Thiết kế nhà máy sản xuất tinh bột sắn năng suất 40000 tấn nguyên liệu/năm

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

1

GVHD:Th.S NGUYỄN THỊ LÊ THOA

LỜI MỞ ĐẦU
Sắn là loại cây hoa màu mang lại hiệu quả kinh tế cao ở nhiều nước trên thế giới. Nó
được du nhập vào Việt Nam vào giữa thế kỷ 18 và sớm thích ứng với điều kiện khí hậu,
thổ nhưỡng nơi đây. Sắn được trồng chủ yếu ở vùng trung du và miền núi. Hiện nay, ở
nước ta, sắn được sử dụng chủ yếu làm nguyên liệu sản xuất tinh bột sắn. Cây sắn đã
chuyển đổi vai trò từ cây lương thực thực phẩm thành cây công nghiệp. Trồng 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.
Nhờ áp dụng nhiều giống mới có năng suất cao và có hàm lượng bột lớn như giống
KM60, KM94,… Trong những năm gần đây, năng lực sản xuất và biến sắn của Việt Nam
đã có bước tiến bộ đáng kể.
Sắn và sản phẩm từ sắn là mặt hàng tăng trưởng nóng trong những năm qua và phụ
thuộc vào nhu cầu nhập khẩu của các nước, do vậy, nghề trồng sắn rất dễ bị tác động nếu
các thị trường giảm nhu cầu nhập khẩu. Việc đa dạng hóa thị trường xuất khẩu sẽ góp
phần hạn chế sự phụ thuộc vào thị trường truyền thống, có thể dẫn đến tình trạng các
doanh nghiệp Việt Nam bị ép giá. Và mở ra nhiều hướng đi mới cho việc sản xuất sắn ở
Việt Nam. Một trong những hướng đi đó là sản xuất tinh bột sắn xuất khẩu.
Nguồn tinh bột sản xuất ra được ứng dụng rộng rãi trong ngành thực phẩm và dược
phẩm như: sản xuất bột ngọt, mì ăn liền, sản xuất bánh kẹo, là nguyên liệu đường hóa
dịch mantose, glucose, fructose và một số chất làm ngọt khác. Khi được hồ hóa tinh bột
sắn có khả năng tạo dẻo, dính, trong, và quánh nên được sử dụng làm kẹo dính và phụ gia
sản xuất các loại thuốc viên.
Với khả năng cung cấp nguyên liệu và tính ứng dụng cao của củ sắn, nhiều nhà máy
sản xuất tinh bột sắn đã được xây dựng và đi vào ổn định sản xuất ở cả 3 miền bắc, trung,
nam. Với những kiến thức đã được học cộng với những kiến thức thực tế, tôi đã lựa chọn

đề tài “ Thiết kế nhà máy sản xuất tinh bột sắn năng suất 40000 tấn nguyên liệu/
năm.”
THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT TINH BỘT SẮN


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

2

GVHD:Th.S NGUYỄN THỊ LÊ THOA

Chương 1

LẬP LUẬN KINH TẾ - KỸ THUẬT

1.1 Sự cần thiết phải đầu tư
Trong chiến lược toàn cầu cây sắn đang được tôn vinh là một trong những loại cây
lương thực dễ dàng thích hợp với những vùng đất cằn cỗi và là loại cây công nghiệp triển
vọng có khả năng cạnh tranh cao với nhiều loại cây công nghiệp khác. Ở nước ta cây sắn
đã chuyển đổi nhanh chóng vai trò từ cây lương thực truyền thống sang cây công nghiệp,
sự hội nhập đã mở rộng thị trường sắn tạo nên những cơ hội chế biến tinh bột, tinh bột
biến tính bằng hóa chất và enzyme,… góp phần vào sự phát triển kinh tế đất nước. Chính
vì thế việc xây dựng nhà máy sản xuất tinh bột sắn ở nước ta là việc cần thiết.
1.2
Lựa chọn địa điểm xây dựng.
Thiết kế nhà máy dự kiến sẽ đặt nhà máy tại khu công nghiệp Phú Bài mở rộng
thuộc huyện Hương Thủy, tỉnh Thừa Thiên Huế.
Với KCN Phú Bài có tổng diện tích 818 ha, nằm cách trung tâm thành phố Huế
khoảng 15 km, cạnh sân bay Phú Bài, nằm dọc theo tuyến Quốc lộ 1A và đường sắt Bắc –
Nam; cách cảng biển Chân Mây 40 km về phía Nam, cảng biển Thuận An 15 km về phía

Bắc [16].
Tình hình khí hậu tại tỉnh Thừa Thiên Huế [12].
- Nhiệt độ trung bình năm: 25 0C
- Lượng mưa trung bình năm: 2500 mm/ năm
- Độ ẩm trung bình năm: 85 – 86 %
- Hướng gió chính: Đông Nam
1.3. Nguồn nguyên liệu [16]
Nhà máy được đặt tại khu công nghiệp Phú Bài, tỉnh Thừa Thiên Huế. Đây có thể
nói là trung tâm của các nguồn nguyên liệu như huyện A Lưới, Phong Điền, Nam Đông,
Hương Trà, Phú Lộc, ngoài ra có thể nhập nguồn nguyên liệu từ tỉnh Quảng Trị, tỉnh
Quảng Bình, Quảng Nam,…vv.

THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT TINH BỘT SẮN


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

3

GVHD:Th.S NGUYỄN THỊ LÊ THOA

Nguyên liệu cho nhà máy là củ sắn tươi nên rất dễ dàng cho việc thu mua, đặc biệt
nó lại thích hợp cho việc trồng với những vùng đất cằn cỗi trải dọc vùng duyên hải miền
Trung, nên nguồn nguyên liệu rất dồi dào.
1.4. Nguồn điện
Nguồn điện được lấy từ trạm 110 KV Phú Bài, công suất 1 x25 MVA. Trạm chủ yếu
cung cấp điện cho các phụ tải của khu công nghiệp Phú Bài. Xây dựng khu biến áp cung
cấp điện cho nhà máy.
1.5. Nguồn cấp và thoát nước
Nước là một trong những nguyên liệu cần thiết của nhà máy. Nước dùng cho nhiều

mục đích khác nhau như: chế biến, vệ sinh thiết bị và dùng cho sinh hoạt. Nước sử dụng
phải đạt các chỉ tiêu về chỉ số coli, độ cứng, nhiệt độ, hỗn hợp vô cơ, hữu cơ trong nước.
Nhà máy sử dụng nước từ nhà máy nước của khu công nghiệp. Ngoài ra nguồn nước
còn được lấy từ các giếng khoan và được xử lý đạt yêu cầu của nước thủy cục.
Nhà máy sản xuất tinh bột sắn là một trong những nhà máy có lượng nước thải
nhiều, vì vậy vấn đề xử lý nức thải, thoát nước rất quan trọng. Do nước thải chứa nhiều
chất chất hữa cơ dễ phân giải, nó là môi trường dinh dưỡng thuận lợi cho vi sinh vật sống
và phát triển, chúng gây mùi hôi thối rất khó chịu. Nước thải được xử lý một cách khoa
học, tránh gây ô nhiễm cho khu vực xung quanh [13].
1.6. Nguồn nhân lực
Nguồn nhân lực ở tỉnh Thừa Thiên Huế rất phong phú như nhân lực từ lao động phổ
thông, kỹ sư, cử nhân… sẽ đáp ứng được những yêu cầu của nhà máy.
Việc thiết kế nhà máy không những làm tăng trưởng kinh tế mà còn giảm thiểu sự
thất nghiệp cho người dân, tạo công ăn việc làm cho người dân.
1.7. Sự hợp tác hóa
Sự hợp tác hóa cũng góp phần quan trọng cho sự tồn vong của nhà máy, làm tăng lợi
nhuận, giảm giá thành sản phẩm, làm giảm thời gian sử dụng vốn đầu tư. Sự hợp tác hóa
bằng cách sử dụng chung công trình điện nước, giao thông, bán chế phẩm nhà máy này
làm nguyên liệu cho nhà máy khác…
THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT TINH BỘT SẮN


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

4

GVHD:Th.S NGUYỄN THỊ LÊ THOA

Sau dây chuyền công nghệ, ngoài sản phẩm tinh bột sắn ra thì còn có bã sắn, phế
phẩm này sẽ bán cho nhà máy chế biến thức ăn gia súc để làm nguyên liệu. Sự hợp tác

hóa này sẽ giúp tiêu thụ được bã sắn – một phế phẩm không cần cho nhà máy nhưng lại
giúp tăng hiệu quả kinh tế, tránh gây ô nhiễm môi trường.
1.8. Giao thông vận tải
Khu công nghiệp Phú bài nằm cách trung tâm thành phố Huế khoảng 15 km, cạnh
sân bay Phú Bài, nằm dọc theo tuyến Quốc lộ 1A và đường sắt Bắc – Nam, cách cảng
biển Chân Mây 40 km về phía Nam, cảng biển Thuận An 15 km về phía Bắc. Cho nên rất
thuận lợi cho giao thông vận tải.
1.9. Thị trường tiêu thụ sản phẩm
Sản phẩm của nhà máy sẽ bán cho các nhà máy xí nghiệp sản xuất bánh kẹo, bột
ngọt,… ở trong nước hoặc xuất khẩu ra nước ngoài.
Kết luận: Từ các phân tích trên cho thấy việc xây dựng nhà máy tinh bột sắn năng
xuất 40000 tấn nguyên liệu / năm tại địa điểm đã chọn là thích hợp và cần thiết.

Chương 2

TỔNG QUAN

THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT TINH BỘT SẮN


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

2.1

5

GVHD:Th.S NGUYỄN THỊ LÊ THOA

Tình hình sản xuất và tiêu thụ sắn ở Việt Nam [14].
Ở Việt Nam, sắn là cây lương thực quan trọng đứng hàng thứ ba sau lúa và ngô. Cây

sắn hiện nay đã chuyển đổi vai trò từ cây lương, thực thực phẩm thành cây công nghiệp
hàng hóa có lợi thế cạnh tranh cao. Sản xuất 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.Hiện nay nhiều nông dân Việt Nam đã tích cực áp dụng giống và tiến bộ
kỹ thuật mới vào sản xuất.
Số liệu thống kê cũng cho biết, diện tích trồng sắn của cả nước có 560 nghìn ha, với
tổng sản lượng đạt gần 9,4 triệu tấn. 30% sản lượng thu được phục vụ nhu cầu tiêu dùng
trong nước làm lương thực, chế biến thức ăn chăn nuôi, công nghiệp dược phẩm, làm
nguyên liệu sản xuất xăng sinh học, cồn công nghiệp, v.v... 70% được xuất khẩu dưới
dạng tinh bột hoặc sắn lát khô.
Nhiều nhà máy chế biến sắn ở trong nước cũng được xây dựng. Trên phạm vi 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 và 6 nhà máy chế biến nhiên liệu sinh học (ethanol)
đang được triển khai, tạo thuận lợi cho sản xuất sắn. Các nhà máy này có địa điểm xây
dựng trải rộng trên toàn quốc, thuận lợi cho việc thu mua nguyên liệu và giảm chi phí vận
chuyển. Ngòai ra, còn có trên 4000 cơ sở chế biến sắn lát, tinh bột sắn thủ công có công
suất dưới 10 tấn củ tươi/ngày nằm rải rác ở hầu hết các tỉnh trồng sắn, chủ yếu ở các tỉnh
phía Nam như Tây Ninh, Đồng Nai.
Sản phẩm sắn Việt Nam có nhu cầu cao đối với thị trường xuất khẩu và tiêu thụ nội
địa. Việt Nam hiện sản xuất mỗi năm gần 10 triệu tấn sắn củ tươi, trong đó khoảng 70%
dành cho xuất khẩu và 30% cho tiêu thụ trong nước. Việt Nam hiện đã trở thành nước
xuất khẩu tinh bột sắn đứng thứ hai trên thế giới sau Thái Lan.

THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT TINH BỘT SẮN


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

6

GVHD:Th.S NGUYỄN THỊ LÊ THOA

Trong các loại cây lương thực, sắn là cây trồng cho nguồn nguyên liệu có khả năng
chế biến sản phẩm vào loại phong phú nhất. Sản phẩm từ cây sắn được sử dụng nhiều
trong lĩnh vực kinh tế đời sống.
2.2

Đặc điểm của cây sắn, cấu tạo và thành phần hóa học của củ sắn.

2.2.1

Đặc điểm của cây sắn [10].

Cây sắn hay còn gọi là cây khoai mì là cây lương thực ưa ấm nên được trồng nhiều ở
những nước có khí hậu nhiệt đới, có tên khoa học là Manihơt esculenta Crantza.
Sắn có nhiều loại khác nhau về màu sắc, thân cây, lá, vỏ củ, thịt củ. Tuy nhiên, trong
công nghiệp sản xuất tinh bột người ta phân sắn thành hai loại sắn đắng và sắn ngọt.
-

Sắn đắng: cho năng suất cao, củ to, hàm lượng tinh bột trong củ cao, có nhiều
nhựa củ, hàm lượng cyanhydric cao, ăn tươi bị ngộ độc.

