Процесс получения сахара. Как делают сахар из свеклы: пошаговый процесс

После того, как свекла была убрана с поля и доставлена на завод, начинается процесс получения сахарного песка.

После того, как свекла была убрана с поля и доставлена на завод, начинается процесс получения сахарного песка.
Для начала необходимо очистить сырье от ботвы, соломы, песка, шлака и камней. Их присутствие затрудняет получение свекольной стружки и тупит ножи. Поступившая свекла накапливается в емкости из железобетона, которая снабжена различными ловушками для удаления различных примесей, которые будет мешать работать механизмам. После того, как отсортированная свекла поступит на элеватор к свеклорезкам, ее необходимо помыть. Делают это для того, чтобы сохранить ножи о затупления и не допустить загрязнения диффузионного сока.

Для дополнительной очистки корнеплодов применяют свекломойки, потому как грязь отмывается лучше, когда плоды трутся друг об друга. Для этого используется свекломойка барабанного тип, здесь корнеплоды отмываются на 70%, затем поступают на ополаскиватель. После этой процедуры свекла очищается гидрокамнепескоулавливателем. Чистая свекла поступает на шнековые конвейеры. Потери сахара при этих процессах зависят от времени года и качества продукции. Отмытая свекла поступает в бункер затем на свекловрезки. Чтобы получить из свеклы сахара ей придают вид стружки, такой способ называется диффузионным. Толщина нормальной стружки должна быть 0,5-1 миллиметр. На хороших диффузионных аппаратах получают стружку высокого качества, которая в процессе перемешивания не должна смешиваться, а перемещаться. Температура при этом процессе должна быть оптимальной и при отсутствии воздуха.

Диффузионный аппарат должен обладать следующими параметрами:
1. На 100 грамм стружки 12 миллиметров;
2. 0,3% потери сахара к массе свеклы в жоме;
3. 120% от качки сока относительно массы свеклы;
4. Стружка должна быть в аппарате 100 минут;
5. Температура в аппарате оптимальная.

Далее следует процесс очищения полученного диффузионным способом сока, который содержит сахарозу и прочие сахара, которые препятствуют получению сахарозы в кристаллическом виде - а значит, от них требуется избавится. Для этого используют физико-химические процессы очистки. Самый простой способ очистки - применение извести. В нагретый до 90 градусов сок вводят известь, и при противоточном движении известь позволяет полностью осадить неподдающиеся кристаллизации вещества.

Затем полученный сок сгущают выпариванием.
Кристаллизация сахара считается завершающим этапом. Происходит выделение чистой сахарозы со смеси именуемой сиропом. Часть сахарозы превращается в сахар-песок, а часть остается в мелассе. Потому выход сахара зависит от потерь в мелассе.

Последний этап в производстве сахара - это сушка. Сушат сахар для того чтобы удалить с него ненужную влагу. На сушку он поступает при температуре около 50 градусов и с влажностью 1,2%. Еще влажный сахар поступает в сушилку и сушится горячим воздухом около 105 градусов, затем охлаждается до 20 градусов. Высушенный и охлажденный сахар поступает в специальную машину для рассева, а затем на упаковку. Влажность сахара должна соответствовать влажности в хранилище.

Сахар стремительно дорожает. Сейчас весна, поэтому рассматриваю вариант выращивания сахарной свеклы для получения сахара в домашних условиях. Такой сахар будет отличным заменителем обычного магазинного сахара для любых вареньев и сладкой консервации. Прост в "добывании" и прост в применении, а также значительная экономия для семейного бьюджета, особенно если есть кусочек земли где её можно сейчас посадить чтобы осенью получать уже свой сахар.

