Bài báo cáo vật lí thực phẩm Đề tài Đường mía (saccharose)

GVHD: Nguyễn Thị Cà Linh Lớp:B022TP1 Nhóm sinh viên thực hiện : Thị Bé Ngoan: Làm word Trần Ngọc Hân: Thuyết trình, nội dung Huỳnh Thị Kim Ngân: PowerPoint Huỳnh Thị Thanh Liễu: Thuyết

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIÊN GIANG KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM VÀ SỨC KHỎE

BÀI BÁO CÁO VẬT LÍ THỰC PHẨM

Đề tài:

ĐƯỜNG MÍA (SACCHAROSE)

Năm :2023

GVHD: Nguyễn Thị Cà Linh

Lớp:B022TP1

Nhóm sinh viên thực hiện :

Thị Bé Ngoan: Làm word

Trần Ngọc Hân: Thuyết trình, nội dung

Huỳnh Thị Kim Ngân: PowerPoint

Huỳnh Thị Thanh Liễu: Thuyết trình, nội dung

MỤC LỤC

I: Quy trình chọn lọc nguyên liệu sản xuất đường mía

1.1:Đặc điểm chung

1.2:Thế nào là một loại giống mía tốt

1.3: Ý nghĩa kinh tế của giống mía kinh tế sản xuất như thế nào

1.4: Tiêu chuẩn chung cho một giống mía để sản xuất

1.5: Có thể quan sát đặc điểm hình thái để nhận biết về khả năng tốt xấu của một giống mía sản xuất

1.6: Một số giống mía được trồng ở nước ta

1.7: Ưu điểm và hạn chế của việc nhập giống mía từ nước ngoài

1.8: Thành phần hóa học của mía

1.9: Tính chất lí hóa của một số thành phần quan trọng của mía

II: Quy trình sản xuất đường mía

1: Quy trình sản xuất đường mía công nghiệp

1.1: Thu hoạch mía

mà là CuBa BrazilẤn Độ Trung Quốc – Trên thế giới có hem

105 nước sản xuất đường Nhà máy đường mía lớn nhất thế giới có công suất : 30000 tấn ngày Lượng tiêu thu bình quân trên thế giới : 22kg/người /năm

Cây mía phù hợp với điều kiện tự nhiên: ánh nắng, nhiệt độ,

ẩm độ không khí và lượng mưa, đa dạng sinh thái và thổ

nhưỡng của vùng nhiệt đới và á nhiệt đới tập trung giữa 30 vĩ

độ Bắc và 30 vĩ độ Nam Nước Việt Nam trải dài từ 8 đến 23

vĩ độ bắc nên rất phù hợp cho cây mía

Việt Nam là một quốc gia có truyền thống sản xuất đường mía

từ lâu đời, đóng vai trò quan trọng trong cơ cấu nền kinh tế đấtnước Tính đến năm 2012, Việt Nam có khoảng 50 nhà máy đường với tổng công suất thiết kế 127.600 tấn mía/ngày, sản xuất được hơn 1,45 triệu tấn đường/năm

1.2:Thế nào là một loại giống mía tốt?

Trong từng trường hợp cụ thể của một vùng sinh thái, ở một trình độ sản xuất và chế biến nhất định, một giống mía nào đó cho năng suất cao, phẩm chất tốt (nhiều đường) và thích hợp với những điều kiện sản xuất và chế biến thì đó là giống mía tốt và ngược lại

1.3:Ý nghĩa kinh tế của cơ cấu giống mía sản xuất như thế nào

Cây mía là nguyên liệu để chế biến đường, hiệu quả kinh tế của mỗi xí nghiệp công nghiệp được tính bằng hiệu suất tổng thu hồi và thời gian của mùa chế biến (dài hay ngắn) Chính vìvậy, với sản xuất các giống mía bao giờ cũng được bố trí

thành một cơ cấu để bổ sung cho nhau những ưu điểm và hạn chế nhược điểm, mang lại hiệu quả kinh tế cao cho sản xuất vàchế biến Một cơ cấu giống sản xuất hợp lý ở một vùng sinh thái cụ thể tối thiểu cũng phải có từ 3 đến 5 giống mía bao gồm: giống chín sớm, giống chín muộn, giống giàu đường, giống có năng suất nông nghiệp cao, và thích hợp với các điều kiện mùa vụ sản xuất, chế biến của vùng sao cho đảm bảocung cấp đủ nguyên liệu chất lượng và rải vụ chế biến

1.4 Tiêu chuẩn chung cho một giống mía để sản xuất

- Năng suất nông nghiệp cao (chú ý giống mía có tốc độ sinh trưởng nhanh)

- Tỉ lệ đường trên mía cao (chú ý giống mía chín sớm hoặc giống có tỉ lệ đường cao ở đầu vụ chế biến)

- Khả năng để lại gốc tốt (tái sinh mạnh).

- Kháng sâu bệnh (các loại sâu, bênh hại quan trọng)

- Thích hợp với điều kiện sinh thái của vùng sản xuất (đất cao,đất thấp, phèn, mặn, )

- Thích hợp với điều kiện chế biến công nghiệp (cơ giới, bán

cơ giới hoặc thủ công, )

- Không hoặc ít ra hoa

lượng lá và kiểu sắp xếp của bộ lá xanh, Bằng những kinh nghiệm quan sát thực tế người ta đã rút ra được những nhận xét tốt, xấu về các giống mía khá chính xác Dưới đây là một vài ví dụ:

- Quan sát ruộng mía thời kỳ đầu sinh trưởng (mía mọc mầm

và đẻ nhánh), những cây mía con đâm ngã, đâm xiên về các hướng là giống mía mọc khỏe

- Xu thế phát triển của bụi mía xum xuê, nhiều cây là giống mía cao sản

- Xu thế cây làm dóng và tốc độ ra lá nhanh là giống mía có năng suất nông nghiệp cao (giống cao sản)

- Bộ lá phát triển xum xuê và các lá sắp xếp theo chiều xiên cóchỉ số quang hợp cao nhất

- Giống mía có đai sinh trưởng hẹp chống đổ, gãy tốt

- Giống mía có mắt mầm lồi ra ngoài mọc nhanh hơn nhưng cũng dễ mọc mầm trên thân hơn.

- Giống mía có bộ rễ ăn sâu phát triển khả năng chịu hạn tốt hơn

1.6 Một số giống mía được trồng ở nước ta:

a Giống chín sớm:

* Gióng Comus (Aramboo x Q813) Nguồn gốc Úc, nhập vào

Việt Nam từ năm 1960 Hiện nay vẫn là giống mía trồng chủ yếu ở vùng mía Tây nam bộ

Ưu điểm là thích hợp với những vùng đất phèn, thấp Nhược

điểm: chịu hạn kém, dễ bị sâu đục thân tấn công

Đặc điểm hình thái

- Cây thân to, mọc thẳng, dòng hình trống nổi nhau hinh zag Vỏ màu xanh, ẩn tim, khi rọi nắng có màu tim, sáp phủ dày Mắt mầm hình ngũ giác, cánh mầm hẹp, rãnh mầm ngắn

zig Lá phiến rộng, màu xanh thẳm, bẹ lá có ít lông Ra hoa muộn,

tỉ lệ hoa thấp

Đặc điểm nông nghiệp

- Mía mọc mầm và đẻ nhánh sớm, tỉ lệ mọc mầm khả, sức đẻ nhánh trung bình

- Năng suất có thể đạt từ 80 đến trên 100 tấn mía cây/ha

Đặc điểm công nghiệp: Mía chính sớm (10-11 tháng tuổi); tỉ

lệ đường trên mía khá

* Giống VN84-4137 (Ja60-5 x lại hỗn hợp):

Là giống mía Việt Nam do Viện nghiên cứu mía đường Bến cát lai tạo năm 1984 Năm 1991 được hội đồng khoa học và công nghệ Bộ NN&PTNT cho phép khu vực hoa ở vùng mía

các tỉnh phía nam và năm 1998 được công nhận là giống mía quốc gia.

Ưu điểm là chín sớm, tỉ lệ đường trên mía cao (giàu đường);

mía mọc khoẻ, nhiều cây, kháng sâu bệnh

Nhược điểm: thân cây có độ lớn trung bình

Đặc điểm hình thái

-Cây mọc thẳng, độ lớn trung bình, dòng hình chuỷ ngược Võmàu xanh vàng ẩn tim, mắt mầm hình tròn không có rãnh mầm

-Lá phiến rộng trung bình, bẹ lá có nhiều lông

-Ra hoa ít hoặc không ra hoa

Đặc điểm nông nghiệp

Đặc điểm công nghiệp

- Mía chín sớm tỉ lệ đường trên mía rất cao (hơn các giống mía khác 1,2%) ngay ở đầu vụ chế biến chữ đường đã đạt trên

10

b Giống chín trung bình

* Giống ROC10 (ROC5 x F152)

Nguồn gốc Đài loan, hiện đang trồng ở miền Bắc và một số nơi thẩm cạnh năng suất nông nghiệp đạt rất cao, tỉ lệ đường trên mía khá

Nhược điểm: dễ bị sâu đục khác.

Ưu điểm : trong điều kiện thân tấn công

Đặc điểm hình thái

- Cây thân to, mọc thẳng, dóng hình ống chỉ Vỏ màu xanh, nhạt sáp phủ dày, khi rọi nắng sáp chảy tạo thành màu tro loang lổ Mắt mầm hình ngũ giác, không có, rãnh mầm

- Là phiền trung bình màu xanh thẩm sắp theo chiều xiên, bẹ

lá màu xang ôm chặt thân, không cỏ lông và khó tự bong, không có tai lá

- Mía ra hoa

Đặc điểm nông nghiệp

-Mía mọc mầm và đẻ nhánh sớm tập trung, tỉ lệ mọc mầm và sức đẻ nhánh khá

-Giống mía này đòi hỏi những loại đất tốt, độ phì nhiêu

cao.Trong điều kiện thăm cạnh và có tuổi, Roc 10 cho năng suất mía cây cao

Đặc điểm công nghiệp

-Mía chín trung bình(11-12 tháng tuổi), tỉ lệ đường trên mía khá Giống mía này có thể bố trí vào cơ cấu giống thu hoạch vào giữ và cuối vụ chế biến

Giống VN84-196 (VN6628 x lai hổn hợp)

Là giống mía Việt Nam do viện nghiên cứu mía đường Bến cát lai tạo năm 1984 Năm 1995 được hội đồng khoa học và công nghệ Bộ NN&PTNT công nhận là giống mía mới, cho phép khu vực hoá ở vùng mía các tỉnh phía nam Ưu điểm là tốc độ sinh trưởng nhanh, tỉ lệ đường trên mía Nhược điểm: chịu hạn kém

Đặc điểm hình thái

- Cây thân to mọc thẳng, dóng hình trụ nối nhau kiểu zig-zag

Vỏ màu xanh, mắt mầm hình tròn không có rãnh mầm

- Lá phiến rộng , bẹ lá màu xanh nhạt không có lông và dễ bong

- Mía không hoặc ít ra hoa Đặc điểm nông nghiệp

- Mía mọc mầm và đẻ nhánh sớm, tập trung ; tỉ lệ mọc mầm

và sức đẻ nhánh khá; tốc độ sinh trưởng nhanh, để gốc tốt

- Trong điều kiện thâm canh trên vùng đất cao năng suất có thể đạt từ 70,80 đến trên 100 tấn mía cây/ha

Đặc điểm công nghiệp

- Mía chín trung bình sớm tỉ lệ đường trên mía rất cao Có thể

bố trí giống này vào cơ cấu các giống thu hoạch đầu và giữa

Ưu điểm là mọc khoẻ, tốc độ sinh truởng nhanh nên có thể cho

năng suất nông nghiệp rất cao

Nhược điểm: ra hoa mạnh ở Nam bộ

- Trong điều kiện thâm canh ở vùng đất cao năng suất mía cây

có thể đạt từ 80 đến trên 100 tấn /ha

Đặc điểm công nghiệp

- Mía chín trung bình muộn (12-14 tháng tuổi); tỉ lệ đường trên mía trung bình khá

* Giống F157 (F146 x PT51-1)

Nguồn gốc Đài loan nhập vào miền Nam năm 1970 do phòng Nông vụ Nhà máy Đường Quảng Ngãi tuyển chọn, giống này được trồng phổ biến ở Quảng Ngãi

Đặc điểm nông nghiệp

- Nẩy mầm đẻ nhánh sớm, vươn cao nhanh, để gốc tốt

- năng suất trung bình

Đặc điểm công nghiệp

- Chín trung bình muộn, tỉ lệ đường khá

Cùng với những giống mía giới thiệu ở trên trong sản xuất mía của ta hiện nay ở một số nơi còn trồng những giống mía khác như: VĐ79-177, R570, ROC9, ROC17, Quế đường, Quế dẫn tuyển

1.7: Ưu điểm và hạn chế của việc nhập giống mía từ nước ngoài

Đối với mỗi quốc gia trồng mía, cải thiện giống mía sản xuất

là một việc làm thường xuyên mang tính chiến lược lâu dài Bên cạnh việc lai tạo tìm ra những giống mía tốt trong nước người ta cũng rất chú trọng tới việc nhập các giống mía từ nuớc ngoài

Ưu điểm của việc nhập giống mía là:

- Thừa kế được những thành tựu khoa học thế giới về lĩnh vực cây trồng

- Làm phong phú thêm nguồn tư liệu trong nước (mẫu giống mới) để phục vụ cho công tác nghiên cứu lâu dài

- Tuyển chọn nhanh những giống mía sản xuất, giảm được thời gian và chi phí nghiên cứu.

- Tuy nhiên, việc nhập nội giống mía cũng có một số hạn chế dưới đây:

- Với những giống mía nhập chỉ có thể lợi dụng được những đặc tính có sẵn mà không tạo ra những đặc tính mới cần thiết

- Một giống mía được coi là rất tốt của nước ngoài nhưng chưahẳn đã thích hợp với các điều kiện sinh thái và sán xuất của nước ta

Trong quá trình nhập giống, nếu công tác kiểm dịch thực vật làm không tốt sẽ có thể nhập thep vào ruộng mía những sâu, bệnh gây hại nguy hiễm thì hậu quả của nó khó mà lường hết được

1.8: Thành phần hóa học của mía

-Trong thân cây mía có: Sacaroza 1-10%; protein 0,22%; chất

béo 0,5%; tro 0,5%

Thành phần tro gồm chủ yếu: CaO 4,14%; MgO 3,53%;

Fe2O3 0,11%; K2O 36,61%; Na2O 0,88%; SiO2 27,97%; SO3 17,38%; P2O5 4,76%; Cl 0,99% ngoài ra trong rễ cón Mn3O4 4,54%

-Các chất men: Lacaza, tyrozinaza, oxydaza, ba loại men này chỉ có trong nước mía non Ngoài ra còn glyxin, asparagin, glutamine, lơxin, guanine, xylan, arabinoza và tannin.

Vỏ cây mía chứa chất béo gồm axit oleic, axit linolic, axit panmatic, axit stearic và axit capronic Ngoài ra còn lexitin, phytosterin.

-Chất sáp chiếm 35% gồm chủ yếu axit xerotinic và rượu

myrixylic.

