Producția de zahăr din sfecla de zahăr: descrierea tehnologiei

Producția de zahăr este prerogativa plantelor mari. La urma urmei, tehnologia este destul de complicată. Materiile prime sunt prelucrate pe linii de flux continuu. De regulă, instalațiile de producție a zahărului se află în imediata apropiere a siturilor de cultivare a sfeclei de zahăr.

Descrierea produsului

Zaharul este, de fapt, un carbohidrat pur (zaharoză), un gust dulce și plăcut. Este bine absorbit și asigură funcționarea normală a corpului (acuitatea vizuală și auzul, un nutrient important pentru celulele creierului, ia parte la formarea de grăsimi). Abuzul produsului duce la apariția bolilor (carii, excesul de greutate etc.).

Materii prime pentru productie

În mod tradițional, în țara noastră, acest produs este fabricat din sfecla de zahăr. Producția de zahăr necesită un volum mare de materii prime.

Sfeclă este reprezentantul familiei Marev. Creste timp de doi ani, cultura este rezistenta la seceta. În primul an, rădăcina crește, iar apoi în al doilea an se dezvoltă tulpina, apar flori și semințe. Masa culturii rădăcinii este de 200-500 g. Fracțiunea de masă a țesutului solid este de 75%. Restul este zahăr și alți compuși organici.

Recoltarea sfeclă are loc în decurs de 50 de zile. În același timp, instalațiile funcționează în medie 150 de zile pe an. Pentru a furniza materiile prime ale întreprinderii pentru producția de zahăr, sfecla este depozitată în așa-numitele kagata (grămezi mari).

Tehnologia de stocare a sfeclei de zahăr

Sfecla este stivuită în straturi în zone pregătite în prealabil. În cazul în care tehnologia de stocare este perturbată, sfecla va germina și putrezea. La urma urmei, culturile de rădăcini sunt organisme vii. Caracterizarea germinației este indicele raportului dintre mugurii și masa întregului făt. În condiții de temperatură ridicată și umiditate ridicată, sfecla începe să germineze deja în a cincea zi de depozitare. În acest caz, sfeclă, care se află în partea superioară a kagate, crește cel mai intens. Acesta este un fenomen extrem de negativ, ceea ce duce la o scădere a eficacității producției de zahăr. Pentru a minimiza pierderile cauzate de germinare, vârfurile de fructe sunt tăiate în timpul recoltării, iar cultura din cărbuni este tratată cu o soluție specială.

Este important ca fructele să fie păstrate cu atenție, încercând să nu le deterioreze. La urma urmei, zonele deteriorate ale fătului sunt un loc slab, care este afectat în primul rând și apoi țesuturi sănătoase.

Dezvoltarea bacteriilor este influențată în mod semnificativ de nivelul temperaturii și umidității. Dacă conținutul de aer recomandat este menținut și temperatura este de 1-2 ° C, procesele de decădere încetinesc (uneori nu se dezvoltă).

Sfeclă roșie, care vine pentru depozitare, este extrem de poluată (pământ, iarbă). Mizeria agravează circulația aerului în kagate, provoacă procese de putrezire.

Prin urmare, se recomandă să spălați sfecla și să o păstrați în forma ei de spălare. În ultimii ani, dispozitive speciale au fost utilizate pe scară largă, care suflă buruieni, paie și murdărie.

Randamentul sfeclei

Una dintre cele mai importante sarcini este creșterea randamentului sfeclei de zahăr. Depinde de mulți factori. Producția de zahăr depinde în mod direct de volumul de recoltare, precum și de calitatea tehnologică a materiilor prime.

În primul rând, calitățile tehnologice ale sfeclei cultivate depind de semințele folosite. Tehnologiile moderne vă permit să controlați caracteristicile biologice și alte caracteristici. Controlul calității semințelor poate crește semnificativ producția dintr-un hectar de suprafață.

De asemenea, este important modul de cultivare a sfeclei. O creștere semnificativă a randamentului culturilor se observă prin așa-numita metodă de cultivare a păsărilor (randamentele cresc de la 15 la 45% în funcție de caracteristicile climatice ale regiunii). Esența metodei este după cum urmează. În toamna mașini speciale se toarnă în crestături, datorită cărora pământul absoarbe în mod activ și acumulează umiditate. Prin urmare, în primăvară pământul se maturizează destul de repede, creând condiții favorabile pentru însămânțare, creștere și dezvoltare a fructelor. În plus, sfeclă este mult mai ușor de recoltat: densitatea solului de creastă este relativ mică.

Este curios că această tehnologie a fost propusă de omul de știință sovietic Glukhovski în anii 20 ai secolului trecut. Și relativ recent metoda a fost introdusă în țările avansate.

În pofida eficienței deosebite, această tehnologie nu a găsit o aplicație largă. Motivul pentru aceasta este lipsa și costul ridicat al echipamentului special. Prin urmare, producția de zahăr din sfeclă are perspective de dezvoltare și atinge un nou nivel tehnologic.

