BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG……………

Lịch sử ngành mía
đường

- 1 -
BÀI MỞ ĐẦU

I. Sự phát triển công nghiệp đường mía trên thế giới
Ấn độ là nước đầu tiên trên thế giới biết sản xuất đường từ mía. Vào khoảng
năm 398 người Ấn Độ và Trung Quốc đã biết chế biến mật đường thành tinh thể.
Từ đó, kỹ thuật sản xuất đường phát triển sang Ba Tư, Ý, Bồ Đào Nha, đồng thời
đưa việc tinh luyện đường thành một ngành công nghệ mới.
Lúc đầu công nghiệp đường còn rất thô sơ, người ta ép mía bằng 2 trục gổ đứng,
lấy sức kéo từ trâu bò, lắng trong bằng vôi, cô đặc ở chảo và kết tinh tự nhiên.

(2.000 tấn mía/ngày), Lam Sơn (1.500 tấn mía/ngày)
- 2 -
Với các nhà máy đường hiện đại và các cơ sở sản xuất đường thủ công, kết hợp
với sự phát triển nhanh chóng của kỹ thuật sản xuất đường, chắc chắn trong thời
gian tới nước ta sẽ có một nền công nghiệp đường tiên tiến nhằm đáp ứng nhu cầu
về lượng đường sử dụng cho nhân dân và góp phần xây dựng cho sự phát triển
kinh tế nước ta.
- VN 65 – 53: năng suất 45 – 80 tấn/ ha
2. Nguyên liệu mía
2.1. Hình thái cây mía
a. Rễ mía
Thuộc loại rễ chùm, có tác dụng giữ cho mía đứng, hút nước và các chất dinh
dưỡng từ đất để nuôi cây mía.
- 4 -
b. Thân mía
Có hình trụ đứng hoặc hơi cong, tuỳ theo giống mà thân mía có màu sắc khác
nhau như: vàng nhạt, màu tím đậm…
Vỏ mía có một lớp phấn trắng bao bọc
Thân mía chia làm nhiều dóng, mỗi dóng mía dài khoảng 0,05-0,304 m (tuỳ
theo giống mía và thời kỳ sinh trưởng)
Giữa 2 dóng mía là đốt mía, đốt mía bao gồm đai sinh trưởng, đai rễ, đai phấn
mầm, và sẹo lá.
c. Lá mía
Lá mọc từ chân đốt mía (dưới đai rễ) thành hàng so le hoặc theo đường vòng
trên thân cây mía lá có màu xanh (với một số giống cá biệt có thêm màu vàng hoặc
tím), mép lá có hình răng cưa, mặt ngoài có một lớp phấn mỏng và lông bám. Tuỳ
thuộc vào giống mía, lá có chiều dài (0,91 – 1,52 m), chiều rộng (0,01 – 0,30 m).
Lá là trung tâm của quá trình quang hợp, là bộ phận thở và là nơi thoát ẩm của
cây mía.
2.2. Thu hoạch và bảo quản mía
a. Mía chín
Mía được xem là chín khi hàm lượng đường trong thân mía đạt tối đa, và lượng
đường khử còn lại ít nhất.
Các biểu hiện đặc trưng của thời kỳ mía chín:
- Lá chuyển sang màu vàng, độ dày của lá giảm, các lá sít vào nhau, dóng
ngắn dần
- Hàm lượng đường giữa gốc và ngọn xấp xỉ nhau

 San bằng mía: Do đưa xuống băng tải, mía ở trạng thái lộn xộn, không đồng
đều, do dó cần phải san bằng lớp mía trên băng tải, đảm bảo độ đồng đều của lớp
mía, tăng mật độ mía.
 Băm mía: Mía được băm thành từng mảnh nhỏ nhằm phá vỡ lớp vỏ cứng
của cây mía làm tế bào mía lộ ra, đồng thời san mía thành lớp ổn định trên băng tải
và nâng cao mật độ mía trên băng tải. Nhờ vậy:
- Nâng cao năng suất ép
- Nâng cao hiệu suất ép mía
 Đánh tơi: Sau khi qua máy băm, lượng mía chưa được băm nhỏ còn nhiều
nên chúng cần phải qua máy đánh tơi để phá vỡ hơn nữa tổ chức tế bào của cây
mía, và làm tăng mật độ mía đưa vào máy ép. Nếu dùng máy đánh tơi, hiệu suất ép
có thể tăng khoảng 1%.
b. Ép giập
Ép giập vừa có tác dụng lấy nước mía ra từ cây mía (khoảng 60 – 70%), vừa
làm cho mía giập vụn hơn. Đồng thời thu nhỏ thể tích lớp mía, cung cấp mía đều
đặn cho các máy ép sau, tạo điều kiện cho các máy ép sau làm việc ổn định, làm
tăng năng suất, hiệu suất ép và giảm bớt công suất tiêu hao.
c. Ép kiệt
Mục đích chủ yếu của giai đoạn này là lấy đến mức tối đa lượng nước mía có
trong cây mía.

- 6 -
1.2. Phương pháp lấy nước mía (gồm 2 phương pháp)
a. Phương pháp ép khô
Đây là phương pháp ép lấy nước mía mà không sử dụng nước thẩm thấu, chỉ
dùng áp lực làm vở tế bào để lấy nước mía, do đó hiệu suất lấy đường thấp
(khoảng 92 – 95%) và một lượng nhỏ đường còn nằm trong tế bào không thể lấy ra
được.
Nước mía lấy được (do không bị pha loãng) nên thuận lợi cho quá trình bốc hơi,
tiết kiệm được năng lượng bốc hơi.

bã
nước
nước
nước
mía
Sơ đồ phương pháp ép thẩm thấu đơn
- 7 -
máy ép thứ 2, nước mía loãng ép ra từ máy ép thứ 3 được bơm trở lại làm nước
thẩm thấu cho bã ra ở máy ép thứ nhất. Nước mía lấy ra từ máy 1 và máy 2 được
tập trung lại thành nước mía hỗn hợp.

 Phương pháp ép thẩm thấu kết hợp
Áp dụng ở các nhà máy có từ 5 máy ép trở lên, và nâng công suất ép.
1.3. Hiệu suất và năng suất ép mía
a. Hiệu suất ép
Là số liệu quan trong để đánh giá khả năng làm việc của phân xưởng ép, nó
đánh giá hiệu quả thu hồi đường từ mía khi qua dàn ép. Hiện nay hiệu suất ép ở các
nhà máy thường đạt từ 92 – 97%.
Công thức tính hiệu suất ép
Lượng đường trong nước mía hỗn hợp
E = x 100 ,(%)
Lượng đường có trong mía
Hoặc
Lượng đường trong nước mía hỗn hợp x Pol nước mía hỗn hợp
E = x 100 ,(%)
Lượng đường có trong mía
Vì hàm lượng chất xơ trong mía ảnh hưởng lớn đến hiệu suất ép, do đó để đánh
giá hiệu suất ép ở các nhà máy khác nhau Hiệp hội mía đường quốc tế quy định
mía
nước

- Tốc độ quay của trục ép: Có ảnh hưởng tương đối rõ đến hiệu suất ép. Thật
vậy, với chiều dày lớp mía nhất định nếu ta tăng tốc độ quay của trục ép thì hiệu
suất ép sẽ giảm. Tuy nhiên sự thay đổi này là rất nhỏ nếu ta sử dụng tốc độ trục
quay dưới 5 vòng/phút.
- Áp lực trục đỉnh: Khi áp lực trục đỉnh tăng, khả năng lấy nước mía tăng.
- Thẩm thấu: Có tác dụng lớn đến hiệu suất ép, nếu lượng nước thẩm thấu
tăng thì hiệu suất ép tăng.
b. Năng suất ép
Là số tấn mía được ép trong một đơn vị thời gian với hiệu suất ép nhất định.
Công thức tính năng suất ép:
f
DnLKdF
C

