Содержание

Технология изготовления сахара из сахарной свеклы

Технология производства сахара

Технология производства сахара – многоуровневая цепочка, которая состоит из нескольких этапов:

— мытье и очистка сырья от примесей;
— получение свекловичной стружки;
— выработка диффузионного сока и его очищение;
— получение сиропа;
— выделение из сиропа сахара;
— переработка сахарной массы в сахар-песок;
— фасовка и хранение готового продукта.

Мытье и очистка

При механизированной уборке сахарной свеклы примеси в ней составляют до 12% от общей массы, причем кроме земли и ботвы в примесях могут быть камни и даже некоторые металлические предметы. Все это необходимо отделить от полезной части плодов. Для мытья свеклы применяется барабанная свекломойка и водоотделитель, оснащенные улавливателями для примесей. Правильно выполненная мойка позволит избежать поломок последующего оборудования для производства сахара.

Произодство сахара из сахарной свеклы — получение свекловичной стружки

В соответствии с технологией производства сахара, для того чтобы произвести сироп, свеклу необходимо измельчить. Измельчение свеклы – процесс превращения ее в стружку на свеклорезках, которые с помощью диффузионных ножей, установленных на рамках, режут плоды на мелкие части. Толщина стружки в 1 мм – оптимальная толщина для дальнейшей переработки.

Внутри корпуса свеклорезки, плоды вращаются с помощью улитки, которая под действием центробежной силы прижимает плоды к режущей кромке ножей. В процессе скольжения вдоль неподвижных ножей свекла превращается в стружку, которая проходя между ножами попадает в контейнер для дальнейшей переработки. Из всего оборудования для производства сахара свеклорезки требуют самой сложно очистки с помощью сжатого воздуха, и периодической замены ножей.

Выработка диффузионного сока

Процесс извлечения сахарозы из свеклы по технологии производства сахара является достаточно примитивным – свекловичную стружку размачивают в горячей воде в промышленных диффузорах, что размягчает ее волокна и выпускает сок. Если использовать холодную воду, то белковые соединения в клетках стружки значительно замедлят процесс получения сока.

Обычно используется несколько последовательных диффузоров, для выработки более концентрированного сока. Для дальнейшей переработки диффузионный сок необходимо очистить от ставшей бесполезной свекловичной стружки. Смесь из сока и стружки помещают в пульповые ловушки, где происходит фильтрация.

Диффузионный сок, даже очищенный от остатков плодов, остается сложным многокомпонентным составом, в котором кроме сахара также содержится белок, пектин, аминокислоты и так далее. С помощью вакуум-фильтров и сатураторов производится процесс очистки сахарного сиропа от примесей.

Выделение сахара из сиропа

Сахарный сироп, полученный после очищения сока, содержит слишком много воды (до 75%), которую удаляют в выпарной установке, получая сироп, содержащий до 70% сухих веществ. После этого, согласно технологии производства сахара, с помощью вакуум-аппарата сироп сгущают до содержания сухих веществ в 93,5%, получая утфель, который после прохождения процесса кристаллизации станет обычным сахаром.

Кристаллизация сахара — завершающий этап технологического процесса производства сахара

Утфель, полученный из вакуум-аппаратов отправляется в центрифугу, где кристаллизуется, после чего высушивается горячим воздухом и через виброконвейер отправляется в сушильно-охладительную установку, после чего сортируется с помощью вибросита.

Несмотря на достаточно длинную технологическую цепочку, большая часть оборудования для производства сахара обладает достаточно простым принципом действия. Простой принцип работы отдельных аппаратов облегчает, как обслуживание, так и ремонт всех видов необходимой техники, что позволяет с достаточно небольшими затратами производить сахар в промышленных масштабах.

Процесс получения сахара

На сахар всегда есть большой спрос среди населения и в пищевой промышленности, поэтому его производство 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.

Переработка свеклы

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.

Как делают разный сахар?

Сахар — это один из продуктов первой необходимости, производство которого считается очень прибыльным. На данный момент в мире существует достаточно много его видов, растение, из которого делают сахар, может быть даже пальмой. Но сейчас в России доступен преимущественно свекольный и тростниковый. Рассмотрим процесс поэтапно для каждого вида сырья.

Технология производства

Этапы изготовления включают в себя тщательную очистку сырья и его фильтрацию. Так как производят сахар исключительно на полностью укомплектованных заводах, к нему предъявляют определённые требования по ГОСТу. Они касаются преимущественно количества посторонних примесей в готовом продукте.

Способы производства не отличаются друг от друга в зависимости от выбора сырья — процесс такой же.

Из чего делают сахар:

свёкла;
тростник;
молочная сыворотка.

Сырьё для производства отбирается очень тщательно. Один из основных этапов изготовления — его очистка от примесей и выявление дефектов, которые остались незаметными ранее.

Из свёклы

Технология производства сахара из сахарной свёклы включает в себя много этапов. Особое внимание уделяется предварительной очистке и фильтрации. Это самый распространённый продукт в России. Его доля на рынке превышает другие виды, включая тростниковый и более экзотичные варианты.

Как делают сахар из сахарной свёклы:

Очистка сырья. В свекломойке плод очищается от тяжёлых и лёгких примесей. Этот этап является не только обязательным, но и самым важным.
Нарезка в стружку. Свёкла нарезается на мелкую стружку, которая легче всего поддаётся последующей обработке.
Отжим. Диффузионный аппарат отжимает из стружки тёмный свекловичный сок с 13% содержанием сахара.
Очистка сока. Основной этап очистки, который убирает различные примеси с помощью углекислого газа и извести. Оборудование фильтрует сок, на выходе получается жидкость светло-жёлтого цвета. Далее она осветляется при помощи оксида серы.
Сгущение. Чтобы выделить кристаллы, жидкость выпаривается до состояния сахарного сиропа на специальных установках. После этого содержание сахара составляет 60–75%.
Кристаллизация сахара. В вакуум-установках образуется жёлтая кристаллизованная смесь с оттеком в соотношении 1:1. Это называется утфель.
Последующая обработка. Утфель попадает в центрифугу для производства сахара более высокого качества.

От того, из какой свёклы делают сахар, зависит качество конечного продукта. Поэтому сахарный корнеплод тщательно отбирается перед загрузкой в оборудование на производстве. Из него помимо самого кристаллизованного продукта на выходе получают мелассу, жом и фильтрационный осадок.

Содержание сахара в мелассе составляет 50%, но она не подвергается дальнейшей обработке для его повышения. Она используется для производства спирта, лимонной кислоты и корма для животных. Фильтрационный осадок применяется при изготовлении удобрений. Жом уходит на производство корма.

Из тростника

Так как делают сахар из тростника по такому же технологическому процессу, что и свёклу, принципиальных различий нет. Но за счёт формы сырья он несколько проще на этапе очистки и измельчения. На выходе получают сахар-сырец, не применяющийся в пищевой промышленности. Из него делают рафинированный продукт.

Основное отличие заключается в оборудовании для измельчения. В этом процессе участвуют лезвия, аппараты-дробители и мельницы. В последних из дроблёного тростника выделяется нефильтрованный тёмный сок.

На выходе получают массу, которая представляет собой клетчатку — багасса. В ней всего 0,7-0,8% сахара, её используют в производстве бумаги и строительных материалов, как топливо на ТЭЦ. Продукты переработки — меласса и фильтрационный сок.

Сахар-сырец получают после вываривания утфеля первой и второй фильтрации. Определяет качество размер получившихся кристаллов.

Молочный сахар

Это смесь жёлтого или белого цвета, которая образуется из молочной сыворотки. Продукт используется в промышленном производстве фармацевтических препаратов, в пищевой области и для технических целей.

Для изготовления предпочитают использовать подсырную сыворотку с наибольшим содержанием лактозы — не менее 5%.

Процесс производства сахара из молочного сырья:

Отделение подсырной сыворотки от молочного жира и казеиновой пыли. Производится установками-сепараторами.
Термальная денатурация белков, фильтрация. Производится в ёмкостях с температурой 90–95 градусов в подкисленной среде. Белок сыворотки сворачивается, благодаря чему его можно отделить от жидкости. После фильтрации и получения раствора в него добавляется гидроксид натрия, чтобы раскислить.
Сгущение. Происходит при температуре не более 55 градусов при наличии веществ, гасящих пену (олеиновая кислота, афромин). Полученный сироп нагревают до 70–75 градусов, соблюдая температурные условия.
Кристаллизация. Длится от 15 до 35 часов при постоянном помешивании.
Отделение кристаллов от мелассы, опциональная очистка. В дальнейшем кристаллы перемалываются в порошок.

Рафинад

Это прессованный белый сахар, фасованный в виде кубиков. Был изобретён в 1843 году в Чехии. Это прибыльное производство, но требуются большие затраты на закупку и установку оборудования. А именно:

аппаратов-прессовщиков;
фасовщиков;
приборов для сушки;
упаковочных инструментов.

Помимо этого, обязательно закупаются фильтрационные и обрабатывающие установки.

Смешивание сахарного песка или сахара-сырца с водой. Для клейкости часто добавляют глицерин. Это смесь для последующей фильтрации.
Обработка раствора. Проводят выделение сока, концентрацию сиропа и утфеля. Это более тщательные процессы, чем в случае с работой на свекольном и тростниковом сырьё.
Расфасовка влажного сахара, формовка. Смесь прессуется с помощью вдавливающих валиков.
Высушивание и упаковка.

Сахар-рафинад представляет собой чистую сахарозу, примеси в которой составляют не более 0,1% по современным требованиям. Поэтому большое внимание уделяется комплектации оборудованием для наиболее тщательной обработки.

Коричневый сахар

Единственное отличие в этапах производства такого сахара заключается в меньшей тщательности фильтрации. Из чего делают коричневый сахар — из сырца, получаемого после переработки сахарного тростника. Первичный этап обработки включает в себя сгущение сиропа насыщенно-бурого цвета. Именно патока придаёт сахару такой цвет и карамельный запах. Из-за своих свойств он применяется преимущественно для приготовления кондитерских изделий.

Стоимость готового продукта выше, чем у белого сахара за счёт транспортных расходов — на территории России не растёт сахарный тростник.

Несмотря на незначительные различия в составе, профессиональные диетологи считают, что нефильтрованный продукт содержит нежелательные примеси, поэтому почти совпадает по калорийности с обычным. То есть в больших количествах он остаётся таким же вредным для человека.

Так как на территории России не произрастает сахарный тростник, в магазинах можно найти подделки коричневого сахара. Его производят из рафинированного продукта, к которому примешивают краситель. Настоящий коричневый сахар дороже обычного.

Другие виды сахара

В России и большинстве стран СНГ доступен и производится продукт из свёклы. На полках магазинов можно найти тростниковый сахар. Помимо этого, в мире существуют такие виды, употребляющиеся в пищу:

Кленовый сахар — традиционно производится в Канаде из сахарного клёна с применением сока. Из него же производят кленовый сироп, популярный в западных странах.
Пальмовый сахар, ягре — изготавливается в Азии из сладкого сока фруктовых початков пальм. Сахар производят из кокосовых, финиковых пальм, аренги и других видов.
Сорговый сахар — продукт, добываемый из стеблей сорго преимущественно в Китае. Позже получил распространение в Северной Америке во время Гражданской войны. Производство осложнено большим содержанием минеральных солей в сырье.

Дополнительное оборудование

Помимо основных установок, которые требуются для производства сахара из любого сырья, на заводе должны быть:

подъёмники;
гидротранспортеры;
ловушки для примесей;
водоотделители;
моечные машины.

Для производства высококачественного продукта применяются только профессиональные установки, соответствующие современным требованиям. Зачастую, если завод крупный, он укомплектовывается оборудованием и для работы с продуктами переработки, что обеспечивает безотходное производство.

Как производят сахар

Cлучилось мне побывать на сахарном заводе, где и познакомился с процессом изготовления привычного всем продукта — сахара.
Собственно, начинается все с проходной, где гостей первым встречает позолоченный В.И. Ленин, каг бе намекающий своим жестом: «Товаг’ищи! Сладкое там, за забог’ом!»
И что главное, не обманывает. Сахарок действительно там, в товарных количествах.

Всем известно, что в нашей стране сахарный тростник не растет и сахар приходится добывать из свеклы, этого совсем не гламурного корнеплода.

Тяжело груженые буряком машины подгоняют к пункту приемки

Взвешивают и затем разгружают содержимое кузовов и прицепов в бункер

Следует отметить, что весь процесс производства автоматизирован, о чем свидетельствует наличие разнообразных панелей и пультов на всех ключевых пунктах технологической цепочки

Из бункера корнеплоды попадают на конвеерную ленту, которая уносит сырье в подземелье.

Понятно, что прежде чем использовать свеклу, нужно её очистить от земли, ботвы, прилипших камней, песка и прочих примесей — в готовый продукт всё это попасть не сможет в любом случае, но испортить оборудование — запросто. Для этого, свекла, следуя по тракту подачи на производство, проходит через различные соломоботволовушки, камнеловушки, песколовушки. Для окончательной очистки свеклы от загрязнений корнеплоды проходят через свекломойку.

Весь процесс контролируется оператором. На мониторе справа — схема происходящих на участке очистки и мойки процессов, на которой отображается оперативная информация. На монитор слева выводится видео с камеры, установленной над ленточным транспортером, по которому отмытое сырье уходит на следующий участок.

А вот и тот самый транспортер, на который смотрит камера. Чистые корнеплоды отправляются на свеклорезку.

Свекловичные корни подаются в бункер свеклорезки и увлекаются внутрь корпуса, где под воздействием центробежной силы прижимаются к режущей кромке ножей, скользя по которым, свекла постепенно изрезается на свекловичную стружку. Сам процесс пронаблюдать проблематично, но вот ножи выглядят вот так:

«Степень извлекаемости сахара» очень сильно зависит от качества стружки. Она должна быть определенной толщины, с гладкой, без трещин поверхностью.

Полученная на предыдущем этапе стружка по ленточному транспортеру направляется к диффузионному аппарату.
Внутри диффузионной колонны находится шнек (такая штука как в мясорубке), с помощью которой стружка с определенной скоростью перемещается снизу вверх. Супротив движению, сквозь столб стружки сверху вниз непрерывно протекает вода. Проходя через измельченное сырье, вода растворяет находящийся в свекольной стружке сахар и насыщается им. Весь процесс происходит без доступа воздуха и при определенной температуре. В результате процесса внизу колонны накапливается насыщенный сахаром сок, а жом (обезсахаренная свекольная стружка) выгружается из верхней части аппарата.

Свежеотжатый жом поступает в жомосушилку. Это огромный, непрерывно вращающийся барабан, внутри которого жом сушится в потоке раскаленного газа.

Гранулы высушенного жома подхватываются воздушным потоком пневмотранспортера и по трубам уносятся на склад для последующей реализации — «выжатая» сечка свеклы идет на корм скоту.

Полученный в процессе диффузии сок, помимо нужной нам сахарозы (то бишь сахара), содержит множество различных веществ, объединенных термином «несахара». Все несахара в большей или меньшей мере препятствуют получению кристаллического сахара и увеличивают потери полезного продукта. И следующая технологическая задача — удаление несахаров из сахарных растворов. Для чего применяют различные физико-химические процессы.

Сок мешают с известковым молоком, греют, высаживают осадок. Преддефикация, дефекация (именно так, я не ослышался и не опечатался — по-русски это всего лишь очищение), сатурация и много других интересных терминов. На одном из этапов сок проходит фильтрацию вот в таких установках

По периметру фильтрационных аппаратов виднеются стекляный колбы, через которые прогоняется очищаемый сок.

Полученный в итоге сок сгущают выпариванием. Полученный сироп вываривают до его кристаллизации. «Варка» сахара — важнейшая операции в приготовлении сладкого продукта. На фотографии — наш экскурсовод и главный технолог в пункте управления участком уваривания

Перед нами сердце производства — вакуум-аппараты для вываривания сиропа. «Варка» происходит в разряженной атмосфере, за счет чего сироп кипит при 70 градусах Цельсия. При более высоких температурах сахар просто сгорит. Как это происходит на сковородке 🙂 Слева просматривается пульт управления. В один момент один из них завопил сиреной и включил красную мигалку, сигнализируя о необходимости человеческого вмешательства в автоматизированный процесс. Тут же появилась одна из работниц и пульт удовлетворенно умолк.

Аппарат можно немножко «подоить» и визуально проверить качество сиропа.

Сироп на предметном стеклышке кристаллизуется на глазах. Это уже практически сахар!

Уваренный сироп — утфель, отправляют на центрифугирование

В центрифуге, из утфеля отделяется все лишнее и уходит в специальный сборник под установкой. А на стенках барабана остаются кристаллы сахара-песка. Следующие фотографии сделаны в течении одной минуты и на них отчетливо просматривается пробелка сахара.

Выгруженный из центрифуг влажный сахар-песок транспортируют для высушивания

Сушильная установка. Барабан вращается. Сахар внутри барабана обдувается раскаленным воздухом (больше 100 градусов).

После сушки сахар охлаждается до комнатной температуры при непрерывном смешивании в той же установке. В это время, к ней можно пробраться с торца и открыть секретный люк!

Барабан сушилки вращается и сахар пересыпается, охлаждаясь.

Самое время опробовать готовую продукцию на вкус! Сладкий!

Высушенный и охлажденный сахар-песок подается на машину рассева. Фотография не передает движения, но вся конструкция колдыбается, как сито в руках у бабушки 🙂

По окончанию рассева сахар направляется на фасовку.

К сожалению, на участке фасовки меня попросили не снимать. Разрешили съемку только после окончания рабочей смены и остановки конвейера.

На фотографии полуавтоматические фасовочные бункеры, возле которых на лавках сидят упаковщицы. Из стопки берется мешок, надевается на горловину бункера, дозатор отсыпает в мешок 50 кг. После чего конвейерная лента сдвигается, горловина мешка попадает в «швейную машинку», которая прострачивает мешок и далее зашитый мешок по транспортерной ленте едет на склад.

На предприятии есть еще линия автоматической фасовки, там почти то же самое, только тетечек-упаковщиц нет. Все действо происходит в полупрозрачном тоннеле, по сути только видно как автомат подхватывает из стопки мешок, напяливает его на раструб бункера, загружает порцию сахарного песка, потом зашивает и отправляет в готовую продукцию. Фотографий процесса, по какой-то причине, не оказалось. Видимо был загипнотизирован самодвижущимися мешками 🙂

Как делают сахар из свеклы на заводе и можно ли получить его в домашних условиях самостоятельно

Россия занимает второе место в мире после США по производству сахара из свеклы. За два века технология переработки практически не изменилась. Только заводы стали автоматизированными и теперь требуют от человека только контроля.

В этой статье вы узнаете, как делают сахар из свеклы и можно ли повторить этот опыт в домашних условиях.

Лучшие сорта сахарной свеклы

Клубни этой культуры содержат в себе около 20% сахаров. Это позволяет успешно добывать из них сахар уже в течение многих лет.

Лучшими сортами считаются:

Богема — дает крупные плоды (до 2 кг) с быстрым созреванием и долгим хранением.
Бона — плоды по 300 г каждый, сорт устойчив к засухе.
Араксия — отличается высокой урожайностью (с 1 га земли получают 800 плодов).
Биг Бен — его урожайность — 700 единиц с 1 га, плоды не склонны к образованию пустот в мякоти.

Как получают сахар из сахарной свеклы на заводе

Процесс получения сахара из корнеплода происходит на автоматизированном заводе и включает в себя несколько этапов.

Отбор сырья

После доставки свеклы на завод производится взвешивание и выборочный контроль плодов на целостность и концентрацию сахара. Затем плоды выгружают на конвейерную ленту, которая ведет к моющему аппарату.

Мойка

На конвейере расположены различные ловушки. Они отделяют крупный мусор: куски земли, камни, траву, а также срезают ботву. Сама мойка представляет собой вращающийся барабан, в который подается струя воды.

Плоды под воздействием трения друг о друга и сильной струи очищаются от оставшихся загрязнений. Весь процесс контролируется оператором: он наблюдает за качеством мойки по монитору.

Резка

Далее чистые овощи отправляются на следующий этап — нарезку. Внутри специального станка установлены лезвия. Плоды, попадая под нож, превращаются в стружку.

Справка. От качества выполнения этого этапа во многом зависит и количество извлеченного в будущем сахара. Стружка должна быть гладкая и тонкая.

Извлечение сахара

Теперь стружка направляется к диффузному аппарату. Он представляет собой колонну, внутри которой находится шнек (винт, как в мясорубке). Движение стружки по нему происходит снизу вверх. Против движения свеклы, сверху вниз, непрерывно льется вода. Сахар, содержащийся в свекле, растворяется. Весь процесс происходит при определенной температуре и без доступа кислорода. В конце диффузии на дне колонны остается сладкий свекольный сироп, а наверху — обессахаренная стружка.

Справка. Прессованный жом сахарной свеклы не выбрасывается. Его высушивают и скармливают скоту.

Процесс извлечения сахара из одной партии длится 100 минут.

Очищение сока

Сок в первоначальном виде не подлежит кристаллизации. Помимо 13% сахара, он содержит около 2% различных примесей. Их удаляют жженой известью, которая забирает на себя ненужные частицы.

Сгущение и кристаллизация

Сгущение происходит в вакуумных аппаратах. Атмосфера в них разряженная, что позволяет сиропу закипеть при 70 градусах. Это делается потому, что при более высоких температурах сахар просто сгорит.

Таким образом жидкость уваривается в шесть этапов и становится более густой и концентрированной. По итогу сок содержит не 13% сахара, а 60%.

Формирование сахара

Теперь кристаллы сахара нужно отделить от жидкости. Концентрированный сок отправляется в центрифугу, где под действием центробежной силы сахар оседает на стенках барабана.

Сушка

Финальный этап. Влажный сахар транспортируется в сушильную камеру, где его сушат при температуре 100 градусов. Установка в это время находится в постоянном движении. Сахарный песок готов. Осталось только охладить его до комнатной температуры в этой же камере.

Как сделать сахар в домашних условиях

Несмотря на кажущуюся сложность процесса, его вполне можно повторить дома. В немного упрощенном варианте, конечно.

Необходимое оборудование

Для получения сахара самым простым способом понадобятся:

свекла;
плита;
духовка;
кастрюля;
тяжелый предмет для пресса;
широкая невысокая емкость, например, тазик.

Для более успешного выделения сахара можно приобрести автоклав. Это специальный аппарат для нагревания при высокой температуре под давлением выше атмосферного. Он существенно ускоряет процесс приготовления и увеличивает выход готового продукта. Если вы планируете готовить сахар в домашних условиях постоянно, то он точно пригодится.

Пошаговые инструкции по изготовлению

Существует не один способ получения сахара в домашних условиях. Ниже приведены краткие пошаговые инструкции.

Способ первый, «бабушкин»:

Свеклу промыть, очистить от кожуры и нарезать тонкими кружками.
Уложить их в глиняный горшок и поставить в духовку или печь. Следить за тем, чтобы кружочки не подгорели.
Когда свекла станет мягкой, выложить ее на противень и снова поставить в духовой шкаф для подсушивания.
Остается перемолоть высушенные ломтики в муку, и домашний сахарный песок готов.

Совет. Часть ломтиков можно оставить неизмельченными. Они отлично подходят к несладкому чаю.

Способ второй, получение сиропа:

Свеклу промыть, обрезать корешки и верхушку с ботвой. Кожицу снимать не нужно.
Плотно уложить плоды в кастрюлю с кипящей водой. Воды должно быть много, чтобы после испарения не открылись верхние части корнеплодов.
Варить один час. Дождаться остывания свеклы и снять кожицу.
Тонко нарезать мякоть пластинками до 1 мм толщиной.
Эти пластинки нарезать поперек тонкой соломкой. Завернуть соломку в кусочек ткани и положить под пресс.
Получившийся жмых снова поместить в кастрюлю и залить водой в соотношении объема свеклы к воде 2:1.
Варить 30 минут. Жидкость из кастрюли слить к полученной из-под пресса.
Жмых поместить в ткань и повторно отправить под пресс.
Полученный сок перелить в кастрюлю и нагреть до 70-80 градусов.
Процедить сок через сложенную в несколько слоев марлю.
Процеженный сок перелить в широкую невысокую емкость и варить на медленном огне до загустения. В это время выпарится лишняя влага.
Поместить сироп в морозильную камеру.
Замерзший сироп измельчить в кофемолке или нарезать на кубики, как сахар-рафинад.

Способ третий, технологичный:

Корнеплоды вымыть, очистить от кожуры и положить в автоклав.
Распарить свеклу при давлении в 1,5 атм. до размягчения мякоти.
Плоды измельчить и дважды пропустить через пресс, как во втором способе.
Отцеженную жидкость точно так же выпарить до образования густого сиропа.
Заморозить и измельчить.

Результат

Так как дома отсутствует необходимая технологическая база в виде центрифуг, диффузного аппарата, жженой извести и т.д., объем сахара получается намного меньше. Чтобы получить 1 кг сахарного песка, потребуется переработать 5 кг корнеплодов. Причем получается не чистый, привычный нам сахар, а разбавленный сироп.

Общее содержание сахаров в домашнем сиропе будет составлять всего 5% от общей массы.

Отличия от процесса получения тростникового сахара

Несмотря на распространенное мнение о том, что тростниковый сахар лучше свекольного, на самом деле они совершенно одинаковы по составу. Рафинированные, они имеют одинаковый белый цвет, вкус и состав.

Если говорить о нерафинированных формах, то различия есть, и они существенны. Нерафинированный свекольный сахар в пищу не годится, а тростниковый, наоборот, ценится очень высоко. Вкус у него карамельный, а цвет — тепло-коричневый.

Главное и единственное отличие в процессе получения сахара из тростника состоит в том, что тростник не измельчают. Из него сразу выжимают сок. Остальные этапы в заводских условиях те же: выпаривание, фильтрация, кристаллизация и сушка.

Подведем итоги

Получение сахара в домашних условиях — дело довольно хлопотное и долгое. Приготовить точно такой же сахарный песок, как в магазине, не получится из-за сложности оборудования. Даже имея что-то более технологичное, чем обычная кастрюля, — автоклав, вы сможете лишь частично увеличить объем готового продукта и ускорить процесс.

Средняя производительность домашних способов — 1 кг сахара из 5 кг свеклы. Как бы то ни было, производство домашнего сахара — очень интересный опыт и возможность перехода на сахарное самообеспечение, когда можно не зависеть от цен на него в магазине.

Технология изготовления сахара из сахарной свеклы

Технология производства сахара из сахарной свеклы

Сахарный тростник был основным сырьем для получения чистой сахарозы до 1747 года пока немецкий химик Андреас Сигизмунд Маргграф (Marggraf) не получил из сахарной свеклы кристаллическую сахарозу. В 1799 году Франц Карл Ахард подтвердил, что производство этого продукта оправдано с экономической точки зрения и в результате этого уже в 1802 году возникли первые свеклосахарные заводы. Открытие о том, что сахар можно получать из сахарной свеклы, привело к тому, что сейчас сахар из дорогой и экзотической вкусовой добавки превратился в продукт массового потребления. В нашей стране получают два основных вида сахара: сахар-песок и сахар-рафинад. Кроме того, для отраслей пищевой промышленности вырабатывают жидкий сахар.

Получение сахара-песка

Начинается со сборов корнеплодов сахарной свеклы первого года развития, содержащих 20-25 % сухих веществ, в том числе сахарозы от 14 до 18%. Остальное количество сухих веществ составляют несахара (в среднем3%), к которым относятся редуцирующие сахара и рафиноза, азотосодержащие и безазотные органические вещества, минеральные вещества. При этом корнеплоды кондиционной сахарной свеклы должны соответствовать следующим требованиям:

— физическое состояние не потерявшие тургор
— цветушные корнеплоды,% не более 1
— подвяленные корнеплоды,% не более 5
— корнеплоды с сильными механическими
— повреждениями,% не более 12
— зеленая масса,% не более 3
— содержание мумифицированных, подмороженных, загнивших корнеплодов не допускается.

Подготовку сахарной свеклы и извлечение из нее сока проводят в свеклоперерабатывающем отделении. Принятую на переработку свеклу из бурачной транспортируют с помощью гидравлического транспортера в цех. Одновременно свекла промывается водой и освобождается от посторонних примесей (соломы, ботвы, камней, песка). Затем в специальных моечных машинах КМ-3-57М свекла окончательно очищается от грязи и примесей. Эффективное отмывание осуществляется в струйных свекломойках. Металлические примеси удаляются на электромагнитном сепараторе. Очистка свеклы имеет большое значение, так как влияет на качество диффузионного сока и выход сахара.

Чистую свеклу нарезают на центробежных, дисковых или барабанных свеклорезках тонкой стружкой желобчатой, ромбовидной, пластинчатой и другой формы в зависимости от качества свеклы и типа диффузионных аппаратов.

Технологическая схема получения сахара-песка включает в себя следующие операции

Извлечение сахара из свекольной стружки осуществляется с помощью горячей воды (70-75°С) методом противоточной диффузии в диффузионных аппаратах. Сахар и другие растворимые вещества диффундируют через стенки клеток в воду и образуют диффузионный сок. Обессахаренная стружка называется жомом, она используется на корм скоту и для получения пектина. Продолжительность активной диффузии в зависимости от вида аппарата составляет от 60 до 80 мин.

Диффузионный сок содержит 15-16% сухих веществ, в том числе 14-15% сахарозы и около 2% несахаров. Он сильно пенится, имеет кислую реакцию, характерный запах и темный, почти черный, цвет, обусловленный наличием продуктов окисления тирозина и пирокатехина свеклы.

Все несахара (растворимые белки, аминокислоты, пектиновые вещества, редуцирующие(восстанавливающие) сахара и др.) задерживают кристаллизацию сахарозы и увеличивают потери сахара с мелассой, поэтому физико-химическую очистку проводят в несколько стадий:

1. Дефекация — обработка сока известковым молоком для нейтрализации кислот, коагуляции коллоидных и красящих веществ, осаждения солей кальция, магния и других примесей. В процессе дефекации из несахаров, перешедших в раствор, образуются трудноотфильтровываемые соли кальция и красящие вещества, ухудшающие качество очищенного сока. Поэтому после дефекации проводится сатурация.
2. Сатурация — обработка сока сатурационным газом, содержащим 30-34% диоксида углерода. При этой операции избыточная известь удаляется в виде мелкокристаллического карбоната кальция СаСО3, на поверхности которого адсорбируются неудалившиеся при диффузии окрашенные несахара. После сатурации сок фильтруют для удаления осадка и подвергают сульфитации.
3. Сульфитация — обработка диоксидом серы для обеспечения и снижения щелочности.

В результате очистки содержание несахаров в соке уменьшается на 30-35%. Очищенный сок содержит 12-14% сухих веществ. Из них 10-12% сахарозы, 0,5-0,7% азотистых веществ, 0,4-0,5% безазотистых органических соединений, 0,5% золы. Чистота сока составляет 85-92%.

Для получения сахара в кристаллическом виде сок сгущают выпариванием воды в два этапа. Вначале на четырехкорпусных выпарных установках и концентраторе из сока получают сироп с содержанием сухих веществ 65%. Сироп смешивают с клеровкой желтого сахара и сульфитируют до рН 7,8-8,2 при температуре 80-85°С, затем подогревают до 90-95°С и фильтруют с добавлением активного угля или других адсорбентов. Очищенный сироп уваривают в вакуум-аппаратах на утфель, который содержит 92,5% сухих веществ и состоит из кристаллов сахарозы (около 55%) и межкристального раствора, содержащего несахара и насыщенный раствор сахарозы.

Для ускорения образования кристаллов в сироп вводят немного тонкоизмельченной сахарной пудры — затравки, затравки, частички которой служат центрами кристаллизации. После заводки кристаллы наращивают. Для этого в вакуум-аппарат вводят новые порции сиропа при одновременном интенсивном испарении влаги.

Утфель первой кристаллизации спускают в утфелемешалку, откуда через утфелераспределитель он поступает в центрифуги. При центрифугировании отделяют кристаллы сахарозы и два оттека. На поверхности кристаллов остается тонкая пленка межкристальной жидкости. Для более полного ее удаления кристаллы в центрифуге пробеливают водой температурой 70-95°С в количестве 3-3,5% к массе утфеля. Первый оттек — это межкристальный раствор утфеля, второй — раствор, получаемый при пробеливании сахара. Для максимального извлечения сахара, содержащегося в свекле, кристаллизацию сахарозы проводят многократно.

После пробелки сахар-песок выгружают из центрифуги с содержанием воды 0,8-1% на вибротранспортер и элеватором подают в сушильно-охладительные установки. Сушат сахар горячим воздухом до стандартной влажности 0,03 -0,14%, а затем охлаждают до температуры 25°С. Для удаления ферропримесей сахар пропускают через магнитный сепаратор, а в сортировочной установке удаляют комки непробеленного или слипшегося сахара и выделяют три фракции по размеру кристаллов. Готовый сахар-песок поступает в бункер на хранение или на упаковку.