báo cáo thực tập công ty mía đường nông cống, quy trình công nghệ sản xuất mía đường

MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN 4 PHẦN I .MỞ ĐẦU 5 PHẦN II: NỘI DUNG 7 CHƯƠNG I. TỔNG QUAN 7 1.1. LỊCH SỬ HÌNH THÀNH 7 1.2. TÌNH HÌNH SẢN XUẤT MÍA TRONG NƯỚC HIỆN NAY 8 CHƯƠNG II :CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT ĐƯỜNG MÍA 13 2.1. Quy trình sản xuất mía của nhà máy 13 2.2. NGUYÊN LIỆU MÍA 14 2.2.1. Phân loại 14 2.2.2. Hình thái 15 2.2.3. Thu hoạch và bảo quản 15 2.2.4. Tính chất và thành phần nước mía 16 2.2.5. Quản lý nguyên liệu mía 24 2.3. THU NHẬN VÀ XỬ LÍ DỊCH NƯỚC MÍA 25 2.3.1. Xử lý sơ bộ mía – xé tơi mía 25 2.3.1.1. Mục đích 25 2.3.1.2. Thiết bị xử lý mía Quá trình xử lí mía trước khi ép bao gồm: 25 2.3.2. Phương pháp lấy nước mía 26 2.3.2.1. Thu nhận nước mía bằng phương pháp ép 26 2.3.2.2. Thu nhận nước mía bằng phương pháp khuếch tán 29 2.2.2.3. So sánh phương pháp ép và phương pháp khuyếch tán 32 2.3.2.4. Tác dụng của hóa học và vi sinh vật trong quá trình thu nhận nước mía. 33 2.4. Làm sạch nước mía 34 2.4.1. Các phương pháp làm sạch nước mía 35 2.4.1.1. Phương pháp vôi hóa 35 2.4.1.2. Phương pháp sunfit hóa 38 2.4.1.3. Phương pháp cacbonat hóa 41 2.4.1.4. Phương pháp BlancoDirecto: sản xuất đường trắng trực tiếp 44 2.4.1.5. So sánh các phương pháp làm sạch nước mía 45 2.4.2. Lắng nước mía 45 2.4.2.1. Mục đích 45 2.4.2.2. Nguyên lý 45 2.4.2.3. Quá trình lắng 46 2.4.2.4. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lắng 47 2.4.3. Lọc nước mía: 48 2.4.3.1. Mục đích 48 2.4.3.2. Nguyên lý 48 2.4.3.2. Quá trình lọc 48 2.4.3.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến lọc 50 2.5. BỐC HƠI NƯỚC MÍA 50 2.5.1. Nguyên lý 50 2.5.2.1. Phương án bốc hơi áp lực: hơi làm việc trong điều kiện áp lực 51 2.5.2.2. Phương án bốc hơi chân không: 52 2.5.2.3. Phương án bốc hơi áp lực chân không: 52 2.5.3. Đánh giá các phương án nhiệt 57 2.5.4. Thiết bị gia nhiệt và bốc hơi 58 2.5.4.1. Thiết bị gia nhiệt 58 2.5.4.2. Thiết bị bốc hơi: yêu cầu đối với thiết bị bốc hơi bao gồm: 58 2.5.5. Biến đổi hóa học trong quá trình bốc hơi 59 2.5.5.1. Sự chuyển hóa đường sacaroza 59 2.5.5.2. Sự phân hủy sacaroza và tăng cường độ màu 59 2.5.5.3. Sự biến đổi độ kiềm 59 2.5.5.4. Sự biến đổi độ tinh khiết 60 2.5.5.5. Sự tạo cặn 60 2.6. NẤU ĐƯỜNG 63 2.6.1. Nguyên lý chung 63 2.6.1.1. Độ hòa tan của đường và dung dịch bão hòa 63 2.6.1.2. Hệ số bão hòa 64 2.6.1.3. Hệ số quá bão hòa 64 2.6.2. Động học của quá trình kết tinh đường 65 2.6.2.1. Sự hình thành nhân tinh thể 65 2.6.2.2. Sự lớn lên của tinh thể 66 2.6.2.2. Cơ chế của quá trình kết tinh 67 2.6.3. Các yếu tố chủ yếu ảnh hưởng đến nấu đường 68 2.6.3.1. Công nghệ nấu đường 69 2.6.3.2. Yêu cầu công nghệ 69 2.6.3.3. Quá trình nấu đường 70 2.6.3.4. Kỹ thuật nấu đường 72 2.6.3.5. Hiện tượng không bình thường trong công đoạn nấu đường 73 2.6.4. Trợ tinh và sự tạo thành mật cuối 77 2.6.4.1. Kết tinh làm lạnh (trợ tinh) đường non 77 2.6.4.2. Sự tạo thành mật cuối 79 2.7. Hoàn tất 81 2.7.1. Phân ly đường non 81 2.7.2. Sấy đường 84 2.7.3. Đóng bao và bảo quản đường 86 CHƯƠNG III : AN TOÀN LAO ĐỘNG VÀ VỆ SINH XÍ NGHIỆP 88 3.1: An toàn lao động 88 3.2: Những an toàn cụ thể trong nhà máy: 88 CHƯƠNG IV. MỘT SỐ KIẾN NGHỊ VÀ ĐỀ XUẤT 91 PHẦN III. KẾT LUẬN 92 LỜI CẢM ƠN Thực tập chính là chiếc cầu nối giữa lý thuyết và thực tế. Nó tạo điều kiện cho sinh viên tiếp cận với sản xuất thực tế, đồng thời thực hiện hoá những lý thuyết đã học tại trường. Quả như vậy, trong đợt thực tập vừa qua tuy là ngắn ngủi, nhưng chúng em đã nhận được một lượng kiến thức khá bổ ích và lý thú. Lời đầu tiên Đoàn thực tập chúng em xin chân thành cảm ơn trường đại học công nghiệp thành phố Hồ Chí Minh cùng các thầy cô bên tổ hóa đã đưa ra đề tài và hướng dẫn chúng em trong đợt thực tập vừa rồi .Đặc biệt đoàn thực tập chúng em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến cô giáo Trần Thị Tuyết Nhung . ( giảng viên hướng dẫn thực tập) đã tận tình giúp đỡ chúng em trong thời gian qua để chúng em hoàn thành tốt bài báo cáo này. Đoàn thực tập chúng em cũng xin chân thành cảm ơn công ty cổ phần nhà máy Đường Nông Cống đã tạo điều kiện tốt nhất cho chúng em khi đoàn thực tập tại nhà máy. Do thời gian thực tập cũng như kiến thức thực tế không nhiều, bài báo cáo còn nhiều điểm chưa đề cập đến và còn những thiếu sót nhất định, em rất mong được sự góp ý của các Thầy, Cô giáo để bài báo cáo của chúng em được hoàn thiện hơn .Một lần nữa chúng em xin chân thành cảm ơn.   PHẦN I .MỞ ĐẦU Như chúng ta đã biết trong thời buổi nền kinh tế thị trường hiện nay trên thế giới Nền kinh tế thế giới hội nhập và phát triển theo xu thế toàn cầu hóa. Nó thúc đẩy nền kinh tế của nhiều nước trên thế giới phát triển tạo cơ hội thuận lợi cho nền kinh tế nhiều nước có cơ hội canh tranh và phát triển lớn mạnh. Không những thế nó còn giúp cho nền kinh tế và dân trí cùng với khoa học kỹ thuật của nhiều nước nghèo, một số nước đang phát triển trên thế giới có cơ hội hội nhập và phát triển trong đó có Việt Nam. Cùng với sự phát triển của đất nước Thanh Hoá là một tỉnh đông dân trong những năm gần đây nền kinh tế đang rất phát triển Qua 15 năm thu mua và chế biến kể từ năm 1999 đến nay Công ty cổ phần mía đường Thanh Hóa đã qua bao khó khăn có lúc tưởng chừng như không thể vượt qua. Tình hình thực tế Công ty đứng bên bờ vực phá sản nhưng rồi lại phát triển đi lên đem lại những thành quả tốt đẹp. Tất cả những thăng trầm ấy do nhiều nguyên nhân đem lại, xong suy cho cùng một trong số những nguyên nhân cơ bản quan trọng bậc nhất đó là vấn đề nguyên liệu cho nhà máy sản xuất. Đủ nguyên liệu nhà máy chạy hết công suất, khai thác được tiềm năng sẵn có của thiết bị, sản xuất kinh doanh có hiệu quả, giá thành hạ, đem lại lợi nhuận cao, nộp ngân sách Nhà nước tăng, công nhân có công ăn việc làm, đời sống ổn định và ngày càng được nâng cao, công nhân gắn bó với nhà máy. Thiếu nguyên liệu nhà máy hoạt động kém hiệu quả, lãng phí thiết bị máy móc, khấu hao trên đầu sản phẩm tăng, sản xuất bị thua lỗ, công nhân không có công ăn việc làm, đời sống ngày càng khó khăn. Từ những vấn đề trên trong những năm gần đây, đặc biệt là từ khi có chủ trương đường lối đổi mới của Đảng và các chính sách của Nhà nước về giao quyền tự chủ cho sản xuất kinh doanh cho các doanh nghiệp. Công ty cổ phần mía đường Thanh Hóa đã chủ động đầu tư giải quyết tốt vấn đề nguyên liệu cung cấp cho nhà máy sản xuất ổn định và phát triển. Hiện nay trong xu thế phát triển mở rộng sản xuất kinh doanh, Công ty cổ phần mía đường Thanh Hóa đã mở rộng nâng cao công suất nhà máy . Do đó việc xây dựng và phát triển vùng nguyên liệu đảm bảo đầy đủ cho nhà máy sản xuất ngày càng trở nên quan trọng và cấp bách hơn. Từ những vấn đề nêu trên, việc đặt ra những chương trình nghiên cứu về vùng nguyên liệu mía đường Thanh Hóa, thực trạng vùng nguyên liệu và quá trình hoạt động sản xuất kinh doanh của Công ty cổ phần mía đường Thanh Hóa trong những năm vừa qua và đề ra những giải pháp nhằm xây dựng, phát triển vùng nguyên liệu để cung cấp đầy đủ và ổn định cho nhà máy sản xuất là việc làm có ý thiết thực đối với sự tồn tại và phát triển của Công ty.Bên cạnh đó việc lựa chọn đúng về dây chuyền sản xuất cũng là yếu tố quyết định đến thành quả của nhà máy như hiện nay sau đây nhóm chúng em xin trình bày về quy trình và công nghệ sản xuất mía đường.  

