Şəkər çuğundurundan şəkər istehsalı: texnologiya təsviri

2024 Müəllif: Howard Calhoun | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2023-12-17 10:18

Şəkər istehsalı böyük fabriklərin səlahiyyətidir. Axı texnologiya olduqca mürəkkəbdir. Xammal fasiləsiz istehsal xətlərində emal olunur. Bir qayda olaraq, şəkər istehsalı müəssisələri şəkər çuğunduru əkin sahələrinin yaxınlığında yerləşir.

Məhsul təsviri

Şəkər mahiyyətcə şirin və xoş dadı olan saf karbohidratdır (saxaroza). O, yaxşı sorulur və orqanizmin normal fəaliyyətini təmin edir (görmə və eşitmə kəskinliyi, beyin hüceyrələri üçün vacib qida maddəsi, piylərin əmələ gəlməsində iştirak edir). Məhsuldan sui-istifadə xəstəliklərin inkişafına səbəb olur (kariyes, artıq çəki və s.).

İstehsal üçün xammal

Ölkəmizdə ənənəvi olaraq bu məhsul şəkər çuğundurundan hazırlanır. Şəkər istehsalı böyük xammal ehtiyatı tələb edir.

Beetroot duman ailəsinin nümayəndəsidir. İki il böyüyür, mədəniyyət quraqlığa davamlıdır. Birinci ildə kök böyüyür, sonra ikinci ildə inkişaf edirgövdəsi, çiçəkləri və toxumları görünür. Kök məhsulunun kütləsi 200-500 q. Bərk toxumanın kütlə payı 75% təşkil edir. Qalanı şəkər və digər üzvi birləşmələrdir.

Çuğundur yığımı 50 gün çəkir. Eyni zamanda, zavodlar ildə orta hesabla 150 gün işləyir. Şəkər sənayesini xammalla təmin etmək üçün çuğundur kaqat adlanan yerdə (böyük qalaqlarda) saxlanılır.

Şəkər çuğunduru saxlama texnologiyası

Çuğundurlar əvvəlcədən hazırlanmış sahələrə lay-svaylar şəklində qoyulur. Saxlama texnologiyası pozularsa, çuğundur cücərəcək və çürüyəcək. Axı köklər canlı orqanizmlərdir. Cücərmənin bir xüsusiyyəti, cücərmələrin bütün meyvənin kütləsinə nisbətinin indeksidir. Yüksək temperatur və yüksək rütubət şəraitində çuğundurlar artıq saxlanmanın beşinci günündə cücərməyə başlayır. Eyni zamanda, xovun yuxarı hissəsində yerləşən çuğundurlar ən intensiv cücərir. Bu, şəkər istehsalının səmərəliliyinin azalmasına səbəb olan son dərəcə mənfi bir hadisədir. Cücərmə nəticəsində yaranan itkiləri minimuma endirmək üçün məhsul yığımı zamanı meyvələrin üst hissələri kəsilir və xovlardakı məhsulun özü xüsusi məhlulla müalicə olunur.

Meyvələri xovlu halda ehtiyatla saxlamaq, onlara zərər verməmək vacibdir. Axı dölün zədələnmiş sahələri ilk növbədə, sonra isə sağlam toxumaların təsirləndiyi zəif nöqtədir.

Bakteriyaların inkişafı temperatur və rütubət səviyyələrindən əhəmiyyətli dərəcədə təsirlənir. Tövsiyə olunan hava tərkibini və temperaturunu saxlasanız1-2 °C, sonra çürümə prosesləri yavaşlayır (bəzən inkişaf etmir).

Saxlanılan çuğundurlar həddindən artıq çirklənmişdir (torpaq, ot). Kir yığında hava dövranını pozur, çürümə proseslərini təhrik edir.

Ona görə də çuğundurun yuyulması və yuyulmuş halda saxlanması məsləhətdir. Son illərdə alaq otlarını, samanı və kiri üfürmək üçün xüsusi cihazlardan geniş istifadə olunur.

Çuğundur məhsuldarlığı

Ən mühüm vəzifələrdən biri şəkər çuğundurunun məhsuldarlığını artırmaqdır. Bu, bir çox amillərdən asılıdır. Şəkər istehsalı bilavasitə yığımın həcmindən, həmçinin xammalın texnoloji keyfiyyətindən asılıdır.

