Лабораторная работа № 3 технология производства сахара
Цель работы – изучение технологических процессов сахарного производства.
Задачи:
1. Изучить химический состав сырья для производства сахара.
2. Изучить технологическую схему производства сахара-песка и сахара-рафинада.
Ознакомиться с технологическим оборудованием, используемым в сахарном производстве.
Порядок выполнения работы:
Изучить технологическую схему производства сахара-песка
Изучить процессы подготовки сахарной свеклы к производству
Изучить процессы получения и очистки диффузионного сока
Ознакомиться с процессами получения кристаллического сахара
Ознакомиться с принципами получения сахара-рафинада
Сахарное производство – крупнейшая отрасль пищевой промышленности, объединяющая сахаропесочное и сахарорафинадное производство. Сахарные заводы работают 110...150 сут в году, т. е. это сезонные предприятия. Период уборки сахарной свеклы длится 40...50 сут, остальное время убранную свеклу хранят на специально подготовленных кагатных полях в трапецеидальных кучах, называемых кагатами. Каждый кагат имеет размеры (50...100)х(8...18)х(2...5) м. Укладка свеклы осуществляется кагатоукладчиками.
1. Технологическая схема получения сахара-песка
Сахарная свекла (Beta vulgaris) – двулетнее засухоустойчивое растение, принадлежащее к ботаническому семейству маревых. Для получения сахара используют корнеплоды первого года развития. Масса корнеплода колеблется от 200 до 500 г. В клетках тканей корнеплода содержится клеточный сок с растворенными в нем сахарозой и другими веществами. Химический состав корнеплодов сахарной свеклы зависит от сорта, климатических и других условий их выращивания и хранения. Химический состав сахарной свеклы представлен на рисунке 1.
В корнеплодах сахарной свеклы содержится 20...25 % сухих веществ, которые в сахарном производстве условно делят на сахарозу и несахара. Под несахарами понимают все остальные сухие вещества, включая редуцирующие и рафинозу, кроме сахарозы. Содержание сахарозы колеблется от 14 до 18 %. Важным показателем является чистота сока, под которой понимают процентное отношение сахарозы к сухим веществам свеклы. Для произведенного выше среднего химического состава свеклы чистота сока (%) подсчитывается следующим образом:
Ч = 100х18,69/(18,69+3,04) = 86,6,
где 18,69 – содержание сахарозы; 3,04 – содержание несахаров в 100 кг сока.
При закладке свеклы в кагаты определяют соответствие ее требованиям ТНПА по следующим показателям: физическому состоянию, спелости, общей загрязненности и т. д. В кагаты длительного хранения укладывают здоровые корнеплоды без механических повреждений с минимальным количеством примесей. Наружная ткань корнеплодов обладает естественным иммунитетом, препятствующим развитию микроорганизмов. При механическом повреждении корнеплодов и нарушении режимов их хранения фитопатологические потери могут достигать весьма значительных размеров. Поэтому поврежденную свеклу сразу направляют на переработку.
Рисунок 1 –Химический состав сахарной свеклы
В процессе хранения свекла дышит. Дыхание может быть как аэробным, так и анаэробным. В том и другом случае на процесс дыхания расходуются сухие вещества свеклы (в основном сахар), причем при аэробном дыхании потери сухих веществ значительно ниже, поэтому следует проводить вентилирование кагатов, так как оно предохраняет корнеплоды от излишней потери сахара. Оптимальная температура для хранения свеклы 0...2 °С. Повышение температуры способствует увеличению интенсивности дыхания корнеплодов, что весьма нежелательно.
Во избежание подмораживания боковые поверхности кагатов среднего и длительного сроков хранения укрывают теплоизоляционными материалами. В районах с устойчивыми морозами свеклу в кагатах замораживают, такая свекла не дышит и может храниться без потерь длительное время, однако после размораживания ее следует немедленно направлять на переработку.
При каждом свеклосахарном заводе имеется специальное отделение (бурачная), предназначенное для бесперебойного снабжения производства свеклой и создания 1...2-суточного запаса.
Рисунок 2 – Типовая технологическая схема получения сахара-песка
На сахарных заводах Беларуси принята единая типовая технологическая схема получения сахара-песка (рисунок 2), которая включает следующие операции: непрерывное обессахаривание свекловичной стружки, прессование жома, возврат всей жомопрессовой воды в диффузионную установку, известково-углекислотная очистка диффузионного сока, три кристаллизации и аффинация желтого сахара III кристаллизации.