После того, как свекла была убрана с поля и доставлена на завод, начинается процесс получения сахарного песка.
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.
Как делают сахар?
Сахаром обычно называют продукты, изготовленные различными способами и содержащие при этом в своем составе преимущественно сахарозу. Рассмотрим, каким образом делают сахар.
Сахар из свеклы
История
Наиболее распространенным видом сахара является так называемый свекловичный сахар. Делают его из корнеплодов сахарной свеклы. Впервые технология переработки сахарной свеклы для получения сахара была предложена в 1747 году, производство же сахара началось только в 1806 году. Император Наполеон Бонапарт повелел поставить производство сахара на широкий поток. Для этого он утверждал участки под раздачу разделывания сахарной свеклы, также он учреждал премии за сверхвыработок. Наполеон ввел школы при фабриках, которые обучали технологии изготовления сахара.
Производство
Сахар, добываемый из сахарной свеклы, был дешевле тростникового. Для того, что добыть сахар из сахарной свеклы, её нужно предварительно промыть и нарезать. Для добычи сока с высоким содержанием сахарозы используется метод диффузии. Сок проходит через специальные мерники, а затем попадает в котлы, где фильтруется от мякоти. Далее сок прогревается до 60°С, после чего он должен пройти две степени очистки: с помощью извести и с помощью угольной кислоты. Также сок проходит очистку и от данных компонентов, которые используют для улучшения пищевых свойств сахарного сока. Далее используется простое выпаривание, результатом которого станет образование в осадке кристаллов сахара. В итоге получается сгущенный сок, его уваривают в вакуумных аппаратах. Кристаллы отделяются с помощью центрифуг, также может быть использовано охлаждение.
Тростниковый сахар
История
Довольно большую популярность в мире приобрел и тростниковый сахар. Тростниковый сахар стал первым в своем роде и по сей день активно используется в пищевой промышленности. Его истоки лежат в Индии, однако и в Европе, и в Египте он тоже в какой-то момент стал приобретать популярность, причем в Египте возделывание сахарного тростника началось еще в IX веке нашей эры. Наибольшее распространение сахарный тростник получил в колумбовскую эпоху на рубеже XV-XVI веков. При этом стоит отметить, что до XIX века сахар оставался роскошью.
На сегодняшний момент тростниковый сахар используется повсеместно и обладает даже большей популярностью, нежели чем свекловичный сахар. Сахарный тростник может произрастать только в умеренном климате, с достаточным уровнем осадков, сахарный тростник не терпит морозов.
Производство
Для добычи сахара из тростника стебли должны быть нарезаны на куски. Так они будут представлять собой сырье для добычи тростникового сахара. На перерабатывающем заводе это сырье измельчается, из тростника добывается сок с водой с помощью диффузии. Далее происходит очищение посредством нагрева и очищения с помощью гашеной извести. Пройдя через несколько испарителей, оставшийся сироп попадает в вакуумный контейнер, где остаток воды испаряется, в результате чего происходит кристаллизация раствора. Отбеливание сахара происходит с помощью диоксида серы или угольной кислоты.
Многие думают, что белый сахар делают из сахарного тростника. Однако 30% производимого в мире белого сахара делается из сахарной свеклы. Сахарный тростник растет только в тропическом климате, а более морозоустойчивую сахарную свеклу можно выращивать в более холодных регионах и на менее плодородных почвах.
Чтобы получить 1 кг сахара нужно 7 корнеплодов сахарной свеклы. Обычные продукты обработки: меласса, или патока, и свекловичный жом. Сахарная свекла перерабатывается в различные сорта сахара. Низшие сорта, чтобы стать белым сахаром, проходят предварительную обработку.
Как и многие другие культуры, сахарная свекла сажается весной, а урожай собирается осенью. Комбайносборщики могут обработать одновременно 6 рядов. Они вырывают свеклу из земли, обрубают листву и верхушку, оставляя только луковицеобразный корень. Эти корни весят обычно около 900 г каждый и только 18% из этого веса сахароза или сахар.
Погрузчик нагружает собранную свеклу в грузовики. Он имеет сито, с помощью которого в процессе погрузки удаляется одна треть земли. Когда грузовики приходят на сахарорафинадный завод, они выгружают свеклу, а также оставшиеся землю и камни на конвейерную ленту, которая доставляет их на мойку.
