Сахароза

 

 

Связанную влагу удалять  значительно труднее, т.к. это очень  концентрированная пересыщенная пленка, которая способствует объединению  кристаллов в конгломераты (друзы). Такой влаги в конгломератах  может быть до 115 % от поверхностной  влаги. Такая влага переходит  в поверхностную в течение 2-4 суток последующего хранения.

 

Внутреннюю влагу, т.е. “островки” влаги, включенные в кристаллы, не удается  удалить высушиванием. Эта влага (количество её может достигать 0,03-0,5 %) переходит в течение длительных процессов (например, при хранении в силосах) на поверхность кристаллов за счет диффузии и влияет на физико-механические свойства сахара-песка (т.н. процесс комкования сахара), особенно, когда масса сахара состоит из кристаллов разных размеров и содержит большое количество очень мелких кристаллов.

 

При увлажнении сахара при  его хранении происходит разложение сахарозы на глюкозу и фруктозу. Находящиеся в воздухе и в  самом сахаре микроорганизмы используют продукты распада сахарозы для своего обмена веществ, сбраживая их и окончательно разрушая сахар как продукт.

 

В целях длительной сохранности  сахара при наиболее легко достигаемых  условиях (температура окружающей среды 10-30 о С и относительной влажности воздуха 50-70 %) влажность сахара-песка должна быть в пределах 0,02-0,04 % при бестарном его хранении и не более 0,14 % при хранении его в затаренном виде.

 

Состояние сахара-песка при  относительной влажности воздуха:

100 % - сырость, роса - сахар  становится мокрым

90-80 % - опасная зона - сахар  становится влажным

70-60 % - безопасная зона - сахар  не изменяется при хранении

50-0 % - сухая зона - сахар  затвердевает, если относительная  влажность воздуха ранее превысила  70 %

 

Гигроскопичность сахара (прирост массы сахара в %%):

при относительной влажности 60 % за 10 дней - 0,1

при относительной влажности 100 % за 20 дней - 18

 

На поверхности кристалла  находится сиропная пленка толщиной у рафинированного сахара около 0,04 мкм, у сахара-сырца – около 4 мкм.

 

При трении кристаллов друг о друга и о поверхность  возникает статическое электричество.

 

Нижний концентрационный предел взрываемости (НКПВ) сахарной пыли 10,3-17,5 г/м3 . Таким образом, сахар-песок (т.к. его НКПВ меньше 65 г/м3 ) является взрывоопасным веществом. Верхний предел взрываемости 13500 г/м3.

 

Особо опасна сахарная пыль с размером частиц менее 0,03 мм (т.е. пудра). Она образуется не только в процессе размола, но и в процессе сушки, охлаждения, транспортирования и упаковки сахара. Возможности взрыва способствуют следующие  условия : наличие кислорода, соответствующая концентрация пылевоздушной среды (от 10 до 300 г/м3), наличие источника воспламенения (искра, открытое пламя). Сахар заряжается положительно, пылевоздушная смесь - отрицательно. Напряженность поля увеличивается с повышением температуры, критическая напряженность составляет 30 кВ/см . Незначительным содержание пыли считают 2 г в 1 кг сахара-песка; образование пыли значительно увеличивается при температуре сахара выше 24 о С .

 

При 20 г сахарной пыли в 1 м3 воздуха видимость бывает не более 1 м.

 

Сахаро-сушильное и упаковочно-расфасовочное отделения по взрывопожароопасности относятся к помещениям с категорией Б (по ОНТП 24-86), по ПУЭ - к классу В-IIа взрывоопасных зон, по состоянию воздушной среды эти помещения относятся к сухим с повышенной опасностью поражения людей электрическим током.

