8. Свеклосахарное производство.

Из общего ежегодного количества произведенного в России сахара примерно две трети приходится на свекловичный.

Характеристика сырья

     Сахарная свекла - двулетнее растение семейства маревых. В первый год после высеивания семян образуется сочный корнеплод, содержащий сахарозу как запасное питательное вещество. Убирают свеклу в конце первого года развития, когда в корнеплоде накапливается наибольшее количество сахарозы - состояние технической спелости. Для уборки используют свеклоуборочные комбайны: при этом теряется около 20 % корнеплодов, свекла сильно травмируется.      Приемку свеклы сахарные заводы осуществляют в соответствии с ГОСТ 17421-82, оговаривающим состояние свеклы, а также с учетом сахаристости и загрязненности корнеплодов.      Хранят свеклу в кагатах, имеющих форму трапеции и размещенных на специально подготовленных площадках - кагатных полях. Оптимальные температура внутри кагатов 0-4 градуса и относительная влажность 90 % поддерживаются за счет активного вентилирования.

Химический состав сахарной свеклы

Сахарная свекла (100 кг)

/               \

Свекловичный сок (93 кг) Мякоть (7 кг)

/       |         \         /        \

Сахароза   Растворимый   Вода   Нерастворимый     Связанная

(16,5 кг) несахар(2,5 кг) (74 кг) несахар(4,5 кг) вода(2,5 кг)

 

Переработка свеклы и получение диффузионного сока

Сахарная свекла с кагатного поля или бурачной (бетонированная емкость для выгрузки свеклы железнодорожной или автомобильной доставки) по гидротранспортеру подается в завод при соотношении свекла:вода=1:7. В процессе транспортировки осуществляется отделение ее от примесей на камне- и ботвосоломоловушках. Разделение основано на разной плотности свеклы и примесей. Окончательное отмывание свеклы производится в моечных машинах, после чего она ополаскивается чистой хлорированной водой и взвешивается.      Для выделения сахарозы из свеклы ее изрезывают в стружку на центробежных или дисковых свеклорезках. Качество свекловичной стружки оценивается по длине 100 г ее (оптимальной считается длина 12-15 м) и количеству брака (неразрезанных гребешков, мезги, частиц короче 1 см).      Экстрагирование сахарозы из свекловичной стружки осуществляют в диффузионных аппаратах за счет противоточной обработки горячей водой. При этом сахароза и растворимые несахара переходят (диффундируют) в воду, в результате чего их концентрация в стружке понижается, а в воде увеличивается - движущая сила процесса.      Свекловичный сок находится в вакуолях клеток, окруженных слоем протоплазмы, которая пропускает воду, но не пропускает растворенных в ней веществ. Для извлечения сахарозы необходимо разрушить протоплазму клеток путем прогрева стружки до температуры 60-70 градусов: при более высокой температуре начинают переходить в сок высокомолекулярные соединения. Процесс экстрагирования сахарозы подчиняется основному закону диффузии Фика

S=-DF(C-c)t/x,

где S - количество растворенной сахарозы, продиффундировавшей через слой растворителя; С - концентрация сахарозы в стружке; с - концентрация сахарозы в растворе; t - длительность процесса; x - толщина слоя (длина пути диффундирования); F - поверхность экстрагирования; D - коэффициент диффузии, зависящий от температуры процесса и природы экстрагируемого вещества.      Проводят экстрагирование сахарозы на непрерывнодействующих диффузионных установках наклонных шнековых или колонных. Оптимальным для осуществления процесса диффузии можно считать режим температура 70-74 градуса; длительность 60-70 мин; расход экстрагента 100 % к массе стружки; выход обессахаренной стружки 70-80 %; потери сахарозы в жоме 0,3-0,4 %.      Обессахаренная стружка (жом) непосредственно или после высушивания используется на корм скоту.