ייצור סוכר מסלק סוכר: תיאור טכנולוגיה

2024 מְחַבֵּר: Howard Calhoun | [email protected]. שונה לאחרונה: 2023-12-17 10:27

ייצור סוכר הוא זכותם של מפעלים גדולים. אחרי הכל, הטכנולוגיה די מורכבת. חומרי הגלם מעובדים בקווי ייצור רציפים. ככלל, מתקני ייצור סוכר ממוקמים בסמיכות לאתרי גידול סלק סוכר.

תיאור המוצר

סוכר הוא בעצם פחמימה טהורה (סוכרוז) שטעמה מתוק ונעים. הוא נספג היטב ומבטיח תפקוד תקין של הגוף (חדות ראייה ושמיעה, חומר תזונה חשוב לתאי המוח, לוקחת חלק ביצירת השומנים). שימוש לרעה במוצר מוביל להתפתחות מחלות (עששת, משקל עודף וכו').

חומרי גלם לייצור

באופן מסורתי בארצנו המוצר הזה עשוי מסלק סוכר. ייצור סוכר דורש היצע גדול של חומרי גלם.

סלק הוא נציג של משפחת האובך. גדל במשך שנתיים, התרבות עמידה לבצורת. במהלך השנה הראשונה צומח שורש, ולאחר מכן במהלך השנה השנייה הוא מתפתחמופיעים גזע, פרחים וזרעים. המסה של יבול השורש היא 200-500 גרם. חלק המסה של רקמה קשה הוא 75%. השאר הוא סוכר ותרכובות אורגניות אחרות.

קציר סלק נמשך 50 יום. במקביל, מפעלים פועלים בממוצע 150 ימים בשנה. כדי לספק חומרי גלם לתעשיית הסוכר, סלק מאוחסן במה שנקרא קגט (ערימות גדולות).

טכנולוגיית אחסון סלק סוכר

סלק מונח בשכבות בערימות על שטחים שהוכנו קודם לכן. אם תופר טכנולוגיית האחסון, הסלק ינבוט וירקב. אחרי הכל, שורשים הם אורגניזמים חיים. מאפיין של נביטה הוא מדד היחס בין הנבטים למסה של הפרי כולו. בתנאים של טמפרטורה גבוהה ולחות גבוהה, הסלק מתחיל לנבוט כבר ביום החמישי לאחסון. במקביל, הסלק, שנמצא בחלק העליון של הערימה, נובט בצורה אינטנסיבית ביותר. זוהי תופעה שלילית ביותר, המובילה לירידה ביעילות ייצור הסוכר. כדי למזער את הפסדי הנביטה, חותכים את החלק העליון של הפירות במהלך הקטיף, והיבול עצמו בערימות מטופל בתמיסה מיוחדת.

חשוב לאחסן את הפירות בערימות בזהירות, להשתדל לא לפגוע בהם. הרי אזורים פגועים בעובר הם נקודת תורפה שנפגעת קודם כל, ואחר כך רקמות בריאות.

התפתחות החיידקים מושפעת באופן משמעותי מרמות הטמפרטורה והלחות. אם שומרים על הרכב האוויר והטמפרטורה המומלצים1-2 מעלות צלזיוס, ואז תהליכי הריקבון מואטים (לפעמים לא מתפתחים).

הסלק שמאוחסן מזוהם מאוד (אדמה, דשא). לכלוך פוגע בזרימת האוויר בערימה, מעורר תהליכי ריקבון.

לכן, מומלץ לשטוף את הסלק ולאחסן אותם שטופים. בשנים האחרונות נעשה שימוש נרחב במכשירים מיוחדים להוצאת עשבים שוטים, קש ולכלוך.

תשואת סלק

אחת המשימות החשובות ביותר היא להגדיל את התפוקה של סלק סוכר. זה תלוי בהרבה גורמים. ייצור הסוכר תלוי ישירות בהיקף האיסוף, כמו גם באיכות הטכנולוגית של חומרי הגלם.

קודם כל, התכונות הטכנולוגיות של סלק תרבותי תלויות בזרעים המשמשים. טכנולוגיות מודרניות מאפשרות לשלוט במאפיינים ביולוגיים ואחרים. בקרת איכות זרעים יכולה להגדיל משמעותית את היבול לדונם של שטח זרוע.

גם שיטת גידול הסלק חשובה. עלייה משמעותית בתפוקה נצפתה בשיטת גידול הרכס המכונה (גידול התשואה נע בין 15 ל-45%, בהתאם למאפייני האקלים של האזור). מהות השיטה היא כדלקמן. בסתיו, מכונות מיוחדות שופכות רכסים, שבזכותם כדור הארץ סופג וצובר לחות באופן פעיל. לכן, באביב, כדור הארץ מבשיל מהר מספיק, יוצר תנאים נוחים לזריעה, צמיחה ופיתוח של פירות. בנוסף, קל הרבה יותר לקצור סלק: צפיפות הקרקע של הרכסים נמוכה יחסית.

מוזר שהטכנולוגיה הזו הוצעה על ידי המדען הסובייטי גלוחובסקי בשנות ה-20 הרחוקות של המאה הקודמת. ולאחרונה יחסית, השיטה הוצגה במדינות מתקדמות.

למרות היעילות הרבה, הטכנולוגיה הזו לא מצאה יישום רחב. הסיבה לכך היא המחסור והעלות הגבוהה של ציוד מיוחד. לייצור סוכר מסלק יש אפוא סיכויים להתפתחות ולהגעה לרמה טכנולוגית חדשה.

יש לקצור את הסלק לפני הכפור. משלוחים למפעלים של סלק חפור יכולים להתבצע על פי עקרון הזרימה או בשיטת העברת הזרימה. על מנת להפחית את אובדן הסוכרוז במהלך אחסון ארוך טווח בבסיסי שינוע, הפירות מכוסים בקש.

תהליך ייצור

מפעל סוכר ממוצע ברוסיה מסוגל לעבד כמה אלפי טונות של חומרי גלם (סלק סוכר). מרשים, נכון?

הייצור מבוסס על תהליכים ותגובות כימיות מורכבות. המהות היא הבאה. כדי להשיג גבישי סוכר, יש צורך לבודד (לחלץ) סוכרוז מחומרי גלם. לאחר מכן מפרידים את הסוכר מחומרים מיותרים ומתקבל מוצר מוכן לאכילה (גבישים לבנים).

טכנולוגיית ייצור סוכר מורכבת מהפעולות הבאות:

• ניקוי מלכלוך (כביסה);
• קבלת צ'יפס (קיצוץ, טחינה);
• מיצוי סוכרוז;
• סינון מיץ;
• עיבוי (אידוי לחות);
• מסה רותחת(סירופ);
• הפרדת מולסה מסוכר;
• ייבוש סוכר.

שטיפת סלק סוכר

כשחומרי גלם מגיעים למפעל הסוכר, הם מגיעים למעין בונקר. זה יכול להיות ממוקם גם מתחת לאדמה וגם בחוץ. בעזרת סילון מים רב עוצמה, סלק הסוכר נשטף מההופר. גידולי שורש נופלים על המסוע, שבמהלך תנועתו מנקים מראש את חומרי הגלם מכל מיני פסולת (קש, דשא וכו').

ריסוק גידולי שורש

להפיק סוכר מסלק אי אפשר בלי לטחון אותם. מה שנקרא חותכי סלק נכנסים לתמונה. הפלט הוא רצועות דקות של סלק סוכר. בטכנולוגיה לייצור סוכר, הדרך שבה חתיכות נחתכות חשובה מאוד: ככל ששטח הפנים גדול יותר, כך הפרדת הסוכרוז מופרדת בצורה יעילה יותר.

מיצוי סוכרוז

שבבי הסלק מוזנים דרך המסוע לתוך מנגנון הדיפוזיה עם מקדחה. סוכר מופרד מהצ'יפס במים חמימים. השבבים מוזנים דרך המקדחה, ואליו זורמים מים חמימים המוציאים את הסוכר. בנוסף לסוכר עצמו, מים נושאים גם חומרים מסיסים אחרים. התהליך יעיל למדי: ביציאה, העיסה (מה שנקרא שבבי סלק) מכילה רק 0.2-0.24% סוכר לפי חלק מסה. מים, רוויים בסוכרים וחומרים אורגניים אחרים, הופכים עכורים ומקציפים חזק. נוזל זה נקרא גם מיץ דיפוזיה. העיבוד השלם ביותר אפשרי רק כאשר חומר הגלם מחומם ל-60 מעלות. בטמפרטורה זו החלבונים מקרישים ואינם בולטים מהסלק.ייצור הסוכר לא נגמר בזה.

טיהור מיץ מפיזור

מהנוזל יש צורך להסיר את החלקיקים התלויים הקטנים ביותר של סלק וחומרים אורגניים מומסים. מבחינה טכנולוגית, ניתן להסיר עד 40% מתוצרי הלוואי. כל מה שנשאר מצטבר במולסה ומוסר רק בשלב הסופי של הייצור.

מיץ מחומם עד 90 מעלות צלזיוס. ואז זה מעובד עם ליים. כתוצאה מכך, חלבונים וחומרים אחרים שנמצאים במיץ משקעים. פעולה זו מתבצעת בציוד מיוחד תוך 8-10 דקות.

עכשיו אתה צריך להסיר את הסיד. תהליך זה נקרא רוויה. המהות שלו היא כדלקמן: המיץ רווי בפחמן דו חמצני, הנכנס לתגובה כימית עם סיד, ויוצר סידן פחמתי, המשקע, סופג מזהמים שונים. השקיפות של המיץ גדלה, הוא נעשה קל יותר.

המיץ מסונן, מחומם ל-100 מעלות צלזיוס ורווי מחדש. בשלב זה מתבצע טיהור עמוק יותר מזיהומים, ולאחר מכן המיץ נשלח שוב לסינון.

המיץ חייב להיות דהוי ודליל (לא כל כך צמיג). לשם כך מעבירים דרכו גופרית דו חמצנית. חומצה גופרתית נוצרת במיץ - חומר מפחית חזק מאוד. תגובה עם מים מייצרת כמות מסוימת של חומצה גופרתית, המשחררת מימן, שבתורו מבהיר את המיץ.

לאחר רוויה גסה וטהורה, הפלט הוא 91-93% מהנפח המקורי של איכות גבוהה,מיץ מולבן. אחוז הסוכרוז בנפח המיץ המתקבל הוא 13-14%.

איידוי של לחות

מיוצר בשני שלבים באמצעות ציוד מיוחד. לייצור סוכר בשלב הראשון חשוב להשיג סירופ סמיך עם תכולת מוצקים של 65-70%. הסירופ המתקבל עובר טיהור נוסף ושוב עובר הליך האידוי, הפעם במכשירי ואקום מיוחדים. יש צורך להשיג חומר סמיך צמיג עם תכולת סוכרוז של 92-93%.

אם אתה ממשיך לאדות מים, התמיסה הופכת להיות רוויה-על, מופיעים מרכזי התגבשות וגבישי סוכר גדלים. המסה המתקבלת נקראת massecuite.

נקודת הרתיחה של המסה המתקבלת היא 120 מעלות צלזיוס בתנאים רגילים. אבל הרתחה נוספת מתבצעת בוואקום (כדי למנוע קרמליזציה). בתנאים קרובים לוואקום, נקודת הרתיחה נמוכה בהרבה - 80 מעלות צלזיוס. מסה זו בשלב האידוי במנגנון ואקום "מסגגת" באבקת סוכר. מה ממריץ את הצמיחה של גבישים.

הפרדת סוכר ממולסה

מסת הסוכר הולכת לצנטריפוגות. שם מפרידים את הגבישים מהמולסה. הנוזל שיוצא לאחר הפרדת גבישי הסוכר הוא מולסה ירוקה.

גבישי סוכר משתהים על הרשת של תוף הצנטריפוגה, אשר מטופלים במים חמים ומאדים להלבנה. במקרה זה, מה שנקרא מולסה לבנה נוצרת. זוהי תמיסה של סוכר ושאריות מולסה ירוקה במים. מולסה לבנה עוברת עיבוד משני במכונות ואקום (כדי למזער הפסדים, לשפר את יעילות הייצור).

מולסה ירוקה עוברת למכשיר אחר להרתחה. כתוצאה מכך מתקבל מה שנקרא masscuite שני, שממנו כבר מתקבל סוכר צהוב. הוא מתמוסס במיץ לאחר הניקוי הראשון.

ייבוש סוכר

מחזור ייצור הסוכר עדיין לא הושלם. תכולת הצנטריפוגה מוסרת ונשלחת לייבוש. לאחר הצנטריפוגה, תכולת הלחות של הסוכר היא כ-0.5% והטמפרטורה היא 70 מעלות צלזיוס. במייבש מסוג תוף מייבשים את המוצר לתכולת לחות של 0.1% (הדבר מובטח במידה רבה על ידי הטמפרטורה הנותרת לאחר הצנטריפוגות).

פסולת

תוצרי הפסולת העיקריים של ייצור סוכר מסלק סוכר הם עיסת (מה שנקרא שבבי שורש), מולסה, בוץ מסנן.

עיסת סלק היא עד 90% ממשקל חומרי הגלם. משמש כמזון טוב לבעלי חיים. זה לא משתלם להעביר עיסה למרחקים ארוכים (בשל לחות גבוהה, זה כבד מאוד). לכן, הוא נרכש ומשמש את החוות הממוקמות בסמוך למתקני ייצור סוכר. כדי למנוע נזק לעיסה, היא עוברת עיבוד לתחמיץ.

בכמה מפעלי ייצור סוכר, סוחטים שבבים מסלק סוכר (מסירים עד 50% מהלחות) ולאחר מכן מייבשים אותם בתאים מיוחדים. כתוצאה מעיבוד כזה, מסת העיסה, המוכנה לשימוש כמתוכנן ומועברת למרחקים ארוכים, היא לא יותר מ-10% מהמסה המקורית שלה.

מלסה –מולסה מספוא - מתקבלת לאחר עיבוד המעסה השני. נפחו הוא 3-5% ממשקל החומר. זה 50% סוכר. מולסה למזון היא מרכיב חשוב בייצור אלכוהול אתילי, וכן בייצור מזון לבעלי חיים. בנוסף, הוא משמש בייצור שמרים, בייצור חומצת לימון ואפילו תרופות.

נפח הבוץ מסנן מגיע ל-5-6% מהמסה של חומרי גלם לא מעובדים. משמש כדשן לקרקעות חקלאיות.

ייצור של סוכר מזוקק

הייצור של סוכר מזוקק נמצא בדרך כלל במפעלי הסוכר עצמם. במסגרת מפעלים כאלה מתקיימות סדנאות מיוחדות. אבל ארגוני צד שלישי שקונים סוכר מגורען ממפעלים יכולים גם לייצר סוכר מזוקק. לפי שיטת השגת סוכר מזוקק ניתן ליצוק וללחוץ.

רצף הפעולות הטכנולוגיות בייצור סוכר מזוקק הוא כדלקמן.

סוכר מומס במים. הסירופ הסמיך מעובד להסרת חומרי צבע שונים. לאחר הטיהור, רותחים את הסירופ בתא ואקום, ומתקבלת המסה המעודנת הראשונה. על מנת להעלים את הצהוב, מוסיפים אולטרהמרין לתא הוואקום (0.0008% ממשקל הסירופ, לא יותר). תהליך הרתיחה דומה לתהליך הרתיחה בעת קבלת סוכר.

צריך להרחיב מרווחים של מסה מעודנת. נוצרת מסה עבה (תמיסה עם תכולת לחות של 3%, לא יותר), אשר נלחצת. התוצאה היא סוכר מזוקק שלובש צורה של מכבש. כדי לקבל עידון בטופסראשים, מסה הוא שפך לתוך הצורות המתאימות. בתחתית התבנית יש חור מיוחד שדרכו זורמת החוצה התמיסה שנותרה. סוכר מזוקק רטוב מיובש באוויר חם עד שמדד הלחות יורד לערך של 0.3-0.4%. אחר כך נותר רק לחכות עד שגושי הסוכר יתקררו, לחתוך (אם צריך) ולארוז.