- Hiệu quả làm sạch tốt, chênh lệch độ tinh khiết của nước mía trước và sau khi làm sạch đến 4 5.
2. 6 Hóa học của quá trình cô đặc:
Trong nhà máy đường hiện đại, nước mía cô đặc ở hệ cô đặc 4 - 5 hiệu với nhiệt độ khoảng từ 60 - 1300C. Kết quả là hơi nước bốc đi và trên cơ bản không có sự thay đổi thành phần hoặc tính chất của chất khô trong dung dịch. Tuy nhiên trong quá trình cô đặc vẫn xảy ra nhiều phản ứng hóa học và hóa lý dẫn đến sự thay đổi thành phần và đặc tính của chất tan. Nước ngưng tụ trong hệ cô đặc nhiều nồi không phải là nước nguyên chất mà chứa ít đường và chất không đường sẽ dẫn đến ăn mòn nồi hơi
Sự chuyển hóa sacaroza:
Nếu dung dịch đường có tính axit hoặc một số chất không đường trong quá trình cô đặc bị phân hủy tạo thành axit thì dưới tác dụng của nhiệt sẽ dẫn đến sự chuyển hóa sacaroza.
Thông thường sự tổn thất sacaroza không vượt quá 0,01% so với nguyên liệu mía.
Sự phân hủy sacaroza và tăng màu sắc:
Dưới tác dụng của nhiệt độ cao, đường sacaroza bị caramen hóa. Lượng caramen tạo thành phụ thuộc thời gian truyền nhiệt, nhiệt độ và pH. Chỉ cần 1 lượng caramen rất nhỏ cũng làm cho nước mía có màu đậm.
Ngoài ra đường khử bị phân hủy hoặc kết tủa với những chất chứa nitơ tạo thành melanoidin làm tăng màu sắc của nước mía. Sự tăng màu sắc của nước mía trong quá trình bốc hơi phụ thuộc vào hiệu quả làm sạch nước mía, thời gian và nhiệt độ cô đặc.
Độ tinh khiết tăng cao:
Độ tinh khiết tăng trong quá trrình cô đặc phu thuộc phương pháp làm sạch. Đối với phương pháp vôi độ tinh khiết tăng 0,7 - 1,0, phương pháp sunfit hóa tăng 0,8 - 1,0 và phương pháp cacbonat tăng 0,2 - 0,5.
Nguyên nhân:
- Chất không đường bị phân hủy do sự phân hủy axit amin và muối cacbonat sinh ra CO2, NH3 làm cho độ tinh khiết mật chè tăng 0,1.
- Sự tạo cặn trong thiết bị cô đặc, cứ 2000 tấn nước mía (15Bx) tạo chừng 1 tấn cặn. - Sự tăng độ tinh khiết còn gây nên do sự thay đổi góc quay riêng của chất không đường đặc biệt là đường khử.
Tăng: Hiện tượng tăng độ kiềm trong quá trình bốc hơi vật lý rất ít thấy.
Giảm: Nguyên nhân
- Sự phân hủy axit, ví dụ: asparagin
- Phân hủy đường khử tạo axit hữu cơ làm giảm độ kiềm.
- Sự tạo caramen của đường sacaroza tuy tác dụng rất nhỏ nhưng cũng có ảnh hưởng đến sự giảm độ kiềm
Sự tạo cặn:
Trong quá trình bốc hơi, có sự tạo thành cặn trong thiết bị cô đặc, làm tổn thất nhiệt. Trong dung dịch quá bão hòa, hiện tượng tạo cặn sẽ phát sinh trước hết ở những chỗ dung dịch tiếp xúc trực tiếp với diện tích đốt, tức là cặn thường xuất hiện nhiều ở phần dưới của ống truyền nhiệt.Thành phần của cặn trong các thiết bị cô đặc sản xuất bằng các phương pháp khác nhau thì khác nhau.
Sự hình thành cặn trong thiết bị dẫn đến giảm hệ số truyền nhiệt và do đó làm giảm năng suất bốc hơi.
Có nhiều phương pháp loại cặn nhưng hiện nay phổ biến nhất vẫn bằng phương pháp hoá học.
Các hoá chất dùng để loại cặn như kiềm (NaOH, Na2CO3), axit (HCl) và muối ăn NaCl. Trong sản xuất đường thường dùng kiềm sau đó dùng axit. Lượng kiềm dùng chừng 6-12%, thời gian đun 2h. Lượng axit khoảng 0,5 - 1%, thời gian đun từ 1 - 6h. Sau khi sử dụng kiềm và axit, dùng nước rửa nồi và dùng thanh sắt loại cặn khỏi thiết bị. Hiệu quả loại cặn tốt nhưng tốn nhiều hoá chất và ăn mòn thiết bị.
Để tránh ăn mòn thiết bị, trước khi đun với axit, cần cho vào thiết bị những chất kiềm hãm sự ăn mòn như DBS hoặc ryphalgen A. Ryphalgen A có tác dụng tốt, đễ hoà tan và phân bố đều trong dung dịch axit.