Выбери сырье для получения искусственного продукта стекло свекла пряжа сахар

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.

Сырьем для получения сахара служат сахарный тростник и сахарная свекла.

Возникновение сахарного производства связано с культурой сахарного тростника, которая была известна в Китае еще во II веке до нашей эры. Сначала в пищу употребляли сок и сироп из тростника.

Промышленное производство и торговля сахаром возникли в XVI — XVII веках, чему способствовало распространение культуры тростника в Индии, Индонезии и Латинской Америке. В настоящее время тростниковый сахар в наибольших количествах производится на Кубе (около 7—8 млн. т), в Индии, Бразилии (примерно по 2 млн. т) и в Австралии (около 1,2 млн. т).

Сахарный тростник (Arundo saccharifera) принадлежит к семейству злаковых. Высота его стебля достигает 4 м; толщина — 50 мм. Стебель тростника, являющийся сырьем для получения сахара, состоит из отдельных междоузлий и внутри заполнен рыхлой сочной паренхимной тканью, содержащей сахар.

В сахарном тростнике сахара содержится несколько меньше, чем в сахарной свекле, чистота 1 сока у него тоже заметно ниже, а сахара с 1 га из тростника получают в 2 раза больше, чем из свеклы. К недостаткам тростника следует отнести повышенное содержание в нем глюкозы (от 0,1 до нескольких процентов), которая не позволяет обрабатывать нагретый сок избытком извести при его очистке.

Сахарная свекла (Beta vulgaris) принадлежит к ботаническому семейству маревых, к которому относятся такие засухоустойчивые травянистые растения, как шпинат и лебеда.

Корнеплод сахарной свеклы представляет собой мясистую, сильно утолщенную часть корневой системы, он является только хранилищем питательных веществ, передаваемых боковыми корнями и листьями. Форма корнеплода веретенообразная, с двух сторон его расположены по спирали углубления— бороздки, из которых растут тонкие корешки, широко и глубоко распространяющиеся в почве (до 2,5 м). Масса корня свеклы обычно составляет 200—500 г.

Химический состав корнеплода сахарной свеклы. В зависимости от качества семян и условий роста химический состав сахарной свеклы может значительно колебаться. Его можно представить схемой (см. рис.1).

В состав мякоти входит до 50% пектиновых веществ, по 22—24% целлюлозы и гемицеллюлозы и примерно по 2% белка, сапонина и неорганических несахаров. Азотистые вещества сока (1,1%) на 60% состоят из белка, который при нагревании и действии извести коагулирует, вследствие чего легко устраняется и поэтому считается в сахарном производстве безвредным.

Безазотистые органические несахара сока свеклы (0,9%) более чем на 50% состоят из органических кислот: щавелевой, лимонной, виннокаменной. Кроме того, в их состав входит примерно по 11—12% редуцирующих Сахаров, пектиновых веществ, сапонина, примерно 3% жира и около 12% прочих веществ.

Минеральных веществ в свекле содержится 0,6% (0,5%—в соке и 0,1% —в мякоти свеклы). В основном они представляют собой фосфорные соли калия. Их считают одной из главных причин потери сахара в мелассе.

Если в 100 кг корня свеклы среднего качества содержится около 92 кг сока (72 кг воды,17,5 кг сахарозы и 2,5 кг несахаров), то его состав будет следующим:

Хранение сахарной свеклы. Корни сахарной свеклы после уборки и очистки несмотря на отсутствие листьев продолжают жить. Жизнь проявляется в дыхании свеклы, которое может протекать с участием кислорода воздуха и при его отсутствии. При кислородном дыхании сахароза сначала распадается под действием фермента инвертазы на глюкозу и фруктозу, которые окисляются:

С6Н1206 + 602 -> 6Н2О + 6С02 + 2821,9 кДж (674 ккал).

Интенсивность дыхания и потери сахара на него зависят от температуры хранения свеклы. При повышении температуры на 10°С потери на дыхание увеличиваются почти в 2—2,5 раза.

Кроме кислородного дыхания в свекле при хранении происходит процесс превращения сахарозы в некоторые несахара (интрамолекулярное дыхание), который заметно усиливается при не
достатке или полном отсутствии кислорода. При анаэробном хранении корнеплодов количество выделяемого1 углекислого газа уменьшается вдвое, но увеличивается превращение сахарозы в несахара.

При длительном хранении свеклы потери сахара на ее дыхание составляют значительную величину. Например, при средней потере 0,01% сахара к массе свеклы в сутки за 150 дней хранения теряется 1,5% сахарозы к массе корней, или около 9% от массы сахара, содержащегося в свекле.

Кроме физиологически неизбежных потерь сахара на дыхание при хранении свеклы могут быть еще потери от разрушения тканей корнеплода микроорганизмами (фитопатологические потери). При небрежном обращении со свеклой, механическом повреждении корней и при нарушении правильных режимов их хранения фитопатологические потери быстро возрастают и могут привести к полной гибели больших количеств свеклы.

Убранная свекла не стерильна, но обладает естественным иммунитетом, и микроорганизмы на здоровых корнях не развиваются, так как здоровые живые клетки тканей свеклы оказывают сопротивление развитию болезнетворных зародышей, выделяя особые вещества, убивающие плесени и бактерии. Микроорганизмы начинают усиленно развиваться лишь на отмерших клетках свеклы, которые имеются на пораненных, подмороженных или завядших местах корня. Развившиеся на мертвых клетках микроорганизмы поражают и соседние ослабленные живые клетки.

Никакие искусственные мероприятия против потерь фитопатологического характера не помогают, если сама свекла утратила естественный иммунитет из- за небрежного обращения с ней при уборке, перевозке и хранении.

Так как период выкапывания в основных районах свеклосеяния обычно длится 60—75 сут, а сахарные заводы работают 110—150 сут, то значительное количество свеклы приходится хранить длительное время на специально отведенном земельном участке, называемом кагатным полем. Кагатное поле своевременно подготавливают для приемки свеклы: тщательно очищают, вспахивают, боронуют, укатывают катками и дезинфицируют известью.

Для хранения свеклу укладывают в правильные длинные кучи трапецеидального сечения, называемые кагатами (рис. 2). Кагат для краткосрочного хранения имеет ширину у основания 10—12 м и высоту 3—3,5 м, а для длительного хранения — ширину 15— 18 м и высоту 4-—5 м. Длина кагата от 50 до 100 м. Свеклу в кагаты укладывают машинами — кагатоукладчиками. По мере укладки кагат немедленно укрывают соломенными или камышовыми матами, чтобы предохранить от солнца, тепла и снизить циркуляцию воздуха во избежание увядания свеклы.

Рис. 2. Свекловичный кагат в разрезе: 1— свекла; 2—маты; 3 — земля.

С наступлением заморозков кагаты укрывают с боков еще землей слоем от 25 до 50 см, чтобы предотвратить замерзание свеклы. Для стока влаги и предохранения свеклы от воды верхнюю поверхность кагата делают несколько выпуклой и маты располагают
так, чтобы они немного свисали с кагата, а стебли соломы или камыша лежали поперек него.

Вдоль кагатов делают канавки для отвода влаги. О состоянии свеклы при хранении обычно судят по температуре, поэтому в свекловичных кагатах устанавливают ртутные термометры в деревянной оправе, а также электрические термометры сопротивления. Повышение температуры на 2—3°С выше средней по кагату сигнализирует о процессе гниения свеклы.

Кроме обычного способа хранения свеклы в последние годы стали применять новые, усовершенствованные методы: хранение с активным вентилированием кагатов и замораживание свеклы естественным холодом.

Для обеспечения бесперебойной работы сахарный завод кроме кагатного поля имеет бурачные — длинные железобетонные закрома, вмещающие 2— 3-суточный запас свеклы. Современные предприятия обычно оборудуются бурачными эстакадного типа. К ним подводятся железнодорожные пути и автомобильные дороги. Между закромами бурачной устраивают эстакаду (помост) с рельсами. Она предназначена для приема и разгрузки саморазгружающихся железнодорожных вагонов и по длине должна обеспечить одновременную разгрузку всего железнодорожного состава. С внешних сторон закромов свеклу подвозят на автомашинах.

По дну бурачной проходит желоб гидравлического транспортера шириной около 600 мм и глубиной 700— 800 мм. В этот желоб свеклу смывают струей воды под избыточным давлением 0,2—0,3 МПа с помощью переставных водобоев или гидрантов. Гидравлический транспортер бурачной впадает в главный транспортер, несущий свеклу к заводу.

Доставка свеклы на территорию завода. С полей убранную свеклу автопогрузчиком загружают в автомашины, которые отвозят ее или на ближайший свеклопункт, находящийся у железной дороги, или непосредственно на территорию завода (если завод близко расположен).

На свеклопунктах свеклу укладывают в кагаты и хранят в них до отправки на завод по железной дороге. Доставленную на завод свеклу выгружают из вагонов механизированным способом в закрома бурачных.

Составляем пропорцию, в котором 1200 кг свекловицы относятся к 100% сахара, точно также, как 240 кг сахара относятся к неизвестному количество процентов х.

1200 / 100% = 240 / х.

Умножаем между собой крайние члены пропорции.

1200 * х = 240 * 100.

х = 24000 / 1200 = 20%.

В свекловице содержится 20% сахара.

Если решать данную задачу при помощи обычного уравнения, получим:

(240 / 1200) * 100% = 0,2 * 100% = 20%.

Написать правильный и достоверный ответ;
Отвечать подробно и ясно, чтобы ответ принес наибольшую пользу;
Писать грамотно, поскольку ответы без грамматических, орфографических и пунктуационных ошибок лучше воспринимаются.

