Quy trình công nghệ sản xuất đường mía

Công nghệ sản xuất đường mía
A. NGUYÊN LIỆU:
I. Vai trò của đường trong sản xuất và đời sống :
1) Đối với đời sống :
- Đường là nguồn cung cấp năng lượng chủ yếu trong cơ thể .
- Đường là nguồn cung cấp dinh dưỡng cần thiết cho cơ thể .
- Đường còn có chức năng tạo vò và tăng giá trò cảm quan cho thực phẩm .
2) Đối với sản xuất :
- Đường là nguồn nguyên liệu quan trọng trong ngành công nghiệp thực phẩm :
- Trong công nghệ sản xuất bánh kẹo
- Trong công nghiệp chế biến các sản phẩm từ sữa
- Nước giải khát
- Thức ăn gia súc
- Trong công nghiệp dược
II. Sự phát triển công nghiệp đường mía trên thế giới và ở Việt Nam:
1) Sự phát triển trên thế giới:
- Cây mía có nguồn gốc từ Ấn Độ và ngày nay đã trở thành một trong những
cây công nghiệp quan trọng trên thế giới .
- Mía được trồng nhiều ở châu Mỹ và châu Á.
- Các nước trồng nhiều miá là :CuBa,Brazil,Ấn Độ,Trung Quốc ..
- Trên thế giới có hơn 105 nước sản xuất đường .
- Nhà máy đường mía lớn nhất thế giới có công suất : 30000 tấn /ngày
- Lượng tiêu thụ bình quân trên thế giới : 22kg/người /năm
3) Tại Việt Nam :
- Nước ta là nước có truyền thống sản xuất mía lâu đời. Máy ép mía ban đầu là
máy ép bằng đá hay bằng gỗ dùng sức trâu bò kéo. Nước mía được nấu thành
các dạng sản phẩm khác nhau : mật trầm, đường phèn, đường tho , đường cát
vàng, đường phổi, đường miếng.
- Sau khi hoà bình lập lại, chúng ta xây dựng hai nhà máy đường việt Trì và
Sông Lam (350tấn /ngày), và nhà máy đường Vạn Điểm 1000 tấn /ngày
- Sau ngày thống nhất đất nước chúng ta đã tiếp nhận và quản lý một số nhà

máy đường : nhà máy đường Quảng Ngãi (1500tấn /ngày), Hiệp Hoà ..Sau đó
tiếp tục xây dựng một số nhà máy mới : Lam Sơn (1500tấn /ngày) , La Ngà
(2000tấn /ngày) Số nhà máy trong giai đoạn này là 9 nhà máy.
- Ngành đường mía Việt Nam thực sự bùng nổ và phát triển trong kế hoạch 5
năm 1995-2000 với số lượng tổng cộng là 44 nhà máy đường mía và 2 nhà
máy đường luyện .
- Ngày 2/8/2000 tại hội nghò mía đường quốc gia, chúng ta đã tuyên bố đạt được
chỉ tiêu đề ra : tới năm 2000 thì đạt được 1 triệu tấn đường
- Hiện nay sản lượng đường sản xuất ra đã vượt qua con số 1 triệu tấn đủ để đáp
ứng nhu cầu tiêu thụ trong nước và có dư một phần để xuất khẩu
- Hiện nay Việt Nam đã có hơn 50 nhà máy đường .
Trang 1


Công nghệ sản xuất đường mía
- Nhà máy đường Bourbon có công suất lớn nhất 16000 tấn mía/ngày.
III. Giá trò kinh tế của cây mía:
- Sản phẩm chính của cây mía là đường .
- Ngoài ra còn có các sản phẩm phụ quan trọng như : bã mía ,mật rỉ ,bùn lọc
- Bã mía :25 – 30 % so với trọng lượng cây mía. Bã mía chứa trung bình
49%nước , 48.5%xơ, 2.5% chất hoà tan. Bã mía có thể dùng làm nguyên liệu
đốt lò ,làm ván ép , hoặc làm nguyên liệu cho công nghiệp chất dẻo, sợi tổng
hợp. Nhà máy đường Hiệp Hoà đã sản xuất ván đạt chất lượng cao .
- Mật rỉ : 3-5% trọng lượng mía. Mật rỉ là dung dòch 10% nước, 35%saccarose,
20% các loại đường khử và các chất khoáng, các chất hữu cơ khác …Mật rỉ có
thể sản xuất rượu, acid acetic, acid citric, làm môi trường lên men để sản xuất
bột ngọt …
- Bùn lọc : 3-3.5% trọng lượng mía đem ép. Sáp mía rút từ bùn lọc có thể dùng
làm sơn , xi đánh bóng, phân bón.Hiện nay công ty TNHH Thiên Sinh kết hợp
cùng nhà máy đường La Ngà, Khánh Hoà sử dụng bã bùn của nhà máy để sản

xuất phân Komix .
IV. Nguyên liệu chính trong sản xuất đường mía:
1) Khái quát :
- Ở Việt Nam mía được trồng từ miền bắc đến miền nam. Ở miền bắc mía được
trồng tập trung ven các con sông chính. Ở miền trung mía được trồng phổ biến
ở các tỉnh : Quảng Ngãi, Bình Đònh, Phú Yên..Ở miền nam mía được trồng chủ
yếu ở các tỉnh Tây Ninh, Bình Phước, Bến Tre..
- Cây mía thuộc họ hoà thảo giống saccharum.
- Những giống mía phổ biến trên thế giới là: POJ (trạm thí nghiệm mía miền
đông Java), C(Cuba),E(Ai Cập), CO( Ấn Độ) , CP(trạm Canal Point bang
Florida)
- Qua thực tế trồng trọt , mía có thể chia ra các giống :
•
Mía chín sớm : Việt đường 54/143 và 59/264,NCO 310..
•
Mía chín trung bình: POJ 3016,F146
•
Mía chín muộn: F134,CO419
- Những giống mía từ nước ngoài đã được trồng phổ biến ở nước ta :
• POJ : 3016,2878,2725,2883
• CO: 290, 132, 715, 419, 775.
• CP: 3479
• NCO: 310.
- Chúng ta đã lai tạo một số giống mía như :
• Việt đường 54/143: Năng suất khá cao, hàm lượng đường cao là 13.5-14.5%
thuộc loại chín sớm.
• Việt đường 59/264:năng suất khá cao ,hàm lượng đường 14-15% ,không trổ cờ
• VN 65-71: năng suất mía đạt 70-90 tấn /ha
• VN 65-48: năng suất đạt 50-95 tấn /ha
Trang 2

Công nghệ sản xuất đường mía
• VN 65-53: năng suất đạt 45-80 tấn /ha
- Tại nhà máy đường Bourbon Tây Ninh sử dụng chủ yếu các giống mía:
R570,K84-200, VN84-4137, R59..
2) Hình thái cây mía :
a) Rễ :
- Có tác dụng giữ cho cây mía đứng và hút nước, hút các chất dinh dưỡng từ đất
để nuôi cây
- Rễ mía thuộc loại rễ chùm, thường tập trung ở độ sâu 0.3 – 0.4m .
b) Thân mía :
- Thân mía có nhiệm vụ mang lá , vận chuyển nước và thức ăn từ rễ đến lá .
- Thân mía có hình trụ hay cong, có màu vàng hay tím.Thân có nhiều dóng.
Chiều cao mía thông thường từ 2.43-3.56 m
c) Lá mía :
- Thực hiện chức năng quang hợp tổng hợp đường ,các chất tổng hợp có chứa
nitơ
- Lá có chiều dài từ 0.91 – 1.52 m, rộng từ 0.0127-0.301 m tuỳ vào giống mía .
3) Thu hoạch và bảo quản mía:
a) Mía chín : là lúc hàm lượng đường trong thân mía đạt tối đa và lượng đường
khử còn lại rất ít .
- Các biểu hiện đặc trưng của thời kỳ mía chín :
•
Hàm lượng đường giữa gốc và ngọn xấp xỉ nhau.
•
Hàm lượng đường khử dưới 1% , có khi chỉ còn 0.3%.
•
Lá chuyển vàng ,độ dài lá giảm ,các lá sít vào nhau ,dóng ngắn dần .
•

Hàm lượng đường cao nhất khi thu hoạch đúng thời vụ của giống đó
Khi hàm lượng đường đạt tối đa thì tuỳ vào giống mía và điều kiện
thời tiết mà lượng đường duy trì khoảng 15 ngày đến 2 tháng. Sau đó lượng
đường bắt đầu giảm, thường gọi là mía lứa hay mía chín. Có một số giống mía,
khi quá chín chưa thu hoạch kòp bò trổ cờ, làm giảm hàm lượng đường trong mía.
Các biện pháp giảm hay ngăn sự trổ cờ trước thu hoạch: tăng lượng phân bón
trong thời gian thích hợp, giảm lượng nước tưới hay dùng hoá chất
b)Thu hoạch : Ở nước ta thu hoạch mía vẫn còn sử dụng phương pháp thủ
công.Trong quá trình bảo quản các chỉ tiêu quan trọng như chất khô, thành phần
đường, độ tinh khiết, hàm lượng đường khử thay đổi nhiều .
Bảng :Sự thay đổi thành phần của mía trong thời gian bảo quản
Thời gian sau Bx(%)
Thành
phần Pol(%)
Rs(%)
khi chặt(ngày)
đường(%)
0
21.2
19.93
94
0.3
1
21.6
20.2
93.3
0.3
2
21.7
20.25

93.3
0.4
3
21.8
19.69
90.3
0.8
4
22.3
19.07
85.5
1.6
Trang 3


Công nghệ sản xuất đường mía
5

22.5

18.45

82

2.1

Các biện pháp hạn chế tổn thất đường sau thu hoạch: chặt mía khi trời hơi rét, chặt
mía thành đống tránh sự phân giải đường, chặt mía theo chiều luồng mía giảm
lượng nước bốc hơi và chống rét, dùng lá mía có thấm nước để che mía và dùng
nước tưới phun lúc vận chuyển .

4) Thành phần hoá học của mía :
4.1) Đường Saccaroza
a)Tính chất hoá lý :
- là một disaccharide được cấy tạo từ hai đường đơn là α – d gluco và β- d fructo
- Saccarozalà một tinh thể trong suốt, không màu, tỷ trọng 1.55 g/cm 3, nhiệt độ
nóng chảy 186-188oC, rất dễ hoà tan trong nước và độ hoà tan tăng theo nhiệt độ .
- Độ nhớt dung dòch tăng theo nồng độ, giảm theo chiều tăng nhiệt độ .
- Nhiệt dung riệng C = 0.3019 kj/kg.độ
b) Tính chất hoá học :
- Trong môi trường acid saccaroza bò phân huỷ thành gluco và fructo
- Đường saccaroza không còn tính khử .
- Trong môi trường kiềm saccaroza bò phân huỷ thành nhiều loại đường đơn
khác .
4.2) Các chất không đường :
a) Các acid hữu cơ :
- Mía chứa các loại acid như : oxalic, sucxinic, tannin…
- Hàm lượng trong mía thấp : 0.1-0.15%
b) Đường khử :
- Hàm lượng :1.3 – 3 % so với nồng độ chất khô .
c) Chất béo :
- Chủ yếu là sáp. Sáp tạo thành một lớp bao bọc ngoài cây mía.Trong công
nghệ sản xuất đường gần 60-80% sáp theo bã mía ra ngoài, phần còn lại tồn tại
trong bùn lọc .
d) Chất không đường chứa Nitơ
- Nó chiếm khoảng 0.4% khối lượng : amid, albumin, acid amin..
e) Các hợp chất dạng lơ lửng , nổi :
- Chất xơ, chất keo, chất nhựa, tinh bột .
- Các chất này ảnh hưởng nhiều đến sự biến màu của nước mía, được tách ra
khởi nước mía bằng nhiều phương pháp.
f) Các chất vô cơ :

- Gồm các chất: K2O, Na2O, MgO, CaO…
5) Thành phần hoá học của nước mía trong cây mía :
Thành phần
%
Đường

Trang 4


Công nghệ sản xuất đường mía
Saccharose
Glucose
Fructose
Xơ
Cellulose
Pentoza
Araban
Linhin
Chất chứa nitơ
Protein
Amit
Axit amin
Axit nitric
NH3
Xantin
Chất béo và sáp
Pectin
Axit tự do(suxinic,malic)
Axit kết hợp
Chất vô cơ

SiO2
K2O
Na2O
CaO
MgO
Fe2O3
P2O5
SO3
Cl
Nước

12
0.90
0.50
5.5
2.0
0.5
2.0
0.12
0.07
0.21
0.01
vết
vết
0.2
0.20
0.08
0.12
0.25
0.12

0.01
0.02
0.01
vết
0.07
0.02
vết
74.5

Trang 5


Công nghệ sản xuất đường mía

I.

B.QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ:
Quy trình công nghệ:
Mía

Xử lý sơ
bộ
Bã

Nước thẩm thấu

Sữa vôi

Ép,tách
bã

Gia vôi sơ
bộ
Gia nhiệt
lần I

Khí CO2
Sữa vôi

Xông CO2
lần 1

Lọc lần 1

Gia nhiệt
lần II

Khí CO2

than hoạt tính

Khí SO2

Xông CO2
lần 2

Nấu
đường R2

Trợ tinh chân
không

Ly tâm
R2

Ly tâm
R1

Sấy

Trợ tinh chân
không

Chứa vào
cyclon

Nấu
đường R1

Đóng bao

Bốc hơi

Sản phẩm

Nấu
đường R3

Trợ tinh chân
không
Ly tâm

R3

Trao đổi
ion
Đường B

Lọc

Cacbonat
hóa

Sấy

Gia vôi

Ly tâm

Xông SO2
lần 1

Hồi dung

Bồi tinh

Bồi tinh

Cô đặc

Ly tâm

Nấu
đường B

Ly tâm

Xông SO2
lần 2

Bồi tinh

Lọc lần 2

Mật A

Mật
B

Nước
Đường C chưa sấy

Lọc
kiểm tra

Cô đặc

Mật ró

Nấu
đường A

Cô đặc

Trang 6


Công nghệ sản xuất đường mía
II.
1.
-

Giải thích quy trình công nghệ:
Xử lý mía trước khi ép :
Mục đích : Tạo điều kiện dễ dàng ,nâng cao năng suất và hiệu suất ép .
Biến đổi :
+ Mía được băm thành mảnh nhỏ
+ Phá vỡ lớp vỏ cứng của cây mía, khối tế bào mía lộ ra.
+ San bằng lớp mía
+ Nâng cao mật độ mía trên băng
- Quá trình này sẽ được thực hiện qua nhiều thiết bò: hai dao băm, một búa đập
2. Ép mía :
- Mục đích : Lấy kiệt lượng nước mía có trong mía tới mức tối đa cho phép .
- Biến đổi :
• Quá trình này ta sử dụng kết hợp giữa lực cơ học và phương pháp
thẩm thấu để tách tối đa lựơng nước mía trong tế bào .
• Lực cơ học làm cho tế bào bò phá vỡ ,dòch bào tháo ra
• Phương pháp thẩm thấu bằng nước 70 0C giúp hoà tan đường sót lại
trong lớp tế bào .Tế bào sau ép, không còn lực tác dụng, tế bào mía
sẽ đàn hồi khôi phục lại trạng thái ban đầu.Thẩm thấu là ta thực hiện
phun nước vào bã, tế bào bã sẽ hút nước, lượng đường trong bã được
hoà tan, tiếp tục ép. Như vậy ở lần ép sau lượng đường trong bã sẽ ít

đi .
- Thông số kỹ thuật :
• nứơc thẩm thấu : t= 700C
• Bã : W= 50% , Pol = 2.5 – 3 %
• Nước mía hỗn hợp : Bx = 11-13 , Pol = 8
- Mô tả quá trình :
+ Quá trình sử dụng nước mía loãng và nước nóng để thẫm thấu
+ Che ép 1 thực hiện ép mía khô .Nước 70 0 C sử dụng để thẩm thấu bã sau khi ra
khỏi che ép 4. Nước mía loãng ép ra ở che ép 5,4,3 sẽ được thẩm thấu cho bã sau
khi đã ép ở che 3,2,1 .
+ Nước mía từ che ép 1 và 2 được tận thu ,tiếp tục đưa đi xử lý .
+ Vòi phun nước thẩm thấu là ống khoan lỗ ,các lỗ cách nhau 25-30mm .Nước
phun ra dưới dạng sương mòn thì hiệu quả thấm mía tốt
+ Nước phun có áp lực để tăng khả năng thẩm thấu .(p=2.5kg/cm 2)
Thiết bò: Dàn ép gồm năm che ép .Mỗi bộ gồm ba trục ép ( trục trên , trục
trước , trục sau ). Trên mỗi trục có răng cắt và rãnh thoát nước .
3) Tách riêng bã vụn :
- Mục đích : tách bã vụn có trong nước mía sau khi ép.
- Biến đổi : Nước mía khi qua sàng thì được tách bã vụn ,đồng thời một phần
chất tan bò tổn thất đi theo bùn .
- Thiết bò : Sàng cong

Trang 7


Công nghệ sản xuất đường mía
4) Làm sạch:
a) Cơ sở làm sạch:
- Trong nước mía hỗn hợp ngoài đường Saccharose còn có những chất không
đường có tính chất lý hóa khác nhau .Trong đó, chất keo chiếm một tỷ lệ đáng kể

0.03-0.05%và nó gây ảnh hưởng bất lợi cho quá trình sản xuất như :lọc nước mía ,
phân mật , kết tinh đường khó khăn . Đồng thời cũng tạo cho nước mía có nhiều
bọt , giảm hiệu quả tẩy màu…Do đó người ta tìm cách loại những chất không
đường này và những chất rắn dạng lơ lửng ra khỏi nước mía
- Có rất nhiều phương pháp làm sạch nước mía .Tuy nhiên , tất cả các phương
pháp đó đều dựa trên các cơ sở dựa vào lý thuyết của hệ keo :
* Tác dụng của pH : Nước mía hỗn hợp thường có pH = 5.0-5.5.Trong quá trình
làm sạch do sự thay đổi pH dẫn đến sự thay đổi tính chất lý , hóa học của các chất
không đường trong nước mía . Nếu khống chế pH tốt sẽ giảm được tổn thất
đường , nếu không thì đường saccharose sẽ bò chuyển hóa thành đường khử hoặc
bò phân hủy làm tăng tổn thất đường, tăng màu sắc của đường thành phẩm.
Căn cứ vào kết quả nghiên cứu của các nhà khoa học ngành đường thấy rằng
trong nước mía có hai điểm pH làm ngưng tụ chất keo ; pH trên dưới 7 và pH trên
dưới 11. Điểm pH trước là điểm pH đẳng điện. Điểm pH sau là điểm ngưng kết
của protein trong môi trường kiềm mạnh.Sản xuất đường theo phương pháp
cacbonat hóa có thể lợi dụng hai điểm ngưng tụ chất keo , còn phương pháp sunfit
hóa chỉ lợi dụng một điểm ngưng tụ.
* Tác dụng của nhiệt độ : Làm tỷ trọng nước mía giảm , làm ngưng kết chất
keo,tăng nhanh tốc độ lắng của các chất kết tủa , tiêu diệt vi sinh vật . Nếu khống
chế không tốt thì gây ra hiện tượng caramel hóa , làm thúc đẩy sự thủy phân vụn
mía làm tăng hàm lượng chất keo trong vụn mía…
* Tác dụng của các chất điện ly:
+ Vôi(Ca(OH)2) : Là hóa chất được dùng nhiều trong các nhà máy đường. Chất
lượng vôi có ảnh hưởng đến hiệu quả làm sạch . Nếu vôi có nhiều tạp chất , khi
cho vôi vào nước mía sẽ làm tăng tạp chất, lọc và kết tinh khó khăn. Do đó, tiêu
chuẩn của vôi được quy đònh như sau : CaO>85% ; MgO< 2%;
SiO2<0.6%;Fe2O3,Al2O3< 1%; CaCO3<1%. Độ hòa tan của vôi giảm khi nhiệt độ
tăng. Trong sản xuất thì người ta sử dụng dưới dạng sữa vôi bằng cách hòa vôi
nghiền và vôi cục với nước sau đó gia vôi vào nước mía .Vôi ở dạng sữa vôi có tác
dụng làm hỗn hợp đồng đều,khống chế dễ dàng. Nồng độ sữa vôi thường dùng

trong khoảng 10-18Be . Khi cho vôi vào nước mía, vôi tồn tại dạng hai ion Ca 2+ và
OH-,vai trò của các ion :
-Ion Ca2+: Những phản ứng do ion này là những phản ứng kết tủa và keo tụï. Ca 2+
sẽ tác dụng với các ion để tạo ra muối không tan : Ca2++2A-=CaA2
-Ion OH-: tác dụng với các ion kim loại tạo thành muối :
Al3++3(Ca2+ 2 OH-) = 2Al(OH)3 +3Ca2+
Mg2+ + (Ca2+ 2 OH-) = Mg(OH)2 + Ca2+
Trang 8


Công nghệ sản xuất đường mía
Nếu thừa vôi sẽ dẫn đến hàng loạt các phản ứng phân hủy đường.
+SO2 : Trung hòa lượng vôi dư , tạo kết tủa CaSO 3 có khả năng hấp phụ chất
không đường và chất màu , chất keo có trong dung dòch nước mía , còn tẩy màu
dung dòch đường . SO2 có khả năng biến chất màu của nước mía thành các chất
không màu hay màu sắc nhạt hơn.
SO2 + H2O = HSO3- hoặc
SO3- + H2O = OH- + HSO3C=C + HSO3- = ( H-C-C-SO3 )( H-C-C-SO3 )- + H2O = ( H-C-C-H-HSO4-)
Trước hết tác nhân khử phản ứng với nước tạo thành hidro rồi hidro kết hợp với
phân tử màu tạo thành chất không màu . SO 2 không chỉ làm mất màu mà còn ngăn
ngừa sự sinh chất màu.
+CO2 : Được sản xuất từ lò vôi của các nhà máy đường.Trước khi phản ứng, CO 2
được hòa tan vào trong nước , CO 2 sẽ tác dụng với nước và các chất kiềm có trong
dung dòch. CO2 phản ứng với vôi tạo ra kết tủa CaCO 3.Kết tủa CaCO3 có khả năng
hấp phụ các chất không đường trong dung dòch nước mía giúp làm sạch nước mía .
Nếu thông quá nhiều CO 2 muối canxi kết tủa sẽ bò hòa tan. Dưới tác dụng của
nhiệt độ cao muối acid canxi sẽ chuyển thành muối CaCO 3 kết tủa tạo ra cặn
trong thiết bò bốc hơi và gia nhiệt
+ Chất trao đổi ion : Là hợp chất cao phân tử không tan trong nước có khả năng
giải phóng ra ion và trao đổi ion của mình với các ion khác có trong dung

dòch.Chất trao đổi ion khi tiếp xúc với nước bò trương lên,nước thâm nhập vào bên
trong dẫn đến sự phân ly chất hoạt động . Khi tiếp xúc với dung dòch ,chất điện ly
có thể xâm nhập vào mạng lưới của hạt trao đổi ion . Nếu ion của chất điện ly có
ái lực lớn hơn ion của chất trao đổi thì xảy ra sự trao đổi ion : 2R dH + Ca(HCO3)
(Rd)2Ca + 2H2O +2CO2
Dùng chất trao đổi ion để loại Ca 2+ trong nước mía,trao đổi những ion hữu cơ và
vô cơ dẫn đến sự hấp phụ các chất keo và chất hữu cơ , làm mất ion của nước mía.
b) Quá trình làm sạch nước mía rất đa dạng . Dưới đây chỉ là một trong các
phương pháp làm sạch phổ biến trong các nhà máy đường:
Nước mía
Gia vôi sơ bộ Gia nhiệt lần 1 Thông CO2 lần 1
Lọc lần 1
Gia nhiệt lần 2 Thông CO2 lần 2 Lọc lần 2
Thông SO 2 lần 1 Gia nhiệt lần
3
Bốc hơi
Thông SO2 lần 2 Lọc kiểm tra
Mật chè trong
4.1)Gia vôi sơ bộ :Lượng vôi cho vào 0.2% so với lượng nước mía.
- Mục đích là trung hòa nước mía, làm đông tụ và kết tụ acid hữu cơ và keo ,
tiêu diệt vi sinh vật có trong nước mía.
- Các biến đổi xảy ra : pH của dung dòch thay đổi . Kết tủa CaCO 3 tạo ra . Đồng
thời một số hydroxyt cũng kết tủa.
- Lúc này pH của hỗn hợp khoảng 6.2-6.4 . Nhiệt độ cho vôi khoảng 30-35 0C

Trang 9


Công nghệ sản xuất đường mía
- Thiết bò gia vôi sơ bộ là một thiết bò hình tru ï, đáy côn , có 2 lỗ nhập liệu để

nhập nước mía và một lỗ thoát liệu. Bộ phận ổn đònh lượng vôi là hai thùng nhỏû,
chứa vôi chuẩn bò cho quá trình gia vôi
4.2)Gia nhiệt lần 1: là quá trình nâng nhiệt độ của nước mía lên 50-55 0C . Nước
mía nhận nhiệt do hơi cung cấp qua ống truyền nhiệt và được đun nóng đến nhiệt
độ yêu cầu mà không có sự bốc hơi nước . Hơi được sử dụng trong quá trình gia
nhiệt có thể là hơi bão hòa từ lò hơi hay hơi thứ được tận dụng lại nhằm tiết kiệm
năng lượng.
- Mục đích của gia nhiệt là tăng nhanh quá trình ngưng kết keo , tăng nhanh tốc
độ các phản ứng hóa học và làm giảm hoặc ngừng hẳn hoạt động của một số vi
sinh vật.
Ở nhiệt độ cao làm mất nước các chất keo ưa nước nên các chất keo nhanh ngưng
kết . Đồng thời , sự hòa tan của các muối CaSO 3 , CaSO4 giảm , kết tủa càng hoàn
toàn.
- Thiết bò gia nhiệt dạng vỏ ống
4.3)Thông CO2 lần 1: Mục đích là để tạo kết tủa CaCO3 hấp phụ các chất màu.
- Biến đổi :Trước hết CO2 hòa tan trong dung dòch tạo thành acid cacbonic . Sau
đó acid phản ứng với vôi tạo kết tủa CaCO 3 . Ở giai đoạn đầu của thông CO 2 lần 1
, khi dung dòch có độ kiềm cao thì dung dòch có nhiều bọt và kết tủa CaCO 3 có đặc
tính keo , lọc khó khăn, chất kết tủa chứa CaO và saccharose . Dần dần với quá
trình thông CO2 độ kiềm giảm , sự tạo bọt giảm , kết tủa CaCO 3 từ dạng keo
chuyển thành dạng tinh thể CaCO3 lọc dễ dàng
Lượng vôi cho vào nước mía trong giai đoạn này khoảng 1.6-1.8% CaO so với
trọng lượng nước mía . Đối với mía xấu lượng đó có thể tăng một ít . Nếu lượng
vôi không dư lọc sẽ khó khăn do kết tủa CaCO 3 dạng keo làm tắc vải lọc , làm áp
lực lọc tăng.Nếu cho vôi nhiều , kết tủa CaCO 3 chuyển sang dạng kết tinh , khả
năng hấp phụ CaCO3 tăng nhưng không kinh tế và ảnh hưởng xấu đến chất lượng
sản phẩm.Nhiệt độ của giai đoạn này là 50-55 0C , thời gian lưu lại của nước mía
trong thiết bò là 5-10 phút
Độ kiềm tốt nhất duy trì trong quá trình thông CO 2 là pH = 10.5-11.3 , độ kiềm
này sẽ làm giảm đóng cặn ở thiết bò bốc hơi

- Thiết bò : có thể sử dụng thiết bò thông CO2 dạng cột chêm.
4.4)Lọc lần 1 :
- Mục đích là loại các tạp chất và kết tủa sinh ra trong các quá trình trước. Dòch
sau khi lọc trong . Ở đây dùng máy lọc khung bản.
- Nguyên tắc lọc dùng áp suất dương đẩy dòch lọc qua 1 lớp chất liệu lọc , bã
được giữ lại và dòch bã lọc được đi ra.
- Vận hành : Nước mía cần lọc được bơm vào , dưới áp suất cao nước mía qua
lọc sẽ đi qua túi vải vào bên trong tấm và đi ra theo hai lỗ ở hai bulông ở hai bên .
Khi muốn rửa tạp chất trước hết người ta rửa ngọt rồi sau đó mở van nước theo

Trang 10


Công nghệ sản xuất đường mía
chiều ngược chiều vào của dòch lọc , bã được đẩy ra ngoài . Thời gian lọc là từ 6-8
giờ ø, tốc độ trục quay của thiết bò là 2.5 vòng/phút
4.5)Thông CO2 lần 2 :
- Mục đích là giảm tối đa hàm lượng vôi và muối canxi trong nước mía và tiếp
tục nâng cao độ tinh khiết của nước mía . Nếu vôi và muối không được tách ra thì
ở thiết bò bốc hơi sẽ đóng cặn nhanh chóng . Sau lần thông CO 2 lần thứ nhất
thường còn 0.04-0.06% CaO ở trong nước mía.
- Biến đổi : Quá trình này còn phức tạp hơn quá trình thông CO 2 lần thứ
nhất.Trước hết acid cacbonic phản ứng với hidroxit có trong dung dòch thành
cacbonat tạo muối. Muối này tiếp tục phản ứng với muối canxi hòa tan tạo kết tủa
canxi cacbonat
2KOH +H2CO3 K2CO3 + H2O
K2CO3 + CaA2
CaCO3 +2KA
Sau quá trình này còn 0.025% CaO trong nước mía , pH =7.8-8.2
Nhiệt độ thông CO2 trong giai đoạn này rất quan trọng. Ở nhiệt độ khoảng 100 0C

CaCO3 không được tạo thành ngay cả khi dư khí CO2 .
4.6)Gia nhiệt lần 2 :
- Nước mía được nâng nhiệt độ lên 80-850C.
- Mục đích là giảm độ nhớt , tăng tốc độ lọc
- Thiết bò sử dụng là thiết bò truyền nhiệt dạng vỏ ống.
4.7)Lọc lần 2 :
- Mục đích là loại bỏ các kết tủa sinh ra trong quá trình thông CO 2 lần thứ 2
- Ở đây cũng sử dụng lọc khung bản.
4.8)Thông SO2 lần 1 :
- Mục đích tẩy màu, giảm lượng muối canxi hòa tan trong nước mía do tạo kết
tủa có tính hấp phụ các chất keo , chất màu , làm giảm độ nhớt của dung dòch vì
có phản ứng cho muối sunfat trung tính
H2SO3 + CaA2
CaCO3 +2HA
H2SO3 + H2SO3 H2SO3 + CO2 + H2O
pH của nước mía lúc này là 6.8-7.2
- Thiết bò : dùng tháp xông
4.9)Gia nhiệt lần 3 :
- Nâng nhiệt độ lên 100-1150C .
- Mục đích là đưa nước mía lên điểm sôi để đưa vào cô đặc .
- Quá trình này cũng sử dụng thiết bò gia nhiệt dạng vỏ ống
4.10)Cô đặc :
- Đây là quá trình cô đặc sơ bộ nhằm tạo ra những biến đổi trong nước mía ở
điều kiện cô đặc với mục đích là hạn chế sự biến đổi màu trong quá trình bốc hơi
chính.
- Thiết bò sử dụng giống thiết bò cô đặc chính ( ở mục dưới )
4.11)Thông SO2 lần 2 :
Trang 11

Công nghệ sản xuất đường mía
- Thông SO2 lần thứ hai vào mật chè sau khi bốc hơi mục đích là ngăn ngừa sự
tạo thành chất màu , khử chất màu thành chất không màu. Đồng thời làm giảm
độ nhớt của mật chè có lợi cho khâu nấu đường , kết tinh và phân ly. Thông SO 2
đến pH = 6.2-6.6, nhiệt độ thông SO 2 85-900C nhưng nhiệt độ này phụ thuộc vào
nhiệt độ của nồi bốc hơi cuối . Thông SO 2 càng nhanh càng tốt để tránh hiện
tượng chuyển hóa .
- Thiết bò :sử dụng tháp xông.
4.12)Lọc kiểm tra :
- Mục đích là loại hết tạp chất không đường để đi vào quá trình nấu đường .
- Có thể dùng lọc khung bản
5) Bốc hơi:
- Mục đích:
+ Cô đặc nước mía từ nồng độ ban đầu khoảng 13-15 0Bx lên tới nồng độ
khoảng 55-650Bx. Nồng độ nước đường khi vào thiết bò bốc hơi thông thường là
13-150Bx.
+ Đảm bảo cho nồng độ mật chè đạt yêu cầu. Nếu đồng độ loãng quá sẽ tốn
hơi và tăng thời gian nấu. Nếu nồng độ cao quá thì dung dòch sẽ có độ nhớt lớn,
có nguy cơ kết tinh đường trong thùng chứa và đường ống.
+ Giảm lượng hơi nước sử dụng ( tiết kiệm năng lượng): do nhiệm vụ của công
đoạn bốc hơi không chỉ là cô đặc nước đường mà còn tận dụng hơi nước bay ra
trong lúc bốc hơi để cung cấp nhiệt và nấu đường, nhằm giảm chi phí lượng hơi
nước sử dụng.
+ Sử dụng nước ngưng: hơi nước sau khi qua hệ thống ngưng tụ có nhiệt độ
tương đối cao được sử dụng cho nồi hơi hoặc cho công nghệ sản xuất khác.
- Biến đổi nhiên liệu:
+ Nước mía được cô đặc ở nhiệt độ 60-130 0C . Kết quả là hơi nước bò bốc đi và
trên cơ bản không có sự thay đổi thành phần hoặc tính chất của chất khô trong
dung dòch. Tuy nhiên, trong quá trình cô đặc vẫn xảy ra nhiều phản ứng hóa học
và hóa lý dẫn đến sự thay đổi thành phần và đặc tính của chất tan.

+ Sự chuyển hóa đường saccaroze: nếu dung dòch đường có tính acid hoặc một
số chất không đường trong quá trình cô đặc bò phân hủy, tạo ra acid, thì dưới tác
dụng của nhiệt sẽ dẫn đến sự chuyển hóa saccaroze. Kết quả là làm giảm hàm
lượng đường saccaroze và tăng lượng đường hoàn nguyên. Sự phân hủy này phụ
thuộc vào 3 yếu tố như: độ acid, nhiệt độ, và thời gian lưu của nước đường trong
thiết bò.
+ Sự phân hủy saccaroze và tăng màu sắc: dưới tác dụng của nhiệt độ cao,
saccaroze sẽ bò caramen hóa. Lượng caramen tạo thành phụ thuộc vào thời gian
truyền nhiệt, nhiệt độ và pH. Ngoài ra, đường khử bò phân hủy hoặc kết hợp với
những chất chứa Nitơ tạo thành melanoidin làm tăng màu sắc của nước mía.
+ Độ tinh khiết tăng cao là do những nguyên nhân sau:

Trang 12


Công nghệ sản xuất đường mía
o Chất không đường bò phân hủy. Do sự phân hủy các hợp chất amid tạo ra
NH3, sự phân hủy muối cacbonat , muối sunfit sinh ra CO 2, SO2, các hợp chất
này theo hơi nước ra ngoài làm giảm chất phi đường, do đó làm tăng độ tinh
khiết.
o Sự tạo cặn trong các thiết bò cô đặc: do nhiệt độ khá cao nên một số chất hòa
tan có phân tử lượng lớn như Protein, pectin,.. bò kết tủa tạo nên cặn, do đó cũng
góp phần làm tăng độ tinh khiết của nước đường.
+ pH giảm do những nguyên nhân sau:
o Do sự thủy phân của hợp chất amid:
Ví dụ : thủy phân asparagin

C

CONH2

+

C

H2 O

+ NH3

COOH

CHNH2

COOH

CHNH2

COOH

acid asparagin

asparagin

o Do đường hoàn nguyên bò phân giải: saccarose sau khi hoàn nguyên
thành glucose và fructose có thể tiếp tục bò phân giải thành các acid
hữu cơ như acid lactic, acid glucosenic, acid formic,.. làm cho pH của
dung dòch đường giảm.
+ Tạo cặn: khi bốc hơi, cùng với sự tăng nồng độ dòch đường, nồng độc của
các tạp chất hoà tan trong dòchđường cũng tăng theo đến khi nồng độ tạp chất
đạt tới mức quá bão hoà thì sẽ lắng tách thành cặn. Muối can xi của các acid

hữu cơ, acid phosphoric có độ hoà tan bé nhất tách thành cặn đầu tiên. Các
muối canxi sulfit, canxi sunfat, canxi của các acid hữu cơ có độ hoà tan lớn thì
phần nhiều tạo cặn ở giai đoạn sau của bốc hơi. Các oxit có dạng keo như oxit
Silic, oxit nhôm, oxit sắt,.. cũng không ngừng tách ra thành cặn.
Các muối canxi có tính acid hoà tan được, nhưng ở nhiệt độ cao lại bò phân hủy
tạo thành muối không tan:

Ca HC O 3

Ca HS O 3

2

2

CaC O 3

+

H2 O

+

C O2

CaS O 3

+

H2 O

+

S O2

- Thông số kỹ thuật :
Nồi
p lực sử dụng tối đa (kg/cm2)
Chiều cao tháp (mm)
Đường kính tháp (mm)
Chiều cao buồng gia nhiệt (mm)

E1
2
5320
2700
2940

E2
2
5320
2700
2940

E3
1,5
5320
2550
2800

E4
1,5
5320
2550
2500
Trang 13


Công nghệ sản xuất đường mía
Diện tích truyền nhiệt (mm)
Số ống tuýp
Đường kính ống tuýp (mm)
Đường kính ống trung tâm (mm)

800,82
2272
36,8 hoặc 40
500

600,45
1932
36,8hoặc 40
500

500,82
1700
36,6 hoặc 40
450

440,42

1700
36,6hoặc40
450

- Thiết bò:
+ Ta cần làm bay hơi phần lớn nước trong nước đường, nên cần tiêu tốn một
lượng lớn hơi nước, nếu dùng bay hơi một hiệu thì sẽ tốn kém hơi nước, tốn kém
năng lượng. Vì vậy phải dùng hệ thống bay hơi nhiều hiệu để tiết kiệm hơi nước.
+ Ta dùng hệ cô đặc bốc hơi chân không 5 hiệu. Dung dòch sau khi cô đặc ở nồi
này sẽ tiếp tục chảy qua nồi tiếp theo cho đến nồi cuối cùng. Hơi thứ sẽ được tận
dụng và đóng vai trò như là hơi đốt cho các nồi phía sau. Các hiệu đều làm việc
trong điều kiện chân không, độ chân không tăng dần từ hiệu 1 đến hiệu cuối. Ưu
điểm của bốc hơi ở điều kiện chân không là: nhiệt độ sôi của dung dòch đường
tương đối thấp, tránh được hiện tượng phân hủy và chuyển hóa đường, chất lượng
mật chè tốt.
+ Thiết bò để bốc hơi: ta dùng thiết bò cô đặc có ống tuần hoàn trung tâm.
6) Nấu đường:
- Mục đích: nhiệm vụ nấu đường là tách nước từ mật chè, đưa dung dòch đến quá
bão hòa. Sản phẩm nhận được sau khi nấu gọi là đường non gồm tinh thể đường
và mật cái. Quá trình nấu đường được thực hiện trong nồi nấu chân không để giảm
nhiệt độ sôi dung dòch, tránh hiện tượng caramen hóa và phân hủy đường. Nhiệt
độ nấu đường trong khoảng 70-800 C.
- Quá trình nấu đường:gồm 4 giai đoạn: cô đặc đầu, tạo mầm, nuôi tinh thể và
cô đặc cuối:
+ Cô đặc đầu: nhằm cô dung dòch đến nồng độ cần thiết để chuẩn bò cho sự tạo
tinh thể. Trong giai đoạn này, ta tiến hành cô ở độ chân không thấp nhất ( 600-620
mmHg) để giảm nhiệt độ sôi của dung dòch, thường nhiệt độ sôi là 60-65 0C.
+ Sự tạo mầm tinh thể: khi sirô được cô đặc đến khi độ quá bão hoà đạt yêu cầu,
ta sẽ tiến hành tạo mầm tinh thể. Để xác đònh thời điểm tạo mầm tinh thể, ta quan
sát dung dòch qua kính quan sát, do được cô đặc nên độ nhớt dung dòch tăng, sự sôi

giảm, các bọt khí chuyển động chậm, đồng thời các giọt mật rơi chậm trên kính và
để lại nhiều vết. Trong quá trình tạo mầm tinh thể, đường giống đóng vai trò quan
trọng. Khi nấu các loại đường, ta phải cho một lượng đường giống nhất đònh.
Trong các nồi nấu đường, các tinh thể giống không ngừng hấp thụ đường của mẫu
dòch để lớn lên. Vì vậy chất lượng của đường giống ảnh hưởng rất lớn đến chất
lượng và hiệu suất kết tinh của đường non.
+ Nuôi tinh thể:
o Cố đònh tinh thể: sau khi dung dòch đã có đủ số lượng tinh thể theo yêu cầu,
cần cố đònh các tinh thể, không cho tinh thể mới xuất hiện, không để cho tinh thể
bò hoà tan bớt. Để cố đònh tinh thể, người ta thường cho vào nồi nấu nước nóng có
Trang 14


Công nghệ sản xuất đường mía
nhiệt độ cao hơn nhiệt độ đường non trong nồi từ 3-5 0C để giảm độ quá bão hoà
xuống và để cho quá trình đối lưu được thực hiện dễ dàng.
o Nuôi tinh thể: sau khi cố đònh tinh thể, ta cần nuôi tinh thể để tinh thể lớn
nhanh chóng, có độ tinh khiết cao, đồng đều và cứng. Sự lớn lên của tinh thể gồm
2 quá trình song song: kết tinh đường làm giảm hệt số quá bão hòa, và bay hơi
nước làm tăng hệ số quá bão hoà. Do đó ta cho dòch sirô vào liên tục sao cho độ
quá bão hòa luôn được giữ cố đònh, nhờ đó sự truyền nhiệt, bay hơi và kết tinh
không bò đứt đoạn. Từ đó tốc độ kết tinh tăng, giảm sự tạo thành các tinh thể dại.
+ Cô đặc cuối: khi tinh thể đạt kích thước nhất đònh thì ngưng cho nguyên liệu
vào, ta tiếp tục cô đến nồng độ cho ra đường, tránh cô đặc nhanh vì có thể tạo
thành tinh thể dại. Nhiệt độ không được cao. Nồng độ đạt yêu cầu của từng loại
đường non: đường A là 92-94 0Bx, đường non B: 94-980Bx. Khi thấy hạt đường đã
chiếm hết không gian dành cho nó và mẫu dòch chỉ còn ít thì ta xả đường xuống
thùng trợ tinh.
- Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ kết tinh:
o Độ quá bão hòa: tốc độ kết tinh tỉ lệ thuận với độ quá bão hoà của dung dòch

đường.
o Độ nhớt: độ nhớt tăng thì tốc độ kết tinh giảm.
o Nhiệt độ: nhiệt độ tăng thì tốc độ kết tinh tăng. Nhưng nhiệt độ không được
tăng quá cao, vì nếu vậy sẽ làm giảm chất lượng đường.
o Độ tinh khiết của dung dòch: tăng thì tốc độ kết tinh tăng.
o Tinh thể có kích thước bé thì tổng diện tích bề mặt lớn, do đó lượng đường kết
tinh trong 1 đơn vò thời gian lớn.
- Biến đổi nhiên liệu:
o Chuyển hoá đường: pH acid và nhiệt độ nấu đường là điều kiện thích hợp cho
sự chuyển hóa đường saccaroza, do đó phải khống chế pH và ổn đònh nhiệt độ
thích hợp (pH =5,8-6,8; nhiệt độ= 60-650C)
o Phân hủy đường khử: trong quá trình kết tinh, đường khử phản ứng với acid
amin tạo chất màu và bò phân hủy thành các sản phẩm không lên men.
o Phản ứng của các chất không đường hữu cơ: một số acid hữu cơ kết tủa dưới
dạng muối canxi và magiê ( canxi oxalat, magiê aconita..); tinh bột, pectin kết tinh
cùng với saccaroze; phản ứng tạo caramen…
o Phản ứng của các chất không đường vô cơ: nồng độ chất không đường tăng
theo dung dòch, do đó đạt đến quá bão hòa và có khả năng kết tinh với saccaroze.
o Hiện tượng khó nấu: khi độ kiềm cao, độ nhớt cao, vì vậy mật bò dẻo khó kết
tinh, bốc hơi chậm….
- Thông số kỹ thuật :
Thể tích có ích của nồi: 120m3
Đường kính nồi: 2300 mm
Chiều cao nồi: 2600mm

Trang 15


Công nghệ sản xuất đường mía
Buồng gia nhiệt: Þ=2300mm, H=1000mm

Ống truyền nhiệt: 287 ống, Þ=91 hay 95 mm
Ống trung tâm: Þ400 mm, H= 950 mm
- Chế độ nấu đường: ta chọn chế độ nấu 3 hệ. Nguyên tắc đặt chế độ nấu 3 hệ:
+ Syrô từ nồi bốc hơi tiếp tục được cô đặc trong nồi nấu. Sau giai đoạn cô đặc
cuối, nó sẽ trở thành đường non. Sau khi ly tâm tách mật, tinh thể đường sẽ được
giữ lại gọi là đường non A và mật tách ra gọi là mật A.
+ Mật A còn chứa một tỷ lệ đường khá lớn có thể kết tinh được. Do vậy mật A
lại được nấu và thu được đường non B và mật B.
+ Đem mật B đi nấu tiếp thì ta sẽ được đường non C và mật C
+ Lượng mật càng đem nấu lại nhiều lần thì đường thu được càng ít và chất
lượng càng thấp
+ Mật cuối ( mật C) được coi như là đã rút kiệt đường và vì vậy không nấu tiếp
nữa. Mật C được đưa đến nhà máy để sản xuất các sản phẩm khác.
+ Sơ đồ nấu 3 hệ:
o Đường non A có thuần độ 80-85, được nấu hoàn toàn từ sirô. Giống đưa vào là
từ magma của nấu đường C.
o Đường non B được nấu hoàn toàn từ mật A và giống đưa vào cũng từ magma
C. Đường B có thể được hồ lại và làm giống cho nấu đường A.
o Đường C thường dẻo nên thường được hồ lại bằng nước lạnh thành magma và
được dùng làm giống.
Syrô

Nấu đường A

Nấ u đường B

Nấu đường C

Trợ tinh

Trợ tinh

Trợ tinh

Ly tâ m

Ly tâm

Ly tâ m

Đườ ng A

Đường B

Magma

Mật ró

Sơ đồ nấu đường 3 hệ
- Thiết bò: quá trình nấu đường thực hiện trong nồi nấu chân không loại ống
chùm.

Trang 16


Công nghệ sản xuất đường mía
7) Trợ tinh:
- Mục đích: đường non nấu giai đoạn cuối ở thể tích lớn( chiều cao đường non
lớn), nồng độ mẫu dòch cao, độ nhớt lớn cho nên sự đối lưu trong nồi không tốt.
Nếu muốn hoàn thành quá trình kết tinh trong nồi nấu thì phải trải qua một thời

gian dài mà hiệu quả cũng không cao, mặt khác tiêu tốn nhiều hơi đốt. Bởi vậy
sau khi nấu đường đến thể tích nhất đònh, nồng độ của mẫu dòch đạt đến giá trò
nhất đònh thì ta đưa đường non xuống thiết bò trợ tinh để thực hiện quá trình kết
tinh tiếp tục. Trong thiết bò trợ tinh người ta thao tác khống chế nồng độ và nhiệt
độ thích hợp khiến cho các tinh thể tiếp tục hấp thụ thành phần đường của mẫu
dòch làm giảm bớt thành phần đường trong mẫu dòch, tăng hiệu suất thu hồi đường.
- Nguyên lý trợ tinh: khống chế nồng độ và nhiệt độ để khống chế độ quá bão
hòa thích hợp, đồng thời duy trì một khoảng thời gian đầy đủ để thành phần đường
trong nước cốt không ngừng được hấp thụ lên bề mặt tinh thể đường. Nguyên lý
chủ yếu là khi nhiệt độ hạ thấp thì độ hòa tan của đường giảm làm cho độ quá bão
hòa tăng, cho nên khống chế được độ quá bão hòa của nước cốt, thực hiện tốt quá
trình kết tinh tiếp tục, làm cho các tinh thể lớn lên. Muốn lợi dụng khả năng kết
tinh quan trọng của đường non sau khi nấu thì phải khuấy động khối đường non
nhằm thay đổi liên tục vò trí tương quan của những phân tử mẫu dòch và tinh thể.
- Thông số kỹ thuật:
o Nhiệt độ: nhiệt độ thích hợp: 15-500C
o Tốc độ hạ nhiệt độ: 0,8-1 độ/h. Nhưng không nên làm nguội ngay và vội vã
khi đường non vừa xả xuống thùng trợ tinh. Thường để trợ tinh 1-2h trước khi cho
nước vào làm nguội và tránh nguy cơ sinh ra ngụy tinh.
o Lượng nước đưa vào phải thích hợp để duy trì, ổn đònh độ quá bão hoà của
đường non.
o Thời gian lưu: đường non A: 12 giờ; đường non B:24 giờ; đường non C: 72 giờ.
o Tốc độ cánh khuấy: đường non A,B: 0,5 vòng/phút; đường non C: 1-1,5
vòng/phút.
o Thể tích thùng trợ tinh: lớn hơn 15-20% so với thể tích đường. Không nên xả
đường non vừa nấu xong trộn chung với đường non đang làm nguội.
- Thiết bò: dùng thùng trợ tinh có cánh khuấy.
8) Ly tâm:
- Mục đích : Đây là giai đoạn tách tinh thể ra khỏi mật bằng lực ly tâm trong các
thùng quay với tốc độ cao. Sau khi ly tâm nhận được đường, mật nâu và mật trắng.

- Quá trình ly tâm tách mật:
+ Đường non A chứa 40% mật đường, đường non B chứa 50% mật đường, đường
non C chứa 60% mật đường.
+ Khi ly tâm, lượng mật giữa các tinh thể bò tách ra, lượng mật giảm dần và các
tinh thể di chuyển về phía thành mâm làm khoảng cách giữa các hạt tinh thể nhỏ
lại, sức cản mật tăng lên, khả năng tách mật giảm. Lúc đó mật đường còn dính

Trang 17


Công nghệ sản xuất đường mía
bên ngoài tinh thể, để khử hết lớp mật đó thường phải dùng lớp nước tưới vào bề
mặt lớp đường để rửa đường. Nước sẽ hoà tan một phần lớp đường ở bề mặt
ngoài, qua tác dụng của lực ly tâm nước chui qua mặt ngoài của các lớp tinh thể
thoát ra ngoài trở thành mật rửa ( mật trắng)
+ Khi rửa đường, nước rất khó phân bố đều và rất dễ đi theo đường có sức cản
nhỏ nhất. Do đó sau khi rửa nước, các hạt tinh thể tiếp tục dồn lại thì phải rửa
thêm hơi, sức dồn ép của hơi dễ đi qua các khe hở nhỏ, đồng thời hơi ngưng tụ
thành nước có thể rửa lại đường cát. Tùy theo yêu cầu về chất lượng đường cát mà
ta có chế độ rửa khác nhau, đường C ta thường không rửa, đường B tùy theo yêu
cầu sử dụng, đường A sử dụng nước và rửa hơi.
- Thông số kỹ thuật:
+ Đường non A: tốc độ máy ly tâm : 1000-1500 vòng/phút
+ Đường non B: tốc độ máy ly tâm : 2700 vòng /phút
+ Nhiệt độ nước rửa: 75-800C
+ Lượng nước sử dụng khoảng 2% so với khối lượng đường non, thời gian rửa từ
2-8 giây.
+ Hơi dùng là hơi bão hòa có áp suất 3-4 atm, lượng hơi dùng khoảng 2-3 % so
với khối lượng đường non.
- Thiết bò: máy ly tâm gián đoạn.

9) Sấy:
- Mục đích: đường cát lấy ra sau khi ly tâm có độ ẩm từ 0,8-1,5% vì chứa hàm
lượng nước cao, không thể đóng gói được ngay mà còn phải qua công đoạn sấy
khô, mục đích là làm cho đường được bóng sáng và đường khô không bò biến chất
khi bảo quản. Nếu đường không được làm khô, khi bảo quản dài ngày chất lượng
đường sẽ kém đi, đường bò vón cục, bò biến chất… Vì vậy đường phải được sấy
nhằm bảo quản lâu dài.
- Thông số kó thuật:
+ Nhiệt độ đường vào: 60-750C
+ Nhiệt độ đường ra : 38-400C
+ Nhiệt độ gió nóng vào là: 80-900C
+ Nhiệt độ gió lạnh vào là 20-250C
+ Nhiệt độ gió ra khỏi sấy là 450C
+ Độ ẩm đường vào: 1%
+ Độ ẩm đường ra: <0,04%
+ Độ mở van gió lạnh là: 100%
+ Độ mở van gió nóng : 35% .
+ Lượng hơi tiêu thụ: 250kg/giờ.
- Thiết bò sấy: ta dùng thiết bò sấy thùng quay. Thiết bò sấy được chia làm phần:
phần sấy khô và phần làm nguội. Ta sấy khô bằng cách thổi không khí nóng vào,
ta làm nguội bằng cách thổi không khí lạnh vào.

Trang 18


Công nghệ sản xuất đường mía
10)Hồi dung:
- Mục đích :Hoà tan đường A và nước ngọt tạo dung dòch đường có nồng độ
khoảng 60-65 0Bx
- Biến đổi :Đường A tinh thể hoà tan vào nước ,quá trình hoà tan được hỗ trợ

bằng nhiệt.
- Yêu cầu quá trình :
+ Dung dòch sau nấu có 60-65 0Bx
+ Nhiệt độ 68-720C
+ Độ màu nhỏ hơn 1000 ICUMSA
- Thiết bò :
+ Máy trộn :máng có vis tải để tải đường ,gia nhiệt và nhào trộn .Vỏ có hai lớp
gia nhiệt bằng nước nóng 800C
+ Thiết bò nấu đường :thiết bò hình trụ có cách khuấy có lớp vỏ , quá trình thực
hiện ở 700C
11)Gia vôi:
- Mục đích :Nâng pH của dung dòch đường lên 10.5-10.7 tạo điểm kết tủa
Protein, chuẩn bò cho giai đoạn cacbonat hoá
- Biến đổi:
+ pH dung dòch đường thay đổi
+ Trong dòch đường protein và một số chất khác kết tủa
- Thực hiện :
+Giai đoạn 1 : Làm nguội :Nhiệt độ nước đường sau nấu 700C nếu đưa đi gia vôi
sẽ dễ xảy ra sự phân huỷ đường ,tạo chất màu do đó trước gia vôi phải làm nguội
xuống 600C.
+ Thiết bò làm nguội là thiết bò ống chùm .
Nhiệt độ mía vào 75-800C
Nhiệt độ mía ra 55-600C
Làm nguội bằng nước
+Giai đoạn 2 :Gia vôi : thiết bò có cánh khuấy ,hình trụ dáy côn ,có hai ống
nhập liệu ,một ống xả sản phẩm.vôi sử dụng 100Be.
12)Cacbonat hoá :
- Mục đích :Nhằm tạo phản ứng giữa CO2 và Ca(OH)2 tạo kết tủa .Kết tủa này
làm sạch nước mía vì nó có khả năng hấp thu chất màu ,và các tạp chất khác .
- Tiến hành :

+ Sau gia vôi ,dòch đường được bơm vào bồn cacbonat 1A và 1B từ trên xuống .
Khí CO2 được đưa vào từ dưới lên ,trộn đều với dòch đường ở nhiệt độ 70 0C
,pH=9.2-9.3. Giai đoạn này kết tủa ở dạng keo chứa CaO và saccaroza,sau đó CO 2
tăng , độ kiềm giảm mạnh , kết tủa tạo thành dưới dạng tinh thể .
+ Từ bồn 1A và 1B dung dòch được đưa qua bồn hai xông CO2 lần hai , kết tủa
CaCO3 càng mạnh, lượng vôi được giảm tối đa .Quá trình thực hiện ở nhiệt độ
850C , pH=8.0-8.5
Trang 19


Công nghệ sản xuất đường mía
13)Lọc
- Mục đích : Lọai kết tủa , tạp chất trong dung dòch .
- Biến đổi : Kết tủa tạo ra trong quá trình trên được giữa lại trên vải lọc ,dòch
sau khi ra khỏi thiết bò có độ tinh sạch cao .
- Vận hành thiết bò : Sử dụng thiết bò lọc khung bản .Syrup cần lọc được bơm
vào ,dưới áp suất cao ,syrup qua vải lọc vào bên trong tấm . Khi muốn rửa bã ,
người ta rửa ngọt sau đó mở van nước theo chiều ngược với chiều vào của syrup ,
bã được đẩy ra ngoài .Thiết bò làm việc gián đoạn . Áp suất quá trình tối đa là
4kg/cm2, đối với máy lọc có thể tích 6m3.
14)Trao đổi ion:
- Mục đích:
+ Loại bỏ các ion mang màu còn lưu lại trong dung dòch đường .
- Biến đổi:
+ Công nghệ tẩy màu bằng trao đổi ion , theo Noel Deer các ion mang màu trong
nước đường phần lớn là các ion âm . Người ta dẫn nước đường qua các thiết bò
chứa nhựa trao đổi anion có chất nền là các polimer như polystyren hay
polyacrylic , trên mạch cao phân tử của chúng có gắn các phân tử Cl để trao đổi
các anion vô cơ khác trong dung dòch.
- Thông số kỹ thuật :

+ Loại nhựa có thể dùng là PA308 và A500PS . Đây là loại polyme được trùng
hợp từ styren và divinylbenzen , giới hạn chòu nhiệt độ là 600 0C
+ Phản ứng trao đổi ion : R+Cl +MS- R+S- + MCl
+ Phản ứng tái sinh : R+S- + NaCl
RCl + NaS
+ Nhiệt độ thích hợp cho phản ứng trao đổi ion là 600 0C
+ Ngoài cách dùng nhựa có thể dùng các muối, acid, kiềm.
- Thiết bò : Có thể dùng các thiết bò là các bồn hình trụ , đáy elip bên trong chứa
nhựa trao đổi
15) Nấu, kết tinh và ly tâm đường luyện :
Đường luyện được nấu qua ba hệ R1, R2 , R3 có thêm trợ tinh bằng chân không để
gia tăng hiệu suất kết tinh . Dung dòch đường sau bốc hơi (Bx=72) dùng để nấu
đường non luyện R1 , sau đó cho qua thiết bò trợ tinh chân không và qua ly tâm
gián đoạn ta được đường thành phẩm R1 (có độ màu < 17 ICU) và mật R01. Mật R01
dùng để nấu đường non R2 . Tương tự như trên , sau ly tâm ta được đường R2(có độ
màu < 30 ICU) và mật R02 . Mật R02 dùng để nấu R3 (nếu chất lượng tốt). Đường
non R3 được đưa qua trợ tinh chân không, ly tâm ta được thành phẩm R3 (có độ
màu <60 ICU) và mật R03 . Mật R03 được đưa về bồn syrup để nấu đường non A
16) Lọc chân không :
- Mục đích : Lấy triệt để lượng đường còn lại trong bã bùn sau thiết bò sàng rung
và lọc khung bản .
- Biến đổi : Chất khô trong bùn hoà tan vào nước rửa , và được hút chân không
để tận thu
Trang 20


Công nghệ sản xuất đường mía
- Thông số kỹ thuật :
• Nhiệt độ nước bùn lọc :85 – 90 0C
• Lượng nước tưới :100 – 150 % so với lượng bùn lọc , nhiệt độ 800C.

