Báo cáo Tinh bột
MỤC LỤC
I. TỔNG QUAN NGUYÊN LIỆU – TINH BỘT........................................................................ 2
I.1 Giới thiệu tinh bột................................................................................................................... 2
I.2 Bài báo nghiên cứu công nghệ sản xuất tinh bột sạch hơn ở Thái Lan.................................. 2
I.2.1 Tóm tắt............................................................................................................................. 2
I.2.2 Giới thiệu ......................................................................................................................... 2
I.2.3 Phương pháp luận cho việc áp dụng sản xuất sạch hơn có hiệu quả ............................... 3
I.2.4 Tổng quan về ngành công nghiệp tinh bột khoai mì của Thái Lan.................................. 4
I.2.5 Phát triển và bổ sung công nghệ sản xuất sạch................................................................ 8
I.2.6 Kết luận......................................................................................................................... 11
II.
QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT TINH BỘT ..................................................... 11
II. 1 Quy trình tiến hành thí nghiệm: ......................................................................................... 11
II.2 Thuyết minh quy trình công nghệ sản xuất tinh bột khoai mì ........................................... 13
II.2.1 Ngâm: .......................................................................................................................... 13
II.2.2 Rửa................................................................................................................................ 13
II.2.3 Cắt khúc........................................................................................................................ 13
II.2.4 Xây nhuyễn................................................................................................................... 13
II.2.5 Rây lần 1....................................................................................................................... 14
II.2.6 Rây lần 2 và 3............................................................................................................... 14
II.2.7 Lắng.............................................................................................................................. 15
II.2.8 Sấy................................................................................................................................ 15
III.
KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM.................................................................................................. 16
III.1 Mô tả sản phẩm:................................................................................................................. 16
III.2 Giải thích kết quả:.............................................................................................................. 16
III.3 Tính hiệu suất thu nhận tinh bột: ....................................................................................... 16
III.4 Nhận xét các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng bột........................................................... 17
III.5 Trả lời câu hỏi.................................................................................................................... 19
1
I.
TỔNG QUAN NGUYÊN LIỆU – TINH BỘT
I.1 Giới thiệu tinh bột
Tinh bột tiếng Hy Lạp là amidon (công thức hóa học: (C6H10O5)n) là một
polysacarit carbohydrates chứa hỗn hợp amylose vàamylopectin, tỷ lệ phần trăm amilose và
amilopectin thay đổi tùy thuộc vào từng loại tinh bột, tỷ lệ này thường từ 20:80 đến 30:70. Tinh
bột có nguồn gốc từ các loại cây khác nhau có tính chất vật lí và thành phần hóa học khác nhau.
Chúng đều là các polymer carbohydrat phức tạp của glucose (công thức phân tử là C6H12O6).
Tinh bột được thực vật tạo ra trong tự nhiên trong các quả, củ như: ngũ cốc. Tinh bột, cùng
với proteinvà chất béo là một thành phần quan trọng bậc nhất trong chế độ dinh dưỡng của loài
người cũng như nhiều loài động vật khác. Ngoài sử dụng làm thực phẩm ra, tinh bột còn được
dùng trong công nghiệp sản xuất giấy, rượu, băng bó xương. Tinh bột được tách ra từ hạt như ngô
và lúa mì, từ rễ và củ như sắn, khoai tây, dong là những loại tinh bột chính dùng trong công
nghiệp.
Đã có rất nhiều quy trình công nghệ sản xuất tinh bột được phát triển bởi tính ứng dụng rộng rải
của nó. Dưới đây là một trong những công nghệ khá mới ở Thái Lan.
I.2 Bài báo nghiên cứu công nghệ sản xuất tinh bột sạch hơn ở Thái Lan
I.2.1 Tóm tắt
Công nghệ chế biến tinh bột khoai mì là một trong những ngành công nghiệp thực phẩm lớn nhất
ở Thái Lan. Tuy nhiên, sự phát triển của ngành công nghiệp này sẽ gây hậu quả nghiêm trọng đến
nguồn nước khi nó thải ra một lượng lớn chất thải rắn và nước thải vs hàm lượng chất hữu cơ rất
cao. Phần nghiên cứu này khảo sát khả năng ứng dụng công nghệ sản xuất sạch hơn để cải thiện
vấn đề môi trường cho ngành công nghệ sản xuất tinh bột khoai mì ở Thái Lan. 8 nhà máy sản
xuất tinh bột khoai mì được chọn ra để phân tích chọn lọc những động lực cho sự phát triển và
ứng dụng của công nghệ sản xuất tinh bột khoai mì sạch. Nhiều hướng giải quyết đã được đề xuất
ra bao gồm giảm lượng nước hoặc là năng lượng sử dụng. Những cách này có thể sẽ tái sử dụng
nước, thay đổi qui trình công nghệ, hay dùng khí biogas để đốt thay cho nhiên liệu. Những đề
xuất này có ảnh hưởng đến thực sự đến nhiều công ty như là giảm sự mất mát tinh bột, giá nước,
giá nhiên liệu sẽ giảm xuống.
I.2.2 Giới thiệu
Khác với ngành công nghiệp mía đường và gạo, ngành công nghiệp sản xuất tinh bột khoai mì
đóng một vai trò quan trọng trong nền kinh tế nông nghiệp ở Thái Lan. Được biến đến như là một
quốc gia sản xuất và xuất khẩu tinh bột khoai mì lớn nhất thế giới, Thái Lan đã sản xuất được
hơn 7 triệu tấn tinh bột trong năm 2004. Thu nhập hằng năm mà việc xuất khẩu tinh bột khoai mì
đem lại xấp xỉ 38 805 triệu baht (khoảng 1060 triệu dollar). Tinh bột khoai mì được sản xuất từ
củ khoai mì và dùng nhiều trong các ngành công nghiệp thực phẩm, giấy, kem đánh răng. Chỉ
20% sản lượng khoai mì thu hoạch ở Thái Lan được dùng để sàn xuất tinh bột, trong khi phần
còn lại sẽ được dùng để sản xuất thuốc và khoai tây chiên. Hiện nay, Thái Lan có 92 nhà máy sản
xuất khoai mì với tổng sản lượng quốc gia về lượng tinh bột khoai mì và tinh bột biến tính
khoảng 16 910 và 4350 tấn/ ngày trong 9 tháng, từ tháng 9 đến tháng 5.