Сначала они направляются во вращающийся барабан. Под водными струями корнеплоды трутся друг об дружку и земля отваливается. Водный поток выносит плавающую свеклу из барабана. Камни опускаются на дно и собираются в стоящие по краям сепараторные ведра. Винтовой конвейер переносит свеклу на транспортер, который доставляет ее на завод, где из нее будет сделан сахар.
На заводе режущие машины разрезают поступающую свеклу на стружку или маленькие полоски. Конвейер доставляет эту стружку к большому баку с горячей водой, где она отмокает в течение нескольких минут. Здесь клеточные мембраны свеклы начинают раскрываться, тем самым подготавливая следующий процесс - вытягивание сахарозы. Свекловичная стружка подается на дно 20-метровой башни экстрактора. Вращающийся внутри этой башни вал медленно поднимает стружку вверх, а поток горячей воды стекает вниз. В результате, происходит вытягивание сахарозы и образование сахарной воды, называемой сырым соком.
Следующий шаг - очистка этого сырого сока. В гигантской сушильной печи сжигается известняк с углем и образуется сложное химическое соединение - гидроокись кальция, также называемой известковым молоком, или гашеной известью. Оно несколько раз добавляется к сырому соку, а стружка, из которой уже вытянули сахарозу, спрессовывается и продается на корм скоту.
К известковому молоку добавляется двуокись углерода и соковая смесь. Это абсорбирует одну треть примесей, которые потом отфильтровываются.
Не подвергнутый обработке сок стал золотистым сахарным раствором и теперь называется очищенным соком. Потом этот очищенный сок подвергается 6-этапному процессу выпаривания, в результате которого он становится густым сиропом.
Отсюда сироп поступает в 4-фазную систему кристаллизации. В ходе первой фазы сироп подогревается, и к нему добавляются затравочные кристаллы. Это - полученные раздельно, с использованием комплексного процесса охлаждения и выпаривания, крохотные кристаллы сахара. По мере того, как вода в соке выпаривается, около половины сахарозы кристаллизуется вокруг этих затравочных кристаллов. Затем центробежный сепаратор отделяет называемые рафинированным сахаром кристаллы от оставшегося сиропа.
Сироп проходит этот процесс еще три раза, и с каждым разом производится сахар все более низкого сорта. На заводе два самых низших сорта растворяются и вновь кристаллизуются.
Два самых высших сорта сахара идут в сушильни. По дороге туда они проходят через механическое сито, которое отделяет крупные кристаллы. Они также растворяются и подвергаются процессу кристаллизации. В конце получаются два сорта свекловичного сахара, которые остаются в силосе до момента расфасовки, чтобы поступить в продажу как рафинированный и белый сахар. Спасибо, не надо. Лично я и так сладкий.
Сладкоежек в мире много, и такой продукт, как сахар, является практически незаменимым в приготовлении разных тортов, пирожных, печенья и конфет. Многие умельцы стараются изготавливать все необходимые ингредиенты в домашних условиях, чтобы быть уверенными в натуральности продукта. Также дома можно самостоятельно сделать сахар.
Что такое сахар?
Сахар - это пищевой продукт, который получают из тростника или свеклы специальных сортов. Применяется он во всех отраслях промышленности, связанных с производством десертных лакомств. Также сахар используется как консервант и добавка в приготовлении полуфабрикатов и различных продуктов.
Несмотря на ряд полезных свойств, чрезмерное употребление этого продукта может привести к заболеваниям. Одним из таких является диабет. Приготовление сахара - процесс трудоемкий и проводится в основном на крупных предприятиях, но умельцы делают небольшое количество домашнего продукта.
Сахарная промышленность
Для изготовления продукта в промышленных условиях используют сортов. Обычно ее закупают у фермеров осенью, когда она достигнет пика зрелости и наберет достаточно необходимых микроэлементов. Перед тем как запустить процесс, сырье просматривается и измеряется количество содержащейся сахарозы.
Далее свеклу моют и режут на мелкие брусочки в специальных машинах. Чтобы выделить сахар из продукта, нарезанные кусочки пропускают через воду, температура которой составляет 70 градусов. Полученный раствор очищают и выпаривают, в результате получая патоку. Ее, в свою очередь, кристаллизуют в специальном аппарате и перемещают в центрифугу, где крупицы отделяются от остатков густого сиропа.
На выходе получается влажный сахар, который еще необходимо просушить. Далее его пакуют в мешки и отправляют на склад.
Сырье
Чтобы приготовить домашний сахар, необходимо заготовить сырье. В регионах России и странах Европы легче всего достать При покупке необходимо осмотреть корнеплод, он должен быть чистым, без гнили и глубоких повреждений. Свеклу чистят от верхушечных остаточных листьев и тщательно вымывают.
В теплых тропических странах сахар - это такой же распространенный продукт, как и в России и Европе. Получают его из тростника, который выращивается также в промышленных масштабах.
Приготовление в домашних условиях
В привычном состоянии сахар - это песок или рафинированные кубики. Такую структуру сладкий продукт может получить только в промышленных условиях, когда процесс кристаллизации проходит в специальных машинах. Сахар, в домашних условиях приготовленный, больше всего напоминает патоку или густой сироп. Его можно добавлять в чай или при изготовлении любого кондитерского изделия.
Для процесса необходимо подготовить две эмалированных кастрюли, несколько отрезов марли и пресс. В качестве последнего можно использовать любую емкость, в которую можно набрать воды для веса.
Первый способ
Вымытую и очищенную свеклу помещают в кастрюлю с кипящей водой. Варить корнеплод необходимо около 1 часа. По истечении этого срока воду сливают и свекле дают остыть. После чего тонко снимается кожура, и тонко нарезается вся мякоть. Готовый продукт помещают в марлевую ткань, сложенную в несколько раз, и ставят в емкость под пресс. Полученный сок сливают в отдельную посуду.
Через некоторое время оставшийся жмых снова помещают в кастрюлю и заливают водой. Объем жидкости должен быть вполовину меньше объема свеклы. Вода должна быть подогретой. Так настаивать натертый корнеплод следует в течение 45 минут, после чего откинуть на дуршлаг, над емкостью, куда собирается сок.
Свеклу снова поместить в марлевую ткань и отправить под пресс. Вновь выделенную жидкость смешивают с уже полученной и процеживают. Далее, как и в большом производстве, необходимо выпарить лишнюю влагу. Для этого кастрюлю с соком ставят на огонь и выпаривают до состояния густого сиропа. Такой рецепт сахара в домашних условиях является самым распространенным и простым.
Второй способ
Свеклу необходимо помыть и очистить от верхней кожицы. Далее плоды помещают в скороварку. Там корнеплод под давлением 1,5 атмосферы должен томиться около 60-80 минут. После того как свекла остынет, ее необходимо измельчить и поместить в марлевой ткани под пресс.
В результате полученная жидкость фильтруется и ставится на выпаривание. Процесс длится до того, как жидкость приобретет консистенцию меда. Такой сахар можно заливать в стерилизованные банки и закатывать на зиму. Используют его, как и обычный продукт, добавляя в чаи и различные продукты при готовке.
Свойства
Сахар - это так называемая сахароза, которая содержится во многих овощах и фруктах. В небольших дозах этот продукт благотворно влияет на организм человека, стимулируя кровообращение в головном и спинном мозге. Но не стоит забывать, что чрезмерное употребление сладостей, таких как пирожные, конфеты, шоколад и тому подобное, может приводить к заболеваниям.
Является весьма прибыльным бизнесом. Сырьё для сахарного производства может быть из сахарного тростника, пальмового сока, крахмалистого риса, проса или свеклы. А как делают сахар из свеклы?
Изготовление сахара-песка является технологическим процессом, состоящим из нескольких ступеней:
- сбор и транспортировка свеклы на производство;
- очищение сырья от грязи и металлических предметов;
- изготовление стружки из свеклы;
- получение и очистка диффузионного сока;
- выпаривание сока до состояния сиропа;
- переработка сиропа в кристаллическую массу – утфель І;
- получение кристаллического сахара и патоки из утфеля І;
- выпаривание патоки в утфель ІІ, его разделение на мелассу и жёлтый сахар;
- очистка жёлтого сахара;
- фасовка сахарного песка.
Оборудование для сахарного производства
Производство сахара из сахарной свеклы включает в себя различные операции, напоминающие технологический процесс на обогатительной фабрике.
Оборудование для сахарной промышленности на подготовительном этапе включает в себя:
- свеклоподъёмники;
- гидротранспортёр;
- ловушки для ботвы, песка и камней;
- водоотделители;
- моечные машины для корнеплодов.
Оборудование для производства сахара основных технологических операций многочисленно:
- магнитные сепараторы для улавливания случайно попавших металлических предметов;
- конвейера с весами;
- бункера с системами желобов;
- свеклорезки центробежные, дисковые или барабанные;
- шнековый диффузионный аппарат;
- пресс;
- сушилки для жома;
- дефекатор с мешалкой;
- механический фильтр с подогревом;
- сатуратор;
- сульфитатор;
- вакуум-фильтр;
- центрифуга;
- выпаривающий аппарат с концентратором.
Для финишных операций сахарного производства нужны такие аппараты:
- вибрационный конвейер;
- сито с вибратором;
- сушилка с охладителем.
Подготовительный этап производства
Собранная свекла направляется на кагатные поля – промежуточные площадки для хранения свеклы, откуда она гидротранспортом направляется на перерабатывающий завод. Оборудование стоит под уклоном до самого завода, с установленными на нём ловушками для крупного мусора, в том числе ботвы, песка и камней. А также устанавливаются магнитные отделители, чтобы металлические предметы не попали в технологический процесс.
На заводе происходит финишная мойка сырья с последующей обработкой раствором хлорной извести – 150 гр. на 1 т свеклы. Вода используется холодная (до 18°С), чтобы не допустить потери сахарозы из плодов. Корнеплоды ленточным конвейером, на которых они обдуваются воздухом для удаления влаги, взвешивают и направляют в сборные бункера.
Сахарный комбинат
Из бункеров свекла системой желобов направляется на свеклорезки для получения стружки длиной 5–6 мм и толщиной около 1 мм. Тоньше 0,5 мм и короче 5 мм является браком, которого в стружке должно быть не более 3%.
Стружку из свеклы после взвешивания направляют в шнековую диффузионную установку для обессахаривания горячей водой. В результате получается жом и диффузионный сок, содержащий около 15% сахара, 2% «несахаров» и до 3 гр./л мезги. Сок фильтруют от мезги и с помощью извести очищают от осадка (солей кислот, белков и пектина). Этот процесс проходит в два этапа – преддефекация (длится до 5 мин.) и дефекация (10 мин.).
Чтобы дефекованный сок очистить от извести, он направляется на первую сатурацию. В сатураторе его обрабатывают углекислым газом. Известь переходит в углекислый кальций и осаждается вместе с несахарами. Сатурированный сок освобождают от осадка с помощью механических фильтров. Так как цвет диффузионного сока всё ещё тёмный, то его направляют на сульфитацию – обработку сернистым газом.
Осветлённый диффузионный сок выпаривается до состояния сиропа с влажностью 35%. Свекловичный сироп снова подвергают сульфитации до уровня рН 8,2 и содержанием сухого более 90%, фильтруют и направляют на вакуум-фильтры.
Из свекловичного сиропа получают утфель первой кристаллизации. Утфель І после мешалки подвергается центрифугированию с разделением на кристаллический сахар и так называемую зелёную патоку. Сахар промывают и подвергают обработке паром, получая сахарный песок с чистотой 99,75%.
Патоку возвращают на фильтрацию при высокой температуре с получением из утфеля второй кристаллизации жёлтого сахара и мелассы. Жёлтый сахар можно использовать в пищевой промышленности или обработать паром для получения белого сахарного песка.
При пропаривании образуется белая патока или второй оттек, который возвращают в технологическую цепочку в момент уваривания утфеля первой кристаллизации. Сахарный песок обдают разогретым воздухом для просушки до влажности 0,14%, фасуют и отправляют на склад. Мелассу используют как кормовую патоку.
Безотходное производство
Технология производства сахара из сахарной свеклы позволяет использовать продукты операций с низким содержанием сахаридов. Меласса является хорошей кормовой добавкой, из неё может быть сделано множество продуктов:
- спирт;
- лимонная кислота;
- дрожжи.
Жом от свекловичной стружки также широко используется для животных в качестве корма. Содержание сухих веществ в нём до 6%.
Чтобы улучшить возможность транспортировки и повысить кормовую ценность, жом подсушивают до 80% влажности. Если планируют его долго хранить, то сушат с помощью топочных газов до содержания воды 10%.
Изготовление рафинада
Для изготовления сахара-рафинада используют сахарный песок с содержанием сухих веществ от 99,85%, примесями несахаров не более 0,25% и цветностью 1,8. Из сахарного песка в автоклаве изготавливают сироп с содержанием сахара 73%. Сироп проходит фильтрацию и очистку от красителей с повторением этапов.
Для адсорбции применяют активированный уголь АГС-4 или порошковый уголь. Потом сладкий раствор направляют на сгущение в вакуумных установках, кристаллизуют в центрифугах.
Полученные кристаллы обрабатывают клерсом и ультрамарином и отправляют на карусельные прессы. В результате получаются брикеты, которые подвергаются сушке и разрезают на части.
Видео: Производство сахара из сахарной свёклы