-

Sắn ngọt: gồm tất cả các loại sắn có hàm lượng cyanhydric thấp, loại sắn này có
hàm lượng tinh bột thấp, ăn tươi không bị ngộ độc.

Hiện nay, loại sắn đang trồng chủ yếu là loại sắn đắng và các giống sắn này cho năng
suất và hàm lượng tinh bột tương đối cao.
2.2.2 Cấu tạo của củ sắn [10].

Hình 2.1 Cấu tạo của củ sắn [10]
Củ sắn thường thuôn dài ở hai đầu, tùy theo tính chất đất và điều kiện trồng mà kích
thước của củ dao động trong khoảng:
Chiều dài từ 0,1- 0,5m
THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT TINH BỘT SẮN


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

7

GVHD:Th.S NGUYỄN THỊ LÊ THOA

Đường kính củ từ 2 - 8cm
Củ thường có 4 phần chính gồm: vỏ gỗ, vỏ củ, thịt củ và lõi.

Hình 2.2 Cấu tạo mặt cắt ngang của củ sắn [10]
a. Vỏ gỗ.
- Chiếm 0,5 – 3% khối lượng củ. Gồm các tế bào có cấu tạo từ cellulose và
hemicellulose, hầu như không có tinh bột.
- Vỏ gỗ là lớp ngoài cùng, sần sùi, màu nâu thẫm, chứa các sắc tố đặc trưng
- Có tác dụng giữ cho củ rất bền, không bị tác động cơ học bên ngoài.
b. Vỏ củ.
-

Dày hơn vỏ gỗ, chiếm khoảng 8 – 15% trọng lượng củ.

Gồm các tế bào được cấu tạo bởi cellulose và bên trong là hạt tinh bột (5 – 8%),

-

chất chứa Nitơ và dịch bào (nhựa) có ảnh hưởng tới màu của tinh bột khi chế biến.
Giữa các lớp vỏ là mạng lưới ống dẫn nhựa củ, trong mủ có nhiều tanin, enzyme

và các sắc tố.
c. Thịt củ.
-

Là thành phần chủ yếu của củ.

-

Gồm các tế bào nhũ mô: vỏ tế bào là cellulose, pentozan; bên trong là hạt tinh bột,
nguyên sinh chất, các glucid hòa tan và nhiều chất vi lượng khác. Phân bố hàm

THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT TINH BỘT SẮN


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

8

GVHD:Th.S NGUYỄN THỊ LÊ THOA

lượng tinh bột trong thịt củ giảm dần từ phần thịt củ sát vỏ đến lõi.
-

Ngoài các lớp tế bào nhũ mô còn có các tế bào thành cứng không chứa tinh bột
(cấu tạo từ cellulose) cứng như gỗ gọi là xơ. Loại tế bào này thường thấy ở đầu
cuống của củ sắn già và những củ biến dạng trong quá trình phát triển.

d. Lõi.
-

Thường ở tâm dọc suốt từ cuống tới đuôi củ, ở cuống to nhất rồi nhỏ dần tới đuôi
củ.

-

Chiếm 0,3% - 1% trọng lượng toàn củ, có thành phần chủ yếu là cellulose và
hemicellulose.

-

Sắn có lõi lớn và nhiều xơ sẽ ảnh hưởng đến hiệu suất và năng suất nghiền khi chế
biến.

-

Ngoài các thành phần trên, củ sắn còn cuống và rễ đuôi. Các thành phần này có
cấu tạo chủ yếu là là cellulose nên gây khó khăn trong chế biến.

2.2.3

Thành phần hóa học của củ sắn.

Thành phần hóa học của củ sắn dao động trong một khoảng khá rộng, phụ thuộc vào:

giống, tính chất của đất,điều kiện phát triển của cây, thời gian thu hoạch (đây là yếu tố
quan trọng ảnh hưởng đến hàm lượng tinh bột có trong củ).
Bảng 2.1 Tỷ lệ %(theo khối lượng) các thành phần có trong củ sắn [14]
STT
1
2
3
4
5
6
7

Thành phần
Nước
Tinh bột
Protid
Lipit
Cellulose
Đường
Tro

Tỷ lệ %
70,25
21,45
1,12
0,4
1,11
5,13
0,54

Trong củ sắn , hàm lượng các axit amin không được cân đối, thừa arginin nhưng lại
thiếu các acid amin chứa lưu huỳnh.Cũng như phần lớn các loại hạt và củ, thành phần
chính của củ sắn là tinh bột . Ngoài ra, trong sắn còn có các chất: đạm, muối khoáng, lipit,
THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT TINH BỘT SẮN


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

9

GVHD:Th.S NGUYỄN THỊ LÊ THOA

xơ và một số vitamin B1, B2.
a. Nước.
Lượng ẩm trong củ khoai mì tươi rất cao, chiếm khoảng 70% khối lượng toàn củ.
Lượng ẩm cao khiến cho việc bảo quản củ tươi rất khó khăn. Vì vậy ta phải đề ra chế độ
bảo quản củ hợp lí tùy từng điều kiện cụ thể.
b. Glucid.
 Tinh bột
Là thành phần quan trọng của củ sắn, nó quyết định giá trị sử dụng của chúng.
Tinh bột gồm hai thành phần:
– Amylose: 15 – 25%.
– Amylopectin: 75 – 85%.
Tỉ lệ Amylopectin: Amylose trong tinh bột sắn cao (80:20) nên gel tinh bột có độ
nhớt, độ kết dính cao và khả năng gel bị thoái hóa thấp.
Khi hạt tinh bột sắn bị vỡ, có thể quan sát được các rãnh tạo cấu trúc xốp của hạt. Các
rãnh vô định hình kéo dài từ bề mặt tới tâm của hạt tạo thành các lỗ xốp. Chính các lỗ xốp
này giúp nước thâm nhập vào giúp trương nở tinh bột, phá vỡ các liên kết hidro giữa các
phân tử trong cấu trúc tinh thể, tạo điều kiện cho tác dụng phân hủy của enzyme. Tinh bột
sắn có cấu trúc hạt tương đối xốp, liên kết giữa các phân tử trong cấu trúc tinh thể yếu, vì

vậy nó dễ bị phân hủy bởi các tác nhân như acid và enzyme hơn so với các loại tinh bột
khác như bắp, gạo.
Nhiệt độ hồ hóa tinh bột sắn trong khoảng 58,5-70 0C so với 56-660C ở khoai tây và
62-720C ở tinh bột bắp. Việc tạo ra các dẫn xuất của tinh bột nhờ liên kết ngang hay việc
thêm các chất có hoạt tính bề mặt có thể thay đổi nhiệt độ hồ hóa. Nhiệt độ hồ hóa cũng
ảnh hưởng đến chất lượng nấu của tinh bột, nhiệt độ hồ hóa thấp thường làm chất lượng
nấu thấp do tin bột dễ bị phá vỡ.
Độ nở và độ hòa tan của tinh bột cũng là tính chất quan trọng và cũng rất khác nhau
giữa các dạng tinh bột. Tính chất này của tinh bột sắn phụ thuộc rất nhiều vào giống , điều
THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT TINH BỘT SẮN


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

10 GVHD:Th.S NGUYỄN THỊ LÊ THOA

kiện môi trường sống, thời điểm thu hoạch nhưng lại không liên quan đến kích thước hạt
hay trọng lượng phân tử tinh bột.
Cấu trúc gel của tinh bột sắn có độ bền cao hơn so với nhiều loại ngũ cốc khác nên
được ứng dụng nhiều trong công nghiệp thực phẩm, đặc biệt với những sản phẩm phải
bảo quản trong thời gian dài.
Hàm lượng tinh bột trong củ sắn phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: Điều kiện khí hậu,
giống, thời gian thu hoạch, bảo quản…nhưng quan trọng nhất vẫn là thời gian thu hoạch.
Chẳng hạn như: Sắn 6 tháng thì thu hoạch khoảng từ tháng 10 – 11 là tốt nhất( thời gian
thu hoạch phụ thuộc vào giống sắn) sẽ cho năng suất và hàm lượng tinh bột cao nhất. Nếu
thu hoạch sớm thì năng suất củ thấp, lượng tinh bột ít, lượng chất hòa tan cao.Còn nếu thu
hoạch trễ quá thì hàm lượng tinh bột sẽ giảm, thành phần xơ tăng, một phần tinh bột thủy
phân thành đường để nuôi mầm non.
Tinh bột sắn có một số tính chất đặc trưng rất có lợi khi sử dụng chúng làm nguyên
liệu trong chế biến thực phẩm như:

-

Tinh bột sắn không có mùi nên rất thuận tiện khi sử dụng chúng cùng với các

-

thành phần có mùi trong thực phẩm.
Tinh bột sắn trong nước sau khi được gia nhiệt sẽ tạo thành sản phẩm có dạng sệt
trong suốt nên rất thuận tiện trong việc sử dụng cùng với các tác nhân tạo màu

-

khác.
Tỉ lệ amylopectin: Amylose trong tinh bột sắn cao (80:20) nên gel tinh bột có độ
nhớt, độ kết dính cao và khả năng gel bị thoái hóa thấp.

THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT TINH BỘT SẮN


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

11 GVHD:Th.S NGUYỄN THỊ LÊ THOA



Đư
ờn
g

-

Đường trong củ sắn chủ yếu là glucoza và một ít maltoza, saccaroza. Sắn càng

già thì hàm lượng đường càng giảm.
- Trong chế biến, đường hoà tan trong nước được thải ra trong nước dịch.
 Cellulose
- Cellulose trong củ sắn có hàm lượng không nhiều, chủ yếu tập trung ở phần cùi
sắn và lớp vỏ gỗ và lõi sắn.
c. Lipit.
- Sắn là loại cây lương thực nghèo chất béo, hàm lượng chất béo trong củ sắn rất
thấp.
d. Protid.
- Protid là thanh phần chưa được nghiên cứu kỹ, tuy nhiên vì hàm lượng thấp nên
-

cũng ít ảnh hưởng tới quy trình công nghệ.
Trong củ sắn, hàm lượng acid amine không được cân đối: Thừa arginine nhưng
lại thiếu các acid amine chứa lưu huỳnh.
Bảng 2.2 Hàm lượng các acid amine có trong củ sắn [6]
Acid amine
Lysine
Methionine

THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT TINH BỘT SẮN

Hàm lượng (mg/100g protid)
30
13

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

12 GVHD:Th.S NGUYỄN THỊ LÊ THOA

Tryptophan
Phenylalanine
Threonine
Valine
Leucine
Isoleucine
Arginine
Histidine

3
33
23
21
30
20
40
13

e. Vitamin
- Vitamin trong củ sắn chủ yếu thuộc nhóm B. Trong đó vitamin B1 có khoảng
0,03mg, vitamin B2 : 0,03mg, vitamin PP : 0,06% .
2.2.4. Các hợp chất khác [11]
Ngoài những chất dinh dưỡng trên, trong củ sắn còn có chứa các độc tố. tanin, sắc
tố và các hệ enzime phức tạp. Đây là những chất gây ảnh hưởng xấu đến chất lượng tinh
bột sau này (chủ yếu là về màu sắc).
a. Độc tố

Trong củ sắn HCN tồn tại dưới dạng cyanogenic glucoside gồm 2 loại linamarin và
lotaustralin.
-

Linamarin có công thức phân tử C10H17O6N.
Độc tố này được phất hiện lần đầu bởi Peckolt và được gọi là manihotoxin.
Dưới tác dụng của dung dịch vị có chứa HCl hoặc men tiêu hóa, chất này bị
phân hủy và giải phóng ra acid cyanhydric là chất độc đối với người.

C10H17O6N

+

H2O

(Linamarin)
-

C6H12O6
(Glucose)

+ (CH3)2 O
(Aceton)

+

HCN

Axid Hydrocyanic

Lotaustralin có công thức phân tử là C11H9O6N :

Tùy theo giống sắn, điều kiện đất đai, chế độ canh tác và thời gian thu hoạch mà hàm
lượng HCN có khác nhau.

THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT TINH BỘT SẮN


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

13 GVHD:Th.S NGUYỄN THỊ LÊ THOA

Sự phân bố chất độc trong củ sắn không đều: cuống củ chứa nhiều độc hơn ở giữa củ,
lớp vỏ thịt chứa nhiều HCN hơn cả, kế đến là lõi sắn, phần thịt sắn có chứa chất độc ít
hơn.
Các glucoside này hòa tan tốt trong nước nên trong quá trình sản xuất tinh bột độc tố
sẽ theo nước dịch thải ra ngoài. Vì vậy sắn đắng có hàm lượng độc tố cao nhưng sản
phẩm tinh bột từ sắn vẫn có thể dùng làm thực phẩm.
Do các glucoside này tập trung nhiều ở vỏ củ do đó khi chế biến nên tách dịch bào
nhanh để không ảnh hưởng đến màu sắc của tinh bột sau này vì HCN sẽ tác dụng với Fe
cho ra muối Cyanate sắt có màu xám đen.
b. Enzime
Các enzyme trong sắn tới nay chưa được nghiên cứu kỹ. Người ta cho rằng trong số
Các enzyme có trong củ sắn thì hệ enzyme polyphenoloxydase là enzyme có ảnh hưởng
lớn đến chất lượng sắn trong quá trình bảo quản và chế biến.
Khi đào củ lên thì các enzyme này có điều kiện để hoạt động mạnh, khi đó enzyme
polyphenoloxydase sẽ xúc tác quá trình oxy hóa polyphenol tạo octorinon sau đó tổng
hợp các chất không có bản chất phenol (các axid amine) tạo ra các sản phẩm có màu.
Trong nhóm enzyme polyphenoloxydase có những enzyme oxy hóa các monophenol
mà điển hình là tyrosinase xúc tác sự oxy hóa acid amin tyrosine tạo ra quinon tương ứng.

Các quinon sau một loạt chuyển hóa sinh ra sắc tố màu xám đen gọi là melanin. Đây là
một trong những nguyên nhân làm cho thịt sắn có màu đen (dân gian gọi là chảy nhựa).

THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT TINH BỘT SẮN


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Hình 2.4:

14 GVHD:Th.S NGUYỄN THỊ LÊ THOA

Cơ chế tạo thành melanine từ tyrosine với sự xúc tác của
enzyme tyrosinase [6]

c.

Polyphenol

Hợp chất polyphenol trong sắn 0,1-0,3% hợp chất này rất dễ chuyển màu do Enzyme
Polyphenoloxydaza tạo nên quá trình oxy hoá tạo nên hợp chất Prohafon rất bền tối màu
nên sắn bóc vỏ mà không có biện pháp kỹ thuật thích hợp thì bao giờ cũng có màu đen.
Các polyphenol bị oxy hoá biến màu sinh hiện tượng chảy nhựa và còn hạn chế tốc độ
thoát nước của sắn khi làm khô. Khi chế biến các hợp chất polyphenol này còn có tác
dụng với Fe tạo thành hợp chất có màu xám đen. Hợp chất này cùng với Prohafen đều ảnh
hưởng đến màu sắc của tinh bột nếu như trong chế biến không tách dịch bào nhanh.

THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT TINH BỘT SẮN

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

15 GVHD:Th.S NGUYỄN THỊ LÊ THOA

d. Tanin
- Hàm lượng tanin trong sắn ít nhưng sản phẩm oxy hóa của tanin là chất flobafen có
-

màu đen khó tẩy.
Ngoài các phản ứng giữa tanin với sắt tạo tanat sắt có màu đen cũng khó tẩy.

2.3

Vấn đề bảo quản củ sắn

Trong quá trình bảo quản, sắn tươi thường nhiễm bệnh thối khô và thối ướt do nấm và
vi khuẩn gây nên nhất là đối với những củ bị tróc vỏ và dập nát.
Một số phương pháp bảo quản khoai mì tươi:
-

Bảo quản trong hầm kín: Mục đích của việc bảo quản trong hầm kín là hạn

chế sự hoạt động của các enzyme oxy hóa, một trong những nguyên nhân làm hư
hỏng củ. Yêu cầu hầm phải kín hoàn toàn, phải có mái che để tránh nước chảy vào.
- Bảo quản bằng cách phủ cát khô: Chọn củ có kích thước đều, không bị dập
nát xếp thành luống cao 0,5-0,6. Rộng 1,2-1,5, chiều dài khoảng 4m, sau đó phủ
đều cát lên, chiều dày lớp cát ít nhất là 20cm.
- Bảo quản bằng cách nhúng hoặc phun dung dịch nước vôi 0,5%, sau đó
dùng trấu hoặc cát phủ kín đống khoai mì, bảo quản theo phương pháp này có thể
bảo quản trong 15 – 25 ngày.

- Sắn mua về không được để quá 48h sau thu hoạch. Ta nên chọn chế độ
mua thích hợp để có thể chế biến trong vòng 24h nhằm tránh trường hợp hư hỏng
và giảm chất lượng tinh bột của củ.
2.4

Tiêu chuẩn chất lượng tinh bột sắn [30]

2.4.1 Tiêu chuẩn chung
Tinh bột sắn ăn được phải:
-

An toàn và phù hợp cho người sử dụng
Không có mùi vị khác thường và côn trùng gây hại
Không bị nhiễm bẩn

2.4.2 Tiêu chuẩn cụ thể
a. Chỉ tiêu vật lý
Kích thước hạt: Đối với bột mịn thì hơn 90% qua lỗ rây 0,6mm, với bột thô hơn 90%
qua lỗ rây 1,2mm.
THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT TINH BỘT SẮN


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

16 GVHD:Th.S NGUYỄN THỊ LÊ THOA

b. Chỉ tiêu hóa lý
- Hàm lượng ẩm: 12 - 13%.
- Hàm lượng acid HCN < 10 mg/kg.
- Hàm lượng kim loại nặng: Không có.

- Hàm lượng xơ < 2%
- Hàm lượng tro < 3%.
c. Chỉ tiêu vi sinh
- Vi sinh vật gây bệnh: không có
- Côn trùng gây hại: không có
d. Chỉ tiêu cảm quan
- Bột màu trắng khô và mịn.
- Không có mùi vị khác thường
- Không bị nhiễm bẩn
2.5

Ứng dụng của tinh bột sắn
Tinh bột nói chung và tinh bột sắn nói riêng có rât nhiều ứng dụng trong các nghành

sản xuất khác nhau. Điểm đáng chú ý, tinh bột sắn được dùng rất phổ biến và thông dụng
trong nhiều loại bánh kẹo, phụ gia thực phẩm, mì ăn liền với các công thức phối trộn
phong phú và đa dạng.
2.5.1

Ứng dụng của tinh bột sắn trong ngành sản xuất thực phẩm

a. Các loại bánh, kẹo
- Tinh bột được sử dụng là một trong những nguồn nguyên liệu chính để sản xuất
các loại bánh. Ngoài việc giảm giá thành sản xuất, tinh bột còn có chức năng làm
-

đầy, làm láng và góp phần tạo nên một số tính chất công nghệ cho sản phẩm bánh.
Một số sản phẩm tiêu biểu: các sản phẩm bánh snack, bánh quy, bánh rán…
Bún, miến, mì ống, mì sợi, bánh tráng, là những sản phẩm thực phẩm rất thông

dụng ở quy mô làng xã được chế biến từ tinh bột sắn.
b. Tinh bột biến tính
- Đặc trưng chủ yếu của tinh bột biến tính chính là nó có một độ nhớt cao góp phần
-

tạo độ sệt, độ đặc trong một số sản phẩm như nước sốt, nước chấm, súp….
Ngoài ra tinh bột biến tính còn tạo ra độ mờ đục cho một số sản phẩm như nước

sốt.
c. Sản xuất các sản phẩm thủy phân từ tinh bột
- Bằng con đường thủy phân, tinh bột là nguyên liệu chính để sản xuất ra các loại
sản phẩm như: mạch nha, glucose, sorbitol, maltodextrin,…
THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT TINH BỘT SẮN


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

-

17 GVHD:Th.S NGUYỄN THỊ LÊ THOA

Từ glucose bằng con đường lên men người ta có thể sản xuất rượu, cồn, mì

chính…
- Sorbitol là phụ gia tạo cấu trúc rất thông dụng trong các sản phẩm thực phẩm.
d. Sản xuất đường glucose
- Nguyên liệu: Bột hoặc tinh bột các loại củ cũng như các loại hòa thảo. Ở các nước
khác chủ yếu dùng tinh bột ngô, tinh bột khoai tây. Ở nước ta dùng tinh bột sắn để
-

sản xuất đường glucose.
Chất lượng tinh bột ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm và hiệu suất thu hồi. Chất
lượng tinh bột thấp quá trình đường hóa kéo dài, phản ứng không triệt để, sản

-

phẩm có màu xấu, khó khăn cho quá trình xử lý dịch, hiệu suất thu hồi thấp.
Quá trình sản xuất gồm 3 giai đoạn chủ yếu: đường hóa dịch bột thành dịch, xử lý

dịch đường hóa, kết tinh tinh thể từ mật và chế biến thanh sản phẩm
e. Sản xuất mì chính
-

Mì chính là muối mononatri của acid glutamic (C5H8NO4Na). Có 2 dạng: bột và
tinh thể, là chất điều vị có giá trị trong công nghiệp thực phẩm, trong nấu nướng
thức ăn hằng ngày.

-

Tinh bột được dùng trong sản suất mì chính bằng phương pháp lên men sử dụng
những chủng vi sinh vật có khả năng tổng hợp các acid amin từ các nguồn glucid
và đạm vô cơ sau đó tách lấy acid glutamic để sản xuất mì chính. Phương pháp này
có nhiều ưu điểm: không cần sử dụng nguyên liệu protid, không cần sử dụng nhiều
hóa chất và thiết bị chịu ăn mòn, hiệu suất cao giá thành hạ.

2.5.2 Ứng dụng tinh bột sắn trong một số nghành công nghiệp khác[30]
a. Keo dán hoặc chất kết dính
Do tinh bột có thể tạo nên dung dịch có độ nhớt rất cao sau khi hồ hóa, do đó nó được
ứng dụng trong sản xuất các loại hồ, keo dán.
b. Thức ăn gia súc

Thông thường thức ăn gia súc được sản xuất từ nguyên liệu củ có chứa nhiều tinh bột
như bắp, khoai, sắn.
Ngoài ra tinh bột còn thường được sử dụng như chất độn bổ sung trong quá trình sản
xuất thức ăn gia súc.
THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT TINH BỘT SẮN


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

18 GVHD:Th.S NGUYỄN THỊ LÊ THOA

c. Dược phẩm
Tinh bột được sử dụng trong ngành dược phẩm chủ yếu là làm tá dược (chất độn),
chất kết dính, hoặc được sử dụng làm màng bọc viên thuốc.
d. Dệt nhuộm
-

Tinh bột là chất lý tưởng để bổ sung vào trong quá trình dệt. Đó là lý do tại sao
tinh bột được ứng dụng rộng rãi trong sản xuất sợi, chỉ, vải cotton, và sợi
polyester.

-

Tinh bột giữ vai trò quan trọng trong ba giai đoạn dệt, đó là: hồ vải, in và hoàn
thiện.

-

Giai đoạn in: tinh bột được sử dụng nhằm ngăn cản các tác nhân gây ô nhiễm trong
khi in.

-

Giai đoạn hoàn thiện: tinh bột thường sử dụng là tinh bột sắn, được cung cấp với
những tỷ lệ khác nhau để vải bóng và bền, ví dụ vải cotton là 12%, vải tổng hợp là
18%, tơ nhân tạo là 8%...

e. Sản xuất giấy
Tinh bột được dúng trong sản xuất giấy để làm khô bề mặt và bao phủ bề mặt giấy.

THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT TINH BỘT SẮN


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Chương 3:
3.1

19 GVHD:Th.S NGUYỄN THỊ LÊ THOA

CHỌN VÀ THUYẾT MINH QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ

Sơ đồ quy trình công nghệ [6].
Phễu nhập liệu

Sàng rung

Bóc vỏ

Nước thải

Nước sạch

Phân li 1

Phân li 2

Rửa củ
Nước

Li tâm

Chặt khúc

Sấy, rây
THIẾT KẾ NHÀNước
MÁY SẢN XUẤT TINH
BỘT SẮN
Mài

Đóng bao

Nước và dung
dịch SMB

Trích
litinh
thô
Trích
Sànglicong

Bã

Thành phẩm


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

20 GVHD:Th.S NGUYỄN THỊ LÊ THOA

3.2 Thuyết minh quy trình công nghệ [6].
3.2.1 Sắn nguyên liệu
Sắn sau khi thu hoạch được xe chở về nhà máy . Đầu tiên được đi qua cân để xác định
khối lượng, sau đó sắn được đưa vào bãi chứa nguyên liệu. Được phòng KCS lấy mẫu để
kiểm tra hàm lượng tinh bột, tỷ lệ hư hỏng, lượng tạp chất để định giá cho người bán.
Yêu cầu nguyên liệu sắn phải có hàm lượng tinh bột trên 18%, thường vào khoảng 2528% là đạt tiêu chuẩn tốt nhất.
Tại bãi nguyên liệu, sắn được xe xúc tiến hành xúc sắn cho vào phễu nạp liệu.


