Технология производства сахара рафинада

Процесс производства и виды сахара-рафинада

Сахар — это пищевой продукт, состоящий из сахарозы высокой степени чистоты. Вырабатывается два вида сахара: сахар-песок и сахар-рафинад. Сахар — ценный пищевой продукт, который состоит почти из чистой сахарозы с небольшим количеством других веществ и влаги. Он легко усваивается организмом, повышает работоспособность человека, укрепляет нервную систему, снимает усталость. В день человек должен употреблять в среднем 100 г сахара. Однако избыточное употребление сахара приводит к ожирению. Калорийность 100 г сахара 374—375 ккал (1565—1569 кДж).

Сахароза имеет приятный сладкий вкус. В водных растворах сладость сахарозы ощущается при концентрации около 0,4%. Растворы, содержащие свыше 30% сахарозы, приторно-сладкие.

Сахароза быстро и легко усваивается. В организме под действием ферментов она расщепляется на глюкозу и фруктозу. Сахароза используется организмом человека как источник энергии и как материал для образования гликогена, жира, белковых и углеродных соединений.

Ощущение сладкого вкуса сахара возбуждающе действует на центральную нервную систему, способствует обострению зрения и слуха.

Сырьем для выработки сахара служат сахарная свекла (около 45%) и сахарный тростник, произрастающий в районах с тропическим и субтропическим климатом. Для производства сахара используют также такие растения-сахароносы, как сорго, кукуруза, пальма. Отечественная промышленность вырабатывает сахар из сахарной свеклы. Тростниковый сахар ввозят в виде полуфабриката — сахара-сырца, который перерабатывают в товарный белый сахар.

У нас в стране ежегодно вырабатывается из сахарной свеклы до 9 млн.-т сахара, из тростникового сахара-сырца — до 2—3 млн. т. Потребление сахара на человека в год составляет 42 кг при физиологически обоснованной норме 36,5 кг.

Выпускают сахар следующих видов: сахар-песок, сахар-рафинад, рафинадную пудру.

Ассортимент сахара

В продажу поступает сахар-песок и сахар-рафинад различных наименований, а также рафинадная пудра.

Сахар-песок

Сахар-песок выпускают обычный (мелкокристаллический), который имеет белый цвете блеском, сладкий вкус, и рафинированный,- который получают путем дополнительной очистки (рафинации) сахарного сиропа или перекристаллизации, включая адсорбцию примесей сахара-песка обычного. В отличие от обычного сахара-песка кристаллы рафинированного сахара-песка имеют ярко выраженные грани и блестящие плоскости. В зависимости от их размера этот сахар-песок делят на мелкий (от 0,2 до 0,8 мм), средний (от 0,5 до 1,2), крупный (от 1,0 до 2,5) и особо крупный (от 2,0 до 4,0 мм). Цвет белее, чем у сахара-песка обычного, допускается голубоватый оттенок.

Сахар-рафинад вырабатывают в следующем ассортименте:

прессованный колотый и прессованный в кубиках — получают прессованием сахара-песка в бруски, которые высушивают и раскалывают, на кусочки в виде параллелепипеда по 5,5, 7,5 или 15 г с толщиной кусочка 11 и 22 мм, а также в виде кубиков по 4,8 г;

прессованный колотый со свойствами литого — готовят прессованием под большим давлением кристаллов сахара-песка с повышенной влажностью (3—3,5%) в виде кусочков формы параллелепипеда такой же массы и толщины, как у прессованного колотого;

прессованный быстрорастворимый — вырабатывают на автоматах прессованием сахара-песка в отдельные кусочки правильной формы по 5,5 и 5,9 г, которые укладывают в пачки по 500 и 1000 г, этот сахар имеет небольшую прочность и быстро растворяется в воде;

прессованный в мелкой фасовке (дорожный) — выпускают отдельными кусочками до 7,5 г или сдвоенными— по 15 г, которые завертывают в подвертку и этикетку, этот сахар достаточно прочный;

литой колотый сахар-рафинад — отличается большой прочностью, выпускают кусками неправильной формы массой не менее 5 и не более 60 г.

Рафинадная пудра представляет собой измельченные кристаллы сахара размером не более 5 мм. Готовится она из крошки (кусочки менее 5 г), которая образуется в сахарорафинадном производстве.

Производство сахара-песка

Основные стадии производства сахара-песка: переработка свеклы — удаление примесей, мойка и нарезка в стружку (в узкие тонкие пластины); получение диффузионного сока; очистка сока от механических примесей и несахаров; на следующей стадии сок сгущают путем выпаривания, затем следует кристаллизация сахара из сиропа, отделение кристаллов сахара от межкристальной жидкости; на последней стадии проводят сушку, охлаждение и освобождение кристаллов от ферромагнитных примесей и комков сахара.

Для извлечения сахара из свеклы применяется обработка тонко нарезанной свеклы водой при нагревании. Из тонко нарезанной стружки сахар извлекается более быстро и полно, чем из толстой. Переход сахара и растворимых несахаров из свеклы в воду совершается вследствие диффузии. Поэтому такой метод получения сока из свеклы называется диффузионным. Свекольную стружку загружают в диффузоры с водой, имеющей температуру 80С. Диффузия происходит только в том случае, если стенки клеток разрушены нагреванием, иначе белковые вещества, выстилающие стенки, задерживают этот процесс. Загрузка диффузоров и подача воды осуществляется по принципу противотока: с одной стороны в батарею загружают свекольную стружку, с другой — подают теплую воду. Для получения более концентрированных соков вода подается на наиболее обессахаренную стружку, а жидкие первоначальные соки переходят из диффузора в диффузор, повышая концентрацию сахара. Из последнего диффузора, заполненного свежей стружкой, сок выходит с максимальной концентрацией сахара.

