Основные свойства пищевых продуктов

8. Свеклосахарное производство


Из общего ежегодного количества произведенного в России сахара примерно две трети приходится на свекловичный.


8.1 Характеристика сырья


Сахарная свекла - двулетнее растение семейства маревых. В первый год после высеивания семян образуется сочный корнеплод, содержащий сахарозу как запасное питательное вещество. Убирают свеклу в конце первого года развития, когда в корнеплоде накапливается наибольшее количество сахарозы - состояние технической спелости. Для уборки используют свеклоуборочные комбайны: при этом теряется около 20 % корнеплодов, свекла сильно травмируется. Приемку свеклы сахарные заводы осуществляют в соответствии с ГОСТ 17421-82, оговаривающим состояние свеклы, а также с учетом сахаристости и загрязненности корнеплодов. Хранят свеклу в кагатах, имеющих форму трапеции и размещенных на специально подготовленных площадках - кагатных полях. Оптимальные температура внутри кагатов 0-4 градуса и относительная влажность 90 % поддерживаются за счет активного вентилирования.


8.2 Химический состав сахарной свеклы


Сахарная свекла (100 кг)
Свекловичный сок (93 кг) Мякоть (7 кг)
Сахароза Растворимый Вода Нерастворимый Связанная
(16,5 кг) несахар(2,5 кг) (74 кг) несахар(4,5 кг) вода(2,5 кг)

8.3 Переработка свеклы и получение диффузионного сока

Сахарная свекла с кагатного поля или бурачной (бетонированная емкость для выгрузки свеклы железнодорожной или автомобильной доставки) по гидротранспортеру подается в завод при соотношении свекла:вода=1:7. В процессе транспортировки осуществляется отделение ее от примесей на камне- и ботвосоломоловушках. Разделение основано на разной плотности свеклы и примесей. Окончательное отмывание свеклы производится в моечных машинах, после чего она ополаскивается чистой хлорированной водой и взвешивается. Для выделения сахарозы из свеклы ее изрезывают в стружку на центробежных или дисковых свеклорезках. Качество свекловичной стружки оценивается по длине 100 г ее (оптимальной считается длина 12-15 м) и количеству брака (неразрезанных гребешков, мезги, частиц короче 1 см). Экстрагирование сахарозы из свекловичной стружки осуществляют в диффузионных аппаратах за счет противоточной обработки горячей водой. При этом сахароза и растворимые несахара переходят (диффундируют) в воду, в результате чего их концентрация в стружке понижается, а в воде увеличивается - движущая сила процесса. Свекловичный сок находится в вакуолях клеток, окруженных слоем протоплазмы, которая пропускает воду, но не пропускает растворенных в ней веществ. Для извлечения сахарозы необходимо разрушить протоплазму клеток путем прогрева стружки до температуры 60-70 градусов: при более высокой температуре начинают переходить в сок высокомолекулярные соединения. Процесс экстрагирования сахарозы подчиняется основному закону диффузии Фика


S=-DF(C-c)t/x,


где S - количество растворенной сахарозы, продиффундировавшей через слой растворителя; С - концентрация сахарозы в стружке; с - концентрация сахарозы в растворе; t - длительность процесса; x - толщина слоя (длина пути диффундирования); F - поверхность экстрагирования; D - коэффициент диффузии, зависящий от температуры процесса и природы экстрагируемого вещества. Проводят экстрагирование сахарозы на непрерывнодействующих диффузионных установках наклонных шнековых или колонных. Оптимальным для осуществления процесса диффузии можно считать режим температура 70-74 градуса; длительность 60-70 мин; расход экстрагента 100 % к массе стружки; выход обессахаренной стружки 70-80 %; потери сахарозы в жоме 0,3-0,4 %. Обессахаренная стружка (жом) непосредственно или после высушивания используется на корм скоту.