Технология производства сахара

Вода при переработке сахарной свеклы должна отвечать требованиям ГОСТ 2874-82 [17].

Нитки хлопчатобумажные, швейные для зашивки мешков на сахар-песок соответствуют ГОСТ 6309-87 [18].

Мешки бумажные для сахара-песка отвечают требованиям ГОСТ 2226-88 [19].

Очень важно создать и обеспечить оптимальные условия хранения основного сырья и вспомогательных материалов. При несоблюдении необходимых  условий хранения наблюдается появление множества дефектов сырья и вспомогательных материалов. Например: увлажнение, отсыривание, посторонние запахи, заплесневение и многие другие пороки, которые отрицательно скажутся на технологическом процессе производства.

Приемку сахарной свеклы, отбор образцов, определение загрязненности и сахаристости проводят в соответствии с требованиями ГОСТ Р 52647-2006 «Свекла сахарная технические условия», договора, контракции и инструкции по приемке, хранению и учету сахарной свеклы [13]. Корнеплоды кондиционной сахарной свеклы должны соответствовать требованиям, приведенным в таблице 2.1.

Сахарную свеклу принимают партиями. Партией считают любое количество свеклы, находящееся в одной транспортной единице (автомашине или прицепе) и оформленное одним транспортным документом.

Проверку качества сахарной свеклы проводят до приемки партии по количеству (до взвешивания) путем визуального осмотра корнеплодов в двух-трех местах насыпи на разной глубине.

Для определения содержания в партии цветущих, подвяленных, мумифицированных, подмороженных, загнивших корнеплодов, а также зеленой массы при повторной проверке объединенную пробу отбирают механизированным или ручным способом.

Для определения содержания в партии корнеплодов с сильными механическими повреждениями объединенную пробу отбирают ручным способом.

Партии свеклы осматриваются, делятся по категориям, взвешиваются вместе с транспортом. Проводится определение общей загрязненности, а затем на полуавтоматической линии УЛС-1-сахаристости [13].

Таблица 2.1 - Качество корнеплодов сахарной свеклы [13]

Показатель	Требования НТД	Результаты контроля
Физическое состояние	Не потерявшее тургора	Соответствует требованиям НТД
Цветушные корнеплоды, %,не более	1,0	0,50
Подвяленные корнеплоды, %,не более	5,0	2,00
Корнеплоды с сильными механическими повреждениями, %, не более	12,0	9,00
Зеленая масса, %, не более	3,0	3,00
Мумифицированные корнеплоды	Не допускаются	Отсутствуют
Подмороженные корнеплоды со стекловидными отслаивающимися или почерневшими тканями	Не допускаются	Отсутствуют
Загнившие корнеплоды, % не более	Не допускаются	Отсутствуют
Загрязненность, % не более	19,5	19,5
Сахаристость, % не более	15	15

 

2.2 Требования к готовой продукции

 

Сахар-песок — пищевой продукт, представляющий собой сахарозу в виде отдельных кристаллов, предназначенный для реализации в торговую сеть, для промышленной переработки и других целей.

Сахар – это вещество белого цвета, иногда с голубоватым оттенком, мелкокристаллический, сладкий на вкус, хорошо растворим в воде. Образует прозрачные сиропы, очень гигроскопичен.

Сахароза – чистый углевод, хорошо усвояем, очень калориен, обладает энергетической ценностью. Суточная норма сахара 100 г. Повышенное потребление сахара приводит к нарушению жирового обмена, ухудшает состояние зубов, ухудшает работу сердечно сосудистой системы.

Наиболее распространенными дефектами сахара-песка являются: увлажнение и потеря его сыпучести; желтоватый цвет; посторонние запах и вкус; видимые посторонние примеси. Данные дефекты возникают в связи с неправильным режимом хранения продукции. Поэтому, хранить сахар-песок необходимо при температуре не ниже 5°С,  так как более низкая температура может привести к вымораживанию влаги и появлению на сахаре пятен.

Относительная влажность воздуха при хранении сахара-песка должна быть не выше 70 %.При более высокой относительной влажности возникают такие явления как отсыревание и слипание кристаллов сахара-песка. Отсыревание сахара-песка возникает при его хранении  в складах с высокой относительной влажностью (выше 70%), так как при этом возникает возможность конденсации воды на поверхности мешков и проникновение ее вовнутрь их.

Слипание кристаллов сахара имеет место при относительной влажности воздуха ниже 33%.

Сахар-песок вырабатывается с размерами кристаллов от 0,2 до 2,5мм. Допускаются отклонения от нижнего и верхнего пределов указанных размеров до 5% к массе сахара-песка. Наличие мелкой фракции кристаллов может привести к слипанию, а затем и к затвердению сахара при его хранении. Причиной этому служит то, что общее содержание воды в кристаллах с уменьшением их размеров увеличивается, что приводит к слипанию.

Нормативным документом на сахар-песок является ГОСТ 21-94 «Сахар-песок для промышленной переработки. Технические требования» [20].

Требования к качеству готовой продукции зависят от назначения сахара-песка. Основные критерии качества сахара как непосредственно пищевого продукта обычно является: блеск кристаллов, гранулометрический состав, влажность, цветность. Сахар-песок должен быть сухим на ощупь, сыпучим, без посторонних примесей и комков слипшегося сахара. Цвет белый с блеском, вкус сладкий без посторонних привкуса и запаха. Влажность сахара-песка не должна превышать 0,14%, а содержание сахарозы − не менее 99,75%.Сладость сахарного песка зависит от размера кристаллов, то есть гранулометрического состава. Качество сахара-песка должно отвечать требованиям, приведенным в таблице 2.2 [20].

Органолептические показатели сахара – песка приведены в таблице 2.2

Физико – химические показатели сахара – песка приведены в таблице 2.3.

 

Таблица 2.2 - Органолептические показатели сахара – песка [20]
Показатель	Требования НТД		Результаты контроля
Цвет	Белый		Белый
Вкус и запах	Сладкий без постороннего привкуса и запаха, как в сухом сахаре, так и в его йодном растворе		Сладкий без постороннего привкуса и запаха
Сыпучесть	Сыпучий		Сыпучий
Чистота раствора	Раствор сахара должен быть прозрачным или слабоопалесцирующим без нерастворимого осадка и других примесей		Раствор прозрачный без осадка и примесей
Таблица 2.3 – Физико – химические показатели сахара – песка [20]
Наименование показателя		Требования НТД		Результаты контроля
Массовая доля редуцирующих веществ,% не более		0,050		0,050
Массовая доля золы, % не более		0,04		0,04
Цветность, не более условных единиц		0,8		0,8
Массовая доля влаги, % не более		0,14		0,14
Массовая доля сахарозы, % не менее		99,75		99,74
Массовая доля ферропримесей, % не более		0,0003		0,0003

По микробиологическим показателям сахар – песок для производства молочных консервов, продуктов детского питания и биофармацевтической промышленности должны соответствовать требованиям, указанным в таблице 2.4.

 

Таблица 2.4 - Микробиологические показатели сахара – песка

Наименование показателя	Норма	Методы испытания
Количество мезофильных аэробных и факультативно анаэробных микроорганизмов, КОЕ в 1 г, не более	1,0 х 103	по ГОСТ 26968
Плесневые грибы, КОЕ в 1 г, не более	1,0 х 10	по ГОСТ 26968
Дрожжи, КОЕ в 1 г, не более	1,0 х 10	по ГОСТ 26968
Бактерии группы кишечная палочка (колиформы), в 1 г	Не допускаются	СанПиН 42-123-4940
Патогенные микроорганизмы, в т.ч. бактерии рода сальмонелла, в 25 г	Не допускаются	СанПиН 42-123-4940

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 Описание аппаратурно-технологической схемы

 

Основными элементами процесса производства: очистка свеклы от посторонних примесей, получение свекловичной стружки, экстрагирование сахара методом диффузии, известково-углекислотная очистка, сгущение сока, кристаллизация сахара, сушка и хранение сахара-песка.

После проведения технологической оценки сахарной свеклы, она поступает на хранение. Корнеплоды укладывают в кагаты на предварительно подготовленном кагатном поле. Корнеплоды сахарной свеклы - живые организмы, в которых протекают процессы дыхания, а при неправильном хранении может происходить прорастание и загнивание корнеплодов сахарной свеклы [2].

Прорастание характеризуется отношением массы ростков к массе всей свеклы в образце. Прорастание начинается через 5-7 сут. после уборки при повышенной температуре и влажности. Корнеплоды, находящиеся в кагате, прорастают неравномерно: в верхней части в 2 раза больше, чем в нижней. Прорастание - отрицательное явление, так как ведет к потерям сахарозы, в связи с усилением дыхания и увеличения выделения теплоты. Интенсивнее прорастают корнеплоды в невентилируемых кагатах, и те, на которых остались ростовые почки.

