Виробництво цукру-піску

Переробка цукру на великих підприємствах та цукрових заводах розпочинається з бурачної, куди доставляється цукровий буряк для зберігання та подальшої переробки. З бурачної цукровий буряк подається на виробництво за допомогою води по гідравлічному транспортеру, що містить ловушки для домішок, саме тут відбувається перша стадія очищення буряка від механічних домішок (пісок, камені, земля). При переміщенні буряка по транспортеру частина домішок може залишатися, саме тому буряк подають в мийне відділення для більш детального очищення. Після мийки буряк піднімають у верхнє відділення для зважування та подрібнення в стружку на подрібнювальних машинах.

Після цього розпочинається етап термічної обробки цукрового буряка. Подрібнений буряк в стружки направляють у відділення для отримання дифузійного соку (отримання максимально можливої кількості сахарози). Стружку нагрівають до 70-75 ⁰С, що дозволяє отримати 115-130% від маси цукрового буряка. В процесі дифузії отримують сік майже чорного кольору, який дуже піниться, містить нецукри, що заважають кристалізації сахарози і збільшують її втрату з меласою. Саме для цього проводять очищення дифузійного соку.

Першим етапом очищення дифузійного соку є його дефекація - обробка вапном. При дефекації в дефекаційних апаратах відбувається нейтралізація фосфорної, щавелевої, лимонної та винної кислот і осадження їх у вигляді нерозчинних солей кальцію. Температура процесу дефекації складає 88-90 ⁰С протягом 10 хвилин.

Після дефекації сік з осадом потрапляє в сатуратор, де через нього проходить сатураційний газ. При обробці соку вуглекислим газом утворюється осад у вигляді двоокису кальцію (СаСО₂). Температура процесу сатурації складає 80-85 ⁰С протягом 10 хвилин.

Відсатурований сік ділиться на дві частини: перша - направляється на повторну дефекацію, а друга - на фільтрування.

На другу сатурацію потрапляє добре відфільтрований сік першої сатурації для подальшого видалення вапна та солей кальцію, які погіршують процес варіння та утворюють накипи на стінках випарних апаратів. Для розкладення СаСО₂ і утворення СаСО₃ другу сатурацію ведуть при температурі кипіння соку 101-102⁰С протягом 10 хвилин.

Сік у процесі очищення декілька разів фільтрують. Фільтрування I та II сатурації проводять для видалення часточок, що не випали в осад.

Останньою стадією очищення дифузійного соку є сульфітація, тобто обробка соку диоксидом сірки, для знебарвлення розчину, а також його знезараження. Сульфітацію проводять в орошальних сульфітаторах. Незважаючи на складний комплекс дій по очищенню дифузійного соку, вдається відділити лише 35-40% нецукрів соку. Інші 60-65% переходять в меласу, знижуючи вихід цукру.

Отриманий очищений сік містить 15-16% сухих речовин, з яких 14-15% складає сахароза. Щоб виділити сахарозу необхідно згустити сік і отримати перенасичений цукром розчин. Для згущення, сік випарюють до вмісту сухих речовин - 65%. При згущенні з соку видаляють 110-115% води до маси буряка. Після згущення, отриманий сироп направляють у вакуум-апарати для отримання й варіння утфелів. (він містить 7,5% води і близько 55% сахарози).

Уварювання утфелів проводять у вакуум-апаратах. Згущення сиропу розпочинають при надлишковому тиску 0,02 МПа при температурі кипіння 67-70 ⁰С, щоб попередити карамелізацію сахарози. По мірі згущення, температура соку підвищується до 73-75 ⁰С. Після згущення відбувається процес заводки кристалів, тобто утворення кристалів цукру. Коли в утфелі з'являється достатня кількість кристалів, заводку зупиняють. І наступним етапом є нарощування кристалів цукру. Цей процес проводять при надлишковому тиску 0,02 МПа при температурі 75⁰С. Коли кристали сахарози досягнуть необхідної величини, утфель доводять до максимально можливої концентрації сухих речовин - 92,5%, при температурі не вище 75⁰С.

Уварений утфель одразу центрифугується в центрифугах під дією центробіжної сили. При центрифугуванні на поверхні кристалів утворюється жовтувата плівочка. Для її видалення в центрифугу подають артезіанську воду. Після центрифугування цукор-пісок має вологість 0,8-1,2%.

Для сушіння цукру-піску використовують апарат з двома барабанами, що обертаються. При обертанні барабану цукор перемішується вздовж нього. До першого сушильного барабану вентилятором подається гаряче повітря. До другого - очищене холодне повітря для охолодження цукру-піску. Охолоджений цукор-пісок направляють на останній етап технологічної переробки - фасування.

Фасування проводиться на автоматизованих фасувальних машинах, які розфасовують цукор в мішки (паперові, поліетиленові) різної маси (0,5; 1,0; 50,0; та 1000,0 кг). Після чого цукор направляється на зберігання.

Розгорнуту, детальну апаратурно-технологічну схему представлено в додатку А.

ВИСНОВКИ

В даному курсовому проекті я намагався обґрунтувати доцільність вибраної теми, оскільки вона займає одне з перших місць у харчовій промисловості України. На весь процес виробництва впливає дуже багато факторів, починаючи від селекції зерна, посіву, вирощування до отримання готового продукту на енергомісткому, водозберігаючому, сучасному обладнанні.

Взагалі, бурякоцукрова галузь України - одна з найпотужніших у світі. Заснована ще в 1824 р. вона стала важливим важелем розвитку агропромислового комплексу, досягнувши у 70 - 80 pp. минулого століття найбільших у світі площ посіву цукрових буряків і насінників, обсягів виробництва буряків, насіння й цукру [5].

Виробничі потужності цукрових заводів України і потенціал аграрного сектора дозволяють виробляти 5,4 млн т цукру з цукрових буряків, що втричі перевищує внутрішню потребу (1,8 млн т) [6].

У 90-их роках XX століття різко змінився підхід до цієї однієї з найважливіших галузей господарства, що негативно вплинуло на економічний стан бурякоцукрового виробництва в країні.

На сьогодні становище в галузі залишається складним і напруженим. Скоротилася кількість бурякосіючих господарств. Зросла кількість дрібнотоварних приватних підприємств. В останні роки простежується негативна практика списання посівних площ - щорічно списується 120 - 130 тис. га. Як результат, площі під цукровими буряками зменшились удвічі. Недостатньо застосовуються органічні й мінеральні добрива та засоби захисту рослин. Гербіцидами обробляється лише 45 - 50 % засіяних площ. Внесення мінеральних добрив складає 20 - 30 % до потреби, практично не вносяться органічні добрива (4 - 7 т на 1 га при потребі 50 - 70 т) [2].

Перехід на давальницький спосіб розрахунків довершив справу, що довело бурякоцукровий комплекс до критичного стану, коли Україна з могутньої бурякоцукрової держави перетворилась на імпортера цукру.

Хоча цукровий буряк займає всього 4% посівної площі, його реалізація забезпечує 16% доходу, який надходить від продажу усієї продукції рослинництва. Вирощування цукрового буряку з якісного насіння при дотриманні технології виробництва дозволяє отримати прибуток на рівні 10%.

Вирішенням цієї проблеми і виведення цукрової промисловості з кризи можливе при комплексному вирішенні всіх проблем, які хоча б якось стосуються цукрової промисловості, на державному рівні. Запропоновані в даному курсовому проекті інноваційні технології допоможуть вирішити десятирічну проблему, зробити цукор конкурентноспроможним і вивести всю галузь на світову арену.

СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ

1. Белік В. Стан та проблеми цукрової промисловості // №9-10. Техніка АПК.-2003, с. 34-36.

2. Борисюк П.Г. Стан і завдання бурякоцукрової галузі України // Цукор України, 2003. - № 4 - 5 (34). - С. 2 - 4.

3. Домарецький В.А., Остапчук М.В., Українець А.І. Технологія харчових продуктів. - К.: НУХТ, 2003.- 569 с.

4. Павлова В.А., Титаренко Л.Д., Залигіна В.Д. Ідентифікація та фальсифікація продовольчих товарів. - К.: 2006, 189 с.

5. Парубок О.Н., Куянов В.В., Мацебера А.Г. Куди дівається український цукор? // Цукор України. - 2003. - №. З (33). - С. 2 - 4.

6. Петриченко О.Б., Мінко В.П., Штангєєв В.О. Проблеми ринку українського цукру // Цукор України. - 2003. - № 1 (31). - С. 2 - 4.

7. Сапронов А.Р. Технология сахарного производства. - М.: Колос, 1998. - 495 с.

8. Технология пищевых производств / Л.П. Ковальская, Г.М. Мелькина, Н.Н. Шебершнева и др..: Под ред.. Л.П. Коваль ской. - М.: Агропромиздат, 1988. - 286 с. - (Ученики и учеб. Пособие для учащихся техникумов).

9. Хомічак Л. Передові технології виробництва цукру // Харчова і переробна промисловість: Щомісячний науково-виробничий журнал Держпрому, Нац. Університету харчових технологій та ТОВ «Украгропак». - К., 2007. - №4. - с. 20-23.

НОРМАТИВНА ДОКУМЕНТАЦІЯ

10. ГОСТ 12571-86 «Сахар. Метод определения сахарозы».

11. ДСТУ 2075-92 (ГОСТ 12572-93) Цукор-пісок і цукор-рафінад. Метод визначення кольоровості

12. ДСТУ 2317-93 (ГОСТ 12574-93) «Цукор-пісок та цукор-рафінад. Методи визначення золи».

13. ГОСТ 21-94 «Сахар-песок».

14. ДСТУ 3659-97 (ГОСТ 12570-98) Цукор. Метод визначення вологи та сухих речовин

15. ДСТУ 4245:2003 Цукор. Умови тривалого зберігання

16. ДСТУ 4245:2003 Цукор. Умови тривалого зберігання

17. ДСТУ 4323:2004 Цукор. Методи визначення мікробіологічних показників

18. ДСТУ 4327:2004 Коренеплоди цукрових буряків для промислового перероблення. Технічні умови