ПОЛУЧЕНИЕ ОЧИЩЕННОГО САХАРА ИЗ САХАРНОЙ СВЕКЛЫ В ДОМАШНИХ УСЛОВИЯХ

Свеклу тщательно моют при температуре 12 градусов, убирают ботву и мелкие корешки, очищают от кожицы, нарезают тонкими кружочками и плотно закладывают в глиняный горшок, ставят духовку для томления до тех пор, пока не станут мягкими, при этом нельзя допускать подгорания. осушенные кружочки слегка подрумянивают для уничтожения свекольного запаха и длительного заиения. Затем перемалывают в муку. Содержание сахара 50%.
СВЕКОЛЬНЫЙ СИРОП. — при мытье свеклы кожицу не повреждают, затем кладут в плохую посуду с кипящей водой на 1 час, сваренную извлекают из воды, дают остыть и снимают кожицу пропускают через мясорубку и очень тщательно отжимают сок. Отжатую свекольную массу помещают в посуду с водой при температуре 60 градусов (пропорция 1:1), размещают и дают постоять 2 часа, раствор фильтруют через 2—3 слоя марли и смешивают с отжатым соком. Раствор разогревают до 80 градусов в течение 1 часа при этом выпадает осадок, который тоже фильтруют.
Сок очищают от несахарных веществ путем пропускания через угольный фильтр «Родничек»:о скоростью не более 0,5 литра в минуту. Для лучшей очистки пропускают 2 раза, еще лучше даст 0,2% раствор извести (применяется на заводах) на 2 часа, затем выпавший осадок фильтруют i; пропускают через угольный фильтр. Если у вас нет угольного фильтра «Родничек», можно воспользоваться старым «дедовским» способом березовый уголь готовят — когда угли в саком сильном жару и уже рассыпались на небольшие кусочки, их кладут в глиняный горшок, тщательно сдувают с них золу, волкут на мелкие кусочки —2 мм) насыпают угли в подходящую посулу с отверстием для стекания сиропа, чтобы скорость отекания была 0,5 литра в минуту. На литр углей можно добавить 2 чайные ложки сушеного корн: фиалки 3-х цветной. Очищенный сироп уваривают в эмалированной посуде по принципу варки варенья, не допуская пригорания, в 2—3 раза. ] литр сиропа содержит 700—850 гр. сахара. -
Уварку сиропа можно вести в соковарке или скороварке, при этом цвет более светлый, тем при уварке в тазу. Сгущенный сироп остужают, разливают в бутылки, плотно закрывают а хранят в прохладном месте до употребления. Сироп можно использовать в приготовлении компотов, желе, г.юре, мармелада, кондитерских изделий, печенья. Только надо его на 30% больше, чем указанное в рецептуре количество сахара. Оригинальный аромат и вкус придает сиропу лимонная кислота (на 1 кг. заготовки), сок малины, черноплодной рябины, красной смородины, а также различные травы, мята, мелисса лимонная и другие. В твердое состояние сироп превращают следующие образом: горячий сироп заливают в плоские фермы., которые ставят в проточную холодную воду, при STOW сироп быстро кристаллизируется. Если нужно полу гать сахарный песок, тогда его перемалывают. Для варки варенья применяют 1,3—1,8 кг. на 1 кг. ягод.
При производстве сахара остаются отходы в виде отжимок и воды где зарилась свекла. Отжимки размещают в этой воде и добавляют 0,1% дрожжей ставят на 5—7 дней в теплое место для брожения, при этом получается крепкий напиток.

Многие думают, что белый сахар делают из сахарного тростника. Однако 30% производимого в мире белого сахара делается из сахарной свеклы. Сахарный тростник растет только в тропическом климате, а более морозоустойчивую сахарную свеклу можно выращивать в более холодных регионах и на менее плодородных почвах.

Чтобы получить 1 кг сахара нужно 7 корнеплодов сахарной свеклы. Обычные продукты обработки: меласса, или патока, и свекловичный жом. Сахарная свекла перерабатывается в различные сорта сахара. Низшие сорта, чтобы стать белым сахаром, проходят предварительную обработку.

Как и многие другие культуры, сахарная свекла сажается весной, а урожай собирается осенью. Комбайносборщики могут обработать одновременно 6 рядов. Они вырывают свеклу из земли, обрубают листву и верхушку, оставляя только луковицеобразный корень. Эти корни весят обычно около 900 г каждый и только 18% из этого веса сахароза или сахар.