2
Quy trình sản xuất củ khoai mì gồm 7 bước bao gồm rửa, cắt nhỏ, nghiền, tách xơ, loại nước và
protein, tách nước, sấy và bao gói. Những điều kiện sản xuất được mong đợi hiện nay là những
vấn đề về môi trường như sử dụng quá nhiều nước và năng lượng, phát sinh ra nhiều hợp chất
hữu cơ có trong nước thải, rác thải. Quá trình trích ly tinh bột cần một lượng nước rất lớn do đó
sẽ thải ra lượng nước thải cũng rất lớn. Theo nghiên cứu của Tanticharoen và Bhumiratanatries,
nước thải từ các nhà máy sản xuất tinh bột khoai mì trung bình khoảng 20 m3 cho mỗi tấn tinh
bột. Tương tự như vậy, Hien et al. cũng cho thấy nước thải từ các nhà máy tinh bột ở Việt Nam
chứa 11 000 – 13 500 mg COD/lít; 4200 – 7600 mg SS/ lít; và pH khoảng 4.5 – 5. Lượng nước
thải và rác thải (vỏ và xơ) xấp xỉ khoảng 12 m3 và 3kg cho 1 tấn tinh bột.
Ví dụ điển hình đó là nhà máy tinh bột khoai mì phải đương đầu với những vấn đề môi trường ở
cuối mỗi qui trình công nghệ. Tuy nhiên, công nghệ này không cho phép giảm ô nhiễm tại nguồn,
nơi mà có thể tiết kiệm được một lượng đáng kể nguyên vật liệu và năng lượng. Sản xuất sạch
hơn, một sự thay đổi toàn diện trong quá trình sản xuất, được xem như là một phương pháp bảo
vệ để làm giảm tối đa lượng chất thải và các mùi khó chịu ra môi trường. Đồng thời, nó cũng
kiểm soát được hiệu quả sử dụng nguyên liệu, năng lượng, và các nguồn tài nguyên thiên nhiên,
dẫn đến giảm giá thành sản phẩm. Do đó, DIW của Thái Lan đã bắt đầu một chương trình vào
năm 2005 để phát triển phương pháp ngăn chặn ô nhiễm cho những nhà máy sản xuất tinh bột
khoai mì. Chương trình của họ sẽ đưa ra những chỉ đạo bổ sung hoặc một hướng dẫn thực hành
cho các nước có ngành công nghiệp tinh bột khoai mì. Trong nghiên cứu này, một phần chương
trình của DIW có khả năng là sự lựa chọn cho công nghệ sản xuất sạch hơn sẽ được phát triển về
hiệu suất sản phẩm và cải thiện những chỉ tiêu của môi trường cho ngành tinh bột khoai mì.
Nghiên cứu tập trung chủ yếu vào việc giảm thiểu lượng nước, năng lượng và mất mát nguyên
liệu. Kết quả từ các nhà máy sản xuất tinh bột sẽ được thống nhất qui thành tiền tiết kiệm được
cho cả quá trình.
I.2.3 Phương pháp luận cho việc áp dụng sản xuất sạch hơn có hiệu quả
Chọn một trường hợp để nghiên cứu.
Do qui mô của các nhà máy không đồng nhất có thể ảnh hưởng đến hiệu quả kinh tế và các thông
số hồ sơ về môi trường, nên 8 nhà máy tinh bột khoai mì được lượng chọn có đủ các qui mô. Các
nhà máy được chia thành 3 nhóm dựa theo qui mô hoặc lượng đầu tư được trình bày trong bảng
1. Một cách phân tích chi tiết trong nghiên cứu được quan tâm đến à những thông tin của quá
trình sản xuất và hiện trạng môi trường của các nhà máy tinh bột khoai mì này.
Bảng 1: mô tả những nhà máy được khảo sát
Kích thước
Lớn
Vừa
Chi phí đầu tư (triệu baht)
Số nhà máy
>200
50-200
<50
1
4
3
Nhỏ
3
Qui trình áp dụng cho sản xuất sạch hơn.
Trong nghiên cứu này, hệ thống phương pháp luận để có được những đặc tính môi trường tốt
dành cho ngành công nghiệp tinh bột khoai mì gồm 4 bước:
Bước 1: phân tích những quá trình sản xuất hiện hành và thông tin của những nhà máy thu thập
được cùng với những nguồn nguyên liệu đang được sử dụng, việc phát sinh rác thải và chi phí
sản xuất; chọn ra những yếu tố ảnh hưởng chính quyết định đến hiệu quả sản xuất bao gồm lượng
nước, điện, nhiên liệu tiêu thụ, và mất mát tinh bột.
Bước 2: tính toán và đo đạc chi tiết 4 yếu tố kể trên, phân tích cân bằng khối lượng nguyên liệu
và nước.
Bước 3: Tổng kết các kết quả đođược, chọn ra những phương pháp tối ưu cho việc giảm thiểu và
ngăn chặn tối đa việc phát sinh chất thải.
Bước 4: thiết kế và bổ sung những lựa chọn có tiềm năng cho công nghệ sản xuất sạch hơn đối
với nhà máy sản xuất tinh bột; tính toán những kết quả của những công nghệ đó theo tiêu chí
giảm thiểu nguồn năng lượng và tiết kiệm được ngân sách.
I.2.4 Tổng quan về ngành công nghiệp tinh bột khoai mì của Thái Lan
Qui trình sản xuất
Ở Thái Lan, qui trình sản xuất tinh bột khoai mì giữa các nhà máy khá giống nhau, nhưng có một
số côngnghệ và thiết bị sử dũng sẽ khác nhau trong mỗi giai đoạn sản xuất. Hình 1 là qui trình
sản xuất tinh bột khoai mì không tái sử dụng lại nước. Mặc dù hầu hết các nghiên cứu ở các nhà
máy có sử dụng lại nước nhưng đối với qui trình công nghệ này được dự đoán sẽ chỉ ra được việc
tiết kiệm nước và phát sinh chất thải ít. Tổng lượng nước dùng, nước thải phát sinh, cát, vỏ và xơ
được tính trung bình trên 8 nhà máy. Mỗi phần nước được sử dụng và nước thải phát sinh ở mỗi
giai đoạn sản xuất đã được tổng kết ở nghiên cứu trước. Khối lượng vật liệu ướt và khối lượng
nước dựa trên 1 tấn tinh bột được sản xuất ra. Độ ẩm của dòng vật liệu được đo sau mỗi mẻ.
Củ khoai mì đầu tiên sẽ được làm sạch cát bằng thiết bị thùng quay, sau đó được đưa qua 1 máng
nước để rửa và tách vỏ. Sauk hi rửa xong, củ khoai mì sẽ được đưa qua thiết bị băm nhỏ, sau khi
băm, kích thước của miếng khoai xấp xỉ 20 x 25 mm rồi đem đi mài. Nước sẽ được thêm vào liên
tục để cho quá trình mài dễ hơn. Kết quả ta được 1 dung dịch hồ bao gồm tinh bột, nước, xơ và
một số tạp chất. Dung dịch này được bơm qua thiết bị ly tâm để tách tinh bột từ xơ. Hệ thống ly
tâm gồm 3 hay 4 thiết bị. Có 2 dạng thiết bị: Ly tâm thô bên trong chứa 1 thùng có lỗ và ly tâm
mịn bên trong có vải lọc. Lượng nước và hàm lượng lưu huỳnh có trong nước cần được tính toán
phù hợp cho quá trình ly tâm để pha loãng và tẩy trắng tinh bột. Dịch tinh bột sau đó được tách
thành sữa tinh bột và xơ. Các xơ thịt thô và mịn được đưa qua thiết bị tách xơ để thu hồi lượng
tinh bột còn sót lại và xơ thịt khoai mì sau khi trích ly được đưa đi ép bằng máy ép trục vít để
tách nước. Nước này sẽ được đem đi thực hiện cho quá trình nghiền. Sữa tinh bột từ thiết bị ly
tâm mịn được bơm vào thiết bị tách 2 giai đoạn để loại bỏ tạp chất như là protein. Sau khi đưa
4
qua thiết bị tách nước, sữa tinh bột có hàm lượng tinh bột từ 18 – 20O Baumé. Kế đến, sữa tinh
bột sẽ được bơm vào thiết bị ly tâm dạng đứng (DHC) để loại nước trước khi sấy. DHC gồm một
vải lọc bên trong có thể xoay với vận tóc 1000 vòng/phút để có thể tách nước từ sữa tinh bột. Sau
ly tâm, ta thu được bánh tinh bột có độ ẩm khoảng 35 – 40%. Bánh tinh bột được đem đi sấy.
Thiết bị sấy dùng dầu để đốt nóng không khí. Trong quá trình sấy, tinh bột sẽ được thổi từ dưới
lên trên của thiết bị và sau đó rơi xuống hệ thống 2 cyclone để làm nguội tinh bột. Tinh bột sau
sấy có độ ẩm dưới 12% được đưa qua phân cỡ rồi bao gói.
Phân tích lượng tiêu thụ nước và phát sinh nước thải.
Trong suốt quá trình sản xuất tinh bột, củ khoai mì, nước và năng lượng là những nguồn cung cấp
quan trọng, trong khi đó, việc phát sinh nước thải, chất thải rắn lại ảnh hưởng rất nhiều đến hiện
trạng của môi trường. Như hình 1, thể tích nước cần để rửa củ khoai mì và tách xơ lên đến 70%
tổng lượng nước cần dùng. Loại thiết bị cũng ảnh hưởng đến lượng nước tiêu thụ rất nhiều. Trong
nghiên cứu này, tổng lượng nước cần dùng để sản xuất 1 tấn tinh bột khoai mì xấp xỉ 18 m3, đồng
thời thải ra 19m3 nước thải với BOD vào khoảng 135 kg. Điều đó có nghĩa là việc đo đạc của các
nhà máy để tái sử dụng nước chưa đạt. Bảng 2 cho thấy lượng nước tiêu thụ của các nhà máy đã
được chọn. Do các nhà máy thường dùng nước bề mặt ( không tốn tiền ) và chi phí cho việc xử lý
nước thấp, khoảng 2.5 baht/m3, một số công ty sản xuất tinh bột không quan tâm lắm đến việc tiết
kiệm nước. Hơn nữa, ngành công nghiệp tinh bột khoai mì tạo ra một lượng lớn chất thải rắn như
bã xơ, vỏ và cát. Về mặt cơ bản, 1 tấn củ tươi chứa 0.24 tấn tinh bột, 0.33 tấn xơ, 0.09 tấn vỏ và
cát ( dựa trên vật liệu ướt). Nói cách khác, 0.34 tấn củ tươi sẽ bị mất mát trong suốt quá trình,
điều này làm giảm năng suất của nhà máy xuống đáng kể.
5
18 m3 nước
4.21 tấn khoai mì
5.4m3
0.38 tấn cát và vỏ
5.3 m3
chà
3.93 tấn
1.3m3
Băm/ nghiền
5.23 tấn
7.3 m3,0.7 kg lưu
huỳnh
Bã xơ
Tách xơ và thịt củ
ép
3.9 m3
7.23 tấn
Tách nước
4 m3
6.6 m3
Tách tinh bột
4.63 tấn
Ly tâm tách nước
3.3 m3
1.33 tấn bánh tinh bột
19.1 m3 nước thải
3 kg tinh bột
0.28 tấn hơi nước
0.05 tấn tinh bột
Sấy / bao gói
1 tấn tinh bột (12% ẩm)
Hình 1: qui trình sản xuất tinh bột, cân bằng vật liệu ẩm và nước
Phân tích tiêu thụ năng lượng.
Năng lượng tiêu thụ trong suốt quá trình sản xuất tinh bột có thể chia làm 2 phần, một phần là
điện dùng cho động cơ thiết bị, 2 là nhiên liệu để đốt cho thiết bị sấy. Bảng 2 cho thấy các nhà
máy sử dụng năng lượng từ nhiên liệu gấp đôi từ điện. Cần chú ý là 2 trong số 8 nhà máy dùng
vò trấu và hơi thay cho nhiên liệu dầu khi thí nghiệm này bắt đầu. Các phương pháp đo đạc lượng
điện của các thiết bị cho thấy máy băm, máy nghiền, tách tinh bột và DHC tiêu 44% tổng lượng
điện cho cả quá trình. Không có gì ngạc nhiên khi lượng năng lượng tiêu thụ nhỏ hơn giá trị của
6
lượng nước. Lý do chính là các nhà máy quan tâm nhiều đến hiệu quả sử dụng năng lượng, vì
điều này ảnh hưởng nhiều đến giá thành sản phẩm của họ.
Bảng 2: lượng nguyên liệu và chất thải trung bình của 8 nhà máy
Nhập liệu/ xuất liệu
Nhập liệu
Số lượng
Khoai mì (tấn)
4.21 ±0.28
18±11.3
Nước (m3)
Điện (MJ)
608±135
62.2±8.82
118±24.9
84.9±24.8
1303±324
0.7±0.29
-
-
-
Băm và nghiền
Tách tinh bột
Tách nước
Dầu (MJ)
Lưu huỳnh (kg)
Xuất liệu
Tinh bột (tấn)
Nước thải (m3)
BOD (kg)
Bã xơ (tấn)
Vỏ và cát (tấn)
1
19.1±9.32
135±112
1.4±0.4
0.38±0.32
Chi phí sản xuất
Nghiên cứu này cho thấy giá thành sản phẩm dao động rất mạnh, điều này phụ thuộc vào các nhà
máy và năng suất hoạt động của họ. Hình 2 cho thấy giá thành sản phẩm trung bình của 8 nhà
máy. Cần lưu ý rằng khấu hao thiết bị không bao gồm trong giá thành này. Giá thành sản phẩm
chủ yếu dựa trên việc mua những củ khoai mì chưa qua chế biến, nó chiếm khoảng 83% giá
thành. Phần còn lại là giá điện (9%), nhiên liệu (5%), nước (1%), và nhân công (2%).
Hình 3 minh họa giá thành sản phẩm của 8 nhà máy dựa theo 4 yếu tố chính quyết định đến hiệu
suất của sản xuất. Giá nước cũng tùy thuộc vào mỗi nhà máy, còn những chi phí khác thì không
7
khác nhau nhiều. Thú vị ở chỗ, tất cả các nhà máy đều làm mất lượng tinh bột trong các bã xơ và
nước thải nhiều hơn 130 baht/ tấn. Điều đó có nghĩa là các nhà máy với năng suất 100 tấn/ngày
đã làm thất thoát 390 000 baht/ tháng.
I.2.5 Phát triển và bổ sung công nghệ sản xuất sạch.
Từ những quá trình phân tích qui trình sản xuất tinh bột ở trên, nhiều công nghệ sản xuất sạch
hơn đã được đưa ra và có khả năng thực hiện cao để giảm thiểu chi phí sản xuất và cải thiện hiệu
quả sản xuất cho mà máy. Có 2 nhóm phương pháp để sản xuất sạch hơn này dựa theo chi phí
đầu tư. Đầu tiên, các công ty có thể dùng lại những qui trình hiện hành vì không có điều kiện đầu
tư thêm. Nhóm thứ 2 sẽ thay đổi hoàn toàn về mặt công nghệ, do vậy cần phải phân tích tính kinh
tế thật chi tiết và rõ ràng rồi mới đưa ra quyết định. Ở bảng 3 là tất cả những hướng công nghệ
sản xuất sạch có thể áp dụng cho các nhà máy để tiết kiệm chi phí.
Bảng 3: lợi ích từ việc dùng hệ thống lọc đứng.
Về môi trường
Giảm mất mát tinh bột
Giảm lượng nước tiêu thụ
Giảm lượng điện tiêu thụ
Về mặt kinh tế
2.5kg/ tấn tinh bột
2m3/ tấn tinh bột
18 MJ/ tấn tinh bột
Tổng chi phí đầu tư
Chi phí thu hồi tinh bột
Chi phí tiết kiệm nước
Chi phí tiết kiệm điện
Lợi nhuận ròng
400 000 baht
450 000 baht
150 000 baht
375 000 baht
975 000 baht
0.4 năm
Thời gian hoàn vốn
Tiết kiệm nước:
8
Cải thiện kỹ năng quản lý:
Phương pháp quản lý tốt thường sẽ không tốn hoặc tốn ít chi phí. 8 nhà máy đã thực hiện theo các
bước sau:
-
Quản lý lượng nước tiêu thụ bằng cách lắp đặt một thiết bị đo lưu lượng và ghi lại lượng
nước sử dụng cho mỗi tấn sản phẩm
-
-
-
Dùng bơm áp lực cao dùng để rửa sàn, thiết bị lọc túi vải cũng như những thiết bị khác
Kiểm tra định kì và sửa chữa những đường ống bị rò rỉ.
Thu lại bột bị rơi ra ngoài sàn trước khi rửa vào mỗi buổi sáng. Điều này sẽ giúp giảm đi
lượng rác thải đi trực tiếp xuống cống rãnh.
-
Thu lại tinh bột còn sót trong thiết bị sau khi tắt máy. Loại này sau khi sấy có thể được
xếp vô tinh bột loại 2.
Tái sử dụng lại nước trong quá trình sản xuất.
Do cần một lượng nước lớn để sản xuất nên hầu hết các nhà máy đều phải tái sử dụng nước tại
một số giai đoạn. Tuy nhiên, cách làm của các nhà máy này không được hiệu quả. Nghiên cứu đề
xuất nhà máy nên thực hiện những cách sau:
-
-
Tái sử dụng nước từ hồ để vệ sinh nhà máy: hầu hết các nhà máy tinh bột đều có hệ thống
xử lý sinh học. Hệ thống này gồm các bồn yếm khí và yếm khí tùy nghi. Do tính chất của
nước thải đã qua xử lý ở bồn cuối giai đoạn xử lý phải đạt tiêu chuẩn nên nước thải đó có
thể tái sử dụng cho việc vệ sinh sàn nhà máy.
Tái sử dụng nước trong quá trình sản xuất: Trong hình 1, một nhà máy không sử dụng lại
nước sẽ thải ra nước thải ở hầu hết tất cả các giai đoạn. Để giảm thiểu lượng nước thải,
các nhà máy nên quan tâm hơnđến việc tái sử dụng nước trong qui trình công nghệ của
mình. Hình 4 là qui trình áp dụng phương án tái sử dụng lại nước. Ở qui trình hiện tại,
nước tái chế từ giai đoạn tách tinh bột lần 2 và ly tâm tách nước từ tinh bột được tái sử
dụng cho giai đoạn tách bã mịn và tách nước lần 1. Để đạt hiệu quả cao hơn trong việc sử
dụng nước, nươc tái chế từ giai đoạn tách nước lần 2 sẽ được dùng để tách bã thô. Do
nước dùng từ giai đoạn tac1 nước 1 chứa các tạp chất bản chất là protein nên không phù
hợp để tái sử dụng cho những giai đoạn khác trừ giai đoạn rửa củ. Trong bã xơ, nước tái
chế từ quá trình ép trục vít có thể tái sử dụng cho quá trình tách nước từ xơ, đồng thời
nước dùng cho quá trình này có thể dùng lại cho giai đoạn băm và nghiền do nước lúc này
có chứa tinh bột. Nếu áp dụng như vậy thì nước thải sẽ chỉ bắt nguồn từ quá trình rửa củ
ban đầu, trong khi những giai đoạn khác đều có thể tái sử dụng lại. Điều này sẽ giúp giảm
lượng nước sạch trong giai đoạn rửa và giai đoạn tách xơ. Qui trình mới chỉ cần nước
sạch cho giai đoạn tách tinh bột lần 1 và 2. Những nhà máy có năng suất 180 tấn/ ngày và
lượng nước trung bình dùng cho 1 tấn tinh bột là 33m3 có thể giảm lượng nước xuống xấp
xỉ 5m3, tương đương với việc tiết kiệm được 12.5 baht cho 1 tấn tinh bột. Như vậy, hằng
năm, nhà máy đó sẽ tiết kiệm gần 540 000 baht.
9
Chà
Băm/ nghiền
Lọc thô
Tách nước của xơ
Ép
Lọc mịn
Tách tinh bột lần 1
Tách tinh bột lần 2
Nước thải
Tách nước của tinh bột
Hình 4: Qui trình sản xuất có tái sử dụng nước hiện tại ( nét liền ) và qui trình đề nghị tái sử dụng
nước tại một số giai đoạn khác (nét đứt)
Công nghệ mới giảm thiểu mất mát tinh bột
Trong qui trình, thường tinh bột sẽ bị mất mát chính ở trên màng của thiếtbị ly tâm dùng để tách
xơ và thịt củ tinh bột. Các nhà máy thường sẽ dùng 2 hoặc 3 giai đoạn tách xơ được xếp theo kích
cỡ (thô, vừa và mịn). Một thiết bị lọc có lưới hình nón sẽ tách dịch tinh bột qua vải lọc nhờ vào
lực ly tâm. Trong số những công ty khảo sát, có 1 nơi dùng hệ thống trích ly 2 giai đoạn gồm tách
thô và tách mịn. Mỗi giai đoạn sẽ gồm có 8 thiết bị tách có tấm lưới hình nón. Thông tin thu được
cho thấy rằng nhàmáy đã thất thoát tinh bột trong xơ một lượng là 30.1kg/ tấn tinh bột. Những hệ
thống thông thường cần thêm khoảng 2m3 nước sạch để pha loãng 1 tấn tinh bột. Để giảm sự mất
mát tinh bột và lượng nước dùng, nhà máy đã thay 4 tấm lưới lọc mịn với bằng hệ thống 2 tấm
lưới đặt thẳng đứng. Hệ thống này ngoài tấm lưới ra còn có 1 máy ơm áp lực cao. Bơm sẽ bơm
dịch tinh bột từ mặt đất qua lưới lọc mịn. Hỗn hợp sau khi lọc sẽ được lưu lại trong một bồn chứa
rồi được bơm qua thiết bị ly tâm để tách tinh bột.
Hệ thống lọc đứng có hiệu quả cao trong việc tiết kiệm lượng nước bởi nó không cần phải thêm
nước vào để trộn với lượng khoai mì phía trước. Công ty có thể giảm 150 000 m3 nước 1 năm
nếu dùng hệ thống này thay cho hệ thống lọc có màng lọc hình nón. Hơn nữa, hệ thống đứng này
cần ít năng lượng hơn do nó không tốn năng lượng để dịch chuyển. Lượng mất mát tinh bột giảm
xuống 2.5kg trong 1 tấn nguyên liệu thô. Tổng chi phí đầu tư là khoảng 400 000 baht nhưng công
ty lại có thể thu lại 975 000 baht từ lượng tinh bột thu hồi và lượng nước cũng như năng lượng
tiết kiệm được (bảng 3). Công ty đã tăng được lợi nhuận chỉ trong 5 tháng sau khi thay đổi hệ
thống màng lọc.
Tiết kiệm năng lượng
Chi phí điện chia thành 2 phần lớn trong nhà máy. Nhà máy có thể tăng hiệu quá sử dụng điện và
giảm chi phí điện bằng một số phương pháp. Do sản xuất tinh bột cần nhiều thiết bị có động cơ,
việc lắp đặt bảng điều khiển động cơ (MLC) có thể giúp tăng hiệu quả động cơ trong khi vận
10
hành. 4 nhà máy đã được lắp đặt MLC ở máy tách nước và máy nghiền đã giảm chi phí điện
xuống 58 000 đến 290 000 baht trong một năm
Thêm vào đó, việc sử dụng đèn huỳnh quang có thể tiết kiệm điện hơn bóng đèn dây tóc mà vẫn
cho độ sáng như nhau. Một trong những nhà máy thay đổi hệ thống chiếu sáng từ 80 đèn dây tóc
sang 2 đèn huỳnh quang 36W có thể tiết kiệm được 181 000 baht mỗi năm. Hơn nữa, 2 nhà máy
đã dùng lại khí thải từ thùng sấy để làm nóng lượng khí mới vào trong thiết bị. Điều này giúp tiết
kiệm được năng lượng để làm nóng không khí banđầu.
Dùng khí biogas làm nhiên liệu đốt:
Biogas từ hệ thống xử lý nước thải rất có tiềm năng để sử dụng trong qui trình sản xuất tinh bột.
Do giá dầu tăng đáng kể trong thập kỉ vừa qua nên các nhà máy tinh bột đã chuyển sang dùng
biogas thay cho dầu để đốt nóng không khí cho thiết bị sấy. Các nhà máy cỡ vừa và nhỏ thường
sẽ có 1 hệ thống chia dòng bao quanh để thu biogas từ những thùng yếm khí, trong khi đó các nhà
máy lớn có hẳn một hệ thống phức tạp hơn như là một lớp bùn ở phía trên thùng yếm khí
(UASB). Hệ thống UASB này tốn chi phí gấp đôi hệ thống chia dòng ở trên, tuy nhiên, nó sẽ tạo
ra gấp 2 đến 3 lần lượng biogas so với hệ thống chia dòng.
Một trong những nhà máy sản xuất bột khoai mì ở Thái Lan gần đây đã thay đổi hệ thống xử lý
nước thải từ những hồ dạng mở sang hệ thống UASB đã cho thấy hiệu quả đáng kể trong việc tiết
kiệm dầu đốt cho thiết bị sấy. Nhà máy có năng suất 350 tấn tinh bột/ngày có lượng nước thải
2000m3/ngày. Chi phí xây dụng nhà máy đó khoảng 55 triệu baht nhưng với hệ thống UASB là
đã có thể sản xuất ra được 13 500m3 biogas/ngày từ những ngày đầu hoạt động. Lượng biogas
thu mỗi ngày xấp xỉ bằng 8100 lít dầu tiêu thụ. Việc này giúp giảm giá nhiên liệu xuống 25 triệu
baht mỗi năm với giá dầu là 13 baht/ lít. Hơn nữa, nước thải sau khi được xử lý còn có thể dùng
để tưới tiêu. Hệ thống yếm khí này còn giảm thiểu các loài mùi từ nước thải ra khu vực xung
quanh nhà máy.
I.2.6 Kết luận
Qui trình sản xuất tinh bột khoai mì cần một lượng nước rất lớn và cũng thải ra môi trường lượng
nước thải và chất thải rắn lớn. Bộ Công nghiệp của Thái Lan đã cho vận hành chương trình để
phát triển những phương pháp ngăn chặn ô nhiễm môi trường từ những nhà máy sản xuất tinh bột
khoai mì. Trong nghiên cứu này, một phần của chương trình, đã trình bày công nghệ sản xuất
sạch hơn trong 8 nhà máy sản xuất tinh bột đã có thể giảm lượng nước tiêu thụ và giảm lượng
nước thải ra ngoài. Công nghệ sản xuất sạchhơn bao gồm quản lý tốt các mặt, sử dụng lại nước
thải sau khi xử lý để vệ sinh nhà máy, tái sử dụng nước ở một số giai đoạn trong qui trình công
nghệ. Thêm vào đó là thay đổi công nghệ bằng cách dùng hệ thống lọc đứng có thể giảm chi phí
sản xuất. Thu khí biogas từ hệ thống nước thải có thể cũng là cách để tiết kiệm năng lượng cho
nhà máy. Các nhà máy sau khi áp dụng hệ thống sản xuất sạch hơn đều cho thấy hiệu quả khá tốt
năng suất từ nguyên vật liệu, nguồn năng lượng và chi phí sản xuất.
II.
QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT TINH BỘT
II. 1 Quy trình tiến hành thí nghiệm:
11
Khoai mì
Cân
Ngâm rửa
Lột vỏ
Vỏ
Cắt nhỏ
Nước
Xay nhuyễn
Rây lần 1
Rây lần 2
Rây lần 3
Lắng lần 1
Lắng lần 2
Lắng lần 3
Sấy
Tinh bột
khoai mì
12
II.2 Thuyết minh quy trình công nghệ sản xuất tinh bột khoai mì
II.2.1 Ngâm:
Mục đích công nghệ: chuẩn bị
-
-
-
Làm cho củ mềm ra, giảm nhẹ quá trình mài hoặc nghiền.
Loại bỏ 1 phần tạp chất bám trên nguyên liệu giúp nâng cao hiệu suất rửa sạch.
Hòa tan sơ bộ các sắc tố, glucoside gây độc và ngăn cách không cho tannin tiếp
xúc với oxy làm giảm màu sắc tự nhiên của sản phẩm.
Các biến đổi chủ yếu:
-
Biến đổi vật lý: tạp chất bám trên củ hấp thụ nước nên bở ra.
-
Biến đổi hóa lý: có sự hòa tan các sắc tố, độc tố, tannin… vào nước ngâm.
II.2.2 Rửa
Mục đích công nghệ: chuẩn bị
-
-
Loại bỏ đất, cát, đá bám trên nguyên liệu và tách 1 phần vỏ, tránh làm mòn răng
máy nghiền và làm giảm hiệu suất nghiền.
Giảm lượng tạp chất có trong nguyên liệu và lẫn vào thành phẩm làm tăng độ tro,
độ màu của bột.
Các biến đổi chủ yếu:
-
-
-
Biến đổi vật lý: khối lượng củ giảm do loại bỏ tạp chất.
Biến đổi hóa lý: có sự hòa tan các sắc tố, độc tố, tannin… vào nước rửa.
Biến đổi hóa sinh: có sự hoạt động của enzyme oxy hóa làm đen sản phẩm.
II.2.3 Cắt khúc
Mục đích công nghệ: chuẩn bị cho quá trình xay nhuyễn nhằm đạt hiệu quả cao hơn.
Các biến đổi chủ yếu:
-
-
Biến đổi vật lý: củ khoai mì giảm kích thước từ dạng củ hình trụ dài thành những
khoanh nhỏ.
Biến đổi hóa sinh: có sự hoạt động của enzyme oxy hóa làm đen sản phẩm.
II.2.4 Xây nhuyễn
Mục đích công nghệ: khai thác do tế bào củ bị phá vỡ giải phóng ra các hạt tinh bột.
Đây là quá trình quan trọng quyết định hiệu suất thu hồi tinh bột. Sự phá vỡ màng tế
bào càng triệt để thì hiệu suất tách tinh bột càng cao.
Các biến đổi chủ yếu:
13
-
-
Biến đổi vật lý: nguyên liệu giảm kích thước.
Biến đổi hóa sinh: khi xé nát vỏ tế bào các enzyme trong tế bào cũng được giải
phóng và có điều kiện hoạt động đặc biệt là enzyme thủy phân tinh bột và enzyme
oxy hóa khử polyphenoloxidase làm sẫm màu sản phẩm.
II.2.5 Rây lần 1
Mục đích công nghệ: chuẩn bị, hoàn thiện
-
-
Loại bỏ những phần tử xơ lớn .
Làm loãng dịch bào do đó hạn chế sự biến đổi màu của dịch bào và tinh bột giữ
được màu trắng tự nhiên.
-
Rửa tách tinh bột tự do từ hỗn hợp sữa bột thô.
Các biến đổi chủ yếu:
-
Biến đổi vật lý:
Có sự tách pha: pha rắn trên rây là bã thô gồm cellulose và các hạt có kích
thước to, pha lỏng dưới rây là sữa tinh bột gồm nước, các hạt tinh bột có kích thước
nhỏ hơn và một lượng lớn các chất hòa tan.
Kích thước hạt rắn trong hệ huyền phù giảm do các hạt lớn đã bị giữ lại
trên rây.
-
-
Biến đổi hóa học: nồng độ chất khô giảm.
Biến đổi hóa sinh: có phản ứng oxy hóa polyphenol xúc tác bởi hệ enzyme
polyphenoloxidase có sẵn trong nguyên liệu.
-
Biến đổi sinh học: có sự phát triển của vi sinh vật.
II.2.6 Rây lần 2 và 3
Mục đích công nghệ: hoàn thiện nhằm tách triệt để tạp chất mịn ra khỏi tinh bột làm
tăng độ tinh khiết của sản phẩm.
Chuẩn bị cho quá trình sấy
Các biến đổi chủ yếu:
-
Biến đổi vật lý:
Có sự tách pha: pha rắn trên rây là bã mịn gồm cellulose và các hạt có kích
thước to, pha lỏng dưới rây là sữa tinh bột gồm nước, các hạt tinh bột có kích thước
nhỏ hơn và một lượng lớn các chất hòa tan.
Kích thước hạt rắn trong hệ huyền phù giảm do các hạt lớn đã bị giữ lại
trên rây.
14
-
-
Biến đổi hóa học: nồng độ chất khô giảm.
Biến đổi hóa sinh: có phản ứng oxy hóa polyphenol xúc tác bởi hệ enzyme
polyphenoloxidase có sẵn trong nguyên liệu.
-
Biến đổi sinh học: có sự phát triển của vi sinh vật.
II.2.7 Lắng
Mục đích công nghệ:
-
-
Khai thác: do tinh bột không tan trong nước nên quá trình lắng sẽ giúp tinh bột
tách khỏi nước và được thu hồi.
Hoàn thiện: trong quá trình lắng và chiết nước, một số chất keo trong sắn sẽ được
hòa tan trong nước và được loại bỏ, quá trình này cải thiện được màu sắc của bột
thành phẩm.
Các biến đổi chủ yếu:
-
Biến đổi hóa lý: quá trình lắng sẽ tách riêng hai pha của hệ huyền phù
II.2.8 Sấy
Mục đích công nghệ:
-
-
Hoàn thiện: nhằm tách triệt để nước ra khỏi khối tinh bột ướt vừa được tinh sạch
đưa về trạng thái bột khô.
Bảo quản: tinh bột sau sấy có độ ẩm thấp nên thời gian bảo quản lâu hơn.
Các biến đổi chủ yếu:
-
Biến đổi vật lý:
Có sự thay đổi nhiệt độ trong quá trình sấy do sự trao đổi nhiệt giữa tinh
bột ướt và tác nhân sấy, ngoài ra còn có sự hình thành gradient nhiệt độ giữa lớp bề
mặt và các lớp bên trong vật liệu.
Khối lượng khối tinh bột giảm do nước bốc hơi.
Có sự thay đổi hình dạng của các hạt tinh bột do chúng bị co lại.
Các hạt tinh bột tách rời nhau, khối tinh bột chuyển từ trạng thái bột nhão
sang trạng thái bột khô.
-
-
Biến đổi hóa học:
Độ ẩm giảm đáng kể.
Có thể xảy ra một số phản ứng làm biến màu tinh bột tinh bột nhưng
không đáng kể do sấy tinh bột ở nhiệt độ không cao.
Biến đổi hóa lý:
15
Có hiện tượng bốc hơi ẩm ra khỏi khối tinh bột.
Có sự chênh lệch ẩm giữa lớp bề mặt và các lớp bên trong vật liệu tạo ra
một sự khuếch tán ẩm từ trong ra ngoài.
-
Biến đổi sinh học: vi sinh vật bị ức chế và tiêu diệt trên bề mặt vật liệu.
III.
KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM
III.1 Mô tả sản phẩm:
-
-
Tinh bột khoai mì thu được màu trắng, khô, dạng hạt với những kích thước khác nhau,
không có mùi vị khác thường và không lẫn tạp chất.
Chất lượng tinh bột thu được tương đối tốt, có màu trắng sáng, không có vết đen.
III.2 Giải thích kết quả:
-
Tinh bột thành phẩm xuất hiện một vài vết đen là do:
Quá trình gọt vỏ, làm sạch vẫn chưa gọt sạch vỏ, khoét hết các chỗ sâu, các vết
thâm.
Thao tác không tốt, củ khoai mì không ngập nước nên xảy ra hiện tượng oxy hóa
làm sậm màu dẫn đến giảm màu trắng của sản phẩm.
Quá trình tách dịch bào chưa tốt do hiệu quả tách dịch bào của quá trình lắng
không cao, bên cạnh đó thao tác tách dịch sau khi lắng chưa triệt để nên dịch bào
vẫn còn sót lại trong tinh bột lắng dẫn đến hiện tượng oxy hóa polyphenol dưới tác
dụng của enzym polyphenoloxydase có trong dịch bào tạo thành chất màu làm cho
tinh bột giảm 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. Tinh bột chuyển màu sẽ làm giảm giá trị của sản
phẩm. Vì vậy để hạn chế phản ứng này xảy ra, quá trình tách dịch bào phải diễn ra
nhanh và triệt để.
Lượng tinh bột thu được không cao, hiệu suất thấp có thể là do: quá trình tách bã
bằng rây không thể tách hoàn toàn các hạt tinh bột khỏi bã.
III.3 Tính hiệu suất thu nhận tinh bột:
Khối lượng củ khoai mì ban đầu: m1 = 1kg
Khối lượng tinh bột + khay sau sấy: m2 = 382 g
Khối lượng khay: 220 g
Khối lượng bột thu được = 381,78 – 220 = 162g = 0,162 kg
16
Hiệu suất thu nhận tinh bột:
m2
m1
H%
100% ꢀ,ꢁꢂꢃ ꢄ ꢁꢀꢀ = ꢁꢂ, ꢃ %
ꢁ
III.4 Nhận xét các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng bột
Quá trình ngâm rửa: trong điều kiện thí nghiệm, ta chỉ rửa nước trong thời gian
-
ngắn, không trải qua quá trình ngâm và không có bổ sung vôi nên không thể loại bỏ hết
các vi sinh vật bám trên nguyên liệu và vẫn còn một số chất tạo màu, đây chính là một
trong các nguyên nhân làm bột không được trắng. Ở quy mô công nghiệp, người ta có thể
ngâm từ 4 – 8 giờ tùy vào mức độ nhiễm bẩn và bổ sung vôi 0.15% để hạn chế hoạt động
của vi sinh vật và tăng độ tan của một số chất tạo màu.
-
Quá trình gọt vỏ:phải thực hiện sao cho khoai mì luôn ngập trong nước thì mới
tránh tiếp xúc với oxi không khí để tránh oxi hoá tạo ra sản phẩm có màu sắc không mong
muốn.
-
Quá trình xay nhuyễn: cần cắt nhỏ khoai thành lát mỏng chia làm nhiều lần xay để
đảm bảo khoai mì được xay thật nhuyễn, dịch bào thoát hết ra ngoài thì chất lượng sản
phẩm mới tốt được. Bên cạnh đó, tỉ lệ khoai : nước phải phù hợp thì hiệu suất quá trình
mới tốt, nước không được quá ít, vì khi xay ma sát sẽ làm tăng nhiệt độ làm cho tinh bột
dễ bị hồ hoá làm giảm chất lượng sản phẩm.
-
Quá trình rây: số lượng rây và kích thước lỗ rây sẽ quyết định độ tinh khiết và
hiệu suất thu hồi sản phẩm.
-
Quá trình lắng: thể tích buồng lắng, thời gian lắng và số lần lắng sẽ quyết định
hiệu suất và chất lượng sản phẩm. Thời gian lắng dài sẽ thu được nhiều tinh bột hơn
nhưng để quá lâu thì sản phẩm dễ bị biến màu, trong công nghiệp người ta thường bổ
sung thêm NaHSO3 để giữ tinh bột có độ trắng cao.
-
Quá trình sấy: nhiệt độ và thời gian sấy là các yếu tố ảnh hưởng chủ yếu đến chất
lượng thành phẩm. Nếu nhiệt độ sấy quá cao, trong thời gian đầu ẩm còn nhiều sẽ thúc
đẩy quá trình hồ hoá tinh bột tạo thành lớp keo mỏng bịt kín bề mặt thoát ẩm từ trong
lòng vật liệu ra ngoài. Bên cạnh đó, phương pháp sấy cũng ảnh hưởng đến chất lượng tinh
bột.
Hiệu suất thu được thấp do:
Hao hụt trong quá trình: bột bán trên máy xay, ray,…
17
Quá trình nghiền chưa đảm bảo phá vỡ tế bào để giải phóng hạt tinh bột – đây là
khâu quan trọng nhất trong quá trình sản xuất tinh bột.
Bã bị bỏ đi, trong khi đó, còn một phần tinh bột ở trong bã, chưa được nước lôi
cuốn ra dịch bào.
Mặc khác, trong tiến trình thí nghiệm chỉ sử dụng cách lắng mà không sử dụng kết
hợp các phương pháp khác như phương pháp rửa tách tinh bột tự do, ly tâm,…
nên lượng tinh bột thất thoát lớn.
Thời gian lắng chưa đảm bảo để thu được lượng tinh bột cao nhất.
Ưu điểm của phương pháp thí nghiệm: dễ thực hiện, không đòi hỏi kỹ thuật
cao, dụng cụ đơn giản.
Nhược điểm của phương pháp thí nghiệm:
Do sử dụng phương pháp lắng nên quá trình tách dịch bào diễn ra không triệt để,
thời gian lắng kéo dài.
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.
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, tạo lớp chất nhờn, thậm chí làm rỉ các thiết bị bằng kim loại (như khay
đựng bột) ⇒ phải thường xuyên vệ sinh thiết bị hoặc sử dụng vật liệu chế tạo là
thép không gỉ.
Đề xuất hướng cải tiến công nghệ
-
Có thể sử dụng phương pháp lắng nhưng nên bổ sung các hóa chất với nồng độ thích
hợp:
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 đểlàm 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.
18
-
-
-
Tốt hơn nên sử dụng phương pháp ly tâm để rút ngắn thời gian và tăng khả năng tách
cũng như độ đồng đều của sản phẩm:
Phần dung dịch lọt qua rây sau khi tách bã thô được đưa vào thiết bị li tâm để tách
dịch bào. Để tách triệt để được dịch bào phải tiến hành li tâm ít nhất 2 lần.
Sau mỗi lần ly tâm, dịch tinh bột được pha loãng tới nồng độ 27oBx rồi đưa qua rây để
tách bã mịn. 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 đểthu tinh bột loại hai.
III.5 Trả lời câu hỏi
1) Trong công nghiệp làm thế nào để rửa sạch củ?
Trước tiên củ khoai được ngâm trong nước để làm bở các tảng đất bám cứng trên
vỏ. Các nhà sản xuất nên dùng nước sạch để ngâm củ. Để ức chế sự hoạt động của
vi sinh vật đồng thời làm tăng độ hòa tan của một số chất màu sinh ra do phản ứng
oxy hóa, cần bổ sung thêm CaO vào nước rửa với hàm lượng 1,5 kg/m3. Củ cần
phải được ngâm ngập trong nước. Thời gian ngâm củ thay đổi từ 30 phút đến 8 giờ
tùy theo mức độ nhiễm bẩn. Quá trình này sẽ làm sạch nguyên liệu và tách bỏ
phần vỏ lụa của củ.
Thiết bị rửa củ sử dụng nước với áp lực cao, củ được vận chuyển bằng trục vis di
chuyển ngược chiều dòng nước phun đảm bảo làm sạch củ.
2) Trong công nghệ sản xuất tinh bột, nên ly tâm tách dịch bào trước hay nên thực
hiện ly tâm tách bã trước ? Tại sao ?
Trong công nghiệp, người ta sẽ tách bã thô trước để chuẩn bị cho quá trình tách
dịch bào và tách tinh bột tiếp theo. Quá trình tách bã thô tách phần lớn lượng bã có
kích thước lớn ra khỏi huyền phù, vì lượng bã thô nhiều sẽ làm tăng khối lượng
huyền phù phải vào thiết bị ly tâm tách dịch, mặt khác trong bã thô cũng còn một
lượng tinh bột đáng kể, do đó trước hết thực hiện quá trình tách bã thô sẽ hợp lý
hơn.
3) Trong công nghiệp có những phương pháp sấy tinh bột nào. Nêu ưu nhược điểm
từng phương pháp?
Trong công nghiệp có hai phương pháp sấy tinh bột:
19
-
Sấy đối lưu: tinh bột sẽ được tiếp xúc với tác nhân sấy là không khí nóng, phương
pháp truyền nhiệt ở đây là sự đối lưu dòng không khí nóng. Thường là hệ thống
sấy khí thổi
Ưu điểm:
Ứng dụng được cho nhà máy có năng suất lớn
Chất lượng tinh bột cao, hạn chế được hiện tương hồ hóa
Độ ẩm sản phẩm thấp và đồng đều
Tổn thất nhiệt thấp
Nhược điểm:
Giá thành thiết bị cao
Vận hành phức tạp
-
-
Sấy tiếp xúc: sự tách ẩm trong tinh bột thực hiện qua quá trình truyền nhiệt dẫn
nhiệt qua gia nhiệt lớp bề mặt thiết bị.
Ưu điểm:
Thiết bị đơn giản, dễ thực hiện
Gía thành thấp
Nhược điểm:
Tinh bột dễ bị hồ hóa, chất lượng sản phẩm kém
Hiệu suất không cao
Ứng dụng ở quy mô sản xuất nhỏ
Tổn thất nhiệt cao
20
20 trang
18200
Free
Bạn đang xem tài liệu "Báo cáo Tinh bột", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- bao_cao_tinh_bot.pdf
