Đồ án thiết kế nhà máy sản xuất tinh bột sắn

ĐỒ ÁN MÔN HỌC
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

VIỆN CÔNG NGH Ệ SINH HỌC VÀ THỰC PHẨM

*********

ĐỒ ÁN MÔN HỌC
ĐỀ TÀI:THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT TINH BỘT SẮN
NĂNG SUẤT 80 TẤN CỦ/NGÀY

Đề tài : Thiết kế nhà máy sản xuất tinh bột sắn công suất 80 tấn củ / ngày
1


ĐỒ ÁN MÔN HỌC

Mở đầu
Việt Nam là một nước nông nghiệp. Với khí hậu nhiệt đới gió mùa ẩm, sự đa dạng
của địa hình của các vùng miền khác nhau nên các sản phẩm nông nghiệp cũng rất
phong phú và đa dạng : lúa, ngô, khoai, sắn, đậu tương, lạc, vừng, cà phê... Các sản
phẩm này chủ yếu phục vụ nhu cầu lương thực của quốc gia và một phần cho xuất khẩu.
Những năm gần đây, diện tích đất nông nghiệp tuy đang giảm dần, nhưng nhờ áp dụng
khoa học kỹ thuật mà năng suất, sản lượng, chất lượng của các loại nông sản ngày càng
được cải thiện, cũng như góp phần nâng cao giá trị của các loại nông sản trên thị trường
thế giới. Cũng từ đó các ngành công nghiệp chế biến nông sản phát triển mạnh và tạo ra
các sản phẩm mới có giá trị cao, đem lại thu nhập cho người nông dân nói riêng và nền
kinh tế quốc dân nói chung. Trong xu thế hội nhập ngày nay, việc đưa các nông sản ra
thị trường thế giới càng được quan tâm nhiều hơn. Do đó chất lượng nông sản và các sản
phẩm từ nông sản càng phải chú trọng.
Sắn là một loại cây lương thực được trồng từ lâu đời, đã và đang mang lại giá trị

dinh dưỡng cũng như giá trị kinh tế to lớn. Nó không chỉ đơn thuần là loại cây trồng
cung cấp lương thực cho con người và các loại gia súc, mà nó còn len lỏi vào rất nhiều
ngành công nghiệp: công nghiệp giấy, công nghiệp bánh kẹo, dược phẩm, mỹ phẩm, dầu
mỏ... Vì vậy, việc trồng, thu hoạch, chế biến sắn sao cho đạt hiệu quả kinh tế cao nhất
và bền vững nhất đang là vấn đề đòi hỏi sự quan tâm, nghiên cứu của nhiều ngành: nông
nghiệp, công nghiệp, thương mại... Ngành sản xuất tinh bột sắn được chú ý hơn cả, vì
tinh bột là thành phần chủ yếu của sắn. Hiện nay trên cả nước có khoảng 60 nhà máy chế
biến tinh bột sắn có quy mô công nghiệp với tổng công suất chế biến mỗi năm hơn nửa
triệu tấn tinh bột sắn, tương ứng với nhu cầu sử dụng gần 2,5 triệu tấn củ sắn tươi, bằng
30% sản lượng cả nước, tăng gấp đôi số nhà máy và gấp 3 về công suất so với 5 năm
trước đây [4] Ở Hòa Bình cũng có một số nhà máy đang hoạt động như: nhà máy chế
biến tinh bột sắn xuất khẩu Lạc Sơn, nhà máy sản xuất tinh bột sắn Phú Mỹ và các cơ sở
sản xuất nhỏ lẻ. Tuy nhiên các nhà máy này chưa đáp ứng đủ nhu cầu của thị trường và
trong quá trình vận hành còn ảnh hưởng lớn đến môi trường sinh thái.Vì vậy việc thiết
kế một nhà máy sản xuất tinh bột sắn hợp lý trên một dây chuyền hiện đại công nghiệp
hóa, năng suất cao, mang lại hiệu quả kinh tế cao và đảm bảo vấn đề vệ sinh môi trường
luôn được quan tâm và cải tiến. Dưới sự hướng dẫn của các thầy cô trong khoa, em sẽ
thiết kế một nhà máy sản xuất tinh bột sắn với năng suất 80 tấn củ /ngày.Hy vọng rằng
2


ĐỒ ÁN MÔN HỌC

với thiết kế này sẽ một phần giải quyết được những thực trạng của ngành trồng sắn cũng
như sản xuất tinh bột sắn.

3


ĐỒ ÁN MÔN HỌC

Chương I : Lập luận kinh tế và chọn địa điểm xây dựng nhà máy
I.1. Lập luận kinh tế
Cây sắn là một trong những cây lương thực quan trọng trong cơ cấu cây trồng của
ngành nông nghiệp. Từ cây trồng “chống đói”, sắn trở thành cây “xóa đói giảm nghèo”
cho các hộ gia đình nông dân nghèo, chuyển từ cây lương thực thành cây công nghiệp có
giá trị kinh tế cao. Nhờ tiến bộ khoa học kỹ thuật đã phát hiện ra những tính chất, lợi ích
khác từ cây sắn, ngoài vai trò cung cấp lương thực mà sản lượng sắn ngày càng gia tăng
và được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp. Từ cây sắn có thể chế biến ra
nhiều loại sản phẩm khác nhau : củ sắn dùng để chế biến tinh bột, sắn lát khô, bột sắn
nghiền hoặc để ăn tươi. Củ sắn cũng là nguyên liệu chính để làm thức ăn gia súc, công
nghiệp sản xuất bột ngọt, rượu cồn... Thân sắn dùng để làm giống, nguyên liệu cho công
nghiệp xenlulô, làm nấm, làm củi đun. Lá sắn non dùng làm rau xanh giàu đạm.Lá sắn
dùng trực tiếp để nuôi tằm, nuôi cá. Bột lá sắn hoặc lá sắn ủ chua dùng để nuôi lợn, gà,
trâu bò, dê,…Hiện tại, sản phẩm sắn ngày càng thông dụng trong buôn bán, trao đổi
thương mại quốc tế.[3]
Đặc biệt, tinh bột sắn có rất nhiều ứng dụng, ngoài việc làm thực phẩm trực tiếp
còn là nguyên liệu không thể thiếu trong nhiều ngành công nghiệp lớn như để làm hồ, in,
định hình và hoàn tất trong công nghiệp dệt, làm bóng và tạo lớp phủ bề mặt cho công
nghiệp giấy. Đồng thời tinh bột sắn còn dùng trong sản xuất đường glucoza, đường nha,
cồn, bột nêm, mì chính, sản xuất men và công nghệ lên men vi sinh và chế biến các thực
phẩm khác như bánh phở, mỳ sợi...
Các loại tinh bột này sẽ được dùng để chế biến các sản phẩm truyền thống làm
thực phẩm, thức ăn cho người, cho chăn nuôi gia súc, chăn nuôi cá và làm nguyên liệu
cho hàng loạt sản phẩm trong công nghiệp như giấy, vải, dược phẩm… Đặc biệt, từ sắn
có thể chế biến ra tinh bột biến tính (TBBT), rất cần trong chế tạo nhiều loại sản phẩm
cao cấp mới, chẳng hạn như: nilông có TBBT thành ni lông tự hoại, đồ trang điểm
v.v..bởi đặc tính TBBT của sắn có độ bóng, dai, nhẵn, cứng. Do đó, nó có giá trị cao gấp
ba lần tinh bột khô. Như vậy, nhu cầu về nguồn nguyên liệu từ khoai sắn tươi, lát khô để
chế biến các loại tinh bột ướt, tinh bột khô, TBBT trong nước và nhất là để xuất khẩu là

rất lớn.Nhờ đó, khoai sắn đã, đang và sẽ có khả năng trở thành một loại hàng hoá có giá
trị lớn. Cũng vì những ứng dụng hữu ích như vậy mà nhu cầu thị trường trong nước
4


ĐỒ ÁN MÔN HỌC

cũng như thế giới về sắn củ và tinh bột sắn là rất lớn.Đặc biệt là tinh bột sắn với ưu điểm
về vận chuyển, bảo quản và tính kinh tế cao. [6]
Nhằm phát triển ổn định và bền vững cây sắn, Bộ NN-PTNT đã đề xuất các giải
pháp đẩy mạnh xuất khẩu mặt hàng tinh bột sắn song song với nghiên cứu và phát triển
các giống sắn có năng suất cao và chất lượng tốt, áp dụng các biện pháp kỹ thuật canh
tác sắn thích hợp với từng vùng, đồng thời phối hợp với các nhà máy xây dựng vùng
nguyên liệu ổn định, mở rộng thị trường xuất khẩu. Xây dựng các cơ sở chế biến quy mô
nhỏ ở vùng sâu, vùng xa, đặc biệt khó khăn nhằm tạo thêm nhiều công ăn việc làm và
tiêu thụ sắn tại chỗ. Ngoài ra, cũng cần có các giải pháp, hỗ trợ về thương mại từ phía
Chính phủ để các cơ sở, nhà máy chế biến nắm được diễn biến thị trường và có biện
pháp điều chỉnh kịp thời, góp phần nâng cao đời sống nông dân, tăng thêm kim ngạch
xuất khẩu cho đất nước.
I.2. Lựa chọn địa điểm đặt nhà máy
Để nâng cao mức sống và ổn định cuộc sống của người dân trồng sắn thì việc xây
dựng các nhà máy chế biến sắn được nhà nước rất quan tâm. Việc đặt nhà máy gần vùng
nguyên liệu không những đảm bảo cho quá trình sản xuất hiệu quả mà còn góp phần giải
quyết việc làm cho người dân, bình ổn giá nguyên liệu... Trên cơ sở đó em chọn huyện
Yên Thủy - Hòa Bình làm địa điểm đặt nhà máy. Nơi đây có nhiều điều kiện thuận lợi
để một nhà máy hoạt động hiệu quả
a. Vị trí địa lý:[5]
Huyện Yên Thủy tỉnh Hòa Bình nằm ở vùng Tây Bắc Việt Nam, nằm ở phía cực
nam của tỉnh Hòa Bình, cách thành phố Hòa Bình khoảng 85 km, thành phố Ninh Bình
đường quốc lộ 1A khoảng 50km, cách thủ đô Hà Nội, sân bay quốc tế nội bài khoảng

100km, cách thành phố Sơn La tỉnh Sơn La khoảng 250km… phía Đông giáp huyện Lạc
Thủy (Hòa Bình) phía Tây giáp huyện Lạc Sơn (Hòa Bình), phía Nam giáp huyện Nho
Quan (Ninh Bình), huyện Thạch Thành (Thanh Hóa), phía Bắc giáp huyện Kim Bôi
(Hòa Bình).
Yên Thủy là huyện duy nhất của tỉnh Hòa Bình tiếp giáp với 3 vùng lãnh thổ: Tây
Bắc - Đồng bằng Sông Hồng và Bắc Trung Bộ. Với địa hình thuận lợi tiếp giáp 2 vùng
kinh tế có dân số đông, lực lượng lao động, khoa học kỹ thuật, tài chính, khả năng đầu tư
5


ĐỒ ÁN MÔN HỌC

lớn là những tiềm năng thuận lợi có thể khai thác phục vụ phát triển kinh tế xã hội, Yên
Thủy có vị trí quốc phòng rất quan trọng trong khu vực.
Yên Thủy có sông Lạng bắt nguồn từ xã Bảo Hiệu, Hữu Lợi chảy về sông
Nho Quan, có đường quốc lộ 12B đi qua địa bàn huyện dài 22,0 km dọc 5 xã, thị trấn
(Lạc Thịnh, Yên Lạc, Phú Lai, Yên Trị, Ngọc Lương, thị trấn Hàng Trạm) và đường Hồ
Chí Minh đi qua 4 xã, thị trấn dài 22,5 km bao gồm (Lạc Thịnh, Yên Lạc, Bảo Hiệu, Lạc
Hưng, thị trấn Hàng Trạm).
b. Nguồn nhân lực
Dân số trung bình năm 2008 là 63.760 người, trong đó nam giới là 31.712 người,
nữ giới là 32.048 người, dân số trong độ tuổi lao động là 37.064 người.
Tỷ lệ tăng dân số tự nhiên năm 2008 là 0,88%, tỷ lệ sinh là 1,39%, tỷ lệ
chết là 0,51%.
Huyện có 06 dân tộc sinh sống, trong đó dân tộc mường chiếm 67,57%,
dân tộc kinh chiếm 32,22% các dân tộc khác chiếm 0,21%.
c. Nguồn nguyên liệu
Yên Thủy là một trong những huyện có diện tích đất trồng và sản lượng sắn cao
của tỉnh Hòa Bình như: xã Đoàn Kết, Yên Lạc... Lượng sắn thu được không chỉ giải
quyết về vấn đề lương thực của người dân, mà còn cung cấp cho các nhà máy chế biến

tinh bột sắn ở các vùng lân cận: Ninh Bình, Hà Tây, Thanh Hóa... và cả cho xuất khẩu
nữa.
d. Hệ thống đường giao thông
- 100% các tuyến đường giao thông từ trung tâm huyện đến trung tâm các xã thị
trấn trong huyện đã được giải nhựa. Với phương châm “Nhà nước và nhân dân cùng
làm” hơn 2 năm qua cùng với việc cải tạo sửa chữa các tuyến đường liên thôn, liên xóm,
với sự hỗ trợ của Nhà nước toàn huyện đã bê tông hóa được 34 km với tổng kinh phí là
5.682,0 triệu đồng, đồng thời tranh thủ các nguồn vốn của tỉnh và nguồn vốn của huyện,
đã tổ chức nâng cấp được nhiều tuyến đường liên xã, liên thôn như tuyến đường nam
cửa lũy xã Đoàn Kết, tuyến đường khu 7, khu 10 thị trấn Hàng Trạm, đường công vụ
Yên Hòa, Bảo Hiệu…đặc biệt là đường Hồ Chí Minh với chiều dài 22,5km đi qua 5 xã
6


ĐỒ ÁN MÔN HỌC

thị trấn của huyện, đường du lịch sinh thái Lạc Sỹ dài 15,3km đi qua các xã (Lạc Lương,
Bảo Hiệu, Yên Lạc, Thị trấn hàng trạm) và đường phía nam huyện đi theo chân núi
trường sơn dài 20 km góp phần quan trọng vào việc đảm bảo giao thông cho các xã vùng
sâu vùng xa, tạo điều kiện thuận lợi cho phát triển văn hóa xã hội và giao lưu kinh tế
giữa các vùng.
e. Nguồn điện, nước
- Thủy lợi: Tổng số có 60 hồ chứa nước trên địa bàn huyện cung cấp nước cho
sản xuất nông nghiệp, chăn nuôi và sinh hoạt của nhân dân…
Trong những năm qua công tác thủy lợi luôn được quan tâm trú trọng từ huyện
đến cơ sở xã, thị trấn bởi các chương trình dự án của tỉnh và trung ương, đã thực hiện tốt
việc cải tạo, nâng cấp xây mới hệ thống kênh mương nội đồng phục vụ cho việc tưới
tiêu. Đến nay có một số công trình thủy lợi đã được cải tạo nâng cấp hoàn thành đi vào
phục vụ sản xuất như: Hồ Sậm Vợn (Lạc Lương), hồ Bèo (Đa Phúc), hồ Rộc Bót (Hữu
Lợi) Hồ Cây Chu (Đoàn Kết) và một số công trình khác đang hoàn thiện hồ sơ trình cấp

có thẩm quyền phê duyệt để thực hiện đầu tư.
- Điện lưới quốc gia:
Mạng lưới điện ngày càng được mở rộng và nâng cấp về chất lượng, hiện nay
trong toàn huyện có 13/13 xã có điện lưới Quốc gia, 146 xóm (đạt 92,99%) có điện lưới
Quốc gia, số hộ gia đình dùng điện lưới Quốc gia là 13.542 hộ đạt 94,53% phấn đấu đến
năm 2010 số hộ dùng điện lưới Quốc gia đạt 97,5%.

