III CÔ ĐặC NƯớC MíA
2. 6 Hóa học của quâ trình cô đặc:
Trong nhă mây đ-ờng hiện đại, n-ớc mía cô đặc ở hệ cô đặc 4 - 5 hiệu với nhiệt độ khoảng từ 60 - 1300C. Kết quả lă hơi n-ớc bốc đi vă trín cơ bản không có sự thay đổi thănh phần hoặc tính chất của chất khô trong dung dịch. Tuy nhiín trong quâ trình cô đặc vẫn xảy ra nhiều phản ứng hóa học vă hóa lý dẫn đến sự thay đổi thănh phần vă đặc tính của chất tan. N-ớc ng-ng tụ trong hệ cô đặc nhiều nồi không phải lă n-ớc nguyín chất mă chứa ít đ-ờng vă chất không đ-ờng sẽ dẫn đến ăn mòn nồi hơi
Sự chuyển hóa sacaroza:
Nếu dung dịch đ-ờng có tính axit hoặc một số chất không đ-ờng trong quâ trình cô đặc bị phđn hủy tạo thănh axit thì d-ới tâc dụng của nhiệt sẽ dẫn đến sự chuyển hóa sacaroza.
Thông th-ờng sự tổn thất sacaroza không v-ợt quâ 0,01% so với nguyín liệu mía.
Sự phđn hủy sacaroza vă tăng mău sắc:
D-ới tâc dụng của nhiệt độ cao, đ-ờng sacaroza bị caramen hóa. L-ợng caramen tạo thănh phụ thuộc thời gian truyền nhiệt, nhiệt độ vă pH. Chỉ cần 1 l-ợng caramen rất nhỏ cũng lăm cho n-ớc mía có mău đậm.
Ngoăi ra đ-ờng khử bị phđn hủy hoặc kết tủa với những chất chứa nitơ tạo thănh melanoidin lăm tăng mău sắc của n-ớc mía. Sự tăng mău sắc của n-ớc mía trong quâ trình bốc hơi phụ thuộc văo hiệu quả lăm sạch n-ớc mía, thời gian vă nhiệt độ cô đặc.
Độ tinh khiết tăng cao:
Độ tinh khiết tăng trong quâ trrình cô đặc phu thuộc ph-ơng phâp lăm sạch. Đối với ph-ơng phâp vôi độ tinh khiết tăng 0,7 - 1,0, ph-ơng phâp sunfit hóa tăng 0,8 - 1,0 vă ph-ơng phâp cacbonat tăng 0,2 - 0,5.
Nguyín nhđn:
- Chất không đ-ờng bị phđn hủy do sự phđn hủy axit amin vă muối cacbonat sinh ra CO2, NH3 lăm cho độ tinh khiết mật chỉ tăng 0,1.
- Sự tạo cặn trong thiết bị cô đặc, cứ 2000 tấn n-ớc mía (15Bx) tạo chừng 1 tấn cặn.
- Sự tăng độ tinh khiết còn gđy nín do sự thay đổi góc quay riíng của chất không đ-ờng đặc biệt lă đ-ờng khử.
Sự thay đổi độ kiềm:
Tăng:Hiện t-ợng tăng độ kiềm trong quâ trình bốc hơi vật lý rất ít thấy.
Giảm:Nguyín nhđn
- Sự phđn hủy axit, ví dụ: asparagin
- Phđn hủy đ-ờng khử tạo axit hữu cơ lăm giảm độ kiềm.
- Sự tạo caramen của đ-ờng sacaroza tuy tâc dụng rất nhỏ nh-ng cũng có ảnh h-ởng đến sự giảm độ kiềm
Sự tạo cặn:
Trong quâ trình bốc hơi, có sự tạo thănh cặn trong thiết bị cô đặc, lăm tổn thất nhiệt. Trong dung dịch quâ bêo hòa, hiện t-ợng tạo cặn sẽ phât sinh tr-ớc hết ở những chỗ dung dịch tiếp xúc trực tiếp với diện tích đốt, tức lă cặn th-ờng xuất hiện nhiều ở phần d-ới của ống truyền nhiệt.Thănh phần của cặn trong câc thiết bị cô đặc sản xuất bằng câc ph-ơng phâp khâc nhau thì khâc nhau.
Sự hình thănh cặn trong thiết bị dẫn đến giảm hệ số truyền nhiệt vă do đó lăm giảm năng suất bốc hơi.
Có nhiều ph-ơng phâp loại cặn nh-ng hiện nay phổ biến nhất vẫn bằng ph-ơng phâp hoâ học.
Câc hoâ chất dùng để loại cặn nh- kiềm (NaOH, Na2CO3), axit (HCl) vă muối ăn NaCl. Trong sản xuất đ-ờng th-ờng dùng kiềm sau đó dùng axit. L-ợng kiềm dùng chừng 6-12%, thời gian đun 2h. L-ợng axit khoảng 0,5 - 1%, thời gian đun từ 1 - 6h. Sau khi sử dụng kiềm vă axit, dùng n-ớc rửa nồi vă dùng thanh sắt loại cặn khỏi thiết bị. Hiệu quả loại cặn tốt nh-ng tốn nhiều hoâ chất vă ăn mòn thiết bị.
Để trânh ăn mòn thiết bị, tr-ớc khi đun với axit, cần cho văo thiết bị những chất kiềm hêm sự ăn mòn nh- DBS hoặc ryphalgen A. Ryphalgen A có tâc dụng tốt, đễ hoă tan vă phđn bố đều trong dung dịch axit.