Повышение эффективности производства сахара за счет оптимизации технологии

Основным сырьем для производства сахара в нашей стране служит сахарная свекла.

Для поиска проблем, влияющих на повышение эффективности производства сахара, следует рассмотреть принципиальную технологическую схему его получения. Ниже будут также приведены данные, которые позволят понять, как повышение эффективности производства продукции растениеводства (в данном случае свекловодства) влияет на сокращение потерь при производстве сахара.

Перед поступлением на переработку свекла проходит приемку по качеству, затем подготовку к подаче на завод, заключающуюся в предварительной очистке. После мойки свекла взвешивается на специальных весах и подается в свеклорезные машины для получения стружки определенного размера. Увеличение поверхности стружки способствует получению большего количества сока, но мелкая стружка быстрее истирается и труднее перерабатывается, поэтому размер стружки должен регламентироваться нормативной документацией для конкретного производства, исходя из технических характеристик применяемого оборудования.

Далее на диффузионной установке получают диффузионный сок (молекулы сахаров, и молекулы несахаров растворены в воде). Температура сока от 70 до 75 оС обеспечивает свертывание молекул белка и выделение из клеток стружки сахара, благодаря растворению его в горячей воде. Обессахаренная стружка — свекольный жом — отделяется и направляется потребителю. Сахара, растворенные в воде — диффузионный сок — подаются на очистку.

Цель очистки — удалить из диффузионного сока взвешенные вещества и растворенные в нем несахара, нейтрализовать содержащиеся в нем кислоты и обесцветить его. Основной реагент, применяемый для очистки — известковое молоко. Готовится молоко в специальном отделении завода по производству сахара. После дозирования известкового молока в сок, полученную смесь (известково-сахарный раствор) сатурируют (насыщают диоксидом углерода).

Сатурированную смесь фильтруют через ткань, снова сатурируют и фильтруют. Во время этих операций происходит химическое разложение и осаждение несахаров. Очищенный сок подается на выпаривание для сгущения сока и получения сиропа. Полученный таким образом густой сироп подается в вакуумные аппараты (благодаря понижению давления процесса, удается понизить температуру кипения сиропа). В вакуумных аппаратах сироп подвергается кипячению и сгущению выпариванием до пересыщенного состояния.

Для инициирования процесса кристаллизации сахара в загущенную массу дозируют необходимое количество мелких кристаллов сахарной пудры. Образуются зародыши кристаллов, а при дальнейшем уваривании начинается их рост до размера от 0,5 мм до 0,9 мм. В результате получается утфель — смесь оставшегося сиропа с кристаллами сахара. От продолжительности варки утфеля и содержания в нем кристаллов сахара зависит выход конечного продукта.

Горячий утфель направляется в ситчатые барабаны для центрифугирования, где происходит отделение кристаллов сахара от горячего сиропа. Сироп возвращается в процесс для получения утфеля, а кристаллы сахара промываются водой, для удаления желтизны. Затем подаются на сушку горячим воздухом. Сухой сахар рассеивается на фракции, которые поступают на хранение или на расфасовку и упаковку.

На каждой стадии производства сахара, любые отклонения (от установленного документацией технологического режима) могут приводить к ощутимым потерям сахара, в результате — к снижению выхода готового продукта и ухудшению экономических показателей. Таким образом, повышение эффективности производства сахара зависит от качества технологического процесса.

На сегодняшний день к основным причинам потерь сахара при его изготовлении также можно отнести загрязненность корнеплодов (до 15 %), снижение свекломассы при ее хранении (до 3,9 %), потери на разных технологических стадиях изготовления сахара (до 0,7 %). Расчет максимальных потерь сахара для завода, перерабатывающего свеклу в количестве 6,0 тыс. т/сутки показывает, что такие потери, при сложении всех неблагоприятных факторов, могут превысить 190 т/сутки. Поэтому повышение эффективности производства сахара связано с решением задач, направленных на минимизацию потерь.

Другие мероприятия, направленные на повышение эффективности производства и снижение затрат, должны быть связаны с расширением ассортимента выпускаемой продукции за счет более глубокой переработки побочных продуктов производства сахара. Так как традиционное использование их в народном хозяйстве (жом — для корма скота, патока — в пищевой промышленности, дефекационная грязь — для известкования почвы) сегодня уже малоэффективно.