7


ĐỒ ÁN MÔN HỌC

Chương II : Tổng quan về nguyên liệu sắn
II.1. Đặc điểm, cấu tạo, thành phần cơ bản của sắn
a. Đặc điểm

+ Nguồn gốc :Sắn hay khoai mì(danh pháp khoa học: Manihot esculenta; tên trong
các ngôn ngữ khác: cassava, tapioca, yuca, mandioca, manioc, maniok, singkong, ubi
kayu, aipim, macaxeir, kappa, maracheeni) là cây lương thực ăn củ có thể sống lâu năm,
thuộc họ Đại kích (Euphorbiaceae).
Cây sắn có nguồn gốc ở vùng nhiệt đới của châu Mỹ La tinh (Crantz, 1976) và
được trồng cách đây khoảng 5.000 năm (CIAT, 1993).Trung tâm phát sinh cây sắn được
giả thiết tại vùng đông bắc của nước Brazil thuộc lưu vực sông Amazon, nơi có nhiều
chủng loại sắn trồng và hoang dại (De Candolle 1886; Rogers, 1965).Trung tâm phân
hóa phụ có thể tại Mexico và vùng ven biển phía bắc của Nam Mỹ. Bằng chứng về
nguồn gốc sắn trồng là những di tích khảo cổ ở Venezuela niên đại 2.700 năm trước
Công nguyên, di vật thể hiện củ sắn ở cùng ven biển Peru khoảng 2000 năm trước Công
nguyên, những lò nướng bánh sắn trong phức hệ Malabo ở phía Bắc Colombia niên đại
khoảng 1.200 năm trước Công nguyên, những hạt tinh bột trong phân hóa thạch được
phát hiện tại Mexico có tuổi từ năm 900 đến năm 200 trước Công nguyên (Rogers 1963,

1965).
Cây sắn được người Bồ Đào Nha đưa đến Congo của châu Phi vào thế kỷ 16. Ở
châu Á, sắn được du nhập vào Ấn Độ khoảng thế kỷ 17 (P.G. Rajendran et al, 1995) và
Sri Lanka đầu thế kỷ 18 (W.M.S.M Bandara và M Sikurajapathy, 1992). Sau đó, sắn
được trồng ở Trung Quốc, Myanma và các nước châu Á khác ở cuối thế kỷ 18, đầu thế
kỷ 19 (Fang Baiping 1992. U Thun Than 1992). Cây sắn được du nhập vào Việt Nam
khoảng giữa thế kỷ 18, (Phạm Văn Biên, Hoàng Kim, 1991).Hiện chưa có tài liệu chắc
chắn về nơi trồng và năm trồng đầu tiên. Ở Việt Nam, sắn được trồng ở khắp nơi từ nam
chí bắc nhưng do quá trình sinh trưởng và phát dục của sắn kéo dài, sắn giữ đất lâu nên
chỉ các tỉnh trung du và thượng du Bắc Bộ như: Phú Thọ, Tuyên Quang, Hòa Bình … là
điều kiện trồng trọt thích hợp hơn cả. Khoai mì Việt Nam cũng bao gồm nhiều loại
8


ĐỒ ÁN MÔN HỌC

giống. Nhân dân ta thường căn cứ vào kích thước, màu sắc củ, thân, gân lá và tính chất
sắn đắng hay ngọt (quyết định bởi hàm lượng axit HCN cao hay thấp) mà tiến hành phân
loại. Tuy nhiên trong công nghệ sản xuất tinh bột người ta phân thành hai loại: sắn đắng
và sắn ngọt.
Năng suất và sản lượng sắn của nhiều tỉnh đã tăng lên gấp đôi do trồng các giống
sắn mới năng suất cao và áp dụng kỹ thuật canh tác sắn thích hợp, bền vững. Diện tích
canh tác giống sắn mới toàn quốc hiện đạt trên 500.000 ha, chủ yếu là KM94, KM140,
KM98-5, KM98-1, SM937-26, KM98-7. Sắn lát và tinh bột sắn có lợi thế cạnh tranh
cao và thị trường sắn là triển vọng. Sự kết hợp giữa phát triển sản xuất và chế biến sắn
làm tinh bột, thức ăn gia súc và làm cồn sinh học đã tạo ra nhiều việc làm, tăng xuất
khẩu, thu hút đầu tư nước ngoài và góp phần vào công nghiệp hóa, hiện đại hóa một số
khu vực nông thôn. Các nghiên cứu chọn tạo và khảo nghiệm giống sắn nhập nội từ
CIAT thích hợp cho mục tiêu sản xuất cồn sinh học đang được thực hiện trong chương
trình sắn Việt Nam. Với 24.073 hạt giống sắn nhập nội từ CIAT, 37.210 hạt giống sắn

lai tạo tại Việt Nam, 38 giống sắn tác giả và 31 giống sắn bản địa đã chọn được 98 giống
sắn triển vọng. Trong đó có ba giống KM140, KM98-5 và KM98-7 đã được phóng
thích ở giai đoạn 2007-2009. Những giống sắn mới KM297, KM228, KM318, KM325,
KM397, KM414, KM419, KM21-12, SC5, HB60 hiện đang được khảo nghiệm tại Đồng
Nai, Tây Ninh, Ninh Thuận, Yên Bái , …
Thời vụ :
- Thời vụ chính (khoảng 70% diện tích), sắn được trồng từ giữa tháng tư đến cuối
tháng năm, thu hoạch từ đầu tháng một đến cuối tháng ba năm sau.
- Thời vụ phụ (khoảng 30% diện tích), sắn được trồng từ giữa tháng 8 đến giữa tháng
9, thu hoạch từ giữa tháng 9 đến giữa tháng 10 năm sau. Sắn trồng ở thời vụ cuối mùa
mưa có hàm lương tinh bột thấp hơn so với thời vụ trồng đầu mùa mưa, diễn biến hàm
lượng tinh bột của sắn trong năm được trình bày ở bảng sau

9


ĐỒ ÁN MÔN HỌC

Tháng
Tháng 1
Tháng 2
Tháng 3
Tháng 4
Tháng 5
Tháng 6
Tháng 7
Tháng 8
Tháng 9
Tháng 10
Tháng 11

Tháng 12

Năm 1994

25,8
27,0

Hàm lượng tinh bột (%)
Năm 1995
Năm 1996
Năm 1997
27,8
28,2
26,4
28,8
29,3
26,5
28,4
28,9
26,9
22,1
24,3
25,1
18,3
20,8
22,7
21,7
21,0
22,9
22,1

