TÌM HIỂU TÌNH HÌNH SẢN XUẤT, TIÊU THỤ ĐƯỜNGTRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM  TIỂU LUẬN MÔN: CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT VÀ KIỂM SOÁT CHẤT LƯỢNG ĐƯỜNG, BÁNH KẸO ĐỀ TÀI: TÌM HIỂU TÌNH HÌNH SẢN XUẤT, TIÊU THỤ ĐƯỜNG TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM SƯU TẦM, PHÂN TÍCH CÁC THÔNG TIN VỀ VÙNG NGUYÊN LIỆU, THỜI VỤ THU HOẠCH VÀ CÁC GIỐNG MÍA Ở VIỆT NAM TÌM HIỂU CÁC PHƯƠNG PHÁP TRÍCH LẤY NƯỚC MÍA , CÔNG NGHỆ VÀ THIẾT BỊ GVHD: Nguyễn Thị Cúc Năm học: 2014 - 2015 Lớp: 02DHDB2_Thứ 4_Tiết 10, 11, 12_Phòng B101 Nhóm sinh viên thực hiện: nhóm TP Hồ Chí Minh, ngày 03/09/2014 [Type text] Page Tìm hiểu phương pháp trích lấy nước mía MỤC LỤC MỞ BÀI Tri thức tiền đề để phát triển khoa học kỹ thuật công nghệ lĩnh vực kinh tế Trong kế hoạch công nghiệp hóa, đại hóa nông thôn công nghiệp mía đường chương trình quan trọng phát triển kinh tế nông thôn Cùng với phát triển không ngừng khoa học kỹ thuật đời sống người ngày cải thiện nâng cao, kéo theo tăng lên nhu cầu sử dụng đường mía Tuy nhiên phần đông người tiêu dùng thường thông tin tình hình mía cách sản xuất đường mía Nhóm Trang Tìm hiểu phương pháp trích lấy nước mía Quy trình sản xuất đường mía gồm nhiều công đoạn, nhóm em xin tìm hiểu công đoạn trích ép nước mía, công đoạn quan trọng, định lượng đường thu nhiều hay Bài tiểu luận nhóm em gồm phần chính: Tình hình sản xuất tiêu thụ đường Thế Giới Việt Nam Các vùng nguyên liệu, thời vụ thu hoạch giống mía Việt Nam Các phương pháp trích lấy nước mía, công nghệ thiết bị Trong trình làm nhóm em nhiều thiếu xót, mong Cô thông cảm góp ý để nhóm em hoàn thiện Nhóm em xin chân thành cám ơn Cô! Tình hình sản xuất tiêu thụ đường Thế Giới Việt Nam 1.1 Thế giới Ngành mía đường giới phát triển từ kỷ thứ 16 Sản lượng đường toàn cầu phát triển nhanh theo nhu cầu tiêu thụ, đầu năm cách mạng công nghiệp (1750-1830) khoảng 820 ngàn tấn/năm, trước chiến thứ (1914-1918) khoảng 18 triệu tấn/năm, đến đạt 170 triệu tấn/năm (Bảng 1) Vụ đường 2012- 2013 dự báo 174 triệu tấn, lượng tiêu thụ toàn cầu 163 triệu Bảng 1: Sản xuất tiêu thụ đường toàn cầu (Đơn vị tính: ngàn tấn) Niên vụ Nhóm Tồn trước Sản xuất Nhập Tổng cung Trang Xuất Tiêu dùng Tồn sau niên vụ Tìm hiểu phương pháp trích lấy nước mía 20082009 20092010 20102011 20112012 20122013 niên vụ 43.650 143.888 44.859 232.397 47.881 152.955 31.561 31.561 153.517 51.194 236.272 51.902 154.512 29.849 29.849 161.612 51.921 243.412 56.088 156.766 30.558 30.558 170.967 48.870 250.395 57.819 160.965 31.611 31.611 174.453 49.105 255.169 58.326 163.761 33.082 Đường sản xuất 100 nước, 70% tiêu thụ nội địa Ba nước xuất đường chủ yếu Brazil, Ấn Độ, Trung Quốc, chiếm 50% sản lượng 56% xuất giới (Bảng 2) Bảng 2: Bình quân sản xuất tiêu thụ đường mía hàng năm số nước (2007-2011) Quốc gia Brazil Ấn Độ Trung Quốc* Thái Lan Mỹ* Nam Phi Indonesia Ai Cập* Cuba Nhật Bản* Hàn Quốc Úc Mexico Nhóm Sản xuất (1.000 tấn) Tiêu thụ (1.000 tấn) Xuất (1.000 tấn) 34.790 24.033 12.737 11.670 23.730 14.270 22.990 1.262 1.508 Lượng dự trữ cuối năm (1.000 tấn) 357 6.957 2.597 8.357 7.139 2.192 1.964 1.760 1.272 828 4.461 5.474 2.184 10.186 1.603 4.760 2.473 677 2.304 1.259 1.250 5.098 6.244 2.492 639 2.764 974 685 1.460 1.343 3.213 752 2.252 1.232 144 522 445 81 326 482 340 1.063 Trang Bình quân tiêu thụ đâu (kg/người/năm) 56 17 