Proizvodnja sladkorja iz sladkorne pese: opis tehnologije

2024 Avtor: Howard Calhoun | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2023-12-17 10:40

Proizvodnja sladkorja je prerogativ velikih tovarn. Konec koncev je tehnologija precej zapletena. Surovine se obdelujejo na neprekinjenih proizvodnih linijah. Obrati za proizvodnjo sladkorja se praviloma nahajajo v neposredni bližini območij za pridelavo sladkorne pese.

Opis izdelka

Sladkor je v bistvu čisti ogljikov hidrat (saharoza) sladkega in prijetnega okusa. Dobro se absorbira in zagotavlja normalno delovanje telesa (ostrina vida in sluha, pomembno hranilo za možganske celice, sodeluje pri tvorbi maščob). Zloraba izdelka vodi v razvoj bolezni (karies, prekomerna teža itd.).

Surovine za proizvodnjo

Tradicionalno pri nas ta izdelek izdelujejo iz sladkorne pese. Proizvodnja sladkorja zahteva veliko zalogo surovin.

Pesa je predstavnik družine meglic. Raste dve leti, kultura je odporna na sušo. V prvem letu raste korenina, nato pa se v drugem letu razvijepojavijo se steblo, cvetovi in semena. Masa koreninskega pridelka je 200-500 g. Masni delež trdega tkiva je 75%. Ostalo je sladkor in druge organske spojine.

Žetev pese traja 50 dni. Hkrati obrate v povprečju obratujejo 150 dni na leto. Za zagotavljanje surovin za industrijo sladkorja se pesa skladišči v tako imenovanih kagatih (velikih kupih).

Tehnologija skladiščenja sladkorne pese

Pesa se polaga v plasteh na kupe na predhodno pripravljenih površinah. Če je tehnologija skladiščenja kršena, bo pesa kalila in gnila. Navsezadnje so korenine živi organizmi. Značilnost kalitve je indeks razmerja kalčkov do mase celotnega ploda. V pogojih visoke temperature in visoke vlažnosti pesa začne kaliti že peti dan skladiščenja. Ob tem najintenzivneje kalijo pesa, ki se nahaja v zgornjem delu kupa. To je izjemno negativen pojav, ki vodi v zmanjšanje učinkovitosti proizvodnje sladkorja. Da bi zmanjšali izgube zaradi kalitve, med obiranjem odrežemo vršičke plodov, sam pridelek v kupih pa obdelamo s posebno raztopino.

Pomembno je, da sadje hranite v kupih, da jih ne poškodujete. Navsezadnje so poškodovana področja ploda šibka točka, ki je prizadeta najprej, nato pa zdrava tkiva.

Na razvoj bakterij pomembno vplivata temperatura in vlažnost. Če vzdržujete priporočeno sestavo in temperaturo zraka1-2 °C, nato se procesi razpadanja upočasnijo (včasih se ne razvijejo).

Pesa, ki se skladišči, je izjemno onesnažena (tla, trava). Umazanija poslabša kroženje zraka v kupu, izzove procese gnitja.

Zato priporočamo, da peso operete in oprano shranite. V zadnjih letih se za odpihovanje plevela, slame in umazanije pogosto uporabljajo posebne naprave.

Donos pese

Ena najpomembnejših nalog je povečanje pridelka sladkorne pese. Odvisno je od številnih dejavnikov. Proizvodnja sladkorja je neposredno odvisna od obsega zbiranja, pa tudi od tehnološke kakovosti surovin.

Najprej so tehnološke lastnosti gojene pese odvisne od uporabljenih semen. Sodobne tehnologije omogočajo nadzor bioloških in drugih značilnosti. Kontrola kakovosti semena lahko znatno poveča pridelek na hektar posejane površine.

Pomemben je tudi način pridelave pese. Znatno povečanje pridelka opazimo pri tako imenovani metodi pridelave grebenov (rast pridelka se giblje od 15 do 45 %, odvisno od podnebnih značilnosti regije). Bistvo metode je naslednje. Jeseni posebni stroji nalijejo grebene, zaradi katerih zemlja aktivno absorbira in kopiči vlago. Zato spomladi zemlja dovolj hitro dozori, kar ustvarja ugodne pogoje za setev, rast in razvoj plodov. Poleg tega je peso veliko lažje obirati: gostota tal na grebenih je razmeroma nizka.

Zanimivo je, da je to tehnologijo predlagal sovjetski znanstvenik Glukhovsky v daljnih 20-ih letih prejšnjega stoletja. In relativno nedavno je bila metoda uvedena v naprednih državah.

Ta tehnologija kljub veliki učinkovitosti ni našla široke uporabe. Razlog za to je pomanjkanje in visoki stroški posebne opreme. Proizvodnja sladkorja iz pese ima torej obete za razvoj in doseganje nove tehnološke ravni.

Peso je treba pobrati pred zmrzaljo. Dostave izkopane pese podjetjem se lahko izvajajo po pretočnem principu ali po pretočnem pretovarjanju. Da bi zmanjšali izgubo saharoze pri dolgotrajnem skladiščenju v pretovarnih bazah, so plodovi pokriti s slamo.

Proizvodni proces

Povprečen obrat sladkorja v Rusiji je sposoben predelati več tisoč ton surovin (sladkorne pese). Impresivno, kajne?

Proizvodnja temelji na zapletenih kemičnih procesih in reakcijah. Bistvo je naslednje. Za pridobitev sladkornih kristalov je potrebno izolirati (ekstrahirati) saharozo iz surovin. Nato sladkor ločimo od nepotrebnih snovi in dobimo izdelek, ki je pripravljen za uživanje (beli kristali).

Tehnologija proizvodnje sladkorja je sestavljena iz naslednjih operacij:

• čiščenje pred umazanijo (pranje);
• prejem žetonov (sekljanje, mletje);
• ekstrakcija saharoze;
• filtracija soka;
• zgostitev (izhlapevanje vlage);
• vrela masa(sirup);
• ločevanje melase od sladkorja;
• sušenje sladkorja.

pranje sladkorne pese

Ko surovine prispejo v tovarno sladkorja, končajo v nekakšnem bunkerju. Lahko se nahaja tako pod zemljo kot zunaj. Z močnim usmerjenim curkom vode se sladkorna pesa izpere iz zalogovnika. Korenine padajo na tekoči trak, med premikanjem katerega se surovine predhodno očistijo iz vseh vrst odpadkov (slama, trava itd.).

Drobljenje korenovk

Pridelava sladkorja iz pese je nemogoča brez njenega mletja. V poštev pridejo tako imenovani rezalniki pese. Rezultat so tanki trakovi sladkorne pese. V tehnologiji proizvodnje sladkorja je zelo pomemben način rezanja kosov: večja kot je površina, učinkoviteje se ločuje saharoza.

ekstrakcija saharoze

Sekanci pese se skozi transporter dovajajo v difuzijsko napravo s polžem. Sladkor ločimo od čipsa s toplo vodo. Sekanci se dovajajo skozi polž, proti njemu pa teče topla voda, ki izvleče sladkor. Voda poleg sladkorja samega nosi tudi druge topne snovi. Postopek je precej učinkovit: na izhodu pulpa (tako imenovani pesni čips) vsebuje le 0,2-0,24% sladkorja po masnem deležu. Voda, nasičena s sladkorji in drugimi organskimi snovmi, postane motna in se močno peni. To tekočino imenujemo tudi difuzijski sok. Najbolj popolna obdelava je možna šele, ko se surovina segreje na 60 stopinj. Pri tej temperaturi se beljakovine koagulirajo in ne izstopajo iz pese. Proizvodnja sladkorja se tu ne konča.

razpršeno čiščenje soka

Iz tekočine je potrebno odstraniti najmanjše suspendirane delce pese in raztopljene organske snovi. Tehnološko je mogoče odstraniti do 40 % stranskih proizvodov. Kar ostane, se kopiči v melasi in se odstrani šele v zadnji fazi proizvodnje.

Sok, segret na 90°C. Nato se obdela z apnom. Posledično se beljakovine in druge snovi, ki so v soku, oborijo. Ta operacija se izvede na posebni opremi v 8-10 minutah.

Zdaj morate odstraniti apno. Ta proces se imenuje nasičenost. Njegovo bistvo je naslednje: sok je nasičen z ogljikovim dioksidom, ki vstopi v kemično reakcijo z apnom, pri čemer nastane kalcijev karbonat, ki se obori in absorbira različna onesnaževala. Prozornost soka se poveča, postane lažji.

Sok filtriramo, segrejemo na 100 °C in ponovno nasičimo. Na tej stopnji se izvede globlje čiščenje iz nečistoč, po katerem se sok ponovno pošlje na filtracijo.

Sok mora biti razbarvan in razredčen (ne tako viskozen). V ta namen se skozi njo prepušča žveplov dioksid. V soku nastane žveplova kislina - zelo močno redukcijsko sredstvo. Reakcija z vodo proizvede določeno količino žveplove kisline, ki sprošča vodik, ki posledično osvetli sok.

Po grobem in čistem nasičenju je izhod 91-93% prvotnega volumna visoke kakovosti,beljeni sok. Odstotek saharoze v nastalem volumnu soka je 13-14%.

Izhlapevanje vlage

Proizvedeno v dveh fazah s posebno opremo. Za proizvodnjo sladkorja na prvi stopnji je pomembno, da dobimo gost sirup z vsebnostjo trdnih snovi 65-70%. Nastali sirup je dodatno prečiščen in ponovno podvržen postopku izhlapevanja, tokrat v posebnih vakuumskih napravah. Treba je dobiti viskozno gosto snov z vsebnostjo saharoze 92-93%.

