Sản xuất đường hóa học

PHẦN MỞ ĐẦU Như nhiều nghiên cứu cho thấy, Ấn Độ là quốc gia đầu tiên trên thế giới sản xuất đường từ cây mía, cho nên danh từ “đường”có nguồn gốc từ chữ “Sakara”. Khoảng năm 398, người Ấn Độ và Trung Quốc đã biết chế biến mật thành đường tinh chế với công nghệ rất thô sơ và đơn giản, bao gồm các công đoạn: Dần về sau kỹ thuật sản xuất đường phát triển sang các nước khác như:BaTuw, Italia, Bồ Đồ Nha, Đức, Anh,…Với công nghệ ngày càng cải tiến.phương pháp làm sạch bằng vôi là phương pháp cổ truyền có nguồn gốc từ Ấn Độ. Tuy nhiên người ta thấy lượng vôi dư tronh nước mía gây nhiều trở ngạ trong quá trình kết tinh, cung như gia tăng sự phân giải và tổn thất đường. Vì những khuyết điểm trên mà một loạt các phát minh mới ra đời, cài tiến và nâng cao hiệu quả trong công đoạn làm trong nước mía như: • Phương pháp sử dụng khí CO 2 nhằm trung hòa vôi dư và lợi dụng kết tủa CaCO 3 đóng vai trò tích cực trong công đoạn lắng, làm trong nước mía. • Làm trong nước mía bằng SO 2. • Làm trong nước mía bằng vôi. Song song với sự phát triển mạnh mẽ của khoa hoc kỹ thuật, ngành đường được cơ khí hóa toàn bộ công nghệ sản xuất với qui trình liên tục và tự động hóa hoàn toàn, nhằm thúc đẩy gia tăng sản lượng cũng như chất lượng đường trên thế giới. Ngày nay, ngành mía đường Việt Nam đang phát triển mạnh mẽ đặc biệt là ở đồng bằng sông Cửu Long nhiều nhà máy đường ra đời, đã và đang đi vào hoạt động càng hiệu quả. Mà yếu tố quyết định thành công là phải biết lựa chọn cộng Cây mía Ép Lắng bằng vôi Cô đặc bằng chảo Kết tinh tự nhiên nghệ, thiêt bị tiên tiến phù hợp với điều kiện sản xuất của từng nhà máy. Với mong muốn đưa ra một phương pháp tối ưu cho công đoạn làm trong nước mía, nên trong bài niên luận thực phẩm chuyên ngành tôi chọn đề tài : “So Sánh Các Phương Pháp Làm Trong nước Nía Trong Công Nghệ Sản Xuất Mía Đường”. Đây chính là lý do tại sao tôi chọn đề tài này. PHẦN I: MẤY VẤN ĐỀ TRONG KỸ THUẬT SẢN XUẤT ĐƯỜNG I. NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT ĐƯỜNG 1.1. Cây mía Cây mía thuộc họ hòa thảo, giống saccharum. Các giống mía thuần chủng thuộc 3 nhóm chính: • Nhóm saccharum officinarum; lá giống thường gặp bao gồm phần lớn các chủng đang được trồng nhiều nơi trên thế giới. • Nhóm saccharum violceum: lá có mà • u tím, cây ngắn, cứng, không trổ cờ. • Nhóm saccharum simense: cây nhỏ, cứng, than màu vàng pha nâu nhạt, được trồng từ lâu ở Trung Quốc. 1.2. Củ cải đường Củ cải đường là cây cho đường quan trọng sau mía, cung cấp khoang 40% sản lượng đường thế giới. Cây củ cải đường có thể được trồng nhiều nơi trên thế giới, ở nhiều vùng khí hậu khác nhau. Tuy nhiên, nó được trồng phần lớn ở các nước ôn đới thuộc 30 o vĩ Bắc đến 60 o vĩ Bắc. 1.3. Cây lúa miến Cây lúa miến cũng là nguồn cung cấp đường quan trọng sau cây mía và củ cải đường. Lúa miến được trồng nhiều ở Ấn Độ, Trung Quốc, Pakistan,Hoa Kỳ,… Lúa miến là loại thích nghi với khi hậu ẩm và được trồng quanh năm, sản lượng tươi có thể đạt 19 – 87 tấn/ha, sản lượng đường có thể đạt 1,3 – 1,9 tấn/ha. 1.4. Cây thích Là loại cây lâu năm, có thể sống đến 100 năm hay lâu hơn nữa. Cây thích không thích hợp được trồng ở vùng đông dân cư vì nó rất nhạy cảm với sự ô nhiễm không khí. Từ cây thích, người ta thu lấy nhựa cây đẻ chế biến ra những sán phẩm đường. II. THÀNH PHẦN HÓA HỌC VÀ CÁC BIẾN ĐỔI HÓA HỌC CHÍNH CỦA NGUYÊN LIỆU MÍA 2.1. Thành phần hóa học Do có rất nhiều giống mía khác nhau thì thành phần hóa học khác nhau. Ngoài ra thành phần hóa học còn phụ thuộc vào đát đai, điều kiện canh tác, mùa vụ,… Tuy thành phần hóa học có thể nằm trong giới hạn sau:  Saccharozơ: 10 – 16%  Đường khử: 0,4 – 2,5%  Chất xơ: 11 – 15%  Nước: 67 - 75%  Chất hữu cơ khác: 0,4 – 0,6%  Chất chứa nitơ: 0,4 – 0,6%  Các acid khác: 0,4 – 0,6%  Tro: 0,5 – 1% 2.2. Biến đổi hóa hoc của nguyên liệu  Biến đổi trong môi trường acid: - Trong môi trường acid, saccharose bị phân hủy tạo thành glucose và fructose. C 12 H 22 O 11 + H 2 O → C 6 H 12 O 6 + C 6 H 12 O 6 - Trong môi trường acid, đường khử ổn định ở PH = 3, trong môi trường acid có đun nóng, đường khử sẽ tạo thành Oxymetylfurfurol, sau đó tạo thành acid levulic và acid formic. - Với tác dụng của nhiệt độ cao, thời gian dài tronng môi trường acid, sẽ tạo thành những hợp chất màu, theo phản ứng sau: Saccarose → Izosacaran → Caramelan → Caramenlan → Caramelin → Humin  Tác dụng trong môi trường kiềm: Saccharose có tính chất như 1 acid yếu, tác dụng với vôi tạo thành saccarat calci. C 12 H 22 O 11 + CaO = C 12 H 22 O 11 .CaO - Trong môi trường kiềm, ở nhiệt độ cao, đường khử có thể bị phân hủy tạo thành các sản phẩm acid lactic,acid glucosacaric, acid formic,… Các acid hữu cơ này sẽ kết hợp vói vôi tạo thành muối Calci hòa tan, làm tăng hàm luongj muối Calci trong nuoovws mía.  Tác dụng của enzyme: Dưới tác dụng của enzyme Invertase, đường saccharose sẽ được chuyển hóa thành glucose và fructose. Sau đó dưới tác dụng của một phức hệ Enzyme đường khử sẽ bị chuyển hóa thành rượu và CO 2 .  Tác dụng của vi sinh vật: Dextran là sản phẩm của vi khuẩn Leuconostoc mesenteroides sinh ra làm tăng độ nhớt của dung dịch gây khó khăn cho quá trình nấu đường và kết tinh, làm sai số khi phân tích đường trên máy phân cực. Vi khuẩn Bacillus subtilis tổng hợp Levan là hợp chất polymer có khả năng kết hợp với vôi tạo hợp chất kết tủa rất khó lọc, cản trở quá trình làm sạch. (Lý Nguyễn Bình,2006. Kỹ Thuật Sản Xuất Mía Đường) PHẦN II: CÁC PHƯƠNG PHÁP LÀM TRONG NƯỚC MÍA I. MỤC ĐÍCH CÔNG ĐOẠN LÀM SẠCH NƯỚC MÍA 1.1. Thành phần hỗn hợp nước mía sau khi ép - Thông thường, nước mía hỗn hợp lấy từ cây mía chứa khoảng 80-86% nước, 13- 15% chất tan, độ tinh khiết khoảng 82-85%, phần còn lại là chất không đường. - Trong các chất không đường, chất keo chiếm một tỉ lệ đáng kể 0,03-0,05%, thành phần này gây không ít khó khăn cho quá trình sản xuất ở các công đoạn như lọc, tách mật, kết tinh… - Ngoài ra, các chất không đường còn làm tăng độ hòa tan của Saccarose, làm tăng độ tinh khiết của mật cuối, gây tổn thất đường. - Bên cạnh đó, nước mía hỗn hợp có tính acid (pH = 5 = 5,5), sẽ gây nên hiện tượng chuyển hóa đường, do đó ta cần phải trung hòa nước mía. 1.2. Mục đích của phương pháp làm sạch nước mía - Loại tối đa những chất không đường ra khỏi nước mía hỗn hợp, nhất là những chất keo và những chất có hoạt tính bề mặt. - Giữ được hàm lượng Saccarose tối đa đến mức cho phép. - Trung hòa nước mía hỗn hợp. - Loại bỏ những chất rắn dạng lơ lững trong nước mía hỗn hợp. 1.3. Các phuong pháp làm sạch nước mía Bao gồm 4 phương pháp: Cho vôi, Sulfit hóa, Cacbonat hóa, Phosphat hóa. Trong các phương pháp làm sạch làm sạch đều bao gồm các công đoạn chung như: đun nóng, trung hòa, lắng, lọc…, để loại chất không đường và giảm màu sắc của nước mía hỗn hợp. Để chọn phương pháp làm sạch thích hợp còn tùy thuộc vào thành phần nguyên liệu và điều kiện sản xuất của từng nhà máy. II. CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA PHƯƠNG PHÁP LÀM SẠCH NƯỚC MÍA Nước mía hỗn hợp là một hệ keo phức tạp, quá trình làm sách chủ yếu dựa vào lý thuyết hóa học của chất keo và liên quan mật thiết đến các vấn đề sau: tác dụng của pH, nhiệt độ, chất điện ly, chất trao đổi ion. 2.1. Dựa vào tác dụng đông tựu của keo Hầu hết các keo điều mang điện, khi ở trạng thái trung hòa về điện, các keo này có khả năng kết hợp lại với nhau thành các phân tử lớn lắng xuống. Để tạo sự trung hòa về điện của các phân tử keo - Chất keo trong nước mía hỗn hợp chủ yếu là keo mang điện tích âm, chia làm 2 loại: keo ưa nước và keo không ưa nước. Nhưng phần lớn chất keo trong nước mía đều có tính ưa nước, nhưng có các mức độ khác nhau. - Do các hạt keo đều mang điện tích, nên khi ta điều chỉnh pH để làm trung hòa điện tích của hạt keo làm thay đổi điện thế để hạt keo có thể bị hút lại với nhau, tạo thành những hạt lớn hơn và tụ tập lại tạo thành những mảng nhỏ. - Giá trị pH để keo bị kết vòn lại được gọi là pH đắng điện của hạt keo. 2.2. Tách dụng hấp phụ của chất điện ly để loại bỏ chất không đường - Sử dụng các chất háp phụ ( có thể 1 hay nhiều loại chất điện ly) như: như vôi, SO 2 , P 2 O 5 , CO 2, để tạo thành những chất lắng đọng thể rắn như CaSO 3 , CaCO 3 , Ca 3 (PO 4 ) 2 . - Bề mặt của những chất kết tủa này có khả năng hút các tạp chất phi đường trong nước mía hỗn hợp, nhằm khử các tạp chất này. - Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình hấp phụ: + Số lượng chất hấp phụ + Ảnh hưởng của pH 1. Các yếu tố hóa học ảnh hưởng đến quá trình làm sạch a. Tác dụng của pH - Trong quá trình làm sạch, pH là một thông số rất quan trọng, sự thay đổi pH ảnh hưởng rất lớn đến hiệu quả làm sạch. Nếu khống chế pH không tốt sẽ dẫn đến quá trình chuyển hóa và phân hủy Saccarose, làm tổn thất đường và tăng màu sắc của sản phẩm. ∗ Ngưng kết chất keo - Trong nước mía hỗn hợp bao gồm các loại keo ưa nước như: + Keo ưa nước nhiều: protein, pentosan, pectin. + Keo ưa nướ ít: sắc tố, chất béo, sáp… + Các loại keo nhớt và ưa nước do vi sinh vật sinh ra như glucozan, levuozan. - Keo trong nước mía chỉ tồn tại ở trạng thái ổn định khi nó mang điện tích hay có lớp nước bao bọc bên ngoài. Khi pH môi trường thay đổi, keo hấp phụ chất điện ly và trung hòa về điện, mất trạng thái ổn định và ngưng kết. - pH đẳng điện của các loại keo rất khác nhau, ta nên chon pH thích hợp để ngưng tụ các loại keo. Các nghiên cứu cho thấy, nước mía có 2 điểm đẳng điện làm ngưng tụ các chất keo, tại giá trị pH=7 và pH=11. - Riêng pH=11 không gọi là điểm đẳng điện mà gọi là điểm ngưng kết protein trong môi trường kiềm mạnh. Khi đó, lượng đường Saccarose trong nước mía kết hợp với vôi tạo thành hợp chất có tính hấp phụ protein tạo thành kết tủa. Chuyển hóa và phân hủy đường Saccarose - Môi trường acid, Saccarose chuyển hóa thành hỗn hợp glucose và fruclose. Tốc độ chuyển hóa phụ thuộc vào nồng độ H + , nhiệt độ và thời gian. - Trong môi trường kiềm dưới tác dụng của nhiệt độ, đường, Saccarose bị phân hủy, sản phẩn tạo thành rất phức tạo như là furfurol, 5- hydroxymetyl furfurol, mêtylglyzan, acid acetic, acid formic… những sản phẩm này có thể tiếp tụ bị oxy hóa dưới tác dụng của oxy không khí. Các phản ứng phân hủy đường khử: ở pH>7 sẽ xuất hiện, sự phân hủy này phụ thuộc vào pH và nhiệt độ, song tốc độ phân hủy đường khử trong nước mía tương đối chậm. Sản phẩm phân hủy đường khủ tương tự sản phẩn phân hủy Saccarose trong môi trường kiềm. Tách loại chất không đường - Các chất không đường có thể bị tách loại ở những giá trị Ph khác nhau. - Khi PH = 7 có thể loại được 50% chất keo (pentozan). - PH từ 5-6 protein có thể bị tách loại hoàn toàn. - PH từ 7-10 các muối vô cơ của các oxit Al 2 O 3 b. Tác dụng của nhiệt độ: - Loại bỏ không khí trong nước mía, giảm bớt sự tạo bọt. - Tiêu diệt vi sinh vật, ngăn chặn sự xâm nhập của VSV vào nước mía, đề phòng hiện tượng lên men acid. - Thúc đẩy và làm tăng tốc độ phản ứng hóa học, tạo kết tủa nhanh chóng và hoàn toàn. - Làm một số chất keo bị ngưng tụ như là albumin, pentozan. - Các hợp chất CaSO 3 tồn tại ở dạng nước khi gia nhiệt đến điểm sôi, tách loại nước hoàn toàn tạo kết tủa cứng, rắn hơn. - Tuy nhiên, nếu khống chế nhiệt độ không tốt sẽ xảy ra nhiều tác dụng xấu ảnh hưởng tới chất lượng sản phẩm và hiệu suất thu hồi đường. + Do nước mía hỗn hợp có PH = 5-5.5, dưới tác dụng của nhiệt độ, Saccarose bị phân hủy, tăng tổn thất đường. + Nhiệt độ và thời gian dài sẽ xảy ra hiện tượng Caramen. + Quá trình đun nóng nước mía sẽ thúc đẩy sự thủy phân vụn mía, sản sinh chất keo gây khó khăn cho quá trình làm sạch. c. Tác dụng của chất điện ly Vôi: được sử dụng trong tất cả các phương pháp làm sạch đường. Tính chất của vôi: - Vôi là một chất vô định hình có độ phân tán cao. Độ hòa tan của vôi giảm khi nhiệt độ tăng, độ hòa tan của vôi trong dung dịch đường lớn hơn trong nước nguyên chất. Tác dụng của vôi: - Trung hòa acid vô cơ và hữu cơ trong nước mía hỗn hợp, tạo muối không tan, ngăn ngừa sự chuyển hóa đường Saccarose. - Tạo Ph đẳng điện hoặc tiếp cận điểm đẳng điện để đông tụ và kết tủa chất không đường như protein, pectin và các hợp chất màu. - Tác dụng cơ học: những kết tủa tạo thành bởi vôi có khả năng hấp phụ, kéo theo những chất không đường, lơ lửng khác. - Sát trùng nước mía: chỉ cần 0,3% CaO là có thể ức chế phần lớn VSV. Tác dụng của ion Ca 2+ - Tạo hợp chất muối với các acid hữu cơ, tạo những hợp chất muối khó tan như: phosphat calci, oxalat calci, succinat calci… - Trao đổi ion với các hợp chất khác, tạo muối calci khó tan. K 3 PO 4 + Ca(OH) 2  Ca 3 (PO4) 2 + KOH K 2 PO 4 + Ca(OH) 2  CaSO 4 + KOH - Ion Ca 2+ tác dụng với chất nguyên sinh của vi sinh vật, tạo thành Albuminat calci, ức chế sự phát triển của vi sinh vật. Tác dụng của ion OH - Trung hòa acid tự do, tạo pH đẳng điện. - Tác dụng với ion kim loại tạo thành các hydroxyt khó tan. Al 3+ + Ca(OH) 2  Al(OH) 3 + Ca 2+ Mg 2+ + Ca(OH) 2  Mg(OH) 2 + Ca 2+ Nếu trong quá trình gia vôi bị thừa vôi nhiều sẽ có một số ảnh hưởng như sau: - Sự phân hủy đường Saccarose và đường khử tạo ra những sản phẩm ngưng tụ, và những chất màu, làm giảm chất lượng sản phẩm. - Các sản phẩm sinh ra trong quá trình phân hủy dưới tác dụng kiềm mạnh do sự phân giải các hợp chất acid glioxilic, asparagin tạo thành acid oxalic, acid aspactic. Những hợp chất này sẽ tác dụng với Ca(OH) 2 tạo thành các hợp chất Calci aspactat, Calci oxalat bám vào thành thiết bị truyền nhiệt, gây sự cố. SO 2 - SO 2 được sử dụng phổ biến trong công nghiệp sản xuất đường, có thể tồn tại ở 3 dạng: rắn, lỏng, khí. Ta thường sử dụng ở dạng khí SO2 do có tác dụng hiệu quả hơn NaHSO 3 , Na 2 SO 3 . - Để thu được khí SO2, ta có phản ứng S + O 2  SO 2 + 2500 kcal/kg - Tính chất + SO 2 là một acid mạnh, khi cho vào mật chè hoặc nước mía loãng sẽ gây ra phản ứng SO 2 + H 2 O ↔ H 2 SO 3 H 2 SO 3 ↔ H+ + HSO 3 HSO 3 ↔ H+ + SO 3 + Khi pH của môi trường thay đổi, acid H 2 SO 3 sẽ phân ly tạo các ion khác nhau: pH ≥ 9,5 trong dung dịch chứa 100% là ion SO 3 2- pH ≤ 4,5 trong dung dịch chứa 100% là ion HSO 3 pH = 4,5 – 9,5 trong dung dịch cùng hiện diện 2 loại ion trên. - Tác dụng + Trung hòa lượng vôi dư trong nước mía Ca(OH) 2 + H 2 SO 3  CaSO 3 + 2H 2 O + Nếu xông SO2 quá liêu, có thể hòa tan lại muối CaSO 3 đã kết tủa theo phản ứng CaSO 3 + SO 2 + H 2 O  Ca(HSO 3 ) 2 + Tẩy màu dung dịch đường, tạo thành những chất không màu hoặc màu nhạt hơn. Nguyên lý dựa trên sự phá vỡ hệ cộng hưởng điện tử của phân tử chất màu, theo phản ứng sau HSO 