bài giảng công nghệ sản xuất đường mía

CHƯƠNG I: PHẦN MỞ ĐẦU
Giới thiệu tài liệu tham khảo
1. Công nghệ sản xuất đường mía – Nguyễn Ngộ
2. Nhà máy đường mía – E.Hugot
3. Phổ cập kiến thức ngành đường – Vương Hồng Tuấn
4. Handbook of cane sugar technology - Ph.D Saharia
5. Manufacture and refining of raw cane sugar –
V.E Baikow
1
Giới thiệu tài liệu tham khảo
1. Công nghệ sản xuất đường mía – Nguyễn Ngộ
2. Nhà máy đường mía – E.Hugot
3. Phổ cập kiến thức ngành đường – Vương Hồng Tuấn
4. Handbook of cane sugar technology - Ph.D Saharia
5. Manufacture and refining of raw cane sugar –
V.E Baikow
I. Giaù trò kinh teá cuûa caây mía
SƠ ĐỒ GIÁ TRỊ KINH TẾ CỦA CÂY MÍA
Sản phẩm chế biến
công nghiệp
Sản phẩm trên đồng ruộng
( Lá , ngọn xanh, gốc, rễ)
CÂY MÍA
2
Thức ăn gia
súc
Phụ phẩm:Bã, mật rỉ,
bùn lọc
Chính phẩm
(đường)
Chất đốt

Rượu- cồn
Phân bón
Các sản phẩm khác
Thức ăn gia súc
Sản pham sợi, bột giấy
Sản phẩm vi sinh
Phân bón
II.LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN NGÀNH ĐƯỜNG THẾ GIỚI
1.Nguồn gốc của cây mía:
 Cây mía có nguồn gốc từ n Độ.
 Cây mía xuất hiện từ một loài lau sậy
hoang dại trở thành một trong những
cây công nghiệp quan trọng trên thế
giới.
 Mía trồng nhiều ở các nước: Cuba,
Braxin, n Độ, Mêhicô, Trung Quốc,
Philippin
3
1.Nguồn gốc của cây mía:
 Cây mía có nguồn gốc từ n Độ.
 Cây mía xuất hiện từ một loài lau sậy
hoang dại trở thành một trong những
cây công nghiệp quan trọng trên thế
giới.
 Mía trồng nhiều ở các nước: Cuba,
Braxin, n Độ, Mêhicô, Trung Quốc,
Philippin
2.Lòch sử phát triển thiết bò ngành mía đường
Các thiết bò quan trọng của ngành đường được phát
minh vào thế kỷ 19.

-Năm 1913: Howard phát minh nồi BH chân không.
-Năm 1820: Máy lọc ép khung bản ra đời.
-Năm 1837: Pouzolat phát minh máy ly tâm.
-Năm 1843: Rilieux phát minh hệ bốc hơi nhiều nồi.
-Năm 1867: Weston cải tiến máy ly tâm.
-Năm 1878: Máy sấy thùng quay xuất hiện.
-Năm 1884: Thiết bò kết tinh làm lạnh ra đời.
-Năm 1892: Máy ép 3 trục hiện đại xuất hiện tại Mỹ.
4
Các thiết bò quan trọng của ngành đường được phát
minh vào thế kỷ 19.
-Năm 1913: Howard phát minh nồi BH chân không.
-Năm 1820: Máy lọc ép khung bản ra đời.
-Năm 1837: Pouzolat phát minh máy ly tâm.
-Năm 1843: Rilieux phát minh hệ bốc hơi nhiều nồi.
-Năm 1867: Weston cải tiến máy ly tâm.
-Năm 1878: Máy sấy thùng quay xuất hiện.
-Năm 1884: Thiết bò kết tinh làm lạnh ra đời.
-Năm 1892: Máy ép 3 trục hiện đại xuất hiện tại Mỹ.
III.Tình hình CN đường nước ta
1. Lòch sử phát triển:
Nước ta có truyền thống sản xuất đường mía từ lâu
đời. Các sản phẩm truyền thống:
Mật
Đường phèn
Đường thô
Đường cát nâu
Đường cát vàng
2. Các nhà máy đường hiện nay ở nước ta:
5

1. Lòch sử phát triển:
Nước ta có truyền thống sản xuất đường mía từ lâu
đời. Các sản phẩm truyền thống:
Mật
Đường phèn
Đường thô
Đường cát nâu
Đường cát vàng
2. Các nhà máy đường hiện nay ở nước ta:
TÊN NHÀ MÁY
CÔNG SUẤT
(tấn mía/ngày)
TÊN NHÀ MÁY CÔNG SUẤT
(tấn mía/ngày)
CAO BẰNG
TUYÊN QUANG
SƠN DƯƠNG
THÁI NGUYÊN - ĐÀI LOAN
SƠN LA
VIỆT TRÌ
HOÀ BÌNH
THANH HOÁ - ĐÀI LOAN
LAM SƠN
NÔNG CỐNG
NGHỆ AN – ANH
SÔNG CON
SÔNG LAM
700
700
1000

2000
1000
500
700
6000
6000
1500
6000
1250
350
LINH CẢM
QUẢNG BÌNH
THỪA THIÊN HUẾ - ẤN ĐỘ
QUẢNG NAM
QUẢNG NGÃI
NAM QUẢNG NGÃI
KON TUM
BÌNH ĐỊNH
GIA LAI – PHÁP
ĐỒNG XUÂN
TUY HÒA
SƠN HÒA
EAKNỐP
1000
1500
2500
1000
4500
1000
1000

1000
2800
100
1250
3000
500
6
CAO BẰNG
TUYÊN QUANG
SƠN DƯƠNG
THÁI NGUYÊN - ĐÀI LOAN
SƠN LA
VIỆT TRÌ
HOÀ BÌNH
THANH HOÁ - ĐÀI LOAN
LAM SƠN
NÔNG CỐNG
NGHỆ AN – ANH
SÔNG CON
SÔNG LAM
700
700
1000
2000
1000
500
700
6000
6000
1500

6000
1250
350
LINH CẢM
QUẢNG BÌNH
THỪA THIÊN HUẾ - ẤN ĐỘ
QUẢNG NAM
QUẢNG NGÃI
NAM QUẢNG NGÃI
KON TUM
BÌNH ĐỊNH
GIA LAI – PHÁP
ĐỒNG XUÂN
TUY HÒA
SƠN HÒA
EAKNỐP
1000
1500
2500
1000
4500
1000
1000
1000
2800
100
1250
3000
500
TÊN NHÀ MÁY

CÔNG SUẤT
(tấn mía/ ngày)
TÊN NHÀ MÁY CÔNG SUẤT
(tấn mía/ ngày)
ĐĂK LĂK
NINH HÒA
DIÊN KHÁNH
CAM RANH
ĐỨC TRỌNG
NINH THUẬN - ẤN ĐỘ
PHAN RANG
NINH THUẬN
BÌNH PHƯỚC
LA NGÀ
TRỊ AN
BÌNH DƯƠNG
NƯỚC TRONG
TÂY NINH - PHÁP
1000
1250
400
3000
2500
2500
350
1000
2000
2000
1000
2000

900
8000
THÔ TÂY NINH
HIỆP HÒA
LONG AN - ẤN ĐỘ
BẾN TRE
TRÀ VINH - ẤN ĐỘ
SÓC TRĂNG
PHỤNG HIỆP
VỊ THANH
KIÊN GIANG
THỚI BÌNH
VẠN ĐIỂM (đường luyện)
BIÊN HÒA (đường luyện)
KHÁNH HỘI (đường luyện)
2500
2000
3500
1000
2500
1000
1250
1000
1000
1000
200
300
180
7
ĐĂK LĂK

NINH HÒA
DIÊN KHÁNH
CAM RANH
ĐỨC TRỌNG
NINH THUẬN - ẤN ĐỘ
PHAN RANG
NINH THUẬN
BÌNH PHƯỚC
LA NGÀ
TRỊ AN
BÌNH DƯƠNG
NƯỚC TRONG
TÂY NINH - PHÁP
1000
1250
400
3000
2500
2500
350
1000
2000
2000
1000
2000
900
8000
THÔ TÂY NINH
HIỆP HÒA
LONG AN - ẤN ĐỘ

BẾN TRE
TRÀ VINH - ẤN ĐỘ
SÓC TRĂNG
PHỤNG HIỆP
VỊ THANH
KIÊN GIANG
THỚI BÌNH
VẠN ĐIỂM (đường luyện)
BIÊN HÒA (đường luyện)
KHÁNH HỘI (đường luyện)
2500
2000
3500
1000
2500
1000
1250
1000
1000
1000
200
300
180
CHƯƠNG II: NGUYÊN LIỆU MÍA
I.Phân loại giống mía:
 Cây mía thuộc ngành có hạt (Spermatophyta), lớp
1 lá mầm (Monocotyledoneae), họ hòa thảo
(Graminea), giống Saccharum có 3 nhóm:
 Saccharum officinarum:
 Saccharum violaceum:

 Saccharum simense:
8
I.Phân loại giống mía:
 Cây mía thuộc ngành có hạt (Spermatophyta), lớp
1 lá mầm (Monocotyledoneae), họ hòa thảo
(Graminea), giống Saccharum có 3 nhóm:
 Saccharum officinarum:
 Saccharum violaceum:
 Saccharum simense:
* NHỮNG GIỐNG MÍA TRỒNG PHỔ BIẾN TRÊN THẾ
GIỚI:
 POJ (Proefstation Oast Java): Trạm thí nghiệm
mía miền đông Java.
 H: Haoai
 E: Egypt
 F: Formose (Đài Loan)
 CO: n Độ (Coimbatore)
 CP: Trạm Canal point, bang Florida.
9
* NHỮNG GIỐNG MÍA TRỒNG PHỔ BIẾN TRÊN THẾ
GIỚI:
 POJ (Proefstation Oast Java): Trạm thí nghiệm
mía miền đông Java.
 H: Haoai
 E: Egypt
 F: Formose (Đài Loan)
 CO: n Độ (Coimbatore)
 CP: Trạm Canal point, bang Florida.
NHỮNG GIỐNG MÍA TRỒNG PHỔ BIẾN Ở NƯỚC TA
 POJ: 3016, 2878, 2725, 2883.

 CO: 290, 132, 419, 715.
 CP: 3479
Chúng ta cũng đã lai tạo được một số giống mía:
 Việt đường 54/143: Năng suất cao, hàm lượng đường cao
13,5-14,5%
 Việt đường 59/264: Năng suất cao, hàm lượng đường cao
14-15%
 VN 65-71: Năng suất mía đạt 70-90 tấn/ha.
 VN 65-48: Năng suất mía đạt 50-95 tấn/ha.
10
NHỮNG GIỐNG MÍA TRỒNG PHỔ BIẾN Ở NƯỚC TA
 POJ: 3016, 2878, 2725, 2883.
 CO: 290, 132, 419, 715.
 CP: 3479
Chúng ta cũng đã lai tạo được một số giống mía:
 Việt đường 54/143: Năng suất cao, hàm lượng đường cao
13,5-14,5%
 Việt đường 59/264: Năng suất cao, hàm lượng đường cao
14-15%
 VN 65-71: Năng suất mía đạt 70-90 tấn/ha.
 VN 65-48: Năng suất mía đạt 50-95 tấn/ha.
II. HÌNH THAÙI CAÂY MÍA
1. Reã mía
2. Thaân mía
3. Laù mía
11
1. Reã mía
2. Thaân mía
3. Laù mía
1. Rễ mía

