To bardzo dochodowy biznes. Surowcami do produkcji cukru mogą być trzcina cukrowa, sok palmowy, ryż skrobiowy, proso lub buraki. Jak powstaje cukier buraczany?

Produkcja cukru granulowanego to proces technologiczny składający się z kilku etapów:

• zbiór i transport buraków do produkcji;
• oczyszczanie surowców z brudu i przedmiotów metalowych;
• robienie wiórów z buraków;
• otrzymywanie i oczyszczanie soku dyfuzyjnego;
• odparowanie soku do stanu syropu;
• przetwarzanie syropu na masę krystaliczną - massecuite I;
• otrzymywanie cukru krystalicznego i melasy z massecuite I;
• odparowanie melasy do massecuite II, jej rozdzielenie na melasę i cukier żółty;
• oczyszczanie cukru żółtego;
• opakowania cukru granulowanego.

Sprzęt do produkcji cukru

Produkcja cukru z buraków cukrowych obejmuje różne operacje, przypominające proces technologiczny w zakładzie przetwórczym.

Wyposażenie dla przemysłu cukrowniczego na etapie przygotowawczym obejmuje:

• wyorywacze buraków;
• przenośnik hydrauliczny;
• pułapki na łęty, piasek i kamienie;
• separatory wody;
• myjki do roślin okopowych.

Liczne są urządzenia do produkcji cukru głównych operacji technologicznych:

• separatory magnetyczne do wyłapywania przypadkowo złapanych przedmiotów metalowych;
• przenośnik z wagą;
• bunkry z systemami korytowymi;
• krajalnice do buraków odśrodkowe, tarczowe lub bębnowe;
• aparatura do dyfuzji śrubowej;
• naciskać;
• suszarki do pulpy;
• defekator z mieszadłem;
• podgrzewany filtr mechaniczny;
• saturator;
• zasiarczan;
• filtr próżniowy;
• odwirować;
• parownik z koncentratorem.

Do operacji wykończeniowych produkcji cukru potrzebne są następujące urządzenia:

• przenośnik wibracyjny;
• sito z wibratorem;
• suszarka z chłodnicą.

Etap przygotowawczy produkcji

Zebrany burak wysyłany jest na pryzmy - miejsca pośredniego składowania buraków, skąd transportem wodnym jest wysyłany do zakładu przetwórczego. Sprzęt jest pochylony aż do zakładu, na którym zainstalowano pułapki na duże zanieczyszczenia, w tym łęty, piasek i kamienie. Instalowane są również separatory magnetyczne, aby metalowe przedmioty nie dostały się do procesu technologicznego.

W zakładzie odbywa się końcowe mycie surowców, a następnie obróbka roztworem wybielacza - 150 gr. za 1 tonę buraków. Wodę stosuje się na zimno (do 18°C), aby zapobiec utracie sacharozy z owoców. Rośliny okopowe za pomocą przenośnika taśmowego, na który są przedmuchiwane powietrzem w celu usunięcia wilgoci, są ważone i wysyłane do pojemników zbiorczych.

cukrownia

Z bunkrów buraki kierowane są systemem zsypów do krajalnic w celu uzyskania zrębki o długości 5-6 mm i grubości około 1 mm. Wada cieńsza niż 0,5 mm i krótsza niż 5 mm, która nie powinna przekraczać 3% w wiórach.

Wiórki buraczane po zważeniu trafiają do ślimakowej instalacji dyfuzyjnej w celu odcukrzania gorącą wodą. Rezultatem jest miąższ i sok dyfuzyjny zawierający około 15% cukru, 2% „substancji niecukrowych” i do 3 g/l miąższu. Sok jest filtrowany z miazgi i za pomocą wapna oczyszczany z osadów (sole kwasów, białek i pektyn). Proces ten odbywa się w dwóch etapach - przed wypróżnieniem (trwa do 5 minut) i wypróżnieniem (10 minut).

W celu oczyszczenia wypróżnionego soku z limonki przesyła się go do pierwszego nasycenia. W saturatorze jest traktowany dwutlenkiem węgla. Wapno przechodzi do węglanu wapnia i wytrąca się wraz z niecukrami. Nasycony sok jest uwalniany z osadów za pomocą filtrów mechanicznych. Ponieważ kolor soku dyfuzyjnego jest nadal ciemny, wysyła się go do zasiarczenia - obróbki dwutlenkiem siarki.

Sklarowany sok dyfuzyjny odparowuje się do stanu syropu o zawartości wilgoci 35%. Syrop buraczany jest ponownie poddawany zasiarczeniu do pH 8,2 i zawartości suchej masy powyżej 90%, filtrowany i przesyłany do filtrów próżniowych.

Cukier z pierwszej krystalizacji otrzymuje się z syropu buraczanego. Massecuite I po mieszalniku poddawany jest wirowaniu z rozdziałem na cukier krystaliczny i tzw. zieloną melasę. Cukier myje się i paruje, aby otrzymać cukier granulowany o czystości 99,75%.

Melasę zawraca się do filtracji w wysokiej temperaturze w celu uzyskania drugiej krystalizacji żółtego cukru i melasy z płynu mózgowo-rdzeniowego. Cukier brązowy może być stosowany w przemyśle spożywczym lub parzony do produkcji cukru białego.

Podczas gotowania na parze powstaje biała melasa lub drugi odpływ, który jest zawracany do łańcucha technologicznego w momencie wrzenia masy z pierwszej krystalizacji. Cukier zalewany jest ogrzanym powietrzem do wyschnięcia do wilgotności 0,14%, pakowany i wysyłany do magazynu. Melasa jest stosowana jako melasa paszowa.

Produkcja zeroodpadowa

Technologia produkcji cukru z buraków cukrowych pozwala na stosowanie produktów operacji o niskiej zawartości sacharydów. Melasa jest dobrym dodatkiem paszowym i można z niej zrobić wiele produktów:

• alkohol;
• kwas cytrynowy;
• drożdże.

Wysłodki buraczane są również szeroko stosowane jako pasza dla zwierząt. Zawartość ciał stałych wynosi do 6%.

W celu poprawy możliwości transportu i zwiększenia wartości odżywczej miąższ suszy się do wilgotności 80%. Jeśli planują go przechowywać przez długi czas, suszą go spalinami do zawartości wody 10%.

Produkcja cukru rafinowanego

Do produkcji cukru rafinowanego stosuje się cukier granulowany o zawartości suchej masy 99,85%, zanieczyszczeniach niecukrowych nie większych niż 0,25% i barwie 1,8. Syrop o zawartości cukru 73% wytwarzany jest z cukru pudru w autoklawie. Syrop jest filtrowany i oczyszczany z barwników w powtarzających się etapach.

Do adsorpcji stosuje się węgiel aktywny AGS-4 lub miał węglowy. Następnie słodki roztwór jest wysyłany do zagęszczania w instalacjach próżniowych, krystalizowany w wirówkach.

Otrzymane kryształy są traktowane środkami czyszczącymi i ultramaryną i wysyłane do pras karuzelowych. W rezultacie uzyskuje się brykiety, które suszy się i kroi na kawałki.

Wideo: Produkcja cukru z buraków cukrowych

Cukier - prawie czysta sacharoza (C 12 H 22 O 11), która ma słodki smak, jest łatwo i całkowicie wchłaniana przez organizm i przyczynia się do szybkiego odzyskiwania zużytej energii. Sacharoza jest disacharydem, który pod wpływem kwasu lub enzymu rozkłada się na glukozę i fruktozę (cukier inwertowany). Sacharoza może występować w dwóch stanach: krystalicznym i amorficznym. Z natury chemicznej cukier jest słabym kwasem wielozasadowym, który daje związki z tlenkami metali alkalicznych i metali ziem alkalicznych - sacharyny.

Cukier inwertowany jest higroskopijny ze względu na fruktozę. Zabezpiecza dżem przed dosłodzeniem, spowalnia proces czerstwienia pieczywa, zabezpiecza wyroby cukiernicze (marmoladę, ptasie mleczko, ptasie mleczko, krówki itp.) przed wysychaniem.

Sacharoza jest dobrze rozpuszczalna w wodzie, a jej rozpuszczalność wzrasta wraz ze wzrostem temperatury. W roztworach sacharoza jest silnym środkiem odwadniającym. Z łatwością tworzy roztwory przesycone, w których krystalizacja rozpoczyna się dopiero w obecności centrów krystalizacji. Szybkość tego procesu zależy od temperatury, lepkości roztworu i współczynnika przesycenia.

