ПОЛУЧЕНИЕ САХАРА ИЗ САХАРНОЙ СВЕКЛЫ: ОПИСАНИЕ ПРОЦЕССА
Для начала — немного из истории.
Многие столетия основным источником сахара для европейцев был мед. Лишь после открытия тропических стран им стал сахарный тростник. Это растение, широко распространенное в тропических странах, было открыто туземцами в незапамятные времена. Увидев его, европейцы стали привозить сахар в Европу как одну из экзотических сладостей. Но очень скоро он приобрел всеобщее распространение. В наши дни это растение специально выращивают во многих странах Центральной и Южной Америки. Тростник считается основным источником для производства сахара. Вначале сахарный бизнес принадлежал только английским и датским матросам. В 1807 году французский император Наполеон завоевал почти всю Европу. Только Англия оставалась для него недосягаемой. Тогда Наполеон ввел континентальную блокаду, запретив всю торговлю с Англией. И Европа оказалась без сахарного тростника. Такая ситуация продолжалась до тех пор, пока не обнаружили, что огромное количество сахара содержится в корнях сахарной свеклы. В отличие от сахарного тростника, сахарная свекла может расти в более холодном климате. Так родилось одно из важнейших производств в Западной Европе — добыча сахара из сахарной свеклы. По вкусовым качествам тростниковый сахар и сахар, полученный из свеклы, практически ничем не отличаются. Сахарная свекла лучше всего растет в глиняной почве. Она образует массивный корень, который выкапывают, освобождают от листьев и отправляют на сахарные заводы для переработки. Там свеклу моют и режут на мелкие куски. Из них приготовляют сироп, который выпаривают в огромных печах. Постепено вода испаряется, и от сиропа остаётся сахар и патока. Патоку используют для приготовления варенья и компотов, а сахар очищают и употребляют к столу.
После того, как свекла была убрана с поля и доставлена на завод, начинается процесс получения сахарного песка.
Для начала необходимо очистить сырье от ботвы, соломы, песка, шлака и камней. Их присутствие затрудняет получение свекольной стружки и тупит ножи. Поступившая свекла накапливается в емкости из железобетона, которая снабжена различными ловушками для удаления различных примесей, которые будет мешать работать механизмам. После того, как отсортированная свекла поступит на элеватор к свеклорезкам, ее необходимо помыть. Делают это для того, чтобы сохранить ножи о затупления и не допустить загрязнения диффузионного сока.
Для дополнительной очистки корнеплодов применяют свекломойки, потому как грязь отмывается лучше, когда плоды трутся друг об друга. Для этого используется свекломойка барабанного тип, здесь корнеплоды отмываются на 70%, затем поступают на ополаскиватель. После этой процедуры свекла очищается гидрокамнепескоулавливателем. Чистая свекла поступает на шнековые конвейеры. Потери сахара при этих процессах зависят от времени года и качества продукции. Отмытая свекла поступает в бункер затем на свекловрезки. Чтобы получить из свеклы сахара ей придают вид стружки, такой способ называется диффузионным. Толщина нормальной стружки должна быть 0,5-1 миллиметр. На хороших диффузионных аппаратах получают стружку высокого качества, которая в процессе перемешивания не должна смешиваться, а перемещаться. Температура при этом процессе должна быть оптимальной и при отсутствии воздуха.
Диффузионный аппарат должен обладать следующими параметрами:1. На 100 грамм стружки 12 миллиметров;
2. 0,3% потери сахара к массе свеклы в жоме;
3. 120% от качки сока относительно массы свеклы;
4. Стружка должна быть в аппарате 100 минут;
5. Температура в аппарате оптимальная.
Далее следует процесс очищения полученного диффузионным способом сока, который содержит сахарозу и прочие сахара, которые препятствуют получению сахарозы в кристаллическом виде - а значит, от них требуется избавится. Для этого используют физико-химические процессы очистки. Самый простой способ очистки - применение извести. В нагретый до 90 градусов сок вводят известь, и при противоточном движении известь позволяет полностью осадить неподдающиеся кристаллизации вещества.
Затем полученный сок сгущают выпариванием.
Кристаллизация сахара считается завершающим этапом. Происходит выделение чистой сахарозы со смеси именуемой сиропом. Часть сахарозы превращается в сахар-песок, а часть остается в мелассе. Потому выход сахара зависит от потерь в мелассе.
Последний этап в производстве сахара - это сушка. Сушат сахар для того чтобы удалить с него ненужную влагу. На сушку он поступает при температуре около 50 градусов и с влажностью 1,2%. Еще влажный сахар поступает в сушилку и сушится горячим воздухом около 105 градусов, затем охлаждается до 20 градусов. Высушенный и охлажденный сахар поступает в специальную машину для рассева, а затем на упаковку. Влажность сахара должна соответствовать влажности в хранилище.
Технология переработки сахарной свёклы
- Свёкла накапливается на кагато хранилище, где может выдерживаться до 90 суток;
- Корнеплоды промываются и превращаются в стружку;
- Получение диффузионного сока горячей водой (+75 °C);
- Сок очищают в несколько этапов, используя гидроксид кальция и углекислый газ;
- Полученный сок уваривают до сиропа с концентрацией сухих веществ 55-65 %, обесцвечивают с помощью оксида серы и фильтруют;
- Из сиропа в вакуум-аппарате 1-ой ступени получают утфель 1-ой кристаллизации (7,5 % воды), который центрифугируют, удаляя «белую» патоку. Оставшиеся на ситах центрифуг кристаллы промывают, сушат и фасуют.
- «Белую» патоку снова сгущают в вакуум-аппаратах 2-ой ступени и, с помощью центрифуг, чаще всего непрерывного действия, разделяют на «зеленую» патоку и «желтый» сахар 2-го продукта, который, предварительно растворив в чистой воде, добавляют к сиропу, поступающему в вакуум-аппарат 1-ой ступени;
- Для дополнительного извлечения сахара иногда используется 3-ступень уваривания и обессахаривания;
- Патока, полученная на последней ступени кристаллизации является мелассой — отходом сахарного производства, которая содержит 40-50 % сахарозы и по массе составляет 4-5 % от массы переработанной