Báo cáo thực tập nhà máy đường phụng hiệp khảo sát sự ảnh hưởng của nhiệt độ và ph đến tốc độ lắng trong nước mía

Kiểm tra nước nóng, lạnh cấp cho cánh khuấy trợ tinh có đủ và thông không. - Kiểm tra xem hệ thống truyền động chạy có tốt không. - Kiểm tra nguồn điện cung cấp cho động cơ. - Báo cho các bộ phận có liên quan biết. + Khởi động - Nhấn nút khởi động cánh khuấy. - Chạy không tải cánh khuấy vài vòng trước khi xả đường non vào trợ tinh. + Trong lúc chạy Thời gian trợ tinh đường non B ≥ 24 giờ (kể từ khi nhả đường non vào trợ tinh): trợ tinh chia làm 2 giai đoạn. - Cuối giai đoạn làm nguội: hạ nhiệt độ đường non xuống 45 – 50oC. - Cuối giai đoạn hâm nóng vào máng chờ xuống li tâm nhiệt độ đạt 50 – 55oC. + Dừng máy - Khi hết đường non trong trợ tinh. - Nhấn nút tắt động cơ cánh khuấy trợ tinh. - Đóng các van nước cấp cho cánh khuấy trợ tinh. 3.8. Thiết bị ly tâm 3.8.1 Thiết bị ly tâm gián đoạn ( Ly tâm A) Máy ly tâm gián đoạn vận tốc thấp 1450 vòng/phút dùng dể tách mật đường non cao phẩm A, B có thể chế tạo để chạy tự động hoàn toàn hoặc bán tự động. a. Cấu tạo Máy gồm thùng quay gắn với trục quay, trục quay cùng với thùng nhờ gối đỡ trục được treo tự do so với thùng. Đáy máy được đậy bằng chóp nón nằm trên gờ, khi xả đường được nâng lên. Thùng quay bên trong vỏ cố định. Mật tách ra qua lưới ly tâm chảy vào khoảng giữa của lưới và vỏ rồi chảy vào thùng chứa. Máy ly tâm quay nhờ motor qua khớp nối, dừng máy bằng bố thắng. Thông thường trên máy ly tâm lót 2 lớp Luận văn tốt nghiệp khóa 29 năm 2008 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng 50 10 5 4 2 3 1 6 11 9 8 7 lưới đồng có kích thước thích hợp tuỳ theo yêu cầu phân mật của loại đường non. Máy ly tâm quay nhờ motor thông qua khớp động. Dừng máy bằng bố thắng. Ngoài ra trên máy còn có hệ thống ống dẫn hơi và nước để rửa đường. 1 0 5 4 Hình I.16: Cấu tạo máy ly tâm A 1 và 3- Ống phun nước nóng 2- Phểu nhập liệu 4- Ống dẫn mật 5- Thùng chứa mật 6- Máng tháo đường 7- Nón 8- Thùng trong (thùng quay) 9- Thùng ngoài 10- Chân treo 11- Motor b. Nguyên lý hoạt động Hoạt động của máy ly tâm gián đoạn là đường non xuống từng mẻ. Sau khi tách mật xong xuống đường và bắt đầu thực hiện trở lại một chu trình tiếp theo. Một chu trình bao gồm: - Khởi động cho đường vào máy. Đầu tiên do máy ly tâm quay từ từ khi tốc độ đạt 200-300 vòng/phút cho đường non vào phân phối đều trong thùng. Thường cho đường non vào đầy thùng để nâng cao năng suất nhưng không nên quá đầy làm văng đường ra. - Phân mật: Sau khi cho đường đầy, tăng tốc độ để nâng cao lực ly tâm làm mật tách ra khỏi dung dịch. Luận văn tốt nghiệp khóa 29 năm 2008 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng 51 - Rửa nước hoăc hơi rửa lớp mật bám bên ngoài tinh thể nhằm nâng cao tinh độ của đường. Hơi có tác dụng làm khô đường, tăng nhiệt độ giảm độ nhớt nên thường dùng hơi để rửa ở giai đoạn cuối. - Ngừng máy và xả đường: Thời gian phân mật cần thiết của mỗi loại đường khác nhau, tuy nhiên thông thường như sau.  Khởi động và xuống đường: 1 phút  Phân mật: 2 phút  Rửa nước: 30 giây  Rửa hơi: 30 giây  Hãm máy (phanh): 30 giây c. Cách vận hành + Kiểm tra - Kiểm tra xem có vật lạ gì trong thùng ly tâm hay không. - Kiểm tra các van có đóng kín không. - Kiểm tra dầu bôi trơn, mỡ bôi trơn. - Kiểm tra nguồn điện cung cấp. - Kiểm tra nhiệt độ nước siêu nhiệt. - Kiểm tra áp lực khí nén. + Khởi động - Quay tay 1- 2 vòng xem giỏ lưới có quay nhẹ nhàng không. - Mở toàn bộ hệ thống cài đặt về auto. - Nhấn nút cho chạy. - Cho máy chạy không tải từ 1- 2 chu kỳ, nếu ổn thì cho mang tải. + Trong lúc hoạt động - Thường xuyên kiểm tra hoạt động của máy trong lúc máy chạy. - Kiểm tra độ màu, độ ẩm của đường bằng cảm quan để có hiệu chỉnh kịp thời trong khi chờ kết quả của phòng hóa nghiệm. + Dừng máy - Khi cày xả hết đường trong thùng ly tâm, ta vệ sinh sạch sẽ thùng. - Nhấn nút dừng máy. Luận văn tốt nghiệp khóa 29 năm 2008 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng 52 - Dừng các bộ phận liên quan. 3.8.2 Thiết bị ly tâm liên tục ( ly tâm B và C) a. Cấu tạo Gồm: Vỏ trong, vỏ ngoài, rổ cùng với vỏ rổ, vòng kẹp và lưới, bộ phận phân phối, gối đỡ bạc đạn, ống nối với tấm làm kính, giá đỡ vỏ, đệm cao su, ống cung cấp đường non, hệ thống béc phun, van thoát đường, giá đở cơ động, động cơ dẫn động, bộ đai thang. 2 8 9 10 1112 Hình I. 17: Cấu tạo máy ly tâm liên tục B và C 1- Máng chờ 2- Phểu nhập liệu 3- Vỏ ngoài 4- Vỏ trong 5- Rổ 6- Bộ phận giảm chắn 7- Phểu tháo liệu 8- Puli 9- Cuaroa 10- Ống dẫn mật 11- Motor 12- Ống phun nước nóng 3 4 5 6 7 8 9 12 11 2 1 10 Luận văn tốt nghiệp khóa 29 năm 2008 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng 53 b. Nguyên lý hoạt động Máy ly tâm liên tục làm việc dựa trên nguyên lý lớp mỏng đơn. Đường non được cho vào lỗ lưới, phân phối khắp mặt rổ và di chuyển trong rổ từ đáy lên tới đỉnh theo đường xoắn ốc, do lớp đường non rất mỏng nên bất kỳ đừng non có độ nhớt nào cũng được tách mật trong máy ly tâm. Lực ly tâm được phân tách thành 2 lực tác dụng là lực song song với mặt lưới và lực tiếp tuyến với mặt lưới. Lực tiếp tuyến với mặt lưới giúp làm sạch lỗ mật trong khi đó lực song song với mặt lưới giúp đẩy những phần tử đường hướng lên phía trên. Lực ma sát thì ngược chiều với lực này (lực song song với mặt lưới). Những lực này mang những phân tử đường hướng lên cạnh rổ. Ở cạnh rổ lực ma sát bị triệt tiêu, chỉ còn lại lực ly tâm vì thế những phần tử đường được ném văng vào ngăn chứa đường. c. Cách vận hành + Kiểm tra - Kiểm tra dầu mỡ bôi trơn. - Kiểm tra hơi nước sử dụng xem có đạt yêu cầu không. - Kiểm tra xem có vật lạ trong máy không. + Khởi động - Dùng tay quay mâm ly tâm 1 - 2 vòng. - Nhấn nút cho máy chạy (nhấn chạy rồi tắt 2 - 3 lần). - Cho máy chạy không tải đến khi đồng hồ ampe ổn định 50 - 60 ampe. - Khi máy chạy ổn ta cho mang tải. + Trong lúc chạy - Mở van nguyên liệu xuống vừa phải. - Chạy trung bình từ 50 - 70 ampe tối đa không quá 100 ampe. - Thường xuyên theo dõi nhiệt độ đường non C đảm bảo trong khoảng 50 - 52 0C. - Điều chỉnh các thông số chỉ tiêu thông số kỹ thuật đảm bảo chính xác. - Cuối mỗi ca phải mở nước và hơi rửa máy. - Trong lúc chạy phải thường xuyên kiểm tra đồng hồ Ampe để kịp điều chỉnh van đường non nhằm đảm bảo an toàn cho máy. - Phải thường xuyên kiểm tra xem máy chạy có rung hay có tiếng kêu lạ không. Luận văn tốt nghiệp khóa 29 năm 2008 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng 54 Chương IV: CÁC PHÂN XƯỞNG PHỤ 4.1. Phân xưởng lò hơi 4.1.1. Lưu trình sản xuất hơi Hình I. 18: Sơ đồ lưu trình sản xuất hơi Nước giếng Nước trong lò Kiểm tra nước cấp lò Chứa nước mềm Khử khí Cấp nước lò Hóa chất Cấp hơi Xả đáy bỏ Xử lý nước Nhiên liệu Không đạt Không đạt Bổ sung hóa chất Hóa chất Dừng xử lý và tái sinh cột Resin Nước ngưng đưa về lò hơi Hơi Đạt Không đạt Luận văn tốt nghiệp khóa 29 năm 2008 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng 55 4.1.2. Kiểm soát lưu trình sản xuất hơi Bảng I. 5: Kiểm soát lưu trình lò hơi STT HOẠT ĐỘNG THÔNG SỐ KỸ THUẬT CHUẨN MỰC CHẤP NHẬN TẦN SỐ KIỂM SOÁT THIẾT BỊ pH 6,4÷7,2 1 Xử lý nước Độ cứng
1 ppm Khi cần mới xử lý Hệ thông xử lí nước 2 Dừng xử lý và tái sinh cột resin Độ cứng sau xử lý
1 ppm Khi tái sinh xong Lọc sắt, lọc cơ, cột resin, bồn nước muối 3 Chứa nước mềm Đảm bảo mực nước trong bồn ≥70% 1 giờ Bồn chứa nước mềm Nhiệt độ trong bồn 102÷1050C 4 Khử khí Áp suất trong bồn 0,2÷0,3 kg/cm2 1 giờ Bồn không Khí 5 Cấp nước lò Áp suất đẩy của bơm ≥ 25 kg/cm 2 1giờ Bơm cấp nước lò pH 10÷11,5 Độ cứng ≤0,4 ppm 2 giờ SiO2
90 ppm 4 giờ 6 Nước trong lò Na2SO3 120÷180 ppm 8 giờ Lò hơi và các thiết bị phụ trợ kèm theo Luận văn tốt nghiệp khóa 29 năm 2008 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng 56 Thu hồi nước thải NaOCl Nước thải đã xử lý Thải ra sông Tách bùn Bùn khô Lắng Bùn lắng Nước thải sau lắng Thải bỏ Lưu giữ yếm khí nước thải (3) Nước thải Điều tiết nước thải Thu hồi nước thải Lọc liên tục nước thải 50% 50% Hoàn lưu PO43- 20÷40 ppm 7 Xả đáy bỏ Hàm lượng SiO2 trong nước lò Xả đến khi SiO2 trong nước lò
90ppm 4 giờ Van xả đáy lò T0C 345 ± 15oC Nhiệt kế 8 Cấp hơi P 18 ÷ 21kg/cm2 1 giờ Áp kế Nguồn: Số liệu thực tế Nhà máy đường Phụng Hiệp 4.2. Khu xử lý nước thải 4.2.1. Quy trình xử lý nước thả Hình I. 19: Sơ đồ quy trình xử lý nước thải Luận văn tốt nghiệp khóa 29 năm 2008 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng 57 4.2.2. Kiểm soát lưu trình xử lý nước thải Bảng I. 6: kiểm soát lưu trình xử lý nước thải STT Thống số kỹ thuật Chuẩn mực chấp nhận Tần số kiểm soát Thiết bị 1 Rác Nước thải không có rác Ca sản xuất Lưới chắn rác 2 Mực nước thải Ngập phía trên giỏ chắn rác 1 giờ Bể trung hòa 3 Thời gian lưu giữ 8 – 10 ngày Không áp dụng Bể yếm khí 4 Mực nước thu hồi Ngập ống hút nước Liên tục Bể thu hồi 5 Tỉ lệ nước sau lọc 50% quay lại bể thu hồi, 50% đi lắng Liên tục Bể lọc 6 Nước sau lắng Không quá đục Liên tục Bể lắng 7 Độ đậm đặc Đặc đến mức có thể bơm đi được Ca sản xuất Bơm bùn 8 Thời gian 7 – 8 ngày 10 ngày Hố phơi bùn 10 Bổ sung dd NaOCl 30% 150kg/ngày Ca sản xuất Bể thu hồi 11 Độ màu Không bị đen Thường xuyên Bằng mắt Nguồn: Số liệu thực tế Nhà máy đường Phụng Hiệp 4.2.3. Cách vận hành khu xử lý nước thải
Kiểm tra thiết bị − Công suất: 500 m3/ ngày. − Kiểm tra song chắn rác trước khi đưa nước thải vào bể trung hoà. − Kiểm tra các cổng vào và cổng ra của 2 bể yếm khí. − Kiểm tra tình trạng hoạt động các bơm, đường ống, bể chứa. − Nếu sau khi kiểm tra tình trạng các thiết bị trên không có gì lạ thì ta đưa vào hoạt động. Luận văn tốt nghiệp khóa 29 năm 2008 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng 58
Vận hành thiết bị − Nước thải từ nhà máy sẽ được dẫn qua vào bể trung hoà. − Mở bơm tải nước thải đến bể yếm khí lưu trữ trong thời gian 8-10 ngày (mở 1 trong 2 bể yếm khí luân phiên nhau). − Nước thải từ bể yếm khí sau thời gian xử lý 8-10 ngày sẽ được thu gom về bể thu hồi. Khi bể thu hồi đi chạy bơm cung cấp cho thiết bị lọc chảy. − Mở các van xả của thiết bị lọc và đưa nước thải chảy về bể lắng và quay về bể thu hồi với tỷ lệ 50:50. − Nước sau khi ra khỏi bể lắng được bổ sung thêm chất NaOCl với hàm lượng Clo hữu hiệu >= 95%, lưu lượng sử dụng 0.03% (khoảng 150 kg/ngày) và nước được giữ lại bể ổn định nước trong thời gian 15-20 phút trước khi xả ra cống. − Cứ sau 4 giờ thì mở van xả bùn ở phía dưới bể lắng khoảng 15-20 phút vào hố bùn. − Khi hố bùn đầy mở van tải bùn chuyển bùn đến các hố phơi bùn. − Có hai hố phơi bùn liên tiếp chỉ cấp bùn cho 1 hố và giữ lại nước đến khi đầy khoảng 10 ngày. Sau đó chuyển sang hố 2. Trong thời gian 7-8 ngày lượng bùn đã cung cấp sẽ được khử nước và làm khô, cạo bỏ bùn khô bằng tay và đưa thiết bị quay về hoạt động. Ghi chú: Để cân bằng cho hệ thống xử lý nước thải, trong quá trình vận hành phải đảm bảo. − Lưu lượng từ bể trung hoà bơm lên bể yếm khí phải liên tục ổn định cân bằng (không được dao động lớn). − Lưu lượng bơm từ bể thu hồi lên bể lọc chảy cũng phải đảm bảo liên tục và ổn định.
Dừng thiết bị − Lượng nước trong bể trung hoà phải bơm hết lên bể yếm khí sau đó dừng bơm − Khóa van nước lọc 50% về bể thu hồi lại và bơm hết lượng nước thu hồi từ bể yếm khí đến thiết bị lọc, dừng bơm − Bơm hết lượng bùn chứa ở hố bùn đến 2 và sau đó dừng bơm Luận văn tốt nghiệp khóa 29 năm 2008 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng 59 Chương V: MỘT SỐ YÊU CẦU VỀ THÀNH PHẨM 5.1. Chỉ tiêu chất lượng đường thành phẩm Nhà máy sản xuất 4 loại sản phẩm chủ yếu: Đường cát trắng hạng A, đường cát trắng hạng B, đường cát vàng loại I, đường cát vàng loại II. Chỉ tiêu chất lượng của từng loại như sau:
Chỉ tiêu chất lượng đường cát trắng Hạng A - Độ màu (Icumsa colour) ≤ 160 oIU - Độ Pol (Polarisation) ≥ 99,7 oZ - Độ ẩm (Moisture) ≤ 0,06 m/m - Tro dẫn điện (conductive Ash) ≤ 0,07 m/m - Tạp chất không tan (Insoluble matter) ≤ 60 ppm - Hàm lượng đường khử (Reducing Sugar) ≤ 0,1 m/m
Chỉ tiêu chất lượng đường cát trắng hạng B: - Độ màu (Icumsa colour) ≤ 200 oIU - Độ pol (Polarisation) ≥ 99,5 oZ - Độ ẩm (Moisture) ≤ 0,07 m/m - Tro dẫn điện (conductive Ash) ≤ 0,1 m/m - Tạp chất không tan (Insoluble matter) ≤ 90 ppm - Hàm lượng đường khử (Reducing Sugar) ≤ 0,1 m/m
Chỉ tiêu chất lượng đường cát vàng loại I: - Độ màu (Icumsa colour) ≤ 300 oIU - Độ Pol (Polarisation) ≥ 99,4 oZ - Độ ẩm (Moisture) ≤ 0,07 m/m - Tro dẫn điện (conductive Ash) ≤ 0,2 m/m - Tạp chất không tan (Insoluble matter) ≤ 300 ppm - Hàm lượng đường khử (Reducing Sugar) ≤ 0,2 m/m
Chỉ tiêu chất lượng đường cát vàng loại II: Luận văn tốt nghiệp khóa 29 năm 2008 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng 60 - Độ màu (Icumsa colour) ≤ 500 oIU - Độ Pol (Polarisation) ≥ 99,3 oZ - Độ ẩm (Moisture) ≤ 0,07 m/m - Tro dẫn điện (conductive Ash) ≤ 0,3 m/m - Tạp chất không tan (Insoluble matter) ≤ 500 ppm - Hàm lượng đường khử (Reducing Sugar) ≤ 0,25 m/m 5.2. Yêu cầu kỹ thuật đối với bao PP và PE chứa đường thành phẩm Bảng I. 7: Yêu cầu kỹ thuật đối với bao PP và PE chứa đường thành phẩm Tên gọi Màu nền Cấu tạo bởi Khối lượng và kích thước Quy cách in Yêu cầu khác 1. Bao PP chứa đường trắng hạng A1, loại bao 50kg Trắng Hạt PP chính phẩm 130 ±5 g/bao (50 x 98) ±1cm In 2 mặt 5 màu, có hình viên kim cương, theo mẫu in được nhà máy chấp nhận (lưu mẫu) May 2 đường chỉ đáy 2. Bao PP chứa đường trắng hạng A2, loại bao 50kg Trắng Hạt PP chính phẩm 130 ± 5 g/bao (50 x 98)±1cm In 2 mặt 5 màu, có logo công ty lớn, theo mẫu in được nhà máy chấp nhận (lưu mẫu) May 2 đường chỉ đáy 3. Bao PP chứa đường trắng hạng B, loại bao 50kg Vàng Hạt PP chính phẩm 130 ± 5 g/bao (50 x 98)±1cm In 2 mặt 3 màu, theo mẫu in được nhà máy chấp nhận (lưu mẫu) May 2 đường chỉ đáy Luận văn tốt nghiệp khóa 29 năm 2008 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng 61 4. Bao PP chứa đường vàng loại bao 50kg Trắng Hạt PP chính phẩm 130 ± 5 g/bao (50 x 98) ±1cm In 2 mặt 3 màu, theo mẫu in được nhà máy chấp nhận (lưu mẫu) May 2 đường chỉ đáy 5. Bao PP chứa đường trắng hạng A1, loại bao 20kg Trắng Hạt PP chính phẩm 70 ± 3 g/bao (45 x 70)±1cm In 2 mặt 5 màu, có hình viên kim cương, theo mẫu in được nhà máy chấp nhận (lưu mẫu) May 2 đường chỉ đáy 6. Bao PP chứa đường trắng hạng A2, loại bao 20kg Trắng Hạt PP chính phẩm 70 ± 3 g/bao (45 x 70)±1cm In 2 mặt 5 màu, có logo công ty lớn, theo mẫu in được nhà máy chấp nhận (lưu mẫu) May 2 đường chỉ đáy 7. Túi PE chứa đường loại bao 50kg Trắng trong Hạt PE chính phẩm 60 ± 5 g/túi (62x101)±1cm May 2 đường chỉ đáy 8. Túi PE chứa đường loại bao 20kg Trắng trong Hạt PE chính phẩm 40 ± 3g/túi (47 x 74)±1cm May 2 đường chỉ đáy 9. Chỉ may Màu trắng Cotton Nguồn: Số liệu thực tế Nhà máy đường Phụng Hiệp 5.3. Những biến đổi của đường trong quá trình bảo quản 5.3.1. Đường bị ẩm Không khí đi vào kho sẽ ngưng tụ trên bề mặt tinh thể làm cho đường bị ẩm. Đây là hiện tượng thường xảy ra và quan trọng nhất trong quá trình bảo quản. Luận văn tốt nghiệp khóa 29 năm 2008 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng 62 5.3.2. Đường đóng bánh Nguyên nhân là do đường sau khi sấy chưa làm nguội đã đóng bao đột ngột, lớp nước bão hòa quanh tinh thể đường có thể đạt đến quá bão hòa sinh ra các tinh thể mới chúng liên kết với nhau tạo thành từng mảng đường hay còn gọi là đóng bánh. 5.3.3. Thành phần đường giảm Trong điều kiện bảo quản không tốt, đường bị ẩm, vi sinh vật dễ dàng xâm nhập và gây nên hiện tượng chuyển hóa đường. Luận văn tốt nghiệp khóa 29 năm 2008 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng 63 Phần II: KHẢO SÁT SỰ ẢNH HƯỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ VÀ pH ĐẾN TỐC ĐỘ LẮNG NƯỚC MÍA HỖN HỢP Chương I: LÝ THUYẾT VỀ QUÁ TRÌNH LẮNG TRONG NƯỚC MÍA 1.1. Mục đích Nước mía hỗn hợp sau khi qua các giai đoạn gia công như gia vôi, gia nhiệt, xông lưu huỳnh, trung hòa sẽ sinh ra rất nhiều chất kết tủa. Đồng thời một số chất keo bị phá hủy tạo rất nhiều đám ngưng tụ. Những hạt kết tủa này cùng với những hạt rời to nhỏ khác phân tán lơ lững trong nước mía. Vì thế cần phải tiến hành xử lý phân li chất rắn khỏi nước mía hỗn hợp mới có thể thu được nước mía trong sạch. 1.2. Nguyên lý lắng các hạt lơ lửng trong nước mía Theo định luật Acximet, khi các vật lơ lửng trong nước mía lắng xuống không chịu sự can nhiễu và va chạm vào các vật khác, các hạt lơ lửng này trong nước mía ở trạng thái tĩnh sẽ chịu tác dụng của hai lực: trọng lực bản thân hạt theo hướng đi xuống và lực đẩy của chất lỏng theo hướng đi lên. Nếu trọng lực lớn hơn lực đẩy, hạt đó sẽ lắng xuống và ngược lại, còn khi trọng lực và lực đẩy sai khác nhau rất nhỏ thì hạt này sẽ ở trạng thái lơ lửng trong chất lỏng. Từ đó, ta thấy các hạt kết tủa trong bộ lắng, lắng nhanh hay chậm chủ yếu quyết định bởi độ chênh lệch về trọng lượng giữa chất rắn và chất lỏng. Mặt khác, quá trình lắng của các hạt lơ lửng này còn quyết định bởi độ nhớt của nước mía, độ nhớt càng lớn thì lực ma sát với chất lỏng sinh ra khi các hạt này lắng xuống càng lớn, làm cản trở hạt đó lắng xuống. Trong nước mía các chất cao phân tử như chất keo, albumin có khối lượng riêng nhỏ xấp xỉ nước mía nên ở trạng thái lơ lửng, còn chất béo, chất sáp có khối lượng riêng nhỏ hơn nước nên chúng nổi trên bề mặt, gọi là bọt. Do đó cần phải tạo kết tủa để đạt mục đích tách chất rắn ra khỏi dung dịch. 1.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lắng trong nước mía Theo định luật Stock, ta có phương trình vận tốc lắng: grV η ρρ 1)( 9 2 21 2 −= Trong đó, V : Vận tốc lắng của phần tử (m/s) r : Bán kính phần tử lắng (m) Luận văn tốt nghiệp khóa 29 năm 2008 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng 64 ρ1, ρ2: Khối lượng riêng phân tử lắng và chất lỏng (kg/m3) η : Độ nhớt của môi trường (Ns/m2) g : Gia tốc trọng trường (m/s2) Như vậy vận tốc lắng phụ thuộc vào mức độ phân tán của hỗn hợp, kích thước phần tử lắng và khối lượng riêng của hai pha. Khi kích thước hạt càng lớn, chênh lệch khối lượng riêng của hai pha lớn tốc độ lắng sẽ tăng lên, ngược lại khi độ nhớt của dung dịch lớn, tốc độ lắng giảm. 1.3.1. Khối lượng riêng của các hạt Quá trình lắng nhanh hay chậm của các hạt lơ lửng phụ thuộc vào độ chênh lệch khối lượng riêng của các phần tử chất lắng có trong nước mía với nước mía, do đó cần phải lợi dụng diện tích ngoài của các chất kết tủa vô cơ như sulfit canxi, phôtphat canxi để thu hút các chất keo nhẹ hơn cùng lắng xuống. 1.3.2. Nhiệt độ Nhiệt độ của nước mía đi vào bộ lắng có ảnh hưởng rất nhiều đến quá trình lắng trong nước mía. Nếu khống chế nhiệt độ không tốt thường gặp các trường hợp sau: • Nhiệt độ cao thời gian dài gây hiện tượng caramen hóa. • Nhiệt độ cao sẽ phân hủy đường khử tạo chất màu và các acid hữu cơ. • Quá trình đun nóng nước mía sẽ xảy ra sự thủy phân vụn mía sản sinh chất keo. • Nhiệt độ thấp sẽ làm cho độ nhớt dung dịch cao gây cản trở quá trình lắng. Nếu khống chế nhiệt độ tốt sẽ có tác dụng: • Loại được không khí trong nước mía, giảm bớt sự tạo bọt. • Tăng tốc độ các phản ứng hóa học, kết tủa các chất không đường. • Nhiệt độ tăng làm tỷ trọng của nước mía giảm, chất keo ngưng tụ tăng tốc độ lắng của chất kết tủa. 1.3.3. pH Trị số pH của nước mía trung hòa đưa về bồn lắng cần phải khống chế đều đều và ổn định. Nếu pH quá cao lượng đường hoàn nguyên bị phá hủy, hình thành lại một số chất keo. Đồng thời chất kết tủa CaSO4 gây nên tác dụng thủy hóa làm thể tích tăng, giảm khối lượng hạt ảnh hưởng đến quá trình lắng. Nếu pH quá thấp kết tủa không hoàn toàn, hình thành hợp chất Ca(HSO3)2 có tính tan ảnh hưởng đến tốc độ lắng, đồng thời làm đường saccharose bị chuyển hóa. Luận văn tốt nghiệp khóa 29 năm 2008 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng 65  pH làm ngưng tụ chất keo: Chất keo trong nước mía chia làm hai loại: keo thuận nghịch và keo không thuận nghịch; keo ưa nước và keo không ưa nước. Nhưng phần lớn keo trong nước mía đều có tính chất ưa nước và mức độ ưa nước của chúng cũng khác nhau. Keo ưa nước nhiều như protein, pentosan, pectin. Keo ưa nước ít như sắc tố, chất béo, sáp mía. Để ngưng kết chất keo, thường cho vào nước mía những chất điện li để thay đổi pH của môi trường. Dưới điều kiện pH nhất định, keo hấp thụ chất điện li và dẫn đến trạng thái trung hòa điện. Lúc đó keo mất trạng thái ổn định và ngưng kết. Ở trị số pH làm chất keo ngưng kết gọi là pH đẳng điện. Các nghiên cứu cho thấy trong nước mía có hai điểm đẳng điện làm ngưng kết chất keo: pH dưới 7 và pH trên dưới 11. Điểm pH = 11 không gọi là điểm đẳng điện mà là điểm ngưng kết của protein trong môi trường kiềm mạnh. Khi đó đường saccharose trong nước mía và vôi sẽ tạo thành hợp chất có tính hấp thụ protein tạo kết tủa.  pH làm chuyển hóa đường saccharose: Khi nước mía ở môi trường acid sẽ làm chuyển hóa đường saccharose tạo thành hỗn hợp đường glucose và fructose gọi là đường nghịch đảo, phản ứng này gọi là phản ứng nghịch đảo. Tốc độ chuyển hóa phụ thuộc vào nồng độ H+. Nếu [H+] trong nước mía càng lớn thì tốc độ chuyển hóa càng nhanh. Tốc độ chuyển hóa saccharose còn phụ thuộc vào nồng độ đường, nhiệt độ và thời gian. 1.4. Cách tính vận tốc của quá trình lắng trong nước mía Giả sử xác định vận tốc của quá trình lắng theo 16 mẫu tương ứng với 4 mức nhiệt độ (90oC, 95 oC, 100 oC, 105 oC) và pH (6.6, 6.8, 7.0, 7.2) là: A1 (90oC; 6,6) A2 (90oC; 6,8) A3 (90oC; 7,0) A4 (90oC; 7,2) A5 (95oC; 6,6) A6 (95oC; 6,8) A7 (95oC; 7,0) A8 (95oC; 7,2) A9 (100oC; 6,6) A10 (100oC; 6,8) A11 (100oC; 7,0) A12 (100oC; 7,2) A13 (105oC; 6,6) A14 (105oC; 6,8) A15 (105oC; 7,0) A16 (105oC; 7,2) Luận văn tốt nghiệp khóa 29 năm 2008 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng 66 Với số lần lặp lại là 3 và số lần đo chiều cao cột lắng là 8 Gọi i là số lần lặp lại (i = 1, 2, 3) j là số lần đo (j = 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8). xij là chiều cao cột lắng lặp lại lần thứ i và đo lần thứ j (cm) vij là vận tốc lắng ở lần lập lại thứ i và lần đo thứ j (cm/p) vjAk là vận tốc trung bình ở lần đo thứ j cho thí nghiệm Ak (k=1, 2, 3,,16) ình Hình II.1: Quá trình lắng của nước mía Giả sử ở mẫu A1 Lặp lại lần 1, đo lần 1 sau khoảng thời gian t1: 1 11 11 t XV = Lặp lại lần 2, đo lần 1 sau khoảng thời gian t1: 1 21 21 t XV = Lặp lại lần 3, đo lần 1 sau khoảng thời gian t1: 1 31 31 t XV = Suy ra: 3 1 1 11 21 31 1 1 3 3 i i A V V V VV = + += ∑ Tương tự cho các lần đo thứ 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 ta được V2A1, V3A1, V4A1, V5A1, V6A1, V7A1, V8A1 Ở mẫu 1. Tương tự như trên ta tính cho các thí nghiệm còn lại. Nước chè trong dung dịch nước mía trước lắng Sau thời gian t Nước bùn x Luận văn tốt nghiệp khóa 29 năm 2008 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng 67 Chương II: PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM 2.1. Phương tiện thí nghiệm Đề tài này được thực hiện nghiên cứu và thu thập số liệu tại nhà máy đường Phụng Hiệp – Hậu Giang. 2.1.1. Thiết bị và dụng cụ thí nghiệm  Thiết bị • Nhiệt kế • pH kế • Chiết quang kế • Tủ sấy • Máy đo độ đục Jenway 6300 • Cân điện tử 200g, độ chính xác 0.001 • Bếp điện  Dụng cụ • Cốc thủy tinh • Cốc nhựa • Bình định mức 500ml • Bình tam giác • Ống hút 10ml • Kẹp • Thùng nhựa 10lít 2.1.2. Hóa chất • Dung dịch xanh methylen • Dung dịch Fehling A+B • Axit H2SO4 • Sữa vôi • Chất trợ lắng Accofloc A130 2.2. Phương pháp thí nghiệm Khảo sát sự ảnh hưởng của nhiệt độ và pH đến tốc độ lắng nước mía hỗn hợp. 2.2.1. Mục đích Tìm khoảng nhiệt độ và pH tối ưu để quá trình lắng tốt nhất. 2.2.2. Chuẩn bị mẫu Mẫu được lấy trên dây chuyền sản xuất đường của nhà máy, sau công đoạn trung hòa và trước khi vào bồn lắng. Luận văn tốt nghiệp khóa 29 năm 2008 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng 68 Hình II. 2: Sơ đồ lấy mẫu Số mẫu khảo sát là 16 Số lần lặp lại là 3 Tổng số nghiệm thức là 48 Thể tích mỗi mẫu là 500ml 2.2.3. Cách bố trí thí nghiệm Thí nghiệm được bố trí ngẫu nhiên 2 nhân tố là nhiệt độ và pH với số lần lặp lại là 3. Hình II. 3: Sơ đồ bố trí thí nghiệm Theo sơ đồ bố trí trên ta có 16 mẫu: − Mẫu 1: nhiệt độ 90oC, pH=6,6 − Mẫu 2: nhiệt độ 90oC, pH=6,8 − Mẫu 3: nhiệt độ 90oC, pH=7,0 − Mẫu 4: nhiệt độ 90oC, pH=7,2 − Mẫu 5: nhiệt độ 95oC, pH=6,6 − Mẫu 6: nhiệt độ 95oC, pH=6,8 − Mẫu 7: nhiệt độ 95oC, pH=7,0 − Mẫu 8: nhiệt độ 95oC, pH=7,2 Thiết bị lắng Chất trợ lắng Accofloc Vị trí lấy mẫu Mẫu nước mía Lắng Điều chỉnh nhiệt độ Điều chỉnh pH 7,2 7,0 6,8 6,6 Accofloc (3ppm) 90oC 95oC 100oC 105oC Luận văn tốt nghiệp khóa 29 năm 2008 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng 69 − Mẫu 9: nhiệt độ 100oC, pH=6,6 − Mẫu 10: nhiệt độ 100oC, pH=6,8 − Mẫu 11: nhiệt độ 100oC, pH=7,0 − Mẫu 12: nhiệt độ 100oC, pH=7,2 − Mẫu 13: nhiệt độ 105oC, pH=6,6 − Mẫu 14: nhiệt độ 105oC, pH=6,8 − Mẫu 15: nhiệt độ 105oC, pH=7,0 − Mẫu 16: nhiệt độ 105oC, pH=7,2 2.2.4. Tiến hành thí nghiệm Mẫu lấy về đem đo độ Brix và đo đường khử - Đo độ Brix bằng chiết quang kế - Xác định đường khử bằng phương pháp muối đồng. Sau đó điều chỉnh pH, nhiệt độ theo yêu cầu rồi cho vào ống đong có thể tích 500ml đã có chất trợ lắng sẵn, khuấy đều và giữ ổn định nhiệt độ của dung dịch trong tủ sấy. Tiến hành bấm giờ khi quá trình lắng bắt đầu và sau 2 phút ta sẽ đọc đọc phần thể tích nước chè trong phía trên ống đong và quan sát 8 khoảng thời gian: 2 phút, 4 phút, 6 phút, 8 phút, 10 phút, 12 phút, 14 phút, 16 phút. Ghi lại phần thể tích nước chè trong của 8 lần quan sát sau đó ta lấy thước đo khoảng cách dung dịch lắng xuống của 8 lần quan sát đó. Sau khi lắng hoàn toàn lấy phần thể tích nước trong đem để nguội rồi đo độ Brix, đo đường khử và đo độ đục của nước chè trong. So sánh hàm lượng đường khử của nước mía trước khi lắng và sau khi lắng đồng thời so sánh độ đục của nước chè trong với từng mẫu. Thí nghiệm sẽ lặp lại tương tự với các mẫu khác. 2.2.5. Kết quả thu nhận − Chiều cao cột nước chè trong, từ đó tính ra vận tốc của quá trình lắng. − Hàm lượng đường khử của nước mía trước và sau khi lắng − Độ đục của nước chè trong. Từ đó rút ra được khoảng nhiệt độ và pH lắng tối ưu Luận văn tốt nghiệp khóa 29 năm 2008 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng 70 Chương III: KẾT QUẢ - THẢO LUẬN 3.1. Ảnh hưởng của nhiệt độ và pH đến độ đục nước chè trong Bảng II. 1: Ảnh hưởng của nhiệt độ và pH đến độ đục nước chè trong pH Nhiệt độ pH=6.6 pH=6.8 pH=7 pH=7.2 Kết quả TB 90 3.5 3.7 3.0 3.7 3,65 a 95 4.8 3.3 3.0 2.9 3,55 a 100 4.4 3.8 4.0 3.9 4,15 ab 105 4.7 4.5 4.4 5.4 5,22 b Kết quả TB 4,5333a 4,0167a 3.8417a 5,22b Đồ thị 1: Sự phụ thuộc của độ đục nước chè trong vào nhiệt độ và pH nước mía Từ đồ thị trên cho thấy ở nhiệt độ 90 – 950C và pH 7,0 – 7,2 thì độ đục của nước chè trong thấp nhất nghĩa là nước chè trong càng trong thuận lợi cho các quá trình sau. Ở nhiệt độ 95-1050C và pH=6,6 có độ đục tương đối cao là do: ở pH này không gần với điểm đẳng điện của chất keo nên quá trình lắng không được tốt, còn nhiều chất lơ lửng nên có độ màu cao. Ở pH = 7.2 và nhiệt độ 1050C có độ đục cao do ở môi trường kiềm và nhiệt độ cao, đường bị phân hủy thành các hợp chất màu theo chuỗi phản ứng: Saccharose → Izosacaran → Caramelan → Caramelen → Caramelin →Humin 0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 90 95 100 105 nhiệt độ (oC) độ đụ c (oI U ) pH=6.6 pH=6.8 pH=7 pH=7.2 Luận văn tốt nghiệp khóa 29 năm 2008 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng 71 3.2. Sự thay đổi vận tốc lắng theo pH và nhiệt độ ứng với thời gian khác nhau Bảng II. 2: Kết quả trung bình vận tốc lắng của nước mía Nhiệt độ(0C) 2 phút 4 phút 6 phút 8 phút 10 phút 12 phút 14 phút 16 phút 90 8,06 4,42 3,09 2,38 1,93 1,63 1,42 1,24 95 7,98 4,41 3,07 2,37 1,93 1,62 1,40 1,24 100 8,65 4,63 3,21 2,45 1,98 1,67 1,44 1,26 pH=6,6 105 8,71 4,70 3,28 2,51 2,03 1,70 1,47 1,29 90 8,06 4,47 3,09 2,39 1,95 1,65 1,44 1,26 95 7,84 4,33 3,02 2,34 1,90 1,61 1,40 1,23 100 8,71 5,07 3,23 2,48 2,01 1,68 1,44 1,27 pH=6,8 105 9,04 4,87 3,35 2,56 2,07 1,74 1,50 1,31 90 8,12 4,47 3,12 2,39 1,94 1,63 1,41 1,24 95 7,92 4,31 3,01 2,32 1,89 1,60 1,39 1,22 100 8,68 4,69 3,22 2,47 1,99 1,68 1,46 1,28 pH=7,0 105 9,04 4,84 3,32 2,54 2,05 1,72 1,49 1,31 90 7,98 4,54 3,17 2,44 1,99 1,68 1,45 1,28 95 7,53 4,21 2,98 2,30 1,88 1,60 1,38 1,22 100 8,62 4,62 3,18 2,44 1,98 1,66 1,44 1,26 pH=7,2 105 8,85 4,76 3,29 2,51 2,02 1,70 1,47 1,29 Luận văn tốt nghiệp khóa 29 năm 2008 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng 72 Đồ thị 2: Sự thay đổi vận tốc lắng theo pH và nhiệt độ ứng với thời gian lắng. Từ bảng số liệu và đồ thị trên cho thấy ở giai đoạn đầu tốc độ lắng rất nhanh sau một thời gian khoảng 6 phút thì tốc độ lắng rất chậm. Trong khoảng thời gian đầu dung dịch còn ở dạng huyền phù, thể tích khoảng không còn lớn nên khi các phân tử chất trợ lắng ngưng kết các phần tử chất lắng thì dễ dàng lắng xuống mà không bị cản trở. Sau khoảng thời gian đó do sự chuyển động đối lưu: Nước mía sẽ di chuyển đi lên, còn các hạt rắn lắng dần xuống phía đáy, đồng thời các hạt chất lắng càng liên kết chặt chẽ hơn tạo bùn chắc hơn vì vậy phía đáy thiết bị sẽ bị bùn kết lắng chiếm không gian nhiều hơn vì vậy mà gây cản trở sự chuyển động của các hạt cặn làm cho tốc độ lắng giảm dần. Ở cùng một thời điểm thì pH= 6,8 ÷ 7,0 và nhiệt độ từ 100 ÷ 105oC có tốc độ lắng nhanh. Do ở khoảng pH này gần với điểm đẳng điện của chất keo làm cho chất keo kết tủa và lắng xuống đồng thời ở nhiệt độ khoảng này thì độ nhớt của dung dịch giảm mạnh giúp cho các chất lắng xuống tốt hơn. 0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00 8.00 9.00 10.00 2 4 6 8 10 12 14 16 thời gian (phút) v ận tố c(c m /p ) pH=6.6,T=90 pH=6.6,T=95 pH=6.6,T=100 pH=6.6,T=105 pH=6.8,T=90 pH=6.8,T=95 pH=6.8,T=100 pH=6.8,T=105 pH=7.0,T=90 pH=7.0,T=95 pH=7.0,T=100 pH=7.0,T=105 pH=7.2,T=90 pH=7.2,T=95 pH=7.2,T=100 pH=7.2,T=105 Luận văn tốt nghiệp khóa 29 năm 2008 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng 73 Bảng II. 3: Sự phụ thuộc của vận tốc lắng vào nhiệt độ Nhiệt độ (0C) Vận tốc (cm/phút) 90 2,9783a 95 3,1332b 100 3,1975b 105 3,3497c Bảng thống kê trên cho thấy có sự khác biệt ý nghĩa về vận tốc lắng giữa các điểm nhiệt độ như: 90 – 95, 90 – 100, 90 – 105, 95 – 105, 100 – 105 và không có sự khác biệt ý nghĩa giữa 95 – 100. Vận tốc lắng trung bình của nước mía cao nhất ở nhiệt độ 105 oC. Đồng thời vận tốc lắng trung bình của nước mía ở pH = 6.8 cao hơn vận tốc lắng của các điểm pH còn lại tuy nhiên không có sự khác biệt ý nghĩa về mặt thống kê. Bảng II. 4: Sự phụ thuộc của vận tốc lắng vào pH pH Vận tốc (cm/phút) 6,6 3,1669a 6,8 3,1826a 7,0 3,1773a 7,2 3,1320a Bảng kết quả trên cho thấy vận tốc lắng trung bình của nước mía ở pH=6,8 cao nhất và vận tốc lắng trung bình của nước mía ở pH=7,2 nhỏ nhất. Tuy nhiên không có sự khác biệt nghĩa về mặt thống kê. Luận văn tốt nghiệp khóa 29 năm 2008 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng 74 Bảng II. 5: Sự phụ thuộc của vận tốc lắng vào thời gian Thời gian (phút) Vận tốc (cm/phút) 2 8,5954h 4 4,6623g 6 3,2077f 8 2,4573e 10 1,9944d 12 1,6800c 14 1,4517b Luận văn tốt nghiệp khóa 29 năm 2008 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng 75 3.3. Sự biến đổi hàm lượng đường khử theo nhiệt độ và pH của quá trình lắng Bảng II. 6: Sự ảnh hưởng của nhiệt độ và pH đến hàm lượng đường khử trong nước mía pH, nhiệt độ (0C) RS% NMTH RS% NCT pH= 6.6, T=90oC 0.48a 0.49a pH= 6.6, T=95oC 0.54a 0.55a pH=6.6, T=100oC 0.54a 0.56a pH=6.6, T=105oC 0.50a 0.51a pH=6.8, T=90oC 0.51a 0.52a pH=6.8, T=95oC 0.50a 0.53a pH=6.8, T=100oC 0.50a 0.52a pH=6.8, T=105oC 0.46a 0.48a pH=7.0, T=90oC 0.48a 0.50a pH=7.0, T=95oC 0.53a 0.54a pH= 7.0, T=100oC 0.54a 0.54a pH=7.0, T=105oC 0.53a 0.54a pH=7.2, T=90oC 0.53a 0.53a pH=7.2, T=95oC 0.55a 0.54a pH=7.2, T=100oC 0.56a 0.55a pH=7.2, T=105oC 0.58a 0.57a Luận văn tốt nghiệp khóa 29 năm 2008 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng 76 0.00 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 0.70 90 95 100 105 nhiệt độ R S% RS%NMTH,pH=6.6 RS%NCT,pH=6.6 RS%NMTH,pH=6.8 RS%NCT,pH=6.8 RS%NMTH,pH=7.0 RS%NCT,pH=7.0 RS%NMTH,pH=7.2 RS%NCT,pH=7.2 Đồ thị 3: Biểu thị sự ảnh hưởng của nhiệt độ và pH đến sự phân hủy đường khử Từ đồ thị trên cho thấy ở môi trường acid thì hàm lượng đường khử sau khi lắng tăng là do: Trong môi trường acid và nhiệt độ cao thì đường saccharose sẽ bị chuyển hóa thành đường glucose và fructose hay còn gọi là đường khử nhiều hơn lượng đường khử bị phân hủy đi do nhiệt độ. Trong môi trường kiềm và nhiệt độ cao thì hàm lượng đường khử sau khi lắng giảm hơn so với trước khi lắng là do: Ở môi trường kiềm và nhiệt độ cao thì đường khử bị phân hủy mạnh tạo thành một số hợp chất keo kết hợp với CaSO3 lắng xuống làm cho hàm lượng đường khử sau khi lắng giảm. Để hạn chế sự thất thoát đường ta nên thực hiện quá trình lắng trong điều kiện pH khoảng 6,8 – 7,0 và nhiệt độ khoảng 95 – 100 0C trong thời gian ngắn. (0C) Luận văn tốt nghiệp khóa 29 năm 2008 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng 77 Chương IV: KẾT LUẬN - KIẾN NGHỊ 4.1. Kết luận Lắng là một quá trình rất phức tạp nó phụ thuộc vào nhiều yếu tố đặc biệt là nhiệt độ và pH nó ảnh hưởng rất nhiều đến quá trình lắng về mặt chất lượng thành phẩm, hiệu suất thu hồi đường Qua kết quả khảo sát rút ra được kết luận như sau: Có thể thực hiện quá trình lắng có bổ sung chất trợ lắng Accofloc A130 với nồng độ 3ppm nhằm rút ngắn thời gian lắng hạn chế sự phân hủy đường.và thực hiện ở điều kiện nhiệt độ khoảng 95 – 100oC và pH = 6,8 – 7,0 là tương đối tốt, có thể hạn chế được sự chuyển hóa đường, sự phân hủy đường khử đồng thời có thể giảm được độ màu và có tốc độ lắng tương đối. 4.2. Kiến nghị Qua khóa thực tập tốt nghiệp tại nhà máy đường Phụng Hiệp thì em có các kiến nghị sau: - Nên xây dựng khu chứa bã mía cách li với phân xưởng để hạn chế bụi trong môi trường làm việc và giảm một lượng tạp chất cho sản phẩm - Nên khảo sát và tính toán lưu lượng nước chè trong sau khi ra khỏi thiết bị lắng để có thể tính được lượng đường Saccharose bị tổn thất từ giai đoạn trung hòa đến sau lắng. - Cần kiểm tra nước ngưng thường xuyên để tránh hiện tượng nước ngưng đưa về lò hơi bị nhiểm đường làm ăn mòn thiết bị. - Cần kiểm soát quá trình thay đổi pH từ gia vôi chính đến trung hòa để đảm bão các chất đã kết tủa không bị hòa tan trở lại khi xông SO2. Luận văn tốt nghiệp khóa 29 năm 2008 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng 78 TÀI LIỆU THAM KHẢO Bùi Quang Vinh (1998), Phân Tích và Quản Lý Hóa Học Mía – Đường, Nhà Xuất Bản Nông Nghiệp Thành Phố Hồ Chí Minh. Lê Văn Lai (1996), Làm sạch nước mía bằng phương pháp sulfite hóa, Nhà Xuất Bản Nông Nghiệp. Huỳnh Thị Phương Loan và Đoàn Anh Dũng (2008), Giáo trinh Công Nghệ Sản Xuất Đường, Khoa Nông Nghiệp & Sinh học ứng dụng – Trường Đại Học Cần Thơ. Nguyễn Ngộ (1984), Công Nghệ Sản Xuất Đường Mía, Nhà Xuất Bản Khoa Học và Kỹ Thuật, Hà Nội. Luận văn tốt nghiệp khóa 29 năm 2008 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng x PHỤ LỤC A PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH ĐƯỜNG KHỬ: Nguồn: Phân tích và quản lý mía đường - Bùi Quang Vinh Dùng ống hút định mức hút định lượng (pipet) hút 10 ml dung dịch Fehling A + B cho vào bình tam giác 250 ml. Cho thêm từ 20 ml nước cất, rồi lắc đều đặt bình tam giác lên bếp đun sôi trong 2 phút, vừa đun sôi vừa nhỏ giọt cho nước mía từ từ chảy xuống bình tam giác cho đến khi dung dịch đổi sang màu đỏ gạch, để kiểm chứng phản ứng đã hoàn toàn chưa, ta cho ngay vào 1 giọt Blue methylene mà vẫn giữ màu đỏ gạch là được. Hàm lượng đường khử được tính: dV FRS × ×× = 10005.0% Trong đó F: Hệ số đương lượng hiệu chỉnh của dung dịch Fehling (ml) F = 1.09 V: Thể tích nước mía nhỏ giọt hết (ml) d: Tỷ trọng nước mía suy ra từ giá trị đo độ Brix của mẫu. Luận văn tốt nghiệp khóa 29 năm 2008 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng xi PHỤ LỤC B KẾT QUẢ THỐNG KÊ: Sự ảnh hưởng của nhiệt độ và pH đến độ đục nước chè trong Analysis of Variance for doducnct - Type III Sums of Squares -------------------------------------------------------------------------------- Source Sum of Squares Df Mean Square F-Ratio P-Value -------------------------------------------------------------------------------- MAIN EFFECTS A:nhietdo 20.97 3 6.99 2.84 0.0498 B:ph 3.12167 3 1.04056 0.42 0.7381 RESIDUAL 101.065 41 2.465 -------------------------------------------------------------------------------- TOTAL (CORRECTED) 125.157 47 -------------------------------------------------------------------------------- Multiple Range Tests for doducnct by nhietdo -------------------------------------------------------------------------------- Method: 95.0 percent LSD nhietdo Count LS Mean Homogeneous Groups -------------------------------------------------------------------------------- 95 12 3.55 X 90 12 3.65 X 100 12 4.15 XX 105 12 5.21667 X -------------------------------------------------------------------------------- Contrast Difference +/- Limits -------------------------------------------------------------------------------- 90 - 95 0.1 1.29445 90 - 100 -0.5 1.29445 90 - 105 *-1.56667 1.29445 95 - 100 -0.6 1.29445 95 - 105 *-1.66667 1.29445 100 - 105 -1.06667 1.29445 -------------------------------------------------------------------------------- Multiple Range Tests for doducnct by ph -------------------------------------------------------------------------------- Method: 95.0 percent LSD ph Count LS Mean Homogeneous Groups -------------------------------------------------------------------------------- 7 12 3.84167 X 6.8 12 4.01667 X 7.2 12 4.175 X 6.6 12 4.53333 X -------------------------------------------------------------------------------- Contrast Difference +/- Limits -------------------------------------------------------------------------------- 6.6 - 6.8 0.516667 1.29445 6.6 - 7 0.691667 1.29445 6.6 - 7.2 0.358333 1.29445 6.8 - 7 0.175 1.29445 6.8 - 7.2 -0.158333 1.29445 7 - 7.2 -0.333333 1.29445 -------------------------------------------------------------------------------- Luận văn tốt nghiệp khóa 29 năm 2008 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng xii Sự ảnh hưởng của nhiệt độ và pH đến sự phân hủy đường khử nước mía trung hòa. Analysis of Variance for RS%nmth - Type III Sums of Squares -------------------------------------------------------------------------------- Source Sum of Squares Df Mean Square F-Ratio P-Value -------------------------------------------------------------------------------- MAIN EFFECTS A:nhietdo 0.0213063 3 0.00710208 0.95 0.4265 B:pH 0.0141063 3 0.00470208 0.63 0.6014 RESIDUAL 0.307235 41 0.00749355 -------------------------------------------------------------------------------- TOTAL (CORRECTED) 0.342648 47 -------------------------------------------------------------------------------- Multiple Range Tests for RS%nmth by nhietdo -------------------------------------------------------------------------------- Method: 95.0 percent LSD Nhiet do Count LS Mean Homogeneous Groups -------------------------------------------------------------------------------- 90 12 0.509167 X 105 12 0.515833 X 95 12 0.535833 X 100 12 0.563333 X -------------------------------------------------------------------------------- Contrast Difference +/- Limits -------------------------------------------------------------------------------- 90 - 95 -0.0266667 0.071371 90 - 100 -0.0541667 0.071371 90 - 105 -0.00666667 0.071371 95 - 100 -0.0275 0.071371 95 - 105 0.02 0.071371 100 - 105 0.0475 0.071371 -------------------------------------------------------------------------------- Multiple Range Tests for RS%nmth by pH -------------------------------------------------------------------------------- Method: 95.0 percent LSD pH Count LS Mean Homogeneous Groups -------------------------------------------------------------------------------- 6.8 12 0.509167 X 6.6 12 0.523333 X 7 12 0.535833 X 7.2 12 0.555833 X -------------------------------------------------------------------------------- Contrast Difference +/- Limits -------------------------------------------------------------------------------- 6.6 - 6.8 0.0141667 0.071371 6.6 - 7 -0.0125 0.071371 6.6 - 7.2 -0.0325 0.071371 6.8 - 7 -0.0266667 0.071371 6.8 - 7.2 -0.0466667 0.071371 7 - 7.2 -0.02 0.071371 -------------------------------------------------------------------------------- Luận văn tốt nghiệp khóa 29 năm 2008 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng xiii Sự ảnh hưởng của nhiệt độ và pH đến sự phân hủy đường khử nước chè trong Analysis of Variance for RS%nct - Type III Sums of Squares -------------------------------------------------------------------------------- Source Sum of Squares Df Mean Square F-Ratio P-Value -------------------------------------------------------------------------------- MAIN EFFECTS A:nhietdo 0.0348 3 0.0116 1.25 0.3051 B:pH 0.0129167 3 0.00430556 0.46 0.7097 RESIDUAL 0.38135 41 0.00930122 -------------------------------------------------------------------------------- TOTAL (CORRECTED) 0.429067 47 -------------------------------------------------------------------------------- Multiple Range Tests for RS%nct by nhietdo -------------------------------------------------------------------------------- Method: 95.0 percent LSD nhietdo Count LS Mean Homogeneous Groups -------------------------------------------------------------------------------- 90 12 0.508333 X 105 12 0.531667 X 95 12 0.551667 X 100 12 0.581667 X -------------------------------------------------------------------------------- Contrast Difference +/- Limits -------------------------------------------------------------------------------- 90 - 95 -0.0433333 0.0795148 90 - 100 -0.0733333 0.0795148 90 - 105 -0.0233333 0.0795148 95 - 100 -0.03 0.0795148 95 - 105 0.02 0.0795148 100 - 105 0.05 0.0795148 -------------------------------------------------------------------------------- Multiple Range Tests for RS%nct by pH -------------------------------------------------------------------------------- Method: 95.0 percent LSD pH Count LS Mean Homogeneous Groups -------------------------------------------------------------------------------- 6.8 12 0.521667 X 6.6 12 0.535833 X 7 12 0.55 X 7.2 12 0.565833 X -------------------------------------------------------------------------------- Contrast Difference +/- Limits -------------------------------------------------------------------------------- 6.6 - 6.8 0.0141667 0.0795148 6.6 - 7 -0.0141667 0.0795148 6.6 - 7.2 -0.03 0.0795148 6.8 - 7 -0.0283333 0.0795148 6.8 - 7.2 -0.0441667 0.0795148 7 - 7.2 -0.0158333 0.0795148 -------------------------------------------------------------------------------- Luận văn tốt nghiệp khóa 29 năm 2008 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng xiv Sự ảnh hưởng của nhiệt độ và pH, thời gian đến vận tốc lắng của nước mía Analysis of Variance for vantoc - Type III Sums of Squares -------------------------------------------------------------------------------- Source Sum of Squares Df Mean Square F-Ratio P-Value -------------------------------------------------------------------------------- MAIN EFFECTS A:nhietdo 6.81784 3 2.27261 19.80 0.0000 B:ph 0.149231 3 0.0497437 0.43 0.7293 C:thoigian 2032.36 7 290.337 2529.22 0.0000 RESIDUAL 42.4735 370 0.114793 -------------------------------------------------------------------------------- TOTAL (CORRECTED) 2081.8 383 -------------------------------------------------------------------------------- Multiple Range Tests for vantoc by nhietdo -------------------------------------------------------------------------------- Method: 95.0 percent LSD nhietdo Count LS Mean Homogeneous Groups -------------------------------------------------------------------------------- 90 96 2.97833 X 95 96 3.13323 X 100 96 3.1975 X 105 96 3.34969 X -------------------------------------------------------------------------------- Contrast Difference +/- Limits -------------------------------------------------------------------------------- 90 - 95 *-0.154896 0.0961634 90 - 100 *-0.219167 0.0961634 90 - 105 *-0.371354 0.0961634 95 - 100 -0.0642708 0.0961634 95 - 105 *-0.216458 0.0961634 100 - 105 *-0.152188 0.0961634 -------------------------------------------------------------------------------- Multiple Range Tests for vantoc by ph -------------------------------------------------------------------------------- Method: 95.0 percent LSD ph Count LS Mean Homogeneous Groups -------------------------------------------------------------------------------- 7.2 96 3.13198 X 6.6 96 3.16688 X 7 96 3.17729 X 6.8 96 3.1826 X -------------------------------------------------------------------------------- Contrast Difference +/- Limits -------------------------------------------------------------------------------- 6.6 - 6.8 -0.0157292 0.0961634 6.6 - 7 -0.0104167 0.0961634 6.6 - 7.2 0.0348958 0.0961634 6.8 - 7 0.0053125 0.0961634 6.8 - 7.2 0.050625 0.0961634 7 - 7.2 0.0453125 0.0961634 -------------------------------------------------------------------------------- Luận văn tốt nghiệp khóa 29 năm 2008 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng xv Multiple Range Tests for vantoc by thoigian -------------------------------------------------------------------------------- Method: 95.0 percent LSD thoigian Count LS Mean Homogeneous Groups -------------------------------------------------------------------------------- 16 48 1.26875 X 14 48 1.45167 X 12 48 1.68 X 10 48 1.99438 X 8 48 2.45729 X 6 48 3.20771 X 4 48 4.66229 X 2 48 8.59542 X -------------------------------------------------------------------------------- Contrast Difference +/- Limits -------------------------------------------------------------------------------- 2 - 4 *3.93312 0.135996 2 - 6 *5.38771 0.135996 2 - 8 *6.13812 0.135996 2 - 10 *6.60104 0.135996 2 - 12 *6.91542 0.135996 2 - 14 *7.14375 0.135996 2 - 16 *7.32667 0.135996 4 - 6 *1.45458 0.135996 4 - 8 *2.205 0.135996 4 - 10 *2.66792 0.135996 4 - 12 *2.98229 0.135996 4 - 14 *3.21062 0.135996 4 - 16 *3.39354 0.135996 6 - 8 *0.750417 0.135996 6 - 10 *1.21333 0.135996 6 - 12 *1.52771 0.135996 6 - 14 *1.75604 0.135996 6 - 16 *1.93896 0.135996 8 - 10 *0.462917 0.135996 8 - 12 *0.777292 0.135996 8 - 14 *1.00562 0.135996 8 - 16 *1.18854 0.135996 10 - 12 *0.314375 0.135996 10 - 14 *0.542708 0.135996 10 - 16 *0.725625 0.135996 12 - 14 *0.228333 0.135996 12 - 16 *0.41125 0.135996 14 - 16 *0.182917 0.135996 -------------------------------------------------------------------------------- * denotes a statistically significant difference.