- Hiệu quả làm sạch tốt, chênh lệch độ tinh khiết của nước mía trước và sau khi làm sạch đến 4 5 Loại khỏi nước mía một lượng lớn chất keo, chất màu và chất vô cơ (MgO, Fe2O3, Al2O3, P2 O 5 ).
3. Quá trình nấu đường
Về phương pháp có hai phương pháp nấu đường : - Nấu đường gián đoạn.
- Nấu đường liên tục.
3.1 . Nấu đường gián đoạn
Nấu đường gián đoạn gồm 4 giai đoạn : Cô đặc đầu, tạo mầm, nuôi tinh thể, cô đặc cuối.
1. Cô đặc đầu :
Cô dung dịch đến nồng độ cần thiết để chuẩn bị cho sự tạo thành tinh thể. Tùy theo phương pháp gây mầm mà khống chế nồng độ khác nhau. Giai đoạn này nên cô ở độ chân
không thấp nhất (600-620mm Hg) để giảm nhiệt độ sôi của dung dịch (thường nhiệt độ = 60 -650C), giảm sự phân hủy đường. Lượng nguyên liệu gốc (mật chè hoặc đường hồ) nên phủ kín bề mặt truyền nhiệt của nồi nấu, tránh hiện tượng cháy mật chè trong nồi. Thời gian cô có thể từ 30 - 45'.
2. Tạo mầm tinh thể
Là thời điểm quan trọng của quá trình nấu đường. Dùng phương pháp thủ công hoặc dụng cụ kiểm tra để tìm thời điểm tạo mầm. Có thể quan sát sự thay đổi như sau : Đầu tiên các dòng chất lỏng trên kính quan sát rơi nhanh xuống. Khi độ đặc đến nồng độ cần thiết để tạo mầm thì có giọt mật chảy chậm và trên kính có nhiều vết.
Khi dung dịch đã đạt yêu cầu, dùng một trong những phương pháp tạo mầm tinh thể để gây mầm
Các phương pháp tạo mầm tinh thể:
- Tạo mầm tự nhiên: Nấu dung dịch đường đến hệ số quá bão hoà khoảng α = 1,4 các tinh thể đường tự xuất hiện. Phương pháp này hiện nay ít dùng vì sacaroza rất khó tự kết tinh, nấu đến nồng độ cao chất lượng đường không bão đảm, thời gian nấu kéo dài, khó khống chế lượng mầm.
- Phương pháp kích thích: Nấu mật đến độ quá bão hoà α = 1,2 - 1,3 (nồng độ khoảng 82 - 83 Bx đối với đường thành phẩm), thay đổi độ chân không đột ngột, hoặc cho một lượng mầm rất ít vào để kích thích sự xuất hiện tinh thể mới. Phương pháp bỏ bột đường như vậy có ưu điểm là ít tốn đường để tạo mầm nhưng có nhược điểm là khó khống chế lượng mầm.
- Phương pháp tinh chủng: Thêm lượng bột đường ở vị trí quá bão hoà thấp (α = 1,1). Lượng bột đường cho vào chính là lượng nhân tinh thể và khống chế không để xuất hiện tinh thể mới.Bột đường nghiền nhỏ có thể cho vào dạng khô, nhưng như vậy khó trộn đều.
Tốt nhất là bột đường sau khi nghiền cho vào trong ancol với tỉ lệ 1: 0,8. Dựa vào tính chất dễ bay hơi và nhiệt độ sôi thấp của ancol làm cho các mầm tinh thể được trộn đều. Yêu cầu nghiền đường rất nhỏ trước khi trộn với ancol. Thời gian cho vào không quá 30s.
- Phương pháp nấu giống (phương pháp phân cắt). Nấu một nồi đường tinh thể có kích thước nhất định, sau đó chia một phần làm mầm tinh thể. Phương pháp này đơn giản, dễ khống chế. Thường được áp dụng nấu đường B,C.
Lượng giống nấu non B khoảng 6 - 8%, đối với đường non C khoảng 22 - 23% so với khối lượng đường non.
- Phương pháp đường hồ: Dùng đường B hoà với mật chè tạo thành hỗn hợp giống để nấu. Thường làm nguyên liệu gốc để nấu đường thành phẩm. Phương pháp này nấu ngắn và dễ nấu nhưng giảm lượng đường. Hiện nay các nhà máy đường ở nước ta thường dùng phương pháp đường hồ và phương pháp nấu giống.
c - Nuôi tinh thể:
Giai đoạn này gồm 2 giai đoạn : Cố định tinh thể và nuôi tinh thể lớn lên.
• Cố định tinh thể : Sau khi tạo đủ tinh thể , dùng nguyên liệu hoặc nước nấu 2 - 3 lần để giảm độ quá bão hòa xuống còn 1,05 ¸ 1,1 để tinh thể mới không xuất hiện. • Nuôi tinh thể :
+ Nhiệm vụ :
- Nuôi tinh thể lớn lên nhanh chóng và đều cứng.
- Đảm bão chất lượng đường bằng các nguyên liệu đã tính toán. +Nguyên tắc chung:
- Nhiệt độ nguyên liệu cho vào nấu lớn hơn trong nồi từ 3 - 50 để giữ nhiệt độ sôi trong nồi, tăng khả năng truyền nhiệt, trộn đều với đường non trong nồi.
- Nguyên liệu có độ tinh khiết cao cho vào trước, độ tinh khiết thấp cho vào sau để không ảnh hưởng đến chất lượng thành phẩm.
Quá trình lớn lên của tinh thể gồm 2 quá trình song song : - Kết tinh đường, làm giảm hệ số quá bão hòa.
- Bay hơi nước làm tăng hệ số quá bão hòa.
Khi quá trình kết tinh xảy ra chậm hơn qua trình bay hơi nước sẽ làm tăng hệ số quá bão hòa. Đến một lúc nào đó a quá bão hòa nằm trong vùng biến động hay vùng trung gian sẽ xuất hiện tinh thể "dại". Tiếp tục cho nguyên liệu vào nước thì tinh thể "dại" có thể bị hòa tan. Ở giai đoạn này có hai phương pháp nấu: Nấu gián đoạn và nấu liên tục .
* Nấu gián đoạn : Cho nguyên liệu vào nuôi tinh thể gián đoạn với lượng nguyên liệu khác nhau.
Vừa cho nguyên liệu vào, độ quá bão hòa giảm, một số tinh thể mới tạo thành bị hòa tan, độ nhớt đường non giảm. Do thêm mật chè vào nên số tinh thể chuyển ra xa nhau, hệ số truyền nhiệt tăng lên, nước bay hơi nhanh, dung dịch quá bão hòa, đường bắt đầu kết tinh nhanh, lượng mật giảm, lượng đường trong mật tăng lên, độ nhớt tăng, giảm hệ số truyền nhiệt và sự bay hơi nước. Song sự bay hơi nước vượt xa sự kết tinh, dẫn đến sự tạo thành tinh thể "dại". Cần phải cho mật hoặc nguyên liệu vào chỉnh lí ngay. Trong quá trình chỉnh lí cố gắng giữ hàm lượng tinh thể cố định.
Phương pháp nấu gián đoạn đòi hỏi công nhân nhiều kinh nghiệm.
* Nấu liên tục : Nấu liên tục cho hiệu quả cao vì độ quá bão hòa luôn luôn được giữ cố định, sự truyền nhiệt, sự bay hơi và kết tinh không bị đứt đoạn, do đó tốc độ kết tinh tăng , giảm sự tạo thành các tinh thể dại.
Để giảm độ nhớt trong giai đoạn này nên phân đoạn nấu nước. Đối với nguyên liệu độ tinh khiết thấp nấu nước nhiều lần hơn. Nhiệt độ nước cho vào lớn hơn nhiệt độ trong nồi là 100C. Không nên nấu nước nhiều lần và lượng nước quá nhiều vì thời gian nấu quá dài, tốn nhiên liệu. Các loại đường thành phẩm không nấu nước
Phương pháp gián đoạn thường dùng khi nấu các loại đường có độ tinh khiết thấp. Còn phần lớn các nhà máy đường đều dùng phương pháp nấu liên tục.
4. Cô đặc cuối
Khi tinh thể đạt kích thước nhất định, ngừng cho nguyên liệu và cô đến nồng độ ra đường. Tùy theo từng loại đường, cô đặc đến các nồng độ khác nhau như Bx non A = 92 - 93 ; Bx non B 94 - 96 Bx, Bx non C 98 - 99 Bx. Tránh cô đặc nhanh vi có thể tạo thành các tinh thể dai.
Trước khi xã đường non thường phun nước nóng 750C để giảm sự tạo thành tinh thể dại. Khi đường non từ nồi nấu ra ngoài, giảm độ nhớt của mật, tạo điều kiện li tâm dễ dàng. Lượng nước khoảng 0,5% so khối lượng đường non.
-Tổng thời gian nấu một nồi đường phụ thuộc kích thước tinh thể cần nấu, chất lượng nguyên liệu, trình độ thao tác của công nhân và các điều kiện khác. Ở nước ta nấu non A khoảng 2 - 4 giờ: non B 4 - 6 giờ và non C 8 - 12 giờ.