Đồ án Công nghệ sản xuất tinh bột sắn

9 Dịch bào củ khi thoát ra khỏi tế bào chứa tirozin và enzim tirozinaza tiếp xúc với oxy không khí và nhanh chóng bị oxy hóa tạo thành những chất màu 5.7 Tách dịch bào, cơ chế ngăn ngừa sự tạo màu và tẩy màu ĐỒ ÁN CHUYÊN MÔN SẢN XUẤT TINH BỘT SẮN SVTH: ĐỖ THỊ HOAN 12 GVHD: ĐỖ CHÍ THỊNH 9 Ở giai đoạn thứ hai sản phẩm thành màu đen dưới tác dụng của men cromooxydaza, phản ứng xãy ra nhanh ở pH=11 9 Do hậu qủa của quá trình oxy hóa lớp bề mặt của cháo chuyển sang màu hồng xẫm còn lớp dưới chuyển sang màu chậm hơn. Tinh bột dể dàng hấp thu màu của dịch bào trở nên không trắng và không thể tẩy rửa chất màu khỏi tinh bột bằng nước sạch được. 9 Tanin trong sắn ít nhưng sản phẩm oxy hóa tanin là chất flabafen có màu sẫm đen khó tẩy. Khi chế biến tanin còn tác dụng với sắt tạo thành sắt tanat cũng có màu sẫm đen. Cả hai chất này đều ảnh hưởng màu sắc tinh bột nếu như không tách dịch bào nhanh và triệt để. 9 Quá trình oxy hóa dịch bào trong cháo bắt đầu từ khi mài xát và đặc biệt xãy ra nhanh khi đảo trộn cháo tiếp xúc nhiều với oxy không khí. *Một số yếu tố ảnh hưởng đến độ trắng của tinh bột.[1] 9 Ảnh hưởng của thời gian tiếp xúc với dịch bào đến độ trắng của tinh bột Thời gian tiếp xúc giữa oxy không khí với dịch bào càng ít thì độ trắng của tinh bột càng tăng 9 Ảnh hưởng của nồng độ dịch bào tới độ trắng của tinh bột Nồng độ dịch bào, % Thời gian tiếp xúc, h Độ trắng tinh bột theo % độ trắng của bari oxyt 15,8 19 95,5 11,1 19 97,0 8,8 19 97,0 7,7 19 98,0 - 0 100,0 Nồng độ dịch bào càng nhiều, khi thời gian tiếp xúc không đổi, khả năng oxy hóa tạo thành những chất màu càng nhiều và do đó độ trắng của tinh bột càng giảm. Mặt khác, trong quá trình tách dịch bào nếu không tách nhanh, trong quá trình sản xuất sẻ khó khăn vì sinh bọt nhiều, khi rây, lắng đồng thời các thiết bị đều bị bám lớp chất nhầy làm gỉ thiết bị kim loại nên cần phải vệ sinh thiết bị luân. 5.7.2 Cơ chế ngăn ngừa sự tạo màu và tẩy màu [4] Để ngăn chặn sự tạo màu trong quá trình sản xuất tinh bột sắn điều đầu tiên và quan trọng nhất là phải tiến hành nhanh thời gian càng ngắn thì khả năng tạo màu càng ít, trong đó đặc biệt là công đoạn tách dịch bào. Sử dụng những chất chống oxy hóa: dịch bào chứa những chất dể bị oxy hóa khi tiếp xúc với oxy không khí, và chứa enzim xúc tác chất đó tạo ra màu. Vì vậy để ngăn ngừa sự tạo màu xảy ra ta sử dụng những chất chống oxy hóa theo nguyên lý nó sẻ thay thế chất bị oxy hóa trong dịch bào( khi nào chất này hết thì chất trong dịch bào mới bị oxy hóa mạnh, phản ứng xảy ra bình thường, còn không nó sẻ xảy ra chậm Thời gian tinh bột tiếp xúc với nước dịch,h Độ trắng của tinh bột, theo % độ trắng của bột oxyt bari 19 89 7 94 0 100 ĐỒ ÁN CHUYÊN MÔN SẢN XUẤT TINH BỘT SẮN SVTH: ĐỖ THỊ HOAN 13 GVHD: ĐỖ CHÍ THỊNH hoặc không xảy ra), và chất thay thế này thì khả năng bị oxy hóa mạnh hơn chất cần thay thế. *Yêu cầu chất chống oxy hóa sử dụng: 9 Phải không ảnh hưởng gì tới chất lượng tinh bột( độc hại hay tính chất tinh bột). 9 Giá thành không đắt. 9 Sử dụng, thao tác không phức tạp. 9 Không độc hại tới người thao tác. *Một số chất ngăn ngừa sự tạo màu: 9 SO2 : không chỉ làm mất màu mà còn ngăn ngừa sự sinh ra chất màu( tác dụng này quan trọng hơn cả sự khử màu), ngoài ra nó còn có tác dụng sát trùng 9 Axit ascocbic (C6H8O6): tác dụng oxy hóa khử, dể bị bị phá hủy khi đun nóng. Trong dung dịch không bị phân ly và không có nhóm cacboxyl tự do, không làm pH môi trường thay đổi. Dể bị oxy hóa dưới tác dụng của ion kim loại đồng- sắt, trong môi trường kiềm và trong quá trình gia nhiệt. 9 Axit citric :có tác dụng kìm hãm sự biến màu không do enzim 9 Axit sunfurơ : có tính khử mạnh tác dụng với nhóm hoạt động của enzim oxy hóa và làm chậm các phản ứng sẫm màu có nguồn gốc từ enzim, cũng có tác dụng ngăn ngừa sự tạo thành melanoidin chất gây hiện tượng sẫm màu. H2SO3 và muối của nó có tác dụng ổn định Vitamin C khỏi bị oxy hóa dưới tác dụng của peoxit hữu cơ thành dạng hidro kém bền. 9 NaHSO3 vừa có tác dung ức chế vi sinh vật vừa có tác dụng chống oxy hóa tạo màu. Tuy nhiên chỉ nên dùng ở giai đoạn cuối của quá trình không có bọt acid ăn mòn. ⇒Trong số những chất chất chống oxy hóa đó thì SO2 có ưu điểm và đạt được những yêu cầu nêu ra, không chỉ ngăn ngừa sự tạo màu mà còn có khả năng làm mất màu. * Cơ chế ngăn ngừa sự tạo màu 3 SO2 là một chất khử mạnh ngăn ngừa ảnh hưởng không tốt của oxy không khí. Oxy không khí chỉ phát huy tác dụng khi có chất xúc tác, trước hết khi có mặt của các ion Fe2+, Fe3+, Cu2+ các chất xúc tác này giúp oxy không khí oxy hóa các chất không màu thành chất màu. SO2 có tác dụng khử ion kim loại làm giảm tác dụng của chúng( ion kim loại gây màu đậm hơn so với kim loại). 9 SO2 có tác dụng bao vây nhóm cacboxyl có khả năng tạo chất màu màu ngăn ngừa sự tạo thành phức chất sắt và phản ứng ngưng tụ với những chất không đường khử khác SO2 + H2O = H+ + HSO3 HSO3 C=O + H+ + HSO-3 C OH 9 SO2 kìm hãm sự oxy hóa của polyphenol, ngăn ngừa sự biến màu thành đen hoặc tác dụng trực tiếp đến polyphenol oxydaza làm mất tác dụng xúc tác Polyphenol ⎯⎯⎯⎯ →⎯ oxdazapolyphen l octoquinon ⎯→⎯ flabfen( đen) 9 SO2 có tính khử mạnh , khống chế được vi sinh vật bảo vệ dịch tránh khỏi bị hư hỏng làm giảm chất lượng tinh bột. 9 2H+ mới sinh ra đóng vai trò là chất khử, khi có mặt của oxy không khí tạo H2 nên ngăn chặn oxy hóa dịch bào. ĐỒ ÁN CHUYÊN MÔN SẢN XUẤT TINH BỘT SẮN SVTH: ĐỖ THỊ HOAN 14 GVHD: ĐỖ CHÍ THỊNH *Cơ chế tẩy màu 9 Phần lớn những chất màu là những chất hữu cơ cao phân tử và trong phân tử có nối đôi, có tính oxy hóa. Khi cho SO2 vào sẻ tác dụng với chúng để tạo thành chất không màu, hay có màu nhạt hơn, tác dụng tẩy màu xảy ra trong môi trường axit. SO2 + H2O H+ + HSO-3 HSO-3 + H2O HSO-4 + 2H (hydro mới sinh ra) C=C + 2H CH-HC (hợp chất không màu) 2H+ mới sinh ra đóng vai trò là chất khử, khi có mặt của oxy không khí tạo H2 nên ngăn chặn oxy hóa dịch bào, H2 kết hợp với nối đôi của chất màu ( - C=C -) nhờ đó tẩy được màu. 9 Sunfit hoá dịch sữa chất khử S+4- 2e = S+6 sẽ tác dụng vào nối đôi của chất màu làm chất màu biến thành chất không màu. 9 Khi cho SO2 dịch tinh bột chuyển sang môi trường axit, và kìm hãm tác dụng của enzim tirozinaza 9 Tác dụng tẩy màu của H2SO3 và muối của nó ( NaHSO3, Na2SO3 ), kém hơn so với hydrosunfit vì H2SO3 khi tác dụng với nước sinh ra 2 nguyên tử hydro trong lúc đó từ hydrosunfit sinh ra 6 nguyên tử hydro S2O2-4 + 4H2O 2H2SO-4 + 6[H+] * Nhược điểm của SO2 có tác dụng tẩy màu không bền bởi vì chất không màu sẻ bị oxy hóa trở lại dưới tác dụng của oxy không khí lại trở thành chất màu như củ. SO2 không thể ngăn ngừa sự tạo màu một cách hoàn toàn. 5.7.3 Cách thực hiện S + O2 = SO2+ Q (1) SO2 + H2O = H2SO3 (2) H2SO3 → H+ + HSO-3 (3) HSO-3+ H2 →H+ +H2SO4 (4) 3 SO2 được tạo thành khi đốt lưu huỳnh trong không khí, nhiệt độ cháy của lưu huỳnh là 3630C .Ta dùng máy nén oxy cho buồng đốt lưu huỳnh phản ứng (1) sẻ xảy ra đồng thời nén SO2 lên thùng hấp phụ, SO2 đi từ dưới lên, tia nước đi từ trên xuống để thực hiện phản ứng (2) và tăng hiệu suất phản ứng, H2SO3 phân ly(3) và được đưa vào máy tách dịch bào để thực hiện quá trình sunfit hóa dịch sữa tinh bột phản ứng (4). SO2 tiếp tục tham gia phản ứng (2) ở bồn hấp phụ để tăng hiệu suất sử dụng SO2 và giảm hàm lượng khí SO2 thải ra không khí. 3 Để tăng hiệu suất phản ứng (2) phải tăng diện tích tiếp xúc giữa SO2 và nước bằng các tia nước và dòng khí SO2, lượng HSO-3 sẽ tan trong nước và dẫn vào thiết bị lọc. 5.7.4 Tính toán lượng lưu huỳnh đưa vào Dựa vào phản ứng: S + O2 = SO2 + 2217 Kcal/KgS 32 32 64 Theo phản ứng (1) : 1Kg S khi cháy cần có 1Kg O2 9 Hàm lượng tối đa của O2 trong không khí là 23,1%. Nghĩa là trong 100 Kg không khí thì có 23,1 Kg khí O2 . Do đó muốn có 1Kg khí oxy thì cần 100/23,1= 4,3 Kg không khí. ĐỒ ÁN CHUYÊN MÔN SẢN XUẤT TINH BỘT SẮN SVTH: ĐỖ THỊ HOAN 15 GVHD: ĐỖ CHÍ THỊNH 9 Thực tế, để đảm bảo việc đốt S được tốt, biến thành SO2 người ta thường sử dụng không khí tăng gấp đôi so với lý thuyết, tức là: 1 Kg S cần 8,6 Kg không khí, hay nói cách khác cần phải có một lượng không khí dư cao hơn lý thuyết gấp 8 hoặc 9 lần khối luợng lưu huỳnh. Cho nên trong khi đốt S chỉ có khoảng 10% SO2 (có thể đạt được từ 12% đến 16% trung bình là 14%) 9 Có thể dùng lò đốt lưu huỳnh Swedish Colle o SBM-250 * Những điểm cần lưu ý khi đốt lưu huỳnh 9 Bảo đảm độ ẩm lưu huỳnh ở mức tối thiểu theo quy định. Khi ở độ ẩm cao có mặt của Fe hoặc nhiệt độ cao, lưu huỳnh khi cháy cho anhdric sulphuric(SO3) thay vì dioxide sulphur (SO2), SO3 phản ứng ngay với nước lập tức thành acid sulphuric( H2SO4) gây ra sự ăn mòn thiết bị. Do vậy bằng mọi cách phải tránh đưa nước vào lò đốt lưu huỳnh. Phải luôn luôn làm khô không khí đốt lưu huỳnh bằng cách cho đi qua vôi cục sống, vôi sống có đặc tính rất háo nước và sẻ hút ẩm trong không khí. Sđộ ẩm cao →caohayt Fe 0 SO3 ⎯⎯ →⎯ OH 2 H2SO4 ⎯→Ăn mòn thiết bị 9 Nhiệt độ đốt lưu huỳnh: khống chế nhiệt độ trong khoảng 320-3500C (610- 6600T), lưu huỳnh cháy cho ngọn lửa màu xanh lam, hiệu suất tạo thành SO2 cao. Nhiệt độ khí ra khỏi lò khoảng 260-2900C. Sau khi làm mát nhiệt độ của khí nằm trong khoảng 100-2000C 9 Nhiệt độ thấp lưu huỳnh cháy không hoàn toàn 9 Nhiệt độ cao gây nhiều ảnh hưởng xấu. Nhiệt độ lò đốt vượt quá 4500C thì ngọn lửa dần dần biến thành màu trắng , dẫn đến hiệu suất tạo thành SO2 thấp, do một phần bị thăng hoa tạo thành hơi bay ra ngoài theo đường ống dẫn, khi nguội biến thành lưu huỳnh rắn ở dạng hạt rất nhỏ đọng lại trong các đường ống, nếu kéo dài sẻ làm tắc ống dẫn. Nhiệt độ cháy cao oxy nhiều, tạo ra SO3 làm giảm hiệu suất phản ứng, và nếu có nước sẻ tạo ra H2SO4. 9 Nhiệt độ 12000C xảy ra phản ứng: SO2 → S + O2 Và oxy mới sinh ra này tác dụng ngay với SO2 bao quanh SO3, phản ứng này xảy ra khi nhiệt độ trên 9000C(16500F). ⇒ Muốn tránh thăng hoa lưu huỳnh và sự tạo thành SO3, H2SO4 thì lò đốt lưu huỳnh cần phải có bộ phận làm nguội để khống chế lưu huỳnh. 5.7.5 Tiến hành tách dịch bào *Tiến hành tách dịch bào [1] 3 Cháo ở thùng máy được mài xát được pha loãng bằng nước sạch hay dịch tinh bột loãng thải ra từ ly tâm vắt lần cuối rồi bơm lên máy rây phẳng. Phần lọt qua mặt rây là nước dịch cùng một lượng tinh bột. Để hiệu suất tách dịch cao trong khi rây cần xối nước liên tục. Như vậy khoảng 70% dịch bào được tách ra. Phần lọt qua rây được đưa ngay vào ly tâm gạn để tách dịch bào. Sản phẩm loãng ra khỏi ly tâm là dịch bào lẫn một ít tinh bột được đưa ra máng hay bể lắng tinh bột. Sản phẩm đặc gồm tinh bột là chủ yếu và một lượng dịch bào là các chất hòa không tan khác liên tục được pha loãng đưa lên rây tinh chế tách bã nhỏ, và phần lọt qua rây lại đưa vào ly tâm để tách nốt dịch bào. 3 So với máy rây ống thì rây phẳng dùng phổ biến, với mặt rây sợi đồng số hiệu N060 3 Nước dịch ra bể lắng để tách lấy tinh bột mủ. Tinh bột mủ gồm những hạt tinh bột nhỏ ,các phần tử xơ và prôtein đông tụ Ta sử dụng máy rây phẳng để tiến hành tách dịch bào. ĐỒ ÁN CHUYÊN MÔN SẢN XUẤT TINH BỘT SẮN SVTH: ĐỖ THỊ HOAN 16 GVHD: ĐỖ CHÍ THỊNH Hình 6 :Máy rây phẳng Đặc tính kỷ thuật của máy rây phẳng: -Dài, m :2,9-4,0 -Rộng, m :1,0 -Độ dốc mặt rây trên 1m chiều dài :6,5-100 -Số lần dao động của rây trong 1 phút :tới 520 -Bề mặt rây có ích, m2 :3,4 -Tải lượng riêng trên 1m2 bề mặt rây, T/h :0,3 -Công suất riêng, Kw.h(1 tấn khoai tây) :0,336 Trong nước dịch ban đầu có: Chất khô :2,01 % Tinh bột tự do :0,3 % Chất khô hòa tan :1,66 % Trong cháo sau khi tách dịch bào: Chất khô :2,01 % Hàm lượng tinh bột chung :24,52 % Chất hòa tan :1,14 % Nước dịch tách ra trung bình :63,7 % so với lượng cháo [1] 5.8.1 Mục đích 3 Cháo là hốn hợp gồm các hạt tinh bột, vỏ tế bào, dịch bào, các phần tử tế bào nguyên và một lượng nước. 3 Tiếp tục tách lượng tinh bột còn lại trong các tế bào nhằm thu hồi triệt để tinh bột. 3 Tách bã ra khỏi cháo để thu dịch sữa tinh bột 3 Để rửa tinh bột tự do người ta cho cháo qua máy rây, đồng thời xối nước sạch hay sữa tinh bột loãng( từ máy ly tâm vắt). Các hạt tinh bột cùng các chất hòa tan, lọt qua mặt rây cùng với nước được thu hồi vào bể chứa sữa tinh bột. Bã không lọt rây tập trung ra bể bã. 5.8 Rửa tách tinh bột tự do từ cháo ĐỒ ÁN CHUYÊN MÔN SẢN XUẤT TINH BỘT SẮN SVTH: ĐỖ THỊ HOAN 17 GVHD: ĐỖ CHÍ THỊNH 3 Phần lọt qua rây gọi là sữa tinh bột hay dịch tinh bột, có thể có nồng độ khác nhau, tùy theo mức độ pha loãng khi rây 5.8.2 Yêu cầu 3 Tổn thất tinh bột tự do lẫn với bã không quá 3% so với lượng chất khô của bã 3 Tách triệt để bã để thu dịch sữa tinh bột 3 Tránh qua trình oxy hóa dịch bào xảy ra 5.8.3 Tiến hành Hình 7 : Sơ đồ rửa tách tinh bột tự do từ cháo 3 Có thể dùng 1 máy, 2 máy hay 3 máy rây bàn chải. Dưới đây ta dùng hệ 3 máy rây chải 3 Sản phẩm( cháo) sau khi mài xát lần thứ nhất được bơm lên máy chải thứ hai. Phần không lọt máy hai xuống xát lại rồi bơm vào máy rây thứ nhất. Sữa bột lọt qua rây thứ nhất và thứ hai đếu xuống máy chải thứ ba. Phần lọt qua máy ba là sữa bột. Phần không lọt qua máy rây chải thứ nhất và thứ ba là bã. Nước được xối bằng sữa tinh bột từ máy thứ nhất 3 Dịch tinh bột tự do lọt qua lưới 4 và ra theo máng 5.Phần không lọt qua rây là bã ra ở cuối máy. 3 Sữa tinh bột ra khỏi ra khỏi hệ một máy chải có nồng độ 30Bx, hệ hai máy khoảng 3,60Bx, hệ ba máy 40Bx, hệ bốn máy 50Bx 3 Bã ra khỏi máy chải có độ ẩm 94% và đôi khi tới 96-98%. Trong bã ngoài tinh bột còn có một lượng dextrin, đường, chất pectin( khoảng 0,2-0,25%), xeluloza ĐỒ ÁN CHUYÊN MÔN SẢN XUẤT TINH BỘT SẮN SVTH: ĐỖ THỊ HOAN 18 GVHD: ĐỖ CHÍ THỊNH 15,1-16% và chất protit (N×6,25%) khoảng 5% chất khô của bã. Vì còn một lượng chất dinh dưỡng nên bã đưa ra bể bã để chế biến thức ăn gia súc. 3 Trong đó % lượng nguyên liệu có thể tính theo công thức M= W S −100 100. S: chất khô của bã, % W: Độ ẩm của bã,(94%) [1] 5.9.1 Mục đích Sau khi rửa tách tinh bột từ cháo bằng máy rây ta thu được bã lớn với hàm lượng tinh bột thấp. Thành phần sữa tinh bột gồm các hạt tinh bột, dịch bào ít(ảnh hưởng tới chất lượng tinh bột), cần phaỉ tách nhanh tinh bột khỏi dịch bào. Tách tinh bột chủ yếu bằng máy ly tâm gạn hay máy phân ly làm việc theo nguyên lý lực ly tâm và bể lắng hay máng lắng làm việc theo nguyên lý trọng lực 5.9.2 Yêu cầu 3 Độ ẩm tinh bột sau ly tâm khoảng 60% 3 Hàm lượng tinh bột khô tuyệt đối trong 1 lít nước dịch 0,26g/lít 3 Hàm lượng dịch bào trong tinh bột sau ly tâm 23,8% so với lượng tinh bột ẩm 3 Tinh bột mất theo nước dịch khoảng 1%(so với lượng tinh bột vào ly tâm) 5.9.3 Tiến hành Trong số các thiết bị thì máy ly tâm được dùng rộng rãi hơn 3 Sữa bột vào máy có nồng độ khoảng 30Bx và độ thuần khiết 76-78%( độ thuần khiết là tỉ lệ tinh bộ khô tuyệt đối so với chất khô trong sữa bột). Khi ra khỏi máy ly tâm ta thu được hai sản phẩm: tinh bột và nước dịch. Tinh bột có độ ẩm khoảng 60% và độ thuần khiết tới 91,4% tiếp tục được pha loãng bằng nước sạch đưa sang máy rây để tách bã nhỏ. Nước dịch chứa tới 95% tổng lượng dịch bào có trong sữa tinh bột ban đầu và lượng tinh bột không vượt quá 0,26g trong 1 lít, được đưa ra bể lắng để tách lấy tinh bột mủ 3 Trong các nhà máy năng suấy nhỏ và mức độ cơ giới thấp thường dùng bể lắng hay máng lắng để tách tinh bột. Nguyên lý làm việc của bể lắng là dựa vào sự khác nhau về khối lượng riêng của hạt tinh bột với các cấu tử khác trong sữa bột mà tinh bột lắng xuống, nước dịch nằm trên và được gạn ra. • Nhựợc điểm của bể lắng là thời gian tinh bột tiếp xúc với dịch bào lâu, đồng thời tiếp xúc với không khí cũng lâu nên chất lượng tinh bột kém, ngoài ra so với máy ly tâm thì mức độ cơ giới thấp hơn nhiều. • Máng lắng:so với máy ly tâm và bể lắng thì tinh bột lắng bằng máng lắng sạch hơn, ít bã nhỏ và protêin 5.10.1 Mục đích Tinh chế sữa tinh bột hay còn gọi là quá trình tách bã nhỏ. Sau khi rửa tách tinh bột từ cháo ta được sữa tinh bột có tách bã nhỏ 5.10.2 Yêu cầu 3 Đảm bảo hàm lượng tinh bột sót theo bã không quá so với lượng quy định 5.10.3 Tiến hành [1] 3 Sữa tinh bột được đưa vào máy rây( trước ly tâm) để tách bã nhỏ lần thứ nhất gọi là tinh chế lần thứ nhất 5.9 Tách tinh bột khỏi nước dịch 5.10 Tinh chế sữa tinh bột ĐỒ ÁN CHUYÊN MÔN SẢN XUẤT TINH BỘT SẮN SVTH: ĐỖ THỊ HOAN 19 GVHD: ĐỖ CHÍ THỊNH 3 Sữa tinh bột lọt qua rây có nồng độ 30Bx được đưa vào máy ly tâm gạn để tách nước dịch . Tinh bột đặc ra khỏi ly tâm lại pha loãng tới nồng độ 7-150Bx được bơm lên rây tinh chế lần thứ hai 3 Sau khi tinh chế lần thứ hai sữa tinh bột đưa sang công đoạn rửa tinh bột. bã nhỏ không lọt qua rây tinh chế lần một và hai đưa qua máy rây tiếp để rữa, tách tinh bột tự do trước khi vào bể bã. Dịch sữa tinh bột loãng từ máy rây rửa tách được đưa lại pha loãng cháo đầu [1] 5.11.1 Mục đích Rửa tinh bột là giai đoạn tách triệt để bã nhỏ còn rớt lại sau khi tinh chế, protêin không hòa tan, dịch bào và các tạp chất khác 5.11.2 Yêu cầu 3 Tinh bột ướt thầnh phẩm sau khi rửa phải không lẫn các tạp chất lạ gây ảnh hưởng tới chất lượng sản phẩm chế biến từ tinh bột 3 Đồng thời đảm bảo tính chất lý hóa ( độ dính, độ tro, độ trong) ⇒Tạp chất rắn dung dịch tinh bột sẻ đục có lẫn protit thì khi nấu hồ sẻ sủi bọt nhiều, lẫn dịch bào thì màu sắc và độ dính kém 3 Lựợng tinh bột ra theo nước rửa không được vượt quá 2g/lít 3 Tinh bột khô tuyệt đối ra theo nước rửa là 0,24 g/lít, nghĩa là 0,5% lượng tinh bột đưa vào cyclon. Sau khi rửa còn khoảng 3 g dịch bào trong 1 kg tinh bột ướt. 5.11.3 Tiến hành *Thiết bị:để rửa tinh bột có thể sử dụng cyclon nước, bể rửa, máng lắng, máy ly tâm vắt rửa hay máy ly tâm đứng chuyên dùng kiểu Laval. Chế độ làm việc của các loại thiết bị khác nhau đều khác nhau. Trong quá trình rửa tinh bột này ta sử dụng hệ cyclon nước. Hệ cyclon nước được tạo thành từ nhiều hệ cyclon nước đơn. Hình 8: Sơ đồ làm việc của xiclon nước *Tiến hành: Sữa tinh bột từ bể lắng nhờ bơm ly tâm đưa lọc rồi vào hệ cyclon 2. Sữa tinh bột đặc nhờ bơm 3 đưa vào hệ cyclon 4 và sau khi pha loãng bằng nước sạch nhờ bơm 5 đưa 5.11 Rửa tinh bột ĐỒ ÁN CHUYÊN MÔN SẢN XUẤT TINH BỘT SẮN SVTH: ĐỖ THỊ HOAN 20 GVHD: ĐỖ CHÍ THỊNH vào hệ cyclon 6. Sữa tinh bột đặc đã tinh chế đưa vào kho bảo quản hoặc đi chế biến. Nứơc rửa từ hệ cyclon 6 đưa lại pha loãng Sữa tinh bột sau hệ cyclon 2. Nước rửa từ cyclon 2 và 4 về bơm 7 vào hệ cyclon hai cấp 8. Sản phẩm dưới các cấp thứ nhất đưa qua rây tinh chế, sản phẩm trên của cyclon cấp thứ nhất đưa vào cyclon cấp thứ hai. Sản phẩm trên cyclon cấp thứ hai ra bể nước dịch còn sản phẩm dưới về bơm 7 5.12 Sấy 5.12.1 Mục đích 3 Thông qua quá trình sấy để làm khô đến thủy phần yêu cầu bảo quản.Giảm độ ẩm tinh bột còn 12,5÷13,5%, để thu tinh bột khô thành phẩm. 3 Thuận lợi cho quá trình rây đóng bao, bảo quản và vận chuyển 3 Để giảm đến mức tổi thiểu sự lên men, tinh bột ướt phải được sấy càng nhanh càng tốt. 3 Sấy khô sản phẩm là một quá trình rất phức tạp. Khi sấy cần đảm bảo được tính chất của sản phẩm, và giữ nó ở trạng thái tốt Người ta phân ra 2 phương pháp sấy: 3 Sấy tự nhiên được tiến hành ở ngoài trời dùng năng lượng mặt trời làm bay hơi nước trong vật liệu sấy. Sấy tự nhiên đơn giản rẻ tiền nhưng không điều chỉnh được quá trình sấy, thời gian sấy lâu và sau khi sấy độ ẩm còn lại tương đối cao. 3 Sấy nhân tạo tức là phải dùng các thiết bị sấy và cung cấp nhiệt cho vật liệu ẩm. Phương pháp cung cấp nhiệt có thể bằng dẫn nhiệt, đối lưu, bức xạ hoặc bằng năng lượng điện trường có tần số cao. 5.12.2 Yêu cầu 3 Độ ẩm tinh bột nước sau ly tâm tách nước 32-34%, vì nếu tách tinh bột quá ẩm sẻ gây khó khăn cho quá trình sấy như: thời gian sấy lâu độ ẩm tinh bột thành phẩm cao hoặc có thể bị cháy tinh bột 3 Tinh bột sau khi sấy có độ ẩm 12,5-13%, và không bị cháy tinh bột 3 Trong quá trình sấy phải đảm bảo nhiệt độ sấy ổn định, lượng nguyên liệu vào máy sấy đều đặn. 3 Quá trình sấy không chỉ là quá trình tách nước và hơi nước ra khỏi vật liệu một cách đơn thuần mà là một quá trình công nghệ nhằm nâng cao chất lượng sản phẩm. Nó đòi hỏi sau khi sấy vật liệu phải đạt chất lượng cao, tiêu tốn năng lượng ít và chi phí vận hành thấp. Vấn đề này càng quan trọng và khó khăn hơn khi ta sấy vật liệu dạng bột nhão. 5.12.3 Cơ sở lý thuyết của quá trình sấy khí động và phân loại bằng lực ly tâm * Hệ thống sấy khí động 3 Có nhiều thiết bị dùng để tiến hành cho qúa trình sấy, ngoài hệ thống sấy bằng cyclon các nhà máy cũng hay sử dụng hệ thống sấy khí động để sấy. Hệ thống sấy khí động là một trong các loại thiết bị thích hợp cho việc sấy các loại hạt nhẹ dạng paste có độ ẩm chủ yếu là độ ẩm bề mặt như tinh bột khoai mì, bột nhẹ( bột CaCO3)... 3 Do kích thước hạt bé và nhẹ, các hạt vật liệu bị lôi cuốn theo dòng tác nhân vì vậy sự trao đổi nhiệt ẩm giữa tác nhân và vật liệu rất mãnh liệt (từ 8-10 lần hơn sấy thùng quay). Thời gian sấy ngắn, hầu như quá trình sấy xảy ra tức thời. Kích thước hạt càng bé quá trình sấy xảy ra càng nhanh và càng sâu. Do đó ta cần lựa chọn thiết bị sấy phù hợp với các loại nguyên vật liệu khác nhau để có quá trình sấy đạt hiệu quả cao nhất cả về chất lượng và tính kinh tế. [7] ĐỒ ÁN CHUYÊN MÔN SẢN XUẤT TINH BỘT SẮN SVTH: ĐỖ THỊ HOAN 21 GVHD: ĐỖ CHÍ THỊNH 3 Quá trình sấy thực chất là quá trình dùng nhiệt năng để làm bốc hơi một phần lượng nước có trong sản phẩm.Sự chuyển ẩm bên trong vật liệu, sự tạo thành hơi và sự di chuyển ẩm từ bề mặt vật liệu vào môi trường. Như vậy quá trình sấy vật liệu nhận được sự di chuyển liên tục của dòng ẩm từ bên trong và bề mặt rồi khuyếch tán vào môi trường xung quanh.Quá trình này phụ thuộc vào cấu tạo kích thước vật đem sấy, dạng liên kết ẩm của vật đem sấy và tính chất lý hóa học của sản phẩm. Quá trình sấy được xác định bởi: • Cơ chế di chuyển ẩm từ bên trong vật liệu( khuyếch tán dưới dạng hơi hay lỏng) • Cung cấp năng lượng cho sự bay hơi • Cơ chế di chuyển ẩm( hơi) từ bề mặt vật liệu vào môi trường thông qua giới hạn(lớp biên) bề mạ vật liệu 3 Tác nhân sấy là những chất dùng để chuyên chở lượng ẩm tách ra từ vật sấy. Trong quá trình sấy, môi trường buồng sấy luôn luôn được bổ sung ẩm thoát ra từ vật sấy. Nếu lượng ẩm này không được mang đi thì độ ẩm tương đối trong buồng sấy tăng lên, đến một lúc nào đó sẽ đạt được sự cân bằng giữa vật sấy và môi trường trong buồng sấy và quá trình thoát ẩm từ vật sấy sẽ ngừng lại. Do vậy, cùng với việc cung cấp nhiệt cho vật để hoá hơi ẩm lỏng, đồng thời phải tải ẩm đã thoát ra khỏi vật ra khỏi buồng sấy. 3 Trong hệ thống sấy khí động tác nhân sấy vừa làm năng lượng sấy, vừa làm động lực dịch chuyển vật liệu sấy trong ống sấy và từ ống sấy ra ngoài do đó tốc độ dòng tác nhân đảm bảo cho vật liệu sấy dịch chuyển từ đầu ống sấy đến cuối ống sấy đồng thời được sấy theo yêu cầu.[5] 3 Sấy là quá trình không ổn định, độ ẩm của vật liệu thay đổi theo không gian và thời gian sấy *Nguyên tắc phân loại bằng lực ly tâm: [7] Nguyên tắc phân loại bằng lực ly tâm được trình bày trên hình dưới đây: Theo sơ đồ này, không khí nóng và vật liệu ướt đi vào thiết bị từ phí đáy. Say khi sấy khô, các hạt sẽ được phân loại nhờ cơ cấu phân loại bằng lực ly tâm. Các hạt nhỏ sẽ đi ra khỏi thiết bị từ trên đỉnh. Các hạt lớn sẽ quay trở lại, tiếp tục được nghiền mịn trước khi đi vào bộ phận phân loại tiếp tục. 3 Nguyên lý sấy: Sấy đối lưu cưỡng bức 3 Công dụng: Sấy khô các loại bột ẩm như tinh bột sắn(mỳ), bã sắn, bã bia và các loại nguyên liệu tương tự 3 Nhiên liệu: đa dạng Dầu FO, than... 3 Thông số kỹ thuật: Độ ẩm nguyên liệu: ≤ 60% Độ ẩm sản phẩm: ≤ 13% Công suất lắp đặt: 30 ¸ 150 Kw Xét hạt có kích thước nằm ở ranh giới thiết bị phân loại. Khi đó hạt sẽ chịu các lực tác dụng sau: - R: Lực hướng tâm, do dòng khí tác dụng vào hạt. R = 3ðid.v i: độ nhớt của dòng khí, Pa.s. d: kích thước hạt, m. w: Vận tốc dòng khí, m/s. - F: Lực ly tâm do thiết bị phân loại tạo nên, với đr và đ là khối lượng riêng của hạt và khí, kg/m3 , r là bán kính thiết bị, là vận tốc góc, 1/s. ĐỒ ÁN CHUYÊN MÔN SẢN XUẤT TINH BỘT SẮN SVTH: ĐỖ THỊ HOAN 22 GVHD: ĐỖ CHÍ THỊNH Sẽ xảy ra hai trường hợp: Nếu F > R: Hạt sẽ bị nay ra khỏi thiết bị phân loại. Nếu F < R: Hạt sẽ được hút vào thiết bị phân loại. Khi r, đr , đ, v, d = const, nếu ta thay đổi , ta có thể điều chỉnh việc hút hoặc nảy hạt ra khỏi thiết bị phân loại. Đó là cơ sở lý thuyết cho việc phân loại hạt bằng thiết bị phân loại ly tâm. Nguyên tắc phân loại bằng lực ly tâm Hình 9: Sơ đồ thiết bị sấy khíđộng *Các thông số công nghệ được khảo sát: 3 Vận tốc quay của roto và vận tốc gió được xác định qua tần số roto 3 Vận tốc gió đi vào thiết bị được điều chỉnh tới giá trị ổn định uv= 6 m/s ứng với lưu lượng 4,9 m/h 3 Vận tốc quay của trục máy nghiền: 2720 vòng/phút. Nhiệt độ tác nhân sấy trước khi vào buồng sấy được khảo sát trong giới hạn từ 100 đến 1300C. 3 Độ ẩm của nguyên liệu sấy: tinh bột khoai mì: 30 đến 40, bột nhẹ: 37 đến 47% 3 Vận tốc roto phân loại càng lớn thì thời gian sấy càng dài, tuy rằng trong đoạn đầu (từ 20 đến 40 Hz) độ tăng vận tốc roto phân loại không ảnh hưởng nhiều đến thời gian sấy. Sau đó, thời gian sấy tăng vọt khi tăng vận tốc của roto. Trong thực tế, tùy yêu cầu kích thước hạt sản phẩm mà có thể chọn vận tốc của roto cho phù hợp. Vận tốc roto càng lớn thì hạt càng mịn, tuy nhiên để giảm thời gian sấy thì ta nên chọn vận tốc trong giới hạn cho phép. Sau khi sấy, hầu hết các hạt tinh bột khoai mì (gần như 100%) lọt qua sàng 0,074mm, không phụ thuộc vào vận tốc roto phân loại. 3 Điều này cho thấy kích thước hạt tinh bột không bị thay đổi mà thực tế, các hạt vốn rất mịn đã kết dính với nhau. Khi đi qua máy nghiền, các hạt đã được đánh tơi hoàn toàn và trả về kích thước ban đầu. Do đó khi sấy tinh bột khoai mì ta có thể chọn vận tốc roto phân loại trong giới hạn nhỏ nhất. ĐỒ ÁN CHUYÊN MÔN SẢN XUẤT TINH BỘT SẮN SVTH: ĐỖ THỊ HOAN 23 GVHD: ĐỖ CHÍ THỊNH 3 Máy sấy khí động này tỏ ra rất thích hợp với các dạng vật liệu bột nhão. Tuy nhiên đối với các loại vật liệu khác, các yếu tố về tỷ trọng, kích thước, độ ẩm ban đầu, khả năng dính ướt, hình dạng hạt,… cần được tính đến trong quá trình thiết kế. 3 Máy sấy này có thể thực hiện đồng thời cả ba chức năng (nghiền, sấy, phân loại). Từ nguyên liệu sấy dạng paste ban đầu, sau quá trình sấy ta được sản phẩm dạng bột mịn có kích thước hạt gần như đồng nhất, chất lượng ( kích thước hạt, màu sắc, mùi vị…) tốt. Máy hoạt động khá ổn định, ít hư hỏng trong quá trình thí nghiệm. 3 Loại máy sấy này có thể được ứng dụng ở quy mô vừa và nhỏ. Việc ứng dụng các kết quả tính toán, thiết kế và các kết quả nghiên cứu này ở quy mô lớn hơn, nếu có điều kiện, cần được tiếp tục nghiên cứu, hoàn thiện để có thể đưa ra được một quy trình tính toán và thiết kế chuẩn, áp dụng cho các đối tượng vật liệu khác nhau. Ngoài ra, việc tự động hoá khâu nhập liệu và thu hồi sản phẩm cũng cần được nghiên cứu cải tiến tiếp tục. θ 1,W1,G1 Khí vào qs Khí ra L,t0,x0,I0 L1,t1,x1,I1 L2,t2,x2,I2 I1 θ 2,W2,G2 qm L2,t2,x2,I2 Hình 10 : Sơ đồ nguyên lý thuyết bị sấy đối lưu 5.12.4 Xác định các thông số và tính toán quá trình sấy 3 Xác định thời gian sấy, thời gian lưu lại của tinh bột trong máy sấy Thời gian sấy =Thời gian Sản phẩm ra- Thời gian Nguyên liệu vào Thời gian sấy là một thông số đặc biệt quan trọng được sử dụng trong tính toán thiết kế và vận hành thiết bị sấy .Thời gian sấy phụ thuộc vào nhiều yếu tố như loại vật liệu sấy, hình dáng, kích thước hình học của vật liệu, độ ẩm đầu và cuối của vật liệu, loại thiết bị sấy, phương pháp cấp nhiệt, chế độ sấy. Do đó việc xác định thời gian sấy bằng giải tích gặp nhiều khó khăn. Vì vậy trong tính toán thực tế các thiết bị sấy thời gian được xác định theo thực nghiệm và cả theo kinh nghiệm vận hành. Tuy nhiên trong nghiên cứu các thiết bị sấy mới và để sấy các vật liệu khi chưa có kinh nghiệm người ta phải dựa vào lý thuyết giải tích hoặc nửa giải tích nửa thực nghiệm để tính toán thời gian sấy . 3 Xác định lượng chất khô tuyệt đối( Mktđ) chứa trong máy sấy. Khi máy sấy làm việc, đóng tấm chắn ở phểu rót, đồng thời hứng bao tải ở cửa ra của máy sấy, tiếp tục cho máy sấy làm việc để lấy hết lượng nguyên liệu chứa trong máy sấy. Đem cân và trừ đi khối lượng bao bì, ta được khối lượng M Lượng chất khô tuyệt đối: Mktđ = M – W ĐỒ ÁN CHUYÊN MÔN SẢN XUẤT TINH BỘT SẮN SVTH: ĐỖ THỊ HOAN 24 GVHD: ĐỖ CHÍ THỊNH 3 Xác định năng lượng tiêu tốn thực tế cho quá trình sấy : ghi thời gian bắt đầu làm việc,và thời gian kết thúc quá trình sấy. 3 Năng liệu tiêu tốn cho quá trình sấy= công suất của máy ×Thời gian làm việc của chính nó (Kwh) 3 Dùng nhiệt kế để đo nhiệt độ của tác nhân sấy tức là nhiệt độ không khí nóng, đo nhiệt độ trong phòng và dùng ẩm kể (bầu khô, bầu ướt), để đo độ ẩm tương đối của không khí, trong phòng đặt máy sấy .[3] 3 Cân bằng vật liệu trong máy sấy không khí( hệ thống sấy bằng cyclon) Các kí hiệu: • G1, G2 : lượng vật liệu trước khi vào và sau khi ra khỏi máy sấy. • Gk : lượng vật liệu khô tuyệt đối khi qua máy sấy kg/s • W1, W2 : độ ẩm vật liệu trước và sau khi sấy(%KLVL ướt) • C2, C2 : độ ẩm vật liệu trước và sau khi sấy(% KLVL khô tuyệt đối) • W : lượng ẩm tách ra khỏi vật liệu khi qua máy sấy,kg/s • L : lượng không khí khô tuyệt đối đi qua máy sấy,kgs • x0 : hàm ẩm của không khí trước khi vào calorife, kg/kgkkk • x1, x2 : hàm ẩm của không khí trước khi vào máy sấy( sau khi qua calorife sưởi) và sau khi ra khỏi máy sấy,kg/kgkkk Trong quá trình sấy ta xem như không có hiện tượng mất mát vật chất. Do đó lượng vật liệu khô tuyệt đối không bị biến đổi trong suốt quá trình. [5] Ví dụ :Tính lượng không khí khô và lượng nhiệt cần thiết dùng trong quá trình sấy( sấy lý thuyết) biết không khí ngoái trời có nhiết độ 300C, độ ẩm 80%. Không khí sau khi ra khỏi máy sấy có nhiệt độ 450C, độ ẩm 60%. Lượng vật liệu sấy (tinh bột sắn) là 2000 kg, từ độ ẩm 34% sấy còn 13%. Giải: Các thông số đã cho: t0 = 300C t2 = 450C ψ 0= 80% ψ 2= 60% -Lượng tinh bột sắn sau khi ra khỏi máy sấy 2 1 G G = 1100 100 W− ⇒G2 = 100 )1100(1 WG −× = 100 )34100(2000 − = 1320 kg -Lượng ẩm tách ra khỏi tinh bột sắn sau khi ra khỏi máy sấy: W= G1 – G2 = 2000- 1320 = 680 kg/s -Biểu thức trạng thái không khí: t0 = 300C I0 = 85,6 ⇒ ψ 0 = 80% x0 = 0,022 -Sau khi ra khỏi máy sấy: t2 = 450C I2 =140 ⇒ ψ 2= 60% x2= 0,035 -Lượng không khí khô cần thiết làm bay hơi W kg ẩm: L = 12 xx W − = 022,0035,0 680 − = 013,0 680 = 52307,6 kg/s ĐỒ ÁN CHUYÊN MÔN SẢN XUẤT TINH BỘT SẮN SVTH: ĐỖ THỊ HOAN 25 GVHD: ĐỖ CHÍ THỊNH -Lượng không khí khô cần thiết để làm bay hơi 1 kg ẩm . Khi đi qua caloriphe, không khí chỉ thay đổi nhiệt độ nhưng không thay đổi hàm ẩm vì không có hiện tượng bay hơi ẩm vào không khí, do đó x0 = x1 nên ta có l = W L = 12 1 xx − = 02 1 xx − = 022,0035,0 1 − = 013,0 1 = 76,923 kg/kg ẩm -Theo sấy lý thuyết:I1 = I0.Vậy lượng nhiệt cần thiết dùng trong quá trình sấy: q = l(I2 - I0) = 76,923.(140-85,6)= 4184,6 J 5.13.1 Mục đích Hạ nhiệt độ tinh bột xuống còn 26-300C , trước khi đem rây-đóng bao, nhằm tránh hiện tượng cháy tinh bột khi vào bao, bảo quản cũng như các hiện tượng giảm chất lượng và hư hại do do nhiệt độ gây ra 5.13.2 Yêu cầu [9] 3 Nhiệt độ tinh bột sau khi làm nguội 26-300C 3 Độ ẩm(W) không quá 12% 3 Tạp chất không có 3 Sâu mọt không 3 Độc chua không quá 3ml NaOH 1N/100g 3 Mốc không thấy bằng mắt thường 3 Màu mùi vị bình thường, không mùi mốc, chua và vị đắng 3 Không kết cụ hoặc kết tảng 5.13.3 Tiến hành Tinh bộ khô thu được sau khi sấy sẻ được hút sang các cyclon làm nguội, dưới ống góp của cyclon có các ống lấy khí nên không khí cũng được hút vào va trao đổi nhiệt với bột nóng để làm nguội bột, đồng thời bột tiếp tục nhả ẩm tuy không lớn. Sau đó bột đi vào cyclon ở bộ phận thu bột đưa vào đưa vaò thiết bị rây thì tiếp tục được làm nguội để sau khi rây bột ở nhiệt độ bình thường 26-300C 5.14.1 Mục đích 3 Để tinh bột đồng nhất và có kích thước hạt tinh bột đảm bảo yêu cầu, làm tăng chất lượng và giá trị cảm quan tinh bột 3 Đóng gói nhằm giữ cho tinh bột không hút ẩm và không hấp thu mùi lạ, thuận lợi cho quá trình bảo quản và vận chuyển. 5.14.2 Yêu cầu 3 Tinh bột thành phẩm phải đạt kích thước và độ đồng nhất nhất định 3 Đóng bao trong hai lớp, đảm bảo độ kín nhất định tránh sự hút ẩm và có mùi vị lạ 5.14.3 Tiến hành 3 Rây và đóng gói được thực hiện ở máy rây và đóng gói 3 Tinh bột sau khi qua cyclon làm nguội được vào các cyclon thu bột đặt trên máy rây-đóng gói 3 Quá trình rây được thực hiện nhờ khí động học, các hạt tinh bột lọt lưới rây sẻ cuốn theo dòng khí và rơi xuống máng góp đặt dưới thân máy 3 Tinh bột được đóng gói bằng một hệ thống bán tự động, sau đó đem cân với khối lượng tịnh là 50kg/ bao( tùy theo từng nhà máy), với hai lớp bao: lớp ngoài 5.13 Làm nguội 5.14 Rây- đóng bao ĐỒ ÁN CHUYÊN MÔN SẢN XUẤT TINH BỘT SẮN SVTH: ĐỖ THỊ HOAN 26 GVHD: ĐỖ CHÍ THỊNH bằng nhựa PP có in nhãn hiệu hàng hóa, công ty và nhà máy, lớp trong bằng nhựa PE bảo đảm độ kín cho tinh bột thành phẩm. *Quy định kỹ thuật [8] Cũng giống như nhiều loại thực phẩm và phụ gia thực phẩm khác, tinh bột sắn nhập khẩu vào thị trường EU phải đáp ứng nhiều yêu cầu khắt khe về an toàn vệ sinh, thân thiện với môi trường, đảm bảo tốt cho sức khoẻ... Để có thể đẩy mạnh xuất khẩu tinh bột vào thị trường khó tính này, các doanh nghiệp Việt Nam cần phải chú ý đáp ứng các yêu cầu cần thiết từ phía nhà nhập khẩu. 3 Tiêu chuẩn chất lượng: hệ thống quản lý chất lượng ISO 9000 gần như là yêu cầu bắt buộc đối với các doanh nghiệp thuộc các nước đang phát triển sản xuất hàng xuất khẩu sang thị trường EU. Thực tế cho thấy ở các nước đang phát triển tại châu Á nói chung và tại Việt Nam nói riêng, hàng của những doanh nghiệp có giấy chứng nhận ISO 9000 thâm nhập vào thị trường EU dễ dàng hơn nhiều so với hàng của các doanh nghiệp không có giấy chứng nhận này. 3 Tiêu chuẩn vệ sinh thực phẩm: các công ty chế biến thực phẩm phải tuân thủ các tiêu chuẩn vệ sinh chặt chẽ. Về phương diện này, việc áp dụng hệ thống HACCP (Hazard Analysis Critical Control Point) là rất quan trọng. 3 Tiêu chuẩn bảo vệ môi trường: thị trường EU yêu cầu hàng hoá có liên quan đến môi trường cần dán nhãn theo quy định (nhãn sinh thái, nhãn tái sinh) và có chứng chỉ được quốc tế công nhận. Ví dụ, tiêu chuẩn GAP (Good agricultural Pratice) và các nhãn hiệu sinh thái (Ecolabels) đang ngày càng được phổ biến, chứng tỏ các cấp độ khác nhau về sự thân thiện với môi trường. Ngoài ra, các công ty phải tuân thủ hệ thống quản lý môi trường (các tiêu chuẩn ISO 14000) và các bộ luật mang tính xã hội về đạo đức. Tiêu chuẩn SA8000 (Social Accountability 8000) sẽ càng trở nên quan trọng trong những năm tới. 3 Đóng gói:tinh bột sắn phải được đóng gói trong các túi giấy hay nhựa PP/PE, mỗi túi có trọng lượng từ 25-50 kg. Các túi phải sạch sẽ, được khâu hoặc dán chắc chắn. Các túi này phải được chèn bằng rơm. Các nước EU rất khuyến khích các nhà sản xuất/nhập khẩu sử dụng các nguyên liệu có thể tái sử dụng, thân thiện với môi trường. 3 Nhãn hiệu:theo Quy định số 2003/89/EC về nhãn hiệu cho nguyên liệu thực phẩm, EU yêu cầu những thông tin đầy đủ về tên sản phẩm, mã hiệu, nguồn gốc nguyên liệu, tên và địa chỉ nhà sản xuất (xuất khẩu) ngày, trọng lượng tịnh và các điều kiện về kho bãi. Các nhà sản xuất còn phải đáp ứng những thông tin bổ sung như giấy chứng nhận xuất xứ, chứng nhận chất lượng và tính dẻo của sản phẩm Loại tinh bột Chỉ số chất lượng I II III Màu sắc Trắng Trắng Trắng Độ ẩm % 38-52 38-52 38-52 Độ tro, % chất khô, không quá 0,4 0,6 0,8 Hàm lượng xơ,% chất khô, không quá 0,15 0,25 0,5 Độ acit, ml NaOH 0,1N trong 100g chất khô, không quá 30 40 50 Bảng 2: Các loại tinh bột -Hệ thống đồng nhất và đóng bao tinh bột ĐỒ ÁN CHUYÊN MÔN SẢN XUẤT TINH BỘT SẮN SVTH: ĐỖ THỊ HOAN 27 GVHD: ĐỖ CHÍ THỊNH Hình 11 :Hệ thống đồng nhất và đóng bao tinh bột Năng suất : 2,5 - 3,5 tấn sản phẩm/h Độ mịn: thoát qua lỗ sàng 0,125 mm trên 97% -Thiết bị thu hồi bụi bột Hình 12 :Thiết bị thu hồi bụi bột Thiết bị đã triệt để giải quyết ô nhiễm môi trường và thu hồi toàn bộ bụi bột để tận thu sản phẩm. -Ảnh hưởng của các phương pháp sản xuất bột tới chất lượng bột sắn [6] ĐỒ ÁN CHUYÊN MÔN SẢN XUẤT TINH BỘT SẮN SVTH: ĐỖ THỊ HOAN 28 GVHD: ĐỖ CHÍ THỊNH Phương pháp sản xuất Các chỉ số hóa lý Phương pháp ướt (Hiệu suất 76,6%) Phương pháp khô(Hiệu suất 87,5%) Thành phần hóa học, % chất khô Tinh bột Đường Protein Xelluloza Tạp chất Độ tro Lipit 92,30 0,40 0,63 3,80 1,50 0,96 0,20 94,20 1,13 1,01 0,55 - 0,43 0,42 Đánh giá cảm quan Màu sắc Vị Trắng ngà Hơi chua Trắng Đặc trưng Bảng 3: Ảnh hưởng của các phương pháp sản xuất bột tới chất lượng bột sắn -Các chỉ tiêu chất lượng của tinh bột sắn [7] Chỉ tiêu chất lượng Tiêu chuẩn UDC 664 – 272 (*) Tiêu chuẩn FAO - 1975 Tiêu chuẩn TCVN– 1985 1 2 3 4 1.hàm lượng Hydratcacbone (%) ≥ 88.5 ≥ 84 ≥ 84 2.Độ ẩm (%) ≤ 12.5 (12 – 13) (12 – 14) 3.Năng lượng (cal/100g) > 1475 >1470 >1400 4.Hàm lượng tro tổng số (%) ≤ 0.1 ≤ 0.2 ≤ 0.2 5.Hàm lương Protein cao nhất (%) ≤ 0.2 ≤ 0.5 ≤ 0.5 6.Hàm lượng Xenluloza (%) ≤ 0.1 ≤ 0.2 ≤ 0.2 7. Hàm lượng Lipits (%) ≤ 0.1 ≤ 0.1 ≤ 0.2 8.Độ pH 5- 7 5- 7 5 – 7 9.Hàm lượng Ca (PPm) < (20 – 25) ≤ 50 ≤ 40 10.Độ dẻo (BU) 700 700 700 11.Độ trắng (%) ≥ 97 ≥ 92 ≥ 85 12. Hàm lượng Fe (%) < 1.5 < 2 <1.5 13. Độ mịn hạt qua sàng > 99.5 > 99.5 >98 14. Hàm lượng Sulfure (PPm) <130 - - Bảng 4- Các chỉ tiêu chất lượng của tinh bột sắn ĐỒ ÁN CHUYÊN MÔN SẢN XUẤT TINH BỘT SẮN SVTH: ĐỖ THỊ HOAN 29 GVHD: ĐỖ CHÍ THỊNH BẢNG-HÌNH Bảng Nội dung Trang 1 Thành phần vật chất điển hình của củ sắn(*),Tính theo vật chất khô(*) 4 2 Các loại tinh bột 26 3 Ảnh hưởng của các phương pháp sản xuất bột tới chất lượng bột sắn 28 4 Các chỉ tiêu chất lượng của tinh bột sắn. 28 Hình Nội dung Trang 1 Sơ đồ sản phẩm từ sắn của nước ta 2 2 Sơ đồ hoạt động chung của sắn ở nước ta 6 3 Quy trình tổng quát SXTBS 7 4 Hệ thống máy bóc và làm sạch vỏ 9 5 Máy mài-xát 11 6 Máy rây phẳng 16 7 Sơ đồ rửa tách tinh bột tự do từ cháo 17 8 Sơ đồ làm việc của xiclon nước 19 9 Sơ đồ thiết bị sấy khí động 22 10 Sơ đồ nguyên lý thuyết bị sấy đối lưu 23 11 Hệ thống đồng nhất và đóng bao tinh bột 27 12 Thiết bị thu hồi bụi bột 27 ĐỒ ÁN CHUYÊN MÔN SẢN XUẤT TINH BỘT SẮN SVTH: ĐỖ THỊ HOAN 30 GVHD: ĐỖ CHÍ THỊNH KẾT LUẬN Qua thời gian làm đồ án chuyên môn giúp cho em có thể tìm hiểu rõ hơn về Công nghệ sản xuất tinh bột sắn, đi sâu vào một số công đoạn của quy trình mà bản thân muốn làm rõ hơn. Qua quá trình tìm hiểu qua sách, internet em đã có thể giải quyết một số điều mà mình chưa hiểu tuy rằng chưa được trọn vẹn. Tất cả những kiến thức thu thập được từ những tài liệu đều chỉ qua lý thuyết, do vậy em cũng không thể nắm vững được toàn bộ vấn đề, giải quyết được toàn vẹn vấn đề mà yêu cầu đặt ra đó là ngăn cản sự tạo màu trong quá trình sản xuất và sấy thu tinh bột khô. Tất cả những gì tìm được không có gì mới về phương pháp và cách tiến hành, em thấy bản thân còn vụng về và kiến thức chuyên nghành của mình còn rất nhiều thiếu sót do vậy bài làm của em còn rất nhiều sai sót mặc dù thời gian cho làm bài đồ án cũng không phải là ngắn. Qua bài làm của em, em mong các thầy cô giáo cho em những lời nhận xét để em có thể bổ sung thiếu sót vào bài làm của mình giúp hoàn thiện hơn, có thêm kiến thức mới trong học tập cũng như công việc sau này. SV: Đỗ Thị Hoan ĐỒ ÁN CHUYÊN MÔN SẢN XUẤT TINH BỘT SẮN SVTH: ĐỖ THỊ HOAN 31 GVHD: ĐỖ CHÍ THỊNH TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Bùi Đức Hợi (chủ biên), Lê Hồng Khanh, Lê Thị Cúc, Hoàng Thị Ngọc Châu, Lê Ngọc Tú, Lương Hồng Nga( Trường Đại Học Bách Khoa hà Nội). “Kỹ thuật chế biến lương thực tập 2”. Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật 2. Hoàng Kim Anh, Phó GS TSKH: Ngô Kế Sương, Phó GSTS: Nguyễn Xích Liên,” Tinh bột sắn và các sản phẩm từ tinh bột sắn”. Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật 70 phố Trần Hưng Đạo- Hà Nội(1-2005). 3. Nguyễn Thọ (chủ biên), Lê Văn Hoang, Lê Thị Liên Thanh, Trần Thế Truyền, Phan Bích Ngọc, Trần Xuân Ngạch,”Thí nghiệm công nghệ thực phẩm”. Xuất bản năm 1988 4. Trần Thức(chủ biên), Nguyễn Thị Hoài Tâm,, Lê Thị Thảo Tiên, Mạc Thị Hà Thanh. “Công nghệ sản xuất đường”, Đà Nẵng-2005 5. “Các quá trình công nghệ trong sản xuất thực phẩm”, Đà Nẵng-2005, trường Cao Đẳng Lương Thực Thực Phẩm 6. 6c0384079d40fb2b9ee& 7. Nghiên cứu viên chính KS. Nguyễn Văn Khoẻ-RIAM (Hôm nay: Thứ năm, 18/9/2008) 8. Theo vinatet (Trang nhất > Thông tin Thương vụ > Thương vụ và DN Xuất khẩu tinh bột sắn vào thị trường châu Âu ),Hôm nay,ngày 12/08/2008 9. (diễn đàn sinh viên đại học bách khoa đà nẵng). ĐỒ ÁN CHUYÊN MÔN SẢN XUẤT TINH BỘT SẮN SVTH: ĐỖ THỊ HOAN 32 GVHD: ĐỖ CHÍ THỊNH PHỤ LỤC 1. Tình hình chế biến sắn và ứng dụng sắn trong nước và trên thế giới[6]................1 2. Đặc điểm, cấu tạo, thành phần hóa học cơ bản của sắn[6] ...................................2 2.1 Đặc điểm..............................................................................................................2 2.2 Cấu tạo ................................................................................................................3 2.3 Thành phần hóa học ............................................................................................4 3. Tiêu chuẩn nguyên liệu dùng để sản xuất. Phương pháp tồn trữ sắn tươi trong thời gian chờ chế biến. Ứng dụng của tinh bột sắn. .......................................................4 3.1 Tiêu chuẩn nguyên liệu dùng để sản xuất [1]. ....................................................4 3.2 Phương pháp tồn trữ sắn tươi trong thời gian chờ chế biến [1],[2]...................5 3.3 Ứng dụng của tinh bột sắn [6] ............................................................................5 4. Quy trình tổng quát (HÌNH 3) .................................................................................7 5. Giải thích quy trình .................................................................................................8 5.1 Nguyên liệu..........................................................................................................8 5.2 Phễu tiếp liệu.......................................................................................................8 5.2.1 Mụch đích ....................................................................................................8 5.2.2 Yêu cầu ........................................................................................................8 5.2.3 Tiến hành .....................................................................................................8 5.3 Bóc vỏ sơ bộ ........................................................................................................8 5.3.1 Mụch đích ....................................................................................................8 5.3.2 Yêu cầu ........................................................................................................8 5.3.3 Tiến hành .....................................................................................................9 5.4 Rửa củ..................................................................................................................9 5.4.1 Mục đích ......................................................................................................9 5.4.2 Yêu cầu ........................................................................................................9 5.4.3 Tiến hành .....................................................................................................9 5.5 Băm......................................................................................................................9 5.5.1 Mục đích ......................................................................................................9 5.5.2 Yêu cầu ......................................................................................................10 5.5.3 Tiến hành ...................................................................................................10 5.6 Nghiền................................................................................................................10 5.6.1 Mụch đích ..................................................................................................10 5.6.2 Yêu cầu [1] ................................................................................................10 5.6.3 Cách tiến hành [1].....................................................................................11 5.7 Tách dịch bào, cơ chế ngăn ngừa sự tạo màu và tẩy màu ................................11 5.7.1 Tách dịch bào ............................................................................................11 5.7.2 Cơ chế ngăn ngừa sự tạo màu và tẩy màu [4] ..........................................12 5.7.3 Cách thực hiện...........................................................................................14 5.7.4 Tính toán lượng lưu huỳnh đưa vào ..........................................................14 5.7.5 Tiến hành tách dịch bào ............................................................................15 5.8 Rửa tách tinh bột tự do từ cháo[1]....................................................................16 5.8.1 Mục đích ....................................................................................................16 5.8.2 Yêu cầu ......................................................................................................17 5.8.3 Tiến hành ...................................................................................................17 5.9 Tách tinh bột khỏi nước dịch [1] .......................................................................18 5.9.1 Mục đích ....................................................................................................18 ĐỒ ÁN CHUYÊN MÔN SẢN XUẤT TINH BỘT SẮN SVTH: ĐỖ THỊ HOAN 33 GVHD: ĐỖ CHÍ THỊNH 5.9.2 Yêu cầu ......................................................................................................18 5.9.3 Tiến hành ...................................................................................................18 5.10 Tinh chế sữa tinh bột .....................................................................................18 5.10.1 Mục đích ....................................................................................................18 5.10.2 Yêu cầu ......................................................................................................18 5.10.3 Tiến hành [1] .............................................................................................18 5.11 Rửa tinh bột [1] .............................................................................................19 5.11.1 Mục đích ....................................................................................................19 5.11.2 Yêu cầu ......................................................................................................19 5.11.3 Tiến hành ...................................................................................................19 5.12 Sấy ...........................................................ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED. 5.12.1 Mục đích ....................................................................................................20 5.12.2 Yêu cầu ......................................................................................................20 5.12.3 Cơ sở lý thuyết của quá trình sấy khí động và phân loại bằng lực ly tâm 20 5.12.4 Xác định các thông số và tính toán quá trình sấy .....................................23 5.13 Làm nguội ......................................................................................................25 5.13.1 Mục đích ....................................................................................................25 5.13.2 Yêu cầu [9] ................................................................................................25 5.13.3 Tiến hành ...................................................................................................25 5.14 Rây-đóng bao.................................................................................................25 5.14.1 Mục đích ....................................................................................................25 5.14.2 Yêu cầu ......................................................................................................25 5.14.3 Tiến hành ...................................................................................................25 BẢNG-HÌNH..................................................................................................................29 KẾT LUẬN.....................................................................................................................30 TAÌ LIỆU THAM KHẢO………………………………………………............31