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN 4

PHẦN I MỞ ĐẦU 5

PHẦN II: NỘI DUNG 7

CHƯƠNG I TỔNG QUAN 7

1.1 LỊCH SỬ HÌNH THÀNH 7

1.2 TÌNH HÌNH SẢN XUẤT MÍA TRONG NƯỚC HIỆN NAY 8

CHƯƠNG II :CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT ĐƯỜNG MÍA 13

2.1 Quy trình sản xuất mía của nhà máy 13

2.2 NGUYÊN LIỆU MÍA 14

2.2.1 Phân loại 14

2.2.2 Hình thái 15

2.2.3 Thu hoạch và bảo quản 15

2.2.4 Tính chất và thành phần nước mía 16

2.2.5 Quản lý nguyên liệu mía 24

2.3 THU NHẬN VÀ XỬ LÍ DỊCH NƯỚC MÍA 25

2.3.1 Xử lý sơ bộ mía – xé tơi mía 25

2.3.1.1 Mục đích 25

2.3.1.2 Thiết bị xử lý mía Quá trình xử lí mía trước khi ép bao gồm: 25

2.3.2 Phương pháp lấy nước mía 26

2.3.2.1 Thu nhận nước mía bằng phương pháp ép 26

2.3.2.2 Thu nhận nước mía bằng phương pháp khuếch tán 29

2.2.2.3 So sánh phương pháp ép và phương pháp khuyếch tán 32

2.3.2.4 Tác dụng của hóa học và vi sinh vật trong quá trình thu nhận nước mía 33

2.4 Làm sạch nước mía 34

2.4.1 Các phương pháp làm sạch nước mía 35

2.4.1.1 Phương pháp vôi hóa 35

2.4.1.2 Phương pháp sunfit hóa 38

2.4.1.3 Phương pháp cacbonat hóa 41

2.4.1.4 Phương pháp Blanco-Directo: sản xuất đường trắng trực tiếp 44

2.4.1.5 So sánh các phương pháp làm sạch nước mía 45

2.4.2 Lắng nước mía 45

2.4.2.1 Mục đích 45

2.4.2.2 Nguyên lý 45

2.4.2.3 Quá trình lắng 46

2.4.2.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lắng 47

2.4.3 Lọc nước mía: 48

2.4.3.1 Mục đích 48

2.4.3.2 Nguyên lý 48

2.4.3.2 Quá trình lọc 48

2.4.3.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến lọc 50

2.5 BỐC HƠI NƯỚC MÍA 50

2.5.1 Nguyên lý 50

2.5.2.1 Phương án bốc hơi áp lực: hơi làm việc trong điều kiện áp lực 51

2.5.2.2 Phương án bốc hơi chân không: 52

2.5.2.3 Phương án bốc hơi áp lực chân không: 52

2.5.3 Đánh giá các phương án nhiệt 57

2.5.4 Thiết bị gia nhiệt và bốc hơi 58

2.5.4.1 Thiết bị gia nhiệt 58

2.5.4.2 Thiết bị bốc hơi: yêu cầu đối với thiết bị bốc hơi bao gồm: 58

2.5.5 Biến đổi hóa học trong quá trình bốc hơi 59

2.5.5.1 Sự chuyển hóa đường sacaroza 59

2.5.5.2 Sự phân hủy sacaroza và tăng cường độ màu 59

2.5.5.3 Sự biến đổi độ kiềm 59

2.5.5.4 Sự biến đổi độ tinh khiết 60

2.5.5.5 Sự tạo cặn 60

2.6 NẤU ĐƯỜNG 63

2.6.1 Nguyên lý chung 63

2.6.1.1 Độ hòa tan của đường và dung dịch bão hòa 63

2.6.1.2 Hệ số bão hòa 64

2.6.1.3 Hệ số quá bão hòa 64

2.6.2 Động học của quá trình kết tinh đường 65

2.6.2.1 Sự hình thành nhân tinh thể 65

2.6.2.2 Sự lớn lên của tinh thể 66

2.6.2.2 Cơ chế của quá trình kết tinh 67

2.6.3 Các yếu tố chủ yếu ảnh hưởng đến nấu đường 68

2.6.3.1 Công nghệ nấu đường 69

2.6.3.2 Yêu cầu công nghệ 69

2.6.3.3 Quá trình nấu đường 70

2.6.3.4 Kỹ thuật nấu đường 72

2.6.3.5 Hiện tượng không bình thường trong công đoạn nấu đường 73

2.6.4 Trợ tinh và sự tạo thành mật cuối 77

2.6.4.1 Kết tinh làm lạnh (trợ tinh) đường non 77

2.6.4.2 Sự tạo thành mật cuối 79

2.7 Hoàn tất 81

2.7.1 Phân ly đường non 81

2.7.2 Sấy đường 84

2.7.3 Đóng bao và bảo quản đường 86

CHƯƠNG III : AN TOÀN LAO ĐỘNG VÀ VỆ SINH XÍ NGHIỆP 88

3.1: An toàn lao động 88

3.2: Những an toàn cụ thể trong nhà máy: 88

CHƯƠNG IV MỘT SỐ KIẾN NGHỊ VÀ ĐỀ XUẤT 91

PHẦN III KẾT LUẬN 92

LỜI CẢM ƠN

Thực tập chính là chiếc cầu nối giữa lý thuyết và thực tế Nó tạo điều kiệncho sinh viên tiếp cận với sản xuất thực tế, đồng thời thực hiện hoá những lýthuyết đã học tại trường Quả như vậy, trong đợt thực tập vừa qua tuy là ngắnngủi, nhưng chúng em đã nhận được một lượng kiến thức khá bổ ích và lý thú.Lời đầu tiên Đoàn thực tập chúng em xin chân thành cảm ơn trường đạihọc công nghiệp thành phố Hồ Chí Minh cùng các thầy cô bên tổ hóa đã đưa ra

đề tài và hướng dẫn chúng em trong đợt thực tập vừa rồi Đặc biệt đoàn thực tậpchúng em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến cô giáo Trần Thị Tuyết Nhung ( giảng viên hướng dẫn thực tập) đã tận tình giúp đỡ chúng em trong thời gianqua để chúng em hoàn thành tốt bài báo cáo này

Đoàn thực tập chúng em cũng xin chân thành cảm ơn công ty cổ phầnnhà máy Đường Nông Cống đã tạo điều kiện tốt nhất cho chúng em khi đoànthực tập tại nhà máy

Do thời gian thực tập cũng như kiến thức thực tế không nhiều, bài báo cáocòn nhiều điểm chưa đề cập đến và còn những thiếu sót nhất định, em rất mongđược sự góp ý của các Thầy, Cô giáo để bài báo cáo của chúng em được hoànthiện hơn Một lần nữa chúng em xin chân thành cảm ơn

PHẦN I MỞ ĐẦU

Như chúng ta đã biết trong thời buổi nền kinh tế thị trường hiện nay trênthế giới Nền kinh tế thế giới hội nhập và phát triển theo xu thế toàn cầu hóa Nóthúc đẩy nền kinh tế của nhiều nước trên thế giới phát triển tạo cơ hội thuận lợicho nền kinh tế nhiều nước có cơ hội canh tranh và phát triển lớn mạnh Khôngnhững thế nó còn giúp cho nền kinh tế và dân trí cùng với khoa học kỹ thuật củanhiều nước nghèo, một số nước đang phát triển trên thế giới có cơ hội hội nhập

và phát triển trong đó có Việt Nam

Cùng với sự phát triển của đất nước ThanhHoá là một tỉnh đông dân trong những năm gần đây nền kinh tế đang rất pháttriển Qua 15 năm thu mua và chế biến kể từ năm 1999 đến nay Công ty cổ phầnmía đường Thanh Hóa đã qua bao khó khăn có lúc tưởng chừng như không thểvượt qua Tình hình thực tế Công ty đứng bên bờ vực phá sản nhưng rồi lại pháttriển đi lên đem lại những thành quả tốt đẹp Tất cả những thăng trầm ấy donhiều nguyên nhân đem lại, xong suy cho cùng một trong số những nguyên nhân

cơ bản quan trọng bậc nhất đó là vấn đề nguyên liệu cho nhà máy sản xuất

Đủ nguyên liệu nhà máy chạy hết công suất, khai thác được tiềm năng sẵn

có của thiết bị, sản xuất kinh doanh có hiệu quả, giá thành hạ, đem lại lợi nhuậncao, nộp ngân sách Nhà nước tăng, công nhân có công ăn việc làm, đời sống ổn

định và ngày càng được nâng cao, công nhân gắn bó với nhà máy.

Thiếu nguyên liệu nhà máy hoạt động kém hiệu quả, lãng phí thiết bị máymóc, khấu hao trên đầu sản phẩm tăng, sản xuất bị thua lỗ, công nhân không cócông ăn việc làm, đời sống ngày càng khó khăn

Từ những vấn đề trên trong những năm gần đây, đặc biệt là từ khi có chủtrương đường lối đổi mới của Đảng và các chính sách của Nhà nước về giaoquyền tự chủ cho sản xuất kinh doanh cho các doanh nghiệp Công ty cổ phầnmía đường Thanh Hóa đã chủ động đầu tư giải quyết tốt vấn đề nguyên liệucung cấp cho nhà máy sản xuất ổn định và phát triển

Hiện nay trong xu thế phát triển mở rộng sản xuất kinh doanh, Công ty cổphần mía đường Thanh Hóa đã mở rộng nâng cao công suất nhà máy Do đóviệc xây dựng và phát triển vùng nguyên liệu đảm bảo đầy đủ cho nhà máy sảnxuất ngày càng trở nên quan trọng và cấp bách hơn

Từ những vấn đề nêu trên, việc đặt ra những chương trình nghiên cứu vềvùng nguyên liệu mía đường Thanh Hóa, thực trạng vùng nguyên liệu và quátrình hoạt động sản xuất kinh doanh của Công ty cổ phần mía đường ThanhHóa trong những năm vừa qua và đề ra những giải pháp nhằm xây dựng, pháttriển vùng nguyên liệu để cung cấp đầy đủ và ổn định cho nhà máy sản xuất

là việc làm có ý thiết thực đối với sự tồn tại và phát triển của Công ty.Bên

cạnh đó việc lựa chọn đúng về dây chuyền sản xuất cũng là yếu tố quyết địnhđến thành quả của nhà máy như hiện nay sau đây nhóm chúng em xin trìnhbày về quy trình và công nghệ sản xuất mía đường

PHẦN II: NỘI DUNG

CHƯƠNG I TỔNG QUAN 1.1 LỊCH SỬ HÌNH THÀNH

Sau hơn hai mươi năm “đứng chân” ở các huyện trung du, miền núi ThanhHóa, mía đã trở thành cây xóa đói, giảm nghèo cho người dân Nhiều công tymía đường đã hình thành vùng nguyên liệu tập trung, có chính sách đãi ngộ chongười trồng mía, nhằm giữ ổn định vùng nguyên liệu Công ty cổ phần Míađường Nông Cống là một ví dụ

Tên công ty : Công ty cổ phần mía đường Nông Cống

Người liên hệ : Lê Văn Tới

Địa chỉ : Xã Thăng Long - Nông Cống Thanh Hóa

Năm 2007 là năm đầu tiên Công ty hoạt động theo mô hình cổ phần, Hộiđồng quản trị Công ty được sự nhất trí của các cổ đông, đã lập phương án đầu tư

để nâng cấp dây chuyền sản xuất chính đạt công suất 3.000 tấn mía cây/ngày.Kết quả vụ sản xuất 2007 – 2008, Công ty ép được sản lượng mía lớn nhất từtrước tới nay cho nông dân, rút ngắn thời gian chế biến nên đã tiết kiệm đáng kểchi phí sản xuất nhưng chất lượng sản phẩm lại được nâng lên Nếu năm 2002,

doanh thu của Công ty chỉ đạt 84 tỉ đồng thì đến năm 2008 đã đạt hơn 204 tỉđồng ước tính, giá trị tiết kiệm được trong vụ sản xuất vừa qua trên 10 tỉ đồng Bên cạnh lĩnh vực chính là sản xuất, kinh doanh mía đường, trong vài nămgần đây Công ty CP Mía đường Nông Cống đã mở rộng thêm lĩnh vực sản xuấtphân bón và nước tinh khiết.

Với quyết tâm chủ động trong sản xuất, bảo đảm chất lượng phân bóncung ứng cho vùng nguyên liệu, công ty đã tích cực khai thác công suất dâychuyền sản xuất phân NPK Hiện nay công tác đầu tư giai đoạn 1 đã hoàn tất,dây chuyền sản xuất phân bón NPK ve viên đã đi vào sản xuất hiệu quả Năm

2011, công ty đã sản xuất và cung ứng cho vùng nguyên liệu hơn 7.000 tấn phânbón các loại bảo đảm chất lượng Năm 2012, công ty sẽ sản xuất khoảng 12.000tấn phân bón, tính đến hết quý I công ty đã tiêu thụ được hơn 8.000 tấn Phânxưởng phân bón đã chuẩn bị đủ các loại phân để cung ứng cho công tác chămsóc trồng mới, trồng lại và chăm sóc mía lưu gốc cho vụ 2012 - 2013

Trong lĩnh vực sản xuất nước thiên nhiên tinh khiết với sự nỗ lực phấnđấu của lãnh đạo, đội ngũ công nhân công ty, bước đầu đã cho kết quả khả quan.Năm 2011 tiêu thụ hơn 1,7 triệu lít, tăng 25,17% so với năm 2010 Công ty đã

mở rộng được thị trường tiêu thụ nước thiên nhiên tinh khiết thông qua việc lựachọn mục tiêu là cung cấp nước uống cho 145 trường học, hơn 30 đại lý bán lẻ

có lượng tiêu thụ ổn định với sản lượng lớn, các nhà hàng, khách sạn, bệnh việntrên địa bàn trong tỉnh

1.2 TÌNH HÌNH SẢN XUẤT MÍA TRONG NƯỚC HIỆN NAY

Trong thời gian qua, tình trạng tranh chấp nguyên liệu vẫn xẩy ra ở nhiềunơi gây ảnh hưởng không nhỏ đến tình hình sản xuất chung của ngành míađường cũng như lợi ích của người trồng mía Trước bối cảnh đó, nhiều doanhnghiệp đã rút kinh nghiệm, đặt lợi ích của người trồng mía song song với lợi íchcủa doanh nghiệp mía đường Đây là yếu tố chính để phát triển bền vững chongành mía

Hiện nay, hầu hết các doanh nghiệp đều rất quan tâm đến việc phân chiađịa giới hành chính cho từng nhà máy để không làm mất tính thị trường của míahàng hóa (loại nguyên liệu dùng chung của các nhà máy), không dẫn đến độcquyền thu mua gây thiệt hại đến người trồng mía Việc xác định vùng nguyênliệu của nhà máy đồng thời gắn trách nhiệm của nhà máy đối với việc tiêu thụmía của người dân trong phạm vi, địa bàn đó Từng nhà máy có kế hoạch và giảipháp đầu tư, hỗ trợ người trồng mía trong vùng nguyên liệu của mình theo điềukiện của doanh nghiệp.

Việc đảm bảo thu nhập của người trồng mía không thấp hơn so với một sốcây trồng khác trong vùng cũng đang được quan tâm đúng mức, Hiệp hội míađường đang xây dựng mức giá sàn thu mua mía nguyên liệu cho người nông dântrong niên vụ tới Theo đó, giá mía nguyên liệu sẽ không thấp hơn 900 đồng/kg.Đây là mức giá tối thiểu để người trồng mía đạt mức lợi nhuận ngang bằng vớimột số cây trồng khác trong vùng

Theo ông Võ Thành Đàng, Tổng giám đốc Công ty cổ phần mía đườngQuảng Ngãi, việc áp giá sàn thu mua mía nguyên liệu sẽ giúp cho nông dânkhông bị ép giá, đồng thời việc thu mua của các doanh nghiệp cũng sẽ minhbạch hơn

Có thể nói, chính nhờ những giải pháp cụ thể nên niên vụ mía đường2010-2011 đã có những kết quả khá tích cực Sau nhiều năm dẫm chân tại chỗ,năm nay năng suất mía tăng từ 51,6 tấn/ha (niên vụ trước) lên 60,5 tấn/ha Giámía ở mức khá cao (bình quân 1 triệu đồng/tấn) nên bà con nông dân đều phấnkhởi, các nhà máy đường đều có lãi

Đây chính là cơ sở để ngành mía đường có thể phát triển bền vững Cũng

về vấn đề này, theo ông Nguyễn Văn LộcTổng, Giám đốc Công ty cổ phầnĐường Biên Hòa cho biết, mỗi quốc gia có ngành mía đường phát triển bền

vững, đều có bộ giống riêng, như Philippines có 18 giống phù hợp từng vùngsinh thái, trong khi chúng ta chưa có được bộ giống thực sự Vì vậy, năng suất

dù được cải thiện so với giống cũ nhưng vẫn thấp hơn so với thế giới Để có bộgiống riêng cần phải nghiên cứu ít nhất 8 năm Vì vậy, ngay từ bây giờ, dù làquá chậm, cần phải bắt tay vào mới hy vọng có được bộ giống cho ngành míađường trong thời gian tới

Ông Nguyễn Văn Lộc cũng kiến nghị, trước hết cần có khung cơ chế pháttriển điện và nhiên liệu để ngành mía đường phát huy hết năng lực và đặt ra mụctiêu tăng dần lượng đường chế biến trên 1ha lên 6 - 7 - 8 tấn đường so với hiệnnay Nếu không trồng tập trung cây mía sẽ không thể triển khai các biện phápsinh học và kỹ thuật (thủy lợi…) trên đồng mía

Ngoài quy hoạch tập trung cần xem xét cự ly vận chuyển, rút ngắn thờigian đưa mía từ đồng ruộng đến nhà máy Đây là tiền đề quan trọng để nânglượng đường chế biến trên 1ha mía bởi mía thu hoạch sau 24 giờ chưa đưa vàonhà máy, chữ đường trong mía sẽ giảm đáng kể Hiện nay tổn thất sau thu hoạchcây mía từ 10% đến 20%-30% Ở Thái Lan, Philippines, nhà nước ưu tiên việcchuyển nông sản nói chung, nhất là cây mía về nhà máy càng sớm càng tốt đểhạn chế thất thoát, lãng phí nguồn lực xã hội

Ông Nguyễn Thành Long, Chủ tịch Hiệp hội Mía đường Việt Nam cũngcho rằng, cần thực hiện một số giải pháp để bảo đảm nguồn cung cho nhu cầutiêu thụ đường trong tương lai Đó là Bộ Công thương kìm lại các quota đã cấp,giãn thời điểm thông quan đối với các hợp đồng nhập khẩu đã ký hoặc cho táixuất, giảm bớt hạn ngạch cân đối thừa để điều chỉnh cung vừa đủ cầu, kiểm soátchặt chẽ gian lận thương mại hoặc lợi dụng hạn ngạch để nhập vượt hạn ngạch.Chấp nhận giá đường cao, bởi giá mía phải thật sự ổn định và hấp dẫn đối vớinông dân, đây là điều kiện đầu tiên và quan trọng hàng đầu để người dân pháttriển mía Nhưng điều kiện để các nhà máy đường mua mía giá tốt cho dân là giá

đường cũng phải ở mức cho phép nhà máy đường bảo đảm giá mía cho nôngdân Chính phủ và người tiêu dùng sẽ là người bảo đảm giá đường tối thiểu chodoanh nghiệp Bên cạnh đó, các công ty, nhà máy đường phải hoàn thiện vànghiêm túc trong thu mua mía đồng thời tích cực làm tốt công tác khuyến nông,giúp nông dân nâng cao trình độ canh tác kể cả giống mía để thông qua năngsuất chất lượng cao, người dân tăng thêm thu nhập trên cây trồng mía ở trình độcao hơn.

Hiện, Hiệp hội Mía đường Việt Nam đang vận động để các nhà máyđường góp vốn thành lập công ty cổ phần thương mại để góp phần điều tiết cungcầu đường trong nước, tháo gỡ một phần khó khăn cho Hội viên Trong tươnglai, việc cân đối mía đường sản xuất trong nước và cấp phép nhập khẩu thêm cầnxem xét vào cuối vụ ép mía đường hàng năm Trong trường hợp thiếu đường thìphải nhập, nhưng không phải là nhập lậu và cũng không lập lại sai lầm nhưtrường hợp nhập khẩu đường năm 2011

Một giải pháp nữa, đó là các ngành chức năng, nhất là ở khu vực biên giới,cần quan tâm kiểm soát chặt chẽ việc nhập lậu đường theo đường tiểu ngạch.Bởi nhiều nhà máy đang bán đường với giá 17.000 đồng/kg, cộng thêm thuếVAT đang làm các nhà máy đường nội địa thua ngay trên sân nhà, bởi đườngnhập lậu Thái Lan cũng được bán đồng giá nhưng không phải chịu một khoảnthuế nào Bên cạnh đó, các nhà máy cần được nhà nước hỗ trợ về vốn sản xuất

và dự trữ, ông Trịnh Minh Châu, Giám đốc Nhà máy đường Sóc Trăng chobiết: Theo quy hoạch phát triển ngành mía đường đến năm 2020 diện tích trồngmía cả nước là 300.000 ha và sản lượng đường trong nước sản xuất đạt 2 triệutấn, cơ bản đáp ứng yêu cầu trong nước và bắt đầu có xuất khẩu Nhưng địnhhướng này có hiện thực hay không vẫn tùy thuộc rất lớn vào sự hấp hẫn củangành mía đường đối với người trồng mía Cụ thể làm thế nào đảm bảo thu nhậptối thiểu cho nông dân trồng mía, từ 30 triệu đồng/hộ/năm, có cạnh tranh so vớicác cây trồng khác Bình ổn ngành mía đường, cần giải quyết hài hoà lợi ích cho

cả nông dân lẫn doanh nghiệp Bộ nông nghiệp và Phát triển nông thôn cũng đãchỉ đạo Tây Ninh triển khai mô hình điểm cả nước về cánh đồng mẫu trồng mía

để tạo điều kiện cho việc đưa cơ giới hóa vào sản xuất và thu hoạch mía nhằmnâng cao năng suất và chất lượng mía, nhằm nâng cao trữ đường, làm tiền đề đểphát triển ngành mía đường trong nước

Hình 1 Vùng nguyên liệu

CHƯƠNG II :CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT ĐƯỜNG MÍA

2.1 Quy trình sản xuất mía của nhà máy

Nghành công nghệ mía là một nghành phát triển và có rất nhiều công nghệ sản xuất khác nhau tùy theo cơ sở vật chất và tính chất khác nhau cua từng loại mía sau đây là quy trình công nghệ sản xuất mía của công ty cổ phần mía đươngnông cống

Sơ đồ1: quy trình sản xuất mía

2.2 NGUYÊN LIỆU MÍA

2.2.1 Phân loại

Cây mía thuộc họ hoà thảo, giống sacarum, được chia làm 3 nhóm chính: ● Nhóm Sacarum officinarum: là giống thường gặp và bao gồm phần lớncác chủng đang trồng phổ biến trên thế giới

● Nhóm Sacarum violaceum: Lá màu tím, cây ngắn cứng và không trổ cờ

● Nhóm Sacarum simense: Cây nhỏ cứng, thân vàng nâu nhạt, trồng từlâu ở Trung Quốc Giống mía đóng một vai trò rất quan trọng trong việc sản xuấtnguyên liệu cho công nghiệp chế biến đường Các giống mía có thời gian sinhtrưởng khác nhau (chín sớm, chín trung bình, chín muộn) góp phần hình thành

cơ cấu giống mía, nhằm rải vụ trồng và kéo dài thời gian chế biến cho các nhàmáy đường Trong sản xuất thường chú ý phát triển mạnh các giống sau:

● Giống ROC1-Tân Đại Đường1 (Đài Loan): chín sớm, thích ứng rộng,hàm lượng đường cao, năng suất cao, chịu đất xấu, chịu hạn, gốc nẩy mầmchậm, thu hoạch vào đầu vụ

● Giống ROC10-Tân Đại Đường10 (Đài Loan): có đặc tính chung giồngROC1 như thích ứng rộng, chịu được đất chua mân, chụ thâm canh, chín trungbình, thu hoạch vào giữa và cuối vụ

● Giống Quế đường 11 (Quảng Tây- Trung Quốc): chin sớm, thu hoạchvào đầu vụ, sinh trưởng mạnh, khả năng lưu gốc tột, t1inh thịch ứng rộng, chịuhạn, chịu đất xấu, chịu ẩm ướt, năng suất cao và có hàm lượng đường cao Ngoài ra chúng ta đã lai tạo được một số giống mía cho năng suất cao như:Việt đường 54/143 (hàm lượng đường 13,5 – 14,5%, loại chín sớm), Việt đường59/264 (hàm lượng đường 14 – 15%, không trổ cờ), VN 65 – 71 (năng suất 70 –

90 tấn/ ha), VN 65 – 48 (năng suất 50 – 95 tấn/ ha), VN 65 – 53 (năng suất 45 –

80 tấn/ ha)

2.2.2 Hình thái

Cây mía gồm 3 phần chủ yếu: rễ, thân và lá

● Rễ mía: thuộc loại rễ chùm, có tác dụng giữ cho mía đứng, hút nước vàcác chất dinh dưỡng từ đất để nuôi cây mía Một khóm mía có thể có 500-2000

rễ, trọng lượng chiếm 0.855% trọng lượng cây mía, thường tập trung ở độ sâu0.3-0.4m, cá biệt tới 1-1.5m

● Thân mía: hình trụ đứng hoặc hơi cong, tuỳ theo giống mà màu sắckhác nhau như: vàng nhạt, màu tím đậm… Trên vỏ mía có một lớp phấn trắngbao bọc Thân mía chia làm nhiều dóng, mỗi dóng mía dài khoảng 0,05-0,304 m(tuỳ theo giống mía và thời kỳ sinh trưởng) Giữa 2 dóng mía là đốt mía, đốt míabao gồm đai sinh trưởng, đai rễ, đai phấn mầm, và sẹo lá Thông thường, míaphát triển theo chiều cao từ 2.43-2.35m/năm hay 2-3 dóng/tháng

● Lá mía: làm nhiệm vụ quang hợp nước, CO2 và các chất dinh dưỡng đểbiến thành gluxit, các chất tổng hợp có chuỗi nitơ và là bộ phận thở và thoát ẩmcủa cây mía Lá mọc từ chân đốt mía thành hàng so le hoặc theo đường vòng trênthân cây Lá mía màu xanh (với một số giống cá biệt có thêm màu vàng hoặctím), mép lá có hình răng cưa, mặt ngoài phần lớn có lớp phấn mỏng và lôngbám Tuỳ thuộc vào giống mía, lá có chiều dài 0,91–1,52m, chiều rộng 0,01 –0,30m

2.2.3 Thu hoạch và bảo quản

Mía được xem là chín khi hàm lượng đường trong thân mía đạt tối đa vàlượng đường khử còn lại ít nhất

Các biểu hiện đặc trưng của thời kỳ mía chín:

● Lá chuyển sang màu vàng, độ dày của lá giảm, các lá sít vào nhau, dóngngắn dần

● Hàm lượng đường giữa gốc và ngọn xấp xỉ nhau

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

Khi mía chín, tuỳ theo giống mía và điều kiện thời tiết mà lượng đườngnày duy trì khoảng 15 – 60 ngày Sau đó, lượng đường bắt đầu giảm dần (giaiđoạn này gọi là mía quá lứa, hay mía quá chín)

Ở các nước phát triển (Mỹ, Đức,…) thu hoạch mía bằng cơ giới là chủyếu, nhiều loại máy liên hợp vừa đốn mía, chặt ngọn và cắt khúc được sử dụng

rộng rãi Tuy nhiên ở nước ta hiện nay, việc thu hoạch mía vẫn còn bằng phươngpháp thủ công, dùng dao chặt sát gốc và bỏ ngọn Sau thu hoạch hàm lượngđường giảm nhanh, do đó mía cần được vận chuyển ngay về nhà máy và tiếnhành ép càng sớm càng tốt 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(ngọn cây này phủ trên gốc cây kia)

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

● Dùng lá mía thấm nước che trong lúc vận chuyển, có thể dùng nướctưới phun vào mía

2.2.4 Tính chất và thành phần nước mía

Mía là nguyện liệu chế biến đường, do đó quá trình gia công và điều kiện

kỹ thuật chế biến đường đều căn cứ vào mía, đặc biệt là tính chất và thành phầncủa nước mía.Thành phần hóa học của mía phụ thuộc vào giống mía, đất đai, khíhậu, mức độ chín, sâu bệnh,…