Мореплаватель — имя существительное, употребляется в мужском роде. К нему может быть несколько синонимов.
1. Моряк. Старый моряк смотрел вдаль, думая о предстоящем опасном путешествии;
2. Аргонавт. На аргонавте были старые потертые штаны, а его рубашка пропиталась запахом моря и соли;
3. Мореход. Опытный мореход знал, что на этом месте погибло уже много кораблей, ведь под водой скрывались острые скалы;
4. Морской волк. Старый морской волк был рад, ведь ему предстояло отчалить в долгое плавание.

Работа посвящена изучению возможности реализации технологии производства сахара в домашних условиях. В статье описывается опыт по получению сахара из красной столовой свеклы в домашних условиях, проводится сравнительный анализ физических и химических свойств полученного продукта и сахара-песка, выявляются плюсы и минусы домашнего производства сахара.

Ключевые слова: сахар, технология, свойства, анализ.

Сахар — это тот продукт, с которым мы встречаемся каждый день. Он используется не только при приготовлении всевозможных сладостей, но и при изготовлении колбасы, засолке рыбы. Сахар делает людей счастливыми и дает энергию. Он применяется при изготовлении лекарств [3].

А что мы знаем об этом сладком продукте? Когда и где он появился? Как его получают?

В 18 веке немецкий химик Андреас Маркграф обнаружил кристаллики сахара в корнях свеклы. Но только в начале 19 века был выведен сорт свеклы, пригодный для получения сахара. В настоящее время этот сорт свеклы так и называется сахарная.

На Руси тростниковый сахар был известен с 12 века и долгое время был очень дорог, так как привозился издалека. Употребление сахара было признаком богатства.

Купеческим дочкам специально чернили зубы – якобы они испортились от большого потребления сахара, это свидетельствовало о богатстве невесты.

В России в начале 18 века сахар продавали в аптеках как лекарственное средство. За 1 наперсток сахара требовали целый рубль! И это притом, что за рубль тогда можно было купить более 5 кг рыбьей икры или 25 кг говяжьего мяса [4].

Первый завод по производству свекловичного сахара появился в России в 1802 году. И с тех пор постепенно сахар перестал быть предметом роскоши. Сейчас годовое потребление сахара в России составляет 40 кг на одного человека [5].

Рассмотрим технологию производства сахара.

Технология производства сахара состоит из нескольких этапов. На первом этапе корнеплоды очищают от земли и ботвы, моют. На втором этапе ее превращают в стружку на свеклорезках. На третьем этапе свекловичную стружку размачивают в горячей воде в специальных аппаратах – диффузорах. Там свекольный сок переходит из волокон в воду. Далее сок отделяется от жмыха, его очищают от примесей путем добавления гашеной извести и выпаривают для избавления от лишней воды. На четвертом этапе при помощи центрифуг происходит отделение кристаллов сахара от патоки. Полученные на этом этапе кристаллы сахара имеют светло-коричневый цвет. Далее полученный продукт обрабатывают химическими веществами, для придания белого цвета, промывают и сушат горячим воздухом. Получается сахар-песок [1, 2].

Проведем опыт по получению сахара в домашних условиях.

Для опыта был взят 1 килограмм красной свеклы (рис. 1). Корнеплоды тщательно мылись, очищались от корней и ботвы. Далее их превращали в свекольную стружку с помощью терки (рис. 2). На следующем этапе свекольная стружка помещалась в кастрюлю, заливалась водой и нагревалась в течение 1 ч. 30 мин. На следующем этапе жмых отделялся от сока и отжимался (рис. 3). Так был получен концентрированный свекольный сок.

Рис. 1. Исходный продукт для проведения опыта

Рис. 2. Процесс измельчения свеклы

Рис. 3. Отделение свекловичного сока от жмыха

Рис. 4. Процесс выпаривания воды из свекловичного сока

Часть сиропа, отправленная в морозильную камеру, после извлечения напоминала леденцы темного цвета (рис. 8).

Рис. 5. Сироп, полученный в результате выпаривания

Рис. 6. Продукт, полученный при взбивании сиропа

Рис. 7. Сахар из красной свеклы, полученный в домашних условиях

Рис. 8. Свекловичный сироп после заморозки

В таблицу 1 занесены результаты сравнения основных свойств полученного сахара и сахара, купленного в магазине. Оказалось, что они обладают схожими свойствами: растворимость, поведение при нагреве и охлаждении. А различаются они по форме, вкусу, запаху, цвету.

В заключение можно отметить, что в домашних условиях получить сахар, такой же, как мы покупаем в магазине – нельзя. Однако полученный продукт обладает сладким вкусом и может быть использован для приготовления некоторых блюд.

К минусам домашнего производства можно отнести:

- длительность процесса (у нас ушло около 12 часов);

- дороговизна – чтобы получить 1 килограмм сиропа, нужно переработать около 10 килограммов свеклы, а это в 7-8 раз дороже килограмма готового сахара;

- трудоемкость – требуется много сил, чтобы превратить свеклу в стружку;

- полученный продукт обладает ярким цветом и свекольным привкусом, поэтому не подойдет для приготовления любых блюд.

Сравнение основных свойств продукта, полученного дома, и сахара-песка

Читайте также: