Отримання цукру з цукрових буряків в заводських і домашніх умовах. Розвіємо поширена помилка. Багато хто вважає, що тростинний цукор - це одне, а буряковий - це зовсім інше.
Насправді різниці між тростинним і буряковим цукром немає ніякої. Очищений харчової цукор-рафінад є звичайна сахароза, яким би не було її походження.
У цій статті докладно описано, як роблять цукор на заводах, скільки його виходить з 1 тонни буряка, а також як можна зробити натуральний продукт в домашніх умовах.
З яких сортів коренеплоду роблять солодкий продукт?
Буряк відома людям давно - перші згадки про цю овочевої культури сходять до другого тисячоліття до нашої ери. З тих пір селекціонерами виведено безліч її сортів. Є серед них листові форми, наприклад - мангольд, більшість же коренеплідні.
Сучасні сорти і гібриди цукрових буряків містять до 18% цукру. Кращі з них - Кристал, Манеж, Несвижский і ін. Як саме добувають з них цукор - розповімо далі.
Технологія і обладнання на цукрозаводі
Коротко розповімо, як на основі коренеплоду виробляють цукор на спеціальних заводах (дізнатися про те, як застосовують цукровий буряк і що отримують в процесі її переробки, можна тут). Виробництво на заводі проходить в кілька технологічних етапів.
- Підготовчий етап (лінія очищення та миття). У буряках, привезеної прямо з поля або зі сховища, можуть попастися камені, осколки, шматочки металу. Це небезпечно для обладнання. Буряк може бути просто брудною.
Для того, щоб уникнути втрати цукру при митті, температура води контролюється - вона не повинна бути понад 18 градусів. Після мийки буряк споліскують хлорованою водою - з розрахунку 10-15 кг хлорного вапна на 100 тонн буряка. Потім буряк подається на транспортер. Там її обдувають сильним струменем повітря. Так видаляються залишки води і прилип легкі домішки.устаткування:
- гідротранспортере (одночасно з подачею буряк відмивається від бруду);
- песколовушкі, Каменеловушки, ботволовушкі;
- водороздільники;
- мийні машини.
- подрібнення. Як його роблять? Підготовлена цукрові буряки зважується і надходить в бункер-накопичувач. Звідси вона під власною вагою надходить для подрібнення на відцентрові, барабанні або дискові бурякорізки. Ширина отриманої стружки знаходиться в межах 4-6, а товщина - 1,2-1,5 міліметрів.
устаткування:
- конвеєр з магнітним сепаратором;
- бурякорізками;
- ваги;
- дифузія. На дифузійних установках відбувається основний процес - вимивання цукру з подрібненого матеріалу. Стружка обробляється гарячою водою і віддає в розчин цукор та інші розчинні речовини. Процес цей відбувається при температурі близько 70-80 градусів в слабокислою середовищі.
Понеділок, багата цукрами, є благодатним середовищем для розвитку мікроорганізмів. Це призводить і до псування продукту, і до більш небезпечних наслідків - наприклад, можливим вибухам. Тому в процесі дифузії в апарат періодично додається розчин формаліну.
Кінцева концентрація його невелика - 0,02% від загальної маси продукту, але достатня для придушення активної мікрофлори. Продукт, який виходить на цій стадії - дифузний сік. Це каламутна рідина, швидко темніють на повітрі. У ній міститься велика кількість мезги.
Мезга відділяється на мезголовушках. Другим продуктом є буряковий жом. Він пресується і або відправляється безпосередньо на корм худобі, або висушується.
устаткування:- диффузионная установка (шнекова або ротаційна);
- сушарка для жому
- Очищення дифузійного соку. Сік, який отримано після дифузії, являє собою складну суміш з безлічі розчинних органічних речовин найрізноманітнішої природи. Для очищення соку від цих домішок проводиться процес дефекації.
Процес з цим неапетитним назвою проводиться в два етапи. Він зводиться до обробки соку вапном (вапняним молоком). Реакція розчину при цьому досягає значень рН 12,2 - 12,4, тобто розчин стає лужним.
При цьому нейтралізуються органічні кислоти, випадають в осад білки. Інші небажані домішки також вступають в реакцію. Продукти реакції або осаджуються тут же, або видаляються на наступному етапі - етапі сатурації. Терміном "сатурація" позначається відомий всім процес "газування", тобто насичення розчину вуглекислим газом. При цьому утворюється мелкодисперсная суспензія карбонату кальцію (звичайної крейди), який поглинає окрашивающие домішки.
Потім розчин фільтрують і вдруге сатуріруется. Перед цим, при необхідності, іноді проводиться повторна дефекація. Далі вийшов прозорий, але все ще забарвлений розчин обробляють двоокисом сірки (сірчистим газом). Цей процес називається сульфітацією. При цьому знижується лужна реакція розчину і відбувається його знебарвлення. Знижується також в'язкість сиропу.
устаткування:
- апарат дефекації;
- фільтр з нагрівальним пристроєм;
- сатуратор;
- сульфітатор;
- відстійник.
- Згущення і кристалізація. Отриманий після сульфітації сік - це звичайний ненасиченийрозчин сахарози. Якщо згустити розчин до насиченого стану, то в ньому, як відомо з шкільного курсу фізики, почнеться процес кристалізації.
Утворені кристали стануть випадати в осад. Це і відбувається в вакуум-апаратах. Там розчин, попередньо випарений до стану, близького до насиченого, починає кипіти при зниженому тиску, і згущується до пересичені стану. Починається процес масової кристалізації.
Випали кристали цукру відділяють на центрифугах і проводять ще через кілька етапів остаточної обробки. Там вони освітлюються і перетворюються в знайомий, всім відомий, цукровий пісок.устаткування:
вакуум-апарат;- центрифуга;
- випарні установки з концентратором.
Для того, щоб уникнути втрати цукру при митті, температура води контролюється - вона не повинна бути понад 18 градусів. Після мийки буряк споліскують хлорованою водою - з розрахунку 10-15 кг хлорного вапна на 100 тонн буряка. Потім буряк подається на транспортер. Там її обдувають сильним струменем повітря. Так видаляються залишки води і прилип легкі домішки.
устаткування:
вакуум-апарат;Вихід цукру з 1 тонни коренеплодів після обробки складає приблизно 100-150 кг. Розкид показників залежить не в останню чергу від агротехніки вирощування цукрових буряків і погодних умов в поточному році (більше тому, де росте буряк, який клімат і ґрунт "любить", читайте тут).
Заводським показником ефективності виробництва служить коефіцієнт вилучення цукру. Він показує відношення маси сахарози в готовому продукті (цукровому піску) до маси сахарози в вихідній сировині. Зазвичай він становить приблизно 80%.
Як отримати продукт в домашніх умовах?
Скажемо відразу, що приготувати саме звичний цукор-рафінад будинку навряд чи вийде. Але цукровий сироп приготувати нескладно. Це буде справжній натуральний продукт, виготовлений своїми руками. Устаткування для цього годиться саме нехитре.
Буде потрібно:
- довільну кількість цукрових буряків;
- емальований посуд (каструлі, тази);
- м'ясорубка, ніж, дерев'яна лопатка;
- марля або інша тканина для фільтрування.
Як виготовляють домашній цукор:
- Буряк перебрати, очистити від коренів і попсованих ділянок. Шкірку не знімати!
- Промити.
- В цілому вигляді покласти в каструлю з киплячою водою і варити протягом години.
- Злити воду. Дати трохи охолонути і з теплою буряка зняти шкірку.
- Подрібнити за допомогою м'ясорубки або ножем, що краще. Нарізані пластинки повинні вийти не товще 1 мм.
- Подрібнену буряк помістити в полотняний мішок і закласти під прес. Підставити таз для стікає соку. Якщо преса немає, можна віджати сік і вручну, скручуючи мішок, як при віджиманні білизни.
- Після першого віджиму жом залити гарячою водою (не окропом) в обсязі, приблизно рівному половині обсягу буряка, дати постояти. Відкинути буряк на сито, дати стекти рідини в таз з віджатим раніше соком. Гущу повторно віджати туди ж.
- Одержаний сік підігріти до 70-80 градусів і профільтрувати через подвійну марлю.
- Відфільтрований сік випаровувати на плиті до потрібної густоти. Посуд при цьому бажано використовувати широку і плоску, емальований або луджену.
- Правильно приготовлений сироп має консистенцію рідкого меду. Зберігається він, як і мед, дуже довго.
Одержуваний в ході випарювання сироп необхідно постійно помішувати дерев'яною лопаткою - він легко пригорає.
З 5 кілограмів цукрового буряка виходить близько 1 кг сиропу, Або, в перерахунку, 600 грам чистого цукру.
Отримання твердого цукру
Сироп необхідно обережно уварити так, як уварюється цукор для отримання домашніх льодяників. Уварений сироп розлити в плоскі металеві форми. Виставити в холодне місце. Там сироп швидко охолоне і кристалізується. Далі його залишається тільки витягти з форми і розколоти на шматочки бажаної величини.