Погрузчик нагружает собранную свеклу в грузовики. Он имеет сито, с помощью которого в процессе погрузки удаляется одна треть земли. Когда грузовики приходят на сахарорафинадный завод, они выгружают свеклу, а также оставшиеся землю и камни на конвейерную ленту, которая доставляет их на мойку.

Сначала они направляются во вращающийся барабан. Под водными струями корнеплоды трутся друг об дружку и земля отваливается. Водный поток выносит плавающую свеклу из барабана. Камни опускаются на дно и собираются в стоящие по краям сепараторные ведра. Винтовой конвейер переносит свеклу на транспортер, который доставляет ее на завод, где из нее будет сделан сахар.

На заводе режущие машины разрезают поступающую свеклу на стружку или маленькие полоски. Конвейер доставляет эту стружку к большому баку с горячей водой, где она отмокает в течение нескольких минут. Здесь клеточные мембраны свеклы начинают раскрываться, тем самым подготавливая следующий процесс - вытягивание сахарозы. Свекловичная стружка подается на дно 20-метровой башни экстрактора. Вращающийся внутри этой башни вал медленно поднимает стружку вверх, а поток горячей воды стекает вниз. В результате, происходит вытягивание сахарозы и образование сахарной воды, называемой сырым соком.

Следующий шаг - очистка этого сырого сока. В гигантской сушильной печи сжигается известняк с углем и образуется сложное химическое соединение - гидроокись кальция, также называемой известковым молоком, или гашеной известью. Оно несколько раз добавляется к сырому соку, а стружка, из которой уже вытянули сахарозу, спрессовывается и продается на корм скоту.

К известковому молоку добавляется двуокись углерода и соковая смесь. Это абсорбирует одну треть примесей, которые потом отфильтровываются.

Не подвергнутый обработке сок стал золотистым сахарным раствором и теперь называется очищенным соком. Потом этот очищенный сок подвергается 6-этапному процессу выпаривания, в результате которого он становится густым сиропом.

Отсюда сироп поступает в 4-фазную систему кристаллизации. В ходе первой фазы сироп подогревается, и к нему добавляются затравочные кристаллы. Это - полученные раздельно, с использованием комплексного процесса охлаждения и выпаривания, крохотные кристаллы сахара. По мере того, как вода в соке выпаривается, около половины сахарозы кристаллизуется вокруг этих затравочных кристаллов. Затем центробежный сепаратор отделяет называемые рафинированным сахаром кристаллы от оставшегося сиропа.

Сироп проходит этот процесс еще три раза, и с каждым разом производится сахар все более низкого сорта. На заводе два самых низших сорта растворяются и вновь кристаллизуются.

Два самых высших сорта сахара идут в сушильни. По дороге туда они проходят через механическое сито, которое отделяет крупные кристаллы. Они также растворяются и подвергаются процессу кристаллизации. В конце получаются два сорта свекловичного сахара, которые остаются в силосе до момента расфасовки, чтобы поступить в продажу как рафинированный и белый сахар. Спасибо, не надо. Лично я и так сладкий.

Следуют напомнить тот факт, что история сахара началась более 2300 лет назад, а его родиной стала Индия. Конечно же, в те времена сахар из свеклы в домашних условиях не готовили – для его приготовления использовался исключительно сок сахарного тростника. На территории Российской Империи сахар появился примерно в 12 веке. До этого времени среди русских сладкоежек огромной популярностью пользовался мед и пастила. А вот в наши дни без этого белого сладкого порошка невозможно представить ни один день своей жизни, и это не говоря уже о вкуснейших кондитерских шедеврах, которые создаются на основе этого продукта. Одним словом, сегодня свеклосахарная промышленность относится к числу важнейших сфер пищевой промышленности, но, невзирая на доступность сахара, его можно приготовить дома самостоятельно. Все, что для этого необходимо – немного времени и нехитрые кухонные принадлежности.

В первую очередь, перед началом технологического процесса по получению сахара из свеклы следует учесть тот факт, что продуктом выхода будет не сахарный песок, а сироп. Кстати, данный конечный продукт вполне можно употреблять в еду точно так же, как и сахар, поскольку он является его равноценным заменителем. Поэтому чай или любая выпечка с таким сиропом будет такой же вкусной и сладкой, что никто даже не сможет заподозрить, что это не настоящий сахар. Что касается кристаллизации сахарного сиропа, то она осуществляется исключительно путем выпаривания сладкой смеси сиропа в вакуум-аппаратах. Сделать это дома, к сожалению, довольно сложно. Итак, приступая к процессу приготовления сахара из свеклы, необходимо изначально выбрать спелую и сочную сахарную свеклу, т.к. только из таких плодов можно получить самый сладкий и концентрированный сахарный сироп.

Клубни подготовленной свеклы нужно очистить от корешков (кожицу оставляют нетронутой) и тщательно промыть плоды в проточной воде. Когда свекла будет вымыта, ее следует поместить в кастрюлю с кипящей водой, а затем прибавить огонь, чтобы поддержать процесс кипения. Для варки клубней будет достаточно одного часа, после чего свеклу нужно вынуть и дать ей время остыть. Кожура снимается уже с остывшей свеклы. Очищенные от кожицы плоды аккуратно режут в виде тоненьких ломтиков, либо же пропускают через мясорубку (все зависит от желания хозяйки). Масса, что получилась, помещается в холщовый мешок и ставится под пресс. В итоге сок, который будет выходить под гнетом, необходимо собирать в эмалированную емкость. Кстати, в процессе рекомендовано пользоваться исключительно эмалированной посудой, т.к. в металлической сок потемнеет, что скажется на оттенке сиропа.

От того, насколько хорошо сварилась свекла зависит отделение сока: из хорошо проваренной свеклы сок будет выступать очень быстро. После получения нужного количества жидкости свеклу отжимают и кладут обратно в кастрюлю, а затем заливают водой так, чтобы воды было меньше в два раза, чем свеклы. Кастрюлю оставляют на огне по полчаса, а потом массу снова помещают в мешок и ставят под пресс для отжима. Полученный сок нагревают и тщательно процеживают с помощью марлевой ткани в эту же кастрюлю. Емкость с соком для процесса выпаривания ставят на огонь и жидкость постоянно помешивают. Спустя некоторое время сироп начнет образовываться в кастрюле. В итоге его снимают с огня и дают настояться в течение двух-трех суток. Уже готовым сахарным сиропом наполняются заранее подготовленные стеклянные банки, которые ставятся в буфет или кладовку.

И наконец-то, для получения очень густого сиропа, что будет содержать в себе огромное количества сахара, необходимо использовать автоклав. Свекла изначально моется и очищается, а потом ее помещают в автоклав, выставив уровень давления в 1,5 атм. На распарку клубней понадобится один час. В этот период важно следить, чтобы вода не выкипела. После чего свекла шинкуется и ставится под пресс, а образовавшийся сок необходимо отфильтровать и подвернуть процессу выпаривания. В итоге, полученный сироп по своей консистенции будет сильно схож с медом. Он вполне справится с ролью полноценного заменителя сахара. Кстати, использовать в пище данный сироп можно уже сразу после разлития по банкам. А вот оставшийся после переработки свекольный жмых лучше не выбрасывать, поскольку из него можно приготовить брагу. Для ее приготовления жмых заливается водой и к нему добавляются дрожжи.

Свекла известна людям давно – первые упоминания об этой овощной культуре восходят ко второму тысячелетию до нашей эры. С тех пор селекционерами выведено множество ее сортов. Есть среди них листовые формы, например – мангольд, большинство же корнеплодные.

Корнеплодные формы свеклы делятся на пищевые и кормовые. Нынешняя появилась именно из кормовых сортов. Произошло это довольно поздно – в XVIII веке.

Современные сорта и гибриды сахарной свеклы содержат до 18% сахара . Лучшие из них – Кристалл, Манеж, Несвижский и др. Как именно добывают из них сахар — расскажем дальше.

Технология и оборудование на сахарозаводе

Кратко расскажем, как на основе корнеплода производят сахар на специальных заводах (узнать о том, как применяют сахарную свеклу и что получают в процессе ее переработки, можно ). Производство на заводе проходит в несколько технологических этапов.

1. Подготовительный этап (линия очистки и мойки) . В свекле, привезенной прямо с поля или из хранилища, могут попасться камни, осколки, кусочки металла. Это опасно для оборудования. Свекла может быть просто грязной.

   Для того, чтобы избежать потери сахара при мойке, температура воды контролируется – она не должна быть свыше 18 градусов. После мойки свеклу ополаскивают хлорированной водой – из расчета 10-15 кг хлорной извести на 100 тонн свеклы. Затем свекла подается на транспортер. Там ее обдувают сильной струей воздуха. Так удаляются остатки воды и прилипшие легкие примеси.

   Оборудование:

   • гидротранспортеры (одновременно с подачей свекла отмывается от грязи);
   • песколовушки, камнеловушки, ботволовушки;
   • водоотделители;
   • моечные машины.
2. Измельчение . Как его делают? Подготовленная сахарная свекла взвешивается и поступает в бункер-накопитель. Отсюда она под собственным весом поступает для измельчения на центробежные, барабанные или дисковые свеклорезки. Ширина полученной стружки находится в пределах 4-6, а толщина – 1,2-1,5 миллиметров.

   Оборудование:

   • конвейер с магнитным сепаратором;
   • свеклорезка;
   • весы;
3. Диффузия . На диффузионных установках происходит основной процесс – вымывание сахара из измельченного материала. Стружка обрабатывается горячей водой и отдает в раствор сахар и другие растворимые вещества. Процесс этот происходит при температуре порядка 70-80 градусов в слабокислой среде.

   Среда, богатая сахарами, является благодатной средой для развития микроорганизмов. Это приводит и к порче продукта, и к более опасным последствиям – например, возможным взрывам. Поэтому в процессе диффузии в аппарат периодически добавляется раствор формалина.

   Конечная концентрация его невелика – 0,02% от общей массы продукта, но достаточна для подавления активной микрофлоры. Продукт, который получается на этой стадии – диффузионный сок. Это мутная жидкость, быстро темнеющая на воздухе. В ней содержится большое количество мезги.

   Мезга отделяется на мезголовушках. Вторым продуктом является свекольный жом. Он прессуется и либо отправляется непосредственно на корм скоту, либо высушивается.

   Оборудование:

   • диффузионная установка (шнековая или ротационная);
   • сушилка для жома
4. Очистка диффузионного сока . Сок, который получен после диффузии, представляет собой сложную смесь из множества растворимых органических веществ самой разнообразной природы. Для очистки сока от этих примесей проводится процесс дефекации.

   Процесс с этим неаппетитным названием проводится в два этапа. Он сводится к обработке сока известью (известковым молоком). Реакция раствора при этом достигает значений рН 12,2 – 12,4, то есть раствор становится щелочным.

   При этом нейтрализуются органические кислоты, выпадают в осадок белки. Прочие нежелательные примеси также вступают в реакцию. Продукты реакции либо осаживаются тут же, либо удаляются на следующем этапе – этапе сатурации. Термином «сатурация» обозначается известный всем процесс «газирования», то есть насыщения раствора углекислым газом. При этом образуется мелкодисперсная взвесь карбоната кальция (обычного мела), который поглощает окрашивающие примеси.

   Затем раствор фильтруют и вторично сатурируют. Перед этим, при необходимости, иногда проводится повторная дефекация. Далее получившийся прозрачный, но все еще окрашенный раствор обрабатывают двуокисью серы (сернистым газом). Этот процесс называется сульфитацией. При этом понижается щелочная реакция раствора и происходит его обесцвечивание. Снижается также вязкость сиропа.

   Оборудование:

   • аппарат дефекации;
   • фильтр с подогревательным устройством;
   • сатуратор;
   • сульфитатор;
   • отстойник.
5. Сгущение и кристаллизация . Полученный после сульфитации сок – это обычный ненасыщенный раствор сахарозы. Если сгустить раствор до насыщенного состояния, то в нем, как известно из школьного курса физики, начнется процесс кристаллизации.

   Получившиеся кристаллы станут выпадать в осадок. Это и происходит в вакуум-аппаратах. Там раствор, предварительно выпаренный до состояния, близкого к насыщенному, начинает кипеть при пониженном давлении, и сгущается до пересыщенного состояния. Начинается процесс массовой кристаллизации.

   Выпавшие кристаллы сахара отделяют на центрифугах и проводят еще через несколько этапов окончательной обработки. Там они осветляются и превращаются в знакомый, всем известный, сахарный песок.

   Оборудование:

   
   

Выход сахара из 1 тонны корнеплодов после обработки составляет приблизительно 100-150 кг . Разброс показателей зависит не в последнюю очередь от агротехники и погодных условий в текущем году (больше том, где растет свекла, какой климат и почву «любит», читайте ).

Заводским показателем эффективности производства служит коэффициент извлечения сахара. Он показывает отношение массы сахарозы в готовом продукте (сахарном песке) к массе сахарозы в исходном сырье. Обычно он составляет приблизительно 80 %.

Как получить продукт в домашних условиях?

Скажем сразу, что приготовить именно привычный сахар-рафинад дома вряд ли получится. Но сахарный сироп приготовить несложно. Это будет настоящий натуральный продукт, изготовленный своими руками. Оборудование для этого годится самое незамысловатое.

Потребуется :

• произвольное количество ;
• эмалированная посуда (кастрюли, тазы);
• мясорубка, нож, деревянная лопатка;
• марля или иная ткань для фильтрования.

Как изготавливают домашний сахар :

1. Свёклу перебрать, очистить от корней и попорченных участков. Кожицу не снимать!
2. Промыть.
3. В целом виде положить в кастрюлю с кипящей водой и варить в течение часа.
4. Слить воду. Дать немного остыть и с теплой свеклы снять кожицу.
5. Измельчить с помощью мясорубки или ножом, что предпочтительнее. Нарезанные пластинки должны получиться не толще 1 мм.
6. Измельченную свеклу поместить в холщовый мешок и заложить под пресс. Подставить таз для стекающего сока. Если пресса нет, можно отжать сок и вручную, скручивая мешок, как при отжиме белья.
7. После первого отжима жом залить горячей водой (не кипятком) в объеме, примерно равном половине объема свеклы, дать постоять. Отбросить свеклу на сито, дать стечь жидкости в таз с отжатым ранее соком. Гущу повторно отжать туда же.
8. Получившийся сок подогреть до 70-80 градусов и профильтровать через двойную марлю.
9. Отфильтрованный сок выпаривать на плите до нужной густоты. Посуду при этом желательно использовать широкую и плоскую, эмалированную или луженую.
10. Правильно приготовленный сироп имеет консистенцию жидкого меда. Хранится он, как и мед, очень долго.

Получаемый в ходе выпаривания сироп необходимо постоянно помешивать деревянной лопаточкой – он легко пригорает.

Из 5 килограммов сахарной свеклы получается около 1 кг сиропа , или, в пересчете, 600 грамм чистого сахара.

Получение твердого сахара

Сироп необходимо осторожно уварить так, как уваривается сахар для получения домашних леденцов. Уваренный сироп разлить в плоские металлические формы. Выставить в холодное место. Там сироп быстро остынет и кристаллизуется. Дальше его остается только извлечь из формы и расколоть на кусочки желательной величины.

Полезное видео

Предлагаем посмотреть видео о том, как добывают сахар из свеклы: