Производство на захар от захарно цвекло: описание на технологията

Производството на захар е прерогатив на големите растения. В края на краищата технологията е доста сложна. Суровините се обработват на линии с непрекъснат поток. По правило съоръженията за производство на захар се намират в непосредствена близост до места за отглеждане на захарно цвекло.

Описание на продукта

Захарта е всъщност чист въглехидрат (захароза), сладък и приятен вкус. Добре се абсорбира и осигурява нормално функциониране на тялото (зрителната острота и слуха, важно хранително вещество за мозъчните клетки, участва в образуването на мазнини). Злоупотребата с продукта води до развитие на заболявания (кариес, наднормено тегло и др.).

Суровини за производство

Традиционно у нас този продукт е произведен от захарно цвекло. Производството на захар изисква големи количества суровини.

Цвекло е представител на семейството на Марев. Расте в продължение на две години, културата е устойчива на суша. През първата година корена расте, а през втората година се развива стъблото, се появяват цветя и семена. Масата на кореновата култура е 200-500 g. Масовата част на твърдата тъкан е 75%. Останалата част е захар и други органични съединения.

Отглеждането на цвекло става в продължение на 50 дни. В същото време растенията работят средно по 150 дни в годината. За да се осигурят суровините на предприятието за производството на захар, цвеклото се съхранява в така наречените kagata (големи купчини).

Технология на съхранение на захарно цвекло

Цвеклото се подрежда на слоеве в предварително подготвени площи. Ако технологията на съхранение е нарушена, цвеклото ще покълне и ще изгние. В края на краищата, кореноплодни са живи организми. Характеризирането на кълняемостта е индексът на съотношението на кълновете към масата на целия плод. При условия на висока температура и висока влажност, цвеклото започва да покълва още на петия ден на съхранение. В този случай, цвеклото, което се намира в горната част на kagate, расте най-интензивно. Това е изключително негативно явление, което води до намаляване на ефективността на производството на захар. За да се сведат до минимум загубите от кълняемостта, върховете на плодовете се отрязват по време на събирането, а реколтата в въглищата се обработва със специален разтвор.

Важно е да съхранявате внимателно плодовете в кагатите, като се стараете да не ги повредите. В края на краищата, увредените области на плода са слабо място, което е засегнато преди всичко, а после и здрава тъкан.

Развитието на бактериите е значително повлияно от нивото на температура и влажност. Ако препоръчителното въздушно съдържание се поддържа и температурата е 1-2 ° C, процесите на разпад се забавят (понякога те не се развиват).

Цвеклото, което идва за съхранение, е изключително замърсено (земя, трева). Мръсотията влошава циркулацията на въздуха в кагатите, предизвиква процеси на гниене.

Ето защо се препоръчва да се измие цвеклото и да се съхранява в неговата форма. През последните години се използват широко използвани специални устройства, които издухват плевели, слама и мръсотия.

Добив на цвекло

Една от най-важните задачи е да се увеличи добивът на захарно цвекло. Това зависи от много фактори. Производството на захар зависи пряко от обема на прибиране на реколтата, както и от технологичното качество на суровините.

На първо място, технологичните качества на култивираните цвекло зависят от използваните семена. Съвременните технологии ви позволяват да контролирате биологичните и други характеристики. Контролът на качеството на семената може значително да увеличи добива от един хектар площ.

Също така е важно да се култивира цвекло. Значително нарастване на добива на култури се наблюдава при така наречения метод за култивиране на гребен (добивите нарастват от 15 до 45% в зависимост от климатичните особености на региона). Същността на метода е следната. През есента специални машини се изсипват в гребени, поради което земята активно абсорбира и натрупва влага. Следователно през пролетта земята се развива доста бързо, създавайки благоприятни условия за засяване, растеж и развитие на плодовете. В допълнение, цвекло е много по-лесно да се събере: гъстотата на почвата на хребетите е сравнително малка.

Любопитно е, че тази технология беше предложена от съветския учен Глуховски през далечната 20-те години на миналия век. И сравнително наскоро методът е въведен в развитите страни.

Въпреки голямата ефективност, тази технология не намери широко приложение. Причината за това е липсата и високата цена на специалното оборудване. Производството на захар от цвекло следователно има перспективи за развитие и достигане на ново технологично ниво.

Прибирането на цвекло трябва да се извършва преди началото на студа. Доставките до предприятията на изкопаното цвекло могат да се извършват по ред или по метода на преливане. За да се намали загубата на захароза по време на дългосрочно съхранение на базата за претоварване, плодовете се покриват със слама.

Производствен процес

Средната захарна фабрика в Русия е в състояние да преработи няколко хиляди тона суровини (захарно цвекло). Впечатляващо, нали?

В основата на производството са комплексните химични процеси и реакции. Същността се свежда до следното. За да се получат захарни кристали, е необходимо да се извлече захароза от суровини. След това захарта се отделя от ненужните вещества и се получава продукт, готов за употреба (бели кристали).

Технологията на производство на захар се състои от следните операции:

• почистване от мръсотия (измиване);
• получаване на чипове (шлайфане, смилане);
• екстракция на захароза;
• филтриране на сок;
• кондензация (изпаряване на влага);
• масово кипене (сироп);
• отделяне на меласа от захар;
• сушене на захар.

Измиване на захарно цвекло

Когато суровините пристигат в захарна фабрика, тя влиза в един вид бункер. Той може да бъде разположен както под земята, така и отвън. С мощна, насочена струя вода, захарното цвекло се измива от бункера. Кореновите култури попадат на конвейера, при движение на който има предварително почистване на суровини от всякакъв вид отпадъци (слама, трева и др.).

Смилане на кореноплодни растения

Производството на захар от цвекло е невъзможно без нейното смилане. В случая идват т. Нар. Изрезки. На изхода се получават тънки ивици захарно цвекло. В технологията на производство на захар, методът на рязане на парчета е много важен: колкото по-голяма е площта, толкова по-ефективно е отделянето на захарозата.

Екстракция на захароза

На конвейера, парчетата от цвекло се поставят в дифузионни апарати с винт. Захарта се отделя от чипа с топла вода. Пръчките се поемат по шнека и топла вода тече, за да го покрие, което извлича захар. В допълнение към самата захар, водата носи и други разтворими вещества. Процесът е доста ефективен: при производството на пулпа (т.нар. Отрязъци от цвекло) съдържа само 0.2-0.24% захар по маса. Водата, наситена със захари и други органични вещества, става мътна и силно пенеща. Тази течност се нарича също дифузионен сок. Най-пълната обработка е възможна само когато суровината се нагрява до 60 градуса. При тази температура белтъците се сгъват и не се отделят от цвекло. Производството на захар не свършва там.

Пречистване на дифузионния сок

От течността е необходимо да се отстранят най-малките суспендирани частици от цвекло и разтворени органични вещества. Технологично до 40% от страничните продукти могат да бъдат премахнати. Всичко, което остава, се натрупва в меласа и се отстранява само на последния етап от производството.

Сокът се нагрява до 90 ° С. След това се обработва с вар. В резултат на това протеини и други вещества, които са в сока, се утаяват. Тази операция се извършва на специално оборудване за 8-10 минути.

Сега трябва да премахнете вар. Този процес се нарича насищане. Същността се състои в следното: сок се насища с въглероден диоксид, който реагира с вар за да се образува калциев карбонат, който се утаява, като по този начин усвояването на различни замърсители. Прозрачността на сока се увеличава, става все по-лека.

Сокът се филтрира, нагрява се до температура 100 ° С и отново се подлага на карбонизация. На този етап се извършва по-дълбоко почистване на примесите, след което сокът отново се изпраща за филтриране.

Сокът трябва да бъде обезцветен и втечнен (не толкова вискозен). За тази цел се преминава през него серен диоксид. В сока се образува сярна киселина - много силен редуциращ агент. Реакцията с вода води до образуването на определено количество сярна киселина с отделяне на водород, което на свой ред освежава сока.

След грубо и чисто насищане продукцията дава 91-93% от първоначалния обем на качеството, избеленият сок. Процентът на захарозата в получения обем сок е 13-14%.

Изпаряване на влагата

Произвежда се на два етапа със специално оборудване. За производството на захар в първия етап е важно да се получи гъст сироп със съдържание на твърди частици от 65-70%. Полученият сироп преминава допълнително пречистване и отново се подлага на процедурата на изпаряване, този път в специални вакуумни апарати. Необходимо е да се получи вискозна дебела субстанция със съдържание на захароза от 92-93%.

Ако изпаряването на водата продължава, разтворът става пренаситен, появяват се кристализационни центрове и растящите захарни кристали. Получената маса се нарича маскекет.

Точката на кипене на получената маса е 120 ° С при нормални условия. Но по-нататъшното кипене се извършва във вакуум (за да се предотврати карамелизация). При условия, близки до вакуума, температурата на кипене е много по-ниска - 80 ° C. Тази маса на етапа на изпаряване във вакуумната апаратура е "легирана" с прахообразна захар. Това, което стимулира растежа на кристалите.

Разделяне на захар от меласа

Захарната маса се доставя на центрофуги. Там кристалите се отделят от меласа. Течността, която се получава след отделянето на кристалите на захарта, е зелена меласа.

На решетката на барабана на центрофугата се задържат захарни кристали, които се подлагат на обработка с гореща вода и се парят за избелване. В този случай се формира така нареченият бял мелак. Това е решение на захар и остатъците от зелена меласа във водата. Бялата меласа се рециклира във вакуумни машини (за да се намалят загубите, да се увеличи ефективността на производството).

Зелената меласа идва да заври в друго устройство. В резултат на това се получава така наречената втора вафла, от която вече се получава жълта захар. Разтваря се в сока след първото почистване.

Сушене на захар

Цикълът на производството на захар все още не е завършен. Съдържанието на центрофугата се екстрахира и се изпразва до сухо. След центрофугата съдържанието на захар е около 0,5% и температурата е 70 ° С. В сушилня, продуктът изсъхва до съдържание на влага от 0,1% (това се дължи до голяма степен на остатъчната температура след центрофугите).

отпадъци

Основните отпадъци от производството на захар от захарно цвекло - целулоза (така наречените коренови стърготини), фуражен сироп, филтърно пресована кал.

Пулпът е до 90% от теглото на суровината. Подхранва добра храна за добитъка. Транспортирането на дълги разстояния за прибиране на реколтата е нерентабилно (поради голямата влажност тя е много тежка). По тази причина той се закупува и използва от земеделски производители, намиращи се в близост до предприятия за производство на захар. За да се предотврати развалянето на пулпа, тя се преработва за силаж.

В някои заводи за производство на захар, чипсът се пресова (в същото време се отстранява до 50% влага) и след това се суши в специални камери. В резултат на тази обработка, масата на пулпа, готова за употреба както е предвидено, и за транспортиране на големи разстояния, не е повече от 10% от първоначалната маса.

Меласа - фуражна меласа - се получава след обработката на втория масис. Обемът му е 3-5% от масата на суровината. На 50% се състои от захар. Фуражната меласа е важен компонент в производството на етилов алкохол, както и в производството на фуражи за животни. В допълнение, той се използва в производството на мая, при производството на лимонена киселина и дори лекарства.

Обемът на филтър-пресова кал достига 5-6% от масата на необработените суровини. Използва се като тор за селскостопански почви.

Производство на рафинирана захар

Производството на захар, рафинирана захар, по правило е в самите заводи за захар. Такива растения имат специални цехове. Но третите страни, които купуват захар в заводите, също могат да произвеждат рафинирана захар. Благодарение на получаването на рафинираното може да бъде излят и натиснат.

Последователността на технологичните операции при производството на рафинирана захар е следната.

Захарта се разтваря във вода. Гъстият сироп се обработва за отстраняване на различни оцветители. След почистване сиропът се варе във вакуумна камера с първия рафиниран скрап. За да се елиминира жълтостта, ултрамаринът се добавя към вакуумната камера (0,0008% от масата на сиропа, а не повече). Самият процес на варене е подобен на процеса на кипене в производството на захар.

Рафинерите трябва да бъдат почистени. Плътна маса форми (пулп със съдържание на влага от 3%, не повече), който е компресиран. В резултат рафинирането е под формата на преса. За да бъдете рафинирани под формата на глави, то се излива в подходящите форми. В долната част на матрицата има специален отвор, през който изтича остатъците от разтвора. Мокрият рафин се суши с горещ въздух, докато индексът на влагата намалее до 0.3-0.4%. След това остава само да изчакате частите на захарта да се охладят, да се нарязват (ако е необходимо) и да се опаковат.