Для борьбы с прорастанием удаляют верхушки головки корнеплода при уборке и обрабатывают корнеплоды перед укладкой в кагаты 1% раствором натриевой соли гидразида малеиновой кислоты (3-4л на 1т свеклы). Если головка свеклы низко срезана, или она слегка подвялена, то при укладке в кагаты используют 0,3% раствор пирокатехина (3-4л на 1т свеклы).

Микроорганизмы в первую очередь развиваются на отмерших клетках, механически поврежденных, подмороженных и увядших участках корнеплодов, затем поражаются живые, но ослабленные клетки. Поэтому важным условием предохранения сырья от порчи является его целостность. Необходимо создать благоприятные условия для защитных реакций в ответ на механические и другие повреждения.

Для подавления жизнедеятельности микрофлоры на корнеплодах применяют 0,3 % раствор пирокатехина, 18-20% раствор углеаммиаката (2-2,5% на 1т свеклы), препарат ФХ-1 (1-1,5% к массе обрабатываемой свеклы). ФХ-1 представляет собой суспензию свежего фильтрационного осадка =1,05-1,15г/см, обработанного свежей хлорной известью (1,5% к массе свеклы).

Большое значение имеет температура и влажность, как для прорастания, так и для развития микроорганизмов. Поддержание температуры 1-2°С, газового состава воздуха в межкорневом пространстве, влажности с помощью принудительного вентилирования кагатов, ликвидация очагов гниения способствуют сохранению корнеплодов сахарной свеклы от гниения, прорастания.

Современный тракт подачи свеклы в завод на переработку предназначен для ее транспортировки и очистки [9].

Свекла из бурачных и полевых гидротранспортеров  в виде свекловодяной смеси в соотношении от 1:8 до 1:10 поступает в лоток главного наземного гидротранспортера. Она проходит последовательно пульсирующий шибер, перед которым установлена наклонная и горизонтальная решетки. Затем свекловодяная смесь свеклонасосами, подается в лоток гидротранспортера, прикрытого прутковыми решетками, проходит последовательно стоящие 2 камнеловушки и одну соломоловушку. Далее свекла через водоотделители  поступает в мойки. В водоотделителе транспортерная вода отделяется от свеклы. После мойки свекла ополаскивается чистой водой и обрабатывается раствором хлорной извести или раствором известкового молока из расчета 10-20кг на 100т свеклы. Транспортерно-моечная вода, содержащая примеси, и обломки свеклы поступает на хвостикоулавливатель, где примеси отделяются, а вода направляется на станцию осветленных вод.

Транспортирование мытой свеклы осуществляют ковшовыми элеваторами. После элеватора на контрольном транспортере улавливаются железомагнитные предметы, попавшие со свеклой. Для этого контрольный конвейер оборудуют специальным подвесным магнитом. Подвесной электромагнит помещают над серединой конвейера, по длине, и обеспечивают возможность отвода его в сторону для разгрузки уловленных железомагнитных примесей, на пересыпке свеклы после контрольного конвейера устанавливают устройство для отдувки легких примесей потоком сжатого воздуха. Уловленные легкие примеси направляют на классификатор отходов моечного отделения.

После контрольного транспортера свекла направляется для взвешивания на автоматические весы. До начала сезона весы предъявляют на государственную проверку территориальному органу Госстандарта [9].

Для изрезывания свеклы установлены центробежные 16-ти рамные свеклорезки. Для эффективной работы диффузионных аппаратов решающее значение имеет качество свекловичной стружки, которая должна обладать достаточно высокой удельной поверхностью, прочностью на разрыв, изгиб и сжатие, хорошей проницаемостью в течение всего процесса − экстракции. Качество свекловичной стружки оценивается длиной 100г стружки в метрах, а также содержанием в стружке брака. В диффузионных аппаратах используется стружка, длина 100г которой составляет 10-15м. Содержание брака в стружке ограничивается 5%. После резок стружка по ленточному транспортеру подается к диффузионному аппарату.

Большое значение для эффективности сокодобывания диффузионным методом имеют такие факторы, как качество стружки, величина отбора диффузионного сока, температура и продолжительность процесса диффузии, выход жома, зависящий от содержания мякоти в свекле и ее сухих веществ, а также pH сокостружечной смеси.