8.1. Технологія виробництва цукру і муки

Цукор – харчовий продукт, одержуваний головним чином із цукрового буряка і цукрової тростини. Випускається у виді цукру-піску і цукру-рафінаду. Калорійність 100 г цукру становить біля 400 ккал. Найважливішим показником якості цукру є його кольоровість, що в одиницях Штаммера не має перевищувати 1.0.

Цукровий буряк – дворічна рослина із сімейства маревих. Середня врожайність коренеплодів 25...40 т/га, на поливних землях України – понад 60 т/га.

Вміст цукру в буряку 16...18% від маси кореня, іноді за сприятливих умов – 20%. Тривалість вегетаційного періоду коливається від 150 до 180 діб. Сума середньодобових температур за період вегетації – 2400...2800°С, потрібне достатнє зволоження.

Масове викопування коренеплодів проводять із другої половини вересня. Доставлений транспортними засобами буряк до переробки зберігається в кагатах (буртах). Для попередження гнилісних процесів буряк у кагатах обприскується вапняним молоком, а в жарку погоду зрошується водою.

Тростинний цукор-сирець, вироблюваний в Індії, Бразилії і на Кубі, є продуктом переробки соку, що віджимається зі стеблин цукрової тростини. Вміст сахарози в соку – 97...98%, а в стеблах тростини – 12...15%, урожай 40...60 т/га.

Віджатий тростиний сік піддається хімічному очищенню невеличкою кількістю вапна, фосфорної кислоти й сірчистого газу і у відфільтрованому виді надходить на випарювальну установку. Після згущення сироп із випарки уварюють до виділення кристалів цукру, які відокремлюють на центрифугах у виді цукру-сирцю.

Цукробурякове виробництво є масовим, поточним. У ньому в єдиному виробничому потоці здійснюються основні технологічні процеси і проміжні операції з переробки буряка з одержанням одного виду масової товарної продукції – білого цукру-піску. Побічними видами товарної продукції є жом і патока-меляса.

Щоб запобігти розкладанню сахарози, усі технологічні процеси виконуються при температурі, що не перевищує 90...100°С (тільки в перших корпусах випарки до 120...125°С), і в лужному середовищі (за винятком слабокислої реакції дифузійного соку).

Найважливішими стадіями технології виробництва цукру з буряка є такі: приймання, збереження і подання буряка на завод; очищення коренів буряка від землі і сторонніх домішок; здрібнювання (нарізання) буряка в стружку й одержання з неї соку дифузійним способом; очищення соку; випарювання води із соку з одержанням сиропу; уварювання сиропу в кристалічну масу – утфель I і наступний поділ цієї маси шляхом центрифугування на білий кристалічний цукор і патоку; уварювання патоки в утфель II, додаткова його кристалізація і центрифугування з одержанням жовтого цукру і кінцевої патоки-меляси – відходу виробництва при роботі за схемою з двома утфелями.

Якщо роботи виконуються за схемою з трьома утфелями, то патока від утфеля II не є кінцевою. Вона ще раз уварюється на утфель III, із якого після кристалізації і центрифугування утворюється ще один жовтий цукор і вже як відхід виробництва – меляса.

Використання відходів. Найбільш цінним відходом цукробурякового виробництва є кормова патока, що майже наполовину складається з цукру і містить також інші живильні речовини. Внаслідок цього патоку використовують як концентровані корми для худоби (безпосереднім згодовуванням або в складі комбікормів). Крім того, кормову патоку переробляють на спирт, дріжджі, лимонну і молочну кислоту й інші продукти.

Особливою переробкою з кормової патоки можна витягти цукор, що міститься в ній, і тим самим підвищити загальний його вихід із буряка і знизити його собівартість. Для цієї цілі на деяких цукрових заводах побудовані цехи, у яких роблять знецукрення кормової патоки.

Іншим відходом є жом – позбавлена цукру бурячна стружка. Жом, що вивантажується з дифузорів, за допомогою води транспортують у сховища (жомові ями). Жом живильний, і його охоче поїдають тварини; він використовується у тваринництві для відгодівлі худоби. При деяких цукрових заводах є і свої скотовідгодовувальні пункти.

Для тривалого збереження жом висушують до вологості 10-12%, застосовуючи для сушіння топкові гази.

Виробництво цукру-рафінаду. Біля 20...25% виробленого цукру-піску піддається рафінуванню з метою одержання більш чистого харчового продукту у твердому (грудковий рафінад) або розсипчастому кристалічному (рафінадний цукор-пісок) вигляді.

Для промислової переробки (на рафінування) допускається цукор-пісок із вологістю не більше 0,15%, вмістом цукрів не менше 99,75% і кольоровості до 1,8 одиниць Штаммера.

Сутність процесу рафінування цукру полягає в тому, що цукор-пісок розчиняють, отриманий сироп очищають і уварюють на кристал.

Після виливання рафінадного утфеля у форми і його охолодження одержують цукор високої твердості – виливний цукор. Крупні шматки виливного цукру розбивають на більш дрібні або розпилюють на шматочки правильної форми.

Застосовують і інший засіб виробництва грудкового цукру –пресування отриманого з рафінадного утфеля зволоженого цукру-піску у формах. Так одержують пресований цукор, що має меншу твердість, чим виливний.

Рідкий рафінад використовується в хлібопекарській промисловості і виробництві морозива.

Колір рафінаду повинний бути чисто білим, без плям, допускається блакитнуватий відтінок, одержуваний шляхом додавання ультрамарину.

Вихід готового цукру-рафінаду складає біля 98,5% до маси узятого у виробництво цукру-піску. Сахаро-рафінадні заводи в Одесі, Сумах і Черкасах працюють цілий рік.

Борошно виготовляють в основному з пшениці і жита. Борошно з ячменю, сої, кукурудзи, вівса використовується як домішок до пшеничного або житнього борошна.

Розрізняють житньо-пшеничне борошно (60% жита і 40% пше­ниці) і пшенично-житнє (70% пшениці і 30% жита).

Корисною частиною зерна (рис. 8.1), що повинна залишитися в борошні при помелі, є борошнисте зерно (ендосперм). Необхідно вилучати оболонки й алейроновий (крайовий) прошарок ядра.

Борошно, що містить зародок, швидко прогоркає і має більш темний колір. Помел зерна й одержання з нього борошна здійснюється на сучасних мірошницьких комбінатах. Вони мають декілька цехів, у котрих послідовно здійснюють переробку зерна й утилізацію відходів виробництва.

1

2

3

4

5

6

7

Рис. 8.1. Будова зерна пшениці:

1,2,3 – оболонки;

4 – алейроновий прошарок;

5 – ендосперм;

6 – брунька;

7 – зародок.

Першим цехом заводу є зерносховище, що приймає зерно, яке надходить на завод для розвантаження його із залізничного, водного або автомобільного транспорту. Застосовують механічні або пневматичні транспортуючі засоби. У зерносховищі є відділення для роздільного збереження зерна різних сортів і якості.

У зерноочисному цеху роблять підготування зерна до помелу. За допомогою сепараторів, трієрів і магнітних установок зерно звільняють від домішок. Потім на лущильних машинах його очищують від поверхневих покровів. Після цього роблять кондиціювання (гідротехно­термічне), змішування в одну помольну партію різноманітних сортів зерна (для одержання визначеної якості борошна), надання зерну необхідної вологості (до 15,5%) і т.д.

Основним процесом борошномельного виробництва є подрібнювання зерна на вальцьових верстатах у розмольному цеху. Продукти помелу розділяють за розмірами часток за допомогою машин, що просівають (механічних сит).