BÁO CÁO CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT ĐƯỜNG MÍA BÁO CÁO CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT ĐƯỜNG MÍA BÁO CÁO CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT ĐƯỜNG MÍA BÁO CÁO CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT ĐƯỜNG MÍA BÁO CÁO CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT ĐƯỜNG MÍA BÁO CÁO CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT ĐƯỜNG MÍA BÁO CÁO CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT ĐƯỜNG MÍA BÁO CÁO CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT ĐƯỜNG MÍA BÁO CÁO CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT ĐƯỜNG MÍA BÁO CÁO CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT ĐƯỜNG MÍA BÁO CÁO CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT ĐƯỜNG MÍA BÁO CÁO CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT ĐƯỜNG MÍA BÁO CÁO CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT ĐƯỜNG MÍA BÁO CÁO CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT ĐƯỜNG MÍA
CƠNG NGHỆ CHẾ BIẾN ĐƯỜNG MÍA CHƯƠNG TỔNG QUAN Cùng với việc phát triển nhanh chóng ngành nước giải khát, bánh kẹo, đồ ngọt, đặt nhu cầu cung cấp nguồn nguyên liệu chất tạo Đường mía ln đóng vai trò quan trọng cho việc tạo vị thực phẩm Khởi động từ năm 1995, chương trình đường mía xem bước khởi đầu tiến trình cơng nghiệp hóa – đại hóa nơng nghiệp nơng thơn nước ta Chỉ sau năm triển khai, từ việc nước phải nhập đường, nước ta tự cung cấp cho nhu cầu nước Xây dựng 44 nhà máy đường mía hai nhà máy đường tinh luyện Trong năm sau ngành đường mía nước ta phát triển ổn định, tạo nguồn thu nhập cho người nơng dân trồng mía Thế năm gần đây, với việc phải chịu áp lực cạnh tranh lớn từ bên ngồi có thay chất làm khác, ngành đường mía nước ta gặp nhiều khó khăn Đứng trước tình hình đó, hội nghị tổng kết “22 năm ngành đường mía Việt Nam” vào ngày 28-29/9/2017 đề giải pháp để khắc phục khó khăn đề kế hoạch phát triển năm 2030 Với định hướng “giảm diện tích, tăng suất” Hội nghị bước triển khai đề án nhằm giúp hạn chế hao hụt trình sản xuất, tái chế nguồn phế thải, cao chất lượng đường mía để nâng cao lợi cạnh tranh với ngành đường mía nước khu vực I Nguyên liệu chính: Phân loại: - Cây mía thuộc họ hồ thảo, giống sacarum, chia làm nhóm ∗ Nhóm Sacarum officinarum: giống thường gặp bao gồm phần lớn chủng trồng phổ biến giới ∗ Nhóm Sacarum violaceum: Lá màu tím, ngắn cứng khơng trổ cờ ∗ Nhóm Sacarum simense: Cây nhỏ cứng, thân màu vàng nâu nhạt, trồng từ lâu Trung Quốc - Một số giống mía trồng nước ta: F156, MY55-44, Ja605, F154, F157, H39-3633, NCO310, Comus, CO715, CO419, F134, VN-84-4137, ROC16, ROC1, ROC10,… Cấu tạo: ∗ Rễ: có tác dụng giữ cho mía đứng, hút nước, chất dinh dưỡng từ đất để ni mía Rễ mía thuộc loại rễ chùm ∗ Thân mía: hình trụ thẳng đứng hay cong Thân màu vàng nhạt màu tím đậm Trên vỏ mía có lớp phấn trắng bao bọc Thân mía chia thành nhiều dòng, hai dòng đốt mía Mía phát triển theo chiều cao từ 2,43 – 3,65m năm ∗ Lá mía: có nhiệm vụ quang hợp nước, CO2 chất dinh dưỡng để biến thành gluxit,…Lá mọc từ chân đốt mía Lá có chiều dài từ 0,91m đến 1,52m, rộng 0,3m Thành phần hóa học : ∗ ∗ ∗ ∗ ∗ Nước: 70 - 75% Đường: – 15% Xơ: 10 - 16% Đường khử: 0,01 – 2% Chất không đường khác: – 3% II Nguyên liệu phụ: ∗ Canxi hydroxit ( Ca(OH2) ): • Canxi hydroxit hợp chất hóa học, có dạng tinh thể khơng màu hay bột màu trắng, thu cho Canxi oxit (tức vôi sống) tác dụng với nước (gọi vơi tơi) • Ứng dụng: - Trong sản xuất đường mía, vơi tơi dùng để làm sạch, làm nước mía - Trong cơng nghiệp thực phẩm để xử lý nước (để sản xuất loại đồ uống rượu đồ uống không cồn) - Để làm nước biển khởi cacbonat canxi magiê sản xuất muối dành cho thực phẩm dược phẩm - Trong ẩm thực thổ dân châu Mỹ châu Mỹ Latinh, hyđroxyt canxi gọi "cal" Ngô nấu lẫn với chút cal có tác dụng làm gia tăng giá trị dinh dưỡng làm cho ngơ trở nên thơm ngon dễ tiêu hóa CHƯƠNG SẢN PHẨM ĐƯỜNG MÍA I Saccharose: Khái niệm: - Saccharose (C12H22O11) disacarit (glucose + fructose) Nó có vai trò quan trọng phần dinh dưỡng người Nó sản xuất từ thực vật từ sinh vật khác Đường mía sản xuất từ mía - Saccharose tinh khiết thông thường hay sản xuất dạng bột kết tinh mịn màu trắng, không mùi với vị dễ chịu; tên gọi phổ biến đường hay đường ăn Tính chất vật lý − − − Saccharose đường không khử Độ nhớt dung dịch tăng theo nồng độ, giảm theo chiều tăng nhiệt độ Saccharose tan rượu, tan tốt nước Nước nóng, độ tan Saccharose tăng Tính chất hóa học − − − Khơng tham gia phản ứng tráng bạc hay phản ứng khử Cu(OH) khơng có nhóm chức (-CH=O) Trong phân tử có chứa nhiều nhóm hydroxyl nên có tính chất rượu đa chức glucose Tham gia phản ứng thủy phân C12H22O11 + H2O H+, t0 Saccharose − − C6H12O6 + C6H12O6 α - glucozo β-fructozo Tham gia phản ứng Caramel: Phản ứng dehydrate hóa nhiệt độ nóng chảy đường hay đun nóng dung dịch đường có xúc tác acid hay kiềm Phản ứng với Cu(OH)2 nhiệt độ thường tạo dung dịch xanh thẫm II Ứng dụng: - Saccharose thường gặp chế biến thực phẩm vừa chất tạo vừa chất dinh dưỡng, thành phần quan trọng nhiều loại thực phẩm bánh bích quy, kẹo ngọt, kem nước trái cây, hỗ trợ bảo quản thực phẩm Cây mía Xử lí sơ Ép Bã mía Ca(OH)2 Kiềm hóa CHƯƠNG QUY TRÌNH SẢN XUẤT ĐƯỜNG MÍA SƠ ĐỒ: Gia nhiệt Lắng Bùn Cơ đặc Hơi nước Kết tinh Ly tâm Rỉ mật Sấy Hơi nước Thành phẩm THUYẾT MINH QUY TRÌNH: Nguyên liệu: - Mía có chứa khoảng 12% đường Saccharose, tuỳ vào điều kiện khí hậu thời gian thu hoạch mà thành phần đường thay đổi 10-15% Mía nhanh chóng đưa vào nhà máy Để tránh tổn thất đường, tốt nên ép mía Xử lý sơ bộ: - Mục đích: chuẩn bị cho trình ép Loại bỏ rễ, phần khơng sử dụng Để lấy nước mía, cần phá vỡ tế bào mía cách dùng lực học xé tơi ép dập thân thành sợi nhỏ - Biến đổi: + Vật lý: khối lượng giảm, hình dạng nguyên liệu thay đổi + Vi sinh: dễ tiếp xúc với nhiều vi sinh vật Ép - Mục đích: Q trình chủ yếu chiết rút tối đa cho phép lượng đường saccharose có mía Vì nước mía nằm tế bào, bổ sung lượng nước vào trình ép làm tăng hiệu suất tách đường Khai thác nước mía nhằm lấy kiệt nước mía mía - Biến đổi: + Vật lý: + Vi sinh: mía nước mía phải tiếp xúc với nhiều hệ vi sinh vật phức tạp q trình thu ép lấy nước mía Với nồng độ đường 10-14%; pH=5.05.5; nhiệt độ 23-30oC nước mía mơi trường thích hợp cho vi sinh vật sinh trưởng Ngoài nhiều loại nấm men sinh khối nhầy bẩn + Hóa học: khối nhầy bẩn từ nấm men, sinh dextran, phân hủy đường Dưới tác động nhiệt độ, phản ứng thủy phân đường diễn làm giảm lượng đường saccharose có nước mía Kiềm hóa – Gia nhiệt - Mục đích: + Hỗn hợp tồn trạng thái ổn định, keo mang điện tích hay có lớp bao bọc bên ngồi Do đó, gia nhiệt cho vào nước mía dung dịch kiềm sữa vôi- chất điện ly để thay đổi pH môi trường làm ngưng kết chất keo đồng thời làm số ion nước mía kết tủa chuẩn bị cho q trình lắng + Hồn thiện: nâng cao chất lượng đường thành phẩm Lắng - Mục đích: tách loại kết tủa keo ngưng tụ phân tán lơ lửng sinh gia đoạn tạo tủa Ngồi ra, q trình bổ sung số chất trợ lắng có khả tạo thành dạng keo quện chất tủa lơ lửng thành khối lớn tiện lợi cho trình tách pha Cơ đặc - Mục đích: Q trình nhằm bốc nước mía nồng độ từ 13-15o Bx đến nồng độ “ mật chè” 60-65o Bx Đây q trình có mục đích khai thác nhằm loại nước, làm giảm đáng kể khối lượng bán thành phẩm, trao đổi ion trình chuẩn bị để kết tinh đường - Biến đổi: + Hóa học: Ở nhiệt độ cao nước bốc hơi, saccharose bị chuyển hóa thành glucose fructose Nồng độ dung dịch tăng bốc nước, saccharose bị caramel hóa gây sẫm màu nước đường Các đường khử lại bị phân hủy thành chất màu acid hữu Q trình diễn nhanh chóng dung dịch đường có tính acid Ngồi ra, số chất khơng đường q trình đặc bị phân hủy tạo acid + Hóa lý: Khi nước mía bốc hơi, phần khoáng chưa loại bỏ hết tạo cặn gây hạn chế khả truyền nhiệt - Phương pháp thực hiện: + Q trình đặc thực sau trình lắng lọc Do nồng độ đường trước sau q trình đặc khác nhiều nên để giảm bớt biến đổi đường tiết kiệm lượng, cần sử dụng thiết bị cô đặc nhiều nồi liên tiếp Hơi thứ (hơi nước nước mía bốc lên) nồi trước tận thu làm đốt nồi sau + Trong q trình đặc, nhiệt độ sơi dung dịch đường thay đổi theo áp suất, nồng độ đường saccharose tinh độ nước mía hỗn hợp Ngồi ra, nhà máy công nghiệp, cần lưu ý đến tổn thất áp suất áp suất thủy tĩnh gây chiều cao cột nước Điều dẫn đến chênh lệch điểm sôi bề mặt đáy cột nước Do đó, cần trì ổn định chiều cao dung dịch đường thiết bị Tổn thất nhiệt đường ống vấn đề cần lưu ý tính tốn lượng cho q trình đặc Thông thường lấy tổn thất nhiệt nồi trước qua nồi sau – 1,5 0C Điều kiện cần thiết để truyền nhiệt hiệu có chênh lệch nhiệt độ đốt dung dịch đường Tức có chênh lệch áp suất đốt thứ hiệu Thông thường, nhà máy đường nước ta sử dụng thiết bị cô đặc bốn hiệu chiều để bốc Thêm nữa, để đảm bảo nồi cuối bốc hơi, công nghiệp người ta thường sử dụng hệ nồi bốc áp lực – chân không Áp suất nồi đặc giảm dần từ hiệu đầu có áp suất cao đến hiệu cuối có độ chân khơng đến 580 – 650 mmHg Do dó, nhiệt độ nồi giảm dần từ 120 0C xuống 650C Kết tinh - Mục đích: khai thác Giai đoạn kết tinh đường tạo điều kiện thuận lợi để đường saccharose từ “mật chè” kết tinh lại thành tinh thể đường Yêu cầu kỹ thuật trình kết tinh tinh thể đường tạo phải đồng mặt kích thước hàm lượng đường lại dung dịch tốt - Biến đổi: Nếu mật có pH acid nhiệt độ nấu đường cao điều kiện thuận lợi cho chuyển hóa đường saccharose, cần phải khống chế pH ổn định nhiệt độ thích hợp pH =5.7-6.8 ; nhiệt độ 60-65oC Trong trường hợp trình lắng đường diễn khơng hồn tồn, chất đường có nồng độ cao có khả đồng kết tinh với đường saccharose làm tinh thể đường có màu Khi nhiệt độ cao làm tăng dộ nhớt dẫn đến bốc chậm, mật bị dẻo khó kết tinh Ly tâm - Mục đích: khai thác - Q trình ly tâm nhằm tách tinh thể đường khỏi mật lực ly tâm Sấy - Mục đích: hồn thiện - Sấy đường nhằm tách lớp nước bề mặt hạt đường, tăng thời gian bảo quản tạo độ bóng sáng cho thành phẩm ... lượng đường saccharose có mía Vì nước mía nằm tế bào, bổ sung lượng nước vào trình ép làm tăng hiệu suất tách đường Khai thác nước mía nhằm lấy kiệt nước mía mía - Biến đổi: + Vật lý: + Vi sinh: mía. .. ni mía Rễ mía thuộc loại rễ chùm ∗ Thân mía: hình trụ thẳng đứng hay cong Thân màu vàng nhạt màu tím đậm Trên vỏ mía có lớp phấn trắng bao bọc Thân mía chia thành nhiều dòng, hai dòng đốt mía Mía... Nguyên liệu: - Mía có chứa khoảng 12% đường Saccharose, tuỳ vào điều kiện khí hậu thời gian thu hoạch mà thành phần đường thay đổi 10-15% Mía nhanh chóng đưa vào nhà máy Để tránh tổn thất đường, tốt