Полученный таким образом диффузионный сок содержит 15-17% сухих веществ, состоящих на 80-90% из сахарозы. Вместе с сахарозой, которая экстрагируется почти полностью, из свекловичной стружки в диффузионный сок переходит и часть несахаров: общего азота и оксидов калия, натрия, магния — 60-70%, аминного и аммиачного азота — до 95%, оксидов кальция — 10%, фосфора — 75-80%. Из разорванных клеток стружки вымывается до 30% белка. Остальная масса несахаров удерживается в клеточных стенках свеклы.

Присутствие в соке несахаров затрудняет непосредственное получение кристаллического сахара. Редуцирующие вещества в процессе производства сахара претерпевают большие превращения: при нагревании образуется оксиметилфурфурол, в щелочной среде они способны осмоляться с образованием сахарумовой, глициновой и других кислот, темноокрашенных гумминовых веществ. При взаимодействии редуцирующих веществ с аминокислотами накапливаются меланоидины коричневого цвета. Продукты щелочного разложения редуцирующих веществ и меланоидины являются основными компонентами красящих веществ, содержащихся в кристаллах готового сахара.

Около 40% сапонинов сахарной свеклы переходит в диффузионный сок. Они отличаются большой поверхностной активностью, вызывают ценообразование в растворах. С кальцием сапонин образует нерастворимую соль, которая при очистке сока полностью осаждается. Однако следы сапонина часто находят в готовом сахаре. Рафиноза, присутствующая в диффузионном соке, способствует образованию кристаллов сахарозы неправильной формы. Пектиновые вещества затрудняют очистку сока, продукты их распада ухудшают качество сахара. Из минеральных веществ не полностью удаляются при очистке диффузионного сока катионы калия и натрия, анионы соляной и азотной кислот. Минеральные вещества свеклы определяют в основном состав золы сахара. Кроме того, в диффузионном соке содержится много мелких частиц мезги свеклы, он быстро темнеет и пенится.

Известно много способов очистки диффузионного сока, но на практике применяются только самые дешевые и эффективные. Такими в настоящее время являются способ обработки диффузионного сока известью — дефекация с последующим удалением ее избытка диоксидом углерода — сатурация.

Дефекация проводится в два этапа: преддефекация и основная дефекация.

На преддефекации происходит коагуляция частиц коллоидной дисперсности и высокомолекулярных соединений (белковых и пектиновых веществ). Коагуляция происходит в результате образования ионом кальция с анионами белка нерастворимых соединений. Также ионы кальция, присутствующие в диффузионном соке, вступая в реакцию с анионами ряда органических кислот, образуют слаборастворимые, выпадающие в осадок соли кальция. При такой нейтрализации осаждается большая часть анионов щавелевой и винной кислот, частично анионы лимонной, яблочной и уксусной кислот. Другие безазотистые органические кислоты, а также аминокислоты и бетаин остаются в растворе.

Кислоты, реагирующие с кальцием, находятся в диффузионном соке не только в свободном состоянии, но и в виде растворимых солей калия, натрия и других металлов. Поэтому происходит еще одна химическая реакция — реакция осаждения, или двойного обмена. Из минеральных кислот почти полностью осаждаются анионы фосфорной и частично — серной кислот. Кроме ионов кальция осаждающим действием обладают и гидроксильные ионы, вызывающие осаждение катионов магния, алюминия, железа, имеющихся в соке в небольшом количестве.

Таким образом, на преддефекации под действием ионов гидроксила и кальция полностью заканчиваются реакции нейтрализации кислот, коагулирует большая часть веществ коллоидной дисперсности и осаждается около половины анионов фосфорной, щавелевой, уксусной, лимонной, яблочной, винной кислот, катионов солей магния, алюминия, железа. Однако реакции разложения амидов кислот, редуцирующих и пектиновых веществ, жира из-за недостаточной концентрации гидроксильных ионов только начинаются, и для их завершения требуются длительное время, высокая щелочность и высокая температура.

При основной дефекации происходит разложение солей аммония и амидов кислот с выделением аммиака и в растворе накапливаются растворимые соли кальция. Они увеличивают потери сахарозы и затрудняют ее кристаллизацию. Редуцирующие сахара в щелочной среде быстро разрушаются, образуя молочную и муравьиную, уксусную и другие кислоты. Часть продуктов распада редуцирующих Сахаров и аминосоединений идет на образование различных групп красящих веществ. Жиры в щелочной среде омыляются, образуя глицерин и нерастворимые кальциевые соли высших жирных кислот. При этом соли выпадают в осадок, а глицерин остается в растворе. Пектин разлагается с образованием метилового спирта, уксусной и полигалактуроновой кислот. Метиловый спирт при выпаривании сока улетучивается, уксусная кислота остается в растворе в виде уксусно-кальциевой соли, а нолигалактуроновая кислота дает желатинообразный осадок пектата кальция.

Таким образом, дефекованный сок содержит: в растворе — сахарозу, гидроксиды калия и натрия, растворенные частицы извести, растворимые кальциевые соли некоторых аминокислот, амидов, а также всех органических кислот, образующихся в результате разложения редуцирующих веществ, другие растворимые несахара; в осадке — коагулят белковых и пектиновых веществ, сапонина, соли щавелевой, фосфорной и других кислот, не растворившиеся частицы извести.

После дефекации нефильтрованный диффузионный сок обрабатывают сатурационным газом, содержащим диоксид углерода. Сатурация проходит также в два этапа. После каждой сатурации диффузионный сок фильтруют под давлением через специальные фильтры.

При сатурации диоксид углерода вступает в реакцию с гидроксидом кальция и образует карбонат кальция. На положительно заряженной поверхности кристаллов карбоната кальция адсорбируются несахара сока, в том числе продукты распада пектиновых веществ, аминокислоты, соли карбоповых кислот, красящие вещества. Кроме того, образующийся кристаллический осадок СаСО, служит основой для создания фильтрующего слоя и улучшает процесс фильтрации.

После фильтрования сок становится прозрачным, но имеет еще слабо желтую окраску. Чтобы обесцветить сок и улучшить цвет сахара, проводят операцию сульфитирования, т. е. через сок пропускают сернистый газ, который восстанавливает красящие вещества, осаждает известь, делая раствор бесцветным. Кроме того, сернистый газ улучшает и процесс кристаллизации сахарозы.

