Технология переработки сахара-сырца

Технология переработки сахара-сырца

Во всем мире сахар-сырец высокой цветности свободно продается в магазинах «здоровой пищи», широко практикуется свободная подача его на стол в кафе и ресторанах. Медициной всего мира поддерживается важность применения этого продукта в массовом питании для профилактики множества деструктивных заболеваний, связанных с микроэлементной деминерализацией организма в любом возрасте.
В странах бывшего СССР картина унылая. Еще с 1937 года свободная продажа сахара-сырца любого происхождения в магазинах была категорически запрещена. Кстати, официально, запрет этот не снят до сих пор. (Впрочем, чудес на территории СНГ немеряно – Россия, например, по сей день официально находится в состоянии войны с Японией! Чего уж удивляться запрету на сахар.) Почему же так некорректно обошлись 75 лет назад с этим целебным продуктом? Да и сейчас не внедряют его повсеместно? Причина проста до трагикомичности! А теперь, внимание! Читайте медленно, перед Вами официальный документ, подлежащий безусловному исполнению…
Плантационный сахар транспортируется насыпью и имеет высокую микробиологическую зараженность, а также загрязнен всевозможными примесями. Такой сахар по своим показателям намного хуже стандартного сахара-песка и непригоден для непосредственного употребления.

Сахарный тростник

Сахарный тростник в отличие от сахарной свеклы, является многолетним растением и относится к семейству злаковых.
При этом его выращивают не из семян, а используют в качестве посадочного материала куски верхней части его стебля. Снаружи стебель тростника имеет защитный древесный слой, а внутри губчатую белую ткань, насыщенную сахарным соком.
Сахаристость, как и урожайность сахарного тростника, зависят от климатических условий, сорта и ряда других факторов.
Так, например, сахаристость тростника, выращиваемого в Южной Африке, составляет 8-10 %, в Лузиане - около 12 %, а на Кубе, Филиппинах и в ряде других стран может быть 17 % и выше. Урожайность сахарного тростника на Кубе составляет около 48 т /га.

Сахарный тростник имеет следующий примерный химический состав, % к его массе:

Вода 72.0
Сахароза 13.0
Инвертный сахар 1.0
Клетчатка и гемицеллюлозы 12.0
Пектиновые вещества 0.2
Азотистые вещества 0.4
Органические кислоты 0.2
Зола 0.8
Воск, жир 0.2
Смолы 0.2

В состав его высокомолекулярных соединений могут также входить крахмал, декстран и другие химические компоненты.

Основным отличием сахарного тростника от свеклы является повышенное содержание в нем редуцирующих веществ. Содержание азотистых соединений в тростнике ниже, чем в сахарной свекле, и они находятся в ином соотношении. Среди минеральных соединений преобладают соли калия, кремния и фосфора, а соли кальция и магния присутствуют в незначительном количестве. Нерастворимая часть сахарного тростника в основном представлена целлюлозой и гемицеллюлозами при незначительном содержании в нем пектиновых веществ.
В виду различий по химическому составу, а также по структуре растительных тканей, технология получения сахара из тростника существенно отличается от свеклосахарного производства.

Технология переработки сахара-сырца

По традиционно сложившимся условиям в большинстве стран, выращивающих сахарный тростник, из него производят сахар - сырец, а не сахар - песок. Большей частью чистота сахара - сырца составляет 96..98 %, и его экспортируют в другие страны, как и в Россию, в виде сырья для получения из него сахара - песка.

Переработку сахара-сырца начинают сразу после окончания сезона переработки сахарной свеклы.
Тростниковый сахар-сырец состоит из двух компонентов: кристаллов с небольшим включением несахаров и прилипшего к ним межкристального раствора, в котором кроме растворенной сахарозы находится основная масса несахаров. Эти несахара отличаются по составу от несахаров свекловичного сахара. Среди них имеются красящие вещества, альдегиды, эфиры, органические кислоты, придающие тростниковому сахару-сырцу приятный вкус и фруктовый запах, редуцирующие сахара (глюкоза и фруктоза), коллоидные вещества (пектиновые вещества, декстран, протеины, пентозаиы), жиры, воски, смолы, минеральные окислы и др.
Химический состав кубинского тростникового сахара-сырца колеблется в следующих пределах (в % к массе сахара-сырца):

Содержание сахарозы в сахаре-сырце, определенное поляриметрически, почти всегда ниже истинного на 0,20—0,33 %.
Технологические свойства сахара-сырца в первую очередь обусловлены наличием коллоидных и высокомолекулярных веществ, редуцирующих сахаров и красящих веществ. Коллоидные вещества и высокомолекулярные соединения, содержание которых часто превышает 1 %, затрудняют очистку клеровки сахара-сырца, способствуют увеличению ее вязкости и снижению фильтрационных свойств. Например, 0,1 %-ный раствор пектина обладает такой же вязкостью, как и 10 %-ный раствор сахарозы. Большая часть коллоидных веществ обратима, т. е. после осаждения этанолом их снова можно перевести в раствор.

Технологическая схема.

Однако переработка сахара-сырца на свеклосахарных заводах таким способом затруднена, поэтому применяется схема с полным разложением редуцирующих веществ.

Значительная часть продуктов распада, образующихся при энергичном воздействии извести на редуцирующие сахара, адсорбируется на карбонате кальция, что дает возможность поддерживать цветность клеровки в необходимых пределах и получать стандартный сахар-песок. Но при этом кроме безвозвратных потерь редуцирующих сахаров от разложения увеличивается содержание сахарозы в мелассе, так как редуцирующие сахара обладают способностью снижать растворимость сахарозы. Поэтому чем выше концентрация редуцирующих сахаров в мелассе, тем ниже в ней содержание сахарозы и меньше ее доброкачественность.
При работе свеклосахарного завода по схеме с разложением редуцирующих сахаров в сахаре-сырце расход извести составляет 4—5 % к массе сахара-сырца, а pH клеровки на дефекации достигает 11,6.
Лучший эффект очистки клеровки сахара-сырца известью и сатурационным газом получается в разбавленных растворах, которые легче фильтруются. Поэтому на заводах клеровку сахара-сырца готовят с содержанием сухих веществ не более 60%.
Последовательность технологических операций приведена на схеме

САХАР-СЫРЕЦ

КЛЕРОВКА

известковое молоко

ДЕФЕКАЦИЯ

СО₂ САТУРАЦИЯ

ФИЛЬТРАЦИЯ

суспензия В/ф промой

СУЛЬФИТАЦИЯ

осадок

суспензия

ФИЛЬТРАЦИЯ

УТФЕЛЬ I

Белый сахар II оттек

I оттек

УТФЕЛЬ II

Желтый сахар 2 Оттек утфеля II

КЛЕРОВАНИЕ

УТФЕЛЬ III

Желтый сахар 3 Оттек утфеля 3

КЛЕРОВАНИЕ

УТФЕЛЬ IV

меласса

Желтый сахар 4

Тростниковый сахар-сырец, поступающий со склада, взвешивают на автоматических весах и, после отбора средних образцов для определения качества, подают в клеровочный аппарат для растворения в промоях до плотности сиропа (не более 60 % сухих веществ). Для стерилизации тракта подачи клеровки не реже одного раза в смену в клеровочный аппарат вводят 8—10 кг формалина.

Полученную клеровку смешивают с клеровкой первого оттека утфеля I и желтых сахаров III и IV кристаллизации и подают на 8—10-минутную дефекацию при pH 11,5—11,6 (щелочность по фенолфталеину 1,8—2,0% СаО).

Расход активной извести на дефекацию в зависимости от качества сахара-сырца составляет 3,5—4,5 % СаО к массе сахара-сырца.

Дефекованную клеровку подвергают сатурации: на первой ступени ее обрабатывают сатурационным газом до pH 9—9,2 (щелочность по фенолфталеину 0,03—0,04 % СаО).
Перед второй ступенью сатурации, во избежание затруднений при регулировании конечной щелочности, к клеровке добавляют известковое молоко (0,4—0.5 % СаО к массе сахара-сырца).
На выходе из сатуратора поддерживают максимально возможную щелочность клеровки, верхний предел которой ограничен ухудшением фильтрационных свойств сатурационного осадка.
Отсатурированную клеровку нагревают до 85 °С, фильтруют в дисковых фильтрах, затем сульфитируют вместе с клеровкой сахара II кристаллизации до pH 7,2—7,5, снова нагревают до 80 °С, фильтруют в дисковых фильтрах через фильтроперлит и направляют на уваривание утфеля I.

Фильтрационный осадок промывается (обессахаривается) в две -три ступени: на первой ступени — в дисковых фильтрах промоями со второй и третьей ступеней промывания до содержания в промое 25—30 % сухих веществ, на второй ступени — в вакуум-фильтрах, куда подается фильтрационный осадок из дисковых фильтров с первой ступени, барометрической водой, нагретой до 85 °С, и, наконец, на третьей ступени — в дисковых фильтрах, куда осадок смывается из вакуум-фильтров для контрольного промывания, аммиачной водой температурой 90 °С . Перед использованием промои второй и третьей ступеней обессахариваиия обрабатывают 40 %-ным формалином (1 кг формалина на 100 т сахара-сырца), известковым молоком до pH 9,5—10, затем нагревают до 90 °С и фильтруют. Или вместе с фильтрационным осадком, смытым из фильтров сульфитированной клеровки, и разливами обрабатывают известковым молоком до щелочности 0,2—0,3 % СаО, сатурируют до pH 9, нагревают до 90 °С, фильтруют и направляют в сборник.

Утфель I уваривают из сульфитированной клеровки и своего второго оттека до 92 % сухих веществ при температуре 70—75 °С. В приемной утфелемешалке его раскачивают своим же первым оттеком, подавая часть оттека в пустую утфелемешалку перед спуском утфеля, а часть — после полной выгрузки из вакуум-аппарата. Утфель I центрифугируют с отбором двух оттеков: чистота первого — не выше 83 % и второго — не выше 91 %. Первый оттек утфеля I содержит некоторое количество инвертного сахара и других несахаров. Его возврат на уваривание утфеля I нецелесообразен, так как в результате многократной рециркуляции в нем будет накапливаться инвертный сахар, что ухудшит качество сахара-песка. Использование всего первого оттека на уваривание утфеля II приведет к увеличению продуктового верстата и интенсивному нарастанию цветности. Поэтому, чтобы разрушить образовавшийся инвертный сахар и удалить часть несахаров адсорбцией на карбонате кальция, 50—80 % первого оттека утфеля I смешивают с клеровкой сахара III и IV кристаллизации и возвращают на известково-углекислотную очистку в начало технологической схемы.Оставшийся первый оттек утфеля I используют при уваривании утфеля II.
Утфель II уваривают до 92,5 % сухих веществ при температуре 70—75 °С и центрифугируют с отбором одного оттека чистотой не выше 73%. Допускается пробеливание сахара небольшим количеством воды. Полученный при пробеливании оттек смешивается с первым оттеком. Утфель II раскачивается в приемной утфелемешалке своим же оттеком. Сахар II кристаллизации растворяется в промое первой ступени промывания фильтрационного осадка, клеровка подается на сульфитацию.

Утфель III уваривают до 94 % сухих веществ из оттека утфеля II при температуре 70—72 °С. Фугуют нагорячо с отбором одного оттека.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: