Chủ đề 5: Làm sạch nước mía bằng phương pháp cacbonat hóa

CHÀO MỪNG THẦY VÀ
CÁC BẠN ĐẾN VỚI
BÀI SEMINAR CỦA
NHÓM 4 - LỚP


CHỦ ĐỀ 5:
LÀM SẠCH NƯỚC MÍA BẰNG
PHƯƠNG PHÁP CACBONAT HÓA


NỘI DUNG:
I. Tổng quan:
1. Sự phát triển công nghiệp đường mía trên thế giới.
2. Tình hình ngành đường mía nước ta.
3. Vai trò của đường trong thực phẩm.
II. Làm sạch nước mía bằng phương pháp cacbonat hóa:
1. Sơ đồ công nghệ.
2. Thuyết minh quy trình.
III. Kết luận:
IV. Tài liệu tham khảo:


I. Tổng quan:
1. Sự phát triển công nghiệp đường mía trên thế giới:
- Ấn Độ là nước đầu tiên trên thế giới sản xuất đường
từ mía.
- Lúc đầu công nghiệp đường còn thô sơ, người ta ép
mía bằng 2 trục gỗ đứng, kéo bằng sức trâu bò, lắng
bằng vôi, cô đặc ở chảo, kết tinh đường tự nhiên.
- Trong những năm gần đây, ngành đường phát triển

một cách nhanh chóng, vấn đề cơ khí hóa, liên tục
hóa, tự động hóa trên toàn bộ dây chuyền sản xuất
được áp dụng rộng rãi trong các nhà máy đường.


2. Tình hình ngành đường mía của nước ta:
- Nước ta là một nước có truyền thống sản xuất
đường mía lâu đời.
- Các sản phẩm truyền thống: mật, đường phèn,
đường thô, đường cát nâu, cát vàng.
- Với các nhà máy đường hiện đại và thủ công đã
có, kết hợp với sự phát triển nhanh chóng của kĩ
thuật sản xuất đường, trong thời gian tới nước ta
sẽ có một nền công nghiệp tiên tiến nhằm đáp
ứng nhu cầu về lượng đường, góp phần xây
dựng nền kinh tế nước ta.


3. Vai trò của đường trong thực phẩm:
- Nâng cao giá trị thực phẩm và độ calo của thực
phẩm.
- Làm cho sản phẩm có vị ngọt dễ chịu, ứng
dụng nhiều vào sản xuất bánh kẹo, nước giải
khát.
- Sử dụng khả năng bảo quản của đường. Khi
nồng độ đường cao, trong dung dịch sẽ gây ra
áp suất thẩm thấu lớn, hạn chế sự phát triển
của vi sinh vật.

II. Làm sạch nước mía bằng phương pháp thông CO2 thông
thường:

1. Sơ đồ công nghệ:
Nước mía hỗn hợp
(pH = 5 – 5,5)
Lọc sàng
Gia vôi sơ bộ
(pH = 6,2 – 6,6)
Gia nhiệt I (50 - 55C)
Ca(OH)2, CO2

Thông CO2 lần I
(pH = 10,5 – 11,
Lọc ép lần I
Thông CO2 lần II
(pH = 7,8 – 8,2)


Gia nhiệt II (75 - 80C)
Lọc ép II
Thông SO2 lần I
(pH = 6,8 – 7,2)
Gia nhiệt III
(110 - 115C)
Bốc hơi

Mật chè thô

SO2

Thông SO2 lần II
(pH = 6,2 – 6,6)
Lọc kiểm tra

Mật chè trong


2. Thuyết minh quy trình:
a. Nước mía hỗn hợp:
- Nước mía hỗn hợp có pH = 5 – 5,5 làm tăng hiệu quả thu hồi
đường, tăng chất lượng thành phẩm, giảm tổn thất.
- Nếu trong môi trường acid mạnh sẽ làm cho pH của nước mía
hỗn hợp giảm sẽ gây ra hiện tượng chuyển hóa đường làm
cho hàm lượng đường khử tăng, ức chế sự kết tinh của
đường, làm tổn thất đường trong mật và lợi nhuận thu hồi
thấp vì vậy phải trung hòa nước mía.
- Nếu trong môi trường kiềm sẽ làm cho pH của nước mía hỗn
hợp tăng lên gây ra hiện tượng phân hủy đường thành các sản
phẩm đa dạng và phức tạp như: acid acetic, acid lactic…các
sản phẩm này có thể tiếp tục bị oxy hóa dưới tác dụng của
oxy không khí sẽ ảnh hưởng đến chất lượng của đường.


b. Lọc sàng:
Nhằm loại bỏ vụn mía hoặc cặn mía để tránh vụn mía thủy
phân thành chất keo ở nhiệt độ cao làm tăng số lượng chất phi
đường trong nước mía, độ nhớt tăng, ảnh hưởng đến quá trình
sản xuất đường.
c. Gia vôi sơ bộ:

- Lượng vôi phụ thuộc vào thành phần và pH của nước mía
hỗn hợp, thường dùng là 0,2% so với lượng nước mía hỗn
hợp.
- Tác dụng của vôi là trung hòa nước mía hỗn hợp giúp hạn
chế đường bị chuyển hóa (nếu đường bị chuyển hóa không
chỉ gây ra tổn thất đường mà còn giảm độ tinh khiết của mật
chè, ảnh hưởng đến tốc độ kết tinh đường) và phân hủy các
chất không đường.


- Trong nước mía hỗn hợp có sẵn P2O5 khi cho vôi vào
sẽ xảy ra phản ứng thu được kết tủa Ca3 (PO4)2 có
khả năng hút các chất phi đường trong nước mía
nhằm khử các hợp chất này.
d. Gia nhiệt I (50 - 55C):
- Loại không khí trong nước mía, giảm sự tạo bọt.
- Thúc đẩy các phản ứng tạo kết tủa Ca3 (PO4)2 và
CaCO3
- Có tác dụng diệt trùng đề phòng sự xâm nhập của vi
sinh vật vào nước mía.
- Thúc đẩy giảm độ nhớt, tạo điều kiện cho quá trình
lắng lọc nhanh hơn


e. Thông CO2 lần I:
- Mục đích là tạo chất kết tủa CaCO3 có tác dụng
tăng tốc độ lọc nước mía. Ngoài ra còn tạo kết
tủa CaCO3 mang điện tích dương có tính chất
hấp thụ những chất màu, sản phẩm của sự phân
hủy, những chất hoạt động bề mặt mang điện

tích âm.
- Điều quan trọng là dung dịch thông CO 2 lần I
cần duy trì độ kiềm nhất định để chất kết tủa
không bị hòa tan trở lại.


f. Lọc ép I:
Nhằm loại bỏ các chất kết tủa ở giai đoạn trên
như CaCO3 và Ca3 (PO4)2
g. Thông CO2 lần II (pH = 7,8 – 8,2):
- Mục đích: tạo kết tủa CaCO3 rất lớn (động lực
của quá trình làm sạch).
- Lượng CaO còn lại trong nước mía lọc trong
thông CO2 lần I là 0,04 – 0,06%.


h. Gia nhiệt lần II (75 – 80C):
- Phục vụ cho quá trình lọc ép II
- Làm giảm độ nhớt, tạo điều kiện cho quá trình
lắng lọc nhanh hơn.
- Thúc đẩy phản ứng tạo kết tủa CaSO3
- Ức chế vi sinh vật
- Loại không khí trong nước mía, chống sự tạo
bọt.


i. Thông SO2 lần I (pH = 6,8 – 7,2):
- Thông SO2 lần I vừa có tác dụng tẩy màu, vừa giảm
muối canxi hòa tan trong dung dịch.
CaA2 + H2SO3 CaSO3 + 2HA

- Tẩy màu dung dịch đường:
+ Khử các nối đôi trong phân tử các chất màu.
+ Ngăn ngừa ảnh hưởng không tốt của oxy không khí
nhờ khử các ion Fe2+ ,Fe3+,Cu2+ (chất xúc tác cho phản
ứng oxy hóa).
+ Bao vây nhóm màu cacbonyl có khả năng tạo chất
màu, ngăn ngừa sự tạo thành phức chất sắt và phản ứng
ngưng tụ với những chất không đường hữu cơ khác.


j. Gia nhiệt III (110 - 115C):
Có tác dụng tăng khả năng truyền nhiệt trước khi
vô thiết bị cô đặc, để không mất thời gian đun sôi
ở thiết bị cô đặc và hạn chế sự biến đổi của đường.
k. Bốc hơi:
- Mục đích là làm bốc hơi nước mía có nồng độ
13 – 15Bx đến mật chè nồng độ 60 – 65 Bx.
- Nếu cô đặc nước mía đến Bx quá cao (>70Bx) sẽ
xuất hiện tinh thể đọng lại trong đường ốn và
bơm. Nồng độ lớn dẫn đến độ nhớt lớn, lọc khó
khăn.


m. Thông SO2 lần II (pH = 6,2 – 6,6):
- Có tác dụng tẩy màu:
+ Ngăn ngừa sự tạo thành chất màu, khử chất màu
thành chất không màu, ngăn ngừa sự ảnh hưởng không
tốt của oxy không khí, bao vây nhóm màu cacbonyl có
khả năng tạo chất màu, ngăn ngừa sự tạo thành phức
chất sắt và phản ứng ngưng tụ với những chất không

đường hữu cơ khác.
- Giảm độ nhớt của mật chè, có lợi cho khâu nấu
đường, kết tinh và phân ly.
- Thông SO2 càng nhanh càng tốt để tránh chuyển hóa
đường.


n. Lọc kiểm tra:
- Loại bỏ các chất cặn hình thành trong quá trình
bốc hơi và đường khử bị phân hủy hoặc kết tủa
với những chất chứa nitơ tạo thành Melanodin,
làm sạch cho dung dịch nước mía, tạo ra mật
chè trong.


III. Kết luận:
- Hiệu quả làm sạch của phương pháp cacbonat hóa là tốt
nhất vì tạo được 3 kết tủa Ca3 (PO4)2 , CaCO3 , CaSO3 .
- Chất lượng sản phẩm tốt, bảo quản lâu, hiệu suất thu
hồi đường cao.
- Tuy nhiên, quy trình phức tạp, yêu cầu công nhân có
trình độ cao, máy móc hiện đại, vốn đầu tư cao.


IV. Tài liệu tham khảo:
1. Giáo trình công nghệ sản xuất đường mía –
thầy Nguyễn Ngộ.
2. />3. />

THANK YOU!