30 36 36 16 34 61 18 27 36 60 Tìm hiểu phương pháp trích lấy nước mía Thế giới 157.452 154.167 Ghi chú: * có tính đường từ củ cải 51.473 33.894 21 Bình quân tiêu thụ đường hai nước đông dân hành tinh mức thấp: Trung Quốc: kg/người/năm người Ấn Độ 17 kg/người/năm, tiêu thụ nhiều đường giới người Cuba: 61 kg/người/năm, Úc: 61 kg/người/năm Brazil: 56 kg/người/năm (Bảng 2) Dự báo ngành đường Trung Quốc Ấn Độ tiếp tục phát triển để đáp ứng nhu cầu nước Brazil, Thái Lan, Úc, Nam Phi mở rộng xuất khẩu, Cuba Mexico giảm lượng xuất Các nước nhập chủ yếu Mỹ, Indonesia, Hàn Quốc, Canada, Trung Quốc, Nhật Bản Không nằm nước lớn sản xuất xuất đường, nước có suất mía cao giới Peru: 123 tấn/ha, Colombia: 120 tấn/ha, Nicaragua: 102,4 tấn/ha (Bảng 3) Bảng 3: Năng suất trung bình mía đường số nước 2011-2012 Quốc gia Peru Colombia Nicaragua Swaziland Guatemala Zimbabwe Mozambique Thái Lan Mexico Costaria Nam Phi Năng suất(tấn/ha) 123 120 102,4 98 90 85 79,6 77,3 70 61,1 60 Phụ thuộc nhiều vào mùa vụ sách quốc gia nên giá đường giới biến động Cuối năm 2005 đến đầu 2006, giá đường giới tăng từ 0,12 USD/1lb (= 0,454gr) lên 0,18 USD/1lb gia tăng lượng đường dùng để sản xuất ethanol Brazil; giá đường lại giảm 0,11 USD/1lb vào đầu 2007 gia tăng sản lượng nước xuất khẩu; thời tiết xấu tác động đến vụ mùa cộng Nhóm Trang Tìm hiểu phương pháp trích lấy nước mía lượng dự trữ nước giảm đẩy giá đường tăng cao 0,27 USD/1lb năm 2010, lên đến 0,32 USD/1lb năm 2011 Dự báo giá đường từ đến 2014 giá giảm nhiều sản lượng tăng nhiều tiêu thụ (BĐ BĐ 2) Biểu đồ 1: Biến động giá đường giới (01/2010 – 08/2011) Biểu đồ 2: Sản lượng đường tăng nhanh tiêu thụ 1.2 Việt Nam Theo báo cáo ngành mía đường tháng năm 2013 - Niên vụ 2011/2012 đánh giá thành công vòng năm gần Nhóm Trang Tìm hiểu phương pháp trích lấy nước mía Theo báo cáo Cục trồng trọt, Bộ NN&PTNT, tổng diện tích trồng mía nước ta niên vụ 2011/2012 đạt khoảng 283,2 nghìn héc ta, tăng 4,3% so với niên vụ trước Năng suất mía bình quân nước đạt 62,4 tấn/ha, sản lượng mía nước 17,5 triệu tấn, tăng so với vụ trước gần tấn/ha Sản lượng mía ép công nghiệp đạt 14,5 triệu tấn, sản xuất 1.306.240 đường So với vụ trước, lượng mía ép công nghiệp tăng gần triệu tấn, sản lượng đường tăng 155.780 - Quy mô nhà máy lớn hoạt động hiệu Tuy nhiên, nhà máy đường tự ý nâng quy mô công suất vùng trồng tiềm mở rộng tương ứng Do đó, việc cung cấp đủ nguyên liệu mía cho nhà máy việc phát triển vùng trồng mía phù hợp với công suất thiết kế nhà máy quan trọng - Hiện nay, vùng trồng mía cung cấp khoảng 3/4 lượng nguyên liệu cần thiết cho nhà máy đường nước Theo báo cáo tổng kết ngành mía đường niên vụ 2011/2012, tổng công suất thiết kế nhà máy đạt 129.900 mía ép/ngày, tương đương sản lượng mía ép khoảng 19 – 20 triệu tấn/năm Thực tế niên vụ, tổng sản lượng mía mà nhà máy ép đạt 14,5 triệu tấn, bình quân nhà máy đường hoạt động với công suất thực 72,5 - 74,4% công suất thiết kế Nói cách khác, vùng trồng mía cung cấp bình khoảng 3/4 lượng nguyên liệu cần thiết cho nhà máy đường nước - Mía đường ngành nhà nước bảo hộ Hàng năm doanh nghiệp muốn xuất hay nhập đường phải Bộ Công Thương cấp giấy phép xuất hay hạn ngạch (quota) nhập Thuế suất nhập hạn ngạch 5% năm 2012 0% từ năm 2015, nhiên nhập hạn ngạch, doanh nghiệp phải chịu mức thuế suất thấp 80% Nước ta mở cửa hoàn toàn cho việc nhập