Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
2 Thuyết minh sơ đồ quy trình

2 Thuyết minh sơ đồ quy trình

Tải bản đầy đủ - 0trang

Nguyên liệu được đưa vào phễu nạp liệu, khi nguyên liệu chịu lực tác dụng của sàn

rung thì các tạp chất bé được lọt xuống lỗ của sàn rung và được đưa ra ngồi. Phần

ngun liệu có kích thước lớn hơn so với kích thước của lỗ lưới nên được giữ lại trên

sàng rung. Cuối sàng rung đặt một nam châm điện để tách bỏ kim loại lẫn trong

Hình 3.1. Sàng rung

nguyên liệu.

2.2.1.3 Yêu cầu kỹ thuật

Sắn sau khi được làm sạch phải được loại bỏ bụi bẩn, tạp chất, những lát sắn bị

hỏng và kém chất lượng. [1, tr 33]

2.2.2 Nghiền nguyên liệu

2.2.2.1 Muc đích

Nhằm phá vỡ cấu trúc thực vật của củ sắn, tạo điều kiện giải phóng các hạt tinh

bột khỏi các mô, làm tăng bề mặt tiếp xúc của tinh bột với nước, giúp cho quá trình

trương nở, hòa tan tốt hơn, tạo điều kiện thuận lợi cho q trình dịch hóa,hồ hóa [1].

2.2.2.2 Phương pháp tiến hành

Nguyên liệu có thể được nghiền với nhiều loại máy nghiền khác nhau như máy

nghiền búa, máy nghiền trục, máy nghiền đĩa, máy nghiền siêu tốc…

Với nguyên liệu sản xuất là sắn khô thái lát em lựa chọn loại máy nghiền búa.

2.2.2.3 Yêu cầu kỹ thuật

Yêu cầu bột sắn sau khi nghiền:

Bột nghiền càng mịn càng tốt, kích thước bột đồng đều, tối thiểu phải có 60%

bột mịn lọt qua rây có đường kính lmm và <10% nằm trên rây có đường kính 2 mm.

Hàm lượng tinh bột >63%

Độ ẩm: < 14%

Đạt chỉ tiêu chất lượng cảm quan: Không có lẫn tạp chất, khơng mối mọt, bột

màu trắng, mịn, mùi thơm đặc trưng của sắn [1, tr 33].

2.2.2.4 Các biến đổi

2.2.3 Nấu

2.2.3.1 Mục đích

Mục đích của q trình nấu là nhằm phá vỡ màng tế bào dự trữ tinh bột trong

nội nhũ của hạt hay trong phần thịt củ, để phân tán các mạch tinh bột tự do trong

nước, tạo điều kiện thuận lợi cho hệ emzym amylaza dễ dàng tác dụng khi đường

hóa,biến tinh bột thành đường lên men càng triệt để càng tốt.

2.2.3.2 Phương pháp tiến hành



Nguyên liệu sau khi nghiền được hòa trộn với nước theo một tỉ lệ nhất định tại

thùng hòa bột rồi đưa vào nồi nấu sơ bộ .Trong q trình nấu có bổ sung enzyme

Termamyl với tỉ lệ 0,03% so với tổng lượng tinh bột. Tại nồi nấu sơ bộ khối nấu được

nâng lên 80÷850C trong 10÷15 phút, đây là nhiệt độ thích hợp cho hoạt động của

enzyme α-amylaza để phân cắt mạch tinh bột.

22



Có nhiều phương pháp nấu như nấu gián đoạn, nấu bán liên tục, nấu liên tục,

nấu có sử dụng enzyme. Tuy nhiên em lựa chọn phương pháp nấu có sử dụng

enzyme.

Đặc điểm của phương pháp :

Nấu ở áp suất thường nhiệt độ nấu không quá 100°C.

Sử dụng enzyme a - Amylase chịu nhiệt. Enzyme này thu nhận từ vi khuẩn

B.Licherifocmiccó pH khoảng 5-6 tùy loại cụ thể, nhiệt độ chịu được có thể 90-93°C.

Tất cả q trình nấu thực hiện trong 1 nồi nấu.