 

Показатели, при которых  возможны взрывы сахарной пылиУдельная

поверхность

пыли, см2/г Минимальная

концентрация

пыли, при которой 

возможен взрыв,

г/м3 Концентрация

пыли, при взрыве

которой возникает

максимальное

давление,

г/м3 Максимально

достигаемое

давление при

взрыве, кг/см2

3830 40 240 4,2

2950 120 280 3,9

2350 180 320 3,7

1800 320 450 2,9

 

 

 

Физико-механические характеристики сахара зависят от дисперсности и  формы отдельных кристаллов и  в усредненном виде имеют следующие  значения:

 

Насыпная (объемная) масса (кг/м3) :

влажный сахар 800 -900

сухой 750 -900

комки сахара 800

сахарная пудра 480-800

 

Зависимость насыпной массы  сахара-песка (кг/м3) от высоты (Н, м) его слоя выражается уравнениями для кристаллов размерами:

1-2 мм 7,12 · Н + 852,4

0,8-1 мм 6,41 · Н + 875,8

0,63-0,8 мм 7,25 · Н + 767,9

 

Угол естественного откоса (град.) :

влажный сахар в покое 70, в движении 50

сухой сахар свеженасыпанный 40-45

сухой сахар (при влажности 0,05-0,08 %) 31-35

сухой сахар в силосе 33

сухой сахар долголежалый 90

комки сахара 35

 

Минимальный угол наклона  желобов (град.):

для влажного сахара 55-60

для сухого сахара 45-50

для комков 35

 

Коэффициент внешнего трения сахара по стали 0,85-1,0.

 

Другие физико-механические характеристики сахара (при влажности 0,076 %) следующие:

угол внутреннего трения, град. 38,8

угол внешнего трения, град. 19,21

коэффициент внутреннего  трения 0,8387

коэффициент внешнего трения 0,3485

действительный угол трения, град. 23,32

сцепление, Па 2,017

коэффициент текучести 1,901

коэффициент подвижности 0,2176

скорость истечения, м/с 0,559

коэффициент истечения 0,6173

предельная скорость истечения, м/с 0,351

предельный диаметр сводообразования, см 3,6

предельное напряжение сдвига, кПа 0,02

индекс сдвига 0,8355

напряжение свободного истечения, кПа 0,135

разрывная прочность, кПа 0,019

 

Углы наклона желобов  и бункеров для сахара-песка, град. , не менее:

влажный сахар 44-50

сухой сахар 45-50

комки 35

упакованный в тканевые мешки 35-40

упакованный в бумажные мешки 30

 

Коэффициент трения сахара-песка (при влажности 0,03 %):

по бетону (в состоянии  покоя) 0,573

по стали (в движении) 0,41

сахар по сахару (в состоянии  покоя) 0,60

 

Теплофизические характеристики сахара зависят от размеров кристаллов, влажности и температуры и  в усредненном виде имеют следующие  значения:

 

Удельная теплоемкость (кДж/кг´ · о С):

кристаллы сахарозы 1,160-1,55 (при 0-110о С)

сахар-песок (влажность 0,02-0,04 %) 1,170-1,250

сахарная пудра 1,081-1,132

 

Коэффициент теплопроводности (Вт/м· о С):

кристаллы сахарозы 0,58

сахар-песок (влажность 0,02-0,04 %) 0,117-0,138

сахарная пудра 0,046-0,110

 

Коэффициент температуропроводности (м2с):

кристаллы сахарозы 0,314 · 10-6

сахар-песок (влажность 0,02-0,04 %) (0,113-0,127) · 10-6

сахарная пудра (0,089-0,122) · 10-6

Нормальная энтропия сахарозы (при 25 оC и давлении 760 мм рт. ст.) составляет 1,053 Дж/ оК·г.

Энтальпия (теплота) образования  сахарозы (при 25 о С и давлении 760 мм рт. ст.) равна 7,1 кДж/г.

Работа образования сахарозы (при 25 о С и давлении 760 мм рт. ст.) равна 3,88 кДж/г.

Энтальпия (теплота) сгорания сахарозы равна 16,8 кДж/г , энергетическая ценность (калорийность) равна 3,98 ккал/г.

Энтальпия (теплота) плавления  сахарозы при температуре 20 о C равна 56,218 Дж/г.

Теплота кристаллизации (+) или  растворения (-) сахарозы при 80 о С составляет ± 70 кДж/кг.

Пористость сахара-песка (при влажности 0,076 %) без уплотнения - 0,503, после уплотнения - 0,438.

Удельное электрическое  сопротивление сахара-песка - 108 - 103 Ом · см.

 

Угол скольжения сахара-песка (град.):

по дереву 46-48

по стали и гладко зацементированному бетону 42-48

 

Сахар - пожаропасен, горючее вещество:

Температура тления 297 о С

Температура самовоспламенения 302 о С

Аэровзвесь сахара не воспламеняется до содержания 260 г в 1 м3 взвеси.

 

Состав и количество сахара-песка  при работе по трехкристаллизационной схеме с аффинацией сахара последней кристаллизации и содержании сахара в стружке 17,5 % к массе свеклы:

 

Количество получаемого  сахара-песка 13,6216 % к массе свеклы

Состав, в % к массе свеклы :

Сухие вещества (СВ) 13,6025

Сахара (Сх) 13,5685

Несахара (НСх) 0,0340

Состав, % к массе готового продукта:

СВ 99,8600

Сх 99,6103

Сх (в пересчете на сухое вещество : 99,6103 · 100 / 99,8600)   99,7499

Доброкачественность (Дб),  или чистота (Ч) 99,7499

 

Предельно допустимая концентрация сахарной пыли в воздухе рабочей  зоны (санитарно-гигиеническая норма) - 6 мг/м3.

 

При производстве сахара-песка  нормативно принимается, что в атмосферу  выбрасывается сахарная пыль в количестве 0,04-0,07 кг/ т сахара.

 

Сроки хранения упакованного сахара:

сахара-песка :

в отапливаемых складах - до 8 лет

в неотапливаемых складах - от 1,5 до 4 лет в зависимости от климатических  условий и вида тары

сахара-рафинада :

в отапливаемых складах - до 5 лет

в неотапливаемых складах - до 5 лет

 

Срок бестарного хранения сахара-песка и рафинированного  сахара-песка в силосах - до 2 лет.

 

Температура сахара, подлежащего  длительному хранению, не должна превышать 25 о С . В летнее время при температуре  окружающего воздуха свыше 25 о С допускается укладывать сахар на длительное хранение при температуре, соответствующей температуре окружающей среды.

 

Сахар хранят отдельно от продуктов, которые могут ухудшить его качество.

 

Относительная влажность  воздуха на уровне поверхности нижнего  ряда мешков (ящиков) с сахаром в  отапливаемых складах не должно превышать 70 % . Относительная влажность воздуха  в силосах - 60 %.

 

Температура воздуха в  отапливаемых складах для хранения упакованного сахара не должна быть ниже 12 о С.

 

(ГОСТ 26907-86 “Сахар. Условия длительного хранения”)

 

Сахар-песок укладывают на складе в штабели высотой до:

46 рядов - упакованный в тканевые мешки

24 рядов - упакованный в тканевые мешки с полиэтиленовым вкладышем

4 м - в транспортных  пакетах

2 м - в картонных ящиках  и групповой упаковке

 

(ГОСТ 21-94 “Сахар. Технические условия”)

 

ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ  УСЛОВИЯ НА САХАР-РАФИНАД, предназначенный  для реализации в торговой сети, промышленной переработки и других целей

 

В зависимости от способа  выработки сахар-рафинад подразделяется на:

прессованный (кусковой)

рафинированный сахар-песок

рафинадную пудру

 

Сахар-рафинад вырабатывается в следующем ассортименте:

прессованный колотый в пачках, коробках и насыпью в пакетах и мешках

прессованный быстрорастворимый в пачках и коробках

прессованный в мелкой фасовке

рафинированный сахар-песок  в пакетах и насыпью в мешках

рафинированный сахар-песок  в мелкой фасовке

сахароза для шампанского

рафинадная пудра в  пакетах и насыпью в мешках

 

Кусковой прессованный сахар-рафинад  вырабатывается в виде отдельных  кусочков, имеющих форму параллелепипеда (или куба).

