Đồ án Sản xuất tinh bột sắn

ng phức tan trong nuớc. *Cơ chế hình thành chất màu [1] 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