Ưu điểm :

Cấu tạo thiết bị đơn giản dễ chế tạo, khơng đòi hỏi thiết bị chịu áp lực cao.

Dễ thao tác, vận hành, dễ vệ sinh, sửa chữa khi cần.

- Nhiệt độ, áp suất, thời gian nấu giảm do đó rất ít tổn thất đường, tinh bột vì vậy nâng

-



cao năng suất cồn.

- Năng lượng giảm do quá trình nấu thực hiện ở áp suất và nhiệt độ thấp.

- Tránh được hiện tượng lão hóa tinh bột (do amyloza và amylopectin đã được

thủy phân thành các dextrim).

Nhược điểm :

- Kích thước bột nghiền phải nhỏ khoảng 1 mm.

- Khơng cơ khí và tự động hóa được.

Cách tiến hành :

- Kiểm tra các đường ống dẫn hơi và hệ thống cung cấp hơi.

- Nồi cần được vệ sinh bằng cách xơng hơi trực tiếp 95÷100°C trong 15÷20 phút.

- Chuẩn bị lượng enzyme Termamyl 120L, khoảng 0.02% ÷ 0.03 % so với khối lượng

-



tinh bột.

Bật cánh khuấy. Lượng Termamyl chia làm 4 phần, lần lượt cho vào nồi nấu như sau :

+ Lần 1: Khi bơm dịch bột chạm đến ống dẫn hơi dưới đáy nồi để tránh tắc ống



dẫn hơi.

+ Lần 2: Khi bơm dịch bột đến 1/3.

+ Lần 3: Khi bơm dịch bột đến 2/3.

+Lần 4: Khi bơm đầy nồi.

Cấp hơi nâng nhiệt độ lên tới 100°C, giữ ở nhiệt độ này trong khoảng 60 phút.

Thời gian từ lúc bơm bột đến xuống thùng đường hóa là khoảng 3h [1, tr 36].

2.2.3.3 Yêu cầu kỹ thuật

Dich cháo sau khi nấu có các yêu cầu sau :dịch cháo sau khi nấu phải chín đều,

cháo có mùi thơm nhẹ, màu vàng rơm hoặc cánh gián, không vón cục, khơng cháy

khét, khơng đặc hoặc q lỗng.

Các phương pháp đánh giá dich cháo.

23



Phương pháp cảm quan: Dựa vào kinh nghiệm của người công nhân để nhận

biết mùi thơm, màu sắc của dịch cháo sau khi nấu để biết được độ chín của dịch cháo.

Phương pháp hóa lý: Lọc dịch nấu qua giấy lọc (giấy bản), sau đó quan sát tốc

độ lọc 80÷100 giọt/ phút được coi là đạt được yêu cầu.

2.2.3.4 Các biến đổi

a) Sự trương nở và hòa tan tinh bột

Trong q trình nấu, do tác động đồng thời của nước và nhiệt độ mà hạt tinh bột

hút nước rất nhanh, tinh bột sau khi hút nước sẽ trương nở, tăng thể tích và khối

lượng. Tinh bột được giải phóng ra mơi trường thành tinh bột tự do và thu được hồ

tinh bột. Nhiệt độ ứng với độ nhớt cực đại gọi là nhiệt độ hồ hóa.

b



Sự biến đổi Xenluloza và Hemixenluloza

Trong q trình nấu ở mơi trường axit nhẹ, xenluloza không bị phân thủy phân.

Hemixenluloza được tạo thành bởi các gốc đường pentoza (C 5) một phần có thể bị

thủy phân. Sự thủy phân này bắt đầu xảy ra khi nấu nguyên liệu và chuẩn bị hỗn hợp

(dưới tác dụng của men xitaza) và tiếp tục xảy ra trong quá trình nấu (dưới tác động

của ion H+) tạo ra dextrin, các hợp chất cao phân tử (rất ít), và đường pentoza (xyloza,

arabinoza).



c



Sự biến đổi của đường, tinh bột và một số chất khác

Sự biến đổi của tinh bột và đường có ý nghĩa rất quan trọng trong sản xuất rượu.

