Подготовка свеклы к производству

Лабораторная работа № 3

ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА САХАРА

Цель работы – изучение технологических процессов сахарного производства.

Задачи:

1.Изучить химический состав сырья для производства сахара.

2.Изучить технологическую схему производства сахара-песка и сахара-рафинада.

3. Ознакомиться с технологическим оборудованием, используемым в сахарном производстве.

Порядок выполнения работы:

1. Изучить технологическую схему производства сахара-песка

2. Изучить процессы подготовки сахарной свеклы к производству

3. Изучить процессы получения и очистки диффузионного сока

4. Ознакомиться с процессами получения кристаллического сахара

5. Ознакомиться с принципами получения сахара-рафинада

Сахарное производство – крупнейшая отрасль пищевой промышленности, объединяющая сахаропесочное и сахарорафинадное производство. Сахарные заводы работают 110...150 сут в году, т. е. это сезонные предприятия. Период уборки сахарной свеклы длится 40...50 сут, остальное время убранную свеклу хранят на специально подготовленных кагатных полях в трапецеидальных кучах, называемых кагатами. Каждый кагат имеет размеры (50...100)х(8...18)х(2...5) м. Укладка свеклы осуществляется кагатоукладчиками.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА ПОЛУЧЕНИЯ САХАРА-ПЕСКА

Сахарная свекла (Beta vulgaris) – двулетнее засухоустойчивое растение, принадлежащее к ботаническому семейству маревых. Для получения сахара используют корнеплоды первого года развития. Масса корнеплода колеблется от 200 до 500 г. В клетках тканей корнеплода содержится клеточный сок с растворенными в нем сахарозой и другими веществами. Химический состав корнеплодов сахарной свеклы зависит от сорта, климатических и других условий их выращивания и хранения. Химический состав сахарной свеклы представлен на рисунке 1.

В корнеплодах сахарной свеклы содержится 20...25 % сухих веществ, которые в сахарном производстве условно делят на сахарозу и несахара. Под несахарамипонимают все остальные сухие вещества, включая редуцирующие и рафинозу, кроме сахарозы. Содержание сахарозы колеблется от 14 до 18 %.Важным показателем является чистота сока, под которой понимают про­центное отношение сахарозы к сухим веществам свеклы. Для произведенного выше среднего химического состава свеклы чистота сока (%) подсчитывается следующим образом:

Ч = 100х18,69/(18,69+3,04) = 86,6,

где 18,69 – содержание сахарозы; 3,04 – содержание несахаров в 100 кг сока.

При закладке свеклы в кагаты определяют соответствие ее требованиям ТНПА по следующим показателям: физическому состоянию, спелости, общей загрязненности и т. д. В кагаты длительного хранения укладывают здоровые корнеплоды без механических повреждений с минимальным количеством примесей. Наружная ткань корнеплодов обладает естественным иммунитетом, препятствующим развитию микроорганизмов. При механическом повреждении корнеплодов и нарушении режимов их хранения фитопатологические потери могут достигать весьма значительных размеров. Поэтому поврежденную свеклу сразу направляют на переработку.

Рисунок 1 –Химический состав сахарной свеклы

В процессе хранения свекла дышит. Дыхание может быть как аэробным, так и анаэробным. В том и другом случае на процесс дыхания расходуются сухие вещества свеклы (в основном сахар), причем при аэробном дыхании потери сухих веществ значительно ниже, поэтому следует проводить вентилирование кагатов, так как оно предохраняет корнеплоды от излишней потери сахара. Оптимальная температура для хранения свеклы 0...2 °С. Повышение температуры способствует увеличению интенсивности дыхания корнеплодов, что весьма нежелательно.

Во избежание подмораживания боковые поверхности кагатов среднего и длительного сроков хранения укрывают теплоизоляционными материалами. В районах с устойчивыми морозами свеклу в кагатах замораживают, такая свекла не дышит и может храниться без потерь длительное время, однако после размораживания ееследует немедленно направлять на переработку.

При каждом свеклосахарном заводе имеется специальное отделение (бурачная), предназначенное для бесперебойного снабжения производства свеклой и создания 1...2-суточного запаса.

Рисунок 2 – Типовая технологическая схема получения сахара-песка

На сахарных заводах Беларуси принята единая типовая технологическая схема получения сахара-песка (рисунок 2), которая включает следующие операции: непрерывное обессахаривание свекловичной стружки, прессование жома, возврат всей жомопрессовой воды в диффузионную установку, известково-углекислотная очистка диффузионного сока, три кристаллизации и аффинация желтого сахара III кристаллизации.

ПОДГОТОВКА СВЕКЛЫ К ПРОИЗВОДСТВУ

Доставка свеклы на завод и отделение примесей.Избурачной на завод свеклу подают по гидравлическому транспортеру, по которому она движется под давлением воды. Свекла содержит от 5 до 15 % различных примесей (ботва, солома, песок, камни), которые, если их не удалить, ухудшают работу оборудования, могут вызвать его поломку, снижают качество диффузионного сока и выход сахара. Отделению примесей придается очень большое значение, и частичную мойку свекла проходит уже в гидравлическом транспортере. Для этой цели транспортер снабжается специальными устройствами: ботвосоломо-, песко- и камнеловушками. Однако окончательно свеклу моют в специальных моечных машинах, установленных в моечном отделении завода. Наибольшее распространение получили моечные машины марки КМЗ-57М производительностью до 1,5 тыс. т свеклы в сутки.

Машина марки КМЗ-57М представляет собой корытообразную емкость, разделенную перегородкой на два отделения – моющее и выбрасывающее. В моечном отделении расположены шнек для подачи свеклы и вал с кулачками для ее интенсивного перемешивания и оттирания грязи. Уровень воды в моечном отделении на 300...400 мм выше уровня вала, что позволяет удалять всплывающие легкие примеси. Машина снабжена песко- и камнеловушками. Лучшая эффективность отмывания свеклы достигается в струйных свекломойках.

Затем чистую свеклу поднимают ленточным транспортером или ковшовым элеватором в верхнее помещение завода, где проводят ее электромагнитную очистку и взвешивают.

Изрезывание свеклы в стружку.Сахарозу извлекают из свеклы диффузионным способом. Для этого свеклу измельчают в тонкую стружку желобчатой, пластинчатой, ромбовидной и другой формы в зависимости от качества самой свеклы и типа диффузионных аппаратов. Качество стружки оценивают длиной 100 г стружки в метрах (число Силина) или отношением массы стружки длиной более 5 см к массе стружки длиной менее 1 см (шведский фактор) и содержанием в ней брака. В непрерывнодействующих диффузионных аппаратах используют стружку, длина 100 г который составляет 9...15 м, шведский фактор должен быть при этом не ниже 8. Допустимое количество брака в стружке не должно превышать 3 %. Для получения свекловичной стружки используют центробежные, дисковые или барабанные свеклорезки. В центробежных свеклорезках свекла поступает во вращающийся ротор-улитку, прижимается к ножам, установленным в вырезах вертикального цилиндрического корпуса, и режется в стружку. Ножи неподвижны, в случае необходимости их можно менять, не останавливая свеклорезку.