-Nước mía có màu nâu khi để lâu do men lacaza và

polyphenola, men tyrosinaza trên tyrosin, ngoài ra cón có tác

dụng của các axit hữu cơ, và các men trên chất sắt của máy ép

-Nước mía chứa sacaroza 20%, glucoza, axit xitric, axit

malic, axit tactric, axit aconitic, rượu myrixylic, galactoxylan

và K2O

-Lá mía khô chứa 0,0358 đến 0,1066% axit xyanhydric.

1.9: Tính chất lí hóa của một số thành phần quan trọng của mía

Đường Saccarozơ

Công thức phân tử C12H22O11, cấu tạo từ hai loại đường

đơn là glucoza và fructoza

 Không hoà tan trong dầu hoả, cloroform, CCI, CS),

benzen, tecpen, ancol và glixerin khan Trong dung dịch ancol có nước, đường saccaroza hoà tan một ít Đường saccaroza còn hoà tan giới hạn trong anilin, piridn, etyl axetat, amyl axetat, phenol và NH3.Vì vậy độ hoà tan của

đường không tinh khiết được xác định không những chỉ

có nhiệt độ mà còn phụ thuộc vào các tạp chất có trong dung dịch

+ Độ ngọt: độ ngọt của đường do gốc OH tạo nên Nếu lấy độ ngọt của saccaroza là 100 để so sánh thì : lactose (16) <

maltose(32) < glucoza(74) saccaroza< fructoza (173) Như ở

trên ta thấy nếu dung dịch đường chứa nhiều đường khử

(glucoza fructoza ) thì ngọt hơn dung dịch đường saccaroza tinh khiết Vì glucoza + fructoza có độ ngọt bằng (74+173)/2>

+ Tinh chất khúc xạ của dung dịch đường: Nỗng độ dung dịch đường cảng lớn thì chiết xuất càng lớn Lợi dụng tính chất nàyngười ta chế tạo ra dụng cụ để đo nồng độ chất khô trong dungdịch đường có tên là chiết quang kể

+ Tính chất quay cực của đường saccaroza :

• Đường saccaroza làm quay mặt phẳng phân cực ánh sáng

sang phải

• Độ quay cực riêng của saccaroza rất ít phụ thuộc vào nồng

độ và nhiệt độ Do đỏ rất thuận tiện cho việc xác định đường bằng phương pháp phân cực Lợi dụng tính chất này chế tạo ramột loại máy đo là kính chuyển quang có thể đo được tỷ lệ

phần trăm hàm lượng saccaroza trong dung dịch Còn gọi là

dụng cụ phân cực kế hay còn gọi là đường kể

Trị số độ quay cực trung binh của saccaroza là +66,5" + Tác dụng của axit:

• Dung dịch có tính kiềm sẽ làm giảm khả năng quay cực của

đường saccaroza.

Tinh chất hoá học:

- Dưới tác dụng xúc tác của axit, đường saccaroza bị thuỷ phân thành glucoza và fructoza theo phản ứng C12H22O11 +H₂O HH12O6 C6H12O6 Saccaroza +66,50 glucoza +52,80 -92,80 fructoza -20° Hỗn hợp glucoza và fructoza tạo thành có góc quay trái ngược với góc quay phải của saccaroza do đó

hỗn hợp đường đó được gọi là đường nghịch đảo hay đường chuyển hoá Phản ứng trên gọi là phản ứng nghịch đảo đường hoặc phản ứng chuyển hoá đường Tốc độ chuyển hoá phụ thuộc vào t - pH và nhiệt độ của dung dịch: pH càng thấp, nhiệt độ củng cao thì tốc độ chuyển hoa đường cảng nhanh chóng

- Thời gian tác dụng thời gian phản ứng càng lâu thì tạo thành đường chuyển hoá cảng nhiều

• Quá trình chuyển hoá ảnh hưởng không tốt đến sản xuất

đường vì nó làm tổn thất đường saccaroza và gây khó khăn

cho quá trình kết tinh đường

Saccaroza có tính chất như một axit yếu.

• Trong môi trường kiềm ở nhiệt độ cao hoặc nếu kiểm đậm

đặc không cần nhiệt độ cao, saccaroza bị phân huỷ thành

aldehyt, axeton, axit hữu cơ và các tạp chất có màu vàng nâu Môi trường có pH cảng lớn thì saccaroza bị phân huỷ càng

nhiều

Ví dụ: Khi đun sôi trong 1 giờ nếu dung dịch đường

saccaroza có pH= 8 - 9 thì saccaroza bị phân huỷ 0,05%

pH=12 thi saccaroza bị phân huỷ 0,5%

• Dưới tác dụng của các kim loại kiềm thổ, dung dịch đường

biển thành sacarat (muối của nó)

Ví dụ: Đường saccaroza tác dụng với hydroxytcanxi sẽ tạo ra các muối saccarat canxi theo phản ứng:

C12H22O11+ Ca(OH): → CzHgO, CaO + HO (monosacarat canxi) C12H22O11+2Ca(OH)2 → C12H22O11.2CaO+ 2H₂O

C12H22O1+3Ca(OH)2

Trong đó monosaccat và disaccarat hoà tan còn trisacarat canxi thì không tan ( disacarat canxi) C2H22O13CaO +

3H₂O (trisacarat canxi)

• Các phản ứng phân huỷ và tạo sacarat gây ảnh hưởng xấu đến sản xuất do làm tăng tổn thất đường và độ nhớt của dung dịch

+ Tác dụng của nhiệt độ:

• Dưới tác dụng của nhiệt độ >200°C saccaroza mất nước tạo thành các chất caramen có màu từ vàng đến nâu đen Tuy theo nhiệt độ khác nhau cho các loại caramen khác nhau, khi

dường bị mất 10% nước gọi là caramenlan, mất 15% nước gọi

là caramenlen, 25% lượng nước gọi là caramenlin Ở nhiệt độ cao hơn nữa saccaroza bị phân huỷ thành axeton và cuối cùng

là C

• Phản ứng tạo caramen làm tăng độ màu của dung dịch

đường non, đường thành phẩm và màu này khó loại

-Tác dụng của emzim:

Dưới tác dụng của enzim invertaza, saccaroza sẽ chuyển thành glucoza và fructoza

Dưới tác dụng một phức hệ enzim khác, glucoza và fructoza

sẽ chuyển hành alcol và CO, CH206→ 2 C₂H₂OH + 2CO₂ Hoặc chuyển hoa thành axit và CO; như CH12O6 CH,CHOH

COOH + CO₂

Chất lý học:

+ Độ hoà tan: Độ hoà tan của glucoza và fructoza tỷ lệ thuận theo nhiệt độ Độ hoà tan của fructoza lớn hơn saccaroza và

độ hoà tan của glucoza kém hơn saccaroza

+ Độ ngọt: fructoza > saccaroza > glucoza

 Ở nhiệt độ cao, trong môi truờng kiềm glucoza và

fructoza có thể bị phân huỷ tạo thành một số sản phẩm như : axít lactic, axít glucosacaric, axít formic, lacton Những axit này lại kết hợp với vôi tạo thanh muối hoà tan Vì vậy khi dùng mía xấu thì hàm lưọng muối canxi trong nước mía tăng Trong môi trường kiềm, fructoza bị phân huỷ nhiều hơn glucoza Vì vậy trong sản phẩm đường lượng glucoza thường nhiều hơn fructoza.

+ Tác dụng của axit:

 Trong môi trường axit, đường khử ổn định, nhất là ở pH

=3 chứ không phải pH=7 Nhưng trong môi trường axit

và đun nóng, đường khử cũng bị phân huỷ sẽ tạo thành

oximetylfufurol và sau đó tạo thành axit levulic và axit focmic.

+ Tác dụng của nhiệt độ:

 Khi đun nóng ở nhiệt độ 160-170oC, glucoza và

fructoza bị mất một phần nước và tạo thành glucozan và fructozan Nếu tiếp tục đun ở nhiệt độ cao thì sẽ tạo ra