BG CNCB DUONG VA SP DUONG (k13)

UBND TỈNH KIÊN GIANG
TRƯỜNG CAO ĐẲNG KIÊN GIANG

TÀI LIỆU GIẢNG DẠY
Môn học: CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN ĐƯỜNG
VÀ SẢN PHẨM ĐƯỜNG
NGHỀ: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
TRÌNH ĐỘ CAO ĐẲNG
Ban hành kèm theo Quyết định số:…/QĐ…………ngày……tháng…….năm 20…
………………………của…………….

Kiên Giang, năm 2020


i

TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN
Tài liệu này thuộc loại tài liệu giảng dạy nên các nguồn thông tin có thể
được phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và
tham khảo.
Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh
doanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm.


ii

LỜI GIỚI THIỆU
Ngành công nghiệp mía đường là một trong những ngành công nghiệp
chiếm vị trí quan trọng trong nền kinh tế nước ta. Trong năm 1998, cả nước đã
sản xuất được 700.000 tấn đường, đáp ứng được nhu cầu tiêu dùng trong nước.
Trước năm 1990, hầu hết trang thiết bị, máy móc, dây chuyền công nghệ trong

các nhà máy đường đều cũ kỷ, lạc hậu, trình độ và chất lượng sản phẩm còn
thấp. Trong những năm gần đây, do sự đầu tư công nghệ và thiết bị hiện đại,
các nhà máy đường đã không ngừng nâng cao chất lượng sản phẩm.
Với sự tăng trưởng ngành hàng bánh kẹo giai đoạn 2006÷2010 là 35% đã
đưa Việt Nam trở thành “thiên đường” cho các doanh nghiệp bánh kẹo trong
nước và kéo theo một cuộc xâm thực mạnh mẽ của các tập đoàn đa quốc gia.
Bước sang giai đoạn 2010÷2014, mức tăng trưởng của ngành bánh kẹo chỉ đạt
mức 10%. Theo dự báo mới nhất, giai đoạn 2015÷2019, mức tăng trưởng chững
lại chỉ khoảng 8÷9%. Đó là một thách thức mà tất cả các doanh nghiệp sản xuất
bánh kẹo tại Việt Nam phải đối diện. Tuy nhiên, so với đà tăng trưởng 1,5% của
ngành bánh kẹo thế giới, 3% của khu vực Đông Nam Á và mức tiêu thụ bánh kẹo
trung bình của người Việt chỉ mới đạt 2 kg/người/năm so với 2,8 kg/người/năm
của thế giới, Việt Nam vẫn được coi là mảnh đất tiềm năng. Đây được xem là
một ngành có nhiều nhu cầu về lao động.
Để đáp ứng một phần yêu cầu đó, môn học “Công nghệ sản xuất đường và
sản phẩm đường” được đưa vào chương trình giảng dạy ngành Công nghệ thực
phẩm tại Trường Cao đẳng Kiên Giang. Môn học nhằm trang bị cho người học
kiến thức cơ bản về công nghệ sản xuất đường và chế biến bánh kẹo. Nội dung
môn học gồm 3 nội dung chủ yếu sau:
- Chương 1: Công nghệ chế biến đường
- Chương 2: Công nghệ chế biến bánh
- Chương 3: Công nghệ chế biến kẹo
Trong quá trình biên soạn tài liệu này, chúng tôi có tham khảo nhiều tài
liệu và giáo trình của nhiều tác giả. Tuy nhiên việc thiếu sót là khó tránh khỏi,
rất mong các bạn đọc góp ý để tài liệu này ngày càng hoàn thiện hơn. Xin chân
thành cám ơn.
Kiên Giang, ngày 30 tháng 08 năm 2020
Giảng viên biên soạn: Nguyễn Chí Linh