 

Размеры кусков (мм) сахара-рафинада, получаемых на прессах некоторых изготовителей:11,1 x 17,4 x 27,33 (быстрорастворимый, объем 5,36 см3 , масса 5,555 г);

17,4 x 18,2 x 16,65 (5,55 г) 16,3 x 16,3 x 16,3 (4,76 г)

15,32 x 11,49 x 19,98 (3,47г) 11,0 x 16,3 x 22,8 (4,17 г)

14,6 x 14,6 x 14,6 (3,4 г) 11,3 x 17,4 x 27,3 (5,95 г)

17 x 17 x 17 22 x 22 x 22

23 x 23 x 23 24 x 24 x 24

10 x 27 x 17 10 x 28 x 16

 

 

 

Рафинадный сахар-песок  вырабатывается со следующими размерами  кристаллов (мм):

0,2 - 0,8 - мелкий

0,5 - 1,2 - средний

1,0 - 2,5 - крупный

 

Сахароза для шампанского  вырабатывается в виде кристаллов размером 1,0 -2,5 мм.

 

Рафинадная пудра вырабатывается в виде измельченных кристаллов размером не более 0,2 мм.

 

Органолептические показатели:

вкус и запах - сладкий, без постороннего привкуса и запаха, как в сухом сахаре, так и  в его водном растворе

цвет - белый, чистый, без пятен  и посторонних примесей, допускается  голубоватый оттенок

сыпучесть - рафинированный сахар-песок должен быть сыпучим  без комков

чистота раствора - раствор  сахара должен быть прозрачным или  слабо опалесцирующим; допускается  едва уловимый голубоватый оттенок

 

Микробиологические показатели и содержание токсичных элементов  и пестицидов в сахаре-рафинаде аналогичны сахару-песку.

 

Нормативы физико-химических показателей сахара-рафинада:Наименование

показателя  Сахар-

рафинад

прессован-

ный колотый  Сахар-

рафинад

прес-сованный

быстро-

раст-

воримый  Сахар-

рафинад в

мелкой

фасовке  Сахар-

песок

рафини-

рованный  Пудра

рафинадная  Сахароза для

шампан-

ского

Массовая доля

сахарозы (в пересчете

на сухое вещество),

% , не менее 99,9 99,9 99,9 99,9 99,9 99,9

Массовая доля

редуцирующих веществ

(в пересчете на

сухое вещество),

% , не более 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03

Массовая доля влаги,

%, не более 0,20 0,25 0,30 0,10 0,20 0,10

Массовая доля

ферропримесей (размером не

более 0,3 мм внаибольшем

линейном измерении),

%, не более 0,0003 0,0003 0,0003 0,0003 0,0003 0,0003

Крепость (временное сопротивление

куска раздробляющему действию

пресса Бонвеча),

кгс/см2, не менее 30 15 30 - - -

Массовая доля мелочи

(осколков сахара-рафинада  массой

менее 4,8 г каждый,

кристаллов и пудры),

% , не более (в мешках) 2,5 - - - - -

Массовая доля мелочи

(осколков сахара-рафинада

массой менее 25 %

массы кусочка,

кристаллов и пудры),

% , не более (в пачках) 2,0 1,5 - - - -

 

 

 

По инструкции фирмы Пепси-Кола белый сахар для приготовления  напитка должен иметь следующие  показатели:

 

массовая доля (в пересчете  на сухое вещество), %:

сахарозы, не менее 99,9

золы, не более 0,015

влаги, не более 0,04

 

содержание (мг/кг), не более:

взвешенных веществ 2

SO4 6

мышьяка 1

меди 2

свинца 0,5

железа 3

 

содержание микроорганизмов (КОЕ в 1 г):

мезофильных бактерий 20

дрожжей и грибов 1

цветность, не более 35 ед. ICUMSA

мутность отсутствует

запах и привкус отсутствие посторонних

 

Упаковка:

сахар-рафинад прессованный колотый фасуется в пачки и  коробки массой нетто 0,5 и 1,0 кг, а  также насыпью массой 40 кг в мешки  с полиэтиленовым вкладышем ; - сахар-рафинад быстрорастворимый фасуется в пачки и коробки массой нетто 0,5 и 1,0 кг ;

кусковой прессованный сахар-рафинад  завертывается по два кусочка  размером 10 х 22 х 30 мм массой 7,5 г в  отдельные пакетики массой нетто 15 г; 100 пакетиков укладываются в пачки  массой нетто 1,5 кг ;