Recoltarea sfeclă ar trebui efectuată înainte de apariția înghețului. Livrările către întreprinderile sfeclei excavate pot fi efectuate pe linie liniară sau printr-o metodă de transbordare prin flux. Pentru a reduce pierderile de zaharoză în timpul depozitării pe termen lung la bazele de transbordare, fructele sunt acoperite cu paie.

Procesul de producție

Fabrica medie de zahăr din Rusia este capabilă să proceseze câteva mii de tone de materii prime (sfecla de zahăr). Impresionantă, nu-i așa?

În centrul producției se află procesele și reacțiile chimice complexe. Esența se reduce la următoarele. Pentru a obține cristale de zahăr, este necesar să se extragă sucroza din materii prime. Apoi, zahărul este separat de substanțele inutile și se obține un produs gata de utilizare (cristale albe).

Tehnologia producției de zahăr constă în următoarele operațiuni:

• curățarea de murdărie (spălare);
• obținerea de jetoane (mărunțire, măcinare);
• extracția sucrozei;
• filtrarea sucului;
• condensarea (evaporarea umidității);
• masa fierbinte (sirop);
• separarea melaselor de zahăr;
• uscarea zahărului.

Zahăr din sfeclă de zahăr

Când materiile prime ajung la o fabrică de zahăr, ea intră într-un fel de buncăr. Poate fi localizat atât subteran, cât și în exterior. Cu un jet puternic de apă, sfecla de zahăr este spălată din buncăr. Rădăcinile se prăbușesc pe transportor, în timpul căruia se face o curățare preliminară a materiilor prime din tot felul de resturi (paie, iarbă etc.).

Măcinarea culturilor de rădăcini

Producția de zahăr din sfecla este imposibilă fără măcinare. În cazul în care provin așa-numitele slicers. La ieșire se obțin benzi subțiri de sfeclă de zahăr. Metoda de producere de zahar de tăiere bucăți de tehnologie este foarte important: mai mare suprafața, zaharoza mai eficient separate.

Extracția zahărului

Pe transportor, șpatele de sfecla sunt introduse în aparate de difuzie cu un șurub. Zahărul este separat de chipsuri cu apă caldă. Rândurile sunt alimentate de-a lungul șnecului, iar apa caldă se scurge pentru ao face, ceea ce extrage zahărul. În plus față de zahăr în sine, apa poartă și alte substanțe solubile. Procesul este destul de eficient: la ieșirea pulpei (așa-numitele trese de sfecla) conține doar 0,2-0,24% zahăr în funcție de fracțiunea de masă. Apa, saturată cu zaharuri și alte substanțe organice, devine tulbure și puternic spumă. Acest lichid se numește și suc de difuzie. Procesarea cea mai completă este posibilă numai atunci când materia primă este încălzită la 60 de grade. La această temperatură, proteinele sunt pliate și nu sunt separate de sfecla. Producția de zahăr nu se termină acolo.

Purificarea sucului de difuzie

Din lichid este necesar să se îndepărteze cele mai mici particule suspendate de sfeclă și substanțe organice dizolvate. Din punct de vedere tehnologic, până la 40% din subprodusele pot fi eliminate. Tot ce rămâne este acumulat în melasă și este îndepărtat numai în faza finală a producției.

Sucul este încălzit la 90 ° C. Apoi este tratat cu var. Ca rezultat, proteinele și alte substanțe care se află în suc, precipită. Această operațiune se efectuează pe echipamente speciale timp de 8-10 minute.

Acum trebuie să eliminați varul. Acest proces se numește saturație. Esența ei constă în următoarele: sucul este saturat cu dioxid de carbon, care reacționează cu varul pentru a forma carbonat de calciu, care precipită, absorbind astfel diferiți poluanți. Transparența sucului crește, devine mai ușoară.

Sucul este filtrat, încălzit la o temperatură de 100 ° C și supus din nou carbonării. În acest stadiu, se efectuează o curățare mai profundă a impurităților, după care sucul este din nou trimis pentru filtrare.

Sucul trebuie să fie decolorat și lichefiat (nu atât de vâscos). În acest scop, dioxidul de sulf este trecut prin el. În suc, se formează acid sulfuric - un agent reducător foarte puternic. Reacția cu apă duce la formarea unei anumite cantități de acid sulfuric cu evoluția hidrogenului, care, la rândul său, luminează sucul.

După o saturație curată și curată, randamentul este de 91-93% din volumul original de calitate, sucul albite. Procentul de zaharoză din volumul de suc obținut este de 13-14%.

Evaporarea umidității

Produs în două etape folosind echipamente speciale. Pentru producerea zahărului în prima etapă, este important să se obțină un sirop gros cu un conținut de solide de 65-70%. Siropul care rezultă trece printr-o purificare suplimentară și din nou este supus procedurii de evaporare, de această dată în aparate speciale de vid. Este necesar să se obțină o substanță groasă vâscoasă cu un conținut de zaharoză de 92-93%.

Dacă evaporarea apei continuă, soluția devine suprasaturată, apar centrele de cristalizare și cresc cristalele de zahăr. Masa rezultată se numește massecită.

Punctul de fierbere al masei rezultate este de 120 ° C în condiții normale. Dar fierberea în continuare se face într-un vid (pentru a preveni caramelizarea). În condiții apropiate de vid, punctul de fierbere este mult mai scăzut - 80 ° C. Această masă la stadiul de evaporare din aparatul de vid este "aliat" cu zahăr pudră. Ce stimulează creșterea cristalelor.

Separarea zahărului din melasă

Masa de zahăr este furnizată centrifugelor. Acolo cristalele sunt separate de melasă. Lichidul, obținut după separarea cristalelor de zahăr, este o melasă verde.

Pe grilajul tamburului centrifugei, sunt reținute cristale de zahăr, care sunt supuse unui tratament cu apă fierbinte și aburite pentru albire. În acest caz se formează așa-numitul melasă albă. Este o soluție de zahăr și resturile de melasă verde în apă. Melasa albă este reciclată în mașini de vid (pentru a minimiza pierderile, a crește eficiența producției).

Melasa verde vine la fierbere într-un alt dispozitiv. Ca rezultat, se obține așa-numita a doua vată, din care se obține deja zahăr galben. Se dizolvă în suc după prima curățare.

Zahărul uscat

Ciclul producției de zahăr nu este încă finalizat. Conținutul centrifugii este extras și trimis la uscare. După centrifugă, conținutul de umiditate a zahărului este de aproximativ 0,5%, iar temperatura este de 70 ° C. Într-un uscător cu tambur, produsul se usucă la un conținut de umiditate de 0,1% (acest lucru se datorează în mare măsură temperaturii reziduale după centrifugare).

deșeuri

Principala risipă de producere a zahărului din sfeclă de zahăr - pulpa (așa-numitele râșnițe rădăcinoase), sirop de furaje, noroi filtrat-presă.

Pulpa este de până la 90% din greutatea materiei prime. Serveste o hrană bună pentru animale. Transportul pe distanțe lungi este nerentabilă (datorită umidității ridicate este foarte grea). Prin urmare, este achiziționat și utilizat de către fermierii localizați în apropierea întreprinderilor producătoare de zahăr. Pentru a preveni deteriorarea pulpei este procesată pentru însilozare.

În unele instalații de producere a zahărului, chipsurile sunt presate (în același timp până la 50% umiditate este eliminată), și apoi uscate în camere speciale. Ca urmare a acestui tratament, masa pulpei, gata de utilizare conform destinației și pentru transport pe distanțe lungi, nu depășește 10% din masa inițială.

Melasa - melasa furajeră - se obține după tratamentul celui de-al doilea massec. Volumul său este de 3-5% din masa materiei prime. La 50% se compune din zahăr. Melasa furajeră este o componentă importantă în producția de alcool etilic, precum și în producția de hrană pentru animale. În plus, este utilizat în producția de drojdii, în fabricarea acidului citric și chiar și a medicamentelor.

Volumul de noroi de tip filtru ajunge la 5-6% din masa materiilor prime care nu au fost reciclate. Utilizat ca îngrășământ pentru solurile agricole.

Producția de zahăr rafinat

Producția de zahăr rafinat zahăr este, de regulă, la fabricile de zahăr. Astfel de fabrici au ateliere speciale. Dar organizațiile terțe care cumpără zahăr în fabrici pot produce, de asemenea, zahăr rafinat. Prin modul de obținere a rafinat pot fi exprimate și presate.

Secvența operațiilor tehnologice în producția de zahăr rafinat este următoarea.

Zaharul este dizolvat în apă. Siropul gros este procesat pentru a îndepărta diferite coloranți. După curățare, siropul este gătit într-o cameră de vid, cu prima resturi rafinate. Pentru a elimina galbenele, ultramarina se adaugă în camera de vid (0,0008% din masa de sirop, nu mai mult). Însuși procesul de fierbere este similar cu procesul de fierbere în producția de zahăr.

Rafinăriile ar trebui curățate. Forme masive dense (pulpă cu un conținut de umiditate de 3%, nu mai mult), care este comprimat. Ca urmare, o rafinare are forma unei prese. Pentru a fi rafinat sub formă de capete, utfle este turnat în matrițele potrivite. În partea inferioară a matriței există o gaură specială prin care se scurg reziduurile soluției. Wet raffine este uscat cu aer cald până când indicele de umiditate scade la 0.3-0.4%. Apoi, rămâne doar să așteptați până când bucățile de zahăr se răcește, se taie (dacă este necesar) și se împachetează.