Khi nấu, một phần tinh bột bị thủy phân dưới tác động của enzyme amylaza thành

dextrin và đường maltoza.

Đường glucoza, frutoza, saccaroza là đường chủ yếu có sẵn trong nguyên liệu,

còn đường maltoza được tạo thành trong quá trình nấu. Dưới tác dụng của nhiệt độ

cao đường sẽ bị thủy phân tạo thành melanoidin, các sản phẩm caramen hóa,…gây

sẫm màu và giảm chất lượng khối nấu. Protit và chất béo hầu như không bị thay đổi

trong quá trình nấu.



2.2.4 Đường hóa

2.2.4.1 Mục đích



24



Sau khi nấu, tinh bột trong dịch cháo đã chuyển sang trạng thái hòa tan nhưng

chưa thể lên men trực tiếp được mà phải có q trình thủy phân chuyển hóa tinh bột

thành đường, gọi là q trình đường hóa. Nó đóng vai trò rất quan trọng trong công

nghệ sản xuất cồn, quyết định phần lớn hiệu suất thu hồi cồn do giảm bớt hoặc gia

tăng đường và tinh bột sót sau khi lên men.

Muốn đạt hiệu quả cao trong quá trình thủy phân tinh bột thì vấn đề quan trọng trước

tiên là chọn tác nhân đường hóa.

2.2.4.2 Tác nhân đường hóa

Dùng axit HCl hoặc H2SO4: phương pháp này ít dùng vì giá thành cao mà hiệu

suất thu hồi thấp.

Dùng amylaza của thóc mầm (malt đại mạch): Một số nước Châu Âu vẫn còn

dùng phương pháp này.

Dùng amylaza nhận được từ nuôi cấy vi sinh vật: Đây là phương pháp được

hầu hết các nước sử dụng trong sản xuất rượu cồn.

Ở Việt Nam đa số các nhà máy rượu đều dùng amylaza thu được từ nấm mốc,

mấy năm gần đây có mua chế phẩm amylaza của hãng No vo Đan Mạch [1, tr 30].

2.2.4.3 Phương pháp tiến hành



Q trình đường hố dịch cháo nấu có thể thực hiện gián đoạn hay liên tục.

Ta chọn phương pháp đường hóa gián đoạn tác nhân đường hóa enzyme amylaza.

Phương pháp đường hóa liên tục có các đặc điểm cũng như ưu và nhược điểm sau:

Đặc điểm: Tất cả q trình đường hóa chỉ diễn ra trong 1 nồi duy nhất

Ưu điểm:

- Thiết bị đơn giản dễ chế tạo.

- Dễ thao tác, vận hành, sửa chữa.

- Hoạt độ enzyme ít bị mất do ít tiếp xúc với nhiệt độ cao.



25



Nhược điểm:

- Khơng hạn chế được lão hóa tinh bột do enzyme cho vào khi dịch bột ở 70°C.

- Năng lượng tốn nhiều do cánh khuấy bị cản trở lớn (dịch đặc, độ nhớt cao) và thời

-



gian dài.

Khó cơ khí và tự động hóa.

Năng suất thấp.

Chất lượng dịch đường khơng ổn định.

Dễ bị nhiễm trùng hơn so với phương pháp liên tục.

Các bước tiến hành:



- Trước tiên cần vệ sinh thùng bằng cách xông hơi trực tiếp vào thùng trong 15÷20



phút.

- Bơm xả dịch cháo xuống nồi, thời gian thường 15÷20 phút.

- Khi nhiệt độ đạt 55°C cho 100% lượng enzyme vào và thuốc sát trùng thường dùng



là Na2SiF6 giữ trong 30÷60 phút khi nào mẫu kiểm tra được thì dừng.

- Làm lạnh dịch đường tới nhiệt độ lên men 28÷30°C.



- Enzyme sử dụng là enzyme amylaza.

2.2.4.4 Các yêu cầu kỹ thuật



Yêu cầu của dịch đường hóa:

Nồng độ đường khử khoảng 3 % (> 30 g/1).

Nồng độ chất khơ: 130÷150 g/1

pH khoảng 4,8÷5.2

Độ chua dịch đường 0,8 ÷ 1,2 g H2S04/lít

2.2.4.5 Các biến đổi



Tinh bột được chuyển hóa thành đường dưới tác dụng của enzyme amylaza.

2.2.5 Lên men

2.2.5.1 Mục đích

Quá trình lên men chính là q trình chuyển hố các chất đường và dextrin thấp

phân tử trong dịch lên men thành C2H5OH, CO2 và một số chất hữu cơ khác nhờ hoạt

26



động của nấm men. Đồng thời lên men còn tạo các sản phẩm phụ như este, axit hữu

cơ, rượu bậc cao, aldehit, glyxerin… hoà tan vào dịch lên men

2.2.5.2 Phương pháp tiến hành

Có các phương pháp lên men: lên men gián đoạn, lên men liên tục, lên men bán

liên tục.

Em lựa chọn lên men gián đoạn vì có nhiều ưu điểm phù hợp năng suất thiết kế.

Đặc điểm của phương pháp lên men gián đoạn: Quá trình lên men chỉ diễn ra

trong một thiết bị duy nhất, thời gian lên men kéo dài.

Ưu điểm:

- Thiết bị đơn giản dễ chế tạo.

- Dễ vận hành, thao tác cho người công nhân.

- Dễ vệ sinh, sửa chữa.

- Khi bị nhiễm tạp thì dễ xử lý.



Nhược điểm:

- Năng suất thấp tính cho 1m3 thiết bị.

- Hiệu suất lên men thấp.

- Thời gian lên men dài so với các phương pháp khác.



Cách tiến hành:

Trước khi lên men cần kiểm tra hệ thống thiết bị, tiến hành rửa vệ sinh, sát trùng

thùng lên men sạch sẽ bằng hơi nóng cùng vói hơi phocmon trong vòng 45÷60 phút.

Sau đó làm lạnh thùng đến 30÷32°C thì bơm dịch đường vào theo trình tự sau:

+ Đầu tiên cho 25 % dịch đường hóa vào thùng (dịch đường hóa của nồi đường

hóa thứ nhất của mỗi ca), sau đó cho tồn bộ men giống của một thùng lên men vào

với thể tích 10% thể tích dịch lên men.

+ Sau 1,5 giờ cho tiếp 25% dịch đường (dịch đường của nồi đường hóa thứ hai) vào

thùng để nấm men phát triển tiếp.

+ Sau 1,5 giờ tiếp theo cho 25% ( dịch đường hóa của nồi thứ ba) vào thùng lên men.

27



+ Sau 1,5 giờ cho nốt 25% (dịch đường của nồi đường hóa thứ 4) vào thùng lên men.

Trong q trình lên men phải khống chế nhiệt độ 30÷32 oC bằng cách bơm nước

lạnh bên ngoài thùng lên men (mùa đơng) hoặc bơm ra thiết bị làm lạnh ngồi rồi lại

bơm tuần hoàn trở lại.

Trong thời gian lên men, kiểm tra thấy thùng lên men nào mà nấm men phát triển

tốt, ít lẫn tạp khuẩn thì ta san bớt dịch đang lên men và dùng làm men giống cho thùng

sau, tiếp đó lại thêm đầy dịch đường vào cả hai thùng trên rồi dể lên men tiếp.

Trong quá trình lên men phải kiểm tra thường xuyên các chỉ tiêu chất lượng chất

lượng sau: Độ Bx, độ axit, và kiểm tra vi sinh vật để theo dõi và kịp thời xử lý.

Thời gian lên men khoảng 72 giờ [2]

2.2.5.3 Các yêu cầu kỹ thuật



Nồng độ chất khô biểu kiến về 0 thường sau 50 giờ là lên men bình thường.

Quá trình lên men kết thúc khi nồng độ chất khơ biểu kiến khơng tăng hoặc chỉ

giảm 0,1÷0,2 %.

Độ chua dịch lên men tăng khoảng 0,2°÷0,3° chua là bình thường.

Nồng độ rượu trong giấm chín khoảng 9÷11 %.

2.2.5.4 Các biến đổi



Nhờ tác dụng của nấm men, đường lên men sẽ biến thành rượu, khí CO 2, và

một số sản phẩm phụ.

Lên men xong ta thu được hỗn hợp gồm rượu, nước và bã gọi là giấm chín hay

cơm hèm.

2.2.6 Chưng cất và tinh chế cồn

2.2.6.1 Mục đích



Chưng cất: Chưng cất là quá trình tách cồn cùng các chất dễ bay hơi ra khỏi giấm

chín để thu được cồn thơ và bã rượu.



28



Tinh chế là quá trình tách các tạp chất ra khỏi cồn thô và nâng cao nồng độ cồn và

cuối cùng nhận được cồn tinh chế.

2.2.6.2 Phương pháp tiến hành

Có nhiều phương pháp chưng luyện như: chưng luyện gián đoạn, chưng luyện bán

liên tục, chưng luyện liên tục, chưng luyện ba tháp,.. Em lựa chọn phương pháp chưng

luyện gián đoạn vì phương pháp này đơn giản, dễ thao tác và phù hợp với năng suất

thiết kế.

Ưu điểm: Đơn giản, dễ thao tác, tốn ít thiết bị

Nhược điểm:

- Hiệu suất thu hồi cồn thấp do cồn còn lại trong bã nhiều.

- Tốn hơi do giấm chín đưa vào khơng được đun nóng bằng nhiệt ngưng

tụ của cồn thơ.

- Thời gian cất kéo dài

Các bước tiến hành:

- Trước tiên, thùng phải được vệ sinh sạch sẽ, các đường ống và van phải

được sát trùng thường xun. Sau đó tồn bộ phải được thanh trùng bằng hơi

nước nóng.

- Đầu tiên giấm được bơm vào thùng chưng cất, sau đó mở hơi đun cho

đến sôi, hơi rượu bay lên theo chiều cao tháp được nâng cao nồng độ ra khỏi

tháp vào thiết bị ngưng tụ và làm lạnh rồi đi vào thùng chứa.



CHƯƠNG 3: TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT

3.1 Biểu đồ nhập liệu



Bảng 3.1. Biểu đồ nhập liệu trong một năm

Tháng



1



2



3



4



5



6



7



8



9



10



11



12



Nguyên liệu



x



x



x



x



x



x



x



0



x



x



x



x



29



Nhà máy làm việc 11 tháng trong năm, tháng 8 ngừng hoạt động để vệ sinh,

sửa chữa thiết bị hư hỏng và bảo dưỡng các thiết bị khác nhằm làm cho quá trình

sản xuất được hiệu quả hơn. Trong năm nghỉ các ngày chủ nhật và các ngày lễ lớn

(1/1, 4 ngày tết âm lịch, 10/3 âm lịch, 30/4, 1/5, 2/9).

3.2 Biểu đồ sản xuất

Do đặc điểm của quá trình sản xuất nên nhà máy làm việc một ngày 1 ca, số

ngày sản xuất 1 năm được tính bằng số ngày trong năm trừ đi các các ngày lễ, tết.

Bảng 3.2 Biểu đồ sản xuất trong một năm

Tháng



1



2



Số ngày sản xuất



2



Số ca sản xuất



6

2



3



4



5



6



7



8



9



10



11



12



28 31 29



30



30 3



0



29 31



30



31



28 31 29



30



1

30 3



0



29 31



30



31



6

1

Tổng số ngày sản xuất: 326 ngày, tổng số ca sản xuất: 326 ca.

3.3 Tính hiệu suất lý thút

Phương trình phản ứng tạo cồn từ tinh bột sắn



(C6H10O5)n



+ nH2O



lênmen

→



162



180



C6H12O6

180



nC6H12O6 (1)



lênmen

→

92



2C2H5OH + 2CO2 (2)

88



- Từ Phương trình (2) ta có:

Cứ 180 kg Glucoza tạo ra 92 kg cồn khan

Vậy cứ 100 kg Glucoza tạo ra X kg cồn khan

X =



100 × 92

= 51,11(kg )

180







Mặt khác, theo phương trình (1) ta xác định được hệ số chuyển tinh bột thành đường

là:

30



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

2 Thuyết minh sơ đồ quy trình

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×