đường từ 2015 theo cam kết WTO - Giá đường nước cao giá đường giới Chênh lệch bình quân giá bán lẻ đường thành phố lớn Hà Nội, Tp.HCM hay Cần Thơ so với giá nhập mức cao Điều giúp cho Nhóm Trang Tìm hiểu phương pháp trích lấy nước mía công ty đường nước, doanh nghiệp có quota nhập hưởng nhiều lợi ích, nhiên doanh nghiệp sử dụng đường làm nguyên liệu người tiêu dùng cuối lại phải chịu thiệt hại Chênh lệch giá đường nguyên nhân trực tiếp dẫn đến tình trạng nhập lậu đường Thái Lan vào miền Tây nước ta - Giá bán đường nước không giữ mức cao cuối năm 2011 mà bắt đầu theo chiều hướng giảm Đến cuối tháng năm nay, giá đường giảm từ 520% so với thời điểm đầu năm tùy loại đường vùng miền Điều chủ yếu giá đường giới giảm, sức ép giảm giá từ công ty công nghiệp thực phẩm, - tình trạng đường nhập lậu đường thẩm lậu từ tạm nhập tái xuất Sự sụt giảm giá đường diễn phương thức bán sỉ kho, giá bán lẻ trì mức cao Theo báo cáo Agromonitor, giá bán lẻ bình quân hàng tuần tháng đầu năm dao động quanh mức 22-26 ngàn - đồng/kg, không thấp so với giá bán năm 2011 Theo đánh giá Bộ NN & P TNT, sau vụ sản xuất mía đường sụt giảm liên tiếp, vụ sản xuất 2011/2012 sản xuất đường đủ đáp ứng nhu cầu tiêu thụ nước năm nay, chí cộng với khoảng 230 nghìn tồn kho thời điểm cuối tháng 31/ 7, lượng đường nhập kh ẩu theo thỏa thuận W TO 70.000 - đường nhập lậu không ngăn chặn lượng đường dư thừa lớn Năm 2011, Việt Nam nhập khoảng 250 nghìn đường hạn ngạch (giảm 44,4%), tổng kim ngạch nhập đạt 252,7 triệu USD (tăng 19,9% so với năm 2010 ) Đường nhập chủ yếu từ Thái Lan chiếm tỷ trọng 47,7% kim ngạch nhập khẩu, sau Mỹ chiếm tỷ trọng 12,9% Kim ngạch nhập tăng số lượng gi ảm giá đường giới tăng (giá đường tinh luyện Thái Lan tăng bình quân 21,3%, giá đường thô NewYork tăng 22,7%) Nhóm Trang Tìm hiểu phương pháp trích lấy nước mía Biểu đồ 3: Cơ cấu giá trị nhập đường năm 2011 Biểu đồ 4: Cơ cấu loại đường nhập từ Thái Lan năm 2011 - Khả xuất đường : Sự chênh lệch giá nước quốc tế yếu tố cản trở khả xuất đường, nhiên Việt Nam xuất sang số nước, chủ yếu đường tinh luyện vào thị trường Trung Quốc theo hai đường ngạch tiểu ngạch Năm 2011 kim ngạch xuất vào nước 191,6 triệu USD, chiếm 97,6% tổng kim ngạch xuất Từ đầu năm 2012, miền Bắc diễn tình trạng xuất lậu đường tiểu ngạch qua Trung Quốc Các vùng nguyên liệu, thời vụ thu hoạch giống mía Việt Nam 2.1 Vùng nguyên liệu Đất nước Việt Nam nằm gọn khu vực nội chí tuyến, phía Bắc 23°22B (Đồng Văn), phía Nam 8°30B (Cà Mau), vùng phân bố mía đường giới Ở nơi đất nước Việt Nam mía sinh trưởng, người dân trồng mía vườn để ăn tươi, giải khát chế biến đường Cho đến kỷ 19 nghề mía đường Việt Nam xem nghề phụ bên cạnh nghề trồng lúa Trồng mía đất sỏi, đất bãi không trồng lúa được, ép che thủ công, trâu bò kéo, công suất ép - 1,5 mía ngày, ép mía nấu đường vào vụ Đông Xuân miền Bắc Nam bộ; xuân hè miền Trung Mỗi vụ ép khoảng 100 ngày Mỗi lò che cần - mía (năng suất 35 - 45 tấn/ha), tương đương với diện tích đất trồng mía mười hộ nông dân thôn, làng Phổ biến sản xuất Nhóm Trang Tìm hiểu phương pháp trích lấy nước mía tư liệu có đường ăn vào trung thu, ngày tết Ở miền Trung có phần xuất bán cho thương buôn nước cửa Hội An Cuối kỷ 19, đầu kỷ 20, bắt đầu khí hóa nghề chế biến đường, che thủ công khí, xây dựng vài nhà máy đường 350 – 500 TMN Với công suất 500 TMN, suất mía khoảng 50 