1. Tinh thể không tốt
Từ yêu cầu công nghệ vμ chỉ tiêu chất l−ợng sản phẩm tinh thể đ−ờng kết tinh phải lμ những hạt đường riêng rẽ có kích thước nhất định, góc cạnh hoμn chỉnh, óng
ánh. Những tinh thể không đạt yêu cầu trên lμ những tinh thể không tốt.
a. Ngôy tinh
Lμ những tinh thể đường thẳng qua nó mới sinh ra rất nhỏ bé, lúc lấy mẫu để quan sát vμ khi gặp mẫu đường non để xem xét thì phát hiện ra điểm sáng li ti gọi lμ ngôy tinh.
Nguyên nhân: do độ quá bão hòa cao, độ quá bão hòa trong nồi nấu luôn luôn thay đổi do phần nước bốc hơi nhanh hoặc cho nguyên liệu vμo quá chậm, dẫn đến độ quá bão hòa mẫu dịch tăng cao, nhưng đồng thời trong quá trình kết tinh đường lμm cho độ quá bão hòa mẫu dịch giảm xuống. Nếu như 2 vấn đề đó tương ứng với nhau thì
không xuất hiện ngụy tinh, nhưng nếu vấn đề trước lớn hơn vấn đề sau thì có khả năng xuất hiện ngụy tinh. Thông th−ờng các tình hình d−ới đây có khả năng xuất hiện ngụy tinh.
- L−ợng tinh chủng quá ít mμ hạt tinh thể quá lớn dẫn đến khoảng cách giữa các tinh thể đó quá lớn dễ dμng sinh ngụy tinh.
- Mẫu dịch quá nhiều: VD nh− cho l−ợng nguyên liệu vμo quá nhiều hoặc hòa tan tinh thể đường quá nhiều nên khi cô lại dễ dμng sinh ngụy tinh đặc biệt lúc cô
nhanh.
- Độ chân không trong nồi nấu đột nhiên tăng cao: nhiệt độ giảm mμ lúc đó độ quá bão hòa mẫu dịch trong nồi tương đối cao dễ xuất hiện ngụy tinh
- Tốc độ cho liệu vμo quá chậm mμ áp lực hơi lại cao.
- Tính nhớt của nguyên liệu cho vμo nồi lớn, đối lưu tuần hoμn không tốt có khả
năng xuất hiện ngụy tinh.
- Nhiệt độ nguyên liệu cho vμo nồi quá thấp hoặc trong nguyên liệu chứa tương
đối nhiều hạt huyền phù hoặc dò rỉ không khí vμ với độ quá bão hòa cao thì xuất hiện ngụy tinh. Sự xuất hiện đó trong sản xuất lμ không tốt vì khi qua giai đoạn trợ tinh nó hấp thụ một phần đ−ờng trong mẫu dịch mμ lớn lên, lúc phân mật hoặc đi qua l−ới ly tâm hoặc cũng có thể lμm tắc đ−ờng phân mật gây trở ngại thao tác phân mật, tăng thời gian phân mật giảm hiệu suất kết tinh, kéo dμi thời gian nấu đường do đó cần chú ý thao tác cố gắng không để xuất hiện ngụy tinh. Nếu có thì khi vừa mới xuất hiện ngụy tinh thì có thể dùng nước hoặc mật chè để giảm độ quá bão hòa hòa tan ngụy tinh nh−ng không để mẫu dịch quá loãng, nếu có thể điều chỉnh đ−ợc thì giảm độ chân không, nâng cao nhiệt độ đường non để hòa tan ngụy tinh. Đối với thời kỳ cuối của nấu
đường tức khi thể tích đường non đã lên cao mμ xuất hiện ngụy tinh thì đμnh phải để vậy, vì lúc dung tích đường non cao, tính chất đối lưu tuần hoμn đường non tương đối kém, nếu cho nước hòa tan ngụy tinh thì cô đặc đường non khó khăn dẫn đến giảm thu hồi. Ngoμi ra, nếu khống chế không tốt dẫn đến hiện tượng chạy đường.
b) DÝnh tinh
Do hai tinh thể dính lại với nhau vμ có bề mặt chung. Theo sự nghiên cứu của Vavrinecz vμ Thieme cho rằng lúc mầm xuất hiện không lâu vμ lúc đó độ quá bão hòa
tăng cao thì dễ dμng sinh dính tinh. Ngoμi ra, nguyên liệu có độ tinh khiết cao dễ sinh dính tinh so với nguyên liệu có độ tinh khiết thấp. Cũng có thể khi các tinh thể có số lần tiếp xúc với nhau tương đối nhiều mμ nhiệt độ trong nồi tăng cao độ nhớt đường non giảm, lμm cho tính linh động của tinh thể lớn, sự dính tinh cũng có thể xuất hiện.
Trong thực tế sản xuất, khi người công nhân phát hiện hạt đường tương đối mềm tức lμ lúc đó AP mẫu dịch cao, độ quá bão hòa cao cũng dễ xuất hiện dính tinh.
VD: Sau khi cô cho nước lần 1 để cố định tinh thể rồi cô đặc lại hoặc sau khi rửa hạt rồi cô đặc lại cũng dễ xuất hiện dính tinh. Dính tinh vừa sinh thμnh khó khắc phục loại trừ. ở giai đoạn rửa tinh nhờ sự ma sát lẫn nhau giữa các tinh thể có thể giảm đ−ợc một ít nh−ng không thể loại đ−ợc hoμn toμn.
c. Chùm tinh
- Th−ờng nhiều hơn 2 tinh thể liên kết với nhau không theo quy luật nμo mμ thμnh. ở đường non cấp thấp không xuất hiện trùng tinh nhưng ở đường non A vμ đặc biệt ở đ−ờng luyện th−ờng xuất hiện. Theo sự nghiên cứu của Moller cho rằng loại chùm tinh hình sao lμ lúc bỏ bột do bột phân tán trong nồi không tốt mμ hình thμnh chùm tinh. Thậm chí lúc độ nhớt cao, độ quá bão hòa cao bột đường khó phân tán thì
dễ dμng sinh chùm tinh sao, ngoμi ra cũng có thể tạo thμnh chùm tinh sau khi bỏ bột vμ lúc tinh thể lớn lên với kích thước nhất định vμ lúc tinh thể tiếp xúc với nhau nhiều lần.
Sản sinh dính tinh vμ chùm tinh sẽ lμm giảm diện tích kết tinh, ảnh hưởng đến tốc độ lớn lên của tinh thể đ−ờng. Đồng thời, ở chỗ dính tinh vμ chùm tinh th−ờng tồn tại lớp mật vμ tạp chất, lúc phân mật khó loại bỏ, ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm. VD lúc bỏ bột độ tinh khiết của nguyên liệu gốc không nên quá cao đương nhiên không nên quá thấp vμ thường khống chế từ 68-72%. Hơi vμo đều đặn độ chân không ổn định tránh đột nhiên lúc cao lúc thấp tạo đối lưu chậm hoặc thậm chí ngừng lại. Bột đường cũng nên dùng một lượng cồn thích đáng để tạo hồ bột đường, mặt khác, tránh cho nguyên liệu lạnh vμo nồi, rửa n−ớc quá nhiều.
d. Tinh thể không hoàn chỉnh thiếu góc cạnh
Sản sinh loại tinh thể nμy ở vùng hòa tan tinh thể. Nếu trong thời gian ngắn chỉ có một bộ phận tinh thể bị hòa tan vμ cũng ở vùng hòa tan tinh thể cũng có phần góc cạnh, tinh thể đ−ờng bị hòa tan tạo thμnh khuyết tật. Ngoμi ra, còn do nguyên nhân cơ
học VD: gầu múc, vít tải. Mặt khác, có thể do tĩnh áp lμm cho nhiệt độ sôi ở đáy nồi tăng cao, độ hòa tan tăng tạo vùng hòa tan tinh thể dẫn đến tinh thể có góc cạnh không hoμn chỉnh. Theo sự nghiên cứu chiều cao đ−ờng non trong nồi vμ tình hình kết tinh có liên quan với nhau. Mặt khác, vμo liệu không kịp thời hỗn hợp đều cũng tạo thμnh vùng cục bộ hòa tan tinh thể.
Loại tinh thể trên tồn tại không chỉ ảnh h−ởng tới kết tinh đ−ờng mμ lμm chậm tốc độ kết tinh ảnh hưởng tới độ óng ánh của sản phẩm, do đó cần tăng cường đối lưu tuần hoμn, để đề phòng loại tinh thể trên sinh ra.
2. Tuần hoàn không tốt
Tuần hoμn rất quan trọng vì nó có tác dụng bμo mòn chiều dμy xung quanh tinh thể.
Lμm cho độ quá bão hòa đồng đều Lμm giảm độ dμy lớp bám ống gia nhiệt
Đối lưu tuần hoμn giúp cho kết tinh nhanh, giảm thời gian nấu vμ đảm bảo chất lượng sản phẩm, do đó, cần tạo mọi điều kiện để đối lưu tuần hoμn tốt, lμ yếu tố rất quan trọng đối với hiệu quả nấu đường.
Nguyên nhân chủ yếu của đối lưu tuần hoμn không tốt như sau:
- Nguồn hơi gia nhiệt không đủ
- Hệ thống thoát nước ngưng tụ ở buồng đốt bị trở ngại, mặt khác, nước ngưng tụ chiếm một phần ống truyền nhiệt lμm giảm diện tích truyền nhiệt, do đó l−ợng nhiệt truyền giảm. Đặc biệt, lúc đ−ờng non ở thể tích cao cμng bộc lộ l−ợng nhiệt truyền không đủ dẫn đến đường non ở trạng thái đối lưu tuần hoμn không tốt. ở trường hợp đó phòng đốt có hiện t−ợng thủy kích.
- Khí không ng−ng thoát không tốt chiếm một thể tích nhất định ở phòng đốt lμm giảm l−ợng hơi vμo vμ do đó lμm trở ngại quá trình trao đổi nhiệt.
- Chân không đột nhiên tăng cao hoặc biến động cũng ảnh hưởng đến truyền nhiệt hoặc lμm cho nhiệt độ trong nồi nấu không ổn định cũng ảnh hưởng tới đối lưu tuần hoμn đường non. Nếu độ chân không dao động nhiều sẽ dẫn đến hiện tượng chạy
®−êng.
- Tính nhớt của nguyên liệu cũng ảnh hưởng tới đối lưu.
- Đường non nấu quá đặc lμm cho mật độ tinh thể quá lớn dẫn đến tính linh
động của đường non giảm nhiều do đó đối lưu khó khăn
- Hiệu suất kết tinh đường non quá lớn cũng ảnh hưởng đến đối lưu tuần hoμn - Đặc tính kết cấu của nồi nấu cũng lμ nguyên nhân quan trọng ảnh hưởng đến
đối lưu.
Tóm lại:
Nguyên nhân tuần hoμn không tốt có nhiều, có nguyên nhân thuộc về thiết bị, có nguyên nhân thuộc về thao tác nh−ng lấy nguyên nhân đề phòng lμm chính, cố gắng
đảm bảo đối lưu tuần hoμn tốt. Nếu vừa xuất hiện đối lưu tuần hoμn không tốt, kịp thời phân tích nguyên nhân vμ tìm biện pháp xử lý, nếu thuộc về hiệu năng truyền nhiệt kém thì cải tiến hiệu năng truyền nhiệt, nếu trở ngại về thiết bị dựa vμo tình hình cụ thể
để điều chỉnh sửa chữa nhằm khôi phục lại trạng thái bình thường.
Nếu độ nhớt quá lớn hoặc nồng độ quá cao tạo thμnh những kết tủa, có thể cho vμo một ít lượng hơi hoặc nấu nước thích hợp để giúp cho việc đối lưu trở lại bình th−êng.
Ch−ơng III. Cân bằng vật chất nấu đ−ờng vμ tính toán
Cân bằng vật chất nấu đ−ờng tức tổng l−ợng vật chất vμo bằng tổng l−ợng vật chất ra. Cân bằng vật chất ở công đoạn nấu đ−ờng tức l−ợng chất khô mật chè vμo bằng tổng hợp l−ợng vật chất của sản phẩm mật cuối vμ tổn thất. Do quá trình chế biến
đường lμ quá trình có tính liên tục. Nguyên liệu vμo vμ ra thường xuyên thay đổi. Nếu không nắm đ−ợc quan hệ cân bằng thì sẽ xảy ra hai hiện t−ợng không bình th−ờng:
- Một loại vật chất vμo quá nhiều vμ ra quá ít - Ng−ợc lại, ra nhiều vμo ít.
Cả hai trường hợp đều ảnh hưởng đến thời gian lưu quá dμi, tăng tổn thất chuyển hóa vμ mμu sắc, giảm năng suất, tăng nấu n−ớc không cần thiết hoặc giai đoạn cuối nấu đường tăng nhanh cho nguyên liệu vμo v.v... Dẫn đến tăng lượng hơi tiêu hao, hiệu suất lợi dụng thiết bị vμ chất l−ợng sản phẩm giảm.
Để tránh các hiện t−ợng trên ngoμi thiết bị vμ thao tác, việc nâng cao trình độ quản lý nấu đ−ờng, cần lμm tốt hai mặt sau đây:
- Lập các chế độ nấu đường theo từng thời gian hợp lý - Vẽ biểu đồ cân bằng vật chất tương ứng.
Đó lμ phương tiện để quản lý tốt cân bằng vật chất hệ thống nấu đường.