2 + H 2 O  HSO 4 + H 2 C = C + H 2 H C C H C = O + H 2 O + SO 2 C OH HSO 3 Ở ngọn và mầm mía có chứa các Phenol đa nguyên, chất này tác dụng với oxi không khí , dưới tác dụng của chất xúc tác kim loại là ion Fe 2+ , Fe 3+ tạo hợp chất có màu sẫm. Ở đây, SO 2 khử ion kim loại thành kim loại để sắt không còn hoạt tính xúc tác, ngăn phản ứng tạo màu + Khử chất tro, giảm độ nhớt của dung dịch, các muối K 2 CO 3 , CaCO 3 hiện diện trong dung dịch nước mía khi gặp SO 2 sẽ chuyển thành K 2 SO 3 , CaSO 3 . Điều này có ý nghĩa quan trọng, vì muối Cacbonat có khả năng mật lớn, ảnh hưởng đến màu sắc dung dịch đường. Ngược lại, muối Sulfit có khả năng tạo mật kém hơn, đồng thời làm giảm độ nhớt của mật, nâng cao hiệu suất thu hồi đường trong quá trình kết tinh CO2 - Tác dụng + Trung hòa vôi dư và tạo thành chất kết tủa CaCo 3 theo phản ứng sau: Kết tủa CaCO 3 có khả năng hấp thụ các chất kết tủa không đường khác trong dung dịch để làm sạch nước mía + Khi lượng CO 2 dư, muối CaCO 3 kết tủa biến thành muối Ca(HCO 3 ) 2 hòa tan. Tuy nhiên, dưới tác dụng của nhiệt độ cao muối tan lại biến thành muối kết tủa, quá trình này thường xảy ra ở thiết bị gia nhiệt, gây cáu cặn + CO 2 có khả năng phân hủy muối Calci saccarat thành đường và CaCO 3 kết tủa. Ở nhiệt độ 70 – 80 0 C, tác dụng phân hủy tương đối hoàn toàn P 2 O 5 - Bản thân cây mía chứa một hàm lượng P 2 O 5 nhất định khoảng 0,3-0,4g/lít, thay đổi tùy thuộc vào điều kiện canh tác, giống, phân bón, đất đai, khí hậu, … - Tác dụng tạo kết tủa Ca 3 (PO 4 ) 2 có tỷ trọng lớn, có khả năng hấp phụ chất keo và chất màu cùng kết tủa, làm cho nước mía trong và có màu nhạt hơn C 12 H 22 O 11 .CaO + CO 2 C 12 H 22 O 11 + CaCO 3 C 12 H 22 O 11 .CaO + CO 2 C 12 H 22 O 11 + CaCO 3 Ca 2+ + CO 3 2- CaCO 3 CaCO 3 + CO 2 + H 2 O Ca(HCO 3 ) 2 C 12 H 22 O 11 .2CaO + 2CO 2 C 12 H 22 O 11 + 2CaCO 3 C 12 H 22 O 11 .3CaO + 3CO 2 C 12 H 22 O 11 + 3CaCO 3 - Trong công đoạn làm sạch nước mía, việc bổ sung thêm một lượng P 2 O 5 vào dung dịch là rất cần thiết. Thông thường P 2 O 5 được cho vào nước mía dưới dạng Ca(H 2 PO 4 ) 2 hoặc H 3 PO 4 Chất trao đổi ion: - Nhựa trao đổi ion là những hợp chất cao phân tử không tan trong nước, có khả năng giải phóng ion và trao đổi ion của mình với ion khác trong dung dịch - Bao gồm 2 loại chất trao đổi ion: + Chất trao đổi ion dương với các nhóm hoạt động tiêu biểu: R-SO 3 (H); R- COOH; R-OH + Chất trao đổi ion âm với các nhóm hoạt động tiêu biểu: -NH 2 ; = NH; ≡ N - Kỹ thuật trao đổi ion được sử dụng nhiều trong sản xuất đường tinh luyện, nhằm mục tách các chất điện ly ra khỏi nước mía, nâng cao hiệu quả làm sạch. Ngoài ra, kỹ thuật này còn ứng dụng cho việc thay thế ion tạo mật lớn bằng ion tạo mật ít hơn, tăng hiệu suất thu hồi đường III. CÁC PHƯƠNG PHÁP LÀM SẠCH NƯỚC MÍA 1. Phương pháp vôi a. Điều kiện công nghệ - Chất lượng vôi: Vôi có dạng cục màu trắng, ít tạp