Производство сахара

Сладкий сок всасывается сквозь фильтрующую ткань внутрь вращающегося барабана вакуум-фильтра, а примеси остаются на поверхности и соскабливаются ножом.

Отработанный пар от турбины — источник тепла для сгущения сока — подается только в первый корпус. Здесь он отдает свое тепло соку, а сам превращается в воду. Сок же кипит и, сгущаясь, выделяет пар. Теперь уже «соковый» пар направляется во второй корпус. Там давление ниже, поэтому ниже и температура кипения сока. Пар из первого корпуса, конечно, холоднее турбинного, но он все же достаточно горяч, чтобы здесь при более низком давлении вскипятить сок. Образуется новый соковый пар, который обогревает третий корпус, где давление еще ниже, и т. д.

В этой «парилке» из сока выпаривается лишняя вода и происходит его новое превращение — в густой сироп.

Сироп снова обрабатывают сернистым газом, фильтруют и направляют к другой шеренге аппаратов, похожих на выпарные. В этих вакуум-аппаратах (они называются так потому, что в них поддерживается пониженное давление — вакуум) и происходит самый главный процесс. Здесь рождается сахар — маленькие кристаллики, тысячи которых умещаются в чайной ложке.

В огромных выпарных аппаратах кипит, сгущается сладкий сок.

Начинается этот процесс с того, что сироп в вакуум-аппаратах снова выпаривается и становится еще гуще. Потом в него вводят тончайшую сахарную пудру или специальный сахарный кристаллический препарат, содержащий в грамме 15 млн. кристалликов. Сахар из густого сиропа оседает и застывает на этих кристалликах, как в мартовский день вода на сосульках.

Когда кристаллики подрастут (их уже насчитывается лишь 3 тыс. на грамм), через нижнее отверстие вакуум-аппарата выпускают густую массу — утфель, смесь кристаллов и остатков раствора. Утфель коричневого цвета, так как часть сахара превратилась в бурые вещества — карамели (они входят в состав конфет, которые носят то же название).

Теперь надо отделить родившиеся в вакуум-аппаратах сладкие кристаллики от остатков раствора — межкристальной патоки. Для этого служат центрифуги — вращающиеся барабаны с боковой поверхностью в виде частого сита. Барабаны вращаются с большой скоростью — 1000 об/мин — и под действием центробежной силы патока проходит сквозь сито, а кристаллы остаются.

Но эти кристаллы — еще не тот белоснежный сахар, который мы знаем. Цвет их желтый, так как они покрыты слоем патоки. Чтобы окончательно очистить кристаллы, их пробеливают струей воды.

Так совершается их последнее превращение: из центрифуги высыпается уже готовый сахарный песок. Остается лишь просушить его.

Сушилка — широкая горизонтальная труба с внутренними ребрами-полками. При ее вращении ребра пересыпают сахарный песок, а постоянно продуваемый воздух сушит его. Затем сахар автоматически взвешивается и упаковывается в мешки. А патока, в которой осталось еще немного сахара, снова варится в вакуум-аппаратах и в дальнейшем повторяет уже знакомый нам путь.

В центрифугах — вращающихся сетчатых барабанах — кристаллики сахара отделяются от патоки. Чтобы окончательно очистить сахар, его промывают струей воды.

Чтобы получить рафинад, сахарный песок везут обычно на специальные заводы, где его снова растворяют в воде, очищают и варят в вакуум-аппаратах. Но готовый утфель здесь направляют не на центрифугу, а в формы, в которых при охлаждении продолжается кристаллизация. Кристаллы срастаются в сплошную массу. Их пробеливают уже не водой, а сиропом, приготовленным из самого лучшего сахара, хорошо очищенного, наиболее светлого. Этот сироп вытесняет из промежутков между кристаллами остатки патоки и, застывая, окончательно скрепляет их в единый сахарный монолит. На специальных станках этот монолит разделывают на кусочки.

Так готовят литой рафинад. Применяют также другой, более совершенный способ — прессование. В этом случае кристаллы сахара, пробеленные на центрифуге, спрессовывают в монолит, который затем тоже распиливают на кусочки.

Сахарный завод не успевает сразу переработать всю свеклу, поставляемую колхозами. Поэтому одна из

самых важных проблем сахарной промышленности — хранение свеклы. Ее приходится беречь до сильных морозов, порой до середины зимы. А ведь свекла все это время продолжает жить — она не умирает и после уборки урожая. В свекле продолжаются — правда, замедленные — процессы жизнедеятельности. Если на корню она получала пищу из почвы, то теперь расходуются вещества самого корня, и содержание сахара в нем падает. Чтобы не потерять слишком много сахара, свеклу надо умело сохранять.

Ученые вскрыли закономерности жизни свекловичного корня после уборки и разработали методы хранения свеклы. Они уточнили, каковы должны быть размеры и формы кагатов (своеобразных складов свеклы на воздухе), чтобы поддерживалась определенная температура. Столь же тщательно исследуют ученые и сам процесс производства сахара. Они стремятся предельно сократить потери и получить как можно больше сахара из свеклы. При наших масштабах производства уменьшить потери лишь на 1 % — значит дать народу дополнительно миллионы центнеров сахара.

Искусственный холод

Первобытные люди научились получать и сохранять огонь. Это была большая победа над природой. Теперь в самый лютый мороз человек мог согреться у крохотного островка тепла, приготовить пищу.

Однако тепло не всегда делает только добро: от жары быстро портится мясо убитых зверей, прокисает молоко, а вода становится теплой и невкусной. Пришлось обратиться к холоду: зимой люди стали запасаться льдом и складывать его в пещерах или погребах. Там было прохладно даже в жаркие летние дни, и продукты сохранялись дольше. Так холод стал помогать человеку.

Долго люди пользовались только естественным охлаждением. Лишь в начале XIX в., когда ученые открыли новые свойства жидкостей и газов, удалось получить холод искусственно. Сначала искусственный холод применялся только для лучшего сохранения продуктов, но недавно он стал помощником человека и на производстве: в жаркие дни он охлаждает воздух в заводских цехах, помогает проводить научные исследования, позволяет осуществлять в промышленных масштабах химические реакции, протекающие только при пониженной температуре.

Холод применяют для замораживания грунтов при проходке шахт и туннелей. Замерзший грунт служит хорошей преградой от проникновения воды.

На многих заводах холодом обрабатывают сталь. После закалки ее охлаждают до —70° и выдерживают при такой температуре несколько часов. Металл приобретает мелкозернистую структуру, становится более твердым и не таким хрупким.

Теперь трудно назвать область техники, где искусственный холод не нашел бы себе применения. Прирученный холод стал настоящим помощником и другом человека.

Что же такое холод?

Долгое время люди не могли объяснить причину тепла и холода. Только в 1744 г. замечательный русский ученый М. В. Ломоносов в труде «Размышления о причине теплоты и холода» научно доказал, что тепло возникает в результате движения молекул. Чем больше скорость их хаотического движения, тем выше температура данного тела. При замедлении движения молекул температура понижается. Возникает холод.

Предела получению высоких температур нет. А самая низкая температура, которую можно получить (причем только теоретически), — это —273°,16. Движение молекул при такой температуре совершенно прекращается. Называют ее абсолютным нулем.