Şeker pancarından şeker üretimi: teknoloji açıklaması

2024 Yazar: Howard Calhoun | [email protected]. Son düzenleme: 2023-12-17 10:43

Şeker üretimi büyük fabrikaların ayrıcalığıdır. Sonuçta, teknoloji oldukça karmaşık. Hammaddeler sürekli üretim hatlarında işlenir. Kural olarak, şeker üretim tesisleri şeker pancarı ekim alanlarının yakınında yer almaktadır.

Ürün açıklaması

Şeker, özünde tatlı ve hoş tadı olan saf bir karbonhidrattır (sakaroz). İyi emilir ve vücudun normal işleyişini sağlar (görme ve işitme keskinliği, beyin hücreleri için önemli bir besindir, yağların oluşumunda görev alır). Ürünün kötüye kullanılması hastalıkların (çürük, fazla kilo vb.) gelişmesine yol açar.

Üretim için hammaddeler

Geleneksel olarak ülkemizde bu ürün şeker pancarından yapılmaktadır. Şeker üretimi büyük miktarda hammadde gerektirir.

Pancar, pus ailesinin bir temsilcisidir. İki yıl büyür, kültür kuraklığa dayanıklıdır. İlk yıl bir kök büyür ve daha sonra ikinci yıl boyunca gelişir.sap, çiçekler ve tohumlar ortaya çıkar. Kök mahsulün kütlesi 200-500 g, sert dokunun kütle oranı %75'tir. Gerisi şeker ve diğer organik bileşiklerdir.

Pancar hasadı 50 gün sürer. Aynı zamanda tesisler yılda ortalama 150 gün çalışmaktadır. Şeker endüstrisine hammadde sağlamak için pancarlar, kagat (büyük yığınlar) denilen yerlerde depolanır.

Şeker pancarı depolama teknolojisi

Pancarlar önceden hazırlanmış alanlara yığınlar halinde katmanlar halinde serilir. Depolama teknolojisi ihlal edilirse pancarlar filizlenir ve çürür. Sonuçta kökler canlı organizmalardır. Çimlenmenin bir özelliği, filizlerin tüm meyvenin kütlesine oranının indeksidir. Yüksek sıcaklık ve yüksek nem koşulları altında, pancarlar zaten depolamanın beşinci gününde filizlenmeye başlar. Aynı zamanda, yığının üst kısmında yer alan pancarlar en yoğun şekilde çimlenir. Bu, şeker üretiminin verimliliğinde bir azalmaya yol açan son derece olumsuz bir olgudur. Çimlenmeden kaynaklanan kayıpları en aza indirmek için, hasat sırasında meyvelerin tepeleri kesilir ve mahsulün kendisi yığınlardaki özel bir solüsyonla işlenir.

Meyveleri zarar vermemeye çalışarak dikkatli bir şekilde yığınlar halinde saklamak önemlidir. Sonuçta, fetüsün hasarlı bölgeleri, öncelikle sağlıklı dokuları etkileyen zayıf bir noktadır.

Bakterilerin gelişimi, sıcaklık ve nem seviyelerinden önemli ölçüde etkilenir. Önerilen hava bileşimini ve sıcaklığını korursanız1-2 °C, sonra bozunma süreçleri yavaşlar (bazen gelişmez).

Depolanan pancarlar aşırı derecede kirli (toprak, çimen). Kir, yığındaki hava sirkülasyonunu bozar, çürümeye neden olur.

Bu nedenle pancarların yıkanması ve yıkanmış olarak saklanması tavsiye edilir. Son yıllarda yabani otları, samanları ve kiri üflemek için özel cihazlar yaygın olarak kullanılmaktadır.

Pancar verimi

En önemli görevlerden biri şeker pancarının verimini arttırmaktır. Bu birçok faktöre bağlıdır. Şeker üretimi doğrudan toplama hacmine ve ayrıca hammaddelerin teknolojik kalitesine bağlıdır.

Her şeyden önce, kültür pancarının teknolojik özellikleri kullanılan tohumlara bağlıdır. Modern teknolojiler biyolojik ve diğer özelliklerin kontrol edilmesini sağlar. Tohum kalite kontrolü, ekilen alanın hektar başına verimini önemli ölçüde artırabilir.

Pancar yetiştirme yöntemi de önemlidir. Sırt ekimi yöntemi olarak adlandırılan yöntemle verimde önemli bir artış gözlenmektedir (verim artışı bölgenin iklim özelliklerine bağlı olarak %15 ile %45 arasında değişmektedir). Yöntemin özü aşağıdaki gibidir. Sonbaharda, özel makineler, dünyanın aktif olarak nemi emdiği ve biriktirdiği sırtlar döker. Bu nedenle, ilkbaharda, toprak yeterince hızlı olgunlaşır ve meyvelerin ekimi, büyümesi ve gelişmesi için uygun koşullar yaratır. Ek olarak, pancar hasadı çok daha kolaydır: sırtların toprak yoğunluğu nispeten düşüktür.

Bu teknolojinin Sovyet bilim adamı Glukhovsky tarafından geçen yüzyılın uzak 20'li yıllarında önerilmiş olması ilginç. Ve nispeten yakın zamanda, yöntem gelişmiş ülkelerde tanıtıldı.

Büyük etkinliğine rağmen, bu teknoloji geniş uygulama alanı bulamadı. Bunun nedeni, özel ekipmanın eksikliği ve yüksek maliyetidir. Bu nedenle pancardan şeker üretimi gelişme ve yeni bir teknolojik seviyeye ulaşma şansına sahiptir.

Pancar dondan önce hasat edilmelidir. Kazılmış pancar işletmelerine teslimatları akış prensibine göre veya akış-aktarma yöntemiyle gerçekleştirilebilir. Aktarma üslerinde uzun süreli depolama sırasında sakaroz kaybını az altmak için meyveler samanla kaplanır.

Üretim süreci

Rusya'daki ortalama bir şeker fabrikası, birkaç bin ton ham maddeyi (şeker pancarı) işleme kapasitesine sahiptir. Etkileyici, değil mi?

Üretim, karmaşık kimyasal işlemlere ve reaksiyonlara dayanır. İşin özü aşağıdaki gibidir. Şeker kristalleri elde etmek için ham maddelerden sakarozun izole edilmesi (özütlenmesi) gereklidir. Daha sonra şeker gereksiz maddelerden ayrılarak tüketime hazır bir ürün (beyaz kristaller) elde edilir.

Şeker üretim teknolojisi aşağıdaki işlemlerden oluşur:

• kirden temizleme (yıkama);
• talaş alma (doğrama, öğütme);
• sükroz ekstraksiyonu;
• meyve suyu filtreleme;
• kalınlaştırma (nemin buharlaşması);
• kaynayan kütle(şurup);
• pekmezin şekerden ayrılması;
• kuru şeker.

Şeker pancarı yıkama

Hammaddeler şeker fabrikasına ulaştığında, bir tür sığınakta son bulurlar. Hem yer altında hem de dışarıda bulunabilir. Güçlü bir yönlendirilmiş su jeti ile şeker pancarı hazneden yıkanır. Kök bitkileri, hareketi sırasında hammaddelerin her türlü kalıntıdan (saman, çimen vb.) Ön temizlendiği konveyöre düşer.

Kök bitkileri ezmek

Pancardan şeker üretmek, öğütmeden mümkün değildir. Sözde pancar kesiciler devreye giriyor. Çıktı, ince şeker pancarı şeritleridir. Şeker üretim teknolojisinde parçaların kesilme şekli çok önemlidir: yüzey alanı ne kadar büyük olursa sakaroz o kadar verimli şekilde ayrılır.

