Qúa trình và thiết bị trong Công nghệ sinh học

1. Ngâm
a. Mục đích
Để tách bớt 1 lượng chất hòa tan trong nguyên liệu như độc tố, sắc tố, tannin,
các enzyme…., rửa sơ bộ, làm long một phần vỏ thuận lợi cho quá trình tách vỏ
sau này.
b. Phương pháp thực hiện
Nguyên liệu thường được ngâm trong bể được xây bằng kim loại, xi măng…
hoặc các vật liệu không thấm nước.
Thời gian ngâm tùy theo mức độ nhiễm bẩn của nguyên liệu. Trong khi ngâm
để hạn chế mức độ phát triển của vi sinh vật thì người ta thường cho vôi vào
với tỷ lệ 1.5kg/m
3
nước ngâm và mực nước phải đảm bảo ngậm nguyên liệu
2. Rửa và lột vỏ.
a. Mục đích.
Làm sạch tiếp nguyên liệu và tách lớp vỏ bên ngoài, đồng thời nâng cao chất
lượng cho sản phẩm cuối cùng, giúp cho bột trắng và sạch hơn.
b. Phương pháp thực hiên.
• Lột vỏ
Thiết bị sử dụng: máy tách vỏ
Hệ thống máy bóc và làm sạch vỏ.
Cấu tạo của thiết bị tách vỏ gồm những thanh sắt song song với nhau thành trụ
tròn rỗng có chứa các khe hở để bụi đất, tạp chất và vỏ gỗ rơi ra ngoài. Bên
trong thiết bị có lắp các gờ theo hình xoắn tròn với 1 động cơ dưới sự điều
khiển của công nhân để điều chỉnh lượng sắn thích hợp vào thiết bị rửa. Khi
động cơ quay thiết bị quay theo do đó nhờ lực ma sát giữa sắn với thành thiết
bị và giữa các củ với nhau má vỏ gỗ, đất đá rơi ra ngoài, còn sắn tiếp tục đi qua
thiết bị rửa
• Rửa
Thiết bị sử dụng: máy rửa băng chuyền
Máy được cấu tạo gồm một băng tải bằng thép không rỉ và thùng chứa nước

rửa có thể tích tương đối lớn. Băng tải được chia làm 3 phần, phần nằm ngang
ngập trong nước, phần nghiêng có các ống phun nước mạnh và một phần nằm
ngang ở phía cao. Bên dưới băng tải phần ngập trong nước có bố trí các ống
thổi khí nhận không khí từ một quạt đặt bên ngoài.
Trong giai đoạn ngâm, nguyên liệu ở trên phần băng nằm ngang ngập trong
nước, các cặn bẩn bám trên ngoài bề mặt nguyên liệu bị bong ra. Băng tải di
chuyển sẽ mang nguyên liệu đi dần về phía phần băng nghiêng. Hiệu quả của
quá trình ngâm được tăng cường nhờ thổi khí làm xáo trộn nước và nguyên
liệu trên mặt băng, làm tăng diện tích tiếp xúc của nguyên liệu và nước nên
thời gian ngâm được rút ngắn. Khi nguyên liệu di chuyển đến phần nghiêng của
băng, các vòi phun nước với áp suất cao đến 2-3 at sẽ rửa sạch cặn bẩn. Ở cuối
quá trình rửa, nguyên liệu di chuyển đến phần nằm ngang phía trên để được
làm ráo nước.
Tùy thuộc loại nguyên liệu và mức độ bẩn, có thể điều chỉnh tốc độ di chuyển
của băng chuyền cho phù hợp. Nếu nguyên liệu quá bẩn, cho băng chuyền đi
chậm lại, làm tăng thời gian rửa. Ngược lại, nếu cặn bẩn bám trên ngoài
nguyên liệu ít, có thể cho băng chuyền đi nhanh hơn nhằm tăng năng suất quá
trình. Nước sạch từ vòi phun vào thùng ngâm sẽ bổ sung nước cho hệ thống,
còn cặn bẩn được tháo ra liên tục qua van xả và nước thừa theo máng chảy
tràn ra ngoài
3. Cắt khúc, nghiền củ
a. Mục đích.
Cắt khúc: để tăng hiệu quả mài sát trước khi đưa vào máy nghiền.
Nghiền củ: Giúp phá vỡ tế bào, giải phóng tinh bột, đay là giai đoạn quan trọng
quyết định hiệu suất thu hồi tinh bột.
b. Phương pháp thực hiện.
• Cắt khúc.
Thiết bị sử dụng: máy cắt khúc

Máy cắt khúc củ

Máy gồm 1 trục hình trụ quay, xung quanh trụ có gắn những lưỡi dao hình đĩa.
Khi vận hành, nguyên liệu được cắt thành các khúc nhỏ tùy vào khoảng cách
giũa các lưỡi dao.
• Nghiền củ.
Thiết bị sử dụng: máy mài –xát.
Cấu tạo máy gồm 3 phần chính:
1: vỏ máy
2:tang quay
3,4: bản ép
Nguyên liệu cửa tiếp liệu 8 qua đường nghiền (giữa tang quay và bản ép)
xuống phía dưới. Ở đây có tấm thép 9 đục lỗ với kích thước lỗ 2 x 15mm. Lưới
vòng theo cung tang quay, khoảng cách từ bề mặt tang quay với lưới khoảng
2,2-4mm. Sản phẩm nghiền mịn lọt qua lưới còn những phần tử lớn lại nằm bên
trên lưới và tiếp tục nghiền đến khi mịn. Lỗ lưới nhỏ thì hiệu suất nghiền lớn
nhưng năng suất giảm và chi phí năng lượng cao.
4. Sàng.
a. Mục đích.
Giúp loại bỏ lượng bã thô ra khỏi hỗn hợp sau khi nghiền.
b. Phương pháp thực hiện.
Thiết bị sử dụng: máy sàng rung.
Dưới tác động của lực quay các nguyên liệu có kích thước nhỏ hơn lỗ sàng sẽ lọt
xuống dưới, các tạp chất có kích thước lớn sẽ được giữ lại. Trong quá trình sàng
xịt 1 dòng nước nhỏ liên tục để giúp phân tách các hạt tinh bôt ra khỏi khối xơ
được dễ dàng. Sau khi sàng, phần bã thô được đem đi nghiền lần 2 sau đó đem
sàng lại. Còn phần dịch thu được sẽ được đem đi ly tâm.
5. Ly tâm.
a. Mục đích.
Tách các chất có kích thước nhỏ mà trong quá trình sàng chưa tách được giúp
tinh sạch sản phẩm; loại phần dich bào có chứa polyphenol và enzyme
polyphenoloxydase và các hợp chất hòa tan khác để hạn chế quá trình oxy hóa

làm chuyển màu tinh bột và gây ra các phản ứng hóa học, hóa sinh khác làm
ảnh hưởng đến chất lượng của tinh bột.
b. Phương pháp thực hiện.
Thiết bị sử dụng: máy ly tâm siêu tốc loại đĩa.
Máy ly tâm siêu tốc loại đĩa dùng để phân ly huyền phù có hàm lượng pha rắn
nhỏ.
Bộ phận chủ yếu của máy là rotor gồm các đĩa chồng lên nhau với 1 khoảng
cách thích hợp. Các đĩa đều có khoan lỗ, ở giữa các lỗ phải nằm trên đường
thông thẳng đứng, qua đó sản phẩm ban đầu đi vào khe hở giữa các đĩa. Đĩa
trên được giữ nhờ các gân trên mặt ngoài của đĩa dưới. Độ nghiêng của đĩa
nón cần đủ đảm bảo để hạt vật liệu trượt xuống tự do.