LÀM SẠCH NƯỚC MÍA BẰNG PHƯƠNG PHÁP VÔI

Chủ đề 2:

LÀM SẠCH NƯỚC MÍA

BẰNG PHƯƠNG PHÁP VÔI


A.PHẦN MỞ ĐẦU

LÀM SẠCH NƯỚC MÍA

Làm sạch nước mía là khâu quan trọng của ngành sản
xuất đường. Vì thế, việc làm sạch nước mía đã được
chú ý thích đáng từ khi bắt đầu phát sinh công nghệ
chế biến đường.


A.PHẦN MỞ ĐẦU

Mục đích của quá trình làm sạch:

 Loại các chất không đường ra khỏi nước
mía hỗn hợp đặc biệt là những chất có hoạt
tính bề mặt và chất keo.

 Trung hòa nước mía hỗn hợp.
 Loại tất cả những chất rắn lơ lững ra khỏi
nước mía.


A.PHẦN MỞ ĐẦU

LÀM SẠCH NƯỚC MÍA BẰNG PHƯƠNG PHÁP VÔI
- Là phương pháp có từ lâu đời và đơn giản nhất
- Phương pháp này làm sạch nước mía chỉ dưới tác dụng của vôi và nhiệt, thu được sản phẩm
đường thô.
- quá trình làm sạch chủ yếu dựa vào sự tạo thành Ca(PO4)2 kết tủa có khả năng hấp thụ các
chất không đường, chất keo.


A.PHẦN MỞ ĐẦU

Có 3 phương pháp vôi

cho vôi vào nước

cho vôi phân đoạn

mía lạnh

cho vôi vào nước
mía nóng


A.PHẦN MỞ ĐẦU
Ưu nhược điểm của phương pháp vôi

Ưu điểm:
 Đơn giản, dễ thực hiện.
 Chi phí đầu tư máy móc thấp.
 Công nhân không cần kĩ thuật cao.

 Nhược điểm:
 Chỉ sản xuất được ra đường vàng
 Hiệu suất thu hồi sản phẩm thấp.


B. NỘI DUNG


1. PHƯƠNG PHÁP CHO VÔI VÀO NƯỚC MÍA LẠNH:

-

Là quá trình làm sạch chủ yếu dựa vào sự tạo thành Ca3(PO4)2. Kết tủa này có khả năng hấp phụ các chất keo.

- Trước hết, nước mía hỗn hợp được lọc bằng lưới lọc để loại cám mía, cân và bơm đến thùng trung hòa và cho vôi
0
đến pH = 7,5. Mỗi tấn mía cho khoảng 0,5 – 0,9kg vôi. Khuấy đều nước mía, đun nóng đến nhiệt độ 105 C rồi cho
vào thùng lắng để loại bọt và chất kết tủa, sẽ thu được nước lắng trong. Đem lọc nước bùn từ thiết bị lắng, được nước
lọc trong. Hỗn hợp nước lắng trong và nước lọc trong được đưa đi cô đặc.


Quy trình:

Nước mía hỗn hợp
(ph=5÷5,5)

Lọc (sàng)

Gia vôi
(ph=7.2÷7.5)

Gia nhiệt
0
0
(102 C ÷ 105 C)

Lắng

Nước lắng trong

Nước bùn

Nước mía trong

Lọc

Nước lọc trong

Bùn lọc


1. PHƯƠNG PHÁP CHO VÔI VÀO NƯỚC MÍA LẠNH:

Giải thích quy trình:
- Nước mía hỗn hợp: ban đầu có pH = 5,0 -5,5, là nước mía tổng hợp rút ra bằng phương pháp ép hoặc phương pháp
khuếch tán.
- Lọc nước mía: cho hỗn hợp nước mía đi qua lưới lọc, nhằm loại

bỏ các bã mía còn sót lại trong dịch ép hay các

chất rắn lạ. Loại bỏ bã để tránh ở nhiệt độ cao bã, vụn mía thủy phân gây khó khăn cho sản xuất.


1. PHƯƠNG PHÁP CHO VÔI VÀO NƯỚC MÍA LẠNH:

-

Gia vôi: cho vôi vào thùng trung hòa, khuấy trộn đều. Cho vôi vào có tác dụng:

+ Trung hòa nước mía hỗn hợp
+ ngăn ngừa phản ứng acid của dung dịch nước mía hỗn hợp và hạn chế sự chuyển hóa của đường saccaroza.
+ Làm kết tủa, đông tụ các chất không đường do ion Ca2+ phản ứng với các anion tạo thành muối canxi không tan.
+ Làm cho những chất kết tủa được tạo thành có tác dụng kéo theo những chất rắn lơ lửng và những chất không
đường khác để kết tủa được hoàn toàn.


1. PHƯƠNG PHÁP CHO VÔI VÀO NƯỚC MÍA LẠNH:

-

Gia nhiệt: đây là một giai đoạn quan trọng khi làm sạch nước mía nhằm đảm bảo chất lượng sản phẩm và nâng cao
hiệu suất thu hồi đường:
+ Loại không khí trong nước, giảm bớt sự tạo bọt, tăng nhanh các quá trình phản ưng hóa học.
+ Tác dụng tiệt trùng, đề phòng sự lên men acid và sự xâm nhập của vi sinh vật vào nước mía.
+ Nhiệt độ tăng cao làm tỉ trọng nước mía giảm, đồng thời làm chất keo ngưng tụ, tăng nhanh tốc độ lắng của các
chất kết tủa.


1. PHƯƠNG PHÁP CHO VÔI VÀO NƯỚC MÍA LẠNH:

- Lắng: sau khi gia nhiệt nước mía được đem đi lắng ở thiết bị lắng để loại bỏ kết tủa. Khi lắng thì ta thu được 2
thành phần: nước lắng trong và nước bùn. Nước bùn sẽ được đem đi lọc để lọc lấy nước trong và loại bỏ bùn.

- Lọc nước bùn:
+ Nước bùn chủ yếu gồm nước đường, bùn cát, vụn bã mía, chất lơ lửng, chất kết tủa. Nước bùn còn khoảng
>90% nước mía do đó cần phân ly và thu hồi.
+ Mục đích: loại hoàn toàn tạp chất không tan, chất kết tủa và loại bỏ cám mía.
- Trộn nước lọc trong và nước lắng trong ta thu được nước mía trong.


1. PHƯƠNG PHÁP CHO VÔI VÀO NƯỚC MÍA LẠNH:

- Ưu điểm: Quản lý thao tác đơn giản, trước khi đun nóng, cho vôi vào nước mía đến trung tính tránh được
chuyển hóa đương saccarose. nếu cho vôi đều có thể tránh được sự phân giaỉ của đường.
- Nhược điểm:
+ Lượng vôi dùng nhiều.
+ Độ hòa tan trong nước mía lạnh cao, nếu vôi quá thừa sau khi đun nóng sẽ bị đóng cặn ở thiết bị.
+ Hiệu suất làm sạch thấp.


2. PHƯƠNG PHÁP CHO VÔI VÀO NƯỚC MÍA NÓNG:

•

Đun nóng nước mía hỗn hợp đến nhiệt độ 105C

•

Một số keo như anbumin, silic hidroxit bị ngưng tụ dưới tác dụng của nhiệt và pH của nước mía hỗn hợp

•

Cho vôi vào thùng trung hòa, khuấy trộn đều để kết tủa được hoàn toàn, sau đó loại chất kết tủa ở thiết bi lắng.


Nước mía hỗn hợp
(ph=5÷5,5)

Lọc, sàng

Quy trình:

Lọc (sàng)

Gia nhiệt
0
0
(102 C ÷ 105 C)

Gia vôi
(ph=7.2÷7.5)

Nước bùn
Lắng

Lọc

Nước lắng trong
Nước mía trong

Nước lọc trong

Bùn lọc


2. PHƯƠNG PHÁP CHO VÔI VÀO NƯỚC MÍA NÓNG:

Nước mía hồn hợp ban đầu ở môi trường acid, gia nhiệt ở 102 0C ÷ 1050C làm thúc đẩy phản ứng tạo kết tủa
Phản ứng xảy ra :
- Ở nhiệt độ cao giúp loại bỏ các bọt khí trong hỗn hợp mía, đồng thời có khả năng tiệt trùng, hạn chế sự xâm nhập
của vsv vào nước mía
- Giảm độ nhớt đồng thời làm chất keo bị ngưng tụ, tăng tốc độ lắng
Nhưng lúc này nước mía ở pH thấp, là điều kiện bất lợi đường có khả năng chuyển hóa thành đường khử. Làm giảm
năng suất đường
- Và nếu nhiệt độ kéo dài xảy ra phản ứng caramen hóa ảnh hưởng đến màu sắc của nước mía
C12H22O11 + H2O

C6H12O6 + C6H12O6


2. PHƯƠNG PHÁP CHO VÔI VÀO NƯỚC MÍA NÓNG:

- Tốc độ chuyển hoá sacaroza còn phụ thuộc vào nồng độ đường, nhiệt độ và thời gian.
- Khi nồng độ đường, nhiệt độ và thời gian tăng thì tốc độ chuyển hoá tăng
- Đường bị chuyển hoá không chỉ gây tổn thất đường mà còn giảm độ tinh khiết của mật chè và ảnh hưởng đến tốc độ kết
tinh đường.Sự tồn tại của glucoza và fructoza trong mật cuối là hậu quả của sự chuyển hoá sacaroza.


2. PHƯƠNG PHÁP CHO VÔI VÀO NƯỚC MÍA NÓNG:

Gia vôi:

- Khi gia nhiệt tiếp tục gia vôi làm cho các phản ứng xảy ra nhanh và hoàn toàn. Thu được lượng kết tủa lớn, nước bùn
nhiều
- Phản ứng xảy ra tạo kết tủa Ca3(PO4)2:

Ca(H3PO4)2+ Ca(OH)2

P2O5+ 3H2O

2H3PO4 + 3Ca(OH)2

Ca3(PO4)2+ H3PO4+ H2O

2H3PO4

Ca3(PO4)2+6H2O


2. PHƯƠNG PHÁP CHO VÔI VÀO NƯỚC MÍA NÓNG:

Lắng:
- Giúp loại bỏ các cặn còn sót lại làm sạch dung dịch nước mía hỗn hợp
- Nhờ gia nhiệt nên quá trình lắng trở nên dễ dàng, không cần thiết bị , ít tốn chi phi
Lọc:
- Do kết tủa hoàn toàn nên quá trình lọc ít tồn thời gian và dễ dàng thực hiện


2. PHƯƠNG PHÁP CHO VÔI VÀO NƯỚC MÍA NÓNG:

 Ưu điểm:
- Loại

được nhiều chất keo như protein do nhiệt độ cao, kết tủa Ca3PO4 tương đối hoàn toàn

- Hiệu quả làm sạch tốt hơn gia vôi lạnh. Chênh lệch độ tinh khiết của mía cao.
- Tốc độ lắng tương đối nhanh, tiết kiệm lượng vôi khoảng 15-20% so với phương pháp vôi vào nước mía
lạnh
- Dung tích nước bùn nhỏ
- Hiện tượng đóng cặn giảm


2. PHƯƠNG PHÁP CHO VÔI VÀO NƯỚC MÍA NÓNG:

 Nhược điểm
-

Chất kết tủa không được rắn chắc

- Khó khống chế, màu sắc nước mía đậm
- Thể tích nước bùn so với gia vôi lạnh lớn hơn, thậm chí có lúc nước mía trong chảy khó khăn. Để khắc phục, có thể
cho chất trợ lắng ( 1-2ppm) để rút ngắn thời gian lắng và giảm thể tích nước bùn
- Sự chuyển hóa saccarose tương đối lớn: nếu khống chế nhiệt độ và pH không tột, đường khử sẽ bị phân hủy, nếu
pH thấp, saccarose bị chuyển hóa làm hạn chế quá trình kết tinh


2. PHƯƠNG PHÁP CHO VÔI VÀO NƯỚC MÍA NÓNG:

 Phương pháp cho vôi vào nước mía nóng có thể khắc phục được các nhược điểm khi cho vôi vào nước
mía lạnh, nhưng bên cạnh đó ở nhiệt độ cao trong môi trường acid làm 1 lượng đường bị chuyển hóa, và xảy

ra phản ứng caramen nên ta chủ sử dụng trong sản xuất đường vàng, nên chất lượng giảm và gia thành
không cao.


3. PHƯƠNG PHÁP CHO VÔI PHÂN ĐOẠN


3. PHƯƠNG PHÁP CHO VÔI PHÂN ĐOẠN



Đây là phương pháp ưu việt, được dùng từ năm 1936.



Nước mía sau khi lọc, cần gia vôi vào nước lạnh để PH= 6,4-6,6 ( thường là 6,4).Lượng vôi dùng bằng 1/3 tổng
lượng vôi. Gia nhiệt lần thứ nhất t= 90 độ C, có thể gia nhiệt đến nước mía sôi. Sau đó, giá vôi đến PH=7,2-8,2
(thường là 7,8 nếu PH>8,4 nước mía trong sẽ là kiềm tính, PH=7,2 không tốt.Lượng vôi dùng bằng 2/3 tổn
lượng vôi, sau đó gia nhiệt nước mía đến sôi hoặc cao hơn một ít giúp cho việc kết tủa được hoàn toàn.Các
công đoạn còn lại giống phương pháp trên.