Sukroz ekstraksiyonu

Pancar cipsleri konveyör vasıtasıyla helezonlu difüzyon aparatına beslenir. Şeker cipslerden ılık su ile ayrılır. Cipsler burgudan beslenir ve ona doğru ılık su akar, bu da şekeri çıkarır. Su, şekerin yanı sıra diğer çözünür maddeleri de beraberinde taşır. İşlem oldukça etkilidir: çıkışta, hamur (pancar cipsleri olarak adlandırılır) kütle fraksiyonu olarak sadece% 0,2-0,24 şeker içerir. Şekerler ve diğer organik maddelerle doymuş su bulanıklaşır ve kuvvetli bir şekilde köpürür. Bu sıvıya difüzyon suyu da denir. En eksiksiz işleme, yalnızca hammadde 60 dereceye kadar ısıtıldığında mümkündür. Bu sıcaklıkta proteinler pıhtılaşır ve pancardan farklı olmaz. Şeker üretimi bununla da bitmiyor.

Yayıcı Suyu Arıtma

Sıvıdan en küçük asılı pancar partiküllerini ve çözünmüş organik maddeleri çıkarmak gerekir. Teknolojik olarak yan ürünlerin %40'a kadarı giderilebilir. Kalanlar pekmezde birikir ve ancak üretimin son aşamasında çıkarılır.

90°C'ye kadar ısıtılan meyve suyu. Daha sonra kireç ile işlenir. Sonuç olarak, meyve suyunda bulunan proteinler ve diğer maddeler çöker. Bu işlem özel ekipmanlar üzerinde 8-10 dakika içerisinde gerçekleştirilir.

Şimdi kireci çıkarmanız gerekiyor. Bu sürece doygunluk denir. Özü şu şekildedir: meyve suyu, kireçle kimyasal reaksiyona giren, çökeltilen ve çeşitli kirleticileri emen kalsiyum karbonat oluşturan karbondioksit ile doyurulur. Meyve suyunun şeffaflığı artar, daha hafif hale gelir.

Meyve suyu süzülür, 100 °C'ye ısıtılır ve yeniden doyurulur. Bu aşamada, safsızlıklardan daha derin bir saflaştırma gerçekleştirilir ve ardından meyve suyu tekrar filtrasyon için gönderilir.

Meyve suyunun rengi atmalı ve inceltilmelidir (çok viskoz olmamalıdır). Bu amaçla içinden kükürt dioksit geçirilir. Meyve suyunda kükürtlü asit oluşur - çok güçlü bir indirgeyici madde. Su ile reaksiyon, belirli bir miktarda sülfürik asit üretir ve hidrojen açığa çıkar ve bu da meyve suyunu aydınlatır.

Kaba ve saf doygunluktan sonra çıktı, yüksek kaliteli orijinal hacmin %91-93'üdür,ağartılmış meyve suyu. Elde edilen meyve suyu hacmindeki sakaroz yüzdesi %13-14'tür.

Nemin buharlaşması

Özel ekipman kullanılarak iki aşamada üretilir. İlk aşamada şeker üretimi için %65-70 katı madde içeriğine sahip kalın bir şurup elde etmek önemlidir. Elde edilen şurup ilave saflaştırmaya tabi tutulur ve bu sefer özel vakum cihazlarında tekrar buharlaştırma prosedürüne tabi tutulur. %92-93 sakaroz içeriğine sahip viskoz kalın bir madde elde etmek gereklidir.

Suyu buharlaştırmaya devam ederseniz, çözelti aşırı doygun hale gelir, kristalleşme merkezleri belirir ve şeker kristalleri büyür. Ortaya çıkan kütleye masöz denir.

Ortaya çıkan kütlenin kaynama noktası normal şartlar altında 120 °C'dir. Ancak daha fazla kaynatma bir vakumda gerçekleştirilir (karamelizasyonu önlemek için). Vakuma yakın koşullarda kaynama noktası çok daha düşüktür - 80 °C. Bir vakum aparatında buharlaşma aşamasındaki bu kütle, pudra şekeri ile “alaşımlanır”. Kristallerin büyümesini ne uyarır.

Şekerin pekmezden ayrılması

Şeker kütlesi santrifüjlere gider. Orada kristaller melastan ayrılır. Şeker kristallerini ayırdıktan sonra ortaya çıkan sıvı yeşil melastır.

Şeker kristalleri, sıcak suyla işlemden geçirilen ve beyazlatmak için buğulanan santrifüj tamburunun ağ örgüsünde oyalanır. Bu durumda sözde beyaz pekmez oluşur. Bu, sudaki şeker ve yeşil melas kalıntılarının bir çözeltisidir. Beyaz melas ikincil işleme tabi tutulur.vakum makineleri (kayıpları en aza indirmek, üretim verimliliğini artırmak için).

Yeşil pekmez kaynatmak için başka bir aparata gider. Sonuç olarak, sarı şekerin zaten elde edildiği ikinci lapa olarak adlandırılan elde edilir. İlk temizlikten sonra meyve suyunda çözünür.

Kuru şeker

Şeker üretim döngüsü henüz tamamlanmadı. Santrifüjün içeriği çıkarılır ve kurumaya gönderilir. Santrifüjden sonra şekerin nem içeriği yaklaşık %0.5'tir ve sıcaklık 70°C'dir. Tambur tipi bir kurutucuda, ürün %0,1 nem içeriğine kadar kurutulur (bu, büyük ölçüde santrifüjlerden sonra kalan sıcaklıkla sağlanır).

Atık

Şeker pancarından şeker üretiminin ana atık ürünleri küspe (kök talaşı olarak adlandırılır), melas, filtre pres çamurudur.

Pancar küspesi, ham maddelerin ağırlıkça %90'ına kadardır. Hayvancılık için iyi bir yem görevi görür. Hamuru uzun mesafelerde taşımak kârsızdır (yüksek nem nedeniyle çok ağırdır). Bu nedenle şeker üretim tesislerinin yakınında bulunan çiftlikler tarafından satın alınmakta ve kullanılmaktadır. Hamurun zarar görmemesi için silaj haline getirilir.

Bazı şeker üretim tesislerinde, şeker pancarından talaşlar preslenir (%50'ye kadar nem giderilir) ve daha sonra özel haznelerde kurutulur. Bu tür işlemlerin bir sonucu olarak, amaçlandığı şekilde kullanıma hazır olan ve uzun mesafelere taşınan kağıt hamuru kütlesi, orijinal kütlesinin %10'undan fazla değildir.

Melassa –yem pekmezi - ikinci lapa işlendikten sonra elde edilir. Hacmi, besleme stoğunun ağırlığına göre %3-5'tir. %50 şekerdir. Yem melası, etil alkol üretiminde olduğu kadar hayvan yemi üretiminde de önemli bir bileşendir. Ayrıca maya üretiminde, sitrik asit ve hatta ilaç yapımında kullanılır.

Filtre pres çamurunun hacmi, işlenmemiş hammadde kütlesinin %5-6'sına ulaşır. Tarım toprakları için gübre olarak kullanılır.

rafine şeker üretimi

Rafine şeker üretimi genellikle şeker fabrikalarında yapılır. Bu tür bitkilerin bir parçası olarak özel atölyeler var. Ancak fabrikalardan toz şeker satın alan üçüncü taraf kuruluşlar da rafine şeker üretebilir. Rafine şeker elde edilme yöntemine göre dökülüp preslenebilir.

Rafine şeker üretiminde teknolojik işlemlerin sırası aşağıdaki gibidir.

Şeker suda çözülür. Kalın şurup, çeşitli renklendirici maddeleri uzaklaştırmak için işlenir. Arıtma işleminden sonra şurup bir vakum odasında kaynatılır ve ilk rafine lapa elde edilir. Sarılığı gidermek için vakum odasına ultramarin eklenir (şurup ağırlığının %0.0008'i, artık yok). Kaynatma işlemi, şeker elde edilirken yapılan kaynatma işlemine benzer.

Rafine masöz aralıklı olmalıdır. Preslenen kalın bir kütle (nem içeriği% 3 olan bulamaç) oluşur. Sonuç, pres şeklini alan rafine şekerdir. Formda rafine olmak içinkafalar, masöz uygun formlara dökülür. Kalıbın altında kalan çözeltinin aktığı özel bir delik vardır. Yaş rafine şeker, nem indeksi %0.3-0.4 değerine düşene kadar sıcak hava ile kurutulur. Ardından, şeker topaklarının soğumasını, kesilmesini (gerekirse) ve paketlenmesini beklemek kalır.