1
Công đoạn
làm sạch nước mía
1 3/12/2013 Trần Thị Thu Trà
Một số câu hỏi phải trả lời
Tại sao cần làm sạch nước mía?
Thành phần của nước mía hỗn hợp?
Trong công đoạn làm sạch nước mía cần phải làm gì?
Nguyên tắc tách loại
3/12/2013 - Trần Thị Thu Trà 2
Tại sao phải có công đoạn làm sạch
nước mía?
Nâng cao hiệu suất kết tinh đường: Để có thể kết tinh được tối
đa lượng đường saccharose có trong nước mía hỗn hợp
Sản xuất đường trắng tinh luyện: Để đượng saccharose kết tinh
ra không lẫn tạp chất
3
3/12/2013 Trần Thị Thu Trà
Nước mía hỗn hợp chứa gì?
Theo thành phần hoá học:
4
3/12/2013 Trần Thị Thu Trà
Thành phần Tính theo
trọng lượng
mía (%)
Tính theo
nước mía
hỗn hợp (%)
Tính theo phần
trăm chất khô
(%)
Đường Saccharose 11,88 12,63 70 – 90
Đường khử 1,35 1,44 4 – 8
Protein 0,42 0,48 0,5 – 0,6
Acid tự do 0,13 0,14 0,5 – 2,5
Acid kết hợp 0,14 0,15 3 – 7
Chất keo 0,39 0,41 0,3 – 0,6
Chất tro 0,57 0,60 3 – 5
Nước 59,12 78,15 –
2
Cụ thể
Thành phần % Thành phần %
Đường:
-Saccharose
-Glucose
-Fructose
Xơ:
-Xenlulose
-Pentose (xylan )
-Araban
-Lignin
Chất chứa Nitơ:
-Protein
-Amit
-Acidamin
-Acidnitric
-NH3
-Xantin
12,0
0,90
0,50
5,50
2,00
0,50
2,00
0,12
0,07
0,21
0,01
vết
vết
Chất béo vàsáp:
-Pectin
-Acid tự do (suxinic, malic)
-Acid kết hợp (suxinic, malic )
Chất vô cơ:
-SiO2
-K2O
-Na2O
-CaO
-MgO
-Fe2O3
-P2O5
-SO3
-Cl
Nước:
0,20
0,08
0,12
0,25
0,12
0,01
0,02
0,01
vết
0,07
0,02
vết
74,5
5
3/12/2013 Trần Thị Thu Trà
Chất màu trong nước mía
Diệp lục tố không tan trong nước và dung dịch đường
Caroten Dễ loại
Xanthophine (màu vàng) Loại hoàn toàn khi carbonat hoá
Anthocyanine (xanh đến tím) Loại 1 phần khi sulphit hoá
6
3/12/2013 Trần Thị Thu Trà
Nước mía hỗn hợp chứa gì? Theo kích cỡ
Hệ phân tán thô d> 0,1m: đất cát, hạt bã mía, sáp
Hệ phân tán keo 0,001m < d < 0,1 m: Chiếm 0,03 – 0,5%
nước mía (khá cao)
Các chất xuất phát từ đất
Mía: sáp, chất béo, protein, pectin, tanin, chất màu không
tan
Do VSV trong quá trình bảo quản và ép mía tạo ra khối
nhầy, đặc biệt là levan và dextran
Trong quá trình thao tác nếu nhiệt độ cao, chất không tan
biến thành chất tan và như vậy tăng chất keo trong dung
dịch.
Các chất hoà tan: d < 0,001m: đường khử, các chất vô cơ và
hữu cơ tan như một số chất màu, chất khoáng…
7
3/12/2013 Trần Thị Thu Trà
Trong công đoạn làm sạch nước mía cần
phải làm gì?
Loại chất rắn lơ lửng có trong nước mía.
Loại tối đa chất không đường ra khỏi nước mía hỗn hợp, đặc
biệt là những chất hoạt động bề mặt và chất keo.
Trung hòa nước mía hỗn hợp.
Nguyên tắc tách loại
Hệ phân tán thô: Dùng rây, lọc
Hệ phân tán keo: Dùng các chất keo tụ - lắng/lọc
Các chất hoà tan:
Có khả năng tạo tủa: Dùng các nhân tạo tủa – lắng/lọc
Không thể tạo tủa:Dùng các chất hấp phụ hay trao đổi ion
3/12/2013 - Trần Thị Thu Trà 8
3
Loại hệ phân tán thô
Hệ phân tán thô d> 0,1m:
đất cát, hạt bã mía, sáp
Loại bằng phương pháp lọc
3/12/2013 - Trần Thị Thu Trà 9
3/12/2013 - Trần Thị Thu Trà 10
Saøng laéc baõ vuïn
11
3/12/2013 Trần Thị Thu Trà
Thieát bò loïc heä phaân taùn thoâ
12
3/12/2013 Trần Thị Thu Trà
4
Heä phaân taùn keo
Kích thước: 0,001m < d < 0,1 m
Chiếm 0,03 – 0,5% nước mía (khá cao)
Gồm có:
Tự nhiên: protein, pentosan, sáp
Nhân tạo: ion kim loại tạo tủa Ca2+, Mg2+, Al3+, Fe3+, Fe2+ ,
P2O5, SiO2
Chất keo trong nước mía chủ yếu mang điện tích âm.
Phân loại:
Keo thuận nghịch và keo không thuận nghịch
Keo ưa nước và keo không ưa nước.
13
3/12/2013 Trần Thị Thu Trà
Nguyên tắc loại hệ phân tán keo
Nguyên tắc:
Tạo điều kiện để
các chất keo kết tụ
thành “bông tủa”
Lắng
Lọc
3/12/2013 - Trần Thị Thu Trà 14
Nước mía
hỗn hợp
Keo tụ
Sữa
vôi
Anion
Lắng
Lọc
Nguyên tắc tạo bông tủa – Hóa chế
Các điều kiện để tạo bông tủa
pH
Nhiệt độ
Các chất điện ly
Các chất phụ trợ
Yêu cầu của bông tủa:
Kích thước
Khối lượng riêng
Độ bền
Yêu cầu của dung dịch đường
Đường saccharose
Đường khử
Chất hoà tan khác
Phối hợp các quá trình trong giai đoạn hoá chế
3/12/2013 - Trần Thị Thu Trà 15
Ngưng kết chất keo – tác dụng của pH
Thay đổi pH môi trường
các chất keo hấp phụ chất
điện ly trung hòa về điện
keo mất trạng thái ổn định
và ngưng kết.
pH làm chất keo ngưng kết
gọi là pH đẳng điện.
Điểm đẳng điện của các chất
keo khác nhau:
pHalbumin = 4,6 – 4,9
pHasparagin = 3,0…
16
3/12/2013 Trần Thị Thu Trà
5
Khả năng tách loại các chất không đường ở
các pH khác nhau
Mỗi pH khaùc nhau coù theå taùch loaïi caùc chaát khoâng ñöôøng
khaùc nhau
3/12/2013 - Trần Thị Thu Trà 17
3/12/2013 - Trần Thị Thu Trà 18
Taùc duïng cuûa pH
Nếu khống chế pH tốt:
tăng hiệu suất thu hồi
đường, tăng chất lượng
đường thành phẩm,
giảm tốt thất đường.
Nếu khống chế pH
không tốt: saccharose
bị chuyển hóa thành
đường khử hoặc bị phân
hủy,… làm tổn thất
đường và tăng màu sắc
của sản phẩm
19
10
9
8
7
6
5 Nước mía hỗn hợp có
pH = 5-5,5
Khi pH = 7 – 10: các
muối vô cơ Al2O3, P2O5,
SiO2, Fe2O3, MgO, dễ bị
tách loại
Khi pH = 7, loại được 50%
chất keo (pentosan)
Khi pH = 5 – 6, trên 98% protein bị
tách loại
3/12/2013 Trần Thị Thu Trà
Thay đổi pH làm ngưng tụ chất keo
pH trên dưới 7: pH đẳng điện
pH trên dưới 11: pH ngưng kết của protein trong môi trường
kiềm mạnh.
20
3/12/2013 Trần Thị Thu Trà
pH Loại trừ chất keo, % Hàm lượng CaO trong nước mía,
g/100g chất khô
7,18
7,71
8,05
18,30
22,30
25,30
0,290
0,316
0,357