Výroba cukru z cukrové řepy: popis technologie

Výroba cukru je výsadou velkých rostlin. Koneckonců, technologie je poměrně komplikovaná. Suroviny se zpracovávají na vedení s nepřetržitým prouděním. Zařízení na výrobu cukru se zpravidla nacházejí v těsné blízkosti pěstitelů cukrové řepy.

Popis produktu

Cukr je ve skutečnosti čistý uhlohydrát (sacharóza), sladká a příjemná chuť. Je dobře absorbován a zajišťuje normální fungování těla (zraková ostrost a sluch, důležitá výživa pro mozkové buňky, podílí se na tvorbě tuků). Zneužívání výrobku vede k vývoji onemocnění (kazu, nadváhy atd.).

Suroviny pro výrobu

Tradičně u nás je tento výrobek vyroben z cukrové řepy. Výroba cukru vyžaduje velké množství surovin.

Repka je zástupcem rodiny Mareva. Rostou dva roky, kultura je odolná vůči suchu. Během prvního roku rostl kořen, a pak se během druhého roku vyvíjí kmen, květy a semena se objevují. Hmotnost kořenové kultury je 200-500 g. Hmotnostní podíl pevného tkáně je 75%. Zbytek je cukr a další organické sloučeniny.

Sklízení řepy probíhá během 50 dnů. Současně zařízení pracují v průměru za 150 dní v roce. K zajištění surovin pro výrobu cukru je cukrová řepa skladována v tzv. Kagata (velké haldy).

Technologie skladování cukrové řepy

Řepa je naplněna ve vrstvách v předem připravených oblastech. Pokud je technologie skladování narušena, řepa bude klíčit a hnilit. Koneckonců, kořenové plodiny jsou živé organismy. Charakterizace klíčivosti je index poměru klíčků k hmotnosti celého plodu. V podmínkách vysoké teploty a vysoké vlhkosti se řepa začíná klíčit již pátý den skladování. V tomto případě rostlina, která se nachází v horní části kagátu, roste nejintenzivněji. Jedná se o mimořádně negativní jev, který vede k poklesu efektivity výroby cukru. Aby se minimalizovaly ztráty z klíčení, vrcholy ovoce jsou při sklizni odříznuty a plodina v uhlí je ošetřena speciálním roztokem.

Je důležité pečlivě ukládat ovoce v kagatech a snažit se je nepoškodit. Koneckonců, poškozené oblasti plodu jsou slabé místo, které je postiženo především a pak i zdravá tkáň.

Vývoj bakterií je významně ovlivněn teplotou a vlhkostí. Pokud je doporučený obsah vzduchu udržován a teplota je 1-2 ° C, procesy rozpadu se zpomalují (někdy se nevyvíjejí).

Řepa, která je určena k uskladnění, je velmi znečištěná (země, tráva). Nečistota zhoršuje cirkulaci vzduchu v kagátu, vyvolává hnilobné procesy.

Proto doporučujeme umýt řepu a uložit ji ve formě praní. V posledních letech se používají speciální přístroje, které vyfouknou plevele, slámu a nečistoty.

Výnos řepy

Jedním z nejdůležitějších úkolů je zvýšení výnosu cukrové řepy. To závisí na mnoha faktorech. Výroba cukru přímo závisí na objemu sklizně, stejně jako na technologické kvalitě surovin.

Za prvé, technologické vlastnosti kultivované řepy závisí na použitých semenech. Moderní technologie vám umožňují řídit biologické a jiné charakteristiky. Kontrola kvality osiva může výrazně zvýšit výnos z hektarů plochy.

Důležité je také způsob, jak kultivovat řepu. Významné zvýšení výtěžku pozorováno u tzv zvýšené způsobu lože kultivační (výtěžek růstu je 15 až 45% v závislosti na klimatických charakteristik regionu). Podstata metody je následující. Na podzim se na hřebeny nalévají speciální stroje, díky nimž země aktivně absorbuje a hromadí vlhkost. Proto na jaře půda dozrává poměrně rychle, vytváří příznivé podmínky pro výsev, růst a vývoj ovoce. Kromě toho je řepa mnohem snazší: hustota půdy hřebenů je relativně malá.

Je zajímavé, že tato technologie byla navržena sovětským vědcem Glukhovskim v dávných 20. letech minulého století. A poměrně nedávno byla metoda zavedena ve vyspělých zemích.

I přes velkou efektivnost nebyla tato technologie nalezena široce. Důvodem je nedostatek a vysoké náklady na speciální vybavení. Výroba cukru z cukrové řepy má proto vyhlídky na vývoj a dosažení nové technologické úrovně.

Sklízení řepy by se mělo provádět před nástupem mrazu. Dodávky do podniků vykopané řepy mohou být prováděny line-by-line nebo průtokovou metodou překládky. Aby se snížila ztráta sacharózy při dlouhodobém skladování na základně překládky, jsou plody pokryty slámou.

Výrobní proces

Průměrná cukrovary v Rusku je schopna zpracovat několik tisíc tun surovin (cukrovka). Působivé, že?

Jádrem výroby jsou komplexní chemické procesy a reakce. Podstata se svrbí na následující. K získání cukrových krystalů je nezbytné extrahovat sacharózu ze surovin. Poté se cukr oddělí od nepotřebných látek a získá se produkt připravený k použití (bílé krystaly).

Technologie výroby cukru se skládá z následujících operací:

• čištění z nečistot (mytí);
• získání třísek (drcení, broušení);
• extrakce sacharózy;
• filtrace šťávy;
• kondenzace (odpařování vlhkosti);
• masové varu (sirup);
• oddělení melasy od cukru;
• sušení cukru.

Mytí cukrové řepy

Když suroviny dorazí do továrny na cukr, vstoupí do nějakého druhu bunkru. Může být umístěn jak pod zemí, tak i venku. S mocným řízeným proudem vody je cukrová řepa z bunkru vymyta. Okopaniny spadnout na dopravním pásu, který se uskutečňuje v průběhu pohybu surovin před zahájením léčby všech druhů nečistot (slámu, trávu, atd).

Mletí kořenových plodin

Výroba cukru z cukrové řepy je nemožná bez jejího broušení. V takovém případě jsou tzv. Kráječe. Na výstupu se získají tenké proužky cukrové řepy. V technologii výroby cukru je velmi důležitý způsob řezání kusů: čím větší je plocha povrchu, tím účinnější je oddělení sacharózy.

Extrakce sacharózy

Na dopravníku jsou hobliny řepy přiváděny do difúzních přístrojů pomocí šroubu. Cukr je oddělený od třísek teplou vodou. Hobliny se přivádějí podél šneku a proudí teplá voda, aby se s ním setkali, čímž se získává cukr. Kromě samotného cukru nese voda také jiné rozpustné látky. Proces je poměrně účinný: na výstupu buničiny (tzv. Třešně) obsahuje pouze 0,2-0,24% cukru podle hmotnostní frakce. Voda, nasycená cukry a jinými organickými látkami, se stává zakalenou a silně pěnou. Tato kapalina se také nazývá difúzní šťáva. Nejkomplexnější zpracování je možné pouze při zahřátí suroviny na 60 stupňů. Při této teplotě se bílkoviny skládají a nejsou odděleny od řepy. Produkce cukru zde nekončí.

Čištění difuzní šťávy

Z kapaliny je nutné odstranit nejmenší suspendované částice řepy a rozpuštěné organické látky. Technologicky lze odstranit až 40% vedlejších produktů. Zbývá jen, že se v melasě shromažďuje a odstraňuje se pouze v konečné fázi výroby.

Džus se zahřeje na 90 ° C. Poté je ošetřen vápnem. Jako výsledek, bílkoviny a jiné látky, které jsou v džusu, se vysráží. Tato operace se provádí na speciálních zařízeních po dobu 8-10 minut.

Nyní musíte odstranit vápno. Tento proces se nazývá sytost. Jeho podstata spočívá v následujícím: šťáva je nasycen oxidem uhličitým, který reaguje s vápnem za vzniku uhličitanu vápenatého, který se sráží, čímž se absorbuje různé znečišťující látky. Průhlednost džusu se zvětšuje, stane se více světla.

Džus se přefiltruje, zahřeje na teplotu 100 ° C a znovu se podrobí karbonaci. V této fázi se provádí hlubší čištění nečistot, po níž se šťáva opět posílá k filtraci.

Šťáva musí být zbarvena a zkapalněná (není tak viskózní). K tomuto účelu prochází oxid siřičitý. V šťávě se vytváří kyselina sírová - velmi silné redukční činidlo. Reakce s vodou vede k tvorbě určitého množství kyseliny sírové s vývojem vodíku, který zase rozjasní džus.

Po hrubé a čisté saturaci výtěžnost produkuje 91-93% původního objemu kvality bělené šťávy. Procento sacharózy v získaném objemu šťávy je 13-14%.

Odpařování vlhkosti

Vyrábí se ve dvou fázích pomocí speciálního vybavení. Pro výrobu cukru v prvním stupni je důležité získat silný sirup s obsahem pevných látek 65-70%. Výsledný sirup prochází dalším čištěním a znovu se podrobí odpařovací proceduře, tentokrát ve zvláštních podtlakových aparátech. Je nutné získat viskózní silnou látku se sacharózou o obsahu 92-93%.

Pokud pokračuje odpařování vody, roztok se přesycuje, objeví se krystalizační centra a růst cukrových krystalů. Výsledná hmota se nazývá massecuit.

Teplota varu výsledné hmotnosti je za normálních podmínek 120 ° C. Další vaření se provádí ve vakuu (aby se zabránilo karamelizaci). Při podmínkách blízkém vakuu je bod varu mnohem nižší - 80 ° C. Tato hmota ve fázi odpařování ve vakuovém zařízení je "legována" práškovým cukrem. Co stimuluje růst krystalů.

Oddělení cukru z melasy

Cukrová hmota je dodávána do odstředivky. Tam jsou krystaly odděleny od melasy. Kapalina, která se získává po oddělení krystalů cukru, je zelená melasa.

Na mřížce bubnu centrifugy se uchovávají cukrové krystaly, které se podrobí úpravě horkou vodou a za účelem bělení se vypaří. V takovém případě se vytváří tzv. Bílý melasa. Jedná se o roztok cukru a zbytků zelené melasy ve vodě. Bílá melasa se recykluje ve vakuových strojích (minimalizuje ztráty, zvyšuje efektivitu výroby).

Zelená melasa přichází k vaření v jiném zařízení. Výsledkem je tzv. Druhá vafle, z níž je již získán žlutý cukr. Po prvním čištění se rozpustí v šťávě.

Sušení cukru

Cyklus výroby cukru ještě není dokončen. Obsah centrifugy se extrahuje a vysílá do sucha. Po odstředivce je obsah cukru v vlhkosti přibližně 0,5% a teplota je 70 ° C. V bubnové sušičce produkt vysuší na obsah vlhkosti 0,1% (to je z velké části způsobeno zbytkovou teplotou po odstředění).

Odpad

Hlavní ztráta produkce cukru z cukrové řepy - buničina (tzv. Kořenové hobliny), krmný sirup, bahenní filtrační lis.

Buničina je až 90% hmotnostních suroviny. Podává dobrý krmivo pro hospodářská zvířata. Doprava dlouhého sklizně je nerentabilní (kvůli vysoké vlhkosti je velmi těžké). Proto je zakoupena a používána zemědělci, kteří se nacházejí v blízkosti podniků vyrábějících cukr. Aby nedošlo ke znehodnocení buničiny, je pro siláž zpracováno.

V některých výrobních závodech na výrobu cukru se lisují třísky (současně až 50% vlhkosti) a pak se vysuší ve zvláštních komorách. Výsledkem tohoto zpracování je hmotnost buničiny, připravená k použití podle plánu a pro přepravu na dlouhé vzdálenosti, nepřesahuje 10% původní hmotnosti.

Melasa - krmná melasa - se získá po ošetření druhého massecuitu. Jeho objem je 3-5% hmotnosti suroviny. Na 50% se skládá z cukru. Krmná melasa je důležitou složkou při výrobě ethanolu, stejně jako při výrobě krmiva pro zvířata. Kromě toho se používá v produkci kvasinek, při výrobě kyseliny citronové a dokonce i ve formě léčivých přípravků.

Objem filtrovaného bláta dosáhne 5-6% hmotnosti surovin, které nebyly recyklovány. Používá se jako hnojivo pro zemědělské půdy.

Výroba rafinovaného cukru

Výroba cukru rafinovaného cukrem je zpravidla v cukrovarech. Takové rostliny mají speciální dílny. Organizace třetích stran, které nakupují cukr v továrnách, mohou také vyrábět rafinovaný cukr. Způsob získání rafinovaného může být odlétnut a stlačen.

Sekvence technologických operací při výrobě rafinovaného cukru je následující.

Cukr se rozpustí ve vodě. Hustý sirup se zpracovává pro odstranění různých barviv. Po vyčištění se sirup vaří ve vakuové komoře s prvním rafinovaným šrotem. K odstranění žlutosti se přidá ultramarin do vakuové komory (0,0008% hmotnosti sirupu, ne více). Samotný proces vaření je podobný procesu vaření při výrobě cukru.

Rafinérie by měly být vyčištěny. Hustá hmota (buničina s obsahem vlhkosti 3%, ne více), která je stlačena. Výsledkem je, že rafinace má podobu tisku. Pro získání rafinace v podobě hlav, je utfle nalita do vhodných forem. V dolní části formy je vytvořena speciální díra, ve které protékají zbytky roztoku. Vlhký rafin se vysuší horkým vzduchem, dokud index vlhkosti neklesne na 0,3-0,4%. Pak zůstane jen počkat, až se kousky cukru ochladí, nakrájíme (pokud je to nutné) a zabalíme.