Surowcami do produkcji cukru są buraki cukrowe i trzcina cukrowa. Ze względu na wyższy plon trzciny cukrowej w porównaniu z burakiem cukrowym, z każdego hektara jej upraw uzyskuje się około 2 razy więcej cukru, chociaż zawartość sacharozy w łodygach trzciny cukrowej jest nieco mniejsza niż w buraku cukrowym.

Przemysł cukrowniczy produkuje następujące rodzaje cukru:

• cukier granulowany - sypki produkt spożywczy o barwie białej (bez grudek), o słodkim smaku bez obcych smaków i zapachów (o wilgotności nie większej niż 0,14%, sacharoza nie mniej niż 99,75%, zanieczyszczenie metalami nie więcej niż 3 mg za 1 kg cukru o wymiarach powyżej 0,3 mm);
• cukier płynny – płynny produkt spożywczy o barwie jasnożółtej, słodki w smaku, pozbawiony obcych smaków i zapachów (o zawartości sacharozy co najmniej 99,80% dla kategorii najwyższej i co najmniej 99,5% dla kategorii pierwszej, o zawartości suchej masy co najmniej co najmniej 64%);
• cukier rafinowany – cukier prasowany w kawałkach, cukier rafinowany i proszek rafinowany biały, słodki w smaku, pozbawiony obcych posmaków i zapachów (o zawartości sacharozy co najmniej 99,9%, substancji redukujących nie więcej niż 0,03%, wilgotności nie większej niż 0,2%.

Cechy produkcji i konsumpcji wyrobów gotowych

We wszystkich cukrowniach funkcjonuje typowy schemat pozyskiwania cukru - piasek z buraków cukrowych z ciągłym odcukrzaniem wiórów buraczanych, prasowanie pulpy i zawracanie wody z prasy do dyfuzji, oczyszczanie soku dyfuzyjnego dwutlenkiem węgla, trzy krystalizacje i afinacja cukru żółtego III krystalizacja. Korzenie buraka cukrowego zawierają 20-25% suchej masy, z czego zawartość sacharozy waha się od 14 do 18%. Sacharoza jest ekstrahowana z buraków metodą dyfuzji. Powstały sok dyfuzyjny zawiera 15...16% suchej masy, z czego 14...15% sacharozy i około 2% substancji niecukrowych. Aby pozbyć się cukrów niecukrowych, sok dyfuzyjny oczyszcza się wapnem (wypróżnianie), a następnie usuwa się jego nadmiar dwutlenkiem węgla (nasycanie). Aby zredukować kolor i zasadowość, przefiltrowany sok o II nasyceniu jest traktowany dwutlenkiem siarki (siarczanowanie). Sok zagęszcza się dwuetapowo: najpierw zagęszcza się go w wyparce do zawartości suchej masy 55-65% (przy jeszcze nie skrystalizowanej sacharozie), a następnie po dodatkowym oczyszczeniu gęsty syrop zagęszcza się w aparacie próżniowym do zawartości substancji stałych 92,5 .93,5% i uzyskać masę mięśniową. Gotowy płyn do krystalizacji I odwirowuje się w celu uzyskania kryształków cukru i dwóch kropel. Cukier wyładowuje się z wirówki o wilgotności 0,8…1% i suszy gorącym powietrzem w temperaturze 105…110°C do 0,14% (podczas przechowywania luzem udział masowy wilgoci w cukrze granulowanym powinien wynosić 0,03 ... 0,04 %).

Zalecane spożycie sacharozy wynosi 75 g dziennie, wliczając w to cukier znajdujący się w innych produktach spożywczych.

Okres zbioru buraka cukrowego trwa 40...50 dni. za rok. Średnia zdolność produkcyjna jednego zakładu to 2,84 tys. ton przerobu buraków dziennie przy wydajności cukru na poziomie 72%.

Etapy procesu

Proces pozyskiwania cukru granulowanego w zakładach buraczanych składa się z następujących etapów:

• dostawę buraków i oczyszczenie ich z zanieczyszczeń;
• uzyskiwanie soku dyfuzyjnego z chipsów buraczanych;
• oczyszczanie soku dyfuzyjnego;
• zagęszczanie soku przez odparowanie;
• gotowanie massecuite i uzyskiwanie cukru krystalicznego;
• suszenie, chłodzenie i przechowywanie cukru pudru.

Charakterystyka zespołów sprzętowych

Linię rozpoczyna zespół urządzeń do przygotowania buraków do produkcji, składający się z kombajnu buraczanego, przenośnika hydraulicznego, osadnika piasku, łapacza górnego, łapacza kamieni i odwadniacza oraz myjki do buraków.

Wiodące wyposażenie linii składa się z przenośnika z separatorem magnetycznym, krajalnicy buraków, wagi, dyfuzora, prasy ślimakowej oraz suszarni celulozy.

Kolejnym zestawem urządzeń są filtry z urządzeniami grzewczymi, urządzenia do wypróżniania wstępnego i głównego, saturatory, osadniki, zasiarczacze i filtry.

Najbardziej energochłonnym zestawem wyposażenia linii jest wyparka z koncentratorem, a także aparaty próżniowe, mieszalniki i wirówki.

Końcowy zestaw wyposażenia linii składa się z przenośnika wibracyjnego, zespołu suszarniczo-chłodzącego oraz sita wibracyjnego.

Schemat maszynowo-sprzętowy linii do produkcji cukru granulowanego z buraków cukrowych przedstawiono na rysunku 1.

Zdjęcie 1 - Schemat maszynowo-sprzętowy linii do produkcji cukru granulowanego z buraków cukrowych

Urządzenie i zasada działania linii

Burak cukrowy dostarczany jest do zakładu z ogórecznika lub z pryzmy. Poprzez przenośnik hydrauliczny wchodzi do pomp buraczanych i wznosi się na wysokość do 20 m. Dalszy ruch w celu wykonania różnych operacji procesu technologicznego odbywa się grawitacyjnie. Na długości przenośnika hydraulicznego 1 sukcesywnie instalowane są łapacze słomy 2, łapacze kamieni 4 i odwadniacze 5 (rysunek 1). Aby zintensyfikować proces zatrzymywania słomy i wierzchołków, do wnęki 3 doprowadzane jest powietrze. Burak cukrowy po odwadniaczach wchodzi do pralki 6.

Myjnia przeznaczona jest do końcowego czyszczenia buraków (ilość przylegającej ziemi wynosi 3...5% buraków przy zbiorze ręcznym oraz 8...10% przy zmechanizowanym zbiorze kombajnami).

Ilość wody dostarczanej do mycia buraków zależy od stopnia zanieczyszczenia, konstrukcji maszyny i wynosi średnio 60...100% masy buraków. Połamane ogony buraków, małe kawałki i małe rośliny okopowe (tylko 1 ... wchodzi na taśmę przenośnika 14.

Umyte buraki cukrowe są nawadniane czystą wodą ze specjalnych urządzeń 7, podnoszone przez elewator 8 i podawane na przenośnik 9, gdzie elektromagnes 10 oddziela metalowe przedmioty, które przypadkowo wpadły do ​​buraków. Następnie buraki są ważone na 11 wagach i wysyłane z 12 zasypu do krajalnic buraków 13. Wióry powinny być równe, elastyczne i bez miąższu, w kształcie blaszkowatym lub rombowym, 0,5 ...

Zrębki buraczane z rozdrabniaczy podawane są do instalacji dyfuzyjnej 15 za pomocą przenośnika taśmowego 14, na którym zainstalowana jest waga transportowa.

Cukier rozpuszczony w soku z buraków ekstrahowany jest z komórek na drodze dyfuzji przeciwprądowej, w której wiórki wchodzą do części czołowej jednostki i przemieszczają się do części ogonowej, uwalniając cukier poprzez dyfuzję do wody słodowniczej przemieszczając się w kierunku ekstrahenta. Wióry o niskim stężeniu cukru są usuwane z końca sekcji ogonowej urządzenia, a ekstrahent wzbogacony cukrem jest usuwany w postaci soku dyfuzyjnego. Ze 100 kg buraków uzyskuje się około 120 kg soku dyfuzyjnego. Pulpa jest usuwana z instalacji dyfuzyjnych przenośnikiem 16 do warsztatu w celu prasowania, suszenia i brykietowania.

Sok dyfuzyjny przepuszczany jest przez filtr 17, podgrzewany w urządzeniu 28 i przesyłany do aparatu do wypróżnienia wstępnego i głównego 27, gdzie jest oczyszczany w wyniku koagulacji białek i barwników oraz wytrącania szeregu anionów, które dają nierozpuszczalne sole z jonem wapnia zawarte w mleku wapiennym (roztworze wapiennym). Mleko wapienne wprowadza się do soku za pomocą urządzeń dozujących.

Wypróżniony sok podawany jest do pierwszego kotła nasycania dwutlenkiem węgla 26, gdzie jest dodatkowo oczyszczany przez adsorpcję rozpuszczalnych niecukrów, a zwłaszcza substancji barwiących na powierzchni cząstek drobnego osadu CaCO 3, który powstaje, gdy dwutlenek węgla przechodzi przez wypróżniony sok. Sok pierwszego nasycenia podawany jest przez grzałkę 25 do studzienki grawitacyjnej 24. W studzience sok dzieli się na dwie frakcje: klarowaną (80% całości soku) i skondensowaną zawiesinę dostarczaną do 23 filtrów próżniowych.

Przefiltrowany sok pierwszego nasycania przesyłany jest do drugiego aparatu nasycającego 22, gdzie usuwa się z niego wapno w postaci CaCO3.

Sok z drugiego nasycenia podawany jest do filtrów 21. Soki z produkcji cukru muszą być kilkakrotnie filtrowane. W zależności od celu filtracji stosuje się różne schematy procesów i urządzenia filtracyjne.

Przefiltrowany sok z filtra 21 jest podawany do kotła do zasiarczania 20. Celem zasiarczenia jest zmniejszenie koloru soku przez poddanie go działaniu dwutlenku siarki, który otrzymuje się przez spalanie siarki.

Zasiarczony sok przesyłany jest do stanowiska filtracyjnego 19, a następnie transportowany przez podgrzewacze do pierwszego budynku stanowiska wyparki 18. Wyparki mają za zadanie sekwencyjne zagęszczanie oczyszczonego soku drugiego nasycenia dwutlenkiem węgla do stężenia gęstego syropu; jednocześnie zawartość substancji stałych w produkcie wzrasta od 14...16% w pierwszym przypadku do 65...70% (syrop skondensowany) w ostatnim. Świeża para dostaje się tylko do pierwszej osłonki, a kolejne osłonki są ogrzewane parą soku z poprzedniej osłonki. Powierzchnia grzewcza wyparki cukrowni o wydajności 5000 ton buraków na dobę wynosi 10 000 m 2 .

Otrzymany syrop przesyłany jest do zasulfitatora 29, a następnie do stacji filtracyjnej 30. Przefiltrowany syrop jest podgrzewany w podgrzewaczu 31, skąd trafia do aparatu próżniowego pierwszego produktu 32. Syrop w aparacie próżniowym jest odparowywany do przesycenia, cukier jest uwalniany w postaci kryształów. Produkt otrzymany po gotowaniu nazywa się massecuite. Zawiera około 7,5% wody i około 55% cukru krystalizowanego.

Syrop gotuje się w okresowo pracującym aparacie próżniowym. Cukier pierwszej krystalizacji z aparatu próżniowego trafia do odbierającego mieszalnika cukrów 33, skąd jest przesyłany do mieszalnika rozdzielczego, a następnie do wirówki 34, gdzie pod działaniem siły odśrodkowej kryształy cukru są oddzielane od ciecz międzykrystaliczna. Ten płyn nazywa się pierwszym spływem. Czystość pierwszego odpływu wynosi 75...78%, czyli znacznie mniej niż czystość płynu mózgowo-rdzeniowego.

Aby uzyskać biały cukier z wirówki, jego kryształy przemywa się niewielką ilością gorącej wody – zostają one wybielone. Podczas wybielania część cukru rozpuszcza się, więc odpływ o większej czystości opuszcza wirówkę - drugi odpływ.

Drugą i pierwszą kroplę podaje się do drugiego (ostatniego) aparatu próżniowego do krystalizacji, gdzie otrzymuje się drugi płyn krystalizacyjny zawierający około 50% cukru krystalicznego. Cukier ten jest stopniowo schładzany do temperatury 40°C z mieszaniem w mieszalnikach-krystalizatorach. W tym samym czasie krystalizuje trochę więcej cukru. Na koniec druga masa krystalizacyjna trafia do wirówek, gdzie oddziela się melasę od kryształów cukru, co jest marnotrawstwem w produkcji cukru, gdyż otrzymywanie z niego cukru poprzez dalsze zagęszczanie i krystalizację jest nieopłacalne. Żółty cukier z drugiej krystalizacji jest rafinowany w pierwszym strumieniu, otrzymany płyn jest przesyłany do mieszalnika rozdzielczego, a następnie do wirówek. Powstały cukier rozpuszcza się, a sok trafia na linię produkcyjną.

Cukier biały wyładowywany z 34 wirówek ma temperaturę 70°C i zawartość wilgoci 0,5% przy myciu parą wodną lub 1,5% przy myciu wodą.

Wchodzi na przenośnik wibracyjny 35 i jest transportowany do suszarni i schładzalni 36.

Po wysuszeniu cukier granulowany trafia na przenośnik taśmowy o gramaturze 37, a następnie na sito wibracyjne 38. Kostki cukru są rozdzielane, rozpuszczane i zawracane do sklepu spożywczego.

Cukier granulowany towarowy trafia do silosów 39 (magazyny długoterminowego składowania).

Charakterystyka produktów, surowców i półproduktów. Cukier - prawie czysta sacharoza (C 12 H 22 O 11), która ma słodki smak, jest łatwo i całkowicie wchłaniana przez organizm i przyczynia się do szybkiego odzyskiwania zużytej energii. Sacharoza jest disacharydem, który pod wpływem kwasu lub enzymu rozkłada się na glukozę i fruktozę (cukier inwertowany). Sacharoza może występować w dwóch stanach: krystalicznym i amorficznym. Z natury chemicznej cukier jest słabym kwasem wielozasadowym, który daje związki z tlenkami metali alkalicznych i metali ziem alkalicznych - sacharyny.

Cukier inwertowany jest higroskopijny ze względu na fruktozę. Zabezpiecza dżem przed dosłodzeniem, spowalnia proces czerstwienia pieczywa, zabezpiecza wyroby cukiernicze (marmoladę, ptasie mleczko, ptasie mleczko, krówki itp.) przed wysychaniem.

Sacharoza jest dobrze rozpuszczalna w wodzie, a jej rozpuszczalność wzrasta wraz ze wzrostem temperatury. W roztworach sacharoza jest silnym środkiem odwadniającym. Z łatwością tworzy roztwory przesycone, w których krystalizacja rozpoczyna się dopiero w obecności centrów krystalizacji. Szybkość tego procesu zależy od temperatury, lepkości roztworu i współczynnika przesycenia.

Surowcami do produkcji cukru są buraki cukrowe i trzcina cukrowa. Ze względu na wyższy plon trzciny cukrowej w porównaniu z burakiem cukrowym, z każdego hektara jej upraw uzyskuje się około 2 razy więcej cukru, chociaż zawartość sacharozy w łodygach trzciny cukrowej jest nieco mniejsza niż w buraku cukrowym.

Przemysł cukrowniczy produkuje następujące rodzaje cukru:

Cukier granulowany to sypki produkt spożywczy o białej barwie (bez grudek), o słodkim smaku bez obcych posmaków i zapachów (o zawartości wilgoci nie większej niż 0,14%, zawartości sacharozy nie mniejszej niż 99,75%, zanieczyszczeń metalami nie większej niż 3 mg na 1 kg cukru o wymiarach powyżej 0,3 mm);

Cukier płynny – jasnożółty płynny produkt spożywczy, słodki w smaku, pozbawiony obcych smaków i zapachów (o zawartości sacharozy co najmniej 99,80% dla kategorii najwyższej i co najmniej 99,5% dla kategorii pierwszej, o zawartości substancji stałych co najmniej 64%);

Cukier rafinowany – cukier prasowany w kawałkach, cukier rafinowany i proszek rafinowany biały, słodki w smaku, bez obcych smaków i zapachów (o zawartości sacharozy co najmniej 99,9%, substancji redukujących nie więcej niż 0,03%, wilgotności nie większej niż 0,2%.

Cechy produkcji i konsumpcji wyrobów gotowych. Wszystkie cukrownie w Rosji mają standardowy schemat pozyskiwania cukru - piasku z buraków cukrowych z ciągłym odcukrzaniem wiórków buraczanych, prasowaniem pulpy i zawracaniem wody z prasy do pulpy do instalacji dyfuzyjnej, oczyszczaniem soku dyfuzyjnego dwutlenkiem węgla, trzema krystalizacjami i afinacją krystalizacja cukru żółtego III. Korzenie buraka cukrowego zawierają 20...25% suchej masy, z czego zawartość sacharozy waha się od 14 do 18%.Sacharoza jest ekstrahowana z buraków metodą dyfuzyjną. Powstały sok dyfuzyjny zawiera 15…16% suchej masy, z czego 14…15% sacharozy i około 2% substancji niecukrowych. Aby pozbyć się cukrów niecukrowych, sok dyfuzyjny oczyszcza się wapnem (wypróżnianie), a następnie usuwa się jego nadmiar dwutlenkiem węgla (nasycanie). Aby zredukować kolor i zasadowość, przefiltrowany sok o II nasyceniu jest traktowany dwutlenkiem siarki (siarczanowanie). Sok zagęszcza się w dwóch etapach: najpierw zagęszcza się go w wyparce do zawartości suchej masy 55...5...93,5% i uzyskuje się płynną masę. Gotowy płyn krystalizacyjny I odwirowuje się, otrzymując kryształki cukru i dwa odcieki. Cukier wyładowuje się z wirówki o wilgotności 0,8…1% i suszy gorącym powietrzem w temperaturze 105…110°C do 0,14% (podczas przechowywania luzem udział masowy wilgoci w cukrze granulowanym powinien wynosić 0,03 ... 0,04%.

Zalecane spożycie sacharozy wynosi 75 g dziennie, wliczając w to cukier znajdujący się w innych produktach spożywczych. Obecnie w Rosji działa 95 fabryk buraków cukrowych, które przetwarzają 280 000 ton buraków dziennie. Okres zbioru buraka cukrowego trwa 40...50 dni. za rok. Średnia zdolność produkcyjna jednego zakładu to 2,84 tys. ton przerobu buraków dziennie przy wydajności cukru na poziomie 72%.

Św adia procesu technologicznego. Proces pozyskiwania cukru granulowanego w zakładach buraczanych składa się z następujących etapów:

Dostawa buraków i oczyszczenie ich z zanieczyszczeń;

Otrzymywanie soku dyfuzyjnego z chipsów buraczanych;

Oczyszczanie soku dyfuzyjnego;

Zagęszczanie soku przez odparowanie;

Gotowanie massecuite i uzyskiwanie cukru krystalicznego;

Suszenie, chłodzenie i przechowywanie cukru pudru.

Charakterystyka zespołów sprzętowych. Linię rozpoczyna zespół urządzeń do przygotowania buraków do produkcji, składający się z kombajnu buraczanego, przenośnika hydraulicznego, osadnika piasku, łapacza górnego, łapacza kamieni i odwadniacza oraz myjki do buraków.

Wiodące wyposażenie linii składa się z przenośnika z separatorem magnetycznym, krajalnicy buraków, wagi, dyfuzora, prasy ślimakowej oraz suszarni celulozy.

Kolejnym zestawem urządzeń są filtry z urządzeniami grzewczymi, urządzenia do wypróżniania wstępnego i głównego, saturatory, osadniki, zasiarczacze i filtry.

Najbardziej energochłonnym zestawem wyposażenia linii jest wyparka z koncentratorem, a także aparaty próżniowe, mieszalniki i wirówki.

Końcowy zestaw wyposażenia linii składa się z przenośnika wibracyjnego, zespołu suszarniczo-chłodzącego oraz sita wibracyjnego.

Schemat maszynowo-sprzętowy linii do produkcji cukru granulowanego z buraków cukrowych przedstawiono na rys.

Ryż. Schemat maszynowo-sprzętowy linii do produkcji cukru granulowanego z buraków cukrowych

Urządzenie i zasada działania linii. Burak cukrowy dostarczany jest do zakładu z ogórecznika lub z pryzmy. Poprzez przenośnik hydrauliczny wchodzi do pomp buraczanych i wznosi się na wysokość do 20 m. Dalszy ruch w celu wykonania różnych operacji procesu technologicznego odbywa się grawitacyjnie. Na długości przenośnika hydraulicznego 1 sukcesywnie instalowane są łapacze słomy 2, łapacze kamieni 4 i odwadniacze 5 (rys.). Aby zintensyfikować proces zatrzymywania słomy i wierzchołków, do wnęki 3 doprowadzane jest powietrze. Burak cukrowy po odwadniaczach wchodzi do pralki 6.

Myjnia przeznaczona jest do końcowego oczyszczania buraków (ilość przylegającej gleby wynosi 3...5% buraków przy zbiorze ręcznym oraz 8...10% przy zbiorze zmechanizowanym kombajnami).

Ilość wody dostarczanej do mycia buraków zależy od stopnia zanieczyszczenia, konstrukcji maszyny i wynosi średnio 60...100% masy buraków. Odłamane ogony buraków, drobne kawałki i drobne rośliny okopowe (tylko 1 ... po przetworzeniu wchodzą na przenośnik taśmowy 14.

Umyte buraki cukrowe są nawadniane czystą wodą ze specjalnych urządzeń 7, podnoszone przez elewator 8 i podawane na przenośnik 9, gdzie elektromagnes 10 oddziela metalowe przedmioty, które przypadkowo wpadły do ​​buraków. Następnie buraki są ważone na 11 wagach i wysyłane z 12 leja do 13 maszyn do cięcia buraków.

Zrębki buraczane z rozdrabniaczy podawane są do instalacji dyfuzyjnej 15 za pomocą przenośnika taśmowego 14, na którym zainstalowana jest waga transportowa.

Cukier rozpuszczony w soku z buraków ekstrahowany jest z komórek na drodze dyfuzji przeciwprądowej, w której wiórki wchodzą do części czołowej jednostki i przemieszczają się do części ogonowej, uwalniając cukier poprzez dyfuzję do wody słodowniczej przemieszczając się w kierunku ekstrahenta. Wióry o niskim stężeniu cukru są usuwane z końca sekcji ogonowej urządzenia, a ekstrahent wzbogacony cukrem jest usuwany w postaci soku dyfuzyjnego. Ze 100 kg buraków uzyskuje się około 120 kg soku dyfuzyjnego. Pulpa jest usuwana z instalacji dyfuzyjnych przenośnikiem 16 do warsztatu w celu prasowania, suszenia i brykietowania.

Sok dyfuzyjny przepuszczany jest przez filtr 17, podgrzewany w urządzeniu 28 i przesyłany do aparatu do wypróżnienia wstępnego i głównego 27, gdzie jest oczyszczany w wyniku koagulacji białek i barwników oraz wytrącania szeregu anionów, które dają nierozpuszczalne sole z jonem wapnia zawarte w mleku wapiennym (roztworze wapiennym). Mleko wapienne wprowadza się do soku za pomocą urządzeń dozujących.

Wypróżniony sok jest podawany do pierwszego kotła nasycania dwutlenkiem węgla 26, gdzie jest dodatkowo oczyszczany przez adsorpcję rozpuszczalnych niecukrów, a zwłaszcza substancji barwiących na powierzchni cząstek drobnego osadu CaCO 3, który powstaje, gdy dwutlenek węgla przechodzi przez wypróżniony sok. Sok pierwszego nasycenia podawany jest przez grzałkę 25 do studzienki grawitacyjnej 24. W studzience sok dzieli się na dwie frakcje: klarowaną (80% całości soku) i skondensowaną zawiesinę dostarczaną do 23 filtrów próżniowych.

Przefiltrowany sok z pierwszego nasycania jest przesyłany do drugiego aparatu do nasycania 22, gdzie usuwane jest z niego wapno w postaci CaCO3.

Sok z drugiego nasycenia podawany jest do filtrów 21. Soki z produkcji cukru muszą być kilkakrotnie filtrowane. W zależności od celu filtracji stosuje się różne schematy procesów i urządzenia filtracyjne.

Przefiltrowany sok z filtra 21 jest podawany do kotła do zasiarczania 20. Celem zasiarczenia jest zmniejszenie koloru soku przez poddanie go działaniu dwutlenku siarki, który otrzymuje się przez spalanie siarki.

Zasiarczony sok przesyłany jest do stanowiska filtracyjnego 19, a następnie transportowany przez podgrzewacze do pierwszego budynku stanowiska wyparki 18. Wyparki mają za zadanie sekwencyjne zagęszczanie oczyszczonego soku drugiego nasycenia dwutlenkiem węgla do stężenia gęstego syropu; jednocześnie zawartość substancji stałych w produkcie wzrasta od 14...16% w pierwszym przypadku do 65...70% (syrop skondensowany) w ostatnim. Świeża para dostaje się tylko do pierwszej osłonki, a kolejne osłonki są ogrzewane parą soku z poprzedniej osłonki. Powierzchnia grzewcza wyparki cukrowni o wydajności 5000 ton buraków na dobę wynosi 10 000 m 2 .

Otrzymany syrop przesyłany jest do zasulfitatora 29, a następnie do stacji filtracyjnej 30. Przefiltrowany syrop jest podgrzewany w podgrzewaczu 31, skąd trafia do aparatu próżniowego pierwszego produktu 32. Syrop w aparacie próżniowym jest odparowywany do przesycenia, cukier jest uwalniany w postaci kryształów. Produkt otrzymany po gotowaniu nazywa się massecuite. Zawiera około 7,5% wody i około 55% cukru krystalizowanego.

Syrop gotuje się w okresowo pracującym aparacie próżniowym. Cukier pierwszej krystalizacji z aparatu próżniowego trafia do odbierającego mieszalnika cukrów 33, skąd jest przesyłany do mieszalnika rozdzielczego, a następnie do wirówki 34, gdzie pod działaniem siły odśrodkowej kryształy cukru są oddzielane od ciecz międzykrystaliczna. Ten płyn nazywa się pierwszym spływem. Czystość pierwszego odpływu wynosi 75...78%, czyli znacznie mniej niż czystość płynu mózgowo-rdzeniowego.

Aby uzyskać biały cukier z wirówki, jego kryształy przemywa się niewielką ilością gorącej wody – zostają one wybielone. Podczas wybielania część cukru rozpuszcza się, więc odpływ o większej czystości opuszcza wirówkę - drugi odpływ.

Drugą i pierwszą kroplę podaje się do drugiego (ostatniego) aparatu próżniowego do krystalizacji, gdzie otrzymuje się drugi płyn krystalizacyjny zawierający około 50% cukru krystalicznego. Cukier ten jest stopniowo schładzany do temperatury 40°C z mieszaniem w mieszalnikach-krystalizatorach. W tym samym czasie krystalizuje trochę więcej cukru. Na koniec druga masa krystalizacyjna trafia do wirówek, gdzie oddziela się melasę od kryształów cukru, co jest marnotrawstwem w produkcji cukru, gdyż otrzymywanie z niego cukru poprzez dalsze zagęszczanie i krystalizację jest nieopłacalne. Żółty cukier z drugiej krystalizacji jest rafinowany w pierwszym strumieniu, otrzymany płyn jest przesyłany do mieszalnika rozdzielczego, a następnie do wirówek. Powstały cukier rozpuszcza się, a sok trafia na linię produkcyjną.

Cukier biały wyładowywany z 34 wirówek ma temperaturę 70°C i zawartość wilgoci 0,5% przy myciu parą wodną lub 1,5% przy myciu wodą. Wchodzi na przenośnik wibracyjny 35 i jest transportowany do suszarni i schładzalni 36.

Po wysuszeniu cukier granulowany trafia na przenośnik taśmowy o gramaturze 37, a następnie na sito wibracyjne 38. Kostki cukru są rozdzielane, rozpuszczane i zawracane do sklepu spożywczego.

Cukier granulowany towarowy trafia do silosów 39 (magazyny długoterminowego składowania).

Cukier - produkt spożywczy otrzymywany głównie z buraków cukrowych i trzciny cukrowej. Dostępny w postaci cukru granulowanego i cukru rafinowanego. Zawartość kalorii w 100 g cukru wynosi około 400 kcal. Najważniejszym wskaźnikiem jakości cukru jest jego kolor, który w jednostkach Stammera nie powinien przekraczać 1,0.

Niezależnie od surowca o odczuciu słodyczy cukru decyduje wyłącznie wielkość powierzchni kryształków, a co za tym idzie szybkość rozpuszczania się w ustach. Wolno topniejące duże kryształy wydają się niewystarczająco słodkie, podczas gdy małe, a zwłaszcza cukier puder, mają mdły słodki smak.

Burak cukrowy- roślina dwuletnia z rodziny mgiełkowatych. W pierwszym roku jej rozwoju z wstępnie wysianych nasion powstają soczyste, bogate w cukier rośliny okopowe z szeroko rozrośniętą łodygą, korzeniami bocznymi i potężną dolną rozetą liści - wierzchołków, ale bez kwiatów i nasion. To właśnie te korzenie, po przycięciu wierzchołków (wraz z górną częścią główki korzenia), a także usunięciu trzonu i części korzeni, służą jako surowiec do produkcji buraków cukrowych. Średni plon roślin okopowych wynosi 25...40 t/ha, na nawadnianych terenach Ukrainy - ponad 60 t/ha.

Powstawanie cukru w ​​burakach zachodzi w wyniku wstępnej syntezy pod wpływem światła słonecznego najprostszych węglowodanów (glukozy i fruktozy) z dwutlenku węgla i wody w liściach roślin zawierających chlorofil.

Masowe kopanie roślin okopowych odbywa się od drugiej połowy września. Buraki dostarczane samochodami składowane są w pryzmach przed obróbką. Aby zapobiec procesom gnilnym, buraki w pryzmie są spryskiwane mlekiem wapiennym, aw czasie upałów są nawadniane wodą.

Rośliny okopowe w pryzmach nadal żyją, zużywając tlen z powietrza i uwalniając dwutlenek węgla oraz parę wodną.

Cukier trzcinowy-raw, produkowany w Indiach, Brazylii i na Kubie, jest produktem przetwarzania soku wyciskanego z łodyg trzciny cukrowej. Zawartość sacharozy w soku wynosi 97...98%, aw łodygach trzciny cukrowej 12...15%, plon 40...60 t/ha.

Wyciskany sok z trzciny cukrowej poddawany jest chemicznemu oczyszczaniu z niewielką ilością wapna, kwasu fosforowego i dwutlenku siarki. W postaci przefiltrowanej trafia do parownika. Po zagęszczeniu syrop z pozostałości gotuje się aż do wyodrębnienia kryształków cukru, które oddziela się w wirówkach w postaci cukru surowego.

Fabryki produkujące cukier są duże, wyposażone w wysokowydajną technologię produkcji. Zdolności produkcyjne poszczególnych zakładów przetwórstwa buraka cukrowego sięgają 6...9 tys. ton na dobę, a średnio - 2,5 tys. ton na dobę. Produkcja cukru buraczanego - masowa, liniowa. W nim, w jednym przepływie produkcyjnym, główne procesy technologiczne i operacje pośrednie w przetwórstwie buraków są przeprowadzane z produkcją jednego rodzaju produktu masowego przeznaczonego do sprzedaży - białego cukru granulowanego. Produktami ubocznymi produktów rynkowych są pulpa i melasa.

W celu zabezpieczenia sacharozy przed rozkładem wszystkie procesy technologiczne prowadzone są w temperaturze nieprzekraczającej 90...100°C (tylko w pierwszych komorach odparowujących do 120...125°C) oraz w środowisku alkalicznym (przy z wyjątkiem lekko kwaśnej reakcji rozproszonego soku).

Czas trwania cyklu produkcyjnego od odbioru buraków do odbioru surowego cukru białego wynosi nie więcej niż 12 ... 16 godzin, a biorąc pod uwagę przetwarzanie wszystkich melas i cukrów żółtych w dziale spożywczym - 36 ... 42 godziny.

Najważniejsze etapy technologii produkcji cukru z buraków to:

• przyjęcie, składowanie i dostawa buraków do zakładu;
• oczyszczenie korzeni buraków z ziemi i zanieczyszczeń;
• mielenie (krojenie) buraków na wióry i wyciskanie z nich soku w sposób rozproszony; oczyszczanie soków; odparowanie wody z soku w celu uzyskania syropu; gotowanie syropu do krystalicznej masy - massecuite I, a następnie rozdzielanie tej masy przez odwirowanie na biały cukier krystaliczny i melasę; gotowanie melasy do masy II, jej dodatkowa krystalizacja i odwirowanie w celu uzyskania cukru żółtego i końcowej melasy - produktu odpadowego przy pracy według schematu z dwoma masami.