60


Trong đó :
C: Năng suất ép ,(tấn/giờ)
D: Đường kính trục ép ,(m)
n: Tốc độ quay trục ép
,(vòng/phút)
L: Chiều dài trục ép ,(m)
K: Độ dài miệng ép ,(m)
d: Trọng lượng riêng của bã
,(tấn/m
3
)
F: Phần xơ trong bã ,(%)
f: Phần xơ trong mía ,(%)

Có 2 phương pháp khuếch tán mía chủ yếu
2.1. Khuếch tán mía
Sau khi xử lí, toàn bộ lượng mía đi vào thiết bị khuếch tán

- 10 -
2.2. Khuếch tán bã mía
Sau khi xử lí, mía được đưa qua máy ép để lấy khoảng 65 – 70% đường trong
mía, phần bã còn lại (chứa khoảng 30 – 35% đường) đi vào thiết bị khuếch tán, vì
vậy quá trình khuếch tán được rút ngắn. Khuếch tán bã được dùng phổ biến trong
các nhà máy đường.

3. So sánh phương pháp ép và phương pháp khuyếch tán

Phương pháp ép
Phương pháp khuếch tán
- Hiệu suất trích li 92%
- Tổng hiệu suất thu hồi 80%
- Tiêu hao năng lượng nhiều
- Vốn đầu tư cao

- Nhiên liệu dùng trongbốc hơi ít

- Chất không đường trong nước mía hỗn
hợp ít hơn, ít tổn thất đường trong mật
cuối thấp.
- Hiệu suất trích li 97%
- Tổng hiệu suất thu hồi 82%
- Tiêu hao năng lượng ít
- Vốn đầu tư thấp (tiết kiệm khoảng
30% so với phương ép)

ra những tác hại chủ yếu sau:
- Chuyển hoá và làm mất đường trong nước mía đồng thời sinh ra các tạp
chất khác.
- Sinh ra các khối nhầy, dẻo gây mất cân bằng trong sản xuất như: nghẹt
đường ống, van… làm tăng độ nhớt của dung dịch gây khó khăn cho công đoạn
nấu đường và kết tinh.
Các vi sinh vật thường gặp trong nước mía là
- Leuconostoc: là loại sản sinh các khối nhầy bẩn
- Bacillus subtilis, Bacillus cereus, Bacillus mesentericus,…: tạo ra những
bào tử hiếu khí
- Micrococcus: loại không sinh bào tử hiếu khí
- Ngoài ra có khoảng 26 loại nấm men khác nhau, trong đó chủ yếu là loại
Saccharomyces
Để hạn chế những tác hại của vi sinh vật gây ra trong công đoạn lấy nước mía
ta cần vệ sinh thường xuyên máy ép, băng chuyền, máng chứa…Thông thường sau
mỗi kỳ ngừng máy phải vệ sinh sạch sẽ các thiết bị, có thể dùng nước vôi loãng
phun quét các bề mặt thiết bị tiếp xúc với mía, nhưng phải rửa sạch vôi trước khi
cho máy làm việc trở lại.

- NH
3

- Xantin
Chất béo và sáp
- Pectin
- Axit tự do
- Axit kết hợp
Chất vô cơ
- SiO
2

- K
2
O
- Na
2
O
- CaO
- MgO
- Fe
2
O
3

- P
2
O
5


0.01
0.02
0.01
vết
0.07
0.02
vết
74.5
- 13 -
2. Mục đích của công đoạn làm sạch nước mía
Nước mía hỗn hợp có một lượng lớn chất không đường, đa số những chất này
gây ảnh hưởng không tốt cho quá trình sản xuất. Vì vậy mục đích chủ yếu của việc
làm sạch nước mía là:
- Loại tối đa chất không đường ra khỏi hỗn hợp, đặc biệt là các chất có hoạt
tính bề mặt và các chất keo.
- Trung hoà nước mía hỗn hợp
- Loại những chất rắn lơ lửng trong nước mía.
II. Các phương pháp làm sạch nước mía
1. Phương pháp vôi
Đây là phương pháp đơn giản nhất, được con người áp dụng từ rất lâu. Nước
mía chỉ được làm sạch dưới tác dụng của nhiệt và vôi, thu được sản phẩm đường
thô. Phương pháp vôi sử dụng để sản xuất mật trầm, đường cát vàng…Có thể chia
thành 3 dạng sau
1.1. Phương pháp cho vôi vào nước mía lạnh
Trước hết nước mía được lọc bằng lưới lọc để loại các vụn mía, cân và bơm đến
thùng trung hoà, sau đó cho vôi vào (khoảng 0.5 – 0.9 kg vôi/tấn mía). Khuấy đều
nước mía, rồi đun nóng đến nhiệt độ 105
o
C trước khi cho vào thiết bị lắng, sản
phẩm lắng thu được là nước lắng trong và nước bùn. Đem lọc nước bùn thu được

o
C), tiếp tục cho vôi vào đến pH = 7,6, rồi lại đun sôi tiếp tục (t = 105 –
110
o
C)…
Được thể hiện qua sơ đồ: Hỗn hợp nước mía
Lưới lọc
Gia nhiệt
(t = 105
o
C)
Trung hoà
(pH = 7,2 – 7,5)
Thùng lắng
Nước bùn

vôi vào nước mía lạnh, rút ngắn thời gian lắng, độ tinh khiết nước mía tăng, hiệu
suất làm sạch tốt.
2. Phương pháp sunfit hoá
Còn gọi là phương pháp SO
2
, vì ta sử dụng lưu huỳnh dưới dạnh khí SO
2
để
làm sạch nước mía. Có thể chia làm 3 loại:
2.1. Phương pháp sunfit hoá axit (thông SO
2
vào nước mía đến pH axit)
Dùng phổ biến trong sản suất đường kính trắng

2.2. Phương pháp sunfit hoá kiềm nhẹ (Chỉ xông SO
2
vào nước mía, không
thông SO
2
vào mật chè và sản phẩm đường thô)
Dùng để sản xuất đường thô, nếu so với phương pháp vôi thì hiệu quả loại chất
không đường tốt hơn, tuy nhiên thiết bị phức tạp và tiêu hao nhiều hoá chất nên
hiện nay ít phổ biến.
Gia nhiệt 1
(t = 60 – 65
o
C)
Gia vôi
(pH = 6,4–6,6)
Hỗn hợp nước mía

Cô đặc
Xông SO
2
(lần 2)
(pH = 6,2 – 6,4)
Mật chè
SO
2

- 16 -

2.3. Phương pháp sunfit hoá kiềm mạnh
Đặc điểm của phương pháp này là dùng 2 điểm pH (pH trung tính và pH kiềm
mạnh), do đó có thể loại được P
2
O
5
, SiO
2
, Al
2
O
3
, FeO
3
, MgO Nhưng điều kiện
công nghệ của phương pháp này còn chưa ổn định.

2
xông vào nước mía để loại các chất không
đường, có thể chia làm 3 dạng
3.1. Phương pháp xông CO
2
một lần
Đặc điểm của phương pháp là cho toàn bộ sữa vôi vào nước mía một lần và
thông CO
2
một lần đến độ kiềm thích hợp. Do đó nước mía chỉ qua một điểm đẳng
điện, nên loại chất không đường ít. Ngoài ra, vì thông CO
2
sau khi cho vôi nên tạo
phức đường vôi ảnh hưởng đến hiệu suất hấp thụ CO
2
và tạo nhiều bọt.

Nước mía hỗn hợp
Gia vôi sơ bộ
(pH=6,4 – 6,6)


2

- 18 -
3.2. Phương pháp xông CO
2
thông thường
Hay còn gọi là phương pháp xông CO
2
hai lần, xông SO
2
hai lần, được sử dụng
trong sản xuất đường kính trắng chất lượng cao. Sơ đồ công nghệ như sau:
Nước mía hỗn hợp
Gia vôi sơ bộ
(pH=6,4 – 6,6)

Ca(OH)
2

Gia nhiệt (lần 1)
(t = 50 – 55
o
C)
Xông CO
2
(lần 1)
(pH =10,5 – 11,3)

2

Bốc hơi
n
o
CK
= 55 – 60
o
Bx
Xông SO
2
(lần 2)
(pH =6,2 – 6,4)
Lọc kiểm tra

Mật chè

Bùn

SO
2

Mật chè thô
Gia nhiệt (lần 4)
(t = 100 – 115
o
C)
Gia nhiệt (lần 2)
(t = 70 – 75
o

(pH = 7,2 – 7,9)
Ca(OH)
2

Bốc hơi
n
o
CK
= 35 – 40
o
Bx
Xông CO
2
(lần 1)
(pH =10,5 – 11,0)
Lọc (lần 1)

Xông CO
2
(lần 2)
(pH =7,8 – 8,5)
Gia nhiệt (lần 2)
(t = 75 – 80
o
C)
Lọc (lần 2)

Xông SO
2
(lần 1)


SO
2

SO
2

- 20 -
4. So sánh các phương pháp làm sạch nước mía Phương pháp vôi
Phương pháp
sunfit hoá
Phương pháp
cacbonat hoá
Ưu
điểm
- Vốn đầu tư ít
- Thiết bị, quy trình
công nghệ, quản lí điều
hành đơn giản
- Vốn đầu tư ít
- Thiết bị, quy trình
công nghệ, quản lí điều
hành đơn giản
- Sản xuất ra sản phẩm
đường kính trắng
- Hiệu suất thu
hồi cao

sự chênh lệch độ lớn của 2 lực, hay nói cách khác tốc độ lắng phụ thuộc vào chênh
lệch về trọng lượng giữa chất rắn (cặn) và trọng lượng chất lỏng (nước mía).
5.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lắng
- Khối lượng riêng của các hạt lắng
- Nhiệt độ
- pH
- 21 -
6. Lọc
Là quá trình phân riêng hỗn hợp khó lăng không đồng nhất qua lớp lọc.
6.1. Mục đích lọc nước mía
Tận dụng phần nước đường còn lại trong bùn lắng, và loại kết tủa (bùn)
6.2. Nguyên lí
Dùng lớp lọc có nhiều lỗ để dung dịch có thể chui qua các lỗ nhỏ, bã được giữ
lại trên lớp lọc, dung dịch chui qua lớp lọc dưới áp suất dư so với áp suất bên dưới
vật ngăn.
6.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lọc
- Chất kết tủa
- Áp lực lọc hoặc độ chân không
- Độ dính và nhiệt độ lớp bùn
- Nước mía lưu lại trong nồi với thời gian ngắn nhất
- Đơn giản, diện tích đốt dễ làm sạch và dễ thay đổi
- Thao tác khống chế đơn giản, tự động hóa dễ dàng
b. Thiết bị cô đặc ống chùm thẳng đứng
Đây là thiết bị dùng phổ biến trong các nhà máy đường. Diện tích đốt gồm
những ống truyền nhiệt thẳng đứng, hơi đốt đi vào bộ phân dưới gọi là buồn đốt.
Nước mía đi trong ống truyền nhiệt, còn hơi đi ngoài ống, khi cấp nhiệt hơi ngưng
tụ thành nước và chúng được tháo ra ở đáy phòng đốt. Ở giữa buồn đốt là ống tuần
hoàn (đường kính khoảng 250 – 500mm). Do sự chênh lệch nhiệt độ giữa ống tuần
hoàn và ống truyền nhiệt tạo nên sự đối lưu nhiệt trong thiết bị cô đặc.
Thiết bị làm việc liên tục, nước mía trong không ngừng chảy vào và mật chè
không ngừng chảy ra khỏi thiết bị cô đặc. Hơi thứ sau khi đi qua bộ phận thu hồi
đường, theo ống dẫn đi cung cấp cho bộ phận khác, còn nước đường thu hồi thì
chảy trở về thiết bị.
Trên thân nồi cô đặc có lắp kính quan sát để nhận biết mức dung dịch, ngoài ra
thiết bị còn gắn nhiệt kế, áp kế
c. Thiết bị cô đặc tuần hoàn đơn
Có cấu tạo tương tự như thiết bị cô đặc ống chùm thẳng đứng, tuy nhiên ống
truyền nhiệt dài hơn dài hơn. Phía trong ống tuần hoàn có lắp chiếc phễu hình
thang để tạo điều kiện cho phần lớn dung dịch chỉ đi qua ống tuyền nhiệt một lần.
Khi có một phần dung dịch đường không thoát ra kịp vào hiệu sau thì giữa ống
tuần hoàn và ống tháo dung dịch có khoảng trống để dung dịch đường trở lại theo
ống tuần hoàn. Ưu điểm của thiết bị là dung dịch tuần hoàn có nồng độ thấp, nên
tăng hệ số truyền nhiệt.
- 23 -
2. Phương pháp bốc hơi hệ cô đặc
a. Phân loại phương án bốc hơi
- Phương pháp bốc hơi chân không: Hệ cô đặc làm việc trong điều kiện chân
không
+ Ưu điểm: Nhiệt độ sôi của dung dịch đường thấp nên tránh được hiện

c. Nguyên tắc chọn phương án bốc hơi
- Thỏa mãn yêu cầu công nghệ
- Sử dụng hợp lý lượng hơi
- 24 -
- Vốn đầu tư thiết bị
- Điều kiện thao tác
3. Thao tác khống chế quá trình cô đặc
a. Kiểm soát độ chân không và áp suất hơi
Nhiệt độ và áp suất hiệu cô đặc có liên quan mật thiết đến nhiệt độ sôi của dung
dịch trong hiệu đó. Độ chân không càng cao, điểm sôi càng thấp, áp suất hơi càng
lớn, dung dịch sôi càng mạnh. Thông thường độ chân không hiệu cô đặc cuối của
hệ cô đặc có 4 – 5 hiệu khoảng 580 – 600mmHg. Nếu độ chân không cao hơn nữa,
độ nhớt lớn ảnh hưởng đến đối lưu và truyền nhiệt.
Trong trường hợp áp suất hơi của hiệu 1 thấp thì độ chân không của các hiệu
tăng cao và ảnh hưởng đến năng suất bốc hơi. Để giải quyết vấn đề đó cần mở to
van hơi hiệu 1 và điều chỉnh van hơi ở phòng đốt của các hiệu sau, kết hợp với
đóng nhỏ van nạp liệu đến khi trở lại trạng thái bình thường. Nếu xãy ra trường
hợp ngược lại, thu nhỏ van hơi hiệu 1 (giảm nguồn nhiệt), mở to van chân không,
ống thoát ngưng tụ và van nạp liệu.
b. Kiểm soát chiều cao dung dịch
Để tránh hiện tượng “chạy” đường cần khống chế tốt tốc độ bốc hơi và chiều
cao dung dịch. Lúc hiệu số nhiệt độ có ích lớn, tốc độ bốc hơi tăng, cần duy trì ổn
định chiều cao dung dịch, nếu chiều cao dung dịch lớn, cần mở to van để dung dịch
chảy ra một phần. Trường hợp độ chân không hai hiệu liền nhau chênh lệch không
nhiều, dung dịch không thể từ hiệu trước chảy ra hiệu sau, cần mở to van dung
dịch ra, nếu không có kết quả thì điều chỉnh độ chân không hiệu đó nhỏ lại và tăng
độ chân không hiệu sau.
c. Kiểm soát lượng hút hơi thứ
Trong điều kiện kỹ thuật nhất định, lượng hơi thứ hút cần ổn định. Nếu lượng
hơi hút dùng luôn thay đổi sẽ dẫn đến thay đổi hiệu số nhiệt độ có ích giữa các