Proizvodnja šećera od šećerne repe: opis tehnologije

Proizvodnja šećera je prerogativa velikih biljaka. Uostalom, tehnologija je prilično komplicirana. Sirovine se obrađuju na kontinuiranim tokovima. U pravilu, objekti za proizvodnju šećera nalaze se u neposrednoj blizini mjesta za uzgoj šećerne repe.

Opis proizvoda

Šećer je u stvari čisti ugljikohidrat (saharoza), slatki i ugodan okus. Dobro se apsorbira i osigurava normalno funkcioniranje tijela (vizualna oštrina i sluh, važan nutrijent za stanice mozga, sudjeluje u formiranju masti). Zlouporaba proizvoda dovodi do razvoja bolesti (karijes, prekomjerna težina, itd.).

Sirovine za proizvodnju

Tradicionalno u našoj zemlji ovaj proizvod je izrađen od šećerne repe. Proizvodnja šećera zahtijeva velike količine sirovina.

Repska je predstavnik obitelji Marev. Raste dvije godine, kultura je otporna na sušu. Tijekom prve godine korijen raste, a zatim se tijekom druge godine pojavljuje stablo, pojavljuju se cvjetovi i sjeme. Masa korijenskog usjeva je 200-500 g. Maseni udio krutog tkiva je 75%. Ostatak je šećer i drugi organski spojevi.

Žetva repa se odvija tijekom 50 dana. Istodobno, postrojenja rade prosječno 150 dana godišnje. Kako bi se osigurala sirovina poduzeća za proizvodnju šećera, repa se pohranjuju u tzv. Kagata (velike hrpe).

Tehnologija skladištenja šećerne repe

Repice su složene u slojevima u unaprijed pripremljenim područjima. Ako je tehnologija skladištenja poremećena, repa će klijati i truleži. Uostalom, korjenasti usjevi su živi organizmi. Karakterizacija klijanja je indeks odnosa klice na masu cijelog fetusa. U uvjetima visoke temperature i visoke vlažnosti, repa započinje klijati već petog dana skladištenja. U ovom slučaju, repa, koja se nalazi u gornjem dijelu kagate, raste najintenzivnije. Ovo je izrazito negativan fenomen, što dovodi do smanjenja učinkovitosti proizvodnje šećera. Kako bi se umanjili gubici od klijanja, vrh plodova je odsječen tijekom žetve, a usjev u ugljenima tretira se s posebnim rješenjem.

Važno je pažljivo pohraniti plodove u kagate, pokušavajući ih ne oštetiti. Uostalom, oštećena područja fetusa su slabo mjesto, koje su pogođene prije svega, a potom i zdravo tkivo.

Razvoj bakterija značajno utječe na temperaturu i vlažnost. Ako se preporučeni sadržaj zraka održava i temperatura je 1-2 ° C, procesi raspadanja usporavaju (ponekad se ne razvijaju).

Cikla, koja dolazi za skladištenje, izuzetno je onečišćena (zemlja, trava). Prljavština pogoršava cirkulaciju zraka u kagatu, izaziva truljenje.

Stoga se preporuča oprati repa i pohraniti je u obliku pranja. U posljednjih nekoliko godina naširoko su koristili specijalne uređaje koji razaraju korov, slamku i prljavštinu.

Prinos repa

Jedan od najvažnijih zadataka je povećanje prinosa šećerne repe. Ovisi o mnogim čimbenicima. Proizvodnja šećera izravno ovisi o količini žetve, kao io tehnološkoj kvaliteti sirovina.

Prije svega, tehnološke osobine kultiviranih repe ovise o korištenim sjemenkama. Moderne tehnologije omogućuju vam kontrolu bioloških i drugih karakteristika. Kontrola kvalitete sjemena može značajno povećati prinos od hektara površine.

Važno je i način uzgoja repe. Značajno povećanje prinosa usjeva opaženo je takozvanim češaljom uzgoja (prinosi se povećavaju od 15 do 45% ovisno o klimatskim karakteristikama regije). Bit metode je kako slijedi. U jesen posebni strojevi ulijevaju u vrhove, zbog čega zemlja aktivno apsorbira i nakuplja vlagu. Stoga, u proljeće zemlja sazrijeva prilično brzo, stvarajući povoljne uvjete za sjetvu, rast i razvoj voća. Osim toga, repa je puno lakše za žetvu: gustoća tla grmlja je relativno mala.

Zanimljivo je da je ovu tehnologiju predložila sovjetski znanstvenik Glukhovsky u desetljeće dvadesetih godina prošlog stoljeća. I relativno nedavno, metoda je uvedena u naprednim zemljama.

Unatoč velikoj učinkovitosti, ova tehnologija nije pronašla široku primjenu. Razlog tome je nedostatak i visoki troškovi posebne opreme. Proizvodnja šećera iz repa stoga ima izglede za razvoj i postizanje nove tehnološke razine.