iii

MỤC LỤC
TRANG
Lời giới thiệu

ii

Mục lục

iii

Danh sách hình

vi

Danh sách bảng

viii

Chương 1. Công nghệ chế biến đường

2

1. Nguyên liệu – công nghệ ép mía

2

1.1. Nguyên liệu

2

1.2. Công nghệ ép mía

6

2. Làm sạch nước mía

12

2.1. Thành phần hỗn hợp nước mía sau khi ép

12

2.2. Các phương pháp làm sạch nước mía

13

3. Cô đặc nước mía

21

3.1. Mục đích

21

3.2. Cô đặc nước mía

22

3.3. Biến đổi lý hóa học trong quá trình cô đặc

25

4. Nấu đường và kết tinh

27

4.1. Quá trình hóa học của giai đoạn nấu đường

27

4.2. Quá trình nấu đường gián đoạn

28

4.3. Trợ tinh và sự tạo thành mật cuối

30

5. Ly tâm – sấy – thành phẩm

33

5.1. Ly tâm

33

5.2. Sấy khô và tách thành phẩm

35

6. Thảo luận

36

Chương 2. Công nghệ chế biến bánh

37

1. Nguyên liệu trong chế biến bánh

37

1.1. Bột mì

37


iv

TRANG
1.2. Đường và syrup

38

1.3. Sữa

39

1.4. Trứng

40

1.5. Chất béo

40

1.6. Các loại hạt và quả khô

40

1.7. Nấm men và enzyme

40

1.8. Hóa chất

41

1.9. Nước

41

2. Quy trình chế biến một số loại bánh

41

2.1. Quy trình chế biến bánh quy

41

2.2. Quy trình chế biến bánh bông lan

43

2.3. Quy trình chế biến bánh trung thu

45

3. Thực hành chế biến bánh

46

3.1. Chế biến bánh quy

46

3.2. Chế biến bánh bông lan

49

3.3. Chế biến bánh trung thu

52

Chương 3. Công nghệ chế biến kẹo

55

1. Nguyên liệu trong chế biến kẹo

55

1.1. Đường

55

1.2. Sữa

62

1.3. Chất tạo đông

62

1.4. Chất thơm

64

2. Quy trình công nghệ chế biến kẹo

64

2.1. Quy trình chế biến kẹo cứng

64

2.2. Quy trình chế biến kẹo mềm

67

2.3. Quy trình chế biến kẹo dẻo (kẹo cao su)

69

2.4. Quy trình chế biến kẹo có nhân

71


v

TRANG
2.5. Quy trình chế biến một số loại kẹo đặc sản Việt Nam

72

3. Thực hành chế biến kẹo

75

3.1. Chế biến kẹo dẻo khóm

75

3.2. Chế biến kẹo mềm

76

Tài liệu tham khảo

79


vi

DANH SÁCH HÌNH
TRANG
Hình 1.1. Công thức cấu tạo của Saccharose

4

Hình 1.2. Máy băm mía điều khiển bằng môtơ điện

7

Hình 1.3. Máy đánh tơi kiểu búa

8

Hình 1.4. Máy đánh tơi kiểu đĩa

8

Hình 1.5. Sơ đồ phương pháp ép thẩm thấu đơn

10

Hình 1.6. Sơ đồ phương pháp ép thẩm thấu kép

10

Hình 1.7. Sơ đồ phương pháp ép thẩm thấu kết hợp

10

Hình 1.8. Sơ đồ khuếch tán mía

11

Hình 1.9. Sơ đồ khuếch tán bã mía

12

Hình 1.10. Sơ đồ phương pháp cho vôi vào nước mía lạnh

13

Hình 1.11. Sơ đồ phương pháp cho vôi vào nước mía nóng

14

Hình 1.12. Sơ đồ phương pháp cho vôi phân đoạn

14

Hình 1.13. Sơ đồ phương pháp sulfit hóa acid

15

Hình 1.14. Sơ đồ phương pháp sulfit hóa kiềm nhẹ

16

Hình 1.15. Sơ đồ phương pháp sulfit hóa kiềm mạnh

16

Hình 1.16. Sơ đồ phương pháp xông CO2 một lần

17

Hình 1.17. Sơ đồ phương pháp xông CO2 thông thường

18

Hình 1.18. Sơ đồ phương pháp xông CO2 chè trung gian

19

Hình 1.19. Thiết bị cô đặc dạng ống chùm

22

Hình 1.20. Máy ly tâm liên tục K850s (BMA)

34

Hình 2.1. Quy trình sản xuất bánh biscuit dạng xốp và dai

42

Hình 2.2. Sơ đồ quy trình chế biến bánh bông lan công nghiệp

44

Hình 2.3. Sơ đồ quy trình chế biến bánh trung thu

45

Hình 2.4. Quy trình thực hành chế biến bánh quy

48

Hình 2.5. Quy trình thực hành chế biến bánh bông lan

51

Hình 3.1. Quy trình sản xuất kẹo cứng

65


vii

TRANG
Hình 3.2. Quy trình sản xuất kẹo mềm

68

Hình 3.3. Quy trình sản xuất kẹo dẻo

70

Hình 3.4. Quy trình sản xuất kẹo có nhân

71

Hình 3.5. Quy trình sản xuất mè xửng

73


viii

DANH SÁCH BẢNG
TRANG
Bảng 1.1. Thành phần của hỗn hợp nước mí

12

Bảng 1.2. Thành phần hóa học của mật cuối

32

Bảng 3.1. Độ hòa tan của saccharose ở nhiệt độ khác nhau

55

Bảng 3.2. Ảnh hưởng của loại đường khác đến khả năng hòa tan của
Saccharose

56

Bảng 3.3. Khả năng hao nước của các dạng dung dịch đường khác
nhau

56

Bảng 3.4. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến độ hòa tan của glucose

60

Bảng 3.5. Độ hòa tan của maltose ở các nhiệt độ khác nhau

61

Bảng 3.6. Độ hòa tan của đường fructose ở các nhiệt độ khác nhau

61


1

MÔN HỌC: CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN ĐƯỜNG
VÀ SẢN PHẨM ĐƯỜNG
Mã môn học: TTP2MH009
Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trò của môn học:
- Vị trí, tính chất: là môn học bắt buột thuộc phần kiến thức chuyên ngành.

Được bố trí sau khi sinh viên đã học xong các môn cơ sở ngành. Môn học giúp
cho sinh viên nắm được các kiến thức cơ bản về công nghệ chế biến đường,
công nghệ chế biến bánh và công nghệ chế biến kẹo. Qua đó giúp người học
hoàn thiện các kiến thức chuyên ngành công nghệ thực phẩm.
- Ý nghĩa: là môn học chuyên ngành. Trang bị cho sinh viên các kiến thức
cơ bản về nguyên liệu trong sản xuất đường, nguyên liệu chế biến bánh kẹo, các
yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chế biến sản phẩm. Ngoài ra, môn học còn cung
cấp kỹ năng chế biến một số sản phẩm bánh kẹo.
- Vai trò của môn học: cung cấp kiến thức, kỹ năng làm việc trong lĩnh vực
chế biến đường và chế biến bánh kẹo.
Mục tiêu môn học:
- Về kiến thức: trình bày được những biến đổi sau thu hoạch cây mía.
Ảnh hưởng, vai trò của các chất điện ly trong quá trình làm sạch nước mía. Một
số biến đổi vật lí, hoá học trong công đoạn chế biến nước mía. Mô tả được các
công đoạn chính trong quá trình chế biến đường. Kiến thức cơ bản về công nghệ
chế biến bánh kẹo.
- Về kỹ năng: thực hành chế biến và quản lý quy trình chế biến sản
phẩm.
- Về năng lực tự chủ và trách nhiệm:
+ Chú ý, nghiêm túc, tuân thủ đúng nội quy lớp học
+ Tự học tập, nghiên cứu khoa học về chuyên ngành.
+ Có kỹ năng giao tiếp, tổ chức và làm việc nhóm.
Nội dung của môn học:


2

CHƯƠNG 1
CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN ĐƯỜNG
Giới thiệu:

Đường là một gia vị quan trọng trong chế biến thực phẩm, góp phần tạo
nên giá trị cảm quan cho phần lớn các sản phẩm chế biến. Ở Việt Nam, đường
sản xuất chủ yếu từ mía, quá trình chế biến qua nhiều công đoạn phức tạp và
yêu cầu kỹ thuật cao. Trong những năm gần đây, ngành công nghệ mía đường
của nước ta tương đối phát triển, đáp ứng nhu cầu sử dụng trong nước.
Mục tiêu:
Sau khi học xong chương này, người học có khả năng:
- Mô tả được quy trình chế biến đường, từ khâu nguyên liệu đến thành
phẩm.
- Hiểu được các công đoạn cơ bản trong chế biến đường, các yếu tố kỹ
thuật cần quan tâm trong sản xuất.
Nội dung chính:
1. Nguyên liệu – công nghệ ép mía
Mục tiêu: Trình bày được đặc điểm nguyên liệu, kỹ thuật thu hoạch nguyên
liệu cho sản xuất mía. Mô tả một số công nghệ ép mía thường sử dụng trong
công nghiệp chế biến đường.
1.1. Nguyên liệu
1.1.1. Giá trị kinh tế của cây mía
Đường có ý nghĩa quan trọng về mặt dinh dưỡng đối với cơ thể con người,
là hợp phần chính và không thể thiếu trong thức ăn cho người. Mặt khác, đường
còn là nguyên liệu quan trọng của nhiều ngành công nghiệp như bánh kẹo, đồ
hộp, đồ uống, lên men, sữa, dược phẩm, hóa học... Cho nên công nghiệp đường
trên thế giới và của nước ta đã không ngừng phát triển. Hiện nay, toàn bộ dây
chuyền sản xuất đường đã được cơ giới hóa, tự động hóa và tin học hóa.
Cây mía là một trong các nguyên liệu quan trọng của ngành công nghiệp
chế biến đường và được trồng ở nhiều quốc gia trong khu vực khí hậu nhiệt đới
và cận nhiệt đới. Ở nước ta, mía là nguyên liệu duy nhất để chế biến đường. Mía
đường là cây trồng có nhiều ưu điểm và có giá trị kinh tế cao:
- Khả năng sinh khối lớn: nhờ có chỉ số diện tích lá lớn nên khả năng lợi
dụng ánh sáng mặt trời trong quá trình quang hợp cao (tối đa có thể đạt 5÷7%).

3

Trong vòng 10÷12 tháng, 1 hecta mía có thể cho năng suất hàng trăm tấn mía
cây và một khối lượng lớn lá xanh, gốc, rễ để lại trong đất.
- Khả năng tái sinh mạnh: mía là cây có khả năng để gốc được nhiều năm,
một lần trồng thu hoạch nhiều vụ.
- Khả năng thích ứng rộng: cây mía có thể trồng ở nhiều vùng sinh thái
khác nhau, chịu đựng tốt các điều kiện khắc nghiệt của tự nhiên và môi trường.
Ngoài sản phẩm chính là cây mía nguyên liệu để chế biến đường, cây mía
còn là nguyên liệu (trực tiếp hoặc gián tiếp) của nhiều ngành công nghệp như
rượu cồn, bột giấy, gỗ ép, thức ăn gia súc, phân bón. Các sản phẩm phụ của mía
đường nếu khai thác triệt để, giá trị có thể tăng gấp 3÷4 lần giá trị của chính
phẩm (đường).
1.1.2. Phân loại
Cây mía thuộc họ hòa thảo, giống sacarum, được chia làm 3 nhóm chính:
- Nhóm Sacarum officinarum: là giống thường gặp và bao gồm phần lớn
các chủng đang trồng phổ biến trên thế giới
- Nhóm Sacarum violaceum: Lá màu tím, cây ngắn cứng và không trổ cờ.
- Nhóm Sacarum simense: Cây nhỏ cứng, thân màu vàng nâu nhạt, trồng từ
lâu ở Trung Quốc
Một số giống mía phổ biến thế giới bao gồm: POJ, H (Haoai), C (Cuba), E
(Egypt - Ai cập), F (Formose - Đài Loan), CO (Coimbatore - Ấn Độ), CP (Canal
Point - bang Florida, Mỹ). Những giống mía nước ngoài được trồng phổ biến ở
Việt Nam: POJ (3016, 2878, 2725, 2883), CO (209, 132, 419, 715, 775), CP
(3479). Ngoài ra chúng ta đã lai tạo được một số giống mía cho năng suất cao
như sau:
- Việt đường 54/143: hàm lượng đường 13,5÷14,5%, loại chín sớm
- Việt đường 59/264: hàm lượng đường 14÷15%, không trổ cờ

- VN 65–71: năng suất 70÷90 tấn/ha
- VN 65–48: năng suất 50÷95 tấn/ha
- VN 65–53: năng suất 45÷80 tấn/ha
1.1.3. Thành phần hóa học của mía
a. Đường saccharose


4

Saccharose là thành phần quan trọng nhất của mía, là sản phẩm của công
nghiệp sản xuất đường, là một disaccharide có công thức C 12H22O11. Trọng
lượng phân tử của saccharose là 342,30. Saccharose được cấu tạo từ hai đường
đơn là α,d-glucoza và β,d-fructose. Công thức cấu tạo của saccharose được biểu
diễn như hình 1.1.

Hình 1.1. Công thức cấu tạo của Saccharose

Theo công thức trên, saccharose là α,d-glucopiranozit và β, dfructofuranozit. Saccharose có tính ức chế rất mạnh trong việc tổng hợp vitamin
B1 trong cơ thể. Dùng đường quá nhiều không có lợi, nhất là đối với người lao
động nặng, vì nếu bổ sung vitamin B1 không đủ, khi chuyển hóa glucid sinh ứa
lactate, dễ tăng mệt mỏi (ứa nhiều sinh phù). Ngoài ra nếu ăn nhiều đường quá
trong một lúc, lượng đường trong máu tăng đột ngột đến 200÷400 mg% (giới
hạn là 80÷120 mg%), tế bào tủy sẽ không tạo đủ lượng insulin làm cho việc
chuyển đường glucose thành glucogen để dự trữ ở gan và cơ, thận sẽ làm việc
quá tải và đường theo nước giải ra ngoài.
b. Chất không đường
Trong ngành đường, người ta gọi tất cả những chất có trong nước mía trừ
saccharose là chất không đường kể cả glucose, fructose và rafinose. Chất không
đường trong nước mía có thể chia như sau:
* Chất không đường không chứa nitơ

- Glucose và fructose: thường còn được gọi là đường khử. Khi mía còn
non, hàm lượng đường glucose và fructose trong mía tương đối cao. Khi mía
chín, hàm lượng đó giảm đến mức thấp nhất.
- Acid hữu cơ: trong nước mía, các acid hữu cơ có thể ở dạng tự do, muối
hòa tan hoặc không tan, trong đó acid tự do chiếm 1/3 lượng acid chung. Người
ta đã tìm thấy nhiều loại acid trong nước mía hỗn hợp như: acid aconitic, acid
xitric, acid malic, acid oxalic, acid glicolic, acid mesaconic, acid suxinic, acid
fumaric… trong đó hàm lượng acid aconitic gấp 3 lần tổng lượng các acid. Vì
vậy, người ta thu hồi acid này dưới dạng canxi aconitat. Ngoài ra acid oxalic là
thành phần đóng cặn chủ yếu trong thiết bị bốc hơi và truyền nhiệt.


5

- Chất béo: chủ yếu trong cây mía là sáp. Sáp thường tạo một lớp bao bọc
ngoài cây mía. Trong sản xuất đường mía, gần 60÷80% sáp theo bã mía, phần
còn lại tồn tại trong bùn lọc.
* Chất không đường chứa nitơ
Hàm lượng phụ thuộc vào mía, điều kiện đất đai, chế độ canh tác. Theo
Spences và Meade, hàm lượng chất không đường chứa nitơ bao gồm:
Albumin và các chất tương tự

0,12%

Acia amin

0,20%

Amit

0,07%

NH3

-

Nitrate

0,01%

Phần lớn chất không đường chứa nitơ sẽ từ cây mía chuyển vào nước mía
hỗn hợp. Đứng về quan điểm kỹ thuật, việc chuyển đó có ảnh hưởng xấu đến
chất lượng sản phẩm và giảm hiệu suất thu hồi.
* Chất màu
Chất màu trong cây mía có thể chia làm 2 loại: chất màu có trong bản thân
cây mía và chất màu sinh ra trong quá trình sản xuất đường.
- Chất màu có trong bản thân cây mía bao gồm:
+ Diệp lục tố (diệp lục tố a - C55H72O5N4Mg và diệp lục tố b C55H70O4N4Mg) không tan trong nước và dung dịch đường nhưng tan trong alcol
và kiềm. Do đó dễ loại ra khi làm sạch nước mía.
+ Xantophin: màu vàng, có công thức C40H56O24 tan trong nước và dung
dịch đường. Nó dễ bị loại ra trong quá trình sản xuất đường.
+ Caroten: màu vàng, có công thức C40H56. Caroten không tan trong mía
và dung dịch đường.
+ Antoxian: thường gọi nhóm có màu xanh và tím dễ hòa tan. Chất màu
xanh có tính tan được tạo thành từ antoxianidin, glucoza và các đường khác.
Trong dung dịch đậm đặc, antoxian chuyển thành đỏ tím. Theo Zerban và
Frelanen thì antoxian thuộc nhóm polyphenol và chuyển thành màu sẫm khi
phản ứng với các muối sắt. Trong giai đoạn cacbonat, antoxian bị loại hoàn toàn.
Phương pháp sunfit hóa chỉ loại được một phần antoxian.
- Chất màu sinh ra trong quá trình sản xuất đường:

6

+ Sự phân giải đường ở nhiệt độ cao kết hợp với quá trình ngưng tụ gọi
là sự caramen hóa. Chất màu là caramen.
+ Phản ứng giữa cacbonyl với hợp chất chứa nhiều amin được gọi là
phản ứng Maillard và chất màu là melanoidin.
+ Sự phân giải đường ở nhiệt độ hơi cao và trong môi trường kiềm.
+ Sự tạo thành hợp chất phức chất giữa polyphenol và ion kim loại nặng
trước hết là Fe. Đối với sản xuất đường thường gặp chất màu melanoidin,
caramen và polyphenol + Fe.
+ Chất màu phần lớn là hợp chất hữu cơ có nối đôi. Muốn biến thành
chất không màu cần phá vỡ nối đôi.
* Chất không đường vô cơ
Hàm lượng chất không đường vô cơ phụ thuộc giống mía, chế độ canh tác
và điều kiện khí hậu. Các chất vô cơ chủ yếu trong nước mía hỗn hợp là K 2O,
Na0O, SiO2, P2O5, Ca, Mg trong đó K2O chiếm lượng khá lớn. Trong quá trình
làm sạch P2O5 có tác dụng tốt. Những chất còn lại đều là những chất có hại trong
sản xuất đường. Kali và natri là nguyên nhân tạo mật cuối. Các chất khác như
Ca, Mg, SiO2 là thành phần chủ yếu đóng cặn trong thiết bị bốc hơi.
1.2. Công nghệ ép mía
1.2.1. Lấy nước mía bằng phương pháp ép
Nguyên lí chung là xé và ép dập thân cây mía nhằm phá vỡ các tế bào để
lấy nước mía. Ép mía là công đoạn đầu tiên, được chia làm các giai đoạn nhỏ
như sau:
a. Vận chuyển và cấp mía vào máy ép
Mía được vận chuyển từ ruộng mía về bằng hệ thống đường sắt, đường
thủy hoặc đường bộ được tập kết trên bãi rộng. Mía từ bãi được chuyển dần vào
để ép. Thông thường sử dụng các phương tiện sau đây: cần cẩu hoặc cầu cẩu, xe

goòng, băng xã mía, máy cào và băng chuyền mía.
b. Xử lý mía
Mục đích của giai đoạn này là xử lý mía trước khi đưa vào máy ép để tạo
điều kiện ép dễ dàng, nâng cao nâng suất và hiệu suất của công đoạn ép. Các
công đoạn của quá trình xử lý mía trước công đoạn ép bao gồm:
* San bằng mía: khi đưa mía xuống băng tải thì mía ở trạng thái lộn xộn,
không đồng đều, do dó cần phải san bằng lớp mía trên băng tải, đảm bảo độ


7

đồng đều của lớp mía, tăng mật độ mía và cấp liệu ổn định cho công đoạn tiếp
theo. Máy san bằng gồm 1 trục quay có từ 24÷32 cánh cong được lắp trên đoạn
băng ở đoạn bằng, quay ngược chiều với chiều băng mía đi. Tốc độ quay 40÷50
vòng/phút. Tác dụng của thiết bị này không lớn lắm, công suất tiêu hao nhiều
nên hiện nay các nhà máy đường hiện đại ít dùng.
* Băm mía
Mía được băm thành từng mảnh nhỏ nhằm phá vỡ lớp vỏ cứng của cây mía
làm tế bào mía lộ ra, đồng thời san mía thành lớp ổn định trên băng tải và nâng
cao mật độ mía trên băng tải (125÷150 Kg/m3 lên đến 250÷300kg/m3). Tác
dụng chính của công đoạn băm mía là:
- Nâng cao năng suất ép: do san mía thành lớp dày đồng đều, mía dễ được
kéo vào máy ép không bị trượt, nghẹt.
- Nâng cao hiệu suất ép: do vỏ cứng đã được xẻ nhỏ, tế bào mía bị phá vỡ,
lực ép được phân bố đều trên mọi điểm nên máy ép làm việc ổn định và luôn
đầy tải, nước mía chảy ra dễ dàng.
Máy băm mía là thiết bị không thể thiếu trong các nhà máy đường hiện đại.
Hiện nay, máy băm mía (hình 1.2) gồm các dao băm được điều khiển bởi 2 môtơ
(môtơ điện và tua bin hơi).

Hình 1.2. Máy băm mía điều khiển bằng môtơ điện

* Đánh tơi
Sau khi qua máy băm, lượng mía chưa được băm nhỏ còn nhiều nên chúng
cần phải qua máy đánh tơi để phá vỡ hơn nữa tổ chức tế bào của cây mía và làm
tăng mật độ mía đưa vào máy ép. Nếu dùng máy đánh tơi, hiệu suất ép có thể
tăng khoảng 1%. Máy đánh tơi dùng đầu tiên trên thế giới do Fiske phát minh
vào năm 1886. Hiện nay trên thế giới dùng các máy đánh tơi sau:
- Máy đánh tơi kiểu searby: hiệu suất tăng (2,5% với hệ máy ép 11 trục;
1,25% với hệ máy ép 14 trục; 10% với hệ máy ép 15 trục).


8

- Máy đánh tơi kiểu búa (hình 1.3): là một dạng máy đập bằng các búa
xoay, lắp thành hàng song song xung quanh trục quay bằng thép, đặt trong vỏ
máy hình trụ, mặt cắt ngang hình máng. Bên sườn trong của vỏ có gắn nhiều
miếng sắt dọc theo thân máy và được coi là các tấm kê của búa đập. Mía đi vào
cửa trên của máy và ra ở cửa dưới. Búa đập quay với tốc độ khoảng 1200
vòng/phút, theo chiều chuyển động của mía. Khi lắp một máy đánh tơi kiểu búa,
tỉ lệ tế bào mía bị xé là 85%. Nếu dùng hai máy, tỉ lệ này tăng lên 95%.

Hình 1.3. Máy đánh tơi kiểu búa

- Máy đánh tơi kiểu đĩa (hình 1.4): kiểu này gồm hai trục ghép lại bởi nhiều
đĩa răng cưa hình nón, lắp từng đôi một úp vào nhau. Hai trục quay tốc độ khác
nhau, do đó mía sẽ bị xé tơi.

Hình 1.4. Máy đánh tơi kiểu đĩa

c. Ép dập
Ép dập vừa có tác dụng lấy nước mía ra từ cây mía (khoảng 60÷70%), vừa
làm cho mía dập vụn hơn. Đồng thời thu nhỏ thể tích lớp mía, cung cấp mía đều
đặn cho các máy ép sau, tạo điều kiện cho các máy ép sau làm việc ổn định, làm
tăng năng suất, hiệu suất ép và giảm bớt công suất tiêu hao. Vì vậy máy ép dập
có các đặc tính:
- Mặt trục cần có răng để kéo mía.
- Mặt trục có tác dụng vừa làm dập, vừa đánh tơi và ép.


9

Tốc độ máy ép dập phải lớn hơn tốc độ máy ép phía sau. Thường lớn hơn
20% để thực hiện việc cung cấp mía. Nếu 2 tốc độ bằng nhau thì việc cung cấp
mía không đều.
d. Ép kiệt
Mục đích: lấy kiệt lượng nước mía có trong mía tới mức tối đa cho phép vì
ở bộ ép dập chỉ ép ra 1 lượng nước mía như sau: ép dập 2 trục (45÷55% nước
mía có trong cây mía), ép dập 3 trục (65÷75% nước mía trong cây mía). Trong
quá trình tiến bộ kỹ thuật, phương pháp ép thay đổi từ ép khô đến ép có phun
nước thẩm thấu hoặc kết hợp ép và ngâm khuếch tán. Các loại máy ép cũng
được cải tiến không ngừng.
1.2.2. Phương pháp lấy nước mía bằng phương pháp ép
Phương pháp lấy nước mía được sử dụng phổ biến hiện nay ở các nhà máy
đường là phương pháp ép khô và phương pháp ép ướt.
a. Phương pháp ép khô
Đây là phương pháp ép lấy nước mía mà không sử dụng nước thẩm thấu,
chỉ dùng áp lực làm vở tế bào để lấy nước mía, do đó hiệu suất lấy đường thấp
(khoảng 92÷95%) và một lượng nhỏ đường còn nằm trong tế bào không thể lấy
ra được. Nước mía lấy được (do không bị pha loãng) nên thuận lợi cho quá trình

bốc hơi, tiết kiệm được năng lượng bốc hơi. Phương pháp ép khô chỉ sử dụng ở
các nhà máy đường thủ công, trong phòng thí nghiệm…
b. Phương pháp ép ướt
Để lấy được nhiều đường ra từ cây mía, thì việc phun nước thấm vào bã
mía được xem là biện pháp hiệu quả. Khi mía bị ép, màng tế bào bị rách và co
lại, đồng thời nước mía chảy ra. Sau khi ra khỏi máy ép, các tế bào nở ra và có
khả năng hút nước mạnh. Chính vì vậy, mà người ta đã phun nước vào lớp bã để
hoà tan một lượng đường còn lại trong tế bào, qua lần ép sau nước đường pha
loãng được lấy ra, và tiếp tục như vậy cho đến khi đường được lấy ra với mức
cao nhất. Có 3 phương pháp ép ướt như sau:
* Phương pháp ép thẩm thấu đơn (hình 1.5): chỉ dùng nước nóng phun
ngay vào bã khi ra khỏi miệng ép (trừ máy ép cuối cùng), do đó khả năng lấy
đường từ mía là rất cao. Tuy nhiên lượng nước thẩm thấu đưa vào lớn, nước mía
hỗn hợp bị pha loãng, dẫn đến khó khăn cho quá trình bốc hơi như: tiêu hao
nhiều năng lượng, thời gian bốc hơi kéo dài, đồng thời làm cho một lượng lớn
đường bị chuyển hoá và phân hủy.


10

Hình 1.5. Sơ đồ phương pháp ép thẩm thấu đơn

* Phương pháp ép thẩm thấu kép (hình 1.6): đây là phương pháp có dùng
nước mía pha loãng làm nước thẩm thấu, thường được áp dụng cho hệ thống ép
ở các nhà máy có 4 máy ép. Đối với phương pháp này, nước nóng được phun
vào bã khi ra khỏi miệng ép của máy ép thứ 3, nước mía loãng ép ra từ máy 4
được bơm trở lại làm nước thẩm thấu cho bã ra khỏi máy ép thứ 2, nước mía
loãng ép ra từ máy ép thứ 3 được bơm trở lại làm nước thẩm thấu cho bã ra ở
máy ép thứ nhất. Nước mía lấy ra từ máy 1 và máy 2 được tập trung lại thành
nước mía hỗn hợp.

Hình 1.6. Sơ đồ phương pháp ép thẩm thấu kép

* Phương pháp ép thẩm thấu kết hợp (hình 1.7): áp dụng ở các nhà máy có
từ 5 máy ép trở lên, và nâng công suất ép.

Hình 1.7. Sơ đồ phương pháp ép thẩm thấu kết hợp


11

1.2.3. Lấy nước mía bằng phương pháp khuếch tán
Đây là phương pháp được sử dụng trong tất cả các nhà máy trích ly đường
từ củ cải đường. Hiện nay, nhiều nhà máy đường mía trên thế giới đã dùng
phương pháp khuếch tán để trích ly đường từ mía. Ở nước ta, phương pháp
khuếch tán được sử dụng đầu tiên tại nhà máy đường mía La Ngà. Tuy gọi là
phương pháp khuếch tán nhưng ở các nhà máy đường mía không phải hoàn toàn
dựa vào nguyên lý khuếch tán như ở các nhà máy đường củ cải. Vì thời gian
khuếch tán đường của lát mía tăng gấp 3 lần so với lát củ cải (cùng kích thước)
nên nếu chỉ dùng phương pháp khuếch tán để lấy đường trong mía thì thời gian
sẽ kéo dài gây ảnh hưởng đến chất lượng nước mía.
Trên thực tế, thiết bị khuếch tán chỉ có thể thay thế một số bộ trục ép (ở
giữa công đoạn ép) nên có thể coi đây là phương pháp kết hợp giữa ép và
khuếch tán. Có 2 phương pháp khuếch tán mía chủ yếu
a. Khuếch tán mía
Sau khi xử lí, toàn bộ lượng mía đi vào thiết bị khuếch tán. Quá trình
khuếch tán được thực hiện theo sơ đồ hình 1.8.

Hình 1.8. Sơ đồ khuếch tán mía

b. Khuếch tán bã mía
Sau khi xử lý, mía được đưa qua máy ép để lấy khoảng 65÷70% đường
trong mía, phần bã còn lại (chứa khoảng 30÷35% đường) đi vào thiết bị khuếch
tán, vì vậy quá trình khuếch tán được rút ngắn. Khuếch tán bã mía thực hiện
theo sơ đồ hình 1.9.


12

Hình 1.9. Sơ đồ khuếch tán bã mía

2. Làm sạch nước mía
2.1. Thành phần hỗn hợp nước mía sau khi ép
Hỗn hợp nước mía sau khi ép có thành phần tương đối phức tạp (bảng 1.1),
các thành phần hóa học này thay đổi tùy theo giống mía, điều kiện canh tác, đất
đai, điều kiện khí hậu, phương pháp và điều kiện lấy nước mía của nhà máy…
Bảng 1.1. Thành phần của hỗn hợp nước mía


13

2.2. Các phương pháp làm sạch nước mía
2.2.1. Phương pháp vôi
Phương pháp này đơn giản nhất, được áp dụng từ rất lâu. Nước mía chỉ
được làm sạch dưới tác dụng của nhiệt và vôi, thu được sản phẩm đường thô. Có
thể chia thành 3 dạng như sau:
a. Phương pháp cho vôi vào nước mía lạnh
Phương pháp này được thực hiện theo sơ đồ hình 1.10, nước mía được lọc
bằng lưới lọc để loại các vụn mía, cân và bơm đến thùng trung hòa, sau đó cho
vôi vào (khoảng 0,5÷0,9 kg vôi/tấn mía). Khuấy đều nước mía, rồi đun nóng đến

nhiệt độ 105 oC trước khi cho vào thiết bị lắng, sản phẩm lắng thu được là nước
lắng trong và nước bùn. Đem lọc nước bùn thu được nước lọc trong. Cuối cùng
cô đặc hỗn hợp nước lắng trong và nước lọc trong.

Hình 1.10. Sơ đồ phương pháp cho vôi vào nước mía lạnh


14

b. Phương pháp cho vôi vào nước mía nóng
Tương tự như phương pháp cho vôi vào nước mía lạnh, nhưng công đoạn
gia nhiệt được thực hiện trước khi cho vôi vào (sơ đồ thực hiện hình 1.11).
Trước khi trung hòa, một số chất keo như (albumin, silic hydroxyde…) bị ngưng
tụ dưới tác dụng của nhiệt độ và pH. Nhờ vậy, tốc độ lắng nhanh, lượng vôi
trung hòa giảm (khoảng 15÷20%), hiện tượng đóng cặn giảm…

Hình 1.11. Sơ đồ phương pháp cho vôi vào nước mía nóng

c. Phương pháp cho vôi phân đoạn
Phương pháp này tối ưu nhất của việc làm sạch nước mía bằng vôi (hình
1.12). Cho vôi vào đưa hỗn hợp nước mía đến pH = 6,4 và đun sôi hỗn hợp
(nhiệt độ khoảng 105÷110 oC), tiếp tục cho vôi vào đến pH = 7,6 rồi lại đun sôi
tiếp tục (nhiệt độ khoảng 105÷110 oC)…

Hình 1.12. Sơ đồ phương pháp cho vôi phân đoạn


15

2.2.2. Phương pháp sulfit hóa

Còn gọi là phương pháp SO2, vì ta sử dụng lưu huỳnh dưới dạnh khí SO2 để
làm sạch nước mía. Có thể chia làm 3 loại:
a. Phương pháp sulfit hóa acid (thông SO2 vào nước mía đến pH acid)
Dùng phổ biến trong sản suất đường kính trắng, được thực hiện theo sơ đồ
hình 1.13.

Hình 1.13. Sơ đồ phương pháp sulfit hóa acid

b. Phương pháp sulfit hóa kiềm nhẹ (Chỉ xông SO2 vào nước mía, không thông
SO2 vào mật chè và sản phẩm đường thô)
Dùng để sản xuất đường thô, nếu so với phương pháp vôi thì hiệu quả loại
chất không đường tốt hơn, tuy nhiên thiết bị phức tạp và tiêu hao nhiều hóa chất
nên hiện nay ít phổ biến. Sơ đồ hình 1.14 thể hiện phương pháp sulfit hóa kiềm
nhẹ trong làm trong nước mía hỗn hợp.


16

Hình 1.14. Sơ đồ phương pháp sulfit hóa kiềm nhẹ

c. Phương pháp sulfit hóa kiềm mạnh
Đặc điểm của phương pháp này là dùng 2 điểm pH (pH trung tính và pH
kiềm mạnh), do đó có thể loại được P2O5, SiO2, Al2O3, FeO3, MgO... Nhưng
điều kiện công nghệ của phương pháp này còn chưa ổn định. Phương pháp sulfit
hóa kiềm mạnh được thực hiện theo sơ đồ hình 1.15.

Hình 1.15. Sơ đồ phương pháp sulfit hóa kiềm mạnh