W przypadku pracy według schematu z trzema masażystami, melasa z masażysty II nie jest ostateczna. Sprowadza się to ponownie do masy cukry III, z której po krystalizacji i odwirowaniu otrzymuje się kolejny cukier żółty i już jako produkt odpadowy - melasę.

Oczyszczanie (afinacja) ostatniego żółtego cukru, rozpuszczanie żółtych cukrów w soku (klarowanie) z powrotem powstałego roztworu - urzędnicy do czyszczenia syropu.

Oprócz tych operacji technologicznych przeprowadzane są procesy pomocnicze: uzyskiwanie gazu wapiennego i nasycającego (dwutlenku węgla) niezbędnego do oczyszczania soku poprzez spalanie siarki lub gazu siarczynowego (siarczynowego) w celu oczyszczenia soku i syropu.

W niektórych zakładach prowadzone są dodatkowe operacje technologiczne, które są niejako kontynuacją głównych procesów produkcyjnych - suszenia wysłodków buraczanych i wytwarzania na ich bazie pasz dla zwierząt (wzbogacanie wysłodków dodatkami), uzyskiwanie kwasu cytrynowego z melasy mikrobiologicznie .

Wszystkie operacje technologiczne realizowane są w trzech głównych działach zakładu: przetwórstwo buraków łącznie z dostawą buraków do zakładu; oczyszczanie soków, w tym odparowywanie i wytwarzanie gazów wapiennych, nasycających i siarczanowych, produkt - gotowanie i krystalizacja oraz bielenie.

Ekstrakcja cukru z chipsów buraczanych

Ekstrakcja cukru z wiórów buraczanych odbywa się poprzez ługowanie ciepłą wodą i sokiem dyfuzyjnym i opiera się na zjawiskach dyfuzji i osmozy przez przepuszczalne ściany komórek buraka cukrowego.

Wymywanie następuje w bateriach dyfuzyjnych, składających się z 12 - 16 dyfuzorów. dyfuzory, które są butlami metalowymi o pojemności 5-10 m 3 , wyposażone w urządzenia do załadunku wiórów i rozładunku pulpy. Zawartość dyfuzorów jest podgrzewana przez parę krążącą w rurkach wewnątrz dyfuzora. Temperatura w dyfuzorze osiąga 60°C lub więcej. W tej temperaturze protoplazma komórek ulega koagulacji, co ułatwia wypłukiwanie z nich cukru.

Ługowanie cukru w ​​baterii dyfuzyjnej odbywa się stopniowo. sok dyfuzyjny, przechodząc od jednego dyfuzora do drugiego, jest on stopniowo nasycany cukrem, aż zawartość cukru w ​​soku zbliży się jak najbardziej do zawartości cukru w ​​burakach.

Pierwszy dyfuzor baterii jest wypełniony wiórami i wypełniony ciepłą wodą, która wypełnia całą przestrzeń między wiórami w dyfuzorze.

Jeśli zawartość cukru w ​​świeżo załadowanych chipsach buraczanych wynosi 18% (może być trochę mniej lub więcej), to po wypłukaniu części cukru wodą i osiągnięciu równowagi dyfuzyjnej cukier w chipsach i wodzie rozkłada się równomiernie i cukier zawartość chipsów i otrzymanego soku staje się taka sama: wynosi 9% (18:2).

Sok uzyskany w pierwszym dyfuzorze jest przenoszony do drugiego, załadowanego świeżymi wiórami. Po osiągnięciu równowagi dyfuzyjnej cukier w chipsach i soku w drugim dyfuzorze rozkłada się równomiernie, a zawartość cukru w ​​soku wynosi 13,5% ((18+9)/2).

Z drugiego dyfuzora sok jest przenoszony do trzeciego, również wypełnionego świeżymi wiórami. Zawartość cukru w ​​soku sięga 15,75% ((18 + 13,5) / 2) itp. W ostatnim dyfuzorze zawartość cukru w ​​soku niewiele różni się od zawartości cukru w ​​świeżych chipsach buraczanych.

Ponieważ 9% cukru pozostaje w chipsach w pierwszym dyfuzorze (tylko 9 z 18% zawartych w świeżych chipsach trafia do soku), w celu wydobycia cukru uzupełnia się go czystą wodą.

Ustalając równowagę dyfuzyjną w pierwszym dyfuzorze ponownie uzyskuje się sok, choć o niższej zawartości cukru: (9:2 = 4,5%). Sok ten jest następnie przenoszony do drugiego dyfuzora, w którym zawartość cukru w ​​chipsach wynosi 13,5%. Otrzymuje się tutaj sok dyfuzyjny o zawartości cukru 9% ((13, 5 + 4,5) / 2). Przenosząc ten sok do trzeciego dyfuzora, gdzie zawartość cukru w ​​chipsach wynosi 15,75%, otrzymuje się sok o zawartości cukru 12,37% itd.

Tak więc po ustawieniu pracy baterii dyfuzyjnej najbardziej skoncentrowany sok podawany jest na świeżych chipsach buraczanych, a sok o niskim stężeniu lub czysta woda na mniej lub bardziej bezcukrowych chipsach.

W ten sposób możliwe jest maksymalne wyekstrahowanie cukru z chipsów buraczanych i uzyskanie soku dyfuzyjnego o wysokim stężeniu. Ubytek cukru w ​​miąższu wynosi w tym przypadku zaledwie 0,2 - 0,25%.

Ruch soku z jednego dyfuzora do drugiego odbywa się dzięki niewielkiemu ciśnieniu powstającemu podczas pompowania wody do pierwszego dyfuzora.

Ostatnio w cukrowniach zastosowano aparaty dyfuzyjne. ciągła akcja wymienne baterie dyfuzyjne, okresowo ładowane i rozładowywane.

Z jednej strony wiórki buraczane są podawane w sposób ciągły do ​​działającego aparatu dyfuzyjnego, który porusza się w kierunku wody napływającej z przeciwnej strony. Woda stale myjąca chipsy wypłukuje z nich cukier i stopniowo zamienia się we wzbogacony cukrem sok dyfuzyjny, który jest usuwany z aparatu dyfuzyjnego. Odcukrzone wióry - pulpa - są również w sposób ciągły usuwane z aparatu.

Oczyszczanie soku dyfuzyjnego

Oprócz cukru sok dyfuzyjny zawiera (około 2%) inne substancje tzw niecukrowe(sole fosforowe i inne kwasy, białka), a także małe zawieszone cząsteczki, które nadają sokowi ciemny kolor.

Oczyszczanie soku dyfuzyjnego z zawieszonych cząstek i znacznej części substancji niecukrowych odbywa się za pomocą wapna, a do późniejszego usuwania wapna z soku stosuje się dwutlenek węgla. Wapno i dwutlenek węgla otrzymuje się w cukrowniach poprzez prażenie wapienia (CaCO 3 \u003d CaO + CO 2); jego spożycie wynosi 5-6% masy przetworzonych buraków.

Przetwarzanie soku dyfuzyjnego z wapnem (w postaci mleka wapiennego) odbywa się w cylindrycznych kotłach z mieszadłami - defekatory. Pod wpływem wapna niecukry koagulują i wytrącają się lub rozkładają, tworząc sole wapnia, które pozostają w roztworze.

Wchodzi sok potraktowany wapnem (wypróżniony). saturator, gdzie jest traktowany dwutlenkiem węgla. Pod działaniem dwutlenku węgla wapno zamienia się w węglan wapnia CaCO 3, który wytrącając się, niesie ze sobą niecukier.

Sok gazowany (nasycony) jest filtrowany filtry mechaniczne. Jednocześnie z soku oddziela się szlam z prasy filtracyjnej zawierający węglan wapnia, bezcukrowy i niewielką ilość cukru (do 1% masy szlamu).

Oczyszczony sok dyfuzyjny zachowuje ciemną barwę, która jest eliminowana podczas późniejszej obróbki soku dwutlenkiem siarki (uzyskuje się go poprzez spalanie siarki). Proces obróbki soku dwutlenkiem siarki nazywa się zasiarczenie.

Odparowanie soku, zagotowanie syropu i otrzymanie cukru

Oczyszczony sok trafia do parownik, skąd usuwana jest większość wody. Sok uzyskuje stężenie syropu (65% substancji stałych, w tym 60% cukru i 5% substancji niecukrowych pozostających w soku dyfuzyjnym po jego oczyszczeniu).