Becərilmiş çuğundurun texnoloji keyfiyyətləri ilk növbədə istifadə edilən toxumdan asılıdır. Müasir texnologiyalar bioloji və digər xüsusiyyətləri idarə etməyə imkan verir. Toxum keyfiyyətinə nəzarət əkin sahəsinin hər hektarından məhsuldarlığı əhəmiyyətli dərəcədə artıra bilər.

Çuğundur yetişdirmə üsulu da vacibdir. Sırt becərmə üsulu ilə məhsuldarlığın əhəmiyyətli dərəcədə artması müşahidə olunur (bölgənin iqlim xüsusiyyətlərindən asılı olaraq məhsuldarlığın artımı 15 ilə 45% arasında dəyişir). Metodun mahiyyəti aşağıdakı kimidir. Payızda xüsusi maşınlar silsilələr tökür, bunun sayəsində yer nəmliyi aktiv şəkildə udur və toplayır. Buna görə də, yazda yer kifayət qədər tez yetişir, meyvələrin əkilməsi, böyüməsi və inkişafı üçün əlverişli şərait yaradır. Bundan əlavə, çuğunduru yığmaq çox asandır: silsilələrdəki torpaq sıxlığı nisbətən aşağıdır.

Maraqlıdır ki, bu texnologiya ötən əsrin uzaq 20-ci illərində sovet alimi Qluxovski tərəfindən təklif edilib. Və nisbətən yaxınlarda bu üsul qabaqcıl ölkələrdə tətbiq olundu.

Böyük effektivliyə baxmayaraq, bu texnologiya geniş tətbiq tapmamışdır. Bunun səbəbi xüsusi avadanlıqların olmaması və baha olmasıdır. Beləliklə, çuğundurdan şəkər istehsalının inkişafı və yeni texnoloji səviyyəyə çatması üçün perspektivlər var.

Çuğundur şaxtadan əvvəl yığılmalıdır. Qazılmış çuğundurun müəssisələrə təhvil verilməsi axın prinsipi və ya axın-boş altma üsulu ilə həyata keçirilə bilər. Yükləmə bazalarında uzunmüddətli saxlama zamanı saxaroza itkisini az altmaq üçün meyvələr samanla örtülür.

İstehsal prosesi

Rusiyada orta hesabla bir şəkər zavodu bir neçə min ton xammalı (şəkər çuğunduru) emal etməyə qadirdir. Təsirli, elə deyilmi?

İstehsal mürəkkəb kimyəvi proseslərə və reaksiyalara əsaslanır. Mahiyyəti aşağıdakılardan ibarətdir. Şəkər kristallarını əldə etmək üçün xammaldan saxarozanı təcrid etmək (çıxarmaq) lazımdır. Sonra şəkər lazımsız maddələrdən ayrılır və hazır məhsul (ağ kristallar) alınır.

Şəkər istehsalı texnologiyası aşağıdakı əməliyyatlardan ibarətdir:

• kirdən təmizləmə (yuma);
• çipsləri qəbul etmək (doğramaq, üyütmək);
• saxaroza çıxarılması;
• şirə filtrasiyası;
• qatılaşma (rütubətin buxarlanması);
• qaynama kütləsi(şərbət);
• bəkməzin şəkərdən ayrılması;
• quruducu şəkər.

Şəkər çuğundurunun yuyulması

Xammal şəkər zavoduna gələndə bir növ bunkerə düşür. Həm yer altı, həm də çöldə yerləşə bilər. Güclü yönəldilmiş su axını ilə şəkər çuğunduru bunkerdən yuyulur. Kök məhsullar konveyerin üzərinə düşür, onun hərəkəti zamanı xammal hər cür zibildən (saman, ot və s.) əvvəlcədən təmizlənir.

Kök bitkiləri əzmək

Çuğunduru üyütmədən şəkər əldə etmək mümkün deyil. Çuğundur kəsicilər deyilənlər işə düşür. Çıxış şəkər çuğundurunun nazik zolaqlarıdır. Şəkər istehsalı texnologiyasında parçaların kəsilmə üsulu çox vacibdir: səth sahəsi nə qədər böyükdürsə, saxaroza bir o qədər səmərəli şəkildə ayrılır.

Saxaroza ekstraktı

Çuğundur çipləri konveyer vasitəsilə şneklə diffuziya aparatına verilir. Şəkər çipslərdən ilıq su ilə ayrılır. Çiplər şnek vasitəsilə qidalanır və ona doğru ilıq su axır ki, bu da şəkəri çıxarır. Şəkərin özündən əlavə, su digər həll olunan maddələri də daşıyır. Proses olduqca effektivdir: çıxışda pulpa (sözdə çuğundur çipləri) kütlə payına görə yalnız 0,2-0,24% şəkər ehtiva edir. Şəkər və digər üzvi maddələrlə doymuş su buludlu olur və güclü köpüklənir. Bu maye diffuziya suyu da adlanır. Ən tam emal yalnız xammal 60 dərəcəyə qədər qızdırıldıqda mümkündür. Bu temperaturda zülallar laxtalanır və çuğundurdan fərqlənmir. Şəkər istehsalı bununla bitmir.

Diffuz edən Şirənin Təmizlənməsi

Mayedən çuğundurun ən kiçik asılı hissəciklərini və həll olunmuş üzvi maddələri çıxarmaq lazımdır. Texnoloji cəhətdən yan məhsulların 40%-ə qədəri çıxarıla bilər. Qalan hər şey bəkməzdə toplanır və yalnız istehsalın son mərhələsində çıxarılır.

90°C-yə qədər qızdırılan şirə. Sonra əhənglə işlənir. Nəticədə şirənin tərkibində olan zülallar və digər maddələr çökür. Bu əməliyyat xüsusi avadanlıqda 8-10 dəqiqə ərzində həyata keçirilir.

İndi əhəng çıxarmaq lazımdır. Bu proses doyma adlanır. Onun mahiyyəti belədir: şirə karbon qazı ilə doyurulur, o, əhənglə kimyəvi reaksiyaya girir, kalsium karbonat əmələ gətirir, çöküntülər əmələ gətirir, müxtəlif çirkləndiriciləri udur. Şirənin şəffaflığı artır, daha yüngül olur.

Şirəsi süzülür, 100 °C-yə qədər qızdırılır və yenidən doyurulur. Bu mərhələdə çirklərdən daha dərin təmizlənmə aparılır, bundan sonra şirə yenidən filtrasiyaya göndərilir.

Şirənin rəngi dəyişməli və durulaşdırılmalıdır (o qədər də özlü deyil). Bu məqsədlə ondan kükürd qazı keçir. Şirədə kükürd turşusu əmələ gəlir - çox güclü reduksiyaedici. Su ilə reaksiya müəyyən miqdarda sulfat turşusu istehsal edərək, hidrogeni buraxır və bu da öz növbəsində şirəni parlaqlaşdırır.

Kobud və təmiz doymadan sonra məhsul yüksək keyfiyyətli məhsulun orijinal həcminin 91-93%-ni təşkil edir,ağardılmış şirə. Yaranan şirənin həcmində saxaroza faizi 13-14% təşkil edir.

Nəmin buxarlanması

Xüsusi avadanlıqdan istifadə etməklə iki mərhələdə istehsal olunur. Birinci mərhələdə şəkər istehsalı üçün 65-70% bərk tərkibli qalın şərbət əldə etmək vacibdir. Yaranan şərbət əlavə təmizlənmədən keçir və yenidən buxarlanma proseduruna məruz qalır, bu dəfə xüsusi vakuum cihazlarında. Tərkibində saxaroza 92-93% olan özlü qalın maddə əldə etmək lazımdır.

Suyu buxarlamağa davam etsəniz, məhlul həddindən artıq doymuş olur, kristallaşma mərkəzləri yaranır və şəkər kristalları böyüyür. Nəticədə kütlə massecuite adlanır.

Nəticədə kütlənin qaynama nöqtəsi normal şəraitdə 120 °C-dir. Lakin daha çox qaynama vakuumda aparılır (karamelləşmənin qarşısını almaq üçün). Vakuuma yaxın şəraitdə qaynama nöqtəsi xeyli aşağıdır - 80 °C. Vakuum aparatında buxarlanma mərhələsində olan bu kütlə şəkər tozu ilə "aşınır". Kristalların böyüməsini nə stimullaşdırır.

Şəkərin bəkməzdən ayrılması

Şəkər kütləsi sentrifuqalara gedir. Orada kristallar bəkməzdən ayrılır. Şəkər kristallarını ayırdıqdan sonra çıxan maye yaşıl bəkməzdir.

Şəkər kristalları sentrifuqa barabanının torunda qalır, onlar isti su ilə işlənir və ağartmaq üçün buxarlanır. Bu zaman sözdə ağ bəkməz əmələ gəlir. Bu suda şəkərin və yaşıl bəkməzin qalıqlarının məhluludur. Ağ bəkməz ikincil emaldan keçirvakuum maşınları (itkiləri minimuma endirmək, istehsalın səmərəliliyini artırmaq üçün).

Yaşıl bəkməz qaynatmaq üçün başqa aparata keçir. Nəticədə, artıq sarı şəkər əldə edilən ikinci massecuite əldə edilir. İlk təmizləmədən sonra şirədə həll olur.

Qurudulmuş şəkər

Şəkər istehsalı dövrü hələ tamamlanmayıb. Sentrifuqanın tərkibi çıxarılır və qurumağa göndərilir. Santrifüjdən sonra şəkərin rütubəti təxminən 0,5%, temperatur isə 70°C-dir. Baraban tipli quruducuda məhsul 0,1% nəmliyə qədər qurudulur (bu, əsasən sentrifuqalardan sonrakı qalıq temperaturla təmin edilir).

Tullantılar

Şəkər çuğundurundan şəkər istehsalının əsas tullantı məhsulları sellüloz (kök qırıntıları deyilənlər), bəkməz, filtr-press palçıqdır.

Çuğundur kütləsi xammalın 90%-ə qədərini təşkil edir. Heyvandarlıq üçün yaxşı yem kimi xidmət edir. Pulpanın uzun məsafələrə daşınması sərfəli deyil (yüksək rütubətə görə çox ağırdır). Buna görə də onu şəkər istehsalı müəssisələrinin yaxınlığında yerləşən təsərrüfatlar alıb istifadə edirlər. Pulpanın zədələnməsinin qarşısını almaq üçün o, silos halına salınır.

Bəzi şəkər istehsalı zavodlarında şəkər çuğundurundan yonqar sıxılır (50%-ə qədər rütubət çıxarılır) və sonra xüsusi kameralarda qurudulur. Belə emal nəticəsində təyinatı üzrə istifadəyə hazır olan və uzun məsafələrə daşınan pulpa kütləsi ilkin kütləsinin 10%-dən çoxunu təşkil etmir.

Melassa –yem bəkməzləri - ikinci massecuite emal edildikdən sonra əldə edilir. Onun həcmi xammalın çəkisinin 3-5%-ni təşkil edir. 50% şəkərdən ibarətdir. Yem bəkməzi etil spirtinin istehsalında, eləcə də heyvan yemi istehsalında mühüm tərkib hissəsidir. Bundan əlavə, maya istehsalında, limon turşusu və hətta dərmanların istehsalında istifadə olunur.

Filtr-pres palçıqının həcmi emal olunmamış xammalın kütləsinin 5-6%-nə çatır. Kənd təsərrüfatı torpaqları üçün gübrə kimi istifadə olunur.

Raflaşdırılmış şəkər istehsalı

Raflaşdırılmış şəkər istehsalı adətən şəkər zavodlarının özlərində yerləşir. Belə zavodların tərkibində xüsusi emalatxanalar var. Lakin fabriklərdən dənəvər şəkər alan üçüncü tərəf təşkilatları da zərif şəkər istehsal edə bilər. Rafine şəkərin alınma üsuluna görə onu töküb presləmək olar.

Raflaşdırılmış şəkərin istehsalında texnoloji əməliyyatların ardıcıllığı aşağıdakı kimidir.

Şəkər suda həll olunur. Qalın şərbət müxtəlif rəngləndirici maddələri çıxarmaq üçün işlənir. Təmizləndikdən sonra şərbət vakuum kamerasında qaynadılır və ilk təmizlənmiş massecuit alınır. Sarılığı aradan qaldırmaq üçün vakuum kamerasına ultramarin əlavə edilir (şərbətin çəkisi ilə 0,0008%, daha çox deyil). Qaynama prosesi şəkər əldə edərkən qaynama prosesinə bənzəyir.

Təsvir edilmiş massecute aralıq olmalıdır. Qalın bir kütlə əmələ gəlir (nəmliyi 3% olan bulamaç, daha çox deyil), sıxılır. Nəticə pres formasını alan zərif şəkərdir. Formada saflaşmaq üçünbaşlar, massecuite uyğun formalara tökülür. Kalıbın dibində qalan məhlulun axdığı xüsusi bir çuxur var. Yaş təmizlənmiş şəkər nəmlik indeksi 0,3-0,4% dəyərində azalana qədər isti hava ilə qurudulur. Sonra şəkər toplarının soyumasını, kəsilməsini (lazım olduqda) və qablaşdırmasını gözləmək qalır.