tấn/ha, cần vùng mía có diện tích rộng 1.500 mía thu hoạch, kể 1/3 diện tích đất luân canh 2.000 Lúc xây dựng nhà máy điều kiện khí hậu, phải ý xem xét điều kiện đất đai, vị trí xây dựng nhà máy có đủ nước sử dụng cho nhà máy, mức độ tập trung vùng mía, điều kiện giao thông, thủy lợi, điều kiện lao động trồng cạnh tranh với mía đường Nghề trồng mía không nghề phụ Theo đường biểu diễn, ảnh hưởng vĩ độ đến tỷ lệ đường mía từ vĩ độ 10°Bắc (hoặc Nam) khoảng vĩ độ 24°Bắc (hoặc Nam), chữ đường đạt 12%, cao khoảng vĩ độ 15 - 18°Bắc (hoặc Nam) Lãnh thổ Việt Nam nằm đường cong có tiềm tỷ lệ đường cao Như Cà Mau vĩ độ 8°3’ Bắc có chữ đường thấp nhất, tăng dần đến khoảng Vinh 18°41’ Bắc giảm đến xuống thấp nhanh dần lên phía Bắc Biểu đồ 5: Ảnh hưởng vĩ độ đến chữ đường suất mía Nhóm Trang 10 Tìm hiểu phương pháp trích lấy nước mía Vụ đông từ tháng 11 đến cuối tháng 12, thời gian sinh trưởng 13 tháng Vụ xuân từ tháng – 15/4, thu hoạch tháng đến tháng 4, thời gian sinh trưởng 14 tháng 2.3.3 Vùng duyên hải Bắc Trung Bộ Mùa thu đông: trồng từ tháng 10 đến tháng 12, lượng mưa bắt đầu giảm cuối vụ mưa Thu hoạch từ 15/11 đến cuối tháng Thời gian sinh trưởng 13 tháng Mía vụ xuân: trồng từ tháng đến tháng 4, thu hoạch từ tháng đến 30/4, thời gian sinh trưởng 12 tháng 2.3.4 Vùng nông nghiệp duyên hải miền Trung Mía vụ đông trồng từ tháng 12 đến tháng chân đất thấp, có điều kiện tới trồng muộn vào tháng 4, Vụ mía thu trồng tháng - thu hoạch tháng - 3, thời gian sinh trưởng 16 – 18 tháng 2.3.5 Vùng nông nghiệp Đông Nam Bộ Có thời vụ trồng mía: Trồng đầu mùa mưa (còn gọi vụ 1, vụ hè): từ 15/1 đến 15/6, tốt trồng tháng Thời gian sinh trưởng khoảng 10 – 12 tháng Trồng cuối mùa mưa (còn gọi vụ 2, vụ đông): từ 15/10 đến 30/11 Những năm mưa kết thúc muộn, tháng 1/11 kết thúc 25 – 30/12 Thời gian sinh trưởng khoảng 13 – 14 tháng 2.3.6 Vùng đồng song Cửu Long Trồng chủ yếu vụ đầu mùa mưa từ tháng – dương lịch, vùng đất phèn sau vài mưa lớn đầu mùa tiến hành trồng mía Thu hoạch khoảng tháng đến 30/4 Thời gian sinh trưởng 10 – 11 tháng Nhóm Trang 20 Tìm hiểu phương pháp trích lấy nước mía Vụ cuối mùa mưa từ 12/2 dương lịch, thu hoạch tháng 11 năm sau Thời gian sinh trưởng 12 tháng Các phương pháp trích lấy nước mía, công nghệ thiết bị Trích nước mía tìm đủ cách để khai thác lượng đường có mía Hiện có hai phương pháp trích lấy nước mía: - Phương pháp khuếch tán (thực chất ép kết hợp với khuếch tán) - Phương pháp ép (thực chất ép thẩm thấu) 3.1 Trích nước mía phương pháp khuếch tán Hiện nhiều nhà máy đường mía nhiều nước giới dùng phương pháp khuếch tán khác để lấy đường từ mía Ở nước ta, phương pháp khuếch tán sử dụng nhà máy đường La Ngà với thiết bị khuếch tán Dols Đan Mạch Sự khuếch tán trình phân tán phần tử chất tan dung dịch để đảm bảo san nồng độ thời điểm Động lực trình khuếch tán chênh lệch nồng độ: chất khuếch tán vào dung môi tạo thành dung dịch có nồng độ thấp Để lấy đường lát mía thời gian định, cần phá vỡ tổ chức tế bào mía để trích ly lấy nước mía dễ dàng Vì phải có dao băm, máy ép giập đánh tơi để phá vỡ tế bào mía, ép phần nước mía sau dùng thiết bị khuếch tán để lấy phần nước mía lại Quá trình khuếch tán mía bao gồm việc xử lý mía, khuếch tán đường, ép nước khỏi bã 3.1.1 Xử lý mía Để xử lý mía dùng máy ép giập máy đánh tơi, có nơi sử dụng hai Mía bị đánh tơi nhiều, tế bào mía bị phá vỡ, tế bào bị phá vỡ trích ly trực tiếp tế bào chưa bị phá vỡ trích ly đường phương pháp khuếch tán 3.1.2 Khuếch tán đường mía Có hai hệ khuếch tán đường chủ yếu khuếch tán mía khuếch tán bã mía Nhóm Trang 21 Bã Tìm hiểu phương pháp trích lấy nước mía a) Khuếch tán mía Tách nước mía Câybịmía Thiết lắngđược xử lý sơ bộ, sau giữ nguyên trọng lượng toàn lượng đường mía vào thiết bị khuếch tán Thiết bị khuếch tán Bùn Thiết bị lọc • Trường hợp có xử lý nước ép Đánh tơi Dao băm Mía • Trường hợp không xử lý nước ép Thiết bị khuếch tánTách nước mía Mía Dao băm Bã Nước khuếch tán Cho vôi + t0C + lắng b) Khuếch tán bã Mía sau xử lý qua máy ép để lấy 60-70% đường mía, phần lại bã vào thiết bị khuếch tán Như trình khuếch tán rút ngắn, Nhóm Trang 22 Tìm hiểu phương pháp trích lấy nước mía lại 30-40% vào thiết bị khuếch tán Khuếch tán bã dùng phổ biến nhà máy đường • Ép Trường hợp có xử lý nước ép Bã Tách nước mía Thiết bị lắng Bùn Thiết bị khuếch tánThiết bị lọc Đánh tơi • Trường hợp không xử lý nước ép Dao băm Mía Dao băm Đánh tơi Ép Thiết bị khuếch tán Nước mía hỗn hợp Đun nóng + cho vôi Lắng 3.1.3 Thiết bị khuếch tán D.D.S Nhóm Trang 23 Tách nước mía Nước ép Bã Tìm hiểu phương pháp trích lấy nước mía Có thân hình máng đôi làm thép không rỉ, đặt nghiêng – so với mặt phẳng nằm ngang Nước mía vào đầu cao bã mía (bã ép sơ bộ) vào đầu phía thấp Bên thiết bị có đầu xoắn ốc INOX Trên cánh có khoan lỗ để thoát nước mía, trục xoắn ốc chuyển động ngược chiều đẩy bã phía (chuyển động tịnh tiến) Ở đầu cuối thiết bị, vít xả bã đặt thẳng đứng để đưa bã Thiết bị đun nóng gián tiếp đốt Ở đầu nước mía có lưới lọc để không cho bã mía theo nước thoát Nguyên lý làm việc Bã mía đưa vào đầu thấp qua cửa nhập liệu vào thiết bị khuếch tán Dưới tác dụng vít xoắn bã mía đảo trộn nén ép để tăng độ tiếp xúc với nước + nước mía loãng chuyển động ngược chiều với bã Tại đường bã khuếch tán vào môi trường Xung quanh máy có bao để nâng nhiệt độ khối nước mía lên 70% để tăng tốc độ khuếch tán Mía qua máy ép dập (ép sơ bộ) trích lấy 60% trọng lượng nước mía Còn lạo 40% nước mía vào thiết bị khuếch tán Sau khỏi thiết bị khuếch tán bã mía qua máy ép vắt sơ (2 trục), cuối khỏi máy ép kiệt thành phần đường lại bã 1,3 – 1,9; nước 48 – 50% thuận lợi cho việc đốt lò Trước máy ép kiệt cuối người ta phun nước thẩm thấu từ 25-30% (so với trọng lượng mía) Nước mía ép trục cuối gọi nước mía loãng đưa vào đầu cuối thiết bị khuếch tán chuyển động ngược với bã mía Nhóm Trang 24 Tìm hiểu phương pháp trích lấy nước mía Để thực nguyên tắc thẩm thấu khuếch tán ngược chiều bã mía phải tiếp xúc với nước mía có nồng độ thấp Nước mía máy khuếch tán có nồng độ 56Bx, AP=70-75%, Pol bã =1,31,9%, ẩm bã 48-50%, w=25-30% Trọng lượng nước mía hỗn hợp thực tế 95-105% trọng lượng mía ép hợp lý Nước mía hỗn hợp: AP ≥80%, Bx=1416% 3.2 Trích nước mía phương pháp ép Phương pháp ép để lấy nước mía sử dụng phổ biến nhà máy Nguyên lý chung phương pháp dùng lực học làm biến đổi thể tích lớp mía, phá vỡ tổ chức tế bào mía để lấy nước mía Lượng nước mía hay nói xác lượng đường mía lấy nhiều chứng tỏ hệ thống máy ép làm việc tốt, cụ thể máy ép thiết bị xử lý mía làm việc tốt Phương pháp ép bao gồm công đoạn: xử lý mía, ép giập, ép kiệt 3.2.1 Các công đoạn lấy nước mía a) Xử lý mía Nhằm tạo điều kiện cho trình ép dễ dàng hơn, nâng cao suất hiệu • suất ép Hệ thống xử lý mía trước ép bao gồm trình sau: San mía: Do đưa xuống băng tải, mía trạng thái lộn xộn không đồng đều, cần phải san lớp mía băng tải, đảm bảo độ đồng lớp mía, tăng • mật độ mía Băm mía: mía băm thành mảnh nhỏ nhằm phá vỡ lớp vỏ cứng mía làm tế bào mía lộ ra, đồng thời san mía thành lớp ổn định băng tải nâng cao mật độ mía băng tải Nhờ vậy: - Nâng cao suất ép - Nâng cao hiệu suất ép • Đánh tơi: sau qua máy băm lượng mía chưa băm nhỏ nhiều nên chúng cần phải qua máy đánh tơi để phá vỡ tổ chức tế bào mía, tăng mật độ mía đưa vào máy ép Nếu dùng máy đánh tơi, hiệu suất ép tăng khoảng 1% b) Ép giập Ép giập vừa có tác dụng lấy nước mía từ mía (khoảng 60 – 70%), vừa làm cho mía giập vụn Đồng thời thu nhỏ thể tích lớp mía, cung cấp mía đặn cho máy ép sau, tạo điều kiện cho máy ép sau làm việc ổn định, làm tăng suất, hiệu suất ép giẩm bớt công suất tiêu hao Nhóm Trang 25 Tìm hiểu phương pháp trích lấy nước mía c) Ép kiệt Mục đích chủ yếu giai đoạn lấy đến mức tối đa lượng nước mía có mía 3.2.2 Phương pháp lấy nước mía a) Phương pháp ép khô Đây phương pháp ép lấy nước mía mà không sử dụng nước thẩm thấu, dùng áp lực làm vỡ tế bào để lấy nước mía, hiệu suất lấy đường thấp (khoảng 92 – 95%) lượng nhỏ đường nằm tế bào lấy Nước mía lấy (do không bị pha loãng) nên thuận lợi cho trình bốc hơi, tiết kiệm lượng bốc Phương pháp ép khô áp dụng nhà máy đường thủ công, phòng thí nghiệm,… • Sơ đồ ép khô lần Bã Mía Nước mía tuyệt đối • Sơ đồ ép khô lần Mía Bã Nước mía tuyệt đối Nhóm Trang 26 Tìm hiểu phương pháp trích lấy nước mía • Sơ đồ ép khô lần Bã Mía Nước mía tuyệt đối b) Phương pháp ép thẩm thấu Để lấy nhiều đường từ mía, việc phun nước thấm vào bã mía xem biện pháp hiệu Khi mía bị ép, màng tế bào bị rách co lại, đồng thời nước mía chảy Sau khỏi máy ép, tế bào nở có khả hút nước mạnh Chính vậy, người ta phun nước vào lớp bã để hòa tan lượng đường lại tế bào, sau lần ép sau nước đường pha loãng lấy ra, tiếp tục đường lấy với mức cao Thường có phương pháp ép thẩm thấu: • Phương pháp ép thẩm thấu đơn: dùng nước thẩm thấu vào bã mía mà không dùng nước mía loãng Dùng nước mía nóng phun vào bã khỏi miệng ép (trừ máy ép cuối cùng), khả lấy đường từ mía cao Tuy nhiên lượng nước thẩm thấu đưa vào lớn, nước mía hỗn hợp bị pha loãng, dẫn đến khó khan cho trình bốc như: tiêu hoa nhiều lượng, thời gian bóc kéo dài, đồng thời làm lượng lớn đường bị chuyển hóa phân hủy Do thường không sử dụng Mía Nhóm Nước Nước Nước Bã Nước mía hỗn hợp Trang 27 Tìm hiểu phương pháp trích lấy nước mía • Phương pháp ép thẩm thấu kép: phương pháp có dùng nước mía pha loãng làm nước thẩm thấu, thường áp dụng cho hệ thống ép nhà máy có máy ép Phương pháp ép thẩm thấu cho hiệu tốt dùng phổ biến nhà máy đường Theo phương thức này, thẩm thấu nước nóng máy cuối máy trung gian thẩm thấu nước mía loãng Nước nóng phun vào bã khỏi miệng ép máy ép thứ 3, nước mía loãng ép từ máy bơm trở lại làm nước thẩm thấu cho bã khỏi máy ép thứ 2, nước mía loãng ép từ máy ép thứ bơm trở lại làm nước thẩm thấu cho bã máy ép thứ Nước mía lấy từ máy máy tập trung lại thành nước mía hỗn hợp Nước Mía Bã Nước mía hỗn hợp • Phương pháp ép thẩm thấu kết hợp: theo phương pháp này, dùng nước nóng để thẩm thấu máy cuối, máy trung gian lại thẩm thấu nước mía loãng Áp dụng nhà máy có từ máy ép trở lên nâng công suất ép Nước Mía Nước Bã hỗn hợpkết hợp dùng nhà máy đường PhươngNước phápmía thẩm thấu nhiêm hiệu thẩm thấu không phương pháp thẩm thấu kép Nhóm Trang 28 Tìm hiểu phương pháp trích lấy nước mía  So sánh phương pháp ép phương pháp khuyếch tán Phương pháp ép Phương pháp khuếch tán - Hiệu suất trích li 92% - Hiệu suất trích li 97% - Tổng hiệu suất thu hồi 80% - Tổng hiệu suất thu hồi 82% - Tiêu hao lượng nhiều - Tiêu hao lượng - Vốn đầu tư cao - Vốn đầu tư thấp (tiết kiệm khoảng 30% - Nhiên liệu dùng bốc so với ép) - Chất không đường nước mía - Tiêu hao nhiều nhiên liệu dùng bốc hỗn hợp hơn, tổn thất đường mật cuối thấp - Chất không đường nước mía hỗn hợp nhiều, dó tăng tổn thất đường mật cuối 3.3 Hiệu suất suất ép mía a) Hiệu suất ép Là số liệu quan trọng để đánh giá khả làm việc phân xưởng ép, đánh giá hiệu thu hồi đường từ mía qua dàn ép Hiện hiệu suất ép tai nhà máy thường đạt 92 – 97% Khả trích nước mía đặc trưng số gọi η ép Vì hàm lượng chất xơ mía ảnh hưởng tới hệu suất ép, để đánh giá hiệu suất ép nhà máy khác Hiệp hội mía đường quốc tế quy định thành phần xơ mía 12.5% Vây ta có hiệu suất ép hiệu chỉnh tính sau: Nhóm Trang 29 Tìm hiểu phương pháp trích lấy nước mía Trong đó: E12.5: Hiệu suất ép hiệu chỉnh E: Hiệu suất ép F: phần xơ mía  Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất ép - Xử lý nước mía trước ép: trước ép, nước mía xử lý biện pháp: san bằng, băm mía, đánh tơi nhờ làm tang hiệu suất ép - Số lượng trục ép: số lượng trục ép nhiều đồng nghĩa với mía ép nhiều lần hiệu suất ép tăng, nhiên mức tăng hiệu suất ép không tỷ lệ theo đường thẳng mà tăng nhanh từ – 15 trục, từ trục 16 trở hiệu suất ép tăng - Tốc độ quay trục ép: có ảnh hưởng tương đối rõ đến hiệu suất ép Thật vậy, với chiều dày lớp mía định ta tăng tốc độ quay trục ép hiệu suất ép tăng Tuy nhiên thay đổi nhỏ ta sử dụng tốc độ trục quay vòng/phút - Áp lực trục đỉnh: Khi áp lực trục đỉnh tăng, khả lấy nước mía tăng - Thẩm thấu: có tác dụng đến hiệu suất ép, lượng nước thẩm thấu tăng hiệu suất ép tăng b) Năng suất ép Là số mía ép đơn vị thời gian với hiệu suất ép định Công thức tính suất ép: Trong đó: C: Năng suất ép, (tấn/giờ) D: Đường kính trục ép, (m) n: Tốc độ quay trục ép, (vòng/phút) L: Chiều dài trục ép, (m) K: Độ dài miệng ép, (m) d: Trọng lượng riêng bã, (tấn/m3) F: Phần xơ bã, (%) f: phần xơ mía, (%)  Các yếu tố ảnh hưởng đến suất ép - Xử lý nước mía sau ép: Với miệng ép, mía xử lý tốt, độ mía vào trục ép tăng mía vào trục ép dễ dàng suất tăng Nhóm Trang 30 Tìm hiểu phương pháp trích lấy nước mía - Hàm lượng xơ mía: Số lượng chất xơ mía có ảnh hưởng đến suất Thật vậy, phần xơ định trở lực mía trục ép, vậy, phần xơ nhiều lớp mía dày nên suất ép nhỏ Xơ cứng hay mềm, độ xé nát mía sau xử lý sơ ảnh hưởng đến việc mía vào miệng ép, mía vào máy ép dễ dàng (trục ép không bị nghẹn) suất ép tăng ngược lại - Tốc độ kích thước trục ép: Năng suất tỷ lệ thuận với tốc độ quay kích thước trục ép Trong điều kiên, tốc độ trục ép tăng suất ép tăng Khi đường kính trục lớn khả mía vào trục ép lớn, trục dài diện tích ép lớn suất tăng - Răng trục ép: Răng trục ép làm tăng diện tích ép trục, hình dạng độ sâu có ảnh hưởng đến việc kéo mía vào máy ép từ làm tăng suất - Thẩm thấu: Khi dùng nước thẩm thấu nhiều làm cho bã trương lên, khó vào miệng ép, suất ép giảm 3.4 Tác dụng hóa học vi sinh vật trình thu nhận nước mía Sự biến đổi hóa học vi sinh vật làm xấu chất lượng nước mía, gây tổn thất đường làm trở ngại đến thao tác lắng lọc 3.4.1 Biến đổi hóa học nước mía Thành phần nước mía gồm có đường chất không đường Nước mía vừa ép có tính axit, trị số pH axit nước mía phụ thuộc độ tươi mía tình hình sâu bệnh, thông thường pH=5-5.5 Mía sau đốn chặt, thời gian lưu trữ dài, chịu tác dụng sâu bệnh lớn, pH giảm pH axit làm chuyển hóa đường Thời gian dài, nhiệt độ cao, tốc độ chuyển hóa đường lớn, đường nhiều Biện pháp: giữ pH nước mía không thấp trình ép, nguyên liệu không để lâu Để giảm tổn thất đường chuyển hóa cần tiến hành gia vôi sơ đưa pH nước mía gần trung tính 3.4.2 Tác dụng vi sinh vật Từ chặt đến ép lấy nước, mía nước mía tiếp xúc với nhiều hệ vi sinh vật phức tạp Vi sinh vật sâu bệnh, bùn, đất bám vào mía mang vào nước mía Nước mía có độ đường khoảng 10 – 14%, pH = – 5.5, nhiệt độ 25oC, môi trường thuận lợi cho vi sinh vật sinh trưởng Nhóm Trang 31 Tìm hiểu phương pháp trích lấy nước mía nhanh chóng, hoạt động chúng gây tác hại chủ yếu sau: - Chuyển hoá làm đường nước mía đồng thời sinh tạp chất khác - Sinh khối nhầy, dẻo gây cân sản xuất như: nghẹt đường ống, van… làm tăng độ nhớt dung dịch gây khó khăn cho công đoạn nấu đường kết tinh Các vi sinh vật thường gặp nước mía - Leuconostoc: loại sản sinh khối nhầy bẩn - Bacillus subtilis, Bacillus cereus, Bacillus mesentericus,…: tạo bào tử hiếu khí - Micrococcus: loại không sinh bào tử hiếu khí - Ngoài có khoảng 26 loại nấm men khác nhau, chủ yếu Saccharomyces Thông thường điều kiện hoàn cảnh thích hợp, ví dụ: nhiệt độ, độ ẩm, chất dinh dưỡng, vi sinh vật tạo thành hậu nghiêm trọng Tác hại vi sinh vật > 20 lần so với tác dụng chuyển hóa hóa học đồng thời tạo chất có hại Dựa vào tài liệu, hoạt động vi sinh vật làm cho AP nước mía đầu nước mía hỗn hợp giảm 1%, có lúc đến 3.07% Mía sau chặt, để hay ngày ép, AP giảm 4.16% 5.9% Biện pháp: vệ sinh sẽ, biện pháp thuận tiện kinh tế dùng hơi, sữa vôi bột tẩy giả tổn thất đường Để hạn chế tác hại vi sinh vật gây công đoạn lấy nước mía ta cần vệ sinh thường xuyên máy ép, băng chuyền, máng chứa…Thông thường sau kỳ ngừng máy phải vệ sinh thiết bị, dùng nước vôi loãng phun quét bề mặt thiết bị tiếp xúc với mía, phải rửa vôi trước cho máy làm việc trở lại Nhóm Trang 32 KẾT LUẬN Qua tìm hiểu tình hình tiêu thụ đường, giống mía, vùng mía phương pháp trích lấy nước mía nhóm em phần hiểu thêm vấn để liên quan đến việc sản xuất mía đường Quá trình trích lấy nước mía quan trọng cần phải quan tâm đến cách chọn phương pháp để thu hiệu suất, suất cao Bên cạnh phải kiểm soát chặt chẽ vấn đề liên quan đến chất lượng nước mía đầu biến đổi hóa học nước mía, tác động có hại vi sinh vật đem lại cho nước mía Nhóm em cám ơn Cô cho nhóm em hội tìm hiểu trình sản xuất đường mía! Tài liệu tham khảo [1] Nguyễn Hữu Quyền - Nguyễn Thị Cúc – Đặng Thị Yến – Nguyễn Phú Đức, Bài giảng công nghệ sản xuất kiểm soát chất lượng đường, bánh kẹo – phần 1, Trường Công Nghiệp Thực Phẩm TP.HCM [2] Thái Nghĩa, Mía-đường Việt Nam, Nhà xuất nông nghiệp [3] Trần Mạnh Hùng, Giáo trình công nghệ sản xuất đường mía, Nhà xuất nông nghiệp, Hà Nội-2000 [4] http://iasvn.org/upload/files/ADWF0P1H1Zgiongmia_0613103918_06 28092538.pdf [5] http://www.cesti.gov.vn/th-gi-i-d-li-u/i-m-qua-nganh-mia-d-ng-th-gii.html [6] http://www.vienmiaduong.vn/vi/ngan-hang-kien-thuc/phan2.html