Как получают сахар из сахарной свеклы

После того, как свекла была убрана с поля и доставлена на завод, начинается процесс получения сахарного песка.

После того, как свекла была убрана с поля и доставлена на завод, начинается процесс получения сахарного песка.
Для начала необходимо очистить сырье от ботвы, соломы, песка, шлака и камней. Их присутствие затрудняет получение свекольной стружки и тупит ножи. Поступившая свекла накапливается в емкости из железобетона, которая снабжена различными ловушками для удаления различных примесей, которые будет мешать работать механизмам. После того, как отсортированная свекла поступит на элеватор к свеклорезкам, ее необходимо помыть. Делают это для того, чтобы сохранить ножи о затупления и не допустить загрязнения диффузионного сока.

Для дополнительной очистки корнеплодов применяют свекломойки, потому как грязь отмывается лучше, когда плоды трутся друг об друга. Для этого используется свекломойка барабанного тип, здесь корнеплоды отмываются на 70%, затем поступают на ополаскиватель. После этой процедуры свекла очищается гидрокамнепескоулавливателем. Чистая свекла поступает на шнековые конвейеры. Потери сахара при этих процессах зависят от времени года и качества продукции. Отмытая свекла поступает в бункер затем на свекловрезки. Чтобы получить из свеклы сахара ей придают вид стружки, такой способ называется диффузионным. Толщина нормальной стружки должна быть 0,5-1 миллиметр. На хороших диффузионных аппаратах получают стружку высокого качества, которая в процессе перемешивания не должна смешиваться, а перемещаться. Температура при этом процессе должна быть оптимальной и при отсутствии воздуха.

Диффузионный аппарат должен обладать следующими параметрами:
1. На 100 грамм стружки 12 миллиметров;
2. 0,3% потери сахара к массе свеклы в жоме;
3. 120% от качки сока относительно массы свеклы;
4. Стружка должна быть в аппарате 100 минут;
5. Температура в аппарате оптимальная.

Далее следует процесс очищения полученного диффузионным способом сока, который содержит сахарозу и прочие сахара, которые препятствуют получению сахарозы в кристаллическом виде – а значит, от них требуется избавится. Для этого используют физико-химические процессы очистки. Самый простой способ очистки – применение извести. В нагретый до 90 градусов сок вводят известь, и при противоточном движении известь позволяет полностью осадить неподдающиеся кристаллизации вещества.

Затем полученный сок сгущают выпариванием.
Кристаллизация сахара считается завершающим этапом. Происходит выделение чистой сахарозы со смеси именуемой сиропом. Часть сахарозы превращается в сахар-песок, а часть остается в мелассе. Потому выход сахара зависит от потерь в мелассе.

Последний этап в производстве сахара – это сушка. Сушат сахар для того чтобы удалить с него ненужную влагу. На сушку он поступает при температуре около 50 градусов и с влажностью 1,2%. Еще влажный сахар поступает в сушилку и сушится горячим воздухом около 105 градусов, затем охлаждается до 20 градусов. Высушенный и охлажденный сахар поступает в специальную машину для рассева, а затем на упаковку. Влажность сахара должна соответствовать влажности в хранилище.

Россия занимает второе место в мире после США по производству сахара из свеклы. За два века технология переработки практически не изменилась. Только заводы стали автоматизированными и теперь требуют от человека только контроля.

В этой статье вы узнаете, как делают сахар из свеклы и можно ли повторить этот опыт в домашних условиях.

Лучшие сорта сахарной свеклы

Клубни этой культуры содержат в себе около 20% сахаров. Это позволяет успешно добывать из них сахар уже в течение многих лет.

Лучшими сортами считаются:

1. Богема — дает крупные плоды (до 2 кг) с быстрым созреванием и долгим хранением.
2. Бона — плоды по 300 г каждый, сорт устойчив к засухе.
3. Араксия — отличается высокой урожайностью (с 1 га земли получают 800 плодов).
4. Биг Бен — его урожайность — 700 единиц с 1 га, плоды не склонны к образованию пустот в мякоти.

Как получают сахар из сахарной свеклы на заводе

Процесс получения сахара из корнеплода происходит на автоматизированном заводе и включает в себя несколько этапов.

Отбор сырья

После доставки свеклы на завод производится взвешивание и выборочный контроль плодов на целостность и концентрацию сахара. Затем плоды выгружают на конвейерную ленту, которая ведет к моющему аппарату.

Мойка

На конвейере расположены различные ловушки. Они отделяют крупный мусор: куски земли, камни, траву, а также срезают ботву. Сама мойка представляет собой вращающийся барабан, в который подается струя воды.

