Đồ án Thiết kế phân xưởng sản xuất tinh bột

hỏ ở một số vùng trồng khoai mì, củ khoai mì vẫn được nghiền bằng tay trên những miếùng tre. Những cơ sở sản xuất năng suất khoảng vài trăm kilo bột hằng ngày thì người ta dùng những dụng cụ cơ khí đơn giản có cấu tạo như sau: Một máy mài xát đơn giản nhưng hiệu quả được làm bằng một tấm sắt mạ điện được đục lỗ bằng đinh, sau đó kẹp chặt tấm sắt đó quanh một bánh xe với bề mặt có mép nhọn, sắc hướng ra ngoài. Bánh xe có thể được quay bằng tay, nhưng thường được quay bằng cách đạp bằng chân. Người công nhân sẽ ấn củ lên bề mặt nghiền. Hoặc bề mặt nghiền sẽ được gắn lên một bên một đĩa quay có gắn tay quay. Bột nghiền sẽ được thu trong giỏ hay những vật chứa bằng gỗ. Hình 3.6: Thiết bị mài xát khoai mì bằng tay Máy nghiền chạy bằng sức nước: trong máy nghiền thủy lực, máy xe nước được quay bởi một bánh đà, làm chạy dây đai truyền động cho tay quay của thùng nghiền. Thùng này có đường kính khoảng 20 ÷ 30cm, thùng được gắn lên một bàn nghiền. Người công nhân, ngồi ở bàn sẽ ấn củ vào thùng. Khối nghiền sẽ được đẩy qua khe hở hẹp giữa thùng và giá đỡ, vào máng rồi được thu vào trong giỏ. Những thiết bị nghiền ở trên đều được làm bằng những tấm kim loại có đục lỗ. Dù không đắt, nhưng chúng tương đối không được hiệu quả vì những tấm nghiền thường phải được thay thường xuyên do rất nhanh mòn. Phương pháp cơ giới Máy nghiền chạy bằng động cơ được dùng khi cần sản xuất với năng suất cao, khoảng 10 tấn củ khoai mì tươi mỗi ngày. Thiết bị thường dùng nhất hiện nay là máy nghiền Jahn. Cấu tạo: Máy nghiền này có một rotor làm bằng gỗ cứng hay ống thép, có đường kính khoảng 50 cm, trên đó có rạch những rãnh theo chiều dọc để gắn những lưỡi dao hay lưỡi cưa. Tùy theo nhu cầu mà có thể có từ 10 đến 12 răng cưa trên lưỡi dao. Các lưỡi dao được đặt cách nhau khoảng 6 ÷ 7 mm. Hình 3.7: Hình dạng của thiết bị mài xát khoai mì hoạt động nhờ động cơ Nguyên tắc hoạt động: nguyên liệu sau khi nhập vào máy nghiền được máy nghiền thành khối bột mịn nhờ sự cọ xát của bộ phận nghiền quay xung quanh một trục nhờ động cơ với củ khoai mì và với tấm lưới chắn. Trong quá trình nghiền ta có xối nước để nước đưa bột nghiền ra ngoài thông qua lỗ lưới. Hình 3.8: Cấu tạo của thiết bị mài xát khoai mì đơn giản Tách bã Mục đích Hỗn hợp thu được sau khi nghiền không chỉ chứa tinh bột mà còn lẫn các tạp chất khác như vỏ tế bào, dịch bào thoát ra do quá trình nghiền, tế bào còn nguyên, nước… Do đó, quá trình tách bã nhằm mục đích tách phần lớn lượng bã thô ra khỏi hỗn hợp. Bã sau khi tách vẫn còn một lượng tinh bột tự do bám lại. Vì vậy, để tăng hiệu quả của quá trình tách, người ta thu hồi lượng bã cho trở lại máy nghiền. Sau khi nghiền xong, bã tiếp tục được tách lượng tinh bột sót. Tuy nhiên trong bã vẫn còn lại một lượng nào đó không thể tách hết được. Ngoài tinh bột ra còn một lượng dextrin, đường, chất pectin, chất khô của bã. Vì vậy, bã thô sẽ được đưa ra bể chứa bã để tận dụng làm thức ăn gia súc. Hình 3.9: Bã sau khi đã tách tinh bột Cách tiến hành Nguyên liệu sau khi ra khỏi thiết bị nghiền được pha loãng đến nồng độ 27oBx bằng nước sạch hoặc nước thu được sau quá trình tách tinh bột. Hỗn hợp sau khi pha loãng được đưa đến thiết bị rây để tách tinh bột tự do ra khỏi các tạp chất lớn. Sau khi qua rây nguyên liệu được chia làm 2 phần: Phần không lọt qua rây gồm các xơ lớn, các mảnh vụn và những hạt tinh bột tự do chưa tách hết được đưa xuống máy nghiền lần thứ hai. Phần lọt qua rây được đưa qua máy ly tâm để tách dịch bào. Các biến đổi trong quá trình tách bã Biến đổi vật lý Sau quá trình tách ta thu được hai phần: phần bã thô và phần nước dịch (sữa tinh bột). Bã thô bao gồm cellulose và các hạt có kích thước to bị giữ lại trên rây và được tách ra ngoài nên phần nước dịch chỉ chứa các hạt tinh bột có kích thước nhỏ hơn và một lượng lớn các chất hòa tan. Kích thước hạt huyền phù trong nước dịch giảm. Nồng độ chất khô giảm Biến đổi hóa sinh Phản ứng oxy hóa do enzyme làm sẫm màu bột xảy ra không đáng kể do dịch sữa thu được có hàm lượng nước tương đối cao. Biến đổi sinh học Sự phát triển của vi sinh vật là không đáng kể. Thông số kỹ thuật Nồng độ chất khô của hỗn hợp đưa vào thiết bị rây: 27oBx. Nồng độ chất khô của dung dịch sữa tinh bột sau khi qua rây có thể dao động trong khoảng 8 ÷10o Bx. Kích thước lỗ rây: f 0,7mm. Hệ số rửa tách tinh bột tự do khoảng 85%. Hóa chất sử dụng H2SO4 được thêm vào ở nồng độ thấp giúp giữ màu trắng của tinh bột. Al2(SO4)3 làm giảm độ nhớt, tăng hiệu quả quá trình lắng (Ví dụ nếu thêm vào 0,1g/l sữa tinh bột 2oBx giảm được 50% độ dính). SO2 (H2SO3) ức chế hoạt động của vi khuẩn và enzyme. Ngoài ra nó cũng là một tác nhân để làm trắng tinh bột. SO2 được sục vào nước tinh khiết rồi mới cho vào. Clorine và các hợp chất của nó cũng có tác dụng tẩy trắng và giảm độ nhớt rất tốt. Nếu ta sử dụng các hóa chất trên với một nồng độ thích hợp (nồng độ rất nhỏ), chất lượng sản phẩm thu được sẽ tốt hơn. Thiết bị tách bã Để tách bã thô, người ta có thể sử dụng nhiều thiết bị khác nhau. Thiết bị rây (Screening machine) Thiết bị rây quay (Rotating screen) Cấu tạo: dạng đơn giản của một thiết bị rây quay bao gồm một khung hình trụ làm bằng gỗ cứng, cố định vào một góc, đặt hơi nghiêng, có trục nằm ngang dài ít nhất 3m, được phủ bằng một lớp vải thông thường hoặc gắn một lưới mỏng bằng hợp kim của đồng và phospho. Lưới này được ưa chuộng hơn do nó có độ bền cao hơn. Tuy nhiên, khi sử dụng lưới, ta phải thường xuyên chải để làm sạch tạp chất gây bít lỗ rây. Hình 3.10: Cấu tạo của thiết bị rây quay Nguyên tắc hoạt động: dung dịch sữa tinh bột được cấp vào ống hình nón phía đầu nhỏ. Khi rây quay với vận tốc 50 vòng/phút, hỗn hợp sẽ từ từ di chuyển xuống đầu còn lại và được đưa ra bể chứa. Trong khi đó, nước được phun với áp suất khoảng 6atm qua các lỗ trên trục. Vì thế khi hỗn hợp đến đầu kia thì hầu như đã được rửa sạch. Sữa tinh bột được thu sau khi lọt qua rây. Bã đi ra nhờ phương pháp này còn chứa một lượng lớn tinh bột do đó sẽ được đem nghiền và làm thức ăn gia súc. Lưới rây được lắp sát thành và hơi thấp xuống phía dưới để đảm bảo hỗn hợp có thể đi qua dễ dàng. Hình 3.11: Nguyên tắc tháo bã của thiết bị rây quay Người ta có thể trang bị thêm hai bộ chổi quét cho rây quay, một bộ được đặt tại cửa ra còn một bộ hoạt động như cánh gạt. Cả hai bộ hoạt động cùng lúc đảm bảo cho lưới rây luôn sạch để dịch chứa tinh bột chảy qua. Lưới rây được gắn trên một khung nhôm có thể tháo rời thuận tiện cho việc thay đổi lưới rây khi cấn thiết. Ưu, nhược điểm của thiết bị rây quay Ưu điểm: hạn chế được sự bít lưới do các chất có khả năng tạo keo khi thiết bị quay trong quá trình hoạt động và có 2 bộ chổi quét để cào sạch bã ra khỏi lưới. Nhược điểm: hiệu suất thu hồi tinh bột không cao, tốn nước. Hiện nay các loại thiết bị rây quay đơn như vậy thường chỉ được sử dụng cho các nhà máy có quy mô vừa vì trong các nhà máy lớn thì tinh bột phải được lấy một cách triệt để có thể kèm theo tiêu hao một lượng nước nhỏ nhất. Thiết bị rây rung (Shaking screen) Cấu tạo: trong những nhà máy lớn, kiểu rây quay được thay thế bằng kiểu rây rung. Thiết bị bao gồm một khung hơi nghiêng theo phương ngang, dài khoảng 4m và được lót bởi một lưới kim loại mỏng. Khung của rây được truyền chuyển động rung dọc theo chiều dài nhờ một thanh truyền lệch tâm. Nguyên lý hoạt động: sữa tinh bột sau khi được pha loãng với một lượng nước trong thiết bị phân phối sẽ được dẫn qua một đoạn ống đến đầu cao của khung rây. Trong quá trình rây, hỗn hợp sẽ được đẩy xuống phía dưới nhờ chuyển động rung. Hiệu quả của quá trình rây có thể được cải thiện bằng cách thêm một hoặc nhiều rãnh cạn nằm ngang trên bề mặt sàng. Nhờ vào chuyển động rung của sàng, những rãnh này tạo ra chuyển động xoáy mạnh làm việc tách những hạt tinh bột ra khỏi hỗn hợp diễn ra tốt hơn. Thiết bị ly tâm Để tăng hiệu quả của quá trình tách có thể sử dụng máy ly tâm. Dưới tác dụng của lực ly tâm, do chênh lệch khối lượng nên phần bã và nước dịch có chứa các hạt tinh bột sẽ được tách riêng. Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của thiết bị ly tâm xem trong phần tách dịch bào. Tách dịch bào Mục đích Quá trình tách dịch bào nhằm mục đích loại phần dịch bào có chứa polyphenol và enzyem polyphenoloxydase và các hợp chất hòa tan khác để hạn chế quá trình oxy hóa làm chuyển màu tinh bột và các phản ứng hóa học, hóa sinh khác ảnh hưởng đến chất lượng của tinh bột thành phẩm. Các biến đổi trong quá trình tách dịch bào Biến đổi vật lý Tinh bột qua quá trình tách dịch bào được kết thành khối chặt hơn, tỉ trọng khối tinh bột tăng. Biến đổi hóa học Hàm lượng chất khô không hòa tan của sản phẩm tăng. Vào giai đoạn đầu sẽ xảy ra phản ứng tạo phức bền giữa tinh bột và protein, acid béo… Và hầu như ta không thể tách được tinh bột tinh khiết ra khỏi phức này. Điều này làm cho giá trị tinh bột giảm đáng kể khi sử dụng để chế biến các sản phẩm khác. Vì vậy các quá trình tách dịch bào phải diễn ra nhanh. Độ tinh khiết của sản phẩm tăng do các hợp chất như polyphenol, HCN, sắc tố… đi theo nước ra ngoài. Biến đổi hóa lý Sau quá trình tách dịch bào ta thu được hai phần là phần nước dịch và phần tinh bột ướt. Biến đổi hóa sinh Trong thành phần dịch bào có chứa nhiều chất khác nhau nhưng trong sản xuất tinh bột đặc biệt chú ý tới các hợp chất polyphenol và hệ enzyme polyphenoloxydase. Khi tế bào của củ bị phá vỡ, các polyphenol tiếp xúc với oxy và dưới tác dụng của enzyme polyphelnoloxydase sẽ oxy hóa tạo thành chất màu làm cho tinh bột mất màu trắng. Lớp tinh bột phía trên bề mặt sẽ bị oxy hóa nhanh hơn lớp dưới. Khi tinh bột chuyển màu thì không thể tẩy rửa hoàn toàn chất màu khỏi tinh bột bằng nước sạch được. Quá trình oxy hóa bắt đầu từ khi mài xát đặc biệt xảy ra nhanh khi các máy đảo trộn sữa tinh bột thô. Tinh bột chuyển màu sẽ làm giảm giá trị của sản phẩm. Do đó để hạn chế phản ứng này xảy ra quá trình tách dịch bào phải diễn ra nhanh và triệt để. Biến đổi sinh học Trong dịch bào thường có chứa đường và các hợp chất dinh dưỡng khác là môi trường thuận lợi cho vi sinh vật phát triển. Nếu để dịch bào tiếp xúc với tinh bột quá lâu, vi sinh vật sẽ sử dụng tinh bột như một nguồn cơ chất và quá trình lên men sẽ diễn ra mạnh mẽ tạo ra ethalnol, acid hữu cơ và các sản phẩm trao đổi chất khác làm ảnh hưởng tới chất lượng của tinh bột thành phẩm. Do đó cũng cần hạn chế thời gian tiếp xúc giữa tinh bột và dịch bào. Cách tiến hành Phần dung dịch thu được bằng cách pha loãng cháo sau khi nghiền được đưa vào thiết bị ly tâm để tách dịch bào. Để tách triệt để được dịch bào phải tiến hành ly tâm ít nhất 2 lần. Sau lần ly tâm thứ nhất, dịch chứa tinh bột được pha loãng rồi đưa qua rây để tách bã. Sữa tinh bột lọt qua rây được đưa vào máy ly tâm tách dịch một lần nữa. Nồng độ sữa tinh bột vào máy ly tâm khoảng 3oBx. Nước dịch ra khỏi máy ly tâm được đưa đi lắng tiếp tục để thu tinh bột loại hai. Thông số kỹ thuật Thời gian tiếp xúc giữa tinh bột với dịch bào Để khắc phục quá trình oxy hóa yêu cầu quy trình sản xuất phải ngắn, tách dịch bào càng nhanh càng tốt. Và trong toàn bộ quy trình tinh bột đều phải ngập trong nước. Tách dịch bào sớm tinh bột sẽ trắng đồng thời ít tạo bọt sẽ dễ dàng cho những khâu gia công tiếp theo, mặt khác tinh bột thành phẩm giữ nguyên được tính chất hóa lý tự nhiên của nó. Bên cạnh đó, nếu tinh bột tiếp xúc với nước quá lâu sẽ xảy ra các biến đổi hóa sinh dưới sự xúc tác của enzyme polyphenoloxydase. Các biến đổi đó không chỉ ảnh hưởng tới chất lượng sản phẩm mà còn gây khó khăn cho các quá trình chế biến tiếp theo như bọt nhiều, khi rây, lắng đồng thời các thiết bị đều bị bám lớp chất nhờn thậm chí làm rỉ thiết bị bằng kim loại nên phải thường xuyên vệ sinh thiết bị hoặc sử dụng vật liệu chế tạo là thép không gỉ. Bảng 3.1: Ảnh hưởng của thời gian tiếp xúc với dịch bào tới độ trắng của tinh bột ([4]) Thời gian tinh bột tiếp xúc với nước dịch (giờ) Độ trắng của tinh bột (%) 19 89 7 94 0 100 Nồng độ chất tan của dịch bào Khi cố định thời gian tiếp xúc giữa tinh bột với nước dịch thì nếu các chất hòa tan trong nước dịch có nồng độ càng cao thì độ trắng của tinh bột và độ dính của hồ tinh bột sau này cũng giảm. Bảng 3.2: Ảnh hưởng của nồng độ chất tan trong dịch bào đến độ trắng của tinh bột ([4]) Nồng độ dịch bào (%) Thời gian tiếp xúc (giờ) Độ trắng của tinh bột (%) 15,8 19 95,5 11,1 19 97,0 8,8 19 97,0 7,0 19 98,0 0 0 100 Bảng 3.3: Ảnh hưởng của nồng độ chất tan trong dịch bào đến độ dính của hồ tinh bột ([4]) Nồng độ dịch bào (%) Thời gian tiếp xúc (giờ) Độ dính của hồ tinh bột 1,65% 15,8 19 1,487 11,1 19 1,533 8,8 19 1,633 7,0 19 1,633 0 0 2,067 Thiết bị tách dịch bào Để tách dịch bào, thường người ta sử dụng các máng lắng làm việc theo nguyên tắc trọng lực hoặc máy ly tâm làm việc theo nguyên tắc ly tâm. Ở quy mô nhỏ người ta còn sử dụng cả bể lắng nhưng chất lượng tinh bột thu được không tốt. Thiết bị lắng Cấu tạo: trước đây ở các nhà máy nhỏ thì người ta thường sử dụng các thùng lắng đặt liên tiếp nhau. Trong các nhà máy đó thì các thùng được làm bằng gỗ. Nhưng khi việc sản xuất tiến đến vài trăm kg/h thì các thùng lắng được xây bằng xi măng ra đời. Trong các nhà máy lớn, người ta sử dụng máng lắng với kích thước, chiều dài lớn hơn thùng lắng nhiều lần. Thông số kỹ thuật: Sự phân bố kích thước hạt: đường kính của hạt tinh bột có thể dao động trong khoảng 4 ÷ 24µm. Tùy theo loại máy nghiền mà nó dao động trong khoảng lớn hơn hoặc nhỏ hơn. Tuy nhiên, sự thay đổi kích cỡ hạt tinh bột trong quá trình lắng còn phụ thuộc vào đường đi của nó. Dưới đây là một ví dụ về sự phân bố cỡ hạt được tiến hành trong thực nghiệm ở điều kiện khi lớp tinh bột lắng được 30cm sau 24h. Bảng 3.4: Sự phân bố kích thước các hạt tinh bột trong các lớp lắng ([4]) Lớp khảo sát Đường kính hạt xuất hiện nhiều nhất (µm) Đường kính hạt trung bình (µm) Độ lệch chuẩn Ở đáy 14 14,5 3,7 1/3 chiều cao tính từ đáy 16 14,5 3,9 Ở giữa 12 11,7 4,1 2/3 chiều cao tính từ đáy 12 10,9 4,3 0,3cm tính từ bề mặt 8 9,6 4,4 Lớp bề mặt 6,9 4 4,5 Thời gian lắng: dựa vào việc khảo sát kích thước hạt, tính được vận tốc lắng, ta có thể xác định thời gian lắng. Thời gian lắng thường kéo dài. Tốc độ lắng: phụ thuộc kích thước hạt, khối lượng riêng của hạt và độ nhớt. Nhược điểm của máng lắng: Tách dịch bào không triệt để. Thời gian kéo dài. Mức độ cơ giới thấp. Thiết bị ly tâm Việc sử dụng máy ly tâm sẽ tăng hiệu quả của quá trình tách dịch bào. Ưu điểm của phương pháp ly tâm so với phương pháp lắng: Thời gian nhanh. Khả năng tách tốt hơn, độ đồng đều tăng. Cơ giới hóa được. Các máy ly tâm có thể sử dụng: Thiết bị ly tâm tháo bã bằng vít tải Cấu tạo: một thiết bị ly tâm truyền thống thường thấy gồm một tang hoặc một trục lăn kín nằm ngang với một băng cạo liên tục hình xoắn ốc (continuous spiral-ribbon starch scraper) nằm bên trong. Tang quay sẽ quay trong một khung bi có ổ đỡ hai đầu. Tang và lưỡi cạo được dẫn động với vận tốc quay gần như nhau thông qua một hộp giảm tốc được nối với động cơ nhờ một nối trục. Hình 3.12: Cấu tạo của thiết bị ly tâm tháo bã bằng vít tải Nguyên lý hoạt động: sữa tinh bột sẽ đi vào thiết bị ở đầu có ống nhập liệu. Dưới tác dụng của lực li tâm, tinh bột và những tạp chất rắn, mịn chưa được tách hết trong quá trình tách bã sẽ được tách ra khỏi dịch bào. Khi đó, chúng tập trung ở vành ngoài của thiết bị và nhờ dao cạo mang theo chiều ngược lại về phía đầu nhỏ, ở đây chúng được trộn với nước sạch và lấy ra. Tinh bột này sẽ được đem rửa, lọc thành tinh bột tinh khiết ở giai đoạn sau. Nước sử dụng ở đây phải là nước tinh khiết đã được qua xử lý làm mềm. Dịch bào được thoát ra ở đầu kia của thiết bị. Hình 3.13: Nguyên tắc hoạt động của thiết bị ly tâm tháo bã bằng vít tải Ưu điểm: năng suất lớn, kích thước nhỏ. Do thiết bị không sử dụng lưới lọc nên bền khi sử dụng, tốn ít chi phí cho bảo trì, thay thế. Nhược điểm: kết cấu thiết bị phức tạp, khó làm vệ sinh. Thiết bị ly tâm đĩa Cấu tạo: bộ phận chủ yếu của thiết bị là roto được cấu tạo gồm các đĩa hình côn xếp chồng lên nhau, cách nhau một khoảng xác định từ 0,4 ÷ 1,5 mm. Độ nghiêng của đĩa từ 45 ÷ 60o. Hình 3.14: Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của thiết bị ly tâm đĩa Nguyên lý hoạt động: hỗn hợp sữa tinh bột được đưa vào khoảng không gian giữa các đĩa (theo các lỗ trên đĩa hay từ bên hông). Sữa tinh bột chảy theo các rãnh trên trục vào khe của các đĩa rồi phân bố thành lớp mỏng giữa các đĩa. Dưới tác dụng của lực li tâm, tinh bột và các hạt nặng sẽ dâng lên phía mặt dưới của đĩa phía trên và chuyển động ra ngoài mép đĩa, dịch bào sẽ tách ra lắng lên bề mặt trên của đĩa phía dưới và chuyển động về phía tâm của đĩa. Cùng lúc đó, nước được một bơm ly tâm bơm dọc theo trục rỗng phía dưới vào khoang nước nằm giữa vỏ bên trong và thành ngoài. Nước sạch từ buồng chứa nước sẽ theo những miệng lỗ vào vỏ trong, nhờ đó mà tinh bột được rửa tốt để tách các tạp chất nhỏ còn lại. Tinh bột cùng với nươcù sau đó sẽ được ép qua các miệng lỗ và ra khỏi hệ thống ở dạng huyền phù cô đặc. Trong quá trình ly tâm tách dịch bào này có kết hợp với quá trình rửa tách các tạp chất mịn còn trong tinh bột. Ưu điểm: cường độ phân li lớn, cấu tạo chắc chắn, gọn nhẹ. Nhược điểm: kết cấu thiết bị phức tạp, giá thành thiết bị cao. Thiết bị ly tâm lọc tháo bã bằng pittông Cấu tạo: cấu tạo của thiết bị gồm một buồng ly tâm bên ngoài có bố trí lưới lọc. Trong thiết bị có hệ thống pittông để đẩy bã ra ngoài có thể chuyển động tịnh tiến nhờ xy lanh thủy lực. Nguyên tắc hoạt động: hỗn hợp sữa tinh bột được đưa vào thiết bị qua hệ thống nhập liệu ở một đầu của thiết bị. Khi thiết bị li tâm hoạt động, tinh bột và các hạt pha nặng khác được giữ lại trên lớp vải lọc, nước lọc chui qua vách ngăn ra ngoài thùng. Bã lọc sẽ được pittông đẩy ra ngoài khi thực hiện chuyển động tịnh tiến nhờ xi lanh thủy lực. Nước rửa được phun lên thành thùng để rửa dịch bào còn dính ở tinh bột. Hình 3.15: Cấu tạo, nguyên lý hoạt động thiết bị ly tâm tháo bã bằng pittông Ưu điểm: kết cấu gọn, chắc chắn, hoạt động liên tục, năng lượng tiêu thụ trên một đơn vị sản phẩm nhỏ, độ ẩm của bã lọc nhỏ, năng suất lớn. Nhược điểm: cấu tạo phức tạp, lưới lọc chóng bị mòn do ma sát nhiều với pittông. Ưu điểm của phương pháp li tâm so với phương pháp lắng: Hiệu suất thu hồi tinh bột cao hơn nên tổn thất ít hơn. Thời gian thực hiện ngắn nên năng suất cao. Dễ cơ giới hóa. Rửa tinh bột Mục đích Phần tinh bột thu được sau khi ly tâm lần thứ hai trong đó có thể vẫn còn lẫn tạp chất mịn có kích thước lớn hơn kích thước của hạt tinh bột nên sau khi ly tâm, dịch tinh bột được pha loãng bởi nước rồi được khuấy trộn để tách các bã mịn ra khỏi các hạt tinh bột. Mục đích của quá trình tách bã mịn là nhằm tách triệt để tạp chất mịn ra khỏi tinh bột, làm tăng độ tinh khiết của sản phẩm sau này. Cách tiến hành Để tách bã mịn, đầu tiên người ta sẽ pha loãng tinh bột với nước trong một bồn có lắp cánh khuấy sau đó cho dịch tinh bột qua một hệ nhiều thiết bị rây với kích thước lỗ rây nhỏ dần. Không nên cho dịch sữa tinh bột qua thiết bị rây có kích thước lỗ rây nhỏ ngay từ đầu vì mặt rây quá dày hiệu suất tách tinh bột sẽ thấp. Tách tinh bột Mục đích Mục đích của quá trình tách tinh bột là tách bớt nước ra khỏi tinh bột, đưa khối tinh bột về độ ẩm thích hợp để tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình sấy tiếp theo hoặc dễ dàng đưa vào làm nguyên liệu trong các ngành sản xuất khác. Các biến đổi trong quá trình tách tinh bột Biến đổi vật lý Trong quá trình tách tinh bột diễn ra sự tách nước ra khỏi các hạt tinh bột dưới tác dụng của trọng lực hay lực li tâm. Biến đổi hóa lý Nồng độ chất khô của hỗn hợp sau khi tách nước tăng lên. Cách tiến hành Sau khi tinh chế ta thu được dịch sữa tinh bột thuần khiết có nồng độ 3oBx. Để tách nước ra khỏi tinh bột ta có đem lắng hoặc ly tâm. Thông thường người ta sử dụng thiết bị ly tâm để tách tinh bột. Nguyên tắc hoạt động và cấu tạo của thiết bị tương tự như phần tách dịch bào. Hình 3.16: Cyclon tách tinh bột Thông số kỹ thuật Thời gian ly tâm: càng nhanh càng tốt nhưng vẫn phải đảm bảo khoảng thời gian tối ưu để có thể tách được một lượng nước nhất định. Nồng độ chất khô khi cho vào khoảng 3oBx. Độ ẩm của tinh bột sau quá trình tách nước khoảng 35 ÷ 40%. Thiết bị Thiết bị ly tâm dạng cyclon. Thiết bị lọc chân không thùng quay. Sấy tinh bột Mục đích Quá trình sấy tinh bột nhằm mục đích tách một lượng lớn nước ra khỏi khối tinh bột ướt vừa được tinh sạch, đưa khối tinh bột ướt về trạng thái bột khô. Ở trạng thái đó, tinh bột bảo quản được trong thời gian lâu hơn, dễ dàng đóng gói và vận chuyển đi xa để phục vụ cho nhiều ngành sản xuất khác. Các biến đổi trong quá trình sấy tinh bột Biến đổi vật lý Trong quá trình sấy diễn ra sự bốc hơi nước ra khỏi khối tinh bột dẫn đến mộït số biến đổi vật lý sau: Khối lượng của khối tinh bột giảm xuống. Sự thay đổi hình dạng của các hạt tinh bột do các hạt tinh bột bị co lại. Các hạt tinh bột tách rời nhau, khối tinh bột chuyển từ trạng thái bột nhão sang trạng thái các hạt bột khô. Ngoài ra, màu sắc của sản phẩm tinh bột còn tăng về độ trắng và độ sáng mà nguyên nhân là do sự thay đổi về khả năng hấp thụ và phản xạ ánh sáng của vật liệu dưới tác dụng của nhiệt độ cao. Biến đổi hóa học Những biến đổi hóa học trong quá trình sấy tinh bột diễn ra không đáng kể, trừ một số trường hợp ta sấy tinh bột ở nhiệt độ cao trong thời gian quá dài sẽ xảy ra một số phản ứng làm biến màu hạt tinh bột. Biến đổi hóa lý Những biến đổi hóa lý diễn ra trong quá trình sấy tinh bột: Có hiện tượng bốc hơi của ẩm ra khỏi khối tinh bột. Việc bốc h