Če nadaljujete z izhlapevanjem vode, postane raztopina prenasičena, pojavijo se kristalizacijski centri in kristali sladkorja rastejo. Nastala masa se imenuje mascuite.

Vrelišče nastale mase je 120 °C v normalnih pogojih. Toda nadaljnje vrenje se izvaja v vakuumu (da se prepreči karamelizacija). V pogojih blizu vakuuma je vrelišče veliko nižje - 80 °C. To maso na stopnji izhlapevanja v vakuumski aparaturi "zlitiramo" s sladkorjem v prahu. Kaj spodbuja rast kristalov.

Ločevanje sladkorja iz melase

Sladkorna masa gre v centrifuge. Tam se kristali ločijo od melase. Tekočina, ki izhaja po ločevanju sladkornih kristalov, je zelena melasa.

Na mrežici bobna centrifuge se zadržujejo kristali sladkorja, ki jih obdelamo z vročo vodo in poparimo, da se pobelijo. V tem primeru nastane tako imenovana bela melasa. To je raztopina sladkorja in ostankov zelene melase v vodi. Bela melasa je podvržena sekundarni predelavi vvakuumski stroji (za zmanjšanje izgub, izboljšanje proizvodne učinkovitosti).

Zelena melasa gre v drugo napravo za vrenje. Pri tem dobimo tako imenovani drugi masak, iz katerega se že pridobi rumeni sladkor. Po prvem čiščenju se raztopi v soku.

Sušenje sladkorja

Cikel proizvodnje sladkorja še ni zaključen. Vsebino centrifuge odstranimo in pošljemo, da se posuši. Po centrifugi je vsebnost vlage v sladkorju približno 0,5 %, temperatura pa 70 °C. V bobnastem sušilnem stroju se izdelek posuši do vsebnosti vlage 0,1 % (to je v veliki meri zagotovljeno s preostalo temperaturo po centrifugah).

Odpadki

Glavni odpadni produkti proizvodnje sladkorja iz sladkorne pese so pulpa (t.i. koreninski ostružki), melasa, blato za filtriranje.

Pesna kaša je do 90% teže surovin. Služi kot dobra krma za živino. Nedonosno je prevažati celulozo na dolge razdalje (zaradi visoke vlažnosti je zelo težka). Zato ga kupujejo in uporabljajo kmetije, ki se nahajajo v bližini proizvodnih obratov za sladkor. Da preprečimo poškodbe celuloze, jo predelajo v silažo.

V nekaterih obratih za proizvodnjo sladkorja se ostružki stisnejo iz sladkorne pese (odstranijo se do 50% vlage) in nato sušijo v posebnih komorah. Zaradi takšne predelave masa celuloze, pripravljene za uporabo, kot je predvidena in prevažana na dolge razdalje, ne presega 10 % njene prvotne mase.

Melassa –krmna melasa - pridobljena po predelavi drugega mascuita. Njegova prostornina je 3-5% teže surovine. Je 50% sladkorja. Krmna melasa je pomembna sestavina pri proizvodnji etilnega alkohola, pa tudi pri proizvodnji živalske krme. Poleg tega se uporablja v proizvodnji kvasa, pri proizvodnji citronske kisline in celo zdravil.

Prostornina filtrirnega blata dosega 5-6% mase nepredelanih surovin. Uporablja se kot gnojilo za kmetijska tla.

Proizvodnja rafiniranega sladkorja

Proizvodnja rafiniranega sladkorja se običajno nahaja v samih tovarnah sladkorja. V sklopu takšnih obratov obstajajo posebne delavnice. Toda organizacije tretjih oseb, ki kupujejo granulirani sladkor iz tovarn, lahko proizvajajo tudi rafinirani sladkor. Glede na način pridobivanja rafiniranega sladkorja se lahko ulije in stisne.

Zaporedje tehnoloških operacij pri proizvodnji rafiniranega sladkorja je naslednje.

Sladkor se raztopi v vodi. Gost sirup se predela, da se odstranijo različne barvilne snovi. Po čiščenju sirup zavremo v vakuumski komori in dobimo prvi rafinirani mascuit. Za odpravo rumenosti se v vakuumsko komoro doda ultramarin (0,0008 % teže sirupa, ne več). Postopek vrenja je podoben procesu vretja pri pridobivanju sladkorja.

Rafiniran masecuit je treba razporediti. Nastane gosta masa (gošča z vsebnostjo vlage 3%, ne več), ki jo stisnemo. Rezultat je rafiniran sladkor, ki ima obliko stiskalnice. Da se izpopolni v oblikiglave, mascuit vlijemo v ustrezne oblike. Na dnu kalupa je posebna luknja, skozi katero izteka preostala raztopina. Mokri rafinirani sladkor sušimo z vročim zrakom, dokler se indeks vlage ne zmanjša na vrednost 0,3-0,4%. Nato ostane le počakati, da se sladkorne grudice ohladijo, razrežite (če je potrebno) in zapakirajte.