Плоды под воздействием трения друг о друга и сильной струи очищаются от оставшихся загрязнений. Весь процесс контролируется оператором: он наблюдает за качеством мойки по монитору.

Резка

Далее чистые овощи отправляются на следующий этап — нарезку. Внутри специального станка установлены лезвия. Плоды, попадая под нож, превращаются в стружку.

Справка. От качества выполнения этого этапа во многом зависит и количество извлеченного в будущем сахара. Стружка должна быть гладкая и тонкая.

Извлечение сахара

Теперь стружка направляется к диффузному аппарату. Он представляет собой колонну, внутри которой находится шнек (винт, как в мясорубке). Движение стружки по нему происходит снизу вверх. Против движения свеклы, сверху вниз, непрерывно льется вода. Сахар, содержащийся в свекле, растворяется. Весь процесс происходит при определенной температуре и без доступа кислорода. В конце диффузии на дне колонны остается сладкий свекольный сироп, а наверху — обессахаренная стружка.

Справка. Прессованный жом сахарной свеклы не выбрасывается. Его высушивают и скармливают скоту.

Процесс извлечения сахара из одной партии длится 100 минут.

Очищение сока

Сок в первоначальном виде не подлежит кристаллизации. Помимо 13% сахара, он содержит около 2% различных примесей. Их удаляют жженой известью, которая забирает на себя ненужные частицы.

Сгущение и кристаллизация

Сгущение происходит в вакуумных аппаратах. Атмосфера в них разряженная, что позволяет сиропу закипеть при 70 градусах. Это делается потому, что при более высоких температурах сахар просто сгорит.

Таким образом жидкость уваривается в шесть этапов и становится более густой и концентрированной. По итогу сок содержит не 13% сахара, а 60%.

Формирование сахара

Теперь кристаллы сахара нужно отделить от жидкости. Концентрированный сок отправляется в центрифугу, где под действием центробежной силы сахар оседает на стенках барабана.

Сушка

Финальный этап. Влажный сахар транспортируется в сушильную камеру, где его сушат при температуре 100 градусов. Установка в это время находится в постоянном движении. Сахарный песок готов. Осталось только охладить его до комнатной температуры в этой же камере.

Как сделать сахар в домашних условиях

Несмотря на кажущуюся сложность процесса, его вполне можно повторить дома. В немного упрощенном варианте, конечно.

Необходимое оборудование

Для получения сахара самым простым способом понадобятся:

• свекла;
• плита;
• духовка;
• кастрюля;
• тяжелый предмет для пресса;
• широкая невысокая емкость, например, тазик.

Для более успешного выделения сахара можно приобрести автоклав. Это специальный аппарат для нагревания при высокой температуре под давлением выше атмосферного. Он существенно ускоряет процесс приготовления и увеличивает выход готового продукта. Если вы планируете готовить сахар в домашних условиях постоянно, то он точно пригодится.

Пошаговые инструкции по изготовлению

Существует не один способ получения сахара в домашних условиях. Ниже приведены краткие пошаговые инструкции.

Способ первый, «бабушкин»:

1. Свеклу промыть, очистить от кожуры и нарезать тонкими кружками.
2. Уложить их в глиняный горшок и поставить в духовку или печь. Следить за тем, чтобы кружочки не подгорели.
3. Когда свекла станет мягкой, выложить ее на противень и снова поставить в духовой шкаф для подсушивания.
4. Остается перемолоть высушенные ломтики в муку, и домашний сахарный песок готов.

Совет. Часть ломтиков можно оставить неизмельченными. Они отлично подходят к несладкому чаю.

Способ второй, получение сиропа:

1. Свеклу промыть, обрезать корешки и верхушку с ботвой. Кожицу снимать не нужно.
2. Плотно уложить плоды в кастрюлю с кипящей водой. Воды должно быть много, чтобы после испарения не открылись верхние части корнеплодов.
3. Варить один час. Дождаться остывания свеклы и снять кожицу.
4. Тонко нарезать мякоть пластинками до 1 мм толщиной.
5. Эти пластинки нарезать поперек тонкой соломкой. Завернуть соломку в кусочек ткани и положить под пресс.
6. Получившийся жмых снова поместить в кастрюлю и залить водой в соотношении объема свеклы к воде 2:1.
7. Варить 30 минут. Жидкость из кастрюли слить к полученной из-под пресса.
8. Жмых поместить в ткань и повторно отправить под пресс.
9. Полученный сок перелить в кастрюлю и нагреть до 70-80 градусов.
10. Процедить сок через сложенную в несколько слоев марлю.
11. Процеженный сок перелить в широкую невысокую емкость и варить на медленном огне до загустения. В это время выпарится лишняя влага.
12. Поместить сироп в морозильную камеру.
13. Замерзший сироп измельчить в кофемолке или нарезать на кубики, как сахар-рафинад.

Способ третий, технологичный:

1. Корнеплоды вымыть, очистить от кожуры и положить в автоклав.
2. Распарить свеклу при давлении в 1,5 атм. до размягчения мякоти.
3. Плоды измельчить и дважды пропустить через пресс, как во втором способе.
4. Отцеженную жидкость точно так же выпарить до образования густого сиропа.
5. Заморозить и измельчить.

Результат

Так как дома отсутствует необходимая технологическая база в виде центрифуг, диффузного аппарата, жженой извести и т.д., объем сахара получается намного меньше. Чтобы получить 1 кг сахарного песка, потребуется переработать 5 кг корнеплодов. Причем получается не чистый, привычный нам сахар, а разбавленный сироп.

Общее содержание сахаров в домашнем сиропе будет составлять всего 5% от общей массы.

Отличия от процесса получения тростникового сахара

Несмотря на распространенное мнение о том, что тростниковый сахар лучше свекольного, на самом деле они совершенно одинаковы по составу. Рафинированные, они имеют одинаковый белый цвет, вкус и состав.

Если говорить о нерафинированных формах, то различия есть, и они существенны. Нерафинированный свекольный сахар в пищу не годится, а тростниковый, наоборот, ценится очень высоко. Вкус у него карамельный, а цвет — тепло-коричневый.

Главное и единственное отличие в процессе получения сахара из тростника состоит в том, что тростник не измельчают. Из него сразу выжимают сок. Остальные этапы в заводских условиях те же: выпаривание, фильтрация, кристаллизация и сушка.

Подведем итоги

Получение сахара в домашних условиях — дело довольно хлопотное и долгое. Приготовить точно такой же сахарный песок, как в магазине, не получится из-за сложности оборудования. Даже имея что-то более технологичное, чем обычная кастрюля, — автоклав, вы сможете лишь частично увеличить объем готового продукта и ускорить процесс.

Средняя производительность домашних способов — 1 кг сахара из 5 кг свеклы. Как бы то ни было, производство домашнего сахара — очень интересный опыт и возможность перехода на сахарное самообеспечение, когда можно не зависеть от цен на него в магазине.

Поставка сахарной свеклы. После сбора урожая свеклу транспортируют на сахарный завод.

Выборочный контроль. После транспортировки свекла проходит выборочную проверку. Сумма оплаты плодоводу зависит от количества чистых плодов и содержания в них сахара.

Очистка. Свеклу взвешивают и делят на большие партии. Оттуда овощи транспортируются в устройство для промывки свеклы, где овощи фильтруют от камней и песка.

Обрезка. Чтобы извлечь сахар, свеклу измельчают до состояния стружки – тонких полосок наподобие картофеля-фри.

Диффузия. Для извлечения сахара из свеклы стружка проходит через воду, подогретую до температуры 70°C. Мякоть, которая остается после извлечения сахара (свекловичный жом), используется для изготовления корма для животных и других продуктов.

Очистка сахарного сиропа. Теплый сахарный сироп (сырой сок) содержит около 15% сахара, а также 1-2% примесей (не сахарных), которые должны быть устранены. Их удаление выполняется с помощью оксида кальция (жженой извести).

Очищенный сок становится густым. Сахарный сок, который на этом этапе уже являет собой бледно-желтую жидкость густой консистенции, называется очищенным соком. Этот сок помещается в установку для термического выпаривания с целью устранения воды, в результате чего сок становится еще более густым. Конечная жидкость, называемая густым соком, содержит приблизительно 70% сахара.

Кристаллизация. Густой сок под давлением подается в большие варочно-кристаллизационные станции, в которых формируются крошечные сахарные кристаллики.

Центрифугальное формирование. Густой коричневый сок, который на этом этапе называется утфелем, вращается в центрифуге для отделения белого сахара от коричневого сиропа. Сироп возвращается в варочно-кристаллизационную станцию и поддается повторному кипячению до момента, пока весь сахар не будет извлечен из сырья.

Меласса. Оставшийся продукт носит название "меласса". Содержание в нем сахара слишком низок, чтобы использовать его для выработки сахара. Меласса используется для изготовления кормов для животных, дрожжей и спирта.

Готов к использованию. В конце сахар высушивают и помещают для хранения в силосные ямы. По истечении сезона производства сахарной свеклы силосные ямы заполнены полностью, но в течение года они будут опустошаться по мере сбыта сахара в магазины, промышленные предприятия или с целью экспорта.