Phểu nạp liệu : Có tác dụng là một thùng chứa trung gian lớn để dễ dàng cho việc

điều tiết lượng sắn đưa vào dây chuyền. Khả năng chứa của phểu khoảng 4 tấn sắn củ.
Được làm bằng thép tấm cacbon kết cấu hàn, thổi phun cát, sơn chống gỉ epoxy. Dạng
hình chóp lật ngược
Mục đích : Tạo điều kiện để vận chuyển sắn nguyên liệu qua sàng rung dễ dàng, cung
cấp nguyên liệu một cách chủ động cho quá trình sản xuất và loại bỏ được một phần tạp
chất như đất cát, cành cây,… trước khi đưa vào sản xuất.
Sau đó được đưa qua sàng rung rồi được băng tải cao su 1 vận chuyển đưa lên lồng
bóc vỏ.
3.1.2 Bóc vỏ

- Mục đích của công đoạn bóc vỏ : Loại bỏ một phần lớn vỏ gỗ bên ngoài củ sắn vì
phần này chỉ là xenluloza và hemixenluloza không có chứa tinh bột mà còn ảnh hưởng
đến quá trình sản xuất. Bóc vỏ còn có mục đích làm sạch sơ bộ, loại bỏ tạp chất, đất cát
bám bên ngoài củ sắn, tạo điều kiện thuận lợi cho công đoạn rửa tiếp theo.
-

Lồng bóc vỏ

a. Cấu tạo
Thân: Hình trụ, hai đầu được làm bằng thép tấm, phần công tác ở giữa làm bằng thép
trơn, d = 12mm, xoắn từ đầu đến cuối với khe hở giữa các thanh là 16mm. Khe hở này có
tác dụng để đất, cát rơi xuống và tăng ma sát khi xáo trộn. Nếu hiệu quả bóc không cao,
có thể hàn tăng thêm các thanh bằng sắt rằn để tăng ma sát.
THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT TINH BỘT SẮN


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

21 GVHD:Th.S NGUYỄN THỊ LÊ THOA

Cánh dẫn hướng: 2 cánh xoắn ốc chạy bên trong từ đầu đến cuối lồng, có tác dụng
dẫn hướng để đưa nguyên liệu di chuyển từ đầu đến cuối lồng. Bước xoắn đã được tính
toán kỹ để thời gian lưu củ sắn trong lồng không quá lâu gây nên quá tải, cũng không lưu
củ sắn quá nhanh để chưa kịp bóc. Căn cứ tốc độ quay của lồng, kích thước lồng để tính
chọn bước xoắn.
Toàn bộ lồng được đặt trên 4 con lăn là 4 bánh cao su có kích thước giống nhau. Sở dĩ
phải dùng bánh cao su để khử những sai số do chế tạo, trong trường hợp này là lồng
không tròn đều. Để không cho lồng trượt dọc, dùng hai con lăn chặn để lắp trên khung tựa
vào gân của lồng để hãm 2 hướng tới và lui.

1

2

4

3

5

9

8

7

10

6

Hình 3.1. Cấu tạo lồng bóc vỏ [19]
1.Nắp bảo vệ thiết bị
2. Thân thiết bị
3. Thanh thép
4. Cánh dẫn hướng

5.Ông dẫn nước rửa
9. Đầu thiết bị bằng thép tấm
6.Bánh đà cao su
10. Cửa tạp chất ra

7.Cửa tháo nguyên liệu
8.Cửa nguyên liệu vào

b. Nguyên tắc hoạt động

THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT TINH BỘT SẮN


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

22 GVHD:Th.S NGUYỄN THỊ LÊ THOA

Nguyên liệu từ băng tải được đưa vào lồng bóc vỏ qua cửa nạp liệu. Lồng được dẫn
động bởi 1 môtơ, môtơ 4kw qua hộp giảm tốc truyền động cho bốn bánh cao su quay làm
quay lồng tách vỏ, vận tốc của nó là 45-80v/p. Nguyên liệu được đưa vào lồng qua cửa
nạp liệu và được các cánh xoắn vận chuyển ra ngoài. Khi lồng quay, sẽ tạo nên sự xáo
trộn trong lồng, sự xáo trộn này sẽ tạo nên sự mài xát và va đập giữa củ - củ, củ - lồng
làm cho đất cát và 1 phần vỏ gỗ được bóc ra (55-75%) và được xối rửa bởi vòi nước làm
cho vỏ gỗ và các tạp chất bong ra. Vỏ gỗ sau khi bong ra khỏi củ lập tức rơi qua khe hẹp
giữa các thanh thép ra ngoài.
Tuỳ từng dây chuyền và từng trường hợp để có thể cấp nước rửa vào cho lồng. Trong
trường hợp dùng nước rửa, sẽ tăng cường làm sạch sơ bộ cho củ, tăng hiệu quả bóc vỏ.
Tuy nhiên, tất cả đất cát đều theo khe hở của lồng rơi xuống máng hứng, theo nước đến
lồng tách rác và đi đến hệ thống xử lý nước thải. Trong trường hợp này cần phải có hệ
thống tách cát và xử lý nước thải quy mô hơn. Trong dây chuyền nhà máy chỉ bóc khô, để
có thể tách riêng phần chất thải rắn riêng, không thông qua hệ thống xử lý nước thải.
3.1.3

Rửa củ

Mục đích : Tách tạp chất còn sót trên củ, loại bỏ phần vỏ gỗ còn lại để tránh gây ảnh
hưởng đến quá trình sản xuất và chất lượng tinh bột thành phẩm.
Máy rửa củ có cấu tạo gồm nhiều ngăn, máy được cấu tạo gồm các cánh guồng để đảo
trộn và vận chuyển sắn. Ma sát xảy ra trong quá trình di chuyển của củ sắn, giữa củ và củ,
củ và mái chèo, củ và thân máy sẽ làm sạch củ. Để tăng khả năng làm sạch vỏ người ta
cấp thêm nước ở ngăn đầu tiên và ngăn cuối cùng, đặc biệt là ngăn cuối cùng người ta bố
trí hệ thống phun nước sạch để tiếp tục công đoạn tiếp theo. Quá trình rửa củ này thì vỏ
lụa được tách ra khoảng 85 - 90%, chất thải được đem đi xử lý riêng.

 Bể rửa củ
a. Cấu tạo
THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT TINH BỘT SẮN


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

23 GVHD:Th.S NGUYỄN THỊ LÊ THOA

Bể rửa được chia làm 4 ngăn riêng biệt, gồm 2 ngăn ướt và 2 ngăn khô. Ngăn ướt
nhằm mục đích để rửa lớp chất nhầy và lớp vỏ bị đánh tơi bên ngoài củ sắn; ngăn khô
nhằm để tăng ma sát giữa sắn-sắn, sắn-mái chèo, trục quay. Mỗi ngăn bên dưới thành
thiết bị được thiết kế các hố gom đá, sắt trong quá trình di chuyển của nguyên liệu qua
các ngăn.
Mỗi ngăn gồm nửa hình trụ ngăn cách bộ phận công tác phía trên và khoang chứa phía
dưới. Toàn bộ máy được chế tạo bằng thép không gỉ và đặt trên khung thép. Thân trụ được
xẻ rãnh để thoát nước bẩn và chất rắn nhỏ, máng thoát nước thải cao hơn nền 1,5m đảm bảo
cho nước thải thoát ra có thể tự chảy ra lồng tách rác và giảm góc nghiêng của băng tải củ.
Nước rửa được lấy từ hai nguồn chính là nước thải của máy phân ly và và máy li tâm. Đáy
hầm nghiêng ra bên ngoài thông với cửa xả có thể điều chỉnh được. Cửa xả được điều chỉnh
bằng trục vít me, quay tay.

Mái chèo được làm bằng thép không gỉ AISI 304 chất lượng cao, đầu cạnh được vắt
biên dạng oval, trục hình vuông đỡ bằng ống lót bằng đồng và có các vỏ bọc đầu đệm ở
hai đầu. Hai mái chèo sát nhau được đặt lệch nhau 45 0 theo phương đứng để khi quay, các
cánh chèo đẩy sắn đi từ đầu bể đến cuối bể. Tại cửa ra của mỗi ngăn, cánh chèo không
dập oval mà hàn với tấm gạt hướng theo chiều ra của sắn.
Bộ phận truyền động: Có 4 bộ phận truyền động độc lập tương ứng với 4 trục của máy
cho 4 ngăn. Mỗi bộ phận truyền động bao gồm mô tơ 5,5 kW - hộp giảm tốc.
4

5

3

2
1

Hình 3.2. Cấu tạo bể rửa củ [19]
1. Môtơ
2. Vỏ
máy
b. Nguyên
tắc hoạt
động

3.Cánh chèo 4.Trục máy 5.Ổ bi

Môtơ truyền động qua hộp giảm tốc, truyền động qua xích làm cho các trục quay,
các trục quay kéo theo các mái chèo quay làm đảo trộn sắn, đồng thời có tác dụng bóc vỏ
THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT TINH BỘT SẮN

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

24 GVHD:Th.S NGUYỄN THỊ LÊ THOA

và chuyển sắn về phía trước. Dưới tác dụng của lực ma sát giữa sắn- sắn, sắn-cánh chèo
sẽ làm sạch củ sắn. Quá trình rửa là để làm sạch, loại bỏ lớp vỏ ngoài cũng như mọi tạp
chất khác. Nếu rửa không hiệu quả, các hạt bùn dính trên củ sắn sẽ là nguyên nhân làm
giảm độ trắng của dịch sữa và sản phẩm. Để tăng khả năng tách vỏ, ở các ngăn ướt người
ta cấp thêm nước. Nước rửa cho quá trình này chính là nước thải từ hệ thống phân ly,
nước này mang theo dịch bào và bột sót. Do đó ở ngăn cuối, có bố trí nước sạch để rửa lại
lần nữa trước khi vào máy mài. Tạp chất được tách ra theo các khe hở rơi xuống các hố
gom rồi ra ngoài. Trong giai đoạn này, vỏ được bóc khoảng 80-85%.
Yêu cầu của công đoạn này là củ sắn phải được bóc sạch hầu hết vỏ lụa, đất cát và
các tạp chất thô nhỏ.
3.2.4 Chặt băm
- Mục đích : Làm giảm kích thước của củ sắn tạo điều kiện thuận lợi và ổn định cho
giai đoạn chế biến tiếp theo, nâng cao năng suất máy mài, giảm chi phí năng lượng đáng
kể, tránh trường hợp máy mài bị nghẽn, nóng động cơ điện. Và băm củ để phá vỡ một
phần cấu trúc tế bào tạo điều kiện để giải phóng tối đa tinh bột trong sắn.
- Máy chặt
a. Cấu tạo

1

7

3

2

4

5

6

Hình 3.3. Cấu tạo máy chặt
1. Puly 2. Thân (thùng) 3. Dao cố định
4. Dao chủ động 5. Đế
6.Ổ bi
7. Trục
Cấu tạo: Gồm có 2 phần
Thân trên: Có tiết diện hình chữ nhật, có tác dụng là một ống dẫn để dẫn hướng cho
củ sắn từ băng tải củ sạch, hướng dòng vật liệu xuống phần công tác phía dưới và ngăn
những mẩu sắn bắn ra ngoài trong lúc chặt. Phía dưới tiếp với đầu thân dưới bằng bản lề,
THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT TINH BỘT SẮN


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

25 GVHD:Th.S NGUYỄN THỊ LÊ THOA

có thể mở thân trên theo chiều quay bản lề để lộ ra thân dưới và bộ phận công tác để vệ
sinh, sữa chữa.
Thân dưới: Là một khung đỡ các ổ bi và toàn bộ trọng lượng của máy.
Bộ phận công tác: Bao gồm dao tĩnh và dao động được đặt xen kẽ nhau, làm bằng
thép chịu kéo cao, cạnh của các lưỡi dao được hàn bằng Crôm - coban để tăng cường khả
năng chịu mài mòn. Dao tĩnh được làm từ thanh thép tấm thẳng, dày 16 mm, đặt cách
nhau 30 mm, hai đầu được hàn tăng cứng vào khung.

Dao động: Được hàn trực tiếp vào trục, dao có hình hoa 3 cạnh đối, đường kính
580mm, chiều dài dao 780mm, các lưỡi dao động được tổ hợp theo hướng xoắn.
Tốc độ của dao động: Quay 400-500 vòng/phút.
Bộ phận truyền động: Mô tơ - pully - bánh đà, dây curoa. Mô tơ công suất 15KW.
b. Nguyên tắc hoạt động
Củ sắn sau khi được làm sạch được cấp vào máy chặt bằng băng tải. Lúc này,dao tĩnh
đóng vai trò như một tấm kê,dao động quay băm nhỏ cũ sắn thành những mẫu nhỏ
khoảng 1-2 cm.Các mẩu sắn nhỏ rơi xuống thùng phân phối.
3.2.5 Mài nghiền sắn
Sắn sau khi qua máy chặt được băm nhỏ với kích thước 1 – 2cm. Sau khi băm nhỏ thì
được cánh quạt của thùng phân phối đưa xuống băng tải đưa qua máy mài. Xuống máy
mài sắn được mài mịn, phá vỡ cấu trúc tế bào củ, giải phóng tinh bột tự do ra khỏi tế bào
củ, số còn lại là tinh bột liên kết, bề mặt tang quay của của máy mài có dạng răng cưa
nên tạo ra lực nghiền, mài, chà, xát. Trong quá trình mài cần cung cấp đủ nước để quá
trình tách tinh bột được hiệu quả.
- Máy mài:

Hình 3.4 . Cấu tạo máy mài [25]
THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT TINH BỘT SẮN

1, 2,3. Nước vào
4. Vỏ máy
5. Rôto
6. Trục rôto

8. Hộp che dây đai
9. Đế máy
10. Tấm kê
11. Rãnh lắp