bản hoặc thiết bị lọc chân không thùng quay. d) Thông CO2: - Giảm tối đa hàm lượng vôi và muối canxi trong nước mía. Nếu vôi và muối vôi không được tách ra thiết bị bốc hơi sẽ đóng cặn nhanh chóng. - Thông CO2 là tạo kết tủa CaCO3 mang điện dương có tính chất hấp phụ những chất màu, sản phẩm của sự phân hủy, những chất hoạt động bề mặt mang điện âm . - Dung dịch thông CO2 cần duy trì độ kiềm nhất định để chất kết tủa không bị hòa tan trở lại e) Thông SO2: - Thông SO2 vừa có tác dụng tẩy màu vừa giảm muối Canxi hòa tan trong dung dịch: CaA2 + H2SO3 = CaSO3 + 2HA - Đồng thời nước mía trong sau thông CO2 có độ kiềm cao, nên làm giảm độ kiềm cho dung dịch nước mía. - Thông SO2 làm giảm độ nhớt của dung dịch do tạo muối trung tính K2CO3 + H2SO3 = K2SO3 + CO2 + H2O Biện pháp tốt nhất giảm độ kiềm và độ nhớt là thông SO2 vì có phản ứng cho muối sunfat trung tính . f) Gia nhiệt lần 2 (100-105 0 C) Có tác dụng tăng khả năng truyền nhiệt trước khi vô thiết bị cô đặc, để không mất thời gian đun sôi ở thiết bị cô đặc, tiết kiệm được chi phí và hạn chế sự biến đổi của đường làm cho chất lượng đường giảm g) Bốc hơi: Quá trình bốc hơi nhằm cô đặc mật chè có nồng độ 60 - 65 Bx. Quá trình này rất phức tạp cần chú ý tới nhiệt độ và thời gian cô đặc để hạn chế đến mức tối đa sự biến đổi của đường, và chất lượng của đường phải đạt yêu cầu.  Các yếu tố ảnh hưởng: - Lượng vôi cho vào. - Tốc độ thông CO2: Nhanh , kết tủa CaCO3 có đọ phân tán cao ,tăng khả năng hấp phụ. - Nhiệt độ : Thấp , màu sắc nước mía tốt hơn, lượng canxi trong nước mía giảm.Nhưng nước mía còn nhiều bọt, lọc khó khăn. - Nhiệt độ cao, nước mía tiếp xúc với chất kết tủa lâu sẽ dẫn đến những phản ứng phân hủy, làm tăng lượng muối canxi và màu sắc dung dịch. Tốt nhất nhiệt đọ của giai đoạn thông CO2 là 60 – 65 o C . - Độ kiềm : Nước mía có độ kiềm cao sẽ có phức đường vôi dạng keo,lọc khó khăn. - Nước mía có nồng dọ kiềm thấp sẽ có màu sẫm do kết tủa CaA2 tuy nhiên lọc sẽ tốt hơn. 2.Phương pháp xông CO 2 thông thường.  Sơ đồ công nghệ phương pháp xông CO 2 thông thường. Ca(OH) 2 CO 2 Lọc ép II Gia nhiệt II (75-80 0 C) Bốc hơi Mật chè thô Thông SO 2 lần II (pH=6,2-6,6) SO 2 Thông SO 2 lần I (pH=6,8-7,2) Gia nhiệt III (110-115 0 C Lọc kiểm tra Mật chè trong Thông CO 2 lần II (pH=7,8-8,2) Lọc ép lần I Thông CO 2 lần I (pH=10,5-11,3) Gia nhiệt I(50-55 0 C) Gia vôi sơ bộ (pH=6,2-6,6) Nước mía hỗn hợp (pH= 5- 5,5) [...]... trong bùn đóng vai trò quan trọng khi làm sạch nước mía và bất kỳ một phương pháp cacbonat hóa nào dẫn đến trung hòa bùn lọc, giảm lượng CaO sẽ dẫn đến giảm hiệu suất làm sạch e) Lọc ép lần I: Loại bỏ các chất kết tủa ở giai đoạn trên như CaCO3, Ca3(PO4)2 ra khỏi dung dịch nước mía f) Thông CO2 lần II: Mục đích: Giảm tối đa hàm lượng vôi và muối canxi trong nước mía Nếu vôi và muối vôi không được tách... và 10 lần so với phương pháp vôi ,dùng nhiều khí CO2 • Sơ đồ công nghệ thiết bị tương đối phức tạp • Kĩ thuật thao tác yêu cầu cao Nếu khống chế không tốt dễ sinh hiện tượng đường khử phân hủy IV KẾT LUẬN  Phương pháp cacbonat hóa là phương pháp có nhiều ưu điểm dùng phổ biến ở các nước (Đài Loan, Inđonexia ) Ở nước ta , nhà máy đường Vạn Điềm sản xuất theo phương pháp cacbonat hóa  Trong những... a) Nước mía hỗn hợp: Nước mía hỗn hợp có pH = 5- 5,5 làm tăng hiệu quả thu hồi đường, tăng chất lượng đường thành phẩm, giảm tổn thất đường Nếu trong môi trường acid mạnh sẽ làm cho pH của nước mía hỗn hợp giảm xuống sẽ gây ra hiện tượng chuyển hóa đường làm cho hàm lượng đường khử tăng lên, ức chế sự kết tinh