 Rễ mía là rễ chùm
 Có 2 loại rễ:
 Rễ sơ sinh (rễ giống)
 Rễ thứ sinh (rễ vónh cửu)
12
 Rễ mía là rễ chùm
 Có 2 loại rễ:
 Rễ sơ sinh (rễ giống)
 Rễ thứ sinh (rễ vónh cửu)
2. THÂN MÍA
 Thân có hình trụ đứng hoặc
hơi cong.
 Vỏ màu vàng nhạt hoặc tím
đậm, ngoài có 1 lớp phấn
trắng.
 Thân do dóng và đốt tạo
thành.
Đốt mía gồm đai sinh
trưởng, đai rễ, mầm, sẹo lá
và đai phấn.
13
 Thân có hình trụ đứng hoặc
hơi cong.
 Vỏ màu vàng nhạt hoặc tím
đậm, ngoài có 1 lớp phấn
trắng.
 Thân do dóng và đốt tạo
thành.
Đốt mía gồm đai sinh
trưởng, đai rễ, mầm, sẹo lá

và đai phấn.
3. LÁ MÍA
 Lá có nhiệm vụ
quang hợp, tác dụng
thoát ẩm cho cây.
 Lá mọc 2 hàng so le,
đối nhau theo thân
mía.
 Lá gồm 2 bộ phận là
thân lá và bẹ lá.
14
 Lá có nhiệm vụ
quang hợp, tác dụng
thoát ẩm cho cây.
 Lá mọc 2 hàng so le,
đối nhau theo thân
mía.
 Lá gồm 2 bộ phận là
thân lá và bẹ lá.
III. THU HOẠCH VÀ BẢO QUẢN MÍA
1.Mía chín:
Mía chín là lúc hàm lượng đường trong thân mía đạt
tối đa và lượng đường khử còn lại ít nhất.
Các biểu hiện đặc trưng của thời kỳ mía chín:
 Hàm lượng đường
 Hàm lượng đường khử còn dưới 1%.
 Lá chuyển vàng, độ dài lá giảm
 Hàm lượng đường đạt tối đa khi thu hoạch đúng
thời vụ của giống mía đó.
15

1.Mía chín:
Mía chín là lúc hàm lượng đường trong thân mía đạt
tối đa và lượng đường khử còn lại ít nhất.
Các biểu hiện đặc trưng của thời kỳ mía chín:
 Hàm lượng đường
 Hàm lượng đường khử còn dưới 1%.
 Lá chuyển vàng, độ dài lá giảm
 Hàm lượng đường đạt tối đa khi thu hoạch đúng
thời vụ của giống mía đó.
2. THU HOẠCH MÍA
 Trước đây thu hoạch mía chủ yếu bằng phương
pháp thủ công là dùng dao chặt sát gốc bỏ ngọn.
 Thu hoạch bằng cách đốt lá
 Ngày nay trên thế giới việc đốn chặt được cơ giới
hóa, người ta sử dụng các máy liên hợp vừa đốn,
chặt ngọn, cắt khúc
16
 Trước đây thu hoạch mía chủ yếu bằng phương
pháp thủ công là dùng dao chặt sát gốc bỏ ngọn.
 Thu hoạch bằng cách đốt lá
 Ngày nay trên thế giới việc đốn chặt được cơ giới
hóa, người ta sử dụng các máy liên hợp vừa đốn,
chặt ngọn, cắt khúc
IV. THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA MÍA
Thành phần % Thành phần %
Đường
Saccarose
Glucose
Fructose
Xơ

Xeluloza
Pentosan
Araban
Linhin
Chất chứa nitơ
Protein
Amit
Axit amin
12,0
0,9
0,5
5,5
2,0
0,5
2,0
0,12
0,07
0,21
Axit nitric
Chất béo và sáp
Pectin
Axit tự do
Axit kết hợp
Chất vô cơ
SiO
2
K
2
O
Na

2
O
CaO
MgO
Fe
2
O
3
P
2
O
5
Nước
0,01
0,20
0,08
0,12
0,25
0,13
0,01
0,02
0,01
Vết
0,07
74,5%
17
Đường
Saccarose
Glucose
Fructose

Xơ
Xeluloza
Pentosan
Araban
Linhin
Chất chứa nitơ
Protein
Amit
Axit amin
12,0
0,9
0,5
5,5
2,0
0,5
2,0
0,12
0,07
0,21
Axit nitric
Chất béo và sáp
Pectin
Axit tự do
Axit kết hợp
Chất vô cơ
SiO
2
K
2
O

Na
2
O
CaO
MgO
Fe
2
O
3
P
2
O
5
Nước
0,01
0,20
0,08
0,12
0,25
0,13
0,01
0,02
0,01
Vết
0,07
74,5%
1. Đường sacaroza
Đường sacaroza là một đisacarit có công thức phân
tử C
12

H
22
O
11
, trọng lượng phân tử 342,30.
1.1.Tính chất lý học:
 Tinh thể đường tỷ trọng 1,5879g/cm
3
, t
0
nóng
chảy: 186-188
o
C.
 Độ nhớt
 Nhiệt dung riêng:
Đường: C = 4,18 (0,2387 + 0,00173t) kj/kg.độ
Độ hòa tan: Tăng theo chiều tăng nhiệt độ.
18
Đường sacaroza là một đisacarit có công thức phân
tử C
12
H
22
O
11
, trọng lượng phân tử 342,30.
1.1.Tính chất lý học:
 Tinh thể đường tỷ trọng 1,5879g/cm
3

, t
0
nóng
chảy: 186-188
o
C.
 Độ nhớt
 Nhiệt dung riêng:
Đường: C = 4,18 (0,2387 + 0,00173t) kj/kg.độ
Độ hòa tan: Tăng theo chiều tăng nhiệt độ.
 Độ quay cực trung bình: [α]
D
20
= + 66,5
0
1.2. TÍNH CHẤT HÓA HỌC CỦA SACCAROZA
 Tác dụng với acid:
Dưới tác dụng của acid, Sacc bò thủy phân thành Glucose
và Fructose theo phản ứng:
 Sacaroza + nước → Glucoza + Fructoza
+66,5
0
+ 52,5
0
- 93,0
0
Tác dụng của kiềm: Sacc kết hợp với kiềm (vôi) tạo
thành Sacarat.
 Khi pH từ 8-9, đun ở t
0

cao Sacc bò phân hủy thành các
hợp chất có màu vàng nâu.
 Tác dụng của Enzym:
Enzym (Invertase) Sacc → Gluc + Fruc→ Ancol + CO
2
.
C
6
H
12
O
6
→ 2C
2
H
5
OH + CO
2
.
19
 Độ quay cực trung bình: [α]
D
20
= + 66,5
0
1.2. TÍNH CHẤT HÓA HỌC CỦA SACCAROZA
 Tác dụng với acid:
Dưới tác dụng của acid, Sacc bò thủy phân thành Glucose
và Fructose theo phản ứng:
 Sacaroza + nước → Glucoza + Fructoza

+66,5
0
+ 52,5
0
- 93,0
0
Tác dụng của kiềm: Sacc kết hợp với kiềm (vôi) tạo
thành Sacarat.
 Khi pH từ 8-9, đun ở t
0
cao Sacc bò phân hủy thành các
hợp chất có màu vàng nâu.
 Tác dụng của Enzym:
Enzym (Invertase) Sacc → Gluc + Fruc→ Ancol + CO
2
.
C
6
H
12
O
6
→ 2C
2
H
5
OH + CO
2
.
Hỡnh : Sửù phaõn huỷy ủửụứng sacc

1.5
ẹửụứng bũ phaõn huỷy,%
20
8
13
9 10 11 12
pH
1.0
0.5
2.Chất không đường của mía
2.1. Chất không đường không chứa nitơ:
2.1.1.Glucoza và Fructoza:
 Tính chất lý học:
 Độ hòa tan:
  Độ ngọt:
  Độ quay cực trung bình:
Fructoza [α]
D
20
= - 93,0
0
; glucoza: [α]
D
20
= + 52,5
0
 Tính chất hóa học:
Tác dụng của kiềm: xảy ra sự đồng phân hóa.
t
0

cao, môi trường kiềm: Glucoza và Fructoza bò phân
hủy.
21
2.1. Chất không đường không chứa nitơ:
2.1.1.Glucoza và Fructoza:
 Tính chất lý học:
 Độ hòa tan:
  Độ ngọt:
  Độ quay cực trung bình:
Fructoza [α]
D
20
= - 93,0
0
; glucoza: [α]
D
20
= + 52,5
0
 Tính chất hóa học:
Tác dụng của kiềm: xảy ra sự đồng phân hóa.
t
0
cao, môi trường kiềm: Glucoza và Fructoza bò phân
hủy.
 Tác dụng của Acid: Trong môi trường Acid đường khử ổn
đònh nhất ở pH = 3.
 Tác dụng của chất oxy hóa: Glucose chỉ tác dụng
với Brôm trong môi trường Acid và Acid
hypobromic trong môi trường kiềm.

 Tác dụng của nhiệt độ: khi đun đến 160 – 170
0
C,
Glucose và Fructose bò mất một phần nước tạo
glucozan và fructozan. Tiếp tục đun đến nhiệt độ
cao hơn thì sinh CO
2
bay lên và còn lại than.
22
 Tác dụng của Acid: Trong môi trường Acid đường khử ổn
đònh nhất ở pH = 3.
 Tác dụng của chất oxy hóa: Glucose chỉ tác dụng
với Brôm trong môi trường Acid và Acid
hypobromic trong môi trường kiềm.
 Tác dụng của nhiệt độ: khi đun đến 160 – 170
0
C,
Glucose và Fructose bò mất một phần nước tạo
glucozan và fructozan. Tiếp tục đun đến nhiệt độ
cao hơn thì sinh CO
2
bay lên và còn lại than.
2.1.2. Acid hữu cơ
Các Acid hữu cơ có thể ở dạng tự do, muối hòa tan hoặc
không tan, trong đó Acid tự do chiếm 1/3 lượng Acid chung
Tên axit Tính trung bình theo chất khô %
Axit aconitic
Axit xitric
Axit malic
Axit oxalic

Axit glicolic
Axit mesaconic
Axit suxinic
Axit fumaric
1,54
0,18
0,12
0,11
0,05
0,04
0,02
< 0,02
23
Axit aconitic
Axit xitric
Axit malic
Axit oxalic
Axit glicolic
Axit mesaconic
Axit suxinic
Axit fumaric
1,54
0,18
0,12
0,11
0,05
0,04
0,02
< 0,02
2.1.3. Chất béo:

Chất béo trong cây mía chủ yếu là sáp
2.2. Chất không đường chứa Nitơ:
Hàm lượng chất ko đường chứa Nitơ khoảng 0,4%
2.3. Chất màu:
Chia làm 2 loại:
 Chất màu có trong bản thân cây mía.
 Chất màu sinh ra trong quá trình sx đường.
2.4. Chất không đường vô cơ
Chất không đường vô cơ: chiếm từ 0,3-0,8%.
 Các chất vô cơ có chủ yếu trong nước mía hỗn hợp: K
2
O,
Na
2
O, SiO
2
, P
2
O
5
, Ca, Mg
24
2.1.3. Chất béo:
Chất béo trong cây mía chủ yếu là sáp
2.2. Chất không đường chứa Nitơ:
Hàm lượng chất ko đường chứa Nitơ khoảng 0,4%
2.3. Chất màu:
Chia làm 2 loại:
 Chất màu có trong bản thân cây mía.
 Chất màu sinh ra trong quá trình sx đường.

2.4. Chất không đường vô cơ
Chất không đường vô cơ: chiếm từ 0,3-0,8%.
 Các chất vô cơ có chủ yếu trong nước mía hỗn hợp: K
2
O,
Na
2
O, SiO
2
, P
2
O
5
, Ca, Mg
Chöông III: LAÁY NÖÔÙC MÍA
A. LAÁY NÖÔÙC MÍA BAÈNG PHÖÔNG PHAÙP EÙP
25