В настоящее время в сахарной промышленности применяют метод более глубокой очистки соков, который повышает их качество и позволяет получить полностью обесцвеченные соки. Этот метод заключается в том, что очищенный обычным способом сок обрабатывают активными ионообменниками или ионитами. Иониты представляют собой искусственные смолы, насыщенные группами SO3H или NH. Иониты обладают способностью отдавать свои водородные или гидроксильные ионы и поглощать взамен их из раствора содержащиеся в нем другие ионы одноименного заряда.

Смолы, содержащие группу SO3H, называют катионитами. При пропускании через них сока все катионы посторонних веществ задерживаются смолами, раствор же получает ионы Н+. В результате этого количество минеральных веществ сока снижается. Смолы, насыщенные группой NH2 и обладающие функциональной группой ОН, называются анионитами; в процессе фильтрации сока они поглощают анионы, отдавая в раствор свой ион ОН.

Очищенный таким образом диффузионный сок, потерявший значительную часть несахаров и получивший взамен чистую воду (Н+ + ОН-), поступает на выпаривание и уваривание.

Для получения кристаллического сахара из очищенного сока необходимо удалить из него большое количество воды. При этом образуется пересыщенный сахаром раствор.

На сахарных заводах удаление воды из сока осуществляется в два приема. Сначала в выпарных аппаратах, обогреваемых паром, концентрация сока доводится с 14-15 до 65-70% сухих веществ (при этом выпаривается около 95-100% воды к массе свеклы). Затем из полученного сиропа в вакуум-аппаратах выпаривается еще около 15-20% воды к массе свеклы. При таком уваривании выделяются кристаллы сахара и сироп превращается в утфель I кристаллизации (смесь кристаллов сахарозы и межкристальной жидкости), содержащий около 93% сухих веществ.

Выпаривание воды из сока в два приема необходимо по следующим причинам.

Во-первых, при нагревании сок темнеет и из него выделяется осадок. Поэтому перед вторым увариванием сироп подвергается дополнительной очистке (сульфитация, фильтрование). Такая очистка сиропа может быть проведена при концентрации не более 70% сухих веществ. Во-вторых, за короткое время (2-3 ч) сформировать хороший кристалл сахара при уваривании можно только при достаточной концентрации сиропа. Наиболее подходящая концентрация — 65-70% сухих веществ.

Готовый утфель I кристаллизации (утфель I) центрифугируется с отбором двух оттеков: первого (межкристального раствора утфеля), называемого зеленой патокой, и второго, полученного в результате промывания (пробеливания) кристаллов сахара горячей водой, называемого белой патокой. Пробеленный сахар влажностью 0,8-1,2% выгружается из центрифуг и транспортерами направляется на сушку. Таким образом получают товарный сахар-песок.

Белая и зеленая патоки, полученные при центрифугировании утфеля I, поступают на уваривание утфеля II кристаллизации. При центрифугировании утфеля II получают также два оттека (белая и зеленая патока) и сахар II кристаллизации. Он удерживает на своей поверхности пленку межкристального раствора, поэтому интенсивно окрашен в желтый цвет. Сахар II кристаллизации растворяют в фильтрованном соке 2-й сатурации и полученный раствор называют клеровкой. Клеровка идет на сульфитацию, а затем на уваривание утфеля I кристаллизации При уваривании утфеля III кристаллизации в вакуум-аппараты последовательно забирают второй и первый оттеки утфеля II кристаллизации. Содержание сухих веществ в готовом утфеле доводят до 93,5-94,0%, спускают его в кристаллизационную установку. Здесь в течение 24-28 ч происходит дополнительная кристаллизация сахара охлаждением от 63-67 до 35-40 °С. Утфель III кристаллизации поступает в центрифуги, в которых сахар не пробеливается водой. Оттек, отбираемый из этих центрифуг, называется мелассой, она является отходом производства.

Сахар III кристаллизации необходимо аффинировать, т. е. удалить маточную пленку с поверхности кристаллов сахарозы, заменяя ее на более чистую, без растворения кристаллов. Для этого сахар III кристаллизации смешивается с зеленой патокой утфеля I кристаллизации, разбавленной очищенным соком. При этом образуется аффинационный утфель с содержанием 89-90% сухих веществ. В процессе перемешивания утфеля (в течение 20 мин.) часть несахаров из пленки на кристаллах сахара переходит (диффундирует) в более чистый межкристальный раствор. После аффинации утфель центрифугируется вместе с утфелем II.

После этого сахар II и III кристаллизации растворяется (клеруется) в соке II сатурации до содержания 65-70% сухих веществ. Образующаяся при этом клеровка вместе с сиропом из выпарной установки направляется на сульфитацию.

Меласса представляет собой коричневое вязкое вещество, содержащее ощутимое количество сахара, которое не может быть легко кристаллизировано. Однако меласса может быть представлена в виде порошка.

Свеклосахарная меласса (или кормовая патока) сама по себе обычно не пригодна в пищу, но некоторые рафинированные фракции мелассы сахарного тростника и кукурузной мелассы пригодны для употребления в пищу человеком и поступают в продажу в виде патоки или столового сиропа. Меласса используется главным образом как крахмалсо-держащее сырье, из которого получают спирт и спиртные напитки (например, ром из мелассы сахарного тростинка), при приготовлении корма для крупного рогатого скота и заменителей кофе. Иногда ее также используют для экстракции сахара.

Требования к качеству сахара-песка

Качество сахара-песка определяют по ГОСТ 21-94. Сахар-песок на сорта не подразделяют. В стандарте указываются требования к качеству сахара-песка и сахара-песка, пригодного только для промышленной переработки, — получения рафинированного сахара и других пищевых продуктов, для которых в стандартах не оговорены требования к сахару как сырью. Сахар-песок вырабатывается с размерами кристаллов 0,2-2,5 мм. Допускаются отклонения от нижнего и верхнего пределов указанных размеров до 5% к массе сахара-песка.

