Giáo trình công nghệ chế biến đuờng và sản xuất đuờng - Chương 4

Mục đích của quá trình nấu đường là tách nước ra khỏi mật chè, đưa dung dịch đến trạng thái quá bão hoà để thực hiện quá trình kết tinh đường. Sản phẩm sau khi nấu đường là đường non và mật cái.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình công nghệ chế biến đuờng và sản xuất đuờng - Chương 4 Chương 4: NẤU ĐƯỜNG VÀ KẾT TINH  I. Lý thuyết quá trình kết tinh1. Mục đích của nấu đường Mục đích của quá trình nấu đường là tách nước ra khỏi mật chè, đưadung dịch đến trạng thái quá bão hoà để thực hiện quá trình kết tinh đường. Sản phẩm sau khi nấu đường là đường non và mật cái.2. Tính chất đường saccarose2.1. Hình dạng tinh thể saccarose Tinh thể đường saccarose kết tinh từ dung dịch thuộc hệ đ ơn tà có 3 trục(hai trục thẳng và một trục nằm nghiêng). 103o30’ b 90o 90o c a Tuy nhiên hình dạng tinh thể đường có thể thay đổi tuỳ theo chất khôngđường có trong dung dịch, nhiệt độ thực hiện quá trình kết tinh, hệ số bãohoà...2.2. Độ hoà tan của đường saccarose trong nước, và trong dungdịch không tinh khiết Độ hoà tan của đường saccarose trong nước được biểu diễn bằng số gamđường trong 1 gam nước. Trong dung dịch không tinh khiết độ hoà tan của đường saccarose phụthuộc vào các chất không đường, một số thì làm tăng độ hoà tan củasaccarose như: KCl, NaCl..., một số khác thì ngược lại như: K2SO4... Hệ số bão hoà (’): Là tỷ số giữa hệ số hoà tan saccarose trong dungdịch đường không tinh khiết (H1) và hệ số hoà tan trong dung dịch tinh khiết(H0) trong cùng điều kiện về nhiệt độ H1  H0 - Khi ’ >1 thì độ hoà tan saccarose trong dung dịch không tinh khiếtlớn hơn trong dung dịch tinh khiết - Khi ’ = 1 thì độ hoà tan saccarose trong dung dịch không tinh khiếtlớn hơn trong dung dịch tinh khiết (hay nói cách khác các chất không đ ườngkhông ảnh hưởng đến độ hoà tan) - Khi ’ < 1 chất không đường làm giảm độ hoà tan của saccarose. Hệ số bão hoà phụ thuộc vào độ tinh khiết dung dịch và chất lượngchất không đường có trong dung dịch. Hệ số bão hoà có ý nghĩa quan trọng trong sản xuất, nó thể hiện ảnhhưởng của nguồn nguyên liệu đối với quá trình sản xuất. Hệ số quá bão hoà (): Là tỷ số giữa lượng đường hoà tan trong một đơnvị nước của dung dịch nghiên cứu (H) với lượng đường hoà tan trong mộtphần nước của dung dịch bão hoà (H1) ở cùng nhiệt độ H  H1 - Khi  > 1 dung dịch quá bão hoà - Khi  = 1 dung dịch bão hoà - Khi  < 1 dung dịch chưa bão hoà Hệ số quá bão hòa có ý nghĩa quyết định đối với quá trình kết tinh,hiệu suất kết tinh và chất lượng sản phẩm. Đối với dung dịch saccarose tinh khiết H1 = H0. Trong dung dịchđường không tinh khiết việc xác định H 1 khá phức tạp, vì vậy trong thực tếđối với dung dịch đường không tinh khiết người ta tra theo bảng độ hoà tanđường tinh khiết, từ đó tìm được hệ số bão hoà biểu kiến (1) theo côngthức: H 1  H0 Sự liên hệ giữa hệ số quá bão hoà thực, hệ số quá bão hoà biểu kiến vàhệ số bão hoà dung dịch: 1  3. Động học của quá trình kết tinh đường Saccarose là chất rất khó xuất hiện nhân tinh thể trong dung dịch quá b ãohoà của nó. Theo thực nghiệm, tinh thể chỉ xuất hiện khi  > 1,3 -1,4. Đểtăng tốc độ xuất hiện tinh thể, người ta áp dụng các biện pháp kích thích tạomầm hay phương pháp tinh chủng, lúc đó tinh thể sẽ xuất hiện ở giá trị  =1,2 – 1,25. Theo quan điểm động học, quá trình xuất hiện nhân tinh thể trong môitrường lỏng là hiện tượng liên hợp của các phân tử chất hoà tan di động.Điều kiện cần thiết để tạo nhân tinh thể là có sự tập tụ cục bộ của các phântử chất hoà tan và phân bố các phân tử này vào vị trí của chúng trong lướitinh thể. Vậy, các tinh thể nằm trên ranh giới của 2 quá trình kết tinh và hoàtan. Theo Silin: Trên bề mặt tinh thể và dung dịch luôn xảy ra hai quá trình: - Lắng chất hoà tan trên bề mặt tinh thể vào dung dịch, khi đó cácphân tử hay các nhóm phân tử tách ra khỏi bề mặt tinh thể, nếu điều kiện quábão hoà đủ lớn những nhóm phân tử này sẽ là những nhân tinh thể mới. - Nếu điều kiện quá bão hoà chưa đủ lớn thì những mầm sẽ hoà tanvào dung dịch (do độ hoà tan của nó lớn hơn đường bình thường rất nhiều).Lúc này chỉ những tinh thể sẵn có lớn lên mà thôi, không xuất hiện mầmtinh thể mới.4. Tốc độ kết tinh Là lượng đường kết tinh trong 1 phút trên 1m2 bề mặt tinh thể, đơn vị(mg/m2.phút) S K F . Trong đó S: lượng đường kết tinh trong dung dịch quá bão hoà, (mg) ...