chất. Hàm lượng qui định như sau: CaO > 85% SiO 2 < 0,6% MgO < 2% Fe 2 O 3 ; Al 2 O 3 ; Ca 2 O 3 < 1% - Nồng độ sữa vôi: thường được khống chế trong khoảng 10-18 0 Bé, lượng vôi cho vào tùy thuộc vào thành phần của nước mía (lượng P 2 O 5 có sẵn). Trong sản xuất thường sử dụng trị số pH để biểu thị lượng vôi cho vào trong nước mía + Khi nồng độ sữa vôi cao, tác dụng tạo kết tủa tốt. Tuy nhiên, để xaey ra hiện tượng kiềm cục bộ, do vậy trong thiết bị gia vôi thường bố trí cánh khuấy giúp vôi phân bố đều và các phản ứng xảy ra hoàn toàn - Nhiệt độ cho vôi: khoảng 150 0 C, nhiệt độ cao giúp quá trình kết tủa xảy ra nhanh chóng, nhưng cũng vướng phải một số nhược điểm sau: + Giảm độ hòa tan của vôi, do đó tăng lượng vôi sử dụng, gây tốn kém + Trong môi trường kềm mạnh, kết hợp với nhiệt độ cao, sẽ dẫn đến các quá trình phân hủy đường xảy ra, làm sậm màu nước mía + Nhiệt độ cao còn làm các chất keo kết tủa bị hòa tan trở lại b. Các phương pháp cho vôi * Cho vôi vào nước mía lạnh SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ CỦA PHƯƠNG PHÁP CHO VÔI VÀO NƯỚC LẠNH Ca(H 2 PO 4 ) 2 + Ca(OH) 2 Ca 3 (PO 4 ) 2 + H 3 PO 4 + H 2 O Nước mía hỗn hợp Sữa vôi Thùng trung hòa (pH = 7,2-7,5 Đun nóng (102-105 0 C) Thùng lắng Nước lắng trong Cô đặc Nước bùn Ép lọc Bùn [...]... làm sạch nước mía - Phương pháp vôi dùng để sản xuất đường thô, thiết bị và qui trình công nghệ đơn giản nhưng hiệu suất thu hồi đường thấp Như nhiều nghiên cứu cho thấy, Ấn Độ là quốc gia đầu tiên trên thế giới sản xuất đường từ cây mía, cho nên danh từ đường có nguồn gốc từ chữ “Sakara” Khoảng năm 398, người Ấn Độ và Trung Quốc đã biết chế biến mật thành đường tinh chế với công nghệ rất thô sơ và... song với sự phát triển mạnh mẽ của khoa hoc kỹ thuật, ngành đường được cơ khí hóa toàn bộ công nghệ sản xuất với qui trình liên tục và tự động hóa hoàn toàn, nhằm thúc đẩy gia tăng sản lượng cũng như chất lượng đường trên thế giới Ngày nay, ngành mía đường Việt Nam đang phát triển mạnh mẽ đặc biệt là ở đồng bằng sông Cửu Long nhiều nhà máy đường ra đời, đã và đang đi vào hoạt động càng hiệu quả Mà yếu... dịch * Giá trị pH trung hòa: nhằm tránh hiện tượng pH quá acid hoặc quá kiềm + Giảm thiểu hiện tượng chuyển hóa và phân hủy đường, cũng như hòa tan kết tủa CaSO4 tạo thành Ca(HSO3)2, gây cáu cận trong thiết bị gia nhiệt b Các phương pháp Sulfit hóa * Phương pháp Sulfit hóa acid - Sử dụng để sản xuất đường trắng - Xông SO2 trước, cho vôi sau, khống chế ở pH thấp để nâng cao hiệu quả tẩy màu Ở pH này một... Phương pháp Sulfit hóa kiềm mạnh - Khống chế ở hai điểm pH = 7; pH = 11 là điểm lắng điện và điểm ngưng tụ keo, nhằm loại bỏ nhiều chất không đường, nhưng hiệu quả tẩy màu không cao - Cho SO2 và vôi đồng thời để tránh hiện tượng chuyển hóa và phân hủy đường, nhưng khó khống chế trị số pH trong nước mía, dễ sinh ra hiện tượng quá kiềm và quá acid SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ PHƯƠNG PHÁP SULFIT HÓA KIỀM MẠNH Nước... công là phải biết lựa chọn cộng nghệ, thiêt bị tiên tiến phù hợp với điều kiện sản xuất của từng nhà máy Với mong muốn đưa ra một phương pháp tối ưu cho công đoạn làm trong nước mía, nên trong bài niên luận thực phẩm chuyên ngành tôi chọn đề tài : “So Sánh Các Phương Pháp Làm Trong nước Nía Trong Công Nghệ Sản Xuất Mía Đường Đây chính là lý do tại sao tôi chọn đề tài này ... tinh tự nhiên Dần về sau kỹ thuật sản xuất đường phát triển sang các nước khác như:BaTuw, Italia, Bồ Đồ Nha, Đức, Anh,…Với công nghệ ngày càng cải tiến.phương pháp làm sạch bằng vôi là phương pháp cổ truyền có nguồn gốc từ Ấn Độ Tuy nhiên người ta thấy lượng vôi dư tronh nước mía gây nhiều trở ngạ trong quá trình kết tinh, cung như gia tăng sự phân giải và tổn thất đường Vì những khuyết điểm trên mà... chất không đường nhiều, độ tinh khuyết của nước mía tăng cao + Sơ đồ công nghệ phức tạp, sự chuyển hóa và phân hủy đường Saccorose tương đối lớn 2 Phương pháp Sulfit hóa a Điều kiện công nghệ * Nhiệt độ - Nhiệt độ đun nóng lần I ở 55-750C có tác dụng: + Tăng nhanh tốc độ phản ứng hóa học, ở 750C hiệu suát hấp thu SO2 là cao nhất + Ức chế một phần các vi sinh vật gây hại + Làm mất nước các loại keo... tạo thành mảng nhỏ - Trong môi trường acid, kết tủa CaSO3 tạo thành rắn chắc, giúp quá trình lắng, loại bỏ được phần lớn chất không đường - Trong môi trườn acid mạnh , Saccorose bị chuyển hóa tương dối lớn, giảm hiệu suất thu hồi đường SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ PHƯƠNG PHÁP SULFIT HÓA ACID Nước mía hổn hợp Đun nón lần I ( 55-600C) SO2 Thông SO2 lần I (pH = 3,4 – 3,8) Ca(OH)2 trung hòa (pH = 6,8 – 7,2) Đun nóng... chuyển hóa đáng kể * Phương pháp cho vôi phân đoạn - Đầu tiên, cho vôi vào nước mía lạnh đến pH = 6,4 , đun sôi hổn hợp, tiếp tục gia vôi trung hòa đến pH = 7,6 , gia nhiệt và chuyển sang thiết bị lắng - Ưu, nhược điểm + Tiết kiệm được khoản 30% vôi với phương pháp gia công lạnh + Tách loại được chất không đường nhiều, độ tinh khuyết của nước mía tăng cao + Sơ đồ công nghệ phức tạp, sự chuyển hóa và... CÔNG NGHỆ CỦA PHƯƠNG PHÁP SULFIT HÓA KIỀM NHẸ Nước mía hỗn hợp Ca (OH)2 Thùng cho vôi (pH = 8 – 9 ) Đun nóng (50 -600C) SO2 Thùng trung hòa (pH = 7 7,2) Đun nóng (100 – 1050C) Thùng lắng Nước bùn Nước mía trong Cô đặc Mật chè 3 Phương pháp Cacbonat hóa a Điều kiện công nghệ * Thông CO2 lần I - Mục đích nhằm tạo kết tủa CaCO3, có tác dụng hấp phụ các chất màu và các sản phẩm phân hủy khác, giúp quá . Nghệ Sản Xuất Mía Đường . Đây chính là lý do tại sao tôi chọn đề tài này. PHẦN I: MẤY VẤN ĐỀ TRONG KỸ THUẬT SẢN XUẤT ĐƯỜNG I. NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT ĐƯỜNG. chế biến ra những sán phẩm đường. II. THÀNH PHẦN HÓA HỌC VÀ CÁC BIẾN ĐỔI HÓA HỌC CHÍNH CỦA NGUYÊN LIỆU MÍA 2.1. Thành phần hóa học Do có rất nhiều giống