Hiệu suất nghiền: được tính bằng phần trăm tinh bột được giải phĩng trong quá
trình nghiền. Phá vỡ tế bào càng triệt để thì hiệu suất nghiền càng cao. Giá trị đĩ sau mỗi lần nghiền cĩ thể dao động từ 70 ÷ 90%.
Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất nghiền:
- Số vịng quay trục: số vịng quay càng lớn thì hiệu suất nghiền càng cao.
- Lỗ lưới nhỏ thì hiệu suất nghiền lớn nhưng năng suất giảm và chi phí năng lượng tăng cao.
- Chất lượng búa nghiền.
Rất khĩ để giải phĩng tất cả các hạt tinh bột, kể cả với máy nghiền cĩ hiệu quả cao nếu chỉ với một lần nghiền. Vì thế mà khối cháo sau khi nghiền lần 1 thường được nghiền tiếp lần 2.
4.2.4.3. Thơng số kỹ thuật
- Số vịng quay.
- Đường kính tang quay. - Số lượng búa nghiền. - Kích thước lỗ lưới.
4.2.4.4. Phương pháp nghiền
a. Phương pháp thủ cơng
Những cơ sở sản xuất nhỏ ở một số vùng trồng khoai mì, củ khoai mì vẫn được nghiền bằng tay trên những miếng tre.
Những cơ sở sản xuất năng suất khoảng vài trăm kilo bột hằng ngày thì người ta dùng những dụng cụ cơ khí đơn giản cĩ cấu tạo như sau:
Một máy mài xát đơn giản nhưng hiệu quả được làm bằng một tấm sắt mạ điện được đục lỗ bằng đinh, sau đĩ kẹp chặt tấm sắt đĩ quanh một bánh xe với bề mặt cĩ mép nhọn, sắc hướng ra ngồi. Bánh xe cĩ thể được quay bằng tay, nhưng thường được quay bằng cách đạp bằng chân. Người cơng nhân sẽ ấn củ lên bề mặt nghiền. Hoặc bề mặt nghiền sẽ được gắn lên một bên một đĩa quay cĩ gắn tay quay. Bột nghiền sẽ được thu trong giỏ hay những vật chứa bằng gỗ.
Hình 10 : Thiết bị mài xát khoai mì bằng tay
Máy nghiền chạy bằng sức nước: trong máy nghiền thủy lực, máy xe nước được quay bởi một bánh đà, làm chạy dây đai truyền động cho tay quay của thùng nghiền. Thùng này cĩ đường kính khoảng 20 ÷ 30cm, thùng được gắn lên một bàn nghiền. Người cơng nhân, ngồi ở bàn sẽ ấn củ vào thùng. Khối nghiền sẽ được đẩy qua khe hở hẹp giữa thùng và giá đỡ, vào máng rồi được thu vào trong giỏ.
Những thiết bị nghiền ở trên đều được làm bằng những tấm kim loại cĩ đục lỗ. Dù khơng đắt, nhưng chúng tương đối khơng được hiệu quả vì những tấm nghiền thường phải được thay thường xuyên do rất nhanh mịn.
b. Phương pháp cơ giới
Máy nghiền chạy bằng động cơ được dùng khi cần sản xuất với năng suất cao, khoảng 10 tấn củ khoai mì tươi mỗi ngày. Thiết bị thường dùng nhất hiện nay là máy nghiền Jahn.
hay lưỡi cưa. Tùy theo nhu cầu mà cĩ thể cĩ từ 10 đến 12 răng cưa trên lưỡi dao. Các lưỡi dao được đặt cách nhau khoảng 6 ÷ 7 mm.
Hình 11: Hình dạng của thiết bị mài xát khoai mì hoạt động nhờ động cơ
Nguyên tắc hoạt động: nguyên liệu sau khi nhập vào máy nghiền được máy nghiền
thành khối bột mịn nhờ sự cọ xát của bộ phận nghiền quay xung quanh một trục nhờ động cơ với củ khoai mì và với tấm lưới chắn. Trong quá trình nghiền ta cĩ xối nước để nước đưa bột nghiền ra ngồi thơng qua lỗ lưới.
Hình 12: Cấu tạo của thiết bị mài xát khoai mì đơn giản
4.2.5. Tách bã
Hỗn hợp thu được sau khi nghiền khơng chỉ chứa tinh bột mà cịn lẫn các tạp chất khác như vỏ tế bào, dịch bào thốt ra do quá trình nghiền, tế bào cịn nguyên, nước… Do đĩ, quá trình tách bã nhằm mục đích tách phần lớn lượng bã thơ ra khỏi hỗn hợp.
Bã sau khi tách vẫn cịn một lượng tinh bột tự do bám lại. Vì vậy, để tăng hiệu quả của quá trình tách, người ta thu hồi lượng bã cho trở lại máy nghiền. Sau khi nghiền xong, bã tiếp tục được tách lượng tinh bột sĩt. Tuy nhiên trong bã vẫn cịn lại một lượng nào đĩ khơng thể tách hết được. Ngồi tinh bột ra cịn một lượng dextrin, đường, chất pectin, chất khơ của bã. Vì vậy, bã thơ sẽ được đưa ra bể chứa bã để tận dụng làm thức ăn gia súc.
Hình 13: Bã sau khi đã tách tinh bột.
4.2.5.2. Cách tiến hành
Nguyên liệu sau khi ra khỏi thiết bị nghiền được pha lỗng đến nồng độ 27oBx bằng nước sạch hoặc nước thu được sau quá trình tách tinh bột. Hỗn hợp sau khi pha lỗng được đưa đến thiết bị rây để tách tinh bột tự do ra khỏi các tạp chất lớn. Sau khi qua rây nguyên liệu được chia làm 2 phần: (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Phần khơng lọt qua rây gồm các xơ lớn, các mảnh vụn và những hạt tinh bột tự do chưa tách hết được đưa xuống máy nghiền lần thứ hai.
- Phần lọt qua rây được đưa qua máy ly tâm để tách dịch bào.
a. Biến đổi vật lý
- Sau quá trình tách ta thu được hai phần: phần bã thơ và phần nước dịch (sữa tinh bột). Bã thơ bao gồm cellulose và các hạt cĩ kích thước to bị giữ lại trên rây và được tách ra ngồi nên phần nước dịch chỉ chứa các hạt tinh bột cĩ kích thước nhỏ hơn và một lượng lớn các chất hịa tan. Kích thước hạt huyền phù trong nước dịch giảm.
- Nồng độ chất khơ giảm b. Biến đổi hĩa sinh
Phản ứng oxy hĩa do enzyme làm sẫm màu bột xảy ra khơng đáng kể do dịch sữa thu được cĩ hàm lượng nước tương đối cao.
c. Biến đổi sinh học
Sự phát triển của vi sinh vật là khơng đáng kể.
4.2.5.4. Thơng số kỹ thuật
- Nồng độ chất khơ của hỗn hợp đưa vào thiết bị rây: 27oBx.
- Nồng độ chất khơ của dung dịch sữa tinh bột sau khi qua rây cĩ thể dao động trong khoảng 8 ÷10o Bx.
- Kích thước lỗ rây: φ 0,7mm.
- Hệ số rửa tách tinh bột tự do khoảng 85%.
4.2.5.5. Hĩa chất sử dụng
- H2SO4 được thêm vào ở nồng độ thấp giúp giữ màu trắng của tinh bột.
- Al2(SO4)3 làm giảm độ nhớt, tăng hiệu quả quá trình lắng (Ví dụ nếu thêm vào 0,1g/ l sữa tinh bột 2oBx giảm được 50% độ dính).
- SO2 (H2SO3) ức chế hoạt động của vi khuẩn và enzyme. Ngồi ra nĩ cũng là một tác nhân để làm trắng tinh bột. SO2 được sục vào nước tinh khiết rồi mới cho vào.
- Clorine và các hợp chất của nĩ cũng cĩ tác dụng tẩy trắng và giảm độ nhớt rất tốt. Nếu ta sử dụng các hĩa chất trên với một nồng độ thích hợp (nồng độ rất nhỏ), chất lượng sản phẩm thu được sẽ tốt hơn.
4.2.5.6. Thiết bị tách bã
Để tách bã thơ, người ta cĩ thể sử dụng nhiều thiết bị khác nhau. a. Thiết bị rây (Screening machine)
Cấu tạo: dạng đơn giản của một thiết bị rây quay bao gồm một khung hình trụ làm bằng gỗ cứng, cố định vào một gĩc, đặt hơi nghiêng, cĩ trục nằm ngang dài ít nhất 3m, được phủ bằng một lớp vải thơng thường hoặc gắn một lưới mỏng bằng hợp kim của đồng và phospho. Lưới này được ưa chuộng hơn do nĩ cĩ độ bền cao hơn. Tuy nhiên, khi sử dụng lưới, ta phải thường xuyên chải để làm sạch tạp chất gây bít lỗ rây.
Hình 14: Cấu tạo của thiết bị rây quay.
Nguyên tắc hoạt động: dung dịch sữa tinh bột được cấp vào ống hình nĩn phía đầu nhỏ.
Khi rây quay với vận tốc 50 vịng/phút, hỗn hợp sẽ từ từ di chuyển xuống đầu cịn lại và được đưa ra bể chứa. Trong khi đĩ, nước được phun với áp suất khoảng 6atm qua các lỗ trên trục. Vì thế khi hỗn hợp đến đầu kia thì hầu như đã được rửa sạch. Sữa tinh bột được thu sau khi lọt qua rây. Bã đi ra nhờ phương pháp này cịn chứa một lượng lớn tinh bột do đĩ sẽ được đem nghiền và làm thức ăn gia súc. Lưới rây được lắp sát thành và hơi thấp xuống phía dưới để đảm bảo hỗn hợp cĩ thể đi qua dễ dàng.
Hình 15: Nguyên tắc tháo bã của thiết bị rây quay
Người ta cĩ thể trang bị thêm hai bộ chổi quét cho rây quay, một bộ được đặt tại cửa ra cịn một bộ hoạt động như cánh gạt. Cả hai bộ hoạt động cùng lúc đảm bảo cho lưới rây luơn sạch để dịch chứa tinh bột chảy qua. Lưới rây được gắn trên một khung nhơm cĩ thể tháo rời thuận tiện cho việc thay đổi lưới rây khi cấn thiết.
Ưu, nhược điểm của thiết bị rây quay
- Ưu điểm: hạn chế được sự bít lưới do các chất cĩ khả năng tạo keo khi thiết bị quay trong quá trình hoạt động và cĩ 2 bộ chổi quét để cào sạch bã ra khỏi lưới.
- Nhược điểm: hiệu suất thu hồi tinh bột khơng cao, tốn nước. Hiện nay các loại thiết bị rây quay đơn như vậy thường chỉ được sử dụng cho các nhà máy cĩ quy mơ vừa vì trong các nhà máy lớn thì tinh bột phải được lấy một cách triệt để cĩ thể kèm theo tiêu hao một lượng nước nhỏ nhất.
t Thiết bị rây rung (Shaking screen) (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Cấu tạo: trong những nhà máy lớn, kiểu rây quay được thay thế bằng kiểu rây rung.
Thiết bị bao gồm một khung hơi nghiêng theo phương ngang, dài khoảng 4m và được lĩt bởi một lưới kim loại mỏng. Khung của rây được truyền chuyển động rung dọc theo chiều dài nhờ một thanh truyền lệch tâm.
Nguyên lý hoạt động: sữa tinh bột sau khi được pha lỗng với một lượng nước
trong thiết bị phân phối sẽ được dẫn qua một đoạn ống đến đầu cao của khung rây. Trong quá trình rây, hỗn hợp sẽ được đẩy xuống phía dưới nhờ chuyển động rung.
Hiệu quả của quá trình rây cĩ thể được cải thiện bằng cách thêm một hoặc nhiều rãnh cạn nằm ngang trên bề mặt sàng. Nhờ vào chuyển động rung của sàng, những rãnh
này tạo ra chuyển động xốy mạnh làm việc tách những hạt tinh bột ra khỏi hỗn hợp diễn ra tốt hơn.
b. Thiết bị ly tâm
Để tăng hiệu quả của quá trình tách cĩ thể sử dụng máy ly tâm. Dưới tác dụng của lực ly tâm, do chênh lệch khối lượng nên phần bã và nước dịch cĩ chứa các hạt tinh bột sẽ được tách riêng.
Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của thiết bị ly tâm xem trong phần tách dịch bào.