Phương pháp sunfit hóa trực tiếp sản xuất ra đường trắng.Tuy chất lượng đường trắng không bằng phương pháp cacbonat hóa nhưng phương pháp này có lưu trình công nghệ tương đối ngắn, không đòi hỏi kỹ thuật cao, dễ dàng khống chế, thiết bị tương đối tốt, tiêu hao chất ít và vốn đầu tư ít hơn phương pháp cacbonat hóa nên được dùng khá phổ biến ở nước ta. Phương pháp này còn gọi
là phương pháp SO2. SO2 được dùng phổ biến trong công nghiệp sản xuất đường, có thể cho vào dung dịch đường ở dạng khí, lỏng hoặc muối. Trong sản xuất đường hiện nay, khí SO2(thường dùng ở dạng Na2S2O4) có khả năng giảm pH mạnh hơn nên thường được dùng hơn NaHSO3 và Na2SO3
Tác dụng của SO2 tùy thuộc tính chất trung tính hay kiềm của nước mía và mật chè, bao gồm
● Trung hòa lượng vôi dư trong nước mía: Ca(OH)2 + H2SO3⇒ CaSO3↓ + H2O
● Hòa tan muối canxi sunfit kết tủa Canxi sunfit không tan trong nước nhưng tan trong axit sunfurơ. Do đó, khi thông SO2 quá lượng có thể làm canxi sunfit kết tủa thành canxi bisunfit hòa tan, tương tự với kali sunfit.
CaSO3 + SO2 + H2O ⇒( CaSO3)2 K2SO3+ SO2 + H2O ⇒ 2 KHSO3 ● Giảm độ nhớt của mật chè
Nước mía sau khi trung hòa một phần chat keo bị loại, làm giảm độ nhớt của mật chè, có lợi cho thao tác nấu đường và kết tinh, đồng thời hạn chế sự phát triển của vi sinh vật.
● Biến muối cacbonat thành muối sunfit
Trong nước mía có hàm lượng canxi, kali nhất định, sau khi thong khí SO2 thì tạo thành canxi sunfit và kali sunfit. Sự thay đổi từ muối CaCO3, K2CO3 thành CaSO3, K2SO3 có ý nghĩa quan trọng. Muối cacbonat có khả năng tạo mật lớn và ảnh hưởng lớn đến màu sắc của dung dịch đường. muối sunfit khả năng tạo mật kém hơn nhưng lại có khả năng làm giảm độ nhớt của mật.
SO2 là chất khử có khả năng biến chất màu của nước mía hoặc mật chè thành chất không màu hoặc màu sắc nhạt hơn. Thông SO2 không ngăn ngừa được sự phân hủy sacaroza và đường khử, tuy nhiên ngăn ngừa được sản phẩm có màu của sự phân hủy và kìm hãm khả năng oxi hóa và tác dụng xúc tác của ion kim loại. Đây là tác dụng còn quan trọng hơn cả sự khử màu.
Phương pháp này có thể chia ra làm các phương pháp chính sau đây: Phương pháp sunfit hóa kiềm nhẹ (cho vôi trước, xông khí SO2 sau)
Nước mía hỗn hợp qua lọc vụn bã mía, cân, sau khi gia nhiệt lần thứ nhất (60-70oC), gia vôi bằng Ca(OH)2 đến pH =8-9, sau đó xông khí SO2 đến trung tính (pH=6.9-7.1) , tiến hành gia nhiệt lần thứ 2 (100-104oC) và lắng lọc. Trong một thời gian nag81n, nước mía và sữa vôi tiến hành phản ứng làm cho một số ch6a1t keo kết tủa, từ đó hấp thụ được chất không đường kết tủa theo, loại bỏ chúng ra ngoài.
Ưu điểm của phương pháp là sự kết tủa chất không đường tương đối hoàn toàn, hiệu quả làm sạch tương đối cao, đóng cặn trong nồi bốc hơi tương đối ít. Tuy nhiên, ở môi trường kiềm tính, chất kết tủa không rắn chắc, thể tích nước bùn lớn, lắng, lọc tương đối chậm. Ngoài ra, do tác dụng của kiềm, đường khử dễ dàng bị phân hủy, tăng màu sắc và hàm lượng muối canxi của nước mía. Do đó, phương pháp này ít được dùng.
Phương pháp sunfit hóa axit tính (xông khí SO2 trước, cho vôi sau)
Sau khi hỗn hợp nước mía qua lọc và cân, tiến hành gia nhiệt lần thứ nhất (55-60oC), xông SO2 đến pH=3-4 để đông tụ chất keo, trung hòa nước mía với Ca(OH)2 đến pH=7-7.2, gia trong, còn nước bùn đi lọc chân không để tận thu dịch lọc. Dịch lọc trong được phối trộn với nước mía trong ban đầu thu được nước mía trong hỗn hợp. Bùn mía sau khi lọc thì dùng để sản xuất phân bón.
Nước mía trong đưa đi gia nhiệt lần thứ ba (115-120oC) và vào hệ thống bốc hơi.
Phương pháp sunfit hóa trung tính
Phương pháp sunfit hóa axit tính dễ dàng tạo thành đường sacaroza chuyển hóa, phương pháp kiềm tính dễ dàng làm đường khử phân hủy. Do đó, xuất hiện phương pháp làm sạch nước mía bằng phương pháp trung tính. Đặc điểm của là gia vôi và xông SO2 đồng thời và duy trì pH trung hòa ở môi trường trung tính (pH=7.0) để tránh sự chuyển hóa và phân hủy đường. Tuy nhiên phương pháp này khó khống chế trị số pH trung hòa, dễ sinh hiện tượng quá kiềm hoặc quá axit. Do đó, phương pháp này không được dùng ờ nước ta.