Из органолептических показателей оценивают: вкус и запах — сладкий, без посторонних привкусов и запахов — как сухого сахара, так и его растворов; сыпучесть — без комков, сыпучий (в сахаре-песке для промышленной переработки допускаются комки, разваливающиеся при легком нажатии); цвет товарного сахара-песка — белый, для промышленной переработки — белый с желтоватым оттенком; чистота раствора — раствор сахара прозрачный или слабо опалесцирующий, без нерастворимого осадка, механических или других посторонних примесей. По физико-химическим показателям (в пересчете на сухое вещество) сахар-песок должен соответствовать следующим требованиям (%): массовая доля сахарозы — не менее 99,75, для промышленной переработки — не менее 99,65; массовая доля редуцирующих веществ — не более 0,050, для промышленной переработки — не более 0,065; массовая доля золы — не более 0,04, для промышленной переработки — не более 0,05; массовая доля влаги — не более 0,14, для промышленной переработки — 0,15; массовая доля ферропримесей — не более 0,0003; цветность (в условных единицах оптической плотности) — не более 0,8, для промышленной переработки — не более 1,5.

Сахар-песок для производства молочных консервов, продуктов детского питания и биофармацевтической промышленности должен соответствовать требованиям, указанным для сахара-песка.

Для промышленной переработки на рафинадных заводах допускается сахар цветностью не более 1,3 условной ед. или 234 ед. оптической плотности.

Величина отдельных частиц ферропримесей не должна превышать 0,5 мм в наибольшем линейном измерении.

В сахаре-песке для промышленной переработки на рафинадных заводах массовая доля ферропримесей не регламентируется.

Массовая доля влаги сахара-песка, упакованного в мягкие специализированные контейнеры, и сахара-песка, предназначенного для длительного хранения, при отгрузке должна быть не более 0,10%.

Влажность сахара-песка тесно связана с содержанием в нем примесей. Сахароза как кристаллоид не связывает влагу. Часть влаги сахара включена в виде пузырьков в деформированные кристаллы (окклюдированная влага) и освобождается только при их разрушении. Основная влага связывается примесями в пленке, обволакивающей кристаллы. Такая влага при хранении сахара способна переходить в свободную влагу и увеличивать влагосодержание воздуха в емкостях, заполненных сахаром. Наиболее часто встречающиеся дефекты сахара-песка — увлажнение, потеря сыпучести, наличие нерассыпающихся комочков. Это является результатом хранения при высокой относительной влажности и резких перепадах температуры воздуха. При появлении свободной влаги в сахаре кристаллы растворяются с поверхности, становятся липкими, утрачивают блеск. При нарушении технологии производства сахара появляются нехарактерный желтоватый или сероватый цвет и комочки не пробеленного сахара. Посторонние вкус и запах образуются при упаковке в новые мешки, обработанные эмульсией с запахом, а также при несоблюдении товарного соседства; посторонние примеси (окалина, ворс и костра) — результат плохой очистки сахара на электромагнитах и использования для упаковки мешков из плохо обработанной мешковины.

Сахар-рафинад

Сахар-рафинад — продукт, состоящий из кристаллической дополнительно очищенной (рафинированной) сахарозы, выпускаемой в виде кусков и кристаллов. Цель рафинации сахара-песка или тростникового сахара-сырца заключается в том, чтобы в результате последовательного выполнения технологических операций максимально удалить примеси и получить практически чистую сахарозу. По действующему стандарту содержание примесей в сахаре-рафинаде — не более 0,1%. Рафинация — это отделение сахарозы от несахаров путем ее кристаллизации в растворах.

В зависимости от способа выработки сахар-рафинад подразделяется на: прессованный; рафинированный сахар-песок, рафинадную пудру.

Сахар-рафинад вырабатывается в следующем ассортименте: прессованный; прессованный колотый насыпью в мешках, пачках и коробках; прессованный быстрорастворимый в пачках и коробках; прессованный в мелкой фасовке; рафинированный сахар-песок насыпью в мешках и пакетах; рафинированный сахар-песок в мелкой фасовке; сахароза для шампанского; рафинадная пудра насыпью в мешках и пакетах.

Основные стадии производства сахара-рафинада

Сахар-песок растворяют в воде. Полученный сироп очищают, применяя адсорбенты — аниониты и угли (костяной, активные угли типа «норит» или «карборафин», гранулированный активированный уголь). Аниониты, содержащие в составе активные аминогруппы, представляют собой твердые полиоснования, способные обменивать содержащиеся в них анионы на анионы красящих веществ, содержащихся в продуктах сахарного производства; при этом красящие вещества обесцвечиваются. Рафинадные сиропы дополнительно обесцвечиваются путем перевода красящих веществ в менее окрашенные пли бесцветные соединения при помощи химического реагента — гидросульфита натрия.

В рафинадном производстве проводят несколько циклов кристаллизации. Сахар-рафинад получают на первых двух или трех циклах, на последующих трех-четырех циклах из паток получают желтый сахар, который возвращают на переработку. Из последнего цикла выводят рафинадную патоку как отход производства. Для снижения инверсии сахарозы поддерживают слабощелочную реакцию сахарных растворов, а для маскировки желтого оттенка рафинада применяют краситель синего цвета ультрамарин марки УС (ультрамарин сахарный). Его добавляют в виде суспензии в рафинадный утфель или в центрифугу при промывке кристаллов сахара. Сахароза для шампанского вырабатывается без подкраски.

Сахар-песок рафинированный получают из утфеля с однородными по величине и строению кристаллами сахарозы. Сахар отделяют от патоки на центрифугах, пробеливают водой, сушат и разделяют на ситах на фракции по размерам кристаллов.

Сахар-рафинад прессованный получают, удаляя на центрифугах патоку из утфеля и промывая кристаллы клерсом (чистым раствором сахара-рафинада). Влажные кристаллы образуют рафинадную кашку. Их грани покрыты тонкой пленкой сахарного раствора. Из кашки прессуют отдельные кусочки сахара-рафинада или бруски, которые раскалывают после сушки на кусочки. Рафинадная кашка должна содержать кристаллы определенной величины, так как крупные кристаллы образуют прессованные кусочки с неровной поверхностью прессованных кусков, а мелкие, обладая большой площадью поверхности, удерживают лишнюю влагу. Крепость получаемого сахара-рафинада зависит от влажности кашки, которую регулируют количеством оставшегося в ней клерса. Влажность кашки для получения быстрорастворимого сахара-рафинада должна быть 1,6-1,8%, прессованного колотого -1,8-2,3%. Бруски сахара-рафинада обладают капиллярно-пористой структурой, что способствует их высушиванию. Удаление влаги в процессе сушки вызывает дополнительную кристаллизацию сахарозы, которая была в ней растворена. Чем больше клерса находится в бруске или кусочке прессованного сахара-рафинада, а следовательно, и растворенной сахарозы, тем более прочно она соединяет кристаллы в конгломерат, и сахар-рафинад получается более крепким.

Краткая технологическая схема производства сахара- рафинада.

История

До появления кускового сахара, дозированное добавление сахара в чай и кофе было затруднено. Применялись несколько способов:

  • использование толчёного сахара (который изготавливался вручную из колотого сахара в ступке, сахар-песок появился лишь в конце XIX века). Н Бестужев уже в начале XIX века отмечал, что «голландцы чай пьют с толчёным сахаром, чтоб вернее меру сахару положить ложкою»;
  • раскалывание колотого сахара на более мелкие куски с помощью кусачек для сахара;
  • питьё «вприкуску», когда кусок сахара не помещали в чашку, а сосали во рту или откусывали по кусочкам;
  • сохранение частично использованного куска сахара для следующего раза.

Первый пилёный сахар появился около 1840 года: сахарные головы распиливались на кусочки с помощью пилы, эти кусочки (англ. cut sugar) продавались поштучно, на вес.

Впервые промышленное производство кускового сахара было осуществлено под руководством Я. Рада в 1840-х годах в Австро-Венгерской империи. Рад занялся проблемой после того, как его жена сильно поранилась при колке сахара, Кусочки сахара изготавливались прессованием, упаковывались по 250 штук; сахар продавался под названием «Чайный». Производство прессованного сахара (в Дачице) оказалось коммерчески неуспешным из-за дороговизны местного сырья и прекратилось в 1852 году. Изобретение Рада было забыто.

Первый коммерчески успешный кусковой сахар был произведён на фабрике Г. Тейта в Лондоне. Тейт в 1875 году заключил контракт с О. Лангеном, патенты которого, полученные в 1874 году, описывали способ получения кускового сахара с применением центрифуги. Контракт предусматривал как начальный платёж (4000 фунтов стерлингов), так и роялти (10 пенсов за тонну сахара). Необходимые капитальные вложения требовали большого рынка, и Тейт построил новый завод в предместьях Лондона; завод заработал в 1878 году. Тейт вложил все свои деньги в завод и временно был вынужден даже забрать свою дочь Изолину из интерната, в котором она воспитывалась. Предприятие оказалось успешным: производство сахара возросло с 214 тонн в 1878 году до 1300 тонн в 1888. В 1891—1894 годах процесс Лангена был заменён на изобретение бельгийца Густава Аданта, и уже в 1894 году кусковой сахар Тейта стал стандартом на лондонской бирже, а Тейт — одним из богатейших людей Англии.

Примечания

  1. пилёный // Толковый словарь Ушакова. Д. Н. Ушаков. 1935—1940.
  2. Ольга Эдельман Город чьей-то мечты. // ЛОГОС 5 (68) 2008. С. 552.
  3. вприкуску // Толковый словарь Ушакова. Д. Н. Ушаков. 1935—1940.
  4. вприкуску // Толковый словарь Ожегова. С. И. Ожегов, Н. Ю. Шведова. 1949—1992.
  5. Virginia Mescher. «How Sweet It Is!» A History of Sugar and Sugar Refining in the United States. С. 13. (англ.)
  6. Thames refinery and the cubes. // Philippe Chalmin. The Making of a Sugar Giant: Tate and Lyle, 1859—1989. Taylor & Francis, 1990. С. 75-80. (англ.)
  7. Анализ рынка кускового сахара в России в 2010—2014 гг, прогноз на 2015—2019 гг. 2015.
  8. Strang, John, Wilfred N. Arnold, and Timothy Peters. Absinthe: what’s your poison?: Though absinthe is intriguing, it is alcohol in general we should worry about. // BMJ: British Medical Journal 319.7225 (1999): 1590. (англ.)
  9. Labrecque, Lauren I., Garret M. Warr, and Joseph Labrecque. Absinthe: an Exploration of the Role of Mythology and Ritual in Market Revival. // Celebrating America’s Pastimes: Baseball, Hot Dogs, Apple Pie and Marketing?. Springer International Publishing, 2016. 325—328. (англ.)
  10. 1 2 3 Pagan Kennedy. Who Made That Sugar Cube? // Нью-Йорк Таймс, 16 ноября 2012 года. (англ.)
  11. Alexey Goncharov // Алексей Гончаров. Памятник сахару-рафинаду. www.unmonument.ru. Дата обращения 24 октября 2017.
  12. Sugar Cube / KPMB (англ.), ArchDaily (11 апреля 2009). Дата обращения 24 октября 2017.
  13. Sugar Cubes » ROJO Architecture. rojoarchitecture.com. Дата обращения 24 октября 2017.

> Литература

Свой бизнес: открываем производство сахара-рафинада

Трудно найти столь же привычный и незаменимый продукт, как сахар. Он относится к продуктам первой необходимости, спрос на которые всегда остается на неизменно высоком уровне. Сахар состоит из почти чистой сахарозы с небольшим количеством других веществ и влаги. В продаже встречается два основных вида этого продукта – обычный сахар-песок и сахар-рафинад. Последний отличается от обычного сахара более высокой степенью очистки и выпускается в виде песка или пудры, а также в прессованном виде. Производство сахара-рафинада требует относительно небольших вложений и не отличается сложностью, поэтому оно представляет большой интерес для предпринимателей, которые только планируют открывать свое дело.

Виды сахара

Итак, большей частью сахар состоит из сахарозы, которая имеет приятный сладковатый вкус и легко усваивается, расщепляясь под действием ферментов на глюкозу и фруктозу. В качестве сырья для выработки сахара используется сахарная свекла (45 % от общего объема производства) и сахарный тростник, который произрастает в районах с тропическим и субтропическим климатом. Кроме того, сахар может производиться из других растений-сахароносов (например, кукурузы, сорго и пр.). Тростниковый сахар импортируется в нашу страну в виде сахара-сырца, который затем перерабатывается в товарный белый сахар. Но большинство российских предприятий используют для выработки сахара сахарную свеклу. В России ежегодно вырабатывается около 7-8 млн. тонн сахара из сахарной свеклы и не более 2,5 млн. тонн сахара из сахара-сырца. При этом потребление сахара на человека составляет 42 кг в год (при норме 36,5 кг), поэтому рынок сбыта этого продукта достаточно широкий. В ассортимент большинства российских компаний, которые занимаются производством сахара, входят:

  • мелкокристаллический сахар-песок белого цвета, который имеет характерный блеск и приторно сладкий вкус;
  • рафинированный сахар, который получают путем дополнительной очистки (рафинации) сахарного сиропа или перекристаллизации, включая адсорбцию примесей обычного сахара-песка.

Кристаллы сахара-рафинада, в отличие от обычного сахара-песка, имеют блестящие плоскости, ярко выраженные грани и более белый цвет (допускается также голубоватый оттенок). По размеру кристаллов сахар делится на мелкий (от 0,2 до 0,8 мм), средний (от 0,5 до 1,2), крупный (от 1 до 2,5 мм) и особо крупный (от 2 до 4 мм).

В свою очередь сахар-рафинад выпускается в нескольких видах. Прессованный колотый и прессованный в кубиках продукт получают в результате прессования сахара-песка в бруски, которые высушивают и раскладывают на отдельные кусочки в виде параллелепипеда по 5,5, 7,5 или 15 г с толщиной кусочка 11 и 22 мм, а также в виде кубиков по 4,8 г.

Прессованный колотый сахар-рафинад со свойствами литого производится путем прессования под большим давлением кристаллов сахара-песка с повышенной влажностью (около 3-3,5 %). В результате этой операции получаются кусочки в форме параллелепипеда такой же массы, как у сахара первого вида. Так называемый дорожный рафинад (прессованный в мелкой фасовке) выпускается отдельными кусочками до 7,5 г или сдвоенными по 15 г, которые упаковываются в картонные коробочки. Литой колотый сахар-рафинад отличается от других видов особой прочностью. Он выпускается в виде кусочков неправильной формы массой от 5 до 60 г. Правда, в последнее время этот вид сахара практически не производится в связи с трудоемкостью процесса его изготовления. Наконец, прессованный быстрорастворимый рафинад производится при прессовании сахара-песка в отдельные кусочки правильной формы по 5,5 и 5,9 г, которые затем укладываются в картонные коробки. В отличие от других видов рафинада этот сахар быстро растворяется в воде. Рафинадная пудра состоит из измельченных кристаллов сахара размером до пяти миллиметров. Для ее изготовления используется крошка с кристаллами весом менее пяти грамм, которая образуется при производстве других видов рафинада.

Технология производства сахара-песка и сахара-рафинада

В качестве сырья для изготовления сахара-рафинада используется тростниковый и свекловичный сахар-песок. Продукты из сырья первого и второго вида практически не отличаются друг от друга по вкусовым качествам. Но из-за того, что оптовая стоимость свекловичного сахара ниже стоимости тростникового сырья, большая часть производителей отдает предпочтение первому. Так как в любом сырье (в том числе и в сахаре песке и тростниковом сахаре-сырце) содержится определенное количество красящих веществ, зольных элементов и других несахаров, оно окрашено в желтоватый цвет и имеет специфический привкус и запах. Конечный же продукт – сахар-рафинад – должен соответствовать определенным требованиям. Прежде всего, он должен иметь белый цвет без посторонних примесей и пятен (хотя допускается голубоватый оттенок), сладкий вкус без постороннего привкуса и запаха. Водный раствор рафинада должен быть полностью прозрачным. Поэтому главная задача процесса рафинирования заключается в отделении сахарозы от несахаров путем многократной ее кристаллизации. Специалисты различают две группы продуктов при производстве сахара: рафинадную (2-3 ступени) и продуктовую (3-4 ступени). На первых двух-трех этапов переработки сырья получают собственно сахар-рафинад, а на последующих этапах осуществляется многократная кристаллизация с предшествующей механической и адсорбционной очисткой сиропов. При этом каждая технологическая операция осуществляется в несколько циклов. В результате всех этих операций сахароза исходного сахара-песка превращается в сахар-рафинад, а несахара, которые сохраняют в себе незначительную часть сахарозы (всего 0,6-0,9 % от общей массы сахара-песка), концентрируются в рафинадной патоке. Количество этапов производства сахара-рафинада зависит от вида продукции. Технология производства сахара-песка, из которого потом изготавливают рафинад, подразумевает следующие операции: подачу, мойку и измельчение свеклы, извлечение сока из свеклы, очистку и выпаривание свекольного сока, уваривание сиропа и кристаллизацию сахара, отделение кристаллов от патоки, побелку, сушку, упаковку. Сначала свекла очищается в воде от земли и мусора, нарезается на тонкую стружку. Длинная стружка помещается в цилиндрические сосуды, куда поступает горячая вода, растворяющая и извлекающая сахар, содержащийся в свекловичном соке (так называемая диффузия). Полученный в результате диффузии сок не отличается прозрачностью. Скорее эта жидкость имеет непривлекательный коричневатый цвет. Для ее очистки сок нагревается и смешивается с известью. Под ее воздействием посторонние примеси осаждаются или же разрушаются. Остатки же самой извести удаляются из сока углекислым газом, под воздействием которого она оседает на дно резервуара. Сок отправляется на фильтрующий пресс, где после очистки приобретает светлый (но еще желтоватый) оттенок. На последнем этапе очистки сок обрабатывается сернистым газом, который его еще больше осветляет. Для получения сахара-песка влага из очищенного сока выпаривается, а полученный в результате этого сироп пропускается через центрифуги, где жидкая составляющая (патока) отделяется от кристаллов сахара. В этих кристаллах еще остается небольшое количество влаги, поэтому они высушиваются путем нагревания. После охлаждения сахар-песок охлаждается, сортируется по размерам кристаллов и упаковывается. Полученный сахар-песок отправляется на продажу или же на переработку в сахар-рафинад. Выход сахара при переработке сахарной свеклы составляет 12-16 %.

Процесс изготовления прессованного рафинада включает в себя следующие стадии: взвешивание и просеивание сахара-песка, приготовление рафинадного сиропа и клерса (сиропа, который приготавливается из лучшего по качеству сахара-песка и отходов сахара-рафинада), удаление из сиропа механических примесей, адсорбционная очистка сиропа, сгущение сиропа до образования кристаллов, кристаллизация, центрифугирование и отбеливание, получение кристаллов рафинадной кашки (кристаллов рафинада с пленкой клерса), прессование рафинадной кашки, сушка брикетов, расфасовка сахара.

Сначала сахар-песок, который поступает на производство в необработанном виде, просеивается для удаления посторонних примесей (волокна от мешковины, кусочки веревок, палочки и пр.). Потом просеянный песок взвешивают на автоматических весах и отправляется на участок, где готовится сироп и клерс. Рафинадный сироп с концентрацией сухого вещества 73 % изготавливается из обычного сахара-песка, а клерс – из отходов рафинада и сахара-песка более высокого качества. Все ингредиенты смешиваются и нагреваются до температуры 75°С. После этого сиропы отфильтровываются для удаления механических примесей, а потом проходят адсорбционную очистку для обесцвечивания и освобождения от минеральных примесей. За несколько лет технология практически не претерпела изменений. В роли адсорбентов применяются порошкообразный уголь, гранулированные костяной и активный угли (чаще всего), ионообменные смолы. Сироп заливается в специальный аппарат под названием адсорбер, где обрабатывается периодическим или непрерывным способом. В последнем случае производительность оборудования и адсорбирующая способность используемого угля будет выше. Кроме того, для обесцвечивания рафинадных сиропов используются активные угли, которые получают путем обугливания древесины твердых пород без доступа воздуха. Также известен комбинированный способ обработки сиропов карборафином. В этом случае в сироп, нагретый до температуры 80-85°С, добавляется водная суспензия угля, затем смесь фильтруется через фильтры, на поверхность которых нанесен слой карборафина (активированный уголь). Эффективность этого способа обработки выше других, так как сироп взаимодействует с адсорбентом дважды за весь цикл обработки – в мешалках и во время фильтрования. Наконец, для обесцвечивания сиропов могут применяться ионообменные смолы – органические вещества, получаемые искусственным путем. В этом случае сироп очищается в ионообменных установках, которые состоят из реактора и вспомогательного оборудования.

После обесцвечивания сироп отправляется на сгущение. Эта процедура осуществляется при помощи вакуум-аппарата. Технология варки утфеля из рафинадного сиропа отличается от варки свеклосахарного утфеля разве что продолжительностью – варка последнего занимает намного больше времени. Кроме того, при уваривании рафинадного утфеля в него добавляется минеральная краска ультрамарин.

После варки утфель отправляется в мешалки-кристаллизаторы, где он еще больше кристаллизуется и загустевает, поэтому его разбавляют очищенным сиропом. Кристаллы сахара отделяются из утфеля на центрифугах циклического и непрерывного действия. Так как сырье изначально имеет желтоватый оттенок, будущий сахар на центрифугах пробеливается при помощи клерса, в который добавляют суспензию ультрамарина. В результате получается рафинадная кашка, состоящая из кристаллов с пленкой клерса. Клерс сохраняет влажность кашки, поэтому для производства прочного сахара, влажность которого должна быть высокой, в «полуфабрикате» сохраняется максимально возможное количество клерса, который при сушке буквально цементирует монокристаллы сахара.

Кристаллы в кашке распределены неравномерно, поэтому ее обязательно смешивают на ленточном конвейере под центрифугами, транспортируют элеватором и просеивают через сито.

При производстве кускового сахара рафинадную кашку прессуют под прессом карусельного типа с пресс-формами. Полученные брикеты раскалываются на отдельные кусочки правильной формы и необходимой массы. Прессованный сахар отправляется на сушку в туннельных сушилках на 8-10 часов.

Литой способ производства сахара-рафинада отличается большей сложностью и, следовательно, дороговизной (по этим причинам он очень редко используется на современных производствах). В этом случае сахарная масса сначала разливается в специальные формы, а после застывания из нее удаляется патока, для чего массу заливают раствором очищенного сахара. Эта операция проводится минимум 3-4 раза, после чего застывшая сахарная масса извлекается из формы и разрезается на кусочки.

В зависимости от вида сахара готовый продукт упаковывается в различную тару. Ее главное назначение – предохранение сахара от сырости и загрязнений в процессе транспортировки и во время хранения на складах. Сахар-песок обычно упаковывается в тканевые, бумажные или полиэтиленовые мешки. Сахар-рафинад и рафинированный сахар-песок расфасовываются в картонные коробки, бумажные и полиэтиленовые пакеты, короба из гофро-картона. Сахарная пудра пакуется в полиэтиленовые пакеты, которые потом могут вкладываться в картонные коробки. Готовый продукт хранится на складах при влажности воздуха не более 70 % (если речь идет о сахаре-песке) и не выше 80 % (в случае с сахаром-рафинадом).

Стоимость нового европейского оборудования для производства сахара составляет от 90000 евро (производительность 20 т в сутки) до 2700000 евро (производительность 100 тон в сутки). Мини-завод по переработке сахарной свеклы (производительность 12 т в сутки) обойдется в базовой комплектации в сумму от $18-20 тыс. Сроки окупаемости небольшого предприятия составляют от 1,5 лет.

Сысоева Лилия
(с) www.openbusiness.ru — портал бизнес-планов и руководств

«Технология получения сахара-рафинада»

Министерство науки та образования Украины

ОДЕСКАЯ НАЦИОНАЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ ПИЩЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

Кафедра хлеба, зерна, макаронных

и кондитерских изделий

Реферат

на тему:

Выполнил:

Студент группы ТМ-21б

Шепеленко Дмитрий

Одесса 2014 г.

Вступление

  1. Ассортимент сахара.

  2. Производство сахара-песка.

  3. Требования к качеству сахара-песка.

  4. Сахар-рафинад.

    1. Основные стадии производства сахара-рафинада.

    2. Дефекты. Требования к качеству сахара-рафинада.

    3. Упаковка, маркировка и хранение сахара-песка и сахара-рафинада.

Заключение

Список литературы

Вступление

Сахар — это пищевой продукт, состоящий из сахарозы высокой степени чистоты. Вырабатывается два вида сахара: сахар-песок и сахар-рафинад. Сахар — ценный пищевой продукт, который состоит почти из чистой сахарозы с небольшим количеством других веществ и влаги. Он легко усваивается организмом, повышает работоспособность человека, укрепляет нервную систему, снимает усталость. В день человек должен употреблять в среднем 100 г сахара. Однако избыточное употребление сахара приводит к ожирению. Калорийность 100 г сахара 374—375 ккал(1565—1569 кДж).

Сахароза имеет приятный сладкий вкус. В водных растворах сладость сахарозы ощущается при концентрации около 0,4%. Растворы, содержащие свыше 30%сахарозы, приторно-сладкие.

Сахароза быстро и легко усваивается. В организме под действием ферментов она расщепляется на глюкозу и фруктозу. Сахароза используется организмом человека как источник энергии и как материал для образования гликогена, жира, белковых и углеродных соединений.

Ощущение сладкого вкуса сахара возбуждающе действует на центральную нервную систему, способствует обострению зрения и слуха.

Сырьем для выработки сахара служат сахарная свекла (около 45%) и сахарный тростник, произрастающий в районах с тропическим и субтропическим климатом. Для производства сахара используют также такие растения-сахароносы, как сорго, кукуруза, пальма. Отечественная промышленность вырабатывает сахар из сахарной свеклы. Тростниковый сахар ввозят в виде полуфабриката — сахара-сырца, который перерабатывают в товарный белый сахар.

У нас в стране ежегодно вырабатывается из сахарной свеклы до 9млн.-т сахара, из тростникового сахара-сырца — до 2—3 млн. т. Потребление сахара на человека в год составляет 42 кг при физиологически обоснованной норме36,5 кг.

Выпускают сахар следующих видов: сахар-песок, сахар-рафинад, рафинадную пудру.

  1. Ассортимент сахара

В продажу поступает сахар-песок и сахар-рафинад различных наименований, а также рафинадная пудра.

Сахар-песок выпускают обычный (мелкокристаллический), который имеет белый цвете блеском, сладкий вкус, и рафинированный,- который получают путем дополнительной очистки (рафинации) сахарного сиропа или перекристаллизации, включая адсорбцию примесей сахара-песка обычного. В отличие от обычного сахара-песка кристаллы рафинированного сахара-песка имеют ярко выраженные грани и блестящие плоскости. В зависимости от их размера этот сахар-песок делят на мелкий (от 0,2 до 0,8 мм), средний (от 0,5 до 1,2), крупный (от 1,0 до 2,5) и особо крупный (от 2,0 до 4,0 мм). Цвет белее, чем у сахара-песка обычного, допускается голубоватый оттенок.

Сахар-рафинад вырабатывают в следующем ассортименте:

  • прессованный колотый и прессованный в кубиках — получают прессованием сахара-песка в бруски, которые высушивают и раскалывают, на кусочки в виде параллелепипеда по 5,5, 7,5 или 15 г с толщиной кусочка 11 и 22мм, а также в виде кубиков по 4,8 г;

  • прессованный колотый со свойствами литого — готовят прессованиемпод большим давлением кристаллов сахара-песка с повышенной влажностью (3—3,5%)в виде кусочков формы параллелепипеда такой же массы и толщины, как у прессованного колотого;

  • прессованный быстрорастворимый — вырабатывают на автоматах прессованием сахара-песка в отдельные кусочки правильной формы по 5,5 и 5,9 г, которые укладывают в пачки по 500 и 1000 г, этот сахар имеет небольшую прочность и быстро растворяется в воде;

  • прессованный в мелкой фасовке (дорожный) — выпускают отдельными кусочками до 7,5 г или сдвоенными— по 15 г, которые завертывают в подвертку и этикетку, этот сахар достаточно прочный;

  • литой колотый сахар-рафинад — отличается большой прочностью, выпускают кусками неправильной формы массой не менее 5 и не более 60 г.

Рафинадная пудра представляет собой измельченные кристаллы сахара размером не более 5 мм. Готовится она из крошки (кусочки менее 5 г), которая образуется в сахарорафинадном производстве.

Добавлено в закладки: 0

Бизнес – производство рафинированного сахара может стать прибыльным предприятием для любого начинающего предпринимателя, который решил заняться пищевым производством, по многим причинам.

Во-первых, сахар востребован всегда.
Во-вторых, рафинадный сахар – это культурно, поэтому его используют во время чаепития. В поездах подают рафинад, в кафе и ресторанах.
В-третьих, кубики и щипчики – это гигиенично, по сравнению с ложкой и общей сахарницей.

Вам также может понравиться

Об авторе admin

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *