Produksjon av sukker fra sukkerroer: teknologibeskrivelse

2024 Forfatter: Howard Calhoun | [email protected]. Sist endret: 2023-12-17 10:37

Sukkerproduksjon er privilegiet til store fabrikker. Tross alt er teknologien ganske kompleks. Råvarer behandles på kontinuerlige produksjonslinjer. Som regel ligger sukkerproduksjonsanlegg i umiddelbar nærhet til dyrkingssteder for sukkerroer.

Produktbeskrivelse

Sukker er egentlig et rent karbohydrat (sukrose) som smaker søtt og behagelig. Det absorberes godt og sørger for normal funksjon av kroppen (syns- og hørselsskarphet, et viktig næringsstoff for hjerneceller, deltar i dannelsen av fett). Misbruk av produktet fører til utvikling av sykdommer (karies, overvekt osv.).

Råvarer for produksjon

Tradisjonelt i vårt land er dette produktet laget av sukkerroer. Sukkerproduksjon krever stor tilgang på råvarer.

Beeter er en representant for disfamilien. Vokser i to år, kultur er motstandsdyktig mot tørke. I løpet av det første året vokser en rot, og deretter i løpet av det andre året utvikler den segstilk, blomster og frø vises. Massen til rotavlingen er 200-500 g. Massefraksjonen av hardt vev er 75%. Resten er sukker og andre organiske forbindelser.

Betehøsting tar 50 dager. Samtidig opererer anleggene i gjennomsnitt 150 dager i året. For å skaffe råvarer til sukkerindustrien lagres rødbeter i såk alt kagat (store hauger).

Opbevaringsteknologi for sukkerroer

Beeter legges lagvis i hauger på tidligere opparbeidede arealer. Hvis lagringsteknologien brytes, vil rødbetene spire og råtne. Tross alt er røtter levende organismer. Et kjennetegn ved spiring er indeksen for forholdet mellom spirer og massen av hele frukten. Under forhold med høy temperatur og høy luftfuktighet begynner rødbetene å spire allerede på den femte lagringsdagen. Samtidig spirer rødbetene, som ligger i den øvre delen av haugen, mest intensivt. Dette er et ekstremt negativt fenomen, som fører til en reduksjon i effektiviteten av sukkerproduksjon. For å minimere tap fra spiring, kuttes toppen av fruktene av under høsting, og selve avlingen i haugene behandles med en spesiell løsning.

Det er viktig å oppbevare fruktene i hauger forsiktig, og prøv å ikke skade dem. Tross alt er skadede områder av fosteret et svakt punkt som først og fremst påvirkes, og deretter friskt vev.

Utviklingen av bakterier påvirkes betydelig av temperatur- og fuktighetsnivåer. Hvis du opprettholder anbef alt luftsammensetning og temperatur1-2 °C, så bremses forfallsprosessene (av og til utvikler seg ikke).

Rotene som lagres er ekstremt forurenset (jord, gress). Smuss hemmer luftsirkulasjonen i haugen, provoserer frem råtningsprosesser.

Derfor anbefales det å vaske rødbetene og oppbevare dem vasket. De siste årene har spesialutstyr blitt mye brukt for å blåse ut ugress, halm og skitt.

Beetyield

En av de viktigste oppgavene er å øke utbyttet av sukkerroer. Det avhenger av mange faktorer. Sukkerproduksjon avhenger direkte av innsamlingsvolumet, samt av den teknologiske kvaliteten på råvarene.

For det første avhenger de teknologiske egenskapene til dyrkede rødbeter av frøene som brukes. Moderne teknologier gjør det mulig å kontrollere biologiske og andre egenskaper. Kontroll av frøkvalitet kan øke avlingen per hektar sådd areal betydelig.

Metoden for å dyrke rødbeter er også viktig. En betydelig økning i utbytte er observert med den såk alte åsdyrkingsmetoden (avlingsveksten varierer fra 15 til 45%, avhengig av de klimatiske egenskapene til regionen). Essensen av metoden er som følger. Om høsten helles spesielle maskiner rygger, takket være hvilke jorden aktivt absorberer og akkumulerer fuktighet. Derfor, om våren, modnes jorden raskt nok, og skaper gunstige forhold for såing, vekst og utvikling av frukt. I tillegg er rødbeter mye lettere å høste: jordtettheten på åsryggene er relativt lav.

Det er merkelig at denne teknologien ble foreslått av den sovjetiske forskeren Glukhovsky i de fjerne 20-årene av forrige århundre. Og relativt nylig ble metoden introdusert i avanserte land.

Til tross for den store effektiviteten, har ikke denne teknologien funnet bred anvendelse. Årsaken til dette er mangelen og høye kostnader for spesialutstyr. Produksjonen av sukker fra rødbeter har derfor utsikter til utvikling og nå et nytt teknologisk nivå.

Beter bør høstes før frost. Leveranser til bedrifter av utgravde rødbeter kan utføres i henhold til flytprinsippet eller etter flyt-omlastingsmetoden. For å redusere tapet av sukrose under langtidslagring ved omlastingsbaser, dekkes fruktene med halm.

Produksjonsprosess

En gjennomsnittlig sukkerfabrikk i Russland er i stand til å behandle flere tusen tonn råvarer (sukkerroer). Imponerende, ikke sant?

Produksjonen er basert på komplekse kjemiske prosesser og reaksjoner. Essensen er følgende. For å få sukkerkrystaller er det nødvendig å isolere (ekstrahere) sukrose fra råvarer. Deretter skilles sukker fra unødvendige stoffer og man får et spiseklar produkt (hvite krystaller).

Sukkerproduksjonsteknologi består av følgende operasjoner:

• rengjøring fra skitt (vasking);
• mottar sjetonger (hakking, maling);
• sukroseekstraksjon;
• juicefiltrering;
• fortykkelse (fordamping av fuktighet);
• kokende masse(sirup);
• separasjon av melasse fra sukker;
• tørking av sukker.

vask av sukkerroer

Når råvarer kommer til sukkerfabrikken, havner de i en slags bunker. Den kan plasseres både under bakken og utenfor. Med en kraftig rettet vannstråle vaskes sukkerbeten ut av beholderen. Rotavlinger faller på transportbåndet, under bevegelsen som råvarene blir renset fra alle slags rusk (halm, gress, etc.).

Knusing av rotvekster

Å produsere sukker fra rødbeter er umulig uten å male dem. Såk alte roekuttere spiller inn. Utgangen er tynne strimler av sukkerroer. I sukkerproduksjonsteknologi er måten bitene kuttes på veldig viktig: jo større overflateareal, desto mer effektivt separeres sukrosen.

sukroseekstraksjon

Roteflisen føres gjennom transportbåndet inn i diffusjonsapparatet med skru. Sukker skilles fra chipsene med varmt vann. Flisen mates gjennom innmatingsskruen, og varmt vann strømmer mot den, som trekker ut sukkeret. I tillegg til sukkeret i seg selv, fører vann også med seg andre løselige stoffer. Prosessen er ganske effektiv: ved utgangen inneholder massen (de såk alte betechips) bare 0,2-0,24% sukker i massefraksjon. Vann, mettet med sukker og andre organiske stoffer, blir grumsete og skummer sterkt. Denne væsken kalles også diffusjonsjuice. Den mest komplette behandlingen er bare mulig når råmaterialet varmes opp til 60 grader. Ved denne temperaturen koagulerer proteinene og skiller seg ikke ut fra rødbetene. Sukkerproduksjonen slutter ikke der.

Diffusing Juice Purification

Fra væsken er det nødvendig å fjerne de minste suspenderte partikler av rødbeter og oppløste organiske stoffer. Teknologisk kan opptil 40 % av biproduktene fjernes. Det som er igjen samler seg i melassen og fjernes først i sluttfasen av produksjonen.

Juice varmet opp til 90°C. Deretter behandles den med kalk. Som et resultat utfelles proteiner og andre stoffer som er i juicen. Denne operasjonen utføres på spesialutstyr innen 8–10 minutter.

Nå må du fjerne kalken. Denne prosessen kalles metning. Dens essens er som følger: juicen er mettet med karbondioksid, som inngår i en kjemisk reaksjon med kalk, og danner kalsiumkarbonat, som utfelles og absorberer forskjellige forurensninger. Gjennomsiktigheten til juicen øker, den blir lettere.

Saften filtreres, varmes opp til 100 °C og mettes på nytt. På dette stadiet utføres en dypere rensing fra urenheter, hvoretter saften igjen sendes til filtrering.

Juice må være misfarget og tynnet (ikke så tyktflytende). For dette formål føres svoveldioksid gjennom den. Svovelsyre dannes i juicen - et veldig sterkt reduksjonsmiddel. Reaksjon med vann produserer en viss mengde svovelsyre, og frigjør hydrogen, som igjen gjør saften lysere.

Etter grov og ren metning er produksjonen 91–93 % av det opprinnelige volumet av høy kvalitet,bleket juice. Prosentandelen av sukrose i det resulterende volumet av juice er 13-14%.

Fordampning av fuktighet

Produsert i to trinn med spesialutstyr. For produksjon av sukker i det første trinnet er det viktig å få en tykk sirup med et tørrstoffinnhold på 65-70%. Den resulterende sirupen gjennomgår ytterligere rensing og blir igjen utsatt for fordampningsprosedyren, denne gangen i spesielle vakuumanordninger. Det er nødvendig å oppnå en viskøs tykk substans med et sukroseinnhold på 92-93%.

Hvis du fortsetter å fordampe vann, blir løsningen overmettet, krystalliseringssentre vises og sukkerkrystaller vokser. Den resulterende massen kalles massecuite.

Kokepunktet for den resulterende massen er 120 °C under normale forhold. Men ytterligere koking utføres i vakuum (for å forhindre karamellisering). Under forhold nær vakuum er kokepunktet mye lavere - 80 °C. Denne massen på fordampningsstadiet i et vakuumapparat er "legert" med pulverisert sukker. Hva stimulerer veksten av krystaller.

Separering av sukker fra melasse

Sukkermasse går til sentrifuger. Der skilles krystallene fra melassen. Væsken som kommer ut etter at sukkerkrystallene er separert er grønn melasse.

Sukkerkrystaller henger på nettet til sentrifuge-trommelen, som behandles med varmt vann og dampes for å bleke. I dette tilfellet dannes den såk alte hvite melasse. Dette er en løsning av sukker og restene av grønn melasse i vann. Hvit melasse gjennomgår sekundær behandling ivakuummaskiner (for å minimere tap, forbedre produksjonseffektiviteten).

Grønn melasse går til et annet apparat for koking. Som et resultat oppnås den såk alte andre massekuiten, hvorfra gult sukker allerede er oppnådd. Det løses opp i juice etter første rengjøring.

Tørkesukker

Sukkerproduksjonssyklusen er ennå ikke fullført. Innholdet i sentrifugen fjernes og sendes til tørk. Etter sentrifugen er fuktighetsinnholdet i sukkeret ca. 0,5 % og temperaturen er 70°C. I en tørketrommel av trommeltype tørkes produktet til et fuktighetsinnhold på 0,1 % (dette sikres i stor grad av resttemperaturen etter sentrifugene).

Waste

De viktigste avfallsproduktene fra sukkerproduksjon fra sukkerroer er masse (det såk alte rotspon), melasse, filterpresseslam.

Betemasse er opptil 90 vekt% av råvarene. Fungerer som godt fôr til husdyr. Det er ulønnsomt å transportere masse over lange avstander (på grunn av høy luftfuktighet er den veldig tung). Derfor kjøpes og brukes den av gårder som ligger i nærheten av sukkerproduksjonsanlegg. For å unngå skader på massen blir den bearbeidet til ensilasje.

I noen sukkerproduksjonsanlegg presses spon fra sukkerroer (opptil 50 % av fuktigheten fjernes) og tørkes deretter i spesielle kammer. Som et resultat av en slik prosessering er massen av massen, klar til bruk etter hensikten og transportert over lange avstander, ikke mer enn 10 % av den opprinnelige massen.

Melassa –fôrmelasse - oppnådd etter bearbeiding av den andre massekøyten. Dens volum er 3-5 vekt% av råstoffet. Det er 50% sukker. Fôrmelasse er en viktig komponent i produksjonen av etylalkohol, samt i produksjonen av dyrefôr. I tillegg brukes den i gjærproduksjon, til fremstilling av sitronsyre og til og med medisiner.

Volumet av filterpresseslam når 5-6 % av massen til ubearbeidede råvarer. Brukes som gjødsel for jordbruksjord.

Produksjon av raffinert sukker

Produksjonen av raffinert sukker foregår vanligvis ved selve sukkerfabrikkene. Som en del av slike anlegg er det spesielle verksteder. Men tredjepartsorganisasjoner som kjøper granulert sukker fra fabrikker kan også produsere raffinert sukker. I henhold til metoden for å oppnå raffinert sukker, kan det støpes og presses.

Rekkefølgen av teknologiske operasjoner i produksjonen av raffinert sukker er som følger.

Sukker er oppløst i vann. Den tykke sirupen behandles for å fjerne ulike fargestoffer. Etter rensing kokes sirupen i et vakuumkammer, og den første raffinerte massekuiten oppnås. For å eliminere gulhet tilsettes ultramarin til vakuumkammeret (0,0008 vekt% av sirupen, ikke mer). Kokeprosessen ligner på kokeprosessen når man får sukker.

Efined massecuite må ha avstand. Det dannes en tykk masse (slurry med et fuktighetsinnhold på 3%, ikke mer), som presses. Resultatet er et raffinert sukker som tar form av en presse. For å bli raffinert i skjemaethoder, massekuite helles i passende former. I bunnen av formen er det et spesielt hull som gjenværende løsning strømmer ut gjennom. Vått raffinert sukker tørkes med varmluft til fuktighetsindeksen synker til en verdi på 0,3-0,4%. Så gjenstår det bare å vente til sukkerklumpene avkjøles, kuttes (om nødvendig) og pakkes.