Žetva repa treba obaviti prije početka mraza. Isporuke u poduzećima iskopanih repe mogu se provoditi na liniji po liniji ili putem postupka preplitanja kroz protok. Da bi se smanjio gubitak saharoze tijekom dugotrajnog skladištenja na bazama za pretovar, plodovi su prekriveni slamom.

Proizvodni proces

Prosječna tvornica šećera u Rusiji može obraditi nekoliko tisuća tona sirovina (šećerne repe). Impresivan, zar ne?

U središtu proizvodnje nalaze se složeni kemijski procesi i reakcije. Bit se svodi na sljedeće. Za dobivanje kristala šećera potrebno je ekstrahirati saharozu od sirovina. Zatim se šećer odvoji od nepotrebnih tvari i dobije se proizvod za upotrebu (bijeli kristali).

Tehnologija proizvodnje šećera sastoji se od sljedećih operacija:

• čišćenje od prljavštine (pranje);
• dobivanje čipova (usitnjavanje, mljevenje);
• ekstrakcija saharoze;
• filtriranje sokova;
• kondenzacija (isparavanje vlage);
• masovno vrenje (sirup);
• izdvajanje melasa iz šećera;
• sušenje šećera.

Pranje šećerne repe

Kad sirovine stignu u tvornicu šećera, ulazi u neku vrstu bunkera. Može se nalaziti i pod zemljom i izvan njega. S jakim, usmjerenim mlazom vode, šećerna repa ispiru se iz bunkera. Korijenski usjevi pada na transportnu traku, za vrijeme kretanja prethodno čišćenje sirovina iz svih vrsta krhotina (slame, trave, itd.).

Brušenje korijenskih usjeva

Proizvodnja šećera od repa nije moguća bez brušenja. U tom slučaju dolaze tzv. Sliceri. Na izlazu se dobivaju tanke trake šećerne repe. U tehnologiji proizvodnje šećera, metoda reznih komada je vrlo važna: što je veća površina, to je učinkovitija odvajanje saharoze.

Ekstrakcija saharoze

Na transporteru, strugotine repe se unose u uređaje za difuziju s vijkom. Šećer se odvaja od čipsa s toplom vodom. Oštrice se hrane uzduž bušilice, a topla voda teče kako bi se zadovoljila, što izlučuje šećer. Osim samog šećera, voda također nosi i druge topive tvari. Postupak je vrlo djelotvoran: na izlazu celuloze (tzv. Rezane repe) sadrži samo 0,2-0,24% masenog udjela šećera. Voda, zasićena šećerom i drugim organskim tvarima, postaje zamućena i snažno pjenjava. Ova tekućina se također naziva sokom difuzije. Najpotpunija obrada je moguća samo kada se sirovina zagrije na 60 stupnjeva. Na ovoj temperaturi, proteini su presavijeni i nisu odvojeni od repe. Proizvodnja šećera ne završava tamo.

Pročišćavanje sokova za difuziju

Od tekućine potrebno je ukloniti najmanju suspendiranu česticu repe i otopljene organske tvari. Tehnološki, do 40% nusproizvoda može se ukloniti. Sve ostalo se akumulira u melaku i uklanja se tek u završnoj fazi proizvodnje.

Sok se zagrijava do 90 ° C. Zatim se tretira vapnom. Kao rezultat, bjelančevine i druge tvari koje se nalaze u soku, precipitiraju. Ova operacija se izvodi na posebnoj opremi 8-10 minuta.

Sada morate eliminirati vapno. Taj se proces naziva zasićenost. Bit je to: sok je zasićen ugljičnim dioksidom koji kemijski reagira s vapnom da stvara kalcijev karbonat, koji precipitira apsorbira razne zagađivače. Prozirnost sokova se povećava, postaje svjetlost.

Sok se filtrira, zagrijava na temperaturu od 100 ° C i podvrgne ponovnoj karbonizaciji. U ovoj fazi se provodi dublje čišćenje nečistoća, nakon čega se sok ponovno šalje na filtriranje.

Sok mora biti obezbojen i ukapljen (ne tako viskozan). U tu svrhu propušta se sumporni dioksid. U soku se formira sumporna kiselina - vrlo jaka redukcijska tvar. Reakcija vodom dovodi do stvaranja određene količine sumporne kiseline s evolucijom vodika, što zauzvrat osvjetljava sok.

Nakon grube i čiste zasićenosti, izlaz daje 91-93% originalnog volumena kvalitete, bijelog soka. Postotak saharoze u dobivenom volumenu soka je 13-14%.

Isparavanje vlage

Proizvedeno u dvije etape uporabom posebne opreme. Za proizvodnju šećera u prvoj fazi, važno je dobiti debeli sirup sa sadržajem krutih tvari od 65-70%. Rezultirajući sirup prolazi dodatno pročišćavanje i ponovno se podvrgava postupku isparavanja, ovaj put u posebnim vakuumskim aparatima. Potrebno je dobiti viskoznu debelu tvar sa sadržajem saharoze od 92-93%.

Ako isparavanje vode nastavi, otopina postaje pretjerano zasićena, pojavljuju se centri za kristalizaciju i rastu kristali šećera. Dobivena masa naziva se massecuit.

Vrelište nastale mase je 120 ° C u normalnim uvjetima. Ali daljnja vrenja vrši se u vakuumu (kako bi se spriječila karamelizacija). U uvjetima blizu vakuuma, vrelište je znatno niže - 80 ° C. Ova masa u fazi isparavanja u vakuumskom aparatu "legirana" je šećerom u prahu. Što stimulira rast kristala.

Odvajanje šećera iz melase

Masa šećera se isporučuje centrifugama. Tu su kristali odvojeni od melase. Tekućina koja se dobiva nakon razdvajanja kristala šećera je zeleni melas.

Na rešetku bubnja centrifuge zadržavaju se kristali šećera koji se podvrgavaju tretman toplom vodom i pare u svrhu izbjeljivanja. U tom slučaju nastaje tzv. Bijeli melaton. To je rješenje šećera i ostataka zelenog melasa u vodi. Bijeli melas se recikliraju u vakuumskim strojevima (kako bi se smanjili gubici, povećali učinkovitost proizvodnje).

Zeleni melas dolazi do ključanja u drugom uređaju. Kao rezultat toga, dobiva se takozvani drugi vafli, od kojeg je već dobiven žuti šećer. To se otapa u sok nakon prvog čišćenja.

Sušenje šećera

Ciklus proizvodnje šećera još nije dovršen. Sadržaj centrifuge se ekstrahira i šalje na suho. Nakon centrifuge sadržaj vlage u šećeru iznosi približno 0,5%, a temperatura 70 ° C. U sušilici za sušenje rublja, produkt se osuši na sadržaj vlage od 0,1% (to je uglavnom posljedica preostale temperature nakon centrifuga).

otpad

Glavni gubitak proizvodnje šećera iz šećerne repe - pulpe (takozvana korijen reznice), melasa, filter za tisak blato.

Pulpa iznosi do 90% težine sirovine. Poslužuje dobru hranu za stoku. Prijevoz s dugim udaljenostima je neprofitabilan (zbog visoke vlažnosti vrlo je teška). Stoga ga kupuju i koriste poljoprivrednici koji se nalaze u blizini poduzeća za proizvodnju šećera. Kako bi se spriječilo kvarenje celuloze, obrađuje se za silažu.

U nekim postrojenjima za proizvodnju šećera, čips se prešaju (istodobno se uklanjaju do 50% vlage), a zatim se suše u posebnim komorama. Kao rezultat ovog tretmana, masa pulpe, spremna za uporabu kako je namijenjena i za prijevoz na velike udaljenosti, nije više od 10% svoje izvorne mase.

Melasa - melasna krmna smjesa - dobiva se nakon tretiranja drugog massecuita. Njegov volumen je 3-5% mase sirovine. Kod 50% sastoji se od šećera. Meloho melasa je važna komponenta u proizvodnji etilnog alkohola, kao iu proizvodnji stočne hrane. Osim toga, koristi se u proizvodnji kvasaca, u proizvodnji limunske kiseline, pa čak i lijekova.

Glasnoća blata filter-press doseže 5-6% mase sirovina koje nisu reciklirane. Koristi se kao gnojivo za poljoprivredne tla.

Proizvodnja rafiniranog šećera

Proizvodnja šećera rafiniranog šećerom, u pravilu, je u tvornicama šećera. Takve biljke imaju posebne radionice. Ali organizacije treće strane koje kupuju šećer u tvornicama također mogu proizvesti rafinirani šećer. Način dobivanja rafiniranog može se baciti i pritisnuti.

Slijed tehnoloških operacija u proizvodnji rafiniranog šećera je kako slijedi.

Šećer se otopi u vodi. Debeli sirup se obrađuje kako bi se uklonili različiti bojila. Nakon pročišćavanja, sirup se kuha u vakuumskoj komori, pri čemu je prvi rafinerija massecuite dobivenog. Da se eliminira žutost, ultramarin se dodaje u vakuumsku komoru (0,0008% masu sirupa, a ne više). Sam proces vrenja sličan je procesu ključanja u proizvodnji šećera.

Rafinerije se trebaju očistiti. Gusti masovni oblici (celuloza sa sadržajem vlage od 3%, a ne više), koji je komprimiran. Kao rezultat toga, pročišćavanje ima oblik tiska. Kako bi se pročistili u obliku glava, utfle se ulijeva u odgovarajuće kalupe. U donjem dijelu kalupa nalazi se posebna rupa kroz koju ostaju ostaci otopine. Vlažna finina osušena je vrućim zrakom dok indeks vlage ne padne na 0,3-0,4%. Zatim ostaje samo čekati da se komadići šećera ohladi, rezati (ako je potrebno) i pakirati.