Производство сахара из сахарной свеклы технология

Обновлено: 18.09.2024

Получение сахара из сахарной свеклы в заводских и домашних условиях. Развеем распространенное заблуждение. Многие считают, что тростниковый сахар – это одно, а свекловичный – это совсем другое.

На самом деле разницы между тростниковым и свекольным сахаром нет никакой. Очищенный пищевой сахар-рафинад есть обычная сахароза, каким бы ни было ее происхождение.

В данной статье подробно описано, как делают сахар на заводах, сколько его получается из 1 тонны свеклы, а также как можно сделать натуральный продукт в домашних условиях.

Из каких сортов корнеплода делают сладкий продукт?

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 сахарная свекла 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 здесь). Производство на заводе проходит в несколько технологических этапов.

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.

гидротранспортеры (одновременно с подачей свекла отмывается от грязи);
песколовушки, камнеловушки, ботволовушки;
водоотделители;
моечные машины.

конвейер с магнитным сепаратором;
свеклорезка;
весы;

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

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.

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.

аппарат дефекации;
фильтр с подогревательным устройством;
сатуратор;
сульфитатор;
отстойник.

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.

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 сахарной свеклы;
эмалированная посуда (кастрюли, тазы);
мясорубка, нож, деревянная лопатка;
марля или иная ткань для фильтрования.

Как изготавливают домашний сахар:

Свёклу перебрать, очистить от корней и попорченных участков. Кожицу не снимать!
Промыть.
В целом виде положить в кастрюлю с кипящей водой и варить в течение часа.
Слить воду. Дать немного остыть и с теплой свеклы снять кожицу.
Измельчить с помощью мясорубки или ножом, что предпочтительнее. Нарезанные пластинки должны получиться не толще 1 мм.
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.
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.
Получившийся сок подогреть до 70-80 градусов и профильтровать через двойную марлю.
Отфильтрованный сок выпаривать на плите до нужной густоты. Посуду при этом желательно использовать широкую и плоскую, эмалированную или луженую.
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:

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Мы ищем авторов!

Разбираетесь в дачной тематике?

Читала, что именно свекловичный сахар проходит такую очистку, после которой в нем остается тот яд, который тихо и незаметно разлагает мозговые и спинномозговые ткани… для мня источник Авторитетен. поэтому и хотелось понять — какое именно вещ-во, используемое при очистке, дает такой эффект…

С интересом прочитала про технологию изготовления сахара в промышленных условиях. А процесс домашнего выпаривания мне знаком с детства. Когда приезжали в деревню к бабушке, она нас угощала леденцами из свеклы. А сухую свекольную мазгу мы грызли вместо семечек. Она была высушена на солнце и имела сладковатый вкус. К ней бабушка добавляла ещё вишню и в таком виде сушила. Я не помню чтобы из нас, четверых внучат кто то болел. Наверное, большое значение имеет употребление натуральных продуктов, в том числе и свеклы.

Это какой-то сложный химический процесс — заводское изготовление сахара. Удивительно, что после этого сахар можно употреблять внутрь и не отравиться)))
А вот в нашей семье были времена, когда мы были вынуждены готовить сахарный сироп из свеклы, так как сахар было невозможно купить — его просто не было в магазинах (треклятые 90-е). Правда, процесс в точности не помню — руководил папа, а мы, дети, на подхвате — помыть, почистить, измельчить. В итоге получался густой сироп, который мы главным образом использовали для выпечки, так как заменить сахар-песок по-настоящему было невозможно. Выращивать сахарную свёклу было несложно — вовремя поливать и пропалывать, вот и весь уход. Безотходное производство — сироп для выпечки, а оставшийся жмых с удовольствием ели куры.

Технология производства сахара – многоуровневая цепочка, которая состоит из нескольких этапов:

- мытье и очистка сырья от примесей;
- получение свекловичной стружки;
- выработка диффузионного сока и его очищение;
- получение сиропа;
- выделение из сиропа сахара;
- переработка сахарной массы в сахар-песок;
- фасовка и хранение готового продукта.

Мытье и очистка

При механизированной уборке сахарной свеклы примеси в ней составляют до 12% от общей массы, причем кроме земли и ботвы в примесях могут быть камни и даже некоторые металлические предметы. Все это необходимо отделить от полезной части плодов. Для мытья свеклы применяется барабанная свекломойка и водоотделитель, оснащенные улавливателями для примесей. Правильно выполненная мойка позволит избежать поломок последующего оборудования для производства сахара.

