CHUƠNG 4 TÌM HIỂU CÔNG ĐOẠN NẤU ĐƯỜNG 4.1 Sơ đồ công đoạn nấu đường
4.2. Thuyết minh sơ đồ Mục đích:
Mục đích:
Nhằm tách nước ra khỏi mật chè, đưa dung dịch đến độ bão hòa xuất hiện tinh thể. Sản phẩm thu được sau khi nấu được gọi là đường non gồm tinh thể và mật cái.
Thuyết minh:
Mật chè bơm về thùng chứa có lưới để tách bọt sau đó tiến hành nấu đường. Quá trình nấu được thực hiện trong nồi nấu chân không để giảm nhiệt độ sôi dung dịch, tránh hiện tượng caramen hóa và phân hủy đường. Tùy theo từng loại đường và từng giai đoạn mà nấu ở điều kiện cho phù hợp nhưng thông thường từ 620 ÷ 720 mmHg, nhiệt độ từ 60 ÷ 70oC. Nguồn cung cấp nhiệt cho nấu đường cũng tùy thuộc vào từng loại đường non, thông thường là nguồn hơi thứ hiệu 1, hơi thải tuabin, hơi sống từ lò hơi qua giảm áp, ngoài ra tùy thuộc những điều kiện thực tế để bổ sung cho phù hợp.
* Nấu đường non A.
Nguyên liệu nấu non A gồm: mật chè, đường hồ B, mật loãng A, đường hồi dung C.
Để thực hiện cân bằng dây chuyền sản xuất cần phải thực hiện đúng chế độ nấu, đồng thời trước khi nấu phải kiểm tra kĩ hệ thống van, nguồn cung cấp hơi, cấp nước, chế độ chân không...
Chân không non A từ 670 ÷ 720 mmHg, nhiệt độ sôi từ 65 ÷ 68oC, thời gian nấu 3h.
Để ổn định và giảm thời gian nấu đường, tăng tốc độ kết tinh yêu cầu nguyên liệu đưa vào phối liệu phải có nhiệt độ cao hơn trong nồi nấu từ 3 ÷ 5oC. Quá trình nấu đường được chia thành 4 giai đoạn:
+ Cô đặc đầu: tạo ra dung dịch quá bão hòa để chuẩn bị cho sự tạo thành tinh thể. Giai đoạn này cần cô đặc ở độ chân không 640 ÷ 680 mmHg để giảm nhiệt độ sôi dung dịch xuống 60 ÷ 70oC nhằm đảm bảo chất lượng đường sau này và tránh sự phân hủy đường. Trong quá trình này cần phải kiểm tra và tiếp lượng nguyên liệu vào bù lại phần nước bay hơi tránh hiện tượng cháy đường do dung dịch không ngập buồng đốt.
+ Tạo mầm tinh thể: có nhiều phương pháp tạo mầm, để nâng cao chất lượng, tăng chu kì nấu đường, do đó nấu non A thường dùng hai phương pháp : bỏ bột giống và đường hồ B.
- Bỏ bột giống chỉ sử dụng lúc mới khởi động sản xuất, chưa có hoặc thiếu đường hồ B, bột giống được nghiền từ đường thành phẩm có trộn lẫn cồn 96oC theo tỷ lệ 1/0,8 trên máy nghiền bi, thời gian nghiền khoảng 48h. Đối với phương pháp này cần cô đặc đến trị số quá bão hoà (α = 1,25 ÷ 1,3), tiến hành bỏ bột theo dõi sự hình thành lớn lên của tinh thể khống chế hợp lý mật độ tinh thể.
- Đường hồ B: là hỗn hợp giữa đường B và mật chè, Bx đạt 84 ÷ 85%, dùng làm giống để nấu non A. Với phương pháp này cần cô đặc đầu có (α = 1,25 ÷ 1,3), tiến hành hút giống vào và khống chế số lượng tinh thể bằng mật chè. Đây là phương pháp có nhiều ưu điểm.
Gồm 2 giai đoạn cố định tinh thể và nuôi tinh thể.
• Cố định tinh thể: sau khi mầm tinh thể đã tạo đủ thì cần phải cố định tinh thể, giảm độ quá bão hòa xuống làm cho tinh thể không xuất hiện thêm.
• Nuôi tinh thể: tinh thể lớn lên trong giai đoạn này do sự tiếp tục hấp thụ liên kiết phân tử sacaroza trên bề mặt tinh thể, lượng nguyên liệu bổ sung liên tục hoặc gần như liên tục cần bằng với lượng nước bốc hơi, giữ nồng độ luôn ổn định tránh hiện tượng ngụy tinh, tinh thể lớn nhanh giảm thời gian nấu và hiệu suất kết tinh tăng lên. Nhiệt độ nguyên liệu cho vào nồi nấu phải lớn hơn nhiệt độ trong nồi 3 ÷ 5oC để làm tăng khả năng truyền nhiệt. Trong thời gian nấu cần thiết rửa nước nóng 2 ÷ 3 lần để tạo điều kiện tốt cho quá trình kết tinh và tinh thể rắn chắc, tuy nhiên nếu độ nhớt nguyên liệu cao có thể tăng số lần rửa nước lên 3 ÷ 4 lần.
+ Cô đặc cuối
Khi kích thước tinh thể đạt yêu cầu, ngừng cấp liệu và tiến hành cho nước nóng vào nấu để cô đặc cuối nhằm kết tinh tối đa lượng đường sacaroza đến khi đạt nồng độ Bx = 92 ÷ 94%. Thao tác xả đường xuống trợ tinh thời gian nấu 2 ÷ 3 giờ.
* Nấu giống B và C
Điểm khác nhau cơ bản giữa đường non A và giống B cũng như giống C là số lượng tinh thể của giống B, C nhiều, kích thước nhỏ, khác nhau về nguyên liệu nấu có thể từ mật chè, mật A loãng, mật A nguyên.
Nấu giống chỉ bằng phương pháp bỏ bột hoặc kích thích thời gian nấu 2 ÷ 2,5 giờ, nồng độ Bx = 85 ÷ 90%.
Để nâng cao chất lượng đường thành phẩm giống B và giống C phải được nấu khác nhau về nguyên liệu. Giống phải có độ tinh khiết cao hơn vì nó là mầm tinh thể cho đường thành phẩm sau này (giống B non B đường hồ B non A đường A) thường nguyên liệu nấu là non C, mật A loãng, còn đối với giống C được nấu từ mật chè, mật A nguyên.
* Nấu đường non B
Kiểm tra, chuẩn bị và thao tác tương tự như nấu non A. Nguyên liệu nấu non B là giống B, hồi dung C, mật A nguyên. Lượng giống được hút trước vào nồi nấu và chiếm khoảng 30 ÷ 32% so với lượng non B, đảm bảo ngập buồng đốt từ đó mở hơi và cho dần nguyên liệu vào với nguyên tắc: nguyên liệu có độ tinh khiết cao nấu trước, độ tinh khiết thấp nấu sau, đảm bảo nhiệt độ nguyên liệu cao hơn trong nồi nấu 3 ÷ 5oC. Thường cho nguyên liệu gián đoạn kết hợp nấu nước rửa tinh thể để giảm độ nhớt, tăng tốc độ kết tinh. Thời gian nấu 4 ÷ 6 giờ, sau thời gian đó thì kiểm tra mẫu đạt yêu cầu thì tiến hành xả đường non xuống thiết bị trợ tinh.
* Nấu đường non C
Thao tác tương tự như đường non B, tỷ lệ giống khoảng 30 ÷ 32% nhưng vẫn đảm bảo ngập bồng đốt. Nguyên liệu nấu non C là giống C, mật B và mật A nguyên. Nguồn cung cấp hơi là hơi thải tuabin và hơi thứ các hiệu bốc hơi. Áp lực khống chế khoảng 2 ÷ 2,5 kg/cm2, áp suất chân không 620 ÷ 640 mmHg, nhiệt độ 68 ÷ 72oC. Vì đặc tính đường non C có độ nhớt cao nên trong quá trình nấu lượng nước rửa tương đối lớn khoảng 10%, thời gian nấu 6 ÷ 7 giờ. Sau khoảng thời gian nấu tiến hành kiểm tra mẫu đạt yêu cầu thì xả đường non xuống thiết bị trợ tinh.