Bảng.2.1: Thành phần hóa học của mía và nước mía

Chất không đường hữu cơ khác

Chất không đường chưa xác định

Lúc mía chín, phần đường cao, chất không đường thấp, do đó độ tinh khiếttương đối cao, đồng thời phần nước giảm, phần xơ cũng tăng lên

Đường sacaroza (C12H22O11): là 1 disacarit Tính chất hóa học củasacaroza tương đối ổn định, nhưng dưới tác dụng của axit, kiềm và nhiệt độ caophát sinh các phản ứng hóa học

● Dưới tác dụng của axit: sacaroza bị thủy phân thành glucoza và fructoza

C12H22O11 + H2O ⇒ 2C6H12O6

Đường glucoza có tính quay cực phải còn fructoza quay trái Đườngsacaroza có tính quay cực phải, tuy nhiên sau khi thủy phân biến thành quay trái,

do đó, có tên gọi là sự chuyển hóa đường, còn hỗn hợp glucoza và fructoza đượctạo thành từ sự thủy phân sacaroza gọi là đường chuyển hóa

Tốc độ chuyển hóa sacaroza chịu ảnh hưởng của:

- pH dung dịch: giảm 1.0 thì nồng độ ion H+ dung dich tăng lên 10 lần vàtốc độ chuyển hóa cũng tăng lên 10 lần

- Nhiệt độ: tăng 10oC thì tốc độ chuyển hóa tăng lên 3 lần

- Vi sinh vật tạo enzyme chuyển hóa, mía không tươi và những góc chếtcủa thiết bị (máy ép) hoặc những nơi vệ sinh không sạch dẫn đến quá trìnhchuyển hóa đường tăng rất mạnh Đường sacaroza bị chuyển hóa làm giảm sảnlượng đường, giảm hiệu suất thu hồi đường Đó là một sự tổn thất rất nghiêmtrọng trong sản xuất đường, cần cố gắng tránh hoặc giảm thiều

● Dưới tác dụng của kiềm: Sacaroza trong môi trường kiềm tương đối ổnđịnh Tuy nhiên, khi nồng độ ion H+ và OH- trong dung dich rất thấp ( pHkhoảng 9), dưới tác dụng của nhiệt, đường sacarozabị phân hủy sản phẩm cuốicùng của sự phân hủy là chất màu và axit hữu cơ, trong đó axit lactic chiếmkhoảng 60% Chất màu sẽ làm giảm chất lượng của đường còn axit hữu cơ làmchuyển hóa đường sacaroza gây tổn thất cho sản xuất đường Lúc pH=9, ở áplực thường và đun sôi trong một giờ, tổn thất đường 0.05%, Trong dung dichkiềm mạnh và gia nhiệt, sacaroza bị phân hủy nghiêm trọng

● Tác dụng của nhiệt độ cao: sacaroza bị mất nước tạo thành caramen sản phầm có màu như caramenlan, caramenlen, caramenlin Chất màu caramenđược coi như hợp chất humin (C12H8O4)n Đó là sự polyme hóa ở mức độ khácnhau của β-anhidrit

Đường khử (C6H12O6): chủ yếu là glucoza và fructoza Khi mía còn nonhàm lượng glucoza và fructoza trong mía tương đối cao, nhưng khi mía chinhàm lượng đó giảm đến mức thấp nhất Tính chất hóa học của đường khử tươngđối ổn định ở pH=3 Dưới các điều kiện khác nhau, có thể sản sinh các loại phảnứng hóa học khác nhau tạo thành nhiều loại sản phẩm khác nhau Trong sản xuấtđường, phản ứng quan trọng nhất có 2 loại

● Phân hủy đường khử: trong môi trường đặc biệt và ở nhiết độ cao,glucoza và fructoza sẽ phát sinh một loạt phản ứng hóa học và sản phẩm của sựphân hủy bao gồm: a.lactic, a.glucosacarit, a.focmic, lacton

Những axit này lại kết hợp với vôi (CaO) tạo thành muối hòa tan, tồn tạitrong dung dịch đường, vì vậy khi dung vôi xấu, hàm lượng muối canxi trongnước mía tăng

● Phản ứng Maillard: tác dụng của đường khử và axit amin tạo thànhnhững phản ứng phức tạp, sản phẩm tạo thành melanoidin có màu nâu đậm,thường gọi là phản ứng màu nâu (browning reaction) Phản ứng này thường haygặp trong tự nhiên hay trong công nghiệp thực phẩm và là nguyên nhân làmnhiều loại thực phầm biến màu nâu đậm Ngoài axit amin, nhiều loại axit hữu cơ

và một số muối vô cơ thúc đẩy tốc độ phân hủy sunfurơ Trong dung dịch cótính axit:

- Đường khử glucoza và fructoza ổn định nhất ở pH=3

- Axit hữu cơ mạnh hay yếu đều không có tác dụng đối với glucoza vàfructoza

- Axit vô cơ yếu và nhiệt độ thấp không có ảnh hưởng nhưng trong môitrường axit và nhiệt độ cao, đường khử sẽ tạo thành oximetyfufuron và sau đóthành axit levulic và axit focmic Chất keo: gồm pectin và anbumin (do bảnthân cây mía mang vào nước mía)

● Pectin

Tùy thuộc giống mía khác nhau mà hàm lượng pectin không giống nhau.Mía chưa thuần thục so với chất khô có hàm lượng pectin tương đối nhiều,thường trong nước mía hàm lượng khoảng 0.1% Đặc tính của pectin là trongnước mía biến thành keo ngưng tụ, lúc có canxi tồn tại rất rõ ràng, lúc gia vôinước mía đến pH = 8.8 có thể làm đại bộ phận pectin kết lắng Do pectin tồn tạitrong thành tế bào, nên hàm lượng pectin trong nước mía quyết định chủ yếumức độ ép mía Trong môi trường axit mạnh hoặc môi trường kiềm, đặc biệt lúcnhiệt độ cao, pectin phân hủy và hòa tan trong nước Pectin co thể làm cho độhòa tan của đường sacaroza tăng lên và nâng cao độ nhớt của nước mía và mậtchè

● Anbumin: là hợp chất hữu cơ cao phân tử có chứa nitơ, hàm lượng nitơchiếm khoảng 16% khối lượng của anbumin, có tính háo nước tương đối cao.Anbumin trong nước mía tồn tại ở trạng thái keo, hàm lượng khoảng 9% so vớichất không đường của mía Trong làm sạch nước mía, gia vôi và gia nhiệt có thểlàm một bộ phận anbumin ngưng kết, đồng thời hấp phụ các tạp chất khác cùngkết tủa nhưng còn một phần vẫn lưu lại trong dung dịch keo

Axit hữu cơ

Axit hữu cơ trong nước mía chủ yếu là a.aconitic, a.citric, a.malic,a.oxalic, a.glicolic, a.sucinic, a.fumaric, trong đó hàm lượng a.aconitic chiếmnhiều hơn cả Trong nước mía, các axit hữu cơ có thể ở dạng tự do (chiếm 1/3lượng axit chung), muối hòa tan hoặc không tan Ngoài a.oxalic có khả năng tạothành muối kết tủa, các axit khác và muối của chúng hòa tan trong nước Axithữu cơ trong mía càng nhiều càng hình thành nhiều muối canxi hòa tan, kéotheo hệ số phân ly muối canxi hòa tan tăng lên Hệ số phân ly muối canxi củaaxit hữu cơ tương đối thấp không có lợi cho sự hình thành chất kết tủa canxi Chất béo và sáp mía

Hàm lượng chất béo và sáp trong nước mía và cây mía biến đổi nhiềuphụ thuộc vào giống mía, điều kiện sinh trưởng và điều kiện ép mía Tổng lượngchất béo (lipid) có trong cây mía từ 0.2-0.3% Sáp mía tồn tại bề ngoài của thâncây mía Ở nhiệt độ thường sáp dễ tan trong các dung môi như: hidrocacbuathơm, este dầu hỏa, ancol và aceton Trong sản xuất đường mía, gần 60-80%lượng 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 trongmía gần một nửa đi vào trong nước mía Thành phần chủ yếu chất béo và sápkhông hòa tan trong nước nhưng có một phần có khả năng hình thành dung dịchđục mà phân bố trong dung dịch, đặc biệt lúc khuấy trộn mãnh liệt hoặc nhiệt độdung dịch vượt qua điểm nóng chảy, có thể hình thành dung dịch “sữa’ đụctương đối ổn định Lúc làm sạch nước mía, đại bộ phận chất béo và sáp tùythuộc sự ngưng kết của anbumin mà hình thành chất kết tủa Theo nghiên cứucủa Bardorf, chất béo và sáp qua làm sạch bằng vôi có thể loại khoảng 90%nhưng vẫn còn một ít tồn tại trong nước mía trong Chất béo có thể dính trên bềmặt vải lọc, gây trở ngại lọc nước mía

Chất vô cơ

Trong nước mía có nhiều loại chất vô cơ với số lượng tương đối lớn.Thành phần cụ thể chủ yếu quyết định bởi thổ nhưỡng, giống mía, phân bón,điều kiện canh tác,…

Chất vô cơ trong nước mía, ngoài a.photphoric (H3PO4) có lợi cho quátrình làm sạch, còn lại đều là thành phần có hại Canxi, Magiê, SO3, a.xilic,…làthành phần chủ yếu đóng cặn ở thiết bị k, Cl là nguyên nhân chủ yếu hình thànhmật cuối

Bảng 1.2: Thành phần vô cơ trong nước mía, mật chè và mật đường (Cane Sugar

handbook 12th)Thành phần Nồng độ chất khô

Nước mía thô Nước mía

Theo số liệu phân tích của Viện nghiên cứu mía; ở ion dương, hàm lượnglớn nhất là K, kế đến là Ca, Mg, còn lại như Na, Cu, Zn, Pb hàm lượng khôngnhiều, không đến 30 mg/KgBx Ở ion âm, nhiều nhất là gốc sunfat, silic và Cl Bảng : Thành phần vô cơ của nước mía nguyên (mg/KgBx)

● Trong nước mía có một lượng lớn gốc a.sunfuric - thành phần chủ yếucủa sự đóng cặn, vì sunfat canxi hòa tan trong dung dịch nhưng về sau bốc hơi

và nấu đường nồng độ đặc thì trích ra làm đục mật chè và đóng cặn ở thiết bị ● K2O, Na2O hầu như hòa tan trong nước, do đó lúc làm sạch nước míakhó loại đi ảnh hưởng đến sản xuất đường và nguyên nhân tạo mật cuối

● A.xilic: có tương đối nhiều trong nước mía và tồn tại ở trạng thái keo.Trong sản xuất đường nó được coi là một loại chất không đường chủ yếu có hại.Trong thiết bị bốc hơi, a.xilic tạo cặn rất khó loại trừ Trong nấu đường, a.xilictích tụ trên bề mặt tinh thể đường ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm

● P2O5: hàm lượng P2O5 trong nước mía rất có ý nghĩa trong làm sạchnước mía

Chất kết tủa Ca3(PO4)2 có thể hấp phụ a.xilic, muối sắt hòa tan, chấtkhông đường chứa nitơ, chất béo,…Thường hàm lượng P2O5 trong nước mía đạt350-450 ppm cho hiệu quả làm sạch tốt Lúc hàm lượng P2O5 quá thấp có thể tạomuối photphat có tính hòa tan chất màu Trong cây mía đã chứa sẵn các nhân

tố có màu Khi ép mía những nhân tố này hòa lẫn vào nước mía ngoài ra, trongquá trình sản xuất, sản sinh một số chất màu mới do kết quả phản ứng hóa học

Giống mía K Ca Mg Fe SiO2 SO4 CLQuế đường 57/423 1546 585 655 137 850 3460 795Quế đường 63/237 1079 816 874 114 1180 4420 670

giữa các chất không đường và tuy hàm lượng rất nhỏ nhưng cường độ màu ảnhhưởng rất nhiều đến chất lượng nước mía và ngoại hình của đường cát trắng ● Chất màu có trong cây mía

Diệp lục tố có trong bản thân cây mía gồm diệp lục tố a (C55H72O5N4Mg)

và diệp lục tố b (C55H70O4N4Mg), xantophin (C40H55O2) và carotene (C40H56),…Trong nước mía chúng hỗn hợp với các loại chất béo mà tồn tại phân tán thànhnhững hạt huyền phù Khi gia nhiệt nước mía cùng ngưng kết với anbumin.Chúng cùng với các loại vật chất nổi khác ngưng kết Trong sản xuất đường, nếu

xử lý làm sạch tốt, phần lớn bị loại và đi vào nước bùn Nếu làm sạch không tốt,nước mía trong bị đục, có một phần cùng các loại chất béo khác phân tán trongnước mía, ảnh hưởng không tốt đến sản xuất

● Chất màu mới sinh ra trong quá trình sản xuất đường Trong tổ chức tếbào mía, có rất nhiều vật chất nguyên là không màu, nhưng cùng các hợp chấtkhác kết hợp, sau khi phản ứng hoặc phân hủy tạo thành chất màu, chủ yếu làpoliphenon, hợp chất amin và caramen đường Poliphenon kết hợp sắt tạo thànhhợp chất màu nâu đậm Axit amin kết hợp với đường khử theo phản ứngMaillard tạo thành chất màu melanoidin có màu nâu xẩm Ở nhiệt độ caokhoảng 200oC đường mất nước tạo thành dạng keo Chúng là những chất có hạicho sản xuất đường

2.2.5 Quản lý nguyên liệu mía

Nhiệm vụ của sản xuất đường là lấy được nhiều đường trong cây mía Đểlàm tốt công việc chế biến đường, cần cung cấp đầy đủ nguyên liệu mía có chấtlượng tốt để nhà máy đường trong một phạm vi lương xử lý thích hợp nhất làmgiảm thấp giá thành, tiêu hao ít, thu hồi cao, có được nhiều đường đạt chất lượngtốt và có hiệu quả kinh tế cao Do đó, làm tốt công tác quản lý nguyên liệu mía

là một mắc xích quan trọng đảm bảo sản xuất tiến hành thuận lợi và phải coicông tác đó là nhiệm vụ quan trọng nhất của sản xuất Nội dung của công tác

quản lý mía là cần tìm hiểu và nắm vững tình hình phân bố vùng nguyên liệu,giống mía, số lượng và thời gian chin của mía, đặc điểm công tác nông nghiệpvùng mía và tình hình sắp xếp lực lượng lao động, lực lượng vận chuyển mía,thời vụ ép và thời gian xuống mía Cuối cùng, khảo sát lượng mía xử lý trongtừng ngày, từng tháng 1 cách kinh tế nhất

2.3 THU NHẬN VÀ XỬ LÍ DỊCH NƯỚC MÍA

2.3.1 Xử lý sơ bộ mía – xé tơi mía

2.3.1.1 Mục đích

● Nâng cao lượng xử lý mía:

● Nâng cao hiệu suất ép:

2.3.1.2 Thiết bị xử lý mía Quá trình xử lí mía trước khi ép bao gồm:

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

● Băm mía: Mía được băm thành từng mảnh nhỏ nhằm phá vỡ lớp vỏ cứngcủa cây mía làm tế bào mía lộ ra, đồng thời san mía thành lớp ổn định trên băngtải và nâng cao mật độ mía trên băng tải Nhờ vậy, nâng cao năng suất ép, nângcao hiệu suất ép mía

Hình 1: Thiết bi ép mía

● Đánh tơi: Sau khi qua máy băm, lượng mía chưa được băm nhỏ cònnhiều nên chúng cần phải qua máy đánh tơi để phá vỡ hơn nữa tổ chức tế bàocủa cây mía, tạo tah2nh những sợi dài là chủ yếu để thoát nước mía và thẩmthấu dễ dàng và làm tăng mật độ mía đưa vào máy ép Nếu dùng máy đánh tơi,hiệu suất ép có thể tăng khoảng 1% Thiết bị xử lý mía bao gồm: máy chặt mía,máy cắt xé mía, máy đập tơi mía

2.3.2 Phương pháp lấy nước mía

2.3.2.1 Thu nhận nước mía bằng phương pháp ép

Đây là phương pháp được sử dụng phổ biến ở các nhà máy đường hiệnnay Nguyên lí của phương pháp này là dùng lực cơ học làm biến đổi thể tíchcây mía, từ đó phá vở tổ chức tế bào để lấy nước mía Lấy nước mía bằngphương pháp hiện đại là mía qua nhiều lần ép và nhiều lần thầm thấu nhằm nângcao hiệu suất ép

Phương pháp ép khô

Đây là phương pháp ép lấy nước mía mà không sử dụng nước thẩm thấu,chỉ dùng áp lực làm vở tế bào để lấy nước mía, do đó hiệu suất lấy đường thấp(khoảng 92 – 95%) và một lượng nhỏ đường còn nằm trong tế bào không thể lấy

ra được Nước mía lấy được do không bị pha loãng nên thuận lợi cho quá trìnhbốc hơi, tiết kiệm được năng lượng bốc hơi Phương pháp ép khô chỉ sử dụng ởcác nhà máy đường thủ công, trong phòng thí nghiệm…

Phương pháp ép ướt (có sử dụng nước thẩm thấu)

Để lấy được nhiều đường ra từ cây mía, thì việc phun nước thấm vào bãmía được xem là biện pháp hiệu quả Khi mía bị ép, màng tế bào bị rách và colại, đồng thời nước mía chảy ra Sau khi ra khỏi máy ép, các tế bào nở ra và cókhả năng hút nước mạnh Chính vì vậy, người ta phun nước vào lớp bã để hoàtan một lượng đường còn lại trong tế bào, qua lần ép sau nước đường pha loãngđược lấy ra, và tiếp tục như vậy đến khi đường được lấy ra với mức cao nhất Thường có 3 phương pháp ép ướt:

● Phương pháp ép thẩm thấu đơn: chỉ dùng nước thẩm thấu vào bã mía màkhông dùng nướcmía loãng Dùng nước nóng phun ngay vào bã khi ra khỏimiệng ép (trừ máy ép cuối cùng), 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, thờigian bốc hơi kéo dài, đồng thời làm một lượng lớn đường bị chuyển hoá và phânhủy Do đó, thường không được sử dụng

● Phương pháp ép thẩm thấu kép:

Đây là phương pháp có dùng nước mía pha loãng làm nước thẩm thấu,thường được áp dụng cho hệ thống ép ở các nhà máy có 4 máy ép Phương thứcthẩm thấu này cho hiệu quả tốt và được dùng phổ biến trong các nhà máyđường Theo phương thức này, thẩm thấu nước nóng ở máy cuối còn các máytrung gian thẩm thấu bằng nước mía loãng Nước nóng được phun vào bã khi rakhỏi miệng ép của máy ép thứ 3, nước mía loãng ép ra từ máy 4 được bơm trởlại 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 nước mía hỗn hợp

Sơ đồ 1: Phương pháp ép thẩm thấu

● Phương pháp ép thẩm thấu kết hợp: theo phương thức này, dùng nướcnóng để thẩm thấu 2 máy cuối, các máy trung gian còn lại thẩm thấu bằng nướcmía loãng Áp dụng ở các nhà máy có từ 5 máy ép trở lên và nâng công suất ép

Sơ đồ 2: Phương pháp ép thẩm thấu kết hợpPhương thức thẩm thấu kết hợp cũng được dùng trong nhà máy đường tuyhiệu quả thẩm thấu không bằng phương pháp thẩm thấu kép

Thiết bị ép mía: thường có các loại sau: máy ép phổ thong 3 trục, máy épkiểu nghiêng và máy ép tỉ số hằng

