1. 3. Хранение и основы переработки льнотресты

При необходимости хранения соломы и тресты (если их сразу не перерабатывают) их влажность не должна превышать 19 %. Если влажность сырья выше, его следует подсушить в естественных условиях в поле или в сушилках.

Наиболее эффективным местом хранения льносырья являются навесы (шохи). Снопы или рулоны укладывают в штабеля на настил из жердей комлями наружу с наклоном вниз. Вокруг шохи прокапывают канаву для стока воды.

При отсутствии крытых навесов сырьё можно хранить в скирдах. Однако при таком способе хранения качество сырья, как правило, снижается. Оптимальные размеры скирд следующие: ширина – 6…7м, длина – 12…17 и высота – 6…7 м. В такой скирде помещается около 30 т сырья. При укладке снопов скирда до середины высоты расширяется, а затем переходит в двухскатную крышу.

Скирда закладывается на подготовленной ровной площадке на настиле из жердей. Сырьё с повышенной влажностью укладывают рыхло и устраивают сквозные воздушные отдушины из жердей, связанных в виде треугольной трубы.

Стог формируется в форме конуса объёмом на 12…15 т с диаметром у основания 6…7 и высотой 8 м. Сырьё укладывается сначала рядами по окружности, комлями наружу с наклоном книзу, затем наоборот. Середину выкладывают выше краёв. Верх должен иметь форму острого конуса.

Ориентировочная масса 1 м³ льнотресты вскоре после укладки в скирду равна 60, льносоломы – 80 кг. При длительном хранении масса 1 м³ тресты достигает 100, соломы – 130…140 кг.

Подаваемая в производство треста при необходимости досушивается. Цель обработки тресты – отделение волокна от остальных частей стебля. Поточная линия производства длинного волокна включает машину формирования слоя и мяльно-трепальный агрегат. Рабочими органами мяльных машин являются рифлёные вальцы, расположенные парами. При проходе через них древесина стебля изламывается на мелкие частицы, а волокно сохраняется. Однако даже при прохождении тресты через многочисленные пары вальцов волокно не полностью отделяется от всех частей стебля. Полученное волокно называют сырцом, отходы стебля – кострой.

Дальнейшую обработку сырца (трепание) проводят на специальных трепальных машинах. Цель данной операции – очистить волокно-сырец от оставшейся костры и других неволокнистых частей стебля. Трепание осуществляется в результате ударно-скоблящего воздействия специальных бил. После трепания волокна-сырца получают длинное трёпаное волокно.

Отходы трепания (спутанные стебли, низкосортная треста) используются для производства короткого волокна. Поточная линия выработки короткого волокна включает трясильную машину и куделеприготовительный агрегат.

Глава 2. Свеклосахарное производство

2.1. Значение сахара и химический состав корнеплодов сахарной свеклы

Сахар занимает особое место в рационе питания человека. Примерно половина энергии, расходуемой человеком, восполняется углеводами, из них более 30 % – сахаром. Основным сырьем для производства сахара в мире являются сахарный тростник (около 60 %) и сахарная свекла (около 40 %). В настоящее время в мире насчитывается свыше 1500 тростниково-сахарных и около 1000 свеклосахарных заводов, из них более 800 заводов находятся в Европе.

Сахарная свекла – единственная сахароносная сельскохозяйственная культура в Республике Беларусь. Природные условия в республике благоприятны для её возделывания и обеспечивают возможность получения как минимум 300 ц/га корнеплодов.

Промышленное производство сахара стало возможным с конца XVIII в., когда появились паровые машины. В 1747 году немецкий химик Андреас Сигизмунд Макграф выступил в Прусской академии наук с сообщением об обнаружении в белой свёкле сахара, аналогичного сахару сахарного тростника. В 1799 году его ученик Франц Карл Ахард получил из неё первый сахар. В 1802 году на первом построенном сахарном заводе в Нижней Силезии был получен первый промышленный сахар.

В России первый завод по переработке привозного сахара-сырца был построен в 1719 году. С возрастанием в это время спроса на чай резко возрастала потребность в сахаре. Однако значительные расходы на покупку дорогостоящего импортного сахара-сырца ограничивали его широкое потребление. В 1792 году профессор кафедры фармацевтической химии Московского университета Иоганн Я. Биндгейм издал брошюру о получении из белой свеклы кристаллического сахара. В 1802 году в Московской губернии было получено 82 кг белого сахара из 250 кг сахара-сырца, выработанного из свеклы. В этом же году в селе Алябьево Тульской губернии был построен первый в России свеклосахарно-спиртовой завод. Перед первой мировой войной (1914 год) на территории России действовало 235 свёклосахарных заводов. В производственный сезон 1914 – 1915 года эти заводы выработали

1,71 млн. тонн сахара. За время первой мировой и гражданской войн большинство сахарных заводов было разрушено, и довоенное производство было восстановлено только в 1930 году. Перед второй мировой войной ежегодно вырабатывалось 2,17 млн. тонн сахара-песка. Разрушенное войной производство было восстановлено в 1950 году.

В 1991 году в СССР действовало 318 свеклосахарных заводов, на которых вырабатывалось 12,3 млн. тонн сахара-песка, из них 3,8 млн. тонн из импортного тростникового сахара-сырца.

В настоящее время в России действуют 95 свеклосахарных заводов, которые производят около 1,5 млн. тонн сахара-песка.

На территории Беларуси возникновение свеклосахарной промышленности и начало фабричного свеклосеяния относится к 30-м годам XIX века. Первый сахарный завод был построен в имении Боцки Гродненской области, затем – в теперешних Кобринском, Кореличском, Новогрудском районах, а также в Минской, Могилевской и Витебской областях. Всего в XIX столетии на территории нынешней Республики Беларусь действовало более 30 заводов небольшой мощности. Почти все эти заводы к концу XIX века вынуждены были закрыться, не выдержав конкуренции с предпринимателями, владеющими более мощными и лучше оснащенными заводами Украины.

В настоящее время в Республике Беларусь работают четыре сахарных завода: Скидельский и Городейский сахарные комбинаты, Слуцкий сахарорафинадный комбинат, Жабинковский сахарный завод. Из потребляемых ежегодно белорусами 340…350 тыс. тонн сахара из отечественной сахарной свеклы его производится только 160 тыс. тонн. При этом перерабатывается около 2 млн. тонн сахарной свеклы. Остальное сырьё покупается в виде тростникового сахара-сырца из стран Латинской Америки. Наши перерабатывающие предприятия в среднем ежегодно производят 500…520 тыс. тонн сахара, а в 2002 году произвели даже 670 тыс. тонн.

Сахар – вещество, обладающее чистым и довольно интенсивным сладким вкусом. Легко окисляясь, сахар, как и другие углеводы, способствует лучшему усвоению жиров. Это высокоэнергетический продукт, который усваивается гораздо быстрее, чем другие углеводы. Сахар необходим в рационе питания людей всех профессий, любых возрастов. Особенно он нужен людям, занимающимся интенсивным умственным трудом, испытывающим большие физические нагрузки, детям. Причём он нужен не столько для удовлетворения потребностей желудка, сколько мозга и нервов. Сахар иногда называют топливом мозга.

О норме потребления сахара в суточном рационе человека мнения учёных диетологов и медиков расходятся. Первые считают нормой потребления сахара для здорового человека до 100 г, вторые – не более 50 г. Муссируемое во многих публикациях утверждение о вредности сахара не так однозначно. Имеются данные о его целебности: ускоренное заживление ран, противострессовые и успокаивающие свойства. Недаром при трудном засыпании и бессоннице некоторые специалисты рекомендуют выпивать перед сном полстакана сладкой воды. А ещё недавно в авиации лётчикам перед полётом выдавали обязательный шоколад, а пассажирам – карамельки с целью снятия напряжения от полёта. Именно индустриальная Англия первая ввела сладости в обязательный рацион рабочих промышленности. Академик И.П.Павлов писал: ”Еда, начатая с удовольствием, должна и закончиться им же. Подобно тому, как закуска перед едой способствует повышению аппетита, так десертное блюдо завершает процесс еды, вызывая чувство насыщения и удовольствия. Это физиологическая потребность – необходимый элемент рационального питания, а вовсе не выдумка, не случайно установившаяся традиция и не прихоть кулинаров“.

Химический состав корнеплодов зависит от сорта свеклы, условий выращивания, способа уборки, условий хранения. Содержание сухих веществ в корнеплоде сахарной свеклы колеблется в пределах 20…25%. Главной составной частью сухих веществ является сахароза (С₁₂Н₂₂О₁₁). Она составляет 66…72 % от массы сухих веществ, или 15…20 % от массы корнеплода. Практически вся сахароза и некоторая часть несахаров корнеплода растворены в свекловичном соке. В различных частях корнеплода содержится неодинаковое количество сахара. В вертикальном направлении максимальное содержание сахара отмечено в средней части корнеплода. В горизонтальном направлении наименьшее количество сахара находится в центре корня и частях, прилегающих к покровным тканям.

Несахара представлены растворимыми (2,5 %) и нерастворимыми (5 %) веществами. Растворимые несахара включают азотистые органические вещества (1,5 %): белки, аминокислоты, амиды и соли аммония; безазотистые органические вещества (0,7…0,9 %): инвертный сахар, органические кислоты, сапонин, жир и липиды, раффинозу и др.; минеральные вещества (0,5 %): К₂О, МgО, СаО, Nа₂О, фосфаты, сульфаты, силикаты, хлориды и др.

Повышенное содержание в соке фруктозы и глюкозы (инвертный сахар) затрудняет кристаллизацию сахарозы и обусловливает её потери с патокой.

Нерастворимые вещества образуют мякоть свёклы и представлены целлюлозой, гемицеллюлозой, протеином, белком, лигнином, золой и сапонином. При переработке корнеплодов нерастворимую обессахаренную свекловичную массу в виде жома используют на корм скоту.

Растворимые несахара при очистке диффузионного сока и на последующих операциях удаляются только частично. Они затрудняют проведение технологических процессов и способствуют увеличению потерь сахарозы с мелассой.

В последние годы в связи с увеличением количества вносимых в почву минеральных удобрений, механизацией производства без ручной доочистки корнеплодов химический состав и технологические качества сахарной свеклы ухудшились. В свекловичном соке увеличилось количество редуцирующих и растворимых азотистых веществ, зольных элементов, снизилась концентрация калия, натрия и фосфора, уменьшилась чистота сока. В результате натуральная щёлочность сока, равная примерно 0,02…0,025% СаО, в некоторых районах стала достигать отрицательных значений.

Что такое хорошая свекла? Корнеплоды должны быть правильной грушевидной формы с гладкой поверхностью, без разветвлений. Мякоть корнеплода должна быть белая, структура мякоти – однородная. Масса корнеплода – 0,6…1 кг. Сок хороших корнеплодов обычно имеет плотность 1,06…1,07. Очень богатые сахаром корнеплоды дают сок плотностью 1,07…1,08, что обеспечивает 14% -ный выход белого сахара.

Самый важный показатель качества сахарной свеклы – базисная сахаристость. Её определяют как среднее арифметическое при приёме за предыдущие пять лет по данному сахарозаводу. Качество клеточного сока сахарной свеклы характеризуется доброкачественностью. Под доброкачественностью сока понимают содержание в соке сахарозы, отнесённое к общему содержанию сухих веществ, выраженное в процентах. Доброкачественность должна быть в пределах 80…90 %.Чем больше несахаров содержится в соке, тем ниже его доброкачественность.