• Tốc độ quay : 0.15- 0.45 vòng /phút.
-Thiết bò : Hệ thống lọc chân không
+ Cấu tạo :
Thiết bò làm việc liên tục gồm một trống chia làm 24 khoang , quay quanh trục nằm
ngang được đặt chìm một phần trong máng chứa nước bùn .Bên trong được bối với
máy hút chân không . Diện tích đường tròn ngoại biên cũng chính là bề mặt lọc .Trên
bề mặt phủ một lớp lưới lọc . Bên trên bề mặt lọc có hệ thống phun nước nóng Mỗi
thùng có hệ thống dao cạo bùn và gạt bùn ra khỏi thiết bò
D. THIẾT BỊ :
1) Thiết bò xử lý mía trước khi ép:
a) Dao băm :

- Vai trò : + Nâng cao năng suất ép ,do san mái thành lớp dày đồng đều,mía
được kéo dễ vào máy ép .
+ Nâng cao hiệu suất ép do vỏ cứng bò phá vỡ,lực ép được phân bố đều.
- Cấu tạo : Gồm một trục to ,tiết diện hình sáu góc ,hai đầu nằm trên hai vòng
bi .Trên trục được gắn tay quay ,trên tay quay có gắn hai lưỡi dao đối xứng
nhau so với trục. Các tay quay cách nhau 60 0 Dao chặt gồm 72 lưỡi dao được
phân bố đều ở sáu mặt phẳng. các dao được chế tạo bằng thép đặc biệt
(55SCD8), có thể được tháo gỡ dễ dàng.
Dao băm được điều khiển bằng môtơ điện , hay tuabin hơi .
- Chiều quay của dao cùng với chiều quay của băng mía .
- Tốc độ quay của dao băm từ 500-700 vòng /phút .Tốc độ cao có thể làm gãy
dao .
- Dao băm 1 : làm nhiệm vụ san bằng , người ta lắp dao này với một khe hở
rộng, số lượng lưỡi dao ít .vận tốc quay 500 vòng /phút
b) Búa đập:

Trang 21

Công nghệ sản xuất đường mía

- Mục đích : phá vỡ cây mía ,làm mía vụn hơn ,thu nhỏ thể tích mía để máy
ép làm việc ổn đònh .
- Biến đổi : Khi vào búa đập nguyên liệu là ở dạng thớ dài và cơm mía,khi ra
khởi nguyên liệu ở dạng tế bào mềm hay là các cốt tuỷ bao gồm các sợi chỉ
dài tạo thành các tấm đệm lôi kéo khối này khi chúng đi vào vùng kéo của lô
che ép,.
- Cấu tạo:
+ Máy đập bằng búa xoay ,lắp thành hàng song song xung quanh trục quay
bằng thép ,đặt trong vỏ máy hình trụ mặt cắt ngang hình máng , Mía đi vào
ở cửa trên và ra ở cửa dưới . Búa đập quay với vận tốc 1200 vg/phút theo
chiều chuyển động của mía .
+Khi lắp một máy đánh tơi kiểu búa đập , tỷ lệ tế bào bò xé là 85%
2) Thiết bò ép mía:

Trang 22


Công nghệ sản xuất đường mía
- Dàn ép gồm năm che ép . Mỗi bộ gồm ba trục ép (trục trên ,trục trước ,trục
sau ). Bộ phận phụ trong quá trình ép : rãnh thoát nước ,bộ phận hồi lưu nước
mía, phễu tiếp mía băng tiếp mía trung gian .
- Để nâng cao năng lực ép, khả năng xé nát , người ta thiết kế rãnh trên các
trục ép .Răng phổ biến là răng tròn . Các che ép cuối thường có rãnh răng nhỏ
hơn các che ép đầu . Hiệu suất che càng cao, rãnh càng nhỏ. Nhưng để đồng
nhất hệ thống che ép người ta sử dụng một loại răng cho cả hệ thống .
- Phễu tiếp mía
+ Chiều dài phễu : Mía sau khi qua hai dao băm, búa đập sẽ còn một vài

cây mía nguyên sót dưới đáy băng tải. Do đó chiều dài của phễu hơn 2m
+ Chiều ngang của phễu :Băng tải mía , phễu , các lô che ép cùng một
chiều ngang
+ Độ nghiêng: tối thiểu 450
- Tốc độ che ép:
+ Tốc độ máy thường giảm dần từ trước đến sau .
+ Tốc độ trục ép không lớn quá 18 lần đường kính trục ép .
- Nếu tốc độ che ép cao thì hiệu suất giảm .
- Tốc độ che ép thường là 12-13 m/phút , có thể lên tới 15-16m/phút
- Các yếu tố ảnh hưởng đến công suất ép:
+Hàm lượng xơ mía : Khi phần xơ trong mía nhiều , lớp mía dày , năng
suất ép thấp xơ cứng thì khó ép.
+Tốc độ và kích thước trục ép:kích thước trục lớn ,tốc độ trục quay lớn thì
năng suất tăng
+Số lượng trục ép
+Quá trình xử lý mía
3) Thiết bò gia nhiệt :
Thiết bò gia nhiệt dạng vỏ ống có vỏ hình trụ tròn chứa một chùm ống, đầu của
mỗi ống được bắt vào mặt sàng và được chia thành nhiều cụm (khoang) bởi
các tấm ngăn . Trên phía 2 đầu của thiết bò có nắp hình elip để nước mía có
thể đổi chiều lưu chuyển nhằm tăng khả năng truyền nhiệt cho các thiết bò
bằng cách tăng thời gian lưu . Khí không ngưng phải được xả ra thường
xuyên ,ống khí không ngưng nên đặt ở đỉnh thiết bò. Nước ngưng được tháo ra
thường xuyên bằng hệ thống van tự xả .Vận tốc nước ngưng tụ < 1m/s . ng
dẫn hơi nước có đường kính thích hợp sao cho v< 30m/s

Trang 23


Công nghệ sản xuất đường mía

4) Thiết bò thông CO2 :

Hình : thiết bò gia nhiệt

Bên trong cột có nhồi đệm . Khí CO 2 sẽ được dẫn từ dưới lên , nước mía sẽ
được phun vào từ trên xuống.
5) Thiết bò lọc :
Ở đây dùng thiết bò lọc khung bản. Khung có cấu tạo hình vuông , bên trong
khung rỗng.Trên bề mặt bản có các rảnh đứng song song nhau va hai rãnh nằm
ngang ở hai đầu .Phía dưới rãnh nằm ngang thông với van tháo nước trong và
nước rửa. Giữa khung và bản có lớp vải. Để ép khung và bản người ta dùng
một đầu là tấm đáy cố đònh, còn đầu kia có thể dòch chuyển được nhờ tay
quay, mô tơ hoặc áp lực dầu

Trang 24


Công nghệ sản xuất đường mía

6) Thiết bò thông SO2 :

Hình: thiết bò lọc khung bản

Hình: thiết bò thông SO2
Sử dụng tháp xông , thân hình trụ bên trong có lắp các tấm ngăn . Nước mía đi
vào đỉnh nhờ bộ phận phun bằng vòi hoa sen . Các tấm ngăn có đục lỗ nên
nước mía được phân bố đều trong thiết bò . Khí SO 2 đi từ dưới lên ngược chiều
với nước mía có tác dụng làm tăng hiệu quả hấp thụ khí SO 2 . Nước mía đã
thông SO2 được tháo ra ở đáy tháp. Đỉnh tháp có lắp bộ phân giảm áp để thực

hiện chân không và do đó khí SO 2 được hút vào tháp . Do thiết bò làm việc ở
điều kiện chân không nên tránh được hiện tượng rò khí . Mặt khác mực nước
mía trong tháp thấp nên tránh được hiện tượng tràn bọt

Trang 25