21,5
22,8
25,3
23,3
24,1
26,6
24,8
24,3
28,6

Trung bình
27,5
28,2
28,1
23,8
20,6
21,7
22,0
23,2
25,0
26,2

Nguồn: Hoàng Kim, Trần Công Khanh và Diệp Phương Điền, 1998.
+ Đặc điểm sinh học:
• Thân :thuộc loại cây gỗ cao từ 2 đến 3m, giữa thân có lõi trắng và xốpnên rất
yếu.
• Lá thuộc loại lá phân thuỳ sâu, có gân lá nổi rõ ở mặt sau, thuộc loại láđơn mọc
xen kẽ, xếp trên thân theo chiều xoắn ốc. Cuống lá dài từ 9 đến20cm có màu xanh, tím
hoặc xanh điểm tím.
• Hoa là hoa đơn tính có hoa đực và hoa cái trên cùng một chùm hoa. Hoacái

không nhiều, mọc ở phía dưới cụm hoa và nở trước hoa đực nên câyluôn luôn được thụ
phấn của cây khác nhờ gió và côn trùng.
• Quả là loại quả nang, có màu nâu nhạt đến đỏ tía, có hình lục giác, chiathành ba
ngăn, mỗi ngăn có một hạt, khi chín, quả tự khai.
• Rễ mọc từ mắt và mô sẹo cuả hom, lúc đầu mọc ngang sau đó cắm sâuxuống đất.
Theo thời gian chúng phình to ra và tích lũy bột thành củ.
• Củ khoai mì hai đầu nhọn, chiều dài biến động từ 10-100 cm, trung bìnhkhoảng
40-50 cm. Đuờng kính củ thay đổi từ 2-20 cm, trung bình 5-7cm. Nhìn chung, kích
thước cũng như trọng củ thay đổi theo giống, điềukiện canh tác và độ màu của đất.
10


ĐỒ ÁN MÔN HỌC
b. Cấu tạo [2]














Củ sắn thường gồm bốn phần chính:
Vỏ gỗ chiếm từ 0,5-3% khối lượng củ. Lớp vỏ gỗ có thể có màu trắng, vàng hoặc nâu.

Vỏ gỗ gồm các tế bào sít, cấu tạo từ xenluloza hầu như không có tinh bột. Vỏ gỗ có tác
dụng bảo vệ củ khỏi bị ảnh hưởng của ngoại cảnh. Dễ bị tróc khi đào và chuyên chở,
nhưng trong bảo quản tươi ở điều kiện thích hợp có thể hình thành lớp vỏ mới ở chỗ sây
sát.
Vỏ cùi hay vỏ thịt, chiếm từ 5-20% khối lượng toàn củ. Vỏ cùi mềm gồm các tế bào
thành dày, ngoài xenluloza là chính còn có các sắc tố, độc tố,emzim…Vì vỏ cùi chứa
nhiều tinh bột (5-8%) nên khi chế biến nếu tách đi thì tổn thất tinh bột nếu không tách
thì chế biến khó khăn vì nhiều chất trong mủ ảnh hưởng đến màu sắc tinh bột.
Thịt sắn là phần chủ yếu của sắn, bao gồm các tế bào nhu mô là xenluloza,pentozan, bên
trong là các hạt tinh bột và nguyên sinh chất. Lượng tinh bột trong thịt sắn phân bố
không đều, nhiều nhất là ở lớp ngoài rồi giảm dần vào trong,kích thước hạt tinh bột sắn
15-80μm
Lõi sắn thường ở trung tâm dọc suốt từ cuống tới chuôi củ, ở cuống lõi to nhất rồi nhỏ
dần tới chuôi. Thành phần lõi gần như toàn bộ là xenluloza và hemixenluloza.
Ngoài các tế bào nhu mô còn có các tế bào thành cứng không chứa tinh bột, cấutạo từ
xenluloza nên cứng như gỗ. Loại tế bào này có chứa nhiều ở đầu cuống,sắn lưu niên và
những củ biến dạng trong quá trìng phát triển. Những tế bào ở lớp ngoài thịt sắn chứa
nhiều tinh bột, càng sâu vào trong hàm lượng tinh bột giảm dần.
Độc tố trong sắn là HCN. Nhưng khi củ chưa đào nó ở dạng glucozit gọi là phazeolunatin
(C10H17NO6), dưới tác dụng của enzim hay môi trường acid thì phân hủy tạo thành
glucoza, aceton và acid xyanhydric
Hệ enzim trong khoai mì, các chất polyphenol và hệ enzim polyphenoloxydazacó ảnh
nhiều tới chất lượng trong bảo quản và chế biến. Khi chưa đào hoạt độ chất men trong
khoai mì yếu và ổn định nhưng sau khi đào thì chất men hoạt động mạnh.
Polyphenoloxydaza xúc tác quá trình oxy hoá polyphenol tạo thành octoquinon, sau đó
trùng hợp các chất không có bản chất phênol như axitamin để hình thành sản phẩm có
màu. Trong nhóm polyphenoloxydaza có những enzimoxy hoá các monophenol mà điển
hình là tirozinnaza xúc tác sự oxy hoá acidamin tirozin tạo nên quinon tương ứng. Sau
một số chuyển hoá các quinon nàysinh ra sắc tố màu xám đen gọi là melanin. Đây là một
trong những nguyên nhân làm cho thịt khoai mì có màu đen mà thường gọi là khoai mì

chảy nhựa.Vì enzim tập trung trong mủ ở vỏ cùi cho nên các vết đen cũng xuất hiện
11


ĐỒ ÁN MÔN HỌC

trong thịt củ bắt đầu từ lớp ngoại vi.Khi khoai mì đã chạy nhựa thì lúc mài xát khó mà
phá vỡ tế bào để giải phóng tinh bột do đó hiệu suất lấy tinh bột thấp, mặt khác tinh bột
không trắng. Ngoài tirozinaza các enzim oxy hoá khử cũng hoạt động mạnh làm tổn thất
chất khô của củ.
 Hàm lượng tannin trong khoai mì ít nhưng sản phẩm oxy hoá tannin là chất flobafen có
màu sẫm đen khó tẩy. Khi chế biến, tannin còn có tác dụng với Fe tạo thành sắt tannat
cũng có màu xám đen. Cả hai chất này đều ảnh huởng đến màu sắc của tinh bột nếu như
trong chế biến không tách dịch bào nhanh và triệt để. Trong bảo quản khoai mì tươi
thường nhiễm bệnh thối khô và thối ướt do nấm và vi khuẩn gây nên đặc biệt đối với
những củ bị tróc vỏ và dập nát.
c. Thành phần hóa học

Thành phần

Hàm lượng (%)

Độ ẩm trung bình

63 – 70

Tinh bột

18 -35

Protein

1.18

Lipit

0.08

Tro

0.85

Xenluloza

4

Kali

0.26mg/kg

Photpho

0.04mg/kg

HCN

173mg/kg

d. Tiêu chuẩn nguyên liệu dùng để sản xuất và phương pháp bảo quản trong thời
gian chờ chế biến. Ứng dụng của tinh bột sắn.

-Củ sắn được đưa vào sản xuất phải đạt những tiêu chuẩn sau:
• Hàm lượng tạp chất không quá 15%, thông thường là 3%
• Đối với sắn hư, thối không quá 15%
• Đối với sắn xâm kim không quá 30%
12


ĐỒ ÁN MÔN HỌC

Hàm lượng tinh bột lớn hơn 20%
Sau khi nhập phải sản xuất ngay không được để quá 72 giờ sau khi thuhoạch.
Hiện nay chưa có quy định chung về chất lượng sắn đưa vào sản xuất tinh bột
nhưng ở từng xí nghiệp đều có qui định riêng về chỉ số chất lượng như hàmlượng tinh
bột từ 20% trở lên.
• Củ nhỏ và ngắn( chiều dài 10cm, đường kính chỗ củ lớn nhất dưới 5cm)không quá
4%
• Củ dập nát và gẫy vụn không quá 3%
•
•

•

Lượng đất và tạp chất tối đa 1,5-2%, không có củ thối.

•

Củ có dấu vết chảy nhựa không quá 5% nếu chế biến ngay trong vòng 3ngày trở
lại thì cuộng sắn ngắn nhưng nếu bảo quản dự trữ lâu hơn thì cần đểcuộng dài.

Yếu tố quan trọng nhất để sản xuất được tinh bột sắn chất lượng cao là toàn bộ quá

trình từ khi thu hoạch đến khi hoàn tất công đoạn sấy phải được thực hiện trong thời
gian ngắn nhất, có thể do sự hư hỏng bắt đầu xảy ra ngay từ khi ngắt củ và diễn biết suốt
trong quá trình chế biến. Do đó để hạn chế sắn hư và ảnh hưởng đến thành phẩm thì tất
cả nguyên liệu sắn nhập vào nhà máy đều được nhà máy đưa vào sản xuất ngay.
Để bảo quản cần tạo điều kiện càng giống với điều kiện khi chưa đào thì càng bảo
quản được lâu tuy nhiên từ 3 tháng trở đi kể cả sắn chưa đào đều có những sự biến đổi
trong nội tại trong củ như mọc thêm rễ, phát triển thêm những tế bào mới trong rể.Với
sắn chưa đào thì hàm lượng tinh bột giảm khi luộc không bở, trở nên dẻo và trong,
cònsắn đã đào thì bảo quản lại thì củ mềm xốp và hàm lượng tinh bột giảm nhiều, lượng
mủ tăng lên. Kinh nghiệm của nhân dân ta là khi đào không nên chặt củ khỏi gốc hoặc
nếu chặt thì chặt sát gốc để cuộng dài rồi đắp thành đống chỗ đất khô ráo, không có
nước mạch sau đó phủ cát hoặc đất dày khoảng 15-25cm. Chỉ nên bảo quản những củ
nguyên vẹn vì những củ gãy, xây sát thường nhiễm vi sinh vật làm cho củ thối, đặ biệt
bệnh thối ướt dể dàng lây sang những củ lân cận rồi lan ra toàn đống. Ngoài ra nếu củ bị
chảy nhựa nghiêm trọng cũng sẽ dẫn tới hiện tượng thối khô.
Nghiên cứu bảo quản sắn theo 2 hướng:
• Bảo quản sắn củ tươi ở trạng thái tế bào sống: gồm phương pháp vùi đất hayvùi cát, vùi

mùn cưa hay xơ dừa và dự trữ trong hầm. Nguyên lý của các phương pháp này tạo ra

13


ĐỒ ÁN MÔN HỌC

môi trường cất giữ càng ít khác với môi trường khi đào càng tốt,mục đích hạn chế quá
trình sinh lý của bản thân củ.
• Bảo quản củ và lát tươi ở trạng thái tế bào chết với mục đích chấm dứt hoạt động sống
của tế bào củ, tránh tổn thất chất khô do quá trình sinh lý, yêu cầuphải tạo được môi
trường ức chế vi sinh vật gây thối rữa, đồng thời lọai trừ khả năng biến màu của củ hay

lát cũng như sản phẩm chế biến từ củ hay lát đó.
II.2. Tình hình sản xuất và tiêu thụ sắn trong nước và trên thế giới [6]
a. Tình hình sản xuất và tiêu thụ sắn trên thế giới:

Diện tích, năng suất và sản lượng sắn trên thế giới có chiều hướng gia tăng từ năm
1995 đến năm 2008 (Bảng 1 dưới đây). Năm 2008, sản lượng sắn thế giới đạt 238,45
triệu tấn củ tươi so với 223,75 triệu tấn năm 2007 và năm 1995 là 161,79 triệu tấn. Nước
sản xuất sắn nhiều nhất là Nigeria (45,72 triệu tấn), kế đến là Thái Lan (22,58 triệu tấn)
và Indonesia (19,92 triệu tấn). Nước có năng suất sắn cao nhất là Ấn Độ (31,43 tấn/ha),
kế đến là Thái Lan (21,09 tấn/ha), so với năng suất sắn bình quân của thế giới là 12,87
tấn/ha (FAO, 2008). Việt Nam đứng thứ mười về sản lượng sắn trên thế giới (9,38 triệu
tấn).[6]

Bảng 1.Diện tích, năng suất và sản lượng sắn của thế giới từ năm 1995 – 2008

14


ĐỒ ÁN MÔN HỌC

Năm
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003

2004
2005
2006
2007
2008

Diện tích
(triệu ha)
16,43
16,25
16,05
16,56
16,56
16,86
17,17
17,31
17,59
18,51
18,69
20,50
18,39
21,94

Năng suất
(tấn/ha)
9,84
9,75
10,06
9,90
10,31

10,70
10,73
10,61
10,79
10,94
10,87
10,90
12,16
12,87

Sản lượng
(triệu tấn)
161,79
158,51
161,60
164,10
170,92
177,89
184,36
183,82
189,99
202,64
203,34
224,00
223,75
238,45

Nguồn: Trần Công Khanh tổng hợp từ FAOSTAT qua các năm.
Trên thế giới, sắn được trồng bởi những hộ nông dân sản xuất nhỏ để làm lương
thực- thực phẩm, thức ăn gia súc và để bán. Sắn chủ yếu trồng trên đất nghèo và dùng kỹ

thuật canh tác truyền thống.
Mức tiêu thụ sắn bình quân toàn thế giới khoảng 18 kg/người/năm. Sản lượng sắn
của thế giới được tiêu dùng trong nước khoảng 85% (lương thực 58%, thức ăn gia súc
28%, chế biến công nghiệp 3%, hao hụt 11 %), còn lại 15% (gần 30 triệu tấn) được xuất
khẩu dưới dạng sắn lát khô, sắn viên và tinh bột (CIAT, 1993). Nhu cầu sắn làm thức ăn
gia súc trên toàn cầu đang giữ mức độ ổn định trong năm 2006 (FAO, 2007).
Sắn chiếm tỷ trọng cao trong cơ cấu lương thực ở châu Phi, bình quân khoảng 96
kg/người/năm.Zaire là nước sử dụng sắn nhiếu nhất với 391 kg/người/năm (hoặc 1123
calori/ngày). Nhu cầu sắn làm lương thực chủ yếu tại vùng Saharan châu Phi cả hai dạng
củ tươi và sản phẩm chế biến ước tính khoảng 115 triệu tấn, tăng hơn năm 2005 khoảng
1 triệu tấn.
15


ĐỒ ÁN MÔN HỌC

Buôn bán sắn trên thế giới năm 2006 ước đạt 6,9 triệu tấn sản phẩm, tăng 11% so
với năm 2005 (6,2 triệu tấn), giảm 14,8% so với năm 2004 (8,1 triệu tấn). Trong đó tinh
bột sắn (starch) và bột sắn (flour) chiếm 3,5 triệu tấn, sắn lát (chips) và sắn viên (pellets)
3,4 triệu tấn.
Trung Quốc hiện là nước nhập khẩu sắn nhiều nhất thế giới để làm cồn sinh học
(bio ethanol), tinh bột biến tính (modify starch), thức ăn gia súc và dùng trong công
nghiệp thực phẩm dược liệu. Địa điểm chính tại tỉnh Quảng Tây. Năm 2005, Trung
Quốc đã nhập khẩu 1,03 triệu tấn tinh bột, bột sắn và 3,03 triệu tấn sắn lát, sắn viên.
Năm 2006, Trung Quốc đã nhập khẩu 1,15 triệu tấn tinh bột, bột sắn và 3,40 triệu tấn
sắn lát và sắn viên.
Thái Lan chiếm trên 85% lượng xuất khẩu sắn toàn cầu, kế đến là Indonesia và
Việt Nam. Thị trường xuất khẩu sắn chủ yếu của Thái Lan là Trung Quốc, Đài Loan,
Nhật Bản và cộng đồng châu Âu với tỷ trọng xuất khẩu sắn khoảng 40% bột và tinh bột
sắn, 25% là sắn lát và sắn viên (TTTA, 2006; FAO, 2007).

Năm 2006 được coi là năm có giá sắn cao đối với cả bột, tinh bột và sắn lát. Việc
xuất khẩu sắn làm thức ăn gia súc sang các nước cộng đồng châu Âu hiện đã giảm sút
nhưng giá sắn năm 2006 vẫn được duy trì ở mức cao do có thị trường lớn tại Trung
Quốc và Nhật Bản (FAO, 2007).
Viện Nghiên cứu Chính sách lương thực thế giới (IFPRI), đã tính toán nhiều mặt
và dự báo tình hình sản xuất và tiêu thụ sắn toàn cầu với tầm nhìn đến năm 2020. Năm
2020 sản lượng sắn toàn cầu ước đạt 275,10 triệu tấn, trong đó sản xuất sắn chủ yếu ở
các nước đang phát triển là 274,7 triệu tấn, các nước đã phát triển khoảng 0,40 triệu tấn.
Mức tiêu thụ sắn ở các nước đang phát triển dự báo đạt 254,60 triệu tấn so với các nước
đã phát triển là 20,5 triệu tấn. Khối lượng sản phẩm sắn toàn cầu sử dụng làm lương
thực thực phẩm dự báo nhu cầu là 176,3 triệu tấn và thức ăn gia súc 53,4 triệu tấn. Tốc
độ tăng hàng năm của nhu cầu sử dụng sản phẩm sắn làm lương thực, thực phẩm và thức
ăn gia súc đạt tương ứng là 1,98% và 0,95%. Châu Phi vẫn là khu vực dẫn đầu sản lượng
sắn toàn cầu với dự báo sản lượng năm 2020 sẽ đạt 168,6 triệu tấn. Trong đó, khối lượng
sản phẩm sử dụng làm lương thực thực phẩm là 77,2%, làm thức ăn gia súc là 4,4%.
Châu Mỹ La tinh giai đoạn 1993-2020, ước tốc độ tiêu thụ sản phẩm sắn tăng hàng năm
là 1,3%, so với châu Phi là 2,44% và châu Á là 0,84 - 0,96%. Cây sắn tiếp tục giữ vai trò
16


ĐỒ ÁN MÔN HỌC

quan trọng trong nhiều nước châu Á, đặc biệt là các nước vùng Đông Nam Á nơi cây sắn
có tổng diện tích đứng thứ ba sau lúa và ngô và tổng sản lượng đứng thứ ba sau lúa và
mía. Chiều hướng sản xuất sắn phụ thuộc vào khả năng cạnh tranh cây trồng. Giải pháp
chính là tăng năng suất sắn bằng cách áp dụng giống mới và các biện pháp kỹ thuật tiến
bộ .
b. Tình hình sản xuất và tiêu thụ sắn tại Việt Nam

Ở Việt Nam, cây sắn đã chuyển đổi vai trò từ cây lương thực thành cây công

nghiệp với tốc độ cao, năng suất và sản lượng sắn đã tăng nhanh ở thập kỷ đầu của thế
kỷ XXI (Bảng 2). Cây sắn là nguồn thu nhập quan trọng của các hộ nông dân nghèo do
sắn dễ trồng, ít kén đất, ít vốn đầu tư, phù hợp sinh thái và điều kiện kinh tế nông hộ
(Hoàng Kim và Phạm Văn Biên, 1997). Nghiên cứu và phát triển cây sắn theo hướng sử
dụng đất nghèo dinh dưỡng, đất khó khăn là việc làm có hiệu quả cao (Hoàng Kim và
Trần Công Khanh, 2005), đây là hướng hỗ trợ chính cho việc thực hiện Đề án “Phát
triển nhiên liệu sinh học đến năm 2015, tầm nhìn đến năm 2025” đã được Thủ tướng
Chính phủ phê duyệt tại quyết định số 177/2007/ QĐ-TT ngày 20 tháng 11 năm 2007.
Tại Việt Nam, sắn được canh tác phổ biến ở hầu hết các tỉnh của các vùng sinh
thái nông nghiệp. Diện tích, năng suất và sản lượng sắn Việt Nam qua các năm và phân
theo các vùng sinh thái được thể hiện qua Bảng 2 và Bảng 3. Diện tích sắn nhiều nhất ở
vùng Bắc Trung bộ và Duyên hải miền Trung (168,80 ngàn ha). Tây Nguyên là vùng
sản xuất sắn lớn thứ hai của cả nước, tập trung chủ yếu ở bốn tỉnh Kon Tum, Gia Lai,
Đăk Lăk và Đăk Nông. Năm 2008, diện tích sắn của Tây Nguyên đạt 150.100 ha, nhưng
năng suất bình quân chỉ đạt 15,7 tấn/ha, tổng sản lượng 2,35 triệu tấn, thấp hơn rất nhiều
so với năng suất và sản lượng sắn của vùng Đông Nam Bộ (23,74 tấn/ha và 2,69 triệu
tấn) (Tổng cục thống kê, 2009).
Bảng 2. Diện tích, năng suất và sản lượng sắn của Việt Nam giai đoạn 1995 2008
Năm
1995

Diện tích
(nghìn ha)
164,30

Năng suất
(tấn/ha)
9,84
17

Sản lượng
( triệu tấn)
1,62


ĐỒ ÁN MÔN HỌC

1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008

275,60
254,40
235,50
226,80
234,90
250,00
329,90
371,70
370,00

425,50
474,80
496,80
557,40

7,50
9,45
7,55
7,96
8,66
8,30
12,6
14,06
14,49
15,78
16,25
16,07
16,85

2,06
2,40
1,77
1,80
2,03
2,07
4,15
5,23
5,36
6,72
7,77

7,98
9,3

Nguồn: Trần Công Khanh tổng hợp từ Niên giám thống kê qua các năm.

Bảng 3. Diện tích, năng suất và sản lượng của các vùng sinh thái Việt Nam năm
2008

TT Vùng sinh thái
1
2
3
4
5

Đồng bằng sông Hồng
Trung du và miền núi phía Bắc
Bắc Trung bộ và Duyên hải miền Trung
Tây Nguyên
Đông Nam Bộ
18

Diện tích Năng suất
(1000 ha) (tấn/ha)
7,90
12,92
110,00
12,07
168,80
16,64

150,10
15,70
113,50
23,74

Sản lượng
(1000 tấn)
102,10
1.328,00
2.808,30
2.356,10
2.694,50


ĐỒ ÁN MÔN HỌC

6

Đồng bằng sông Cửu Long
Cả nước

7,40
557,40

14,43
16,87

106,80
9.395,80

Nguồn: Trần Công Khanh tổng hợp từ Niên giám thống kê qua các năm
Sắn cũng là cây công nghiệp có giá trị xuất khẩu và tiêu thụ trong nước. Sắn là
nguyên liệu chính để chế biến bột ngọt, bio- ethanol, mì ăn liền, bánh kẹo, siro, nước
giải khát, bao bì, ván ép, phụ gia dược phẩm, màng phủ sinh học và chất giữ ẩm cho đất.
Toàn quốc hiện có trên 60 nhà máy chế biến tinh bột sắn với tổng công suất khoảng 3,8
triệu tấn củ tươi/năm và nhiều cơ sở chế biến sắn thủ công rãi rác tại hầu hết các tỉnh
trồng sắn. Việt Nam hiện sản xuất mỗi năm khoảng 800.000 – 1.200.000 tấn tinh bột
sắn, trong đó trên 70% xuất khẩu và gần 30% tiêu thụ trong nước. Sản phẩm sắn xuất
khẩu của Việt Nam chủ yếu là tinh bột, sắn lát và bột sắn.Thị trường chính là Trung
Quốc, Đài Loan, Nhật Bản, Singapo, Hàn Quốc.Đầu tư nhà máy chếbiến bio- etanol là
một hướng lớn triển vọng.
Năm 2009 Việt Nam đã xuất khẩu 3,3 triệu tấn, trị giá 574 triệu USD. Mười tháng
đầu năm nay tình hình xuất khẩu mặc hàng này cũng đạt được 418 triệu USD với 65
nghìn tấn. Trong đó hơn 90% sản lượng sắn được xuất sang Trung Quốc, với giá xuất
hoàn toàn phụ thuộc vào nước ngoài. Kết quả này là do thị trường Trung Quốc đang dần
phục hồi. Đây là một con số rất có ý nghĩa trong bối cảnh thị trường khá khó khăn như
hiện nay.
Theo ước tính của Bộ Công thương, với tổng diện tích vào khoảng 510.000 ha, năng suất
bình quân 18,7 tấn/ha, năm nay tổng sản lượng sắn cả nước ước đạt khoảng 8,1 - 8,6
triệu tấn. Nếu trừ đi 22,4% sản lượng vào chế biến thức ăn chăn nuôi; 16,8% cho chế
biến thủ công và 12,2% dùng ăn tươi, thì còn khoảng 48,6% (tương đương hơn 4 triệu
tấn sắn) cho xuất khẩu. Hiện nay, Việt Nam đang đứng thứ mười trên thế giới về sản
lượng sắn (7,71 triệu tấn).[6]
Sản xuất lương thực là ngành trọng tâm và có thế mạnh của Việt Nam tầm nhìn
đến năm 2.020. Chính phủ Việt Nam chủ trương đẩy mạnh sản xuất lúa, ngô và coi trọng
việc sản xuất sắn, khoai lang ở những vùng, những vụ có điều kiện phát triển. Thị trường
xuất khẩu sắn lát và tinh bột sắn Việt Nam dự báo thuận lợi và có lợi thế cạnh tranh cao
19

ĐỒ ÁN MÔN HỌC

do có nhu cầu cao về chế biến bioethanol, bột ngọt, thức ăn gia súc và những sản phẩm
tinh bột biến tính. Diện tích sắn của Việt Nam dự kiến ổn định khoảng 450 nghìn ha
nhưng sẽ tăng năng suất và sản lượng sắn bằng cách chọn tạo và phát triển các giống sắn
tốt có năng suất củ tươi và hàm lượng tinh bột cao, xây dựng và hoàn thiện quy trình kỹ
thuật canh tác sắn bền vững và thích hợp vùng sinh thái

Chương III: Quy trình sản xuất và thuyết minh quy trình sản xuất
III.1. Quy trình sản xuất tinh bột sắn

20


N MễN HC

Củ sắn tơi

BểC V

Vỏ cáy , đất

Vỏ lụa
Rửa

Nớc thải
Băm

Nớc

Nghiền

Ly tâm tách bã

tách dCH BO

nớc thải

Tách nớc

Sấy

Làm nguội

RY KIM TRA ểNG BAO
21

Bã


ĐỒ ÁN MÔN HỌC

III.2. Thuyết minh quy trình [1]
2.1.

Nguyên liệu
Sắn có thể để không thu hoạch trong thời gian dài với mức độ hư hại rất ít, nhưng
khi đã thu hoạch, chúng nhanh chóng trở nên không sử dụng được, sự hư hỏng và
chất lượng tinh bột thu được tùy thuộc vào các điều kiện bảo quản.Sau một tuần nhiều
củ sẻ không sử dụng được.

Sắn có nhiều loại khác nhau: KM 98,KM 94,KM 64,KM 60,KM 65
Tiêu chuẩn nguyên liệu dùng để sản xuất tinh bột sắn bao gồm:
+ Hàm lượng tạp chất không quá 15%, thông thường là 3%
+ Đối với sắn hư, thối không quá 15%
+ Đối với sắn xâm kim không quá 30%
+ Hàm lượng tinh bột lớn hơn 20%
+ Sau khi nhập phải sản xuất ngay, không được để quá 72 giờ sau khi thu
hoạch
+ Củ nhỏ và ngắn(chiều dài 10cm, đường kính chỗ củ lớn nhất dưới 5cm)
không quá 4%
+ Củ dập nát và gẫy vụn không quá 3%
+ Lượng đất và tạp chất tối đa 1,5-2%, không có củ thối
+ Củ có dấu vết chảy nhựa không quá 5% nếu chế biến ngay trong vòng 3
ngày trở lại thì cuộng sắn ngắn nhưng nếu bảo quản dự trữ lâu hơn thì cần
đểcuộng dài

2.2.

Bóc vỏ
Mục đích:
+ Tách một phần đất cát bám trên bề mặt củ để hiệu suất rửa cao
+ Tách lớp vỏ cáy.
+ Làm long vỏ.
Với các mục đích trên sẽ thuận lợi cho các quá trình công nghệ tiếp theo và đảm
bảo chất lượng sản phẩm
Thiết bị: máy xúc, băng tải cao su, thiết bi tách vỏ
Cách tiến hành: sắn tươi từ bãi nguyên liệu được máy xúc đưa vào phễu nạp liệu.
Từ đây sắn theo băng tải cao su được vận chuyển vào thiết bị tách vỏ.
Cấu tạo của thiết bị tách vỏ là một hình 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 ốc với

1 động cơ. Khi động cơ quay thiết bị quay theo. Do đó, nhờ lực ma sát giữa sắn với
22


ĐỒ ÁN MÔN HỌC

thành thiết bị và giữa các củ với nhau mà vỏ gỗ, đất cát rơi ra ngoài, còn sắn tiếp tục đi
qua thiết bị rửa.
2.3.

Rửa nguyên liệu
Mục đích: làm sạch đất, cát, đá, rác và một phần vỏ để tăng hiệu suất nghiền và
tăng chất lượng bột, giảm độ tro, tăng độ mịn của tinh bột...
Cách tiến hành: củ sắn tươi sau khi đi qua thiết bị tách vỏ rơi vào bể rửa. Nước
được xối liên tục vào trong bể rửa. Tại đây, do ma sát giữa nguyên liệu với nước,
nguyên liệu với nguyên liệu, nguyên liệu với các chi tiết của thiết bị mà tạp chất được
tách ra. Tạp chất nhẹ nổi lên thải ra ngoài theo nước, tạp chất nặng lắng xuống.
Thiết bị: dùng các bể rửa có cánh khuấy.
Thời gian: tùy thuộc mức độ và đặc tính của nguyên liệu mà thời gian rửa từ 8 –
15 phút.
Lượng nước: 2 – 4 T/T nguyên liệu tùy thuộc trạng thái nhiễm bẩn của nguyên
liệu.
Yêu cầu: sau khi rửa phải tách được 94 – 97% tạp chất.

2.4.

Băm sơ bộ
Mục đích : làm nhỏ nguyên liệu để làm tăng hiệu suất mài.
Cách tiến hành: sau khi sắn được rửa xong sẽ theo băng tải cao su chuyển đến
máy băm. Quá trình băm nhỏ nguyên liệu được tiến hành trong máy băm. Bộ phận chính

của máy là các dao gắn chặt vào trục quay nhờ động cơ, đáy thiết bị được gắn các tấm
thép đặt song song với nhau tạo nên những khe hở có kích thước đúng bằng bề dày của
lát cắt và đảm bảo không cho nguyên liệu rơi xuống dưới trước khi được chặt thành các
khúc nhỏ. Nguyên liệu sau khi được chặt thành nhiều khúc nhỏ sẽ lọt qua các khe hở ở
đáy thiết bị và rơi vào máy mài.

2.5.

Nghiền mài
Mục đích: phá vỡ tế bào bằng tác động cơ học nhằm giải phóng hạt tinh bột ra
khỏi tế bào. Đây là công đoạn quan trọng quyết định lượng tinh bột này giải phóng ra
nhiều hay ít. Tinh bột giải phóng ra khỏi tế bào được gọi là tinh bột tự do, tinh bột còn
lại chưa tách ra khỏi tế bào gọi là tinh bột liên kết.
Thiết bị: máy nghiền. Hiệu suất nghiền được đặc trưng bởi hệ số nghiền Z(%) :
A: số gam tinh bột tự do trong 100 gam hỗn hợp nghiền (cháo)
23


ĐỒ ÁN MÔN HỌC

B : số gam tinh bột liên kết trong 100 gam hỗn hợp nghiền (cháo)
Cách tiến hành: nguyên liệu từ máy băm sơ bộ được cho liên tục vào máy nghiền.
Sau khi nghiền, cháo tinh bột qua lưới xuống ngăn chứa ở gầm máy. Cháo được pha
loãng đến nồng độ 270 Bx bằng nước sạch hoặc sữa loãng của máy ly tâm lọc để tiết
kiệm nước.
Ly tâm tách bã
Mục đích: tách bã ra khỏi cháo tinh bột để thu được dịch tinh bột
Cách tiến hành: Tách bã được chia làm hai giai đoạn: tách bã thô và tách bã mịn.
Thiết bị tách bã là hệ các máy ly tâm. Trước tiên cháo tinh bột đã được pha loãng đến
nồng độ 270 Bx được bơm vào máy ly tâm bên trong có lưới lọc có kích thước lớn để

tách bã lớn. Phần bã lớn giữ lại trên lưới lọc được đem đi pha loãng rồi ly tâm lại để thu
hồi triệt để tinh bột, sau đó được tập trung về bãi chứa bã để xử lý. Phần dịch tinh bột lọt
lưới tiếp tục được đưa sang các máy ly tâm có kích thước lưới lọc nhỏ hơn để tách bã
mịn. Cứ như vậy, sau khi đi qua hệ các máy ly tâm bã được tách ra khỏi cháo tinh bột.
2.6.

Yêu cầu: cuối quá trình tách bã thu được dịch tinh bột có độ sạch cao. Trong quá
trình ly tâm phải xối nước liên tục và hiệu chỉnh nồng độ sữa tinh bột ra khỏi quá trình
này khoảng 30 Bx. Bã ra khỏi máy có độ ẩm khoảng 94 – 96%. Tổn thất tinh bột tự do
không quá 3% so với chất khô của bã.
Tách dịch bào
Mục đích : tách dịch bào, đảm bảo độ trắng, độ sạch của tinh bột theo yêu cầu
công nghệ,
Nguyên nhân tách dịch bào: dịch củ sau khi thoát khỏi tế bào tiếp xúc với oxy
không khí nhanh chóng bị oxy hóa tạo thành hợp chất màu. Trong sắn có tirozin và
tirozinaza.Tirozin là axit amin tạo hương, cả tirozin và tirozinaza đều có trong thành
phần dịch bào.Dưới tác dụng của tirozinaza, tirozin kết hợp thêm gốc hydroxyl thứ 2 sau
đó nhờ men cromooxydaza oxy hóa tiếp tạo thành melamin. Lúc đầu dưới tác dụng của
tirozinaza dịch bào trở thành màu hồng, ổn định ở pH = 6, pH thích hợp với giai đoạn
đầu của tirozinaza khoảng 6,5. Như vậy khoảng pH tối thích trong giới hạn rất hẹp. Nên
môi trường axit hay kiềm đều kìm hãm tác dụng của tirozinaza. Ở giai đoạn sau sản
phẩm thành màu đen dưới tác dụng của men cromooxydaza, phản ứng xảy ra nhanh khi
pH = 11. Do đó nguyên liệu ban đầu cần ngâm với pH > 7 nhưng sau khi ngâm, chuyển
sang nghiền thì đưa pH về trung tính. Do hậu quả của quá trình oxy hóa lớp bề mặt của
2.7.

24


ĐỒ ÁN MÔN HỌC

cháo nhanh chóng chuyển sang màu hồng sẫm còn lớp dưới chuyển màu chậm hơn. Tinh
bột dễ dàng hấp thu màu của dịch bào trở nên không trắng và không thể tảy rửa chất
màu khỏi tinh bột bằng nước sạch. Vì vậy phải tách dịch bào càng sớm càng tốt.Ngoài
ra, nếu không tách dịch bào nhanh, trong quá trình sản xuất sẽ khó khăn vì sinh bọt
nhiều, khi rây, lắng đồng thời cách thiết bị đều bị bám lớp chất nhờn, thậm chí gỉ thiết
bị.
Cách tiến hành: cháo tinh bột sau khi tách bã được pha loãng bằng nước sạch hay
dịch tinh bột loãng thải ra từ ly tâm vắt lần cuối rồi bơm lên máy rây phẳng. Phần lọt
mặt rây là nước dịch cùng một lượng tinh bột.Để hiệu suất tách dịch cao trong khi rây
cần xối nước liên tục.Như vậy 70% dịch bào được tách ra.Phần lọt rây được đưa ngay
vào ly tâm gạn để tách dịch bào.Sản phẩm loãng ra khỏi ly tâm là dịch bào còn lẫn một ít
tinh bột được đưa ra máng hay bể lắng để tách tinh bột. Sản phẩm đặc gồm tinh bột là
chủ yếu và một lượng dịch bào là các chất không hòa tan khác liên tục được pha loãng
đưa lên rây tinh chế tách bã nhỏ, và phần lọt rây lại đưa vào ly tâm để tách nốt dịch bào.
Nước dịch ra bể lắng để tách lấy tinh bột mủ. Tinh bột mủ gồm những hạt tinh bột nhỏ,
các phần tử xơ và protein đông tụ( dùng để sản xuất nấm men gia súc, chất kháng sinh
hay dùng trong kỹ nghệ rượu).
Thiết bị: máy ly tâm và màng lắng.
Ly tâm tách nước
Mục đích : tách nước để thu tinh bột ướt
Cách tiến hành: dịch tinh bột có nồng độ 17-18% được bơm vào máy ly tâm tách
nước, khi trục ly tâm quay nước văng ra ngoài còn lại tinh bột được giữ lại và ra khỏi
máy có độ ẩm 30 – 40%.
Thiết bị: máy ly tâm tách nước
2.8.

Sấy
Mục đích: Thông qua quá trình sấy để làm khô đến thủy phần yêu cầu bảo
quản.Giảm độ ẩm tinh bột còn 12,5÷ 13,5%, để thu tinh bột khô thành phẩm.

+ Thuận lợi cho quá trình rây đóng bao, bảo quản và vận chuyển
+ Để giảm đến mức tổi thiểu sự lên men, tinh bột ướt phải được sấy càng nhanh
càng tốt.
+ Sấy khô sản phẩm là một quá trình rất phức tạp. Khi sấy cần đảm bảo được tính
chất của sản phẩm, và giữ nó ở trạng thái tốt
2.9.

25