Powstały syrop jest ponownie bielony dwutlenkiem siarki i filtrowany, po czym jest gotowany urządzenia próżniowe. Gotowanie syropu trwa 2,5 - 3 godziny w temperaturze około 75 ° C (w próżni). W procesie wrzenia następuje krystalizacja cukru. Daje to produkt zawierający 55 - 60% kryształków cukru i jest to tzw massecuite pierwszej krystalizacji. Stężenie ciał stałych w płynie mózgowo-rdzeniowym sięga 92,5% (z czego około 85% to cukier).

Z aparatu próżniowego masaż jest opuszczany do miksera, a następnie wysyłany do wirówki, gdzie ług macierzysty jest oddzielany od kryształów cukru. Oddzielony ług macierzysty nazywa się zielona melasa. Zawiera również znaczną ilość cukru, a także niecukrowych.

Po usunięciu zielonej melasy pozostały w wirówce cukier przemywa się wodą i gotuje na parze. W rezultacie cukier staje się biały. Kiedy kryształy cukru są przemywane w wirówce, płyn zawierający rozpuszczony cukier - biała melasa. Zawraca się go do aparatury próżniowej w celu dodatkowego wrzenia w płynie z pierwszej krystalizacji, dając biały cukier.

Cukier z wirówek trafia do bębna suszącego. Cukier suszony to już całkowicie gotowy produkt - cukier granulowany zawierający aż 99,75% czystego cukru, licząc w suchej masie.

Zielona melasa jest również wysyłana do aparatury próżniowej w celu zagotowania massecuite drugiej krystalizacji. Jednocześnie otrzymują cukier żółty, trafia głównie do przemysłu cukierniczego. Dzięki specjalnej obróbce żółty cukier można również przekształcić w zwykły biały cukier.

Po wydzieleniu drugiej krystalizacji żółtego cukru z płynu mózgowo-rdzeniowego otrzymuje się melasa paszowa, Lub melasa będąc produktem odpadowym. Wydajność melasy pastewnej wynosi około 5% masy przerobionych buraków.

Biorąc pod uwagę straty cukru w ​​procesie produkcji (przede wszystkim traci się go w melasie paszowej - 9 - 14% cukru zawartego w burakach), jego produkcja z buraków wynosi praktycznie 12 - 13%. Jednocześnie spożycie buraków na 1 tonę cukru przekracza 7–8 ton.

W procesie rafinacji cukru zużywa się dużo pary wodnej i gorącej wody, zwykle pozyskiwanej w kotłowni fabrycznej. Całkowite referencyjne zużycie paliw w fabrykach buraków cukrowych (wraz z kosztem prażenia wapienia) wynosi 11-12% masy buraków poddanych obróbce.

Produkcja cukru buraczanego charakteryzuje się dużym zużyciem wody do procesów technologicznych. To 20 razy więcej niż masa przetworzonych buraków. Biorąc pod uwagę wykorzystanie wody pochodzącej z recyklingu, zużycie wody słodkiej jest również bardzo znaczące i sięga 8 ton na 1 tonę buraków.

Wykorzystanie odpadów.

Najcenniejszym odpadem produkcji buraków cukrowych jest melasa paszowa, prawie połowę cukru i zawiera również inne składniki odżywcze. W efekcie melasa wykorzystywana jest jako pasza treściwa dla zwierząt gospodarskich (w formie żywienia bezpośredniego lub jako składnik mieszanek paszowych). Ponadto melasa paszowa jest przetwarzana na alkohol, drożdże, kwas cytrynowy i mlekowy oraz inne produkty.

Dzięki specjalnej obróbce melasy paszowej możliwe jest wyekstrahowanie zawartego w niej cukru, a tym samym zwiększenie jej ogólnego plonu z buraków i obniżenie jej kosztów. W tym celu w niektórych cukrowniach zbudowano warsztaty, w których melasa paszowa jest odcukrzona.

Kolejnym odpadem jest miazga - chipsy buraczane bez cukru. Miazga wyładowana z dyfuzorów transportowana jest wraz z wodą do obiektów magazynowych (dołów miazgowych). Wysłodki buraczane są pożywne, zwierzęta chętnie je jedzą, wykorzystywane są w chowie zwierząt do tuczu. Niektóre cukrownie mają również własne stacje żywienia zwierząt.

Świeży miąższ zawiera do 94% wody. Dla zwiększenia transportowalności, a także wartości odżywczej miąższu poddaje się go częściowemu odwodnieniu i tym samym zwiększa się w nim zawartość suchej masy do 15 - 18%. W celu długoterminowego przechowywania pulpę suszy się do wilgotności 10 - 12%, wykorzystując do suszenia gazy spalinowe.

Sezonowość buraka cukrowego fabryki

Fabryki buraków cukrowych odznaczają się wyraźną sezonowością pracy. Burak cukrowy dojrzewa z reguły w drugiej dekadzie września. W tym czasie zaczynają go kopać i transportować do fabryk i przetwórstwa. Fabryki tworzą zapasy buraków, ułożone w pryzmy, które po wykopaniu i wywiezieniu są przetwarzane. Przy długotrwałym przechowywaniu buraków znacznie zmniejsza się zawartość cukru. Dlatego fabryki mają tendencję do przetwarzania rocznej dostawy surowców w jak najkrótszym czasie - 3-4 miesiące. Wydłużenie okresu przydatności do spożycia buraków obniża wydajność cukru z jednostki surowca oraz obniża rentowność cukrowni buraczanej.

Produkcja cukru rafinowanego

Około 20…25% wyprodukowanego cukru granulowanego poddawane jest rafinacji w celu uzyskania czystszego produktu spożywczego w postaci stałej (rafinowany w kawałkach) lub kruchej krystalicznej (cukier rafinowany).

Do przetwórstwa przemysłowego (do rafinacji) dopuszcza się cukier granulowany o wilgotności nie większej niż 0,15%, zawartości cukru co najmniej 99,75% i barwie do 1,8 jednostek Stammera.

Istotą procesu rafinacji cukru jest rozpuszczenie cukru granulowanego, otrzymany syrop jest oczyszczany i gotowany do postaci kryształu.

Po odlaniu rafinowanego cukinii do form i schłodzeniu otrzymuje się cukier o dużej twardości - wsypany cukier. Duże kawałki przelanego cukru są łamane na mniejsze lub piłowane na kawałki o regularnym kształcie.

Stosowana jest również inna metoda produkcji cukru w ​​kostkach – prasowanie w formach nawilżonego cukru granulowanego, otrzymanego z rafinowanej masy cukrowej. A więc bierz cukier prasowany, mniej twarde niż odlewane.

Płynny cukier rafinowany znajduje zastosowanie w przemyśle piekarniczym i produkcji lodów.

Kolor rafinowanego cukru powinien być czysto biały, bez plam, dozwolony jest niebieskawy odcień, uzyskany przez dodanie ultramaryny.

Wydajność gotowego cukru rafinowanego wynosi około 98,5% masy cukru granulowanego przyjętego do produkcji. Cukrownie w Odessie, Sumach i Czerkasach działają przez cały rok.

Na Ukrainie główna produkcja cukru koncentruje się w obwodach winnickim, chmielnickim, kijowskim i czerkaskim. Każda z nich posiada 30-40 cukrowni, większość z nich produkuje cukier sezonowo. Plon cukru białego w stosunku do masy cukru zawartego w burakach nazywany jest współczynnikiem młyna. W przemyśle cukrowniczym jest to 78-80%.

Średnio w przemyśle roczny plon cukru wynosi 12 ... 13% masy buraków, a zatem na 1 część wyprodukowanego cukru zużywa się 7 ... 8 części buraków.

Nakłady pracy przy przetwórstwie buraków cukrowych wynoszą 15…16 osobodni na 100 ton buraków.

Całkowite zużycie normalnej pary (o średniej zawartości ciepła 2700 kJ / kg) w zakładzie wynosi 50 ... 60% masy buraków.

Całkowity obrót wody wynosi 1800…2000% masy przetworzonych buraków, można go zmniejszyć do 150…300%.

Zdarzyło mi się odwiedzić cukrownię, gdzie zapoznałem się z procesem powstawania znanego każdemu produktu - cukru.
Właściwie wszystko zaczyna się od wejścia, gdzie gości wita pozłacany V.I. Lenin, niejako sugerując swoim gestem: „Towarzyszu, patrz! Słodko tam, na litość boską!
I co najważniejsze, nie oszukuj. Cukier naprawdę tam jest, w ilościach handlowych.

Wszyscy wiedzą, że trzcina cukrowa nie rośnie u nas w kraju, a cukier trzeba wydobywać z buraków, nie tak efektownej rośliny okopowej.

Samochody mocno obciążone burakami są kierowane do punktu odbioru

Zważyć, a następnie wyładować zawartość zabudów i naczep do bunkra

Należy zaznaczyć, że cały proces produkcyjny jest zautomatyzowany, o czym świadczy obecność różnorodnych paneli i konsol we wszystkich kluczowych punktach łańcucha technologicznego.

Z bunkra rośliny okopowe spadają na przenośnik taśmowy, który przenosi surowce do lochu.

Oczywiste jest, że przed użyciem buraków należy je oczyścić z ziemi, blatów, przylegających kamieni, piasku i innych zanieczyszczeń - to wszystko w żadnym wypadku nie może dostać się do gotowego produktu, ale łatwo zepsuć sprzęt. W tym celu burak podążając ścieżką zaopatrzenia do produkcji przechodzi przez różne pułapki słomy, pułapki na kamienie, pułapki na piasek. W celu ostatecznego oczyszczenia buraków z zanieczyszczeń rośliny okopowe przechodzą przez myjkę buraków.

Cały proces jest kontrolowany przez operatora. Na monitorze po prawej stronie znajduje się schemat procesów zachodzących na obszarze czyszczenia i mycia, na którym wyświetlane są informacje operacyjne. Na monitorze po lewej stronie wyświetlany jest obraz z kamery zainstalowanej nad przenośnikiem taśmowym, przez który przemyte surowce trafiają do kolejnej sekcji.

A oto ten sam przenośnik, na który patrzy kamera. Czyste rośliny okopowe są wysyłane do sieczkarni buraków.

Buraki korzeniowe podawane są do leja sieczkarni i przenoszone do wnętrza obudowy, gdzie pod wpływem siły odśrodkowej dociskane są do krawędzi tnącej noży, przesuwając się po których burak jest stopniowo cięty na wióry buraczane. Obserwacja samego procesu jest problematyczna, ale noże wyglądają tak:

„Odzysk cukru” zależy w dużej mierze od jakości chipsów. Powinien mieć określoną grubość i gładką, pozbawioną pęknięć powierzchnię.

Uzyskane w poprzednim etapie wióry są przesyłane przenośnikiem taśmowym do aparatu dyfuzyjnego.
Wewnątrz kolumny dyfuzyjnej znajduje się śruba (taka jak w maszynce do mięsa), za pomocą której wióry poruszają się z określoną prędkością od dołu do góry. W przeciwieństwie do ruchu, woda nieustannie przepływa przez kolumnę wiórów od góry do dołu. Przechodząc przez rozdrobnione surowce, woda rozpuszcza cukier zawarty w chipsach buraczanych i nasyca się nim. Cały proces odbywa się bez dostępu powietrza iw określonej temperaturze. W wyniku procesu na dnie kolumny gromadzi się sok nasycony cukrem, a z górnej części aparatu wyładowywany jest miąższ (bezcukrowe chipsy buraczane).

Świeżo wyciśnięta miazga trafia do suszarki miazgi. Jest to ogromny, stale obracający się bęben, w którym suszy się pulpę w strumieniu gorącego gazu.

Wysuszony granulat wysłodków buraczanych jest odbierany strumieniem powietrza przenośnika pneumatycznego i transportowany rurami do magazynu w celu dalszej sprzedaży – „wyciśnięty” ćwiartek buraków jest podawany zwierzętom.

Sok uzyskany w procesie dyfuzji oprócz potrzebnej nam sacharozy (czyli cukru) zawiera wiele różnych substancji, które łączy określenie „niecukrowy”. Wszystkie niecukry w większym lub mniejszym stopniu zakłócają produkcję cukru krystalicznego i zwiększają utratę użytecznego produktu. Kolejnym wyzwaniem technologicznym jest usuwanie z roztworów cukru substancji niebędących cukrami. Po co stosować różne procesy fizyczne i chemiczne.

Sok miesza się z mlekiem wapiennym, ogrzewa i wytrąca się osad. Predefinicja, defekacja (tak, nie przesłyszałem się i nie zrobiłem pieczęci - po rosyjsku to tylko oczyszczanie), nasycenie i wiele innych ciekawych terminów. Na jednym z etapów sok jest filtrowany w takich instalacjach

Wzdłuż obwodu aparatu filtracyjnego widać szklane kolby, przez które przepuszczany jest oczyszczony sok.

Otrzymany sok zagęszcza się przez odparowanie. Powstały syrop gotuje się do krystalizacji. „Gotowanie” cukru jest najważniejszą operacją w przygotowaniu słodkiego produktu. Na zdjęciu nasz przewodnik i główny technolog na punkcie kontrolnym sekcji wrzenia

Przed nami serce produkcji - próżniowe urządzenia do gotowania syropu. „Gotowanie” odbywa się w rozrzedzonej atmosferze, dzięki czemu syrop wrze w temperaturze 70 stopni Celsjusza. W wyższych temperaturach cukier po prostu się spali. Jak to się dzieje na patelni :) Panel sterowania widoczny po lewej stronie. W pewnym momencie jeden z nich wrzasnął syrenę i włączył czerwony migacz, sygnalizując potrzebę interwencji człowieka w zautomatyzowany proces. Natychmiast pojawił się jeden z pracowników i konsola ucichła z satysfakcją.

Urządzenie można trochę „doić” i wizualnie sprawdzić jakość syropu.

Syrop na szkiełku krystalizuje na naszych oczach. To praktycznie cukier!

Gotowany syrop - massecuite, wysłany do odwirowania

W wirówce cały nadmiar jest oddzielany od płynu mózgowo-rdzeniowego i trafia do specjalnego zbiorniczka pod instalacją. A na ściankach bębna znajdują się kryształki cukru pudru. Poniższe zdjęcia zostały zrobione w ciągu jednej minuty i wyraźnie pokazują ślad cukru.

Wyładowany z wirówek mokry cukier granulowany jest transportowany do suszenia

Suszarnia. Bęben się kręci. Cukier wewnątrz bębna jest wdmuchiwany gorącym powietrzem (ponad 100 stopni).

Po wysuszeniu cukier jest schładzany do temperatury pokojowej z ciągłym mieszaniem w tej samej instalacji. W tym momencie możesz dostać się do niego od końca i otworzyć tajny właz!

Bęben suszarki obraca się, a cukier wlewa się, chłodząc.

Czas skosztować gotowego produktu! Słodki!

Wysuszony i schłodzony cukier granulowany podawany jest do przesiewacza. Zdjęcie nie oddaje ruchu, ale cała konstrukcja kołysze się jak sito w rękach babci :)

Pod koniec przesiewania cukier trafia do pakowania.

Niestety na stanowisku pakowania poproszono mnie, żebym nie strzelał. Filmowanie było dozwolone dopiero po zakończeniu zmiany roboczej i zatrzymaniu przenośnika.

Na zdjęciu półautomatyczne pojemniki do pakowania, obok których na ławkach siedzą pakowacze. Worek jest pobierany ze stosu, zakładany na szyjkę leja, dozownik wsypuje 50 kg do worka. Następnie przenośnik taśmowy przesuwa się, szyjka torby wchodzi do „maszyny szyjącej”, która szyje torbę, a następnie uszyta torba trafia do magazynu wzdłuż przenośnika taśmowego.

Firma posiada również automatyczną linię pakującą, jest prawie taka sama, tylko nie ma pakowarek. Cała akcja rozgrywa się w półprzezroczystym tunelu, tak naprawdę widać tylko, jak maszyna podnosi worek ze stosu, kładzie go na dzwon bunkra, ładuje porcję granulowanego cukru, następnie zszywa i wysyła go do gotowego produktu. Z jakiegoś powodu nie było zdjęć z procesu. Najwyraźniej zahipnotyzowały go torby samojezdne :)

To wszystko.

p.s. Produkcja jest bardzo głośna, nie wyłapałem wiele z tego, co zostało powiedziane. Więc jeśli nie byłem dokładny w opisie technologii i procesów, nie miej do mnie pretensji.