Sự hạn chế của phương pháp ép

● Trục ép là thiết bị thô kệch, nặng nề lõi trục ép làm bằng thép hợp kimđắt tiền giá tiền chế tạo, chi phí sữa chữa, bão dưỡng nhiều

● Những máy ép tiêu thụ một công suất đáng kể vượt mức so với kết quảđạt được mía nước bã nước mía hỗn hợp Sơ đồ phương pháp ép thẩm thấu képmía nước bã nước mía hỗn hợp nước Sơ đồ phương pháp ép thẩm thấu kết hợp ● Tổng hiệu suất thu hồi thấp tuy tiêu thụ một công suất đáng ể nhưngtrong bã mía vẫn còn một lượng mía nhất định không khai thác được bằngphương pháp ép Do đó, hiệu suất ép chỉ đạt tối đa 97%, trong khi đó hiệu suấtkhuếch tán có thể đạt 98-98.5%

2.3.2.2 Thu nhận nước mía bằng phương pháp khuếch tán

Trên thực tế, thiết bị khuếch tán chỉ có thể thay thế một số bộ trục ép (ởgiữa công đoạn ép) nên có thể coi đây là phương pháp kết hợp giữa ép vàkhuếch tán Cơ sở lý luận chủ yếu của khuếch tán là dưới điều kiện nhất định,các phân tử đường trong tế bào của mía chuyển dịch ra khỏi tế bào và phân tán

ra môi trường xung quanh Trong các điều kiện khuếch tán; tốc độ khuếch tán,thời gian và nhiệt độ có quan hệ trực tiếp lẫn nhau

Hình 2:Thiết bị thu nhận nước mía Công nghệ khuếch tán: bao gồm việc xử lý mía, khuếch tán nước, ép nướckhỏi bã mía và xử lý nước ép Để xử lý mía có thể dùng máy ép dập hoặc thiết

bị đánh tơi hoặc có nơi dùng cả hai Có 2 phương ph áp khuếch tán mía chủ yếulà:

● Khuếch tán mía

Sơ đồ 3:quy trình khuếch tán mía Cây mía sau khi xử lí sơ bộ, giữ nguyên trọng lượng và toàn bộ lượngmía và đường trong đó được đi vào thiết bị khuếch tán Ví dụ, nếu 1 nhà máyđường xử lý 100 tấn mía/ngày có 14% đường thì 100 tấn mía với 14 tấn đường

đi vào thiết bị khuếch tán

● Khuếch tán bã mía

Sơ đồ 4:quy trình khuếch tán bã mía.

Sau khi xử lí, mía được đưa qua máy ép để lấy khoảng 65-70% đườngtrong mía, còn lại khoảng 30-35% đường trong bã đi vào thiết bị khuếch tán, vìvậy quá trình khuếch tán được rút ngắn Một bộ trục ép của hệ khuếch tán có thểtrích ly 65-70% trong lúc đó mỗi bộ trục của máy ép chỉ ép ra trung bình 15-23% lượng nước mía và hệ ép có từ 4-6 bộ trục trích ly được 95-96% đườngtrong mía Mặt khác, khi đi qua bộ trục ép của hệ khếch tán, mía được chuẩn bịtốt hơn và sự tổn thất đường do tác dụng của vi sinh vật trong khuếch tán bãgiảm so với khuếch tán mía, thời gian khuếch tán rút ngắn vì chỉ cần khuếch tán4% đường (tức 30% đường trong cây mía) đường Bã sau khi ra khỏi thiết bịkhuếch tán còn chứa 88-90% nước Cần tách bớt nước ở bã để còn khoảng 45-47% nước làm nhiên liệu đốt lò hoặc các việc khác Để tách nước, dùng máy ép

ba trục Từ kết quả thí nghiệm của nhiều quốc gia khác nhau cho thấy, để táchnước ở bã ướt dùng một bộ trục không đủ còn hai bộ lại hơi thừa Hiện nay cácnhà máy đường đều dùng hai bộ Xử lý nước ép hiệu quả là một trong nhữnggiai đoạn quan trọng của khuếch tán bã Nếu có những điều kiện thích hợp chohoạt động của vi sinh vật, nước ép có thể dùng đủ cho một nhà máy sản xuất

enzyme Trong phương pháp ép mặc dù dùng nước nóng để thẩm thấu nhưngnhiệt độ nước hỗn hợp vẫn thấp Trong phương pháp Nước mới Thiết bị khuếchtán Nước khuếch tán Bốc hơi sơ bộ Tách nước từ bã ướt Nước ép Đun nóng vàgia vôi Lắng Bã Nước lắng trong Lọc Cặn lọc MíaMáy băm mía Thiết bị đánhtơi

Máy ép khuếch tán, nước mía có nhiệt độ và nồng độ chất khô thấp, rấtthuận lợi cho hoạt động của vi sinh vật so với nước ép cuối của phương pháp ép Những yếu tố chủ yếu ảnh hưởng hiệu quả khuếch tán

● Độ xé tơi của mía:

● Nhiệt độ khuếch tán:

● Hiệu suất lấy đường:

● Thời gian khuếch tán:

2.2.2.3 So sánh phương pháp ép và phương pháp khuyếch tán

Bảng 1: So sánh phương pháp ép và phương pháp khuyếch tán

- Hiệu suất trích li 92%

- Tổng hiệu suất thu hồi 80%

- Tiêu hao năng lượng nhiều

- Vốn đầu tư cao

- Nhiên liệu dùng trong bốc

hơi ít

- Chất không đường trong

nước mía hỗn hợp ít hơn, ít tổn thất

đường trong mật cuối thấp

-Hiệu suất trích li 97%

-Tổng hiệu suất thu hồi 82%

-Tiêu hao năng lượng ít-Vốn đầu tư thấp(tiết kiệm khoảng 30%

so với phương pháp ép)-Tiêu hao nhiều nhiên liệu dùng trong bốchơi

-Chất không đường trong hỗn hợp nhiều

do đó tăng tổn thất đường trong mật cuối

2.3.2.4 Tác dụng của hóa học và vi sinh vật trong quá trình thu nhận nước mía

Sự biến đổi hóa học và vi sinh vật làm xấu chất lượng nước mía, gây tổnthất đường và làm trở ngại đến thao tác lắng lọc

Biến đổi hóa học của nước mía

Thành phần nước mía gồm có đường và các chất không đường Nước míavừa ép ra có tính axit, trị số pH axit của nước mía phụ thuộc độ tươi của mía vàtình hình sâu bệnh, thông thường pH=5-5.5 Mía sau khi đốn chặt, thời gian lưutrữ càng dài, chịu tác dụng sâu bệnh càng lớn, pH càng giảm pH axit làmchuyển hóa đường Thời gian càng dài, nhiệt độ càng cao, tốc độ chuyển hóađường càng lớn, đường mất càng nhiều Biện pháp: giữ pH nước mía không quáthấp trong quá trình ép, nguyên liệu không để lâu Để giảm tổn thất đường dochuyển hóa cần tiến hành gia vôi sơ bộ đưa pH nước mía gần trung tính

Tác dụng của vi sinh vật

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

hệ vi sinh vật phức tạp Vi sinh vật do sâu bệnh, bùn, đất bám vào mía mang vàonước mía Nước mía có độ đường khoảng 10 – 14%, pH = 5 – 5,5, nhiệt độ25oC, là môi trường thuận lợi cho vi sinh vật sinh trưởng nhanh chóng, hoạtđộng của chúng gây ra những tác hại chủ yếu sau:

- 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: nghẹtđường ống, van… làm tăng độ nhớt của dung dịch gây khó khăn cho công đoạnnấu đường và kết tinh

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 bào tửhiếu khí

- Micrococcus: loại không sinh bào tử hiếu khí

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

Thông thường trong điều kiện hoàn cảnh thích hợp, ví dụ: nhiệt độ, độ

ẩm, chất dinh dưỡng, vi sinh vật mới tạo thành hậu quả nghiêm trọng Tác hạicủa vi sinh vật > 20 lần so với tác dụng chuyển hóa hóa học đồng thời tạo ra cácchất có hại Dựa vào tài liệu, hoạt động của vi sinh vật có thể làm cho AP nướcmía đầu và nước mía hỗn hợp giảm 1%, có lúc đến 3.07% Mía sau khi chặt, nếu

để 7 hay 8 ngày mới ép, AP có thể giảm 4.16% và 5.9%

Biện pháp: vệ sinh sạch sẽ, biện pháp thuận tiện và kinh tế nhất là dùnghơi, sữa vôi hoặc bột tẩy giả tổn thất đường Để hạn chế những tác hại của visinh vật gây ra trong công đoạn lấy nước mía ta cần vệ sinh thường xuyên máy

ép, băng chuyền, máng chứa…Thông thường sau mỗi kỳ ngừng máy phải vệsinh sạch sẽ các thiết bị, có thể dùng nước vôi loãng phun quét các bề mặt thiết

bị tiếp xúc với mía, nhưng phải rửa sạch vôi trước khi cho máy làm việc trở lại

2.4 Làm sạch nước mía

Nước mía hỗn hợp sau khi ép có thành phần tương đối phức tạp Thànhphần này thay đổi tùy thuộc vào giống mía, thổ nhưỡng, khí hậu, điều kiện canhtác, phương pháp và điều kiện lấy nước mía của nhà máy… Do nước mía hỗnhợp có chứa nhiều chất không đường khác nhau, mà đa số những chất này gâyảnh hưởng không tốt cho quá trình sản xuất nên các phương pháp tách chấtkhông đường ra khỏi nước mía cũng có nhiều Vì vậy, mục đích chủ yếu củaviệc làm sạch nước mía là:

● Loại tối đa các chất không đường ra khỏi hỗn hợp, đặc biệt là các chất

có hoạt tính bề mặt và các chất keo

● Trung hoà nước mía hỗn hợp

● Loại những chất rắn lơ lửng trong nước mía

Bảng 2: Thành phần chính của hỗn hợp nước mía

2.4.1 Các phương pháp làm sạch nước mía

Hiện nay, các phương pháp làm sạch dùng phổ biến trong nhà máy đườngbao gồm: phương pháp vôi hóa, phương pháp cacbonat hóa (phương pháp CO2),phương pháp sunfit hóa (phương pháp SO2) và phương pháp Blanco-directo

2.4.1.1 Phương pháp vôi hóa

Đây là phương pháp đơn giản nhất và được con người áp dụng từ rất lâu(hơn 300 năm nay) Dùng phương pháp vôi có ưu điểm là vôi có ở khắp mọinơi, giá rẻ Hơn 100 năm nay, người ta nghiên cứu tìm chất làm sạch mới nhưngrồi vôi vẫn là chất phổ biến nhất Nước mía được làm sạch dưới tác dụng củanhiệt và vôi, thu được sản phẩm đường thô Ở nước ta, phương pháp vôi đượcdùng để sản xuất đường thủ công: đường phèn, đường thùng, đường cát vàng,đường thẻ, đường tán, đường hoa mơ, Trong các nhà máy hiện đại như nhàmáy đương La Ngà, nhà máy đường lam Sơn, nhà máy đường Việt Đài (Thanh

Hóa), phương pháp này được dùng để sản xuất đường thô là nguyên liệu sảnxuất đường tinh luyện

Hình 3: Thiết bị vôi hóa Khi cho vôi vào nước mía sẽ có những tác dụng sau đây:

● Làm trơ phản ứng axit của nước mía hỗn hợp và ngăn ngừa sự chuyểnhóa đường sacaroza

Ca(OH)2 + 2C12H22O11 ⇔ 2H2O + Ca(C12H22O11)2 canxi sacarit

● Kết tủa hoặc đông tụ những chất không đường, đặc biệt protein, pectin,chất màu và những axit tạo muối không tan

● Phân hủy một số chất không đường, đặc biệt đường chuyển hóa, amit

Do đó, để hạn chế sự phân hủy đường, cần có những phương án cho vôi thíchhợp

● Tác dụng cơ học: những chất kết tủa được tạo thành có tác dụng kéotheo những chất lơ lửng và những chất không đường khác

● Sát trùng nước mía: với độ kiềm khi có 0.3% CaO, phần lớn vi sinh vậtkhông sinh trưởng, tuy nhiên có trường hợp phải dùng đến 0.8% CaO

Dựa vào điều kiện công nghệ và thứ tự khác nhau, có thể chia thành 3dạng sau:

 Phương pháp gia vôi vào nước mía lạnh

Nước mía hỗn hợp từ công đoạn ép chứa nhiều vụn bã mía, đất cát, chấthuyền phù cần được lọc bằng lưới lọc, cân và bơm trực tiếp đến thùng trung hoà,rồi cho vôi vào (khoảng 0.5-0.9 kg vôi/tấn mía) Khống chế pH nước mía gia vôitrong khoảng 7.8-8.3 (thông thường khoảng 8.0), đối với nước mía xấu có thểnâng pH đến 8.3 Khuấy đều nước mía, sau đó bơm đến thiết bị gia nhiệt, đunnóng đến nhiệt độ sôi (101oC), để lắng tốt có thể gia nhiệt đến 102-104oC.Nước mía đã gia nhiệt vào bộ phận tản hơi để trở lại áp suất thường (101oC).hơi và khí không ngưng thoát đi, sau đó đi vào thùng lắng và chất kết tủa từ từlắng xuống phân thành nước mía trong và nước bùn Đem lọc nước bùn thuđược nước mía lọc trong, hỗn hợp với nước mía trong (nếu chất lượng tốt) hoặcđưa trở lại thùng trung hòa Bã bùn làm phân bón ruộng

Phương pháp gia vôi vào nước mía nóng

Tương tự như phương pháp gia vôi nước mía lạnh, nhưng công đoạn gianhiệt được thực hiện trước khi cho vôi vào Trước khi trung hoà, một số chấtkeo như (anbumin, silic hidroxit…) vôi trung hoà giảm (khoảng 15-20%), hiệntượng đóng cặn giảm…

Phương pháp gia vôi phân đoạn

Đây là phương pháp tối ưu nhất của việc làm sạch nước mía bằng vôi.Trước tiên, hỗn hợp nước mía sau khi lọc được gia vôi đến pH=6.4-6.6 (thường

pH = 6.4), lượng vôi dùng bằng 1/3 tổng lượng vôi Gia nhiệt lần thứ nhất(90oC) có thể gia nhiệt đến nước mía sôi Sau đó, gia vôi đến pH=7.6-8.2

(thường pH=7.8, nếu pH>8.4 nước mía trong sẽ là kiềm tính, pH=7.2-7.4 khôngtốt), lượng vôi dùng bằng 2/3 tổng lượng vôi Tiếp tục gia nhiệt nước mía đếnsôi hoặc cao hơn một ít giúp việc kết tủa được hoàn toàn Các giai đoạn tiếp theogiống phương pháp trên

Bảng 2: Ưu nhược điểm của các phương pháp gia vôi nước mía

2.4.1.2 Phương pháp sunfit hóa

Phương pháp sunfit hóa trực tiếp sản xuất ra đường trắng.Tuy chất lượngđường trắng không bằng phương pháp cacbonat hóa nhưng phương pháp này cólưu trình công nghệ tương đối ngắn, không đòi hỏi kỹ thuật cao, dễ dàng khốngchế, thiết bị tương đối tốt, tiêu hao chất ít và vốn đầu tư ít hơn phương phápcacbonat hóa nên được dùng khá phổ biến ở nước ta Phương pháp này còn gọi

là phương pháp SO2 SO2 được dùng phổ biến trong công nghiệp sản xuấtđường, có thể cho vào dung dịch đường ở dạng khí, lỏng hoặc muối Trong sảnxuất đường hiện nay, khí SO2(thường dùng ở dạng Na2S2O4) có khả năng giảm

pH mạnh hơn nên thường được dùng hơn NaHSO3 và Na2SO3

Tác dụng của SO2 tùy thuộc tính chất trung tính hay kiềm của nước mía vàmật chè, bao gồm

● Trung hòa lượng vôi dư trong nước mía: Ca(OH)2 + H2SO3⇒ CaSO3↓ +H2O

● Hòa tan muối canxi sunfit kết tủa Canxi sunfit không tan trong nướcnhưng tan trong axit sunfurơ Do đó, khi thông SO2 quá lượng có thể làm canxisunfit kết tủa thành canxi bisunfit hòa tan, tương tự với kali sunfit

CaSO3 + SO2 + H2O ⇒( CaSO3)2 K2SO3+ SO2 + H2O ⇒ 2 KHSO3

● Giảm độ nhớt của mật chè

Nước mía sau khi trung hòa một phần chat keo bị loại, làm giảm độ nhớtcủa mật chè, có lợi cho thao tác nấu đường và kết tinh, đồng thời hạn chế sựphát triển của vi sinh vật

● Biến muối cacbonat thành muối sunfit

Trong nước mía có hàm lượng canxi, kali nhất định, sau khi thong khíSO2 thì tạo thành canxi sunfit và kali sunfit Sự thay đổi từ muối CaCO3,K2CO3 thành CaSO3, K2SO3 có ý nghĩa quan trọng Muối cacbonat có khảnăng tạo mật lớn và ảnh hưởng lớn đến màu sắc của dung dịch đường muốisunfit khả năng tạo mật kém hơn nhưng lại có khả năng làm giảm độ nhớt củamật

● Tẩy màu dung dịch đường

SO2 là chất khử có khả năng biến chất màu của nước mía hoặc mật chèthành chất không màu hoặc màu sắc nhạt hơn Thông SO2 không ngăn ngừađược sự phân hủy sacaroza và đường khử, tuy nhiên ngăn ngừa được sản phẩm

có màu của sự phân hủy và kìm hãm khả năng oxi hóa và tác dụng xúc tác củaion kim loại Đây là tác dụng còn quan trọng hơn cả sự khử màu

Phương pháp này có thể chia ra làm các phương pháp chính sau đây:

Phương pháp sunfit hóa kiềm nhẹ (cho vôi trước, xông khí SO2 sau)

Nước mía hỗn hợp qua lọc vụn bã mía, cân, sau khi gia nhiệt lần thứ nhất(60-70oC), gia vôi bằng Ca(OH)2 đến pH =8-9, sau đó xông khí SO2 đến trungtính (pH=6.9-7.1) , tiến hành gia nhiệt lần thứ 2 (100-104oC) và lắng lọc Trongmột thời gian nag81n, nước mía và sữa vôi tiến hành phản ứng làm cho một sốch6a1t keo kết tủa, từ đó hấp thụ được chất không đường kết tủa theo, loại bỏchúng ra ngoài

Ưu điểm của phương pháp là sự kết tủa chất không đường tương đối hoàntoàn, hiệu quả làm sạch tương đối cao, đóng cặn trong nồi bốc hơi tương đối ít.Tuy nhiên, ở môi trường kiềm tính, chất kết tủa không rắn chắc, thể tích nướcbùn lớn, lắng, lọc tương đối chậm Ngoài ra, do tác dụng của kiềm, đường khử

dễ dàng bị phân hủy, tăng màu sắc và hàm lượng muối canxi của nước mía Do

đó, phương pháp này ít được dùng

Phương pháp sunfit hóa axit tính (xông khí SO2 trước, cho vôi sau)

Sau khi hỗn hợp nước mía qua lọc và cân, tiến hành gia nhiệt lần thứ nhất(55-60oC), xông SO2 đến pH=3-4 để đông tụ chất keo, trung hòa nước mía vớiCa(OH)2 đến pH=7-7.2, gia trong, còn nước bùn đi lọc chân không để tận thudịch lọc Dịch lọc trong được phối trộn với nước mía trong ban đầu thu đượcnước mía trong hỗn hợp Bùn mía sau khi lọc thì dùng để sản xuất phân bón