của đường làm tổn thất đường trong mật và lợi nhuận thu hồi thấp vì vậy phải trung hòa nước. .. dùng là 0,2% so với trọng lượng nước mía hỗn hợp.Tác dụng của vôi là trung hòa nước mía hỗn hợp, làm đông tụ và kết tụ axit hữu cơ và keo, lọc ép lần 1 đễ dàng, giảm màu sắc Trong nước mía hỗn sẵn có P2O5 khi cho vôi vào sẽ xẩy ra phản ứng thu được kết Ca3(PO4)2 có khả năng hút các chất phi đường trong hỗn hợp nước mía nhằm khử các hợp chất này, dùng P2O5 có hiệu quả làm sạch tăng lên rõ rệt thuận tiện... dụng phương pháp này, mục đích làm giảm đường saccaroza bị chuyển hóa và loại được nhiều chất không đường vô cơ c) Bốc hơi: Sau khi đun nóng đến khoảng 100oC và cho bốc hơi đến nồng độ mật chè 35 -40oBx nước mía hỗn hợp được xử lý như phương pháp xông CO2 thông thường Khi cô đặc đến nồng độ cao, hàm lượng chất không đường trong mía tập trung hơn, phản ứng triệt để hơn do đó tiết kiệm được nhiều hóa. .. làm cho muối canxi kết tủa biến thành muối tan nhưng dưới tác dụng của nhiệt độ cao muối này dễ dàng chuyển thành dạng kết tủa tạo cặn đóng trong thiết bị bốc hơi và đun nóng  Ưu điểm và nhược điểm của phương pháp a) Ưu điểm • Hiệu suất thu hồi cao • Sản xuất ra đường kính trắng chất lượng cao • Hiêu quả làm sạch tốt Chênh lệch độ tinh khiết của nước mía trước và sau làm sạch là 4-5 • Loại khỏi nước. .. trong bùn lắng và loại bỏ kết tủa, làm cho nước mía sạch hơn i) Thông SO2 lần I: Thông SO2 vừa có tác dụng tẩy màu vừa giảm muối Canxi hòa tan trong dung dịch CaA2 + H2SO3 = CaSO3 + 2HA Đồng thời nước mía trong sau khi gia nhiệt lần 2 có độ kiềm cao (pH=7,8-8,2) sau khi thông CO2 làm giảm độ kiềm trong nước mía( pH = 6,8-7,2) tránh sự phân hủy của đường khử Thông CO2 làm giảm độ nhớt của dung dịch do... hơi cuối, thông SO2 càng nhanh càng tốt để tránh hiện tượng chuyển hóa đường m) Lọc kiểm tra: - Loại bỏ các chất cặn hình thành trong quá trình bốc hơi và đường khử bị phân hủy hoặc kết tủa với những chất chứa nitơ tạo thành Melanodin, làm sạch cho dung dịch nước mía 3 .Phương pháp xông CO2 vào chè trung gian  Quy trình công nghệ Nước mía hỗn hợp Gia nhiệt lần I (t=103 ± 3oC) Ca(OH)2 Cho vôi(pH=7,2 –... kết tủa nhỏ có diện tích hấp phụ lớn làm nước mía có màu nhạt, lượng muối Ca trong nước mía tương đối ít, tránh được sự phân giải đường hoàn nguyên Nhưng nhiệt độ thấp có nhiều bọt, giảm hiệu quả hấp thụ CO2, lọc nước mía đã thông CO2 chậm d) Thông CO2 lần I: Mục đích của thông CO2 lần 1 là tạo chất kết tủa CaCO3 Tinh thể CaCO3 có tác dụng tăng tốc độ lọc nước mía Tuy nhiên đó không phải là mục đích... đây, nhiều nước trên thế giới đang nghiên cứu và ứng dụng những vấn đề cải tiến như: Phương pháp thông CO2 vào chè trung gian, phương pháp DeHaan cải tiến, nghiên cứu dùng thiết bị trung hòa đường ống, lọc trực tiếp toàn bộ nước mía đã thông CO2 lần I để rút ngắn sơ dồ công nghệ và giảm màu sắc sản phẩm,…  Với sự quan tâm nghiên cứu của những nha khoa học ngành đường, chắc chắn phương pháp CO2 sẽ . khỏi nước mía Ép mía Khâu quan trọng Dùng mía sản xuất đường ăn phải trải qua nhiều công đoạn Làm khô Đóng gói Tách mật Luyện đường Nấu mật Làm sạch II.LÀM SẠCH NƯỚC MÍA BẰNG PHƯƠNG PHÁP CACBONAT. đường mía trên thế giới. 2. Giới thiệu về sự phát triển của nghành đường nước ta. 3. Vai trò của đường mía. 4. Quy trình sản xuất đường mía. II.LÀM SẠCH NƯỚC MÍA BẰNG PHƯƠNG PHÁP CACBONAT HÓA 1 .Phương. LUẬN  Phương pháp cacbonat hóa là phương pháp có nhiều ưu điểm dùng phổ biến ở các nước (Đài Loan, Inđonexia ). Ở nước ta , nhà máy đường Vạn Điềm sản xuất theo phương pháp cacbonat hóa. 