Произодство сахара из сахарной свеклы - получение свекловичной стружки

В соответствии с технологией производства сахара, для того чтобы произвести сироп, свеклу необходимо измельчить. Измельчение свеклы – процесс превращения ее в стружку на свеклорезках, которые с помощью диффузионных ножей, установленных на рамках, режут плоды на мелкие части. Толщина стружки в 1 мм – оптимальная толщина для дальнейшей переработки.

Внутри корпуса свеклорезки, плоды вращаются с помощью улитки, которая под действием центробежной силы прижимает плоды к режущей кромке ножей. В процессе скольжения вдоль неподвижных ножей свекла превращается в стружку, которая проходя между ножами попадает в контейнер для дальнейшей переработки. Из всего оборудования для производства сахара свеклорезки требуют самой сложно очистки с помощью сжатого воздуха, и периодической замены ножей.

Выработка диффузионного сока

Процесс извлечения сахарозы из свеклы по технологии производства сахара является достаточно примитивным – свекловичную стружку размачивают в горячей воде в промышленных диффузорах, что размягчает ее волокна и выпускает сок. Если использовать холодную воду, то белковые соединения в клетках стружки значительно замедлят процесс получения сока.

Обычно используется несколько последовательных диффузоров, для выработки более концентрированного сока. Для дальнейшей переработки диффузионный сок необходимо очистить от ставшей бесполезной свекловичной стружки. Смесь из сока и стружки помещают в пульповые ловушки, где происходит фильтрация.

Диффузионный сок, даже очищенный от остатков плодов, остается сложным многокомпонентным составом, в котором кроме сахара также содержится белок, пектин, аминокислоты и так далее. С помощью вакуум-фильтров и сатураторов производится процесс очистки сахарного сиропа от примесей.

Выделение сахара из сиропа

Сахарный сироп, полученный после очищения сока, содержит слишком много воды (до 75%), которую удаляют в выпарной установке, получая сироп, содержащий до 70% сухих веществ. После этого, согласно технологии производства сахара, с помощью вакуум-аппарата сироп сгущают до содержания сухих веществ в 93,5%, получая утфель, который после прохождения процесса кристаллизации станет обычным сахаром.

Кристаллизация сахара - завершающий этап технологического процесса производства сахара

Утфель, полученный из вакуум-аппаратов отправляется в центрифугу, где кристаллизуется, после чего высушивается горячим воздухом и через виброконвейер отправляется в сушильно-охладительную установку, после чего сортируется с помощью вибросита.

Несмотря на достаточно длинную технологическую цепочку, большая часть оборудования для производства сахара обладает достаточно простым принципом действия. Простой принцип работы отдельных аппаратов облегчает, как обслуживание, так и ремонт всех видов необходимой техники, что позволяет с достаточно небольшими затратами производить сахар в промышленных масштабах.

МАЗ-6317: последний тяжелый грузовик Советской армии

Кавказцы жестоко избили маму и дочку и, возможно, уйдут от ответственности

"А вы знали?": 10 полезных картинок, которые помогут лучше понять наш организм

Каждый день, как на войну: реальные истории о жуткой травле (4 фото + 1 видео)

В ожидании "нападения" России на майдане в Киеве прозвучал гимн СССР

Пилатес, Оливье и Якуцци: истории фамилий, ставших нарицательными

"Обогнал и нажал на тормоз": в Костроме водитель грузовика не смог избежать столкновения с минивэном

В Петербурге двое подростков упали с девятиэтажки и разбились насмерть

Камилла Валиева: лучшие результаты, несмотря на все превратности судьбы (8 фото + 3 видео)

В Новосибирске мужчине в голову неожиданно прилетел топор

Додумалась же до такого, или все ради комфорта (4 фото)

В допинг-пробе Камилы Валиевой обнаружили сразу три препарата для улучшения работы сердца

В Ярославской области лавина снега с крыши здания сошла на женщину с ребенком

Оставил с младенцем. Судьба женщины, брошенной мужем ради певицы Нюши (7 фото + видео)

Центр Гамалеи в Москве не нашел для клинических испытаний детей без антител к ковиду

Утёнок, который не привык отступать перед трудностями

"Я взял выходной, поставил будильник": британцы высмеяли несостоявшееся нападение России на Украину

Суд сократил срок нежелательности пребывания в РФ комику Мирзализаде

Сборная США по хоккею летит домой – Словакия победила

"Ловить нечего": американцы наглядно сравнили мощь авиации Украины и России

22 фото, которые доказывают, что мы живем внутри симуляции

Подгузники не понравились: таксист вышвырнул женщину из салона авто

Горшочек, не вари: мемы о новом Властелине колец делают быстрее, чем Netflix выпускает сериалы

Рыбак получил контузию из-за своей забывчивости и неосторожности

Из врачей в стриптизеры и обратно: барнаулец лечит женщин от рака и от одиночества

20 изображений, которые доказывают, что изобретательность заключенных не имеет границ

Компания Porsche создает мобильное приложение для оцифровки реальных дорог

Легенда старой школы: на аукцион выставят гоночный Porsche 907 1968 года выпуска

5 способов, как разжечь огонь без спичек и зажигалок

8 странных реальных завещаний, похожих на злую шутку ушедшего родственника

В центре Волгограда неизвестный вечерами расстреливает проезжающие мимо машины

Принципиальная схема производства сахара из свеклы представлена на рисунке ниже.

Сахарная свекла поступает на завод по гидравлическому транспортеру, на котором установлены ловушки для отделения легких и тяжелых примесей. С помощью свеклонасоса свекла подается в свекломойку, где она отмывается от земли. Отмытая свекла элеватором поднимается на высоту примерно 20 м к автоматическим весам, чтобы она дальше могла двигаться самотеком и тем самым сократить число транспортирующих механизмов. Взвешенная свекла затем для измельчения в стружку поступает на свеклорезки. Полученная стружка направляется в диффузионный аппарат, в котором происходит выделение сахара из стружки методом диффузии. Полученный в диффузионном аппарате диффузионный сок черного цвета, содержащий примерно 13% сахара и перешедшие в сок несахара, поступает на очистку.

Вначале его обрабатывают известью (известковым молоком). (Этот процесс получил название дефекации.) При такой обработке значительная часть несахаров, в первую очередь органических, выпадает в осадок. Дефекованный сок затем обрабатывают СО₂ (сатурационным газом). Процесс обработки СО₂ носит название сатурации. В процессе сатурации образуется карбонат кальция (СаСО₃), который адсорбирует несахара и выпадает в виде осадка. Этот осадок отделяют фильтрованием. Фильтрат, так называемый сатурационный сок, содержит примерно 13% сахара и имеет светло-желтый цвет.

Сатурационный сок обрабатывают SO₂ (сульфитируют) с целью снижения цветности, а затем сгущают на выпарной установке до получения сиропа, содержащего примерно 60% сахара.

Из сиропа в вакуум-аппаратах проводят кристаллизацию сахара, получая утфель, представляющий собой смесь, состоящую примерно на 50% из кристаллов сахара и 50% сахарного раствора.

Утфель направляется на центрифуги, на которых из него выделяют кристаллический сахар и получают сахарный раствор (оттек). При пробеливании сахара водой получают два оттека. Кристаллический сахар сушат в сушилках, получая сахар-песок.

Для извлечения сахара из оттека его снова уваривают в вакуум-аппарате, получая утфель II. При разделении утфеля II на центрифугах получают желтый сахар I и оттек II. Оттек II уваривают и получают утфель III, при разделении которого получают желтый сахар II и мелассу.

Желтые сахара растворяют (клеруют) и подвергают повторной кристаллизации в вакуум-аппаратах с целью получения сахара более высокого качества.

Меласса содержит примерно 50% сахара и дальнейшему обессахариванию не подвергается. Она используется в качестве сырья для производства спирта, дрожжей, лимонной, молочной и других пищевых кислот, а также в качестве корма для животных.

Побочными продуктами сахарного производства является обессахаренная стружка (жом) и фильтрационный осадок. В обессахаренной стружке содержится 0,3-0,5% сахара. Ее подвергают прессованию до содержания примерно 20% сухих веществ и используют в качестве корма для животных. Фильтрационный осадок используется в качестве удобрения.

Читайте также: