Сахар – важнейший ингредиент различных блюд, напитков, хлебобулочных и кондитерских изделий. Его добавляют в чай, кофе, какао; он главный компонент конфет, глазурей, кремов, мороженого и других кондитерских изделий. Сахар – песок используют при консервировании мяса, выделке кожи и в табачной промышленности. В химической промышленности из сахара получают тысячи производных, используемых в самых разных областях, включая производство пластмасс, фармацевтических препаратов, шипучих напитков и замороженных пищевых продуктов [1].
Значительный вклад в формирование продовольственных фондов и создание стратегических запасов продовольствия в стране вносит сахарная промышленность. Устойчивость развития рынка сахара, ассортимент продукции, ее качество и цены во многом определяют уровень жизни населения. Это свидетельствует об особой стратегической и социальной значимости сахарного комплекса страны. В сахарной промышленности России продолжает сохраняться глубокая импортная зависимость: более 70 % потребляемого сахарными заводами сырья имеет импортное происхождение, в то время как в 1990г. — 28,4%. Развитие сахарной промышленности России стало полностью зависеть от конъюнктуры мирового рынка сахара. Поэтому назрела острая необходимость создания условий для устойчивого развития отечественной сахарной промышленности, насыщения рынка собственной продукцией и обеспечения продовольственной безопасности страны в целях повышения уровня самообеспечения сахаром (стратегически важным, транспортабельным продуктом, пригодным для создания резервных запасов продовольствия), что в итоге будет способствовать устойчивому социально-экономическому развитию России. Потребность в продуктах питания и полезных веществах является насущной потребностью каждого человека, важность пищевого производства неоспорима.
Сахар относится к товарам первой необходимости, рацион питания без него представляется невозможным. Поэтому изучение производства этого важного продукта для дальнейшего исследования и разработки рекомендаций в данной области является актуальной и интересной задачей [1].
Основными задачами курсовой работы являются:
1) изучение теоретических основ производства сахара — песка;
2) изучение правил приемки и хранения сырья, вспомогательных материалов и готовой продукции;
3) изучение аппаратурно-
4) расчет материального баланса производства сахара-песка, а так же подборка оборудования;
Экологические аспекты производства сахара на примере Выселковского ...
... промышленности. Сахарная промышленность потребляет больше всего материалов и воды. В результате производства сахара ... работы является: выявление экологических аспектов производства сахара ... производства сахара на ЗАО «Кристалл»; дать характеристику предприятию ЗАО «Кристалл», как источника загрязнения окружающей среды; определение соответствия нормативной и фактической санитарно-защитной зоны; изучение ...
5) проведение патентных исследований и анализа развития свеклосахарного производства;
6) предложить меры по переработки свеклосахарного производства.
1 Обзор литературы
[Электронный ресурс]//URL: https://inzhpro.ru/kursovaya/proizvodstvo-sahara-iz-sveklyi/
1.1 Химический состав и строение сахарной свеклы
Свекла (Beta vulgaris) является одним из видов ботанического семейства маревых (Chenopodiaceae), куда относятся также лебеда, шпинат и другие засухоустойчивые растения (ксерофиты), которые могут расти и на солонцеватых почвах.
В древности свекла первоначально культивировалась ради ее листьев, которые употреблялись в пищу. Свекла корнеплодного типа, выращиваемая ради ее корня, культивировалась в арабских халифатах и во время крестовых походов была перенесена в Западную Европу. В Киевскую Русь свекла попала из Византии в IX-X вв. Поэтому и самое слово «свекла» имеет греческое происхождение (по гречески svekle, а по латыни beta).
Сахарная свекла — растение двухлетнее: в первый год развития из семени вырастают лишь корень и листья, но не образуется семени (рисунок 1.1); во втором году из перезимовавшего корня вновь вырастают листья, образуются цветоносные стебли высотой 1,5-2,0 м цветы и семена [2].
Рисунок 1.1 – Сахарная свекла первого года развития
Для производства сахара применяют исключительно корни свеклы первого года развития. Семена сахарной свеклы представляют собой клубочки-соплодия диаметром 3-4 мм и массой около 0,03 г. Клубочки состоят из рыхлой губчатой ткани, в которой гнездится несколько семечек (2-3 и более).
Семечки весьма малы, продолговатой формы, длиной около 2 мм, масса их составляет 2-3 мг. На них имеется плотная буро-красная оболочка. Большая часть семени занята зародышем, в котором уже можно различить корешок, почку и две семядоли. Семя содержит питательные вещества (крахмал, белки) для прорастающего растения. Однако этих веществ в таком мелком семечке очень мало. Поэтому при посеве семена свеклы заделывают в землю весьма неглубоко (не глубже 3-4 см), иначе росток не пробьется на поверхность земли.
При прорастании необходимо подводить к семечку из земли влагу. Клубочек семян поглощает влаги до 150-170 % от его массы.
При нормальной температуре (8-9 °С) семена свеклы прорастают дней через 8. Через 10-14 дней после посева появляются всходы свеклы: сначала «вилочка», т. е. пара семядолей, затем настоящие листья, образующиеся из почки (первая пара листьев, вторая пара и т.д.).
С появлением второй пары листьев начинает утолщаться корешок свеклы и постепенно образуется корнеплод.
Корнеплод имеет веретенообразную форму (см. рисунок 1.1).
С двух сторон веретена расположены по спирали углубления – бороздки. Из этих углублений растут тонкие корешки с корневыми волосками, при помощи которых растение получает из почвы влагу и растворенные питательные вещества (соли, азотистые соединения).
Корешки весьма широко и глубоко распространяются в почве (даже до 2,5 м в глубину).
Поэтому свекла и является довольно засухоустойчивым растением. Растворы солей двигаются внутри корнеплода свеклы по сосудисто-волокнистым пучкам к листьям. Так же по особым сосудистым пучкам передвигаются в корень углеводы, образовавшиеся в листьях. На поперечном разрезе корня свеклы видны кольца, по которым расположены сосудисто-волокнистые пучки (рисунок 1.2).
Адаптивная технология возделывания сахарной свеклы
... 20. Корнеплоды сахарной свеклы по питательности превосходят кормовую свеклу, так как содержат 25% сухих веществ. Возделывание сахарной свеклы играет большую ... сахара, представляет большую кормовую ценность для животных. В том центнере свежего жома содержится 8, а сухого – 85 кормовых единиц. Листья свеклы ... колено, или гипокотиль, в дальнейшем образует шейку корня. Начало фазы всходов отмечается в день ...
Таких колец у корня свеклы бывает 10-12 и более. Чем их больше и чем гуще они расположены, тем сахаристее свекла. Самыми молодыми являются периферийные кольца сосудистых пучков и самыми старыми – центральные [2].
Рисунок 1.2 – Поперечный разрез сахарной свеклы
Распределение сахарозы в корне свеклы показано на рисунок 1.3. Место наибольшей сахаристости свеклы отмечено цифрой 100, а другие цифры показывают количество сахара в соответствующих местах корня свеклы в процентах от максимальной сахаристости. Распределение сахара в свекле далеко не равномерно. Количество его быстрее понижается по направлению к головке свеклы и медленнее – к хвостику. Одновременно с уменьшением количества сахара в головке свеклы всегда наблюдается увеличение количества несахаров (азота, особенно золы) и, следовательно, понижение чистоты сока (77-78 %).
Рисунок 1.3 – Распределение сахарозы в корне свеклы
За первый год своего развития сахарная свекла образует около 80 листьев ярко-зеленого цвета, так как в клетках листьев содержится много зерен хлорофилла. Они и представляют собой те природные лаборатории, где синтезируются углеводы.
Молодые растущие листья расположены в центре, а старые увядающие – по периферии головки свеклы. Но центральные листья связаны сосудистыми пучками не с центральной, а с периферийной молодой частью корня свеклы; периферийные листья, наоборот, связаны с центральной частью корня [2].
Углеводы в листьях образуются под влиянием солнечного света из углекислого газа, содержащегося в воздухе, и из воды. Первым продуктом, ассимиляции является формальдегид. Этот процесс эндотермический, поэтому для осуществления его и требуется энергия солнечного света.
Химический состав корнеплодов сахарной свеклы зависит от сорта, почвенно-климатических и погодных условий, уровня агротехники и других факторов. Знание закономерностей изменения химического состава корнеплодов под действием внешних факторов необходимо для разработки технологии возделывания этой культуры, обеспечивающей получение сырья высокого качества.
В корнеплоде сахарной свеклы в среднем содержится 75 % вода, 17,5 сахара и 7,5 % несахаров. Количество сахара в сухом веществе корнеплода обычно составляет 69-76 %. Выжатый из корнеплода сок представляет собой водный раствор сахара и других веществ (несахаров).
В нем находится 17,5 % сахара и 2,5 % несахаров. На долю сахар в сухом веществе сока приходится 87,5 % [2].
После отжатия сока остается мякоть корнеплода, которая составляет 5 % его массы. Она состоит в основном из компонентов клеточных стенок и небольшого количества других, нерастворимых в виде веществ. В мякоти содержится (%) : пектиновых веществ − 48, гемицеллюлоз − 22, клетчатки − 24, белков − 2, сапонина − 2 и золы – 2. В течение вегетации количество и состав мякоти изменяются. В корнеплодах сортов сахаристого направления мякоти больше, чем у сортов урожайного направления. Больше мякоти содержится в головке и пepиферических тканях корнеплода, а также в корнеплодах цветущих растений. Количество ее увеличивается в засушливые годы. Мякоть в воде не растворяется и при переработке свеклы на заводах полностью остается в жоме, т. е. в таком виде выводится из дальнейшего технологического процесса получения кристаллического сахара.
Технология производства сахара
... для отделения тяжелых примесей от свеклы, потребная мощность для привода незначительна. Для нормальной работы соломоловушек, камнеловушек, свеклонасосов и свекломоек необходимо регулировать количество поступающей свеклы по гидротранспортеру в завод.Наиболее надежными ...
Изменения химического состава корнеплодов в период их хранения бывают значительными. Это вызвано физиологическими и биохимическими процессами, протекающими в хранящихся корнеплодах, и химическими превращениями, связанными с обменом веществ.
Во время хранения изменяется структура корнеплодов. Твердость их значительно уменьшается, а коллоидность сока возрастает. Это способствует переходу инвертазы в раствор и усилению ее гидролитического действия. При хранении в корнеплодах изменяется и азотный комплекс: уменьшается содержание белкового азота и накапливаются его растворимые формы, в частности вредный азот, который вызывает увеличение выхода мелассы и потери сахара в производстве [2].
Главный показатель, определяющий качество сахарной свеклы как сырья для выработки сахара, − сахаристость (содержание сахара в корнеплоде, выраженное в процентах к его массе).
Чем выше сахаристость, тем лучше технологические качества сахарной свеклы. Однако при переработке на сахарных заводах различных партий свеклы с одинаковой сахаристостью выход сахара может значительно колебаться, т. е. технологические качества этих партий свеклы будут разными. Следовательно, технологические качества будут выше у той партии свеклы, при переработке которой достигается больший выход сахара. Это будет зависеть от количества других химических веществ (несахаров), перешедших вместе с сахаром в сок.
Технологические качества сахарной свеклы − комплекс ее биологических, химических и физических особенностей, обусловливающих протекание технологических процессов ее переработки на сахарных заводах и выход кристаллического сахара.
Полную и всестороннюю оценку технологических качеств сахарной свеклы можно дать при переработке ее на лабораторной установке, имитирующей в определенной мере работу сахарного завода. Однако такая оценка требует нескольких дней работы и возможна для анализа небольшого числа проб. Эта методика не может быть принята для массовых анализов, столь необходимых в селекционной работе или в агротехнических опытах. Ряд исследователей предложил учитывать косвенные показатели, характеризующие качество сахарной свеклы.
Так, о качестве сахарной свеклы можно судить по доброкачественности сока, получаемого в лаборатории. Под доброкачественностью сока понимается соотношение сахара и несахаров в общем количестве сухих веществ сока, выраженное в процентах [2].
Условия произрастания могут оказывать большое влияние на химический состав и качество сахарной свеклы. Установлено, что по мере продвижения с юга на север содержание сахара в корнеплодах уменьшается, а количество органических кислот, белкового и небелкового азота возрастает [2].
2 Характеристика сырья и готового продукта
2.1 Требования к основному сырью и вспомогательным материалам
Для производства сахара используют корнеплоды сахарной свеклы, соответствующие требованиям ГОСТ Р 52647-2006 [13].
Организация производства сахарной свеклы (2)
... основы организации производства сахарной свеклы 1.1 Народнохозяйственное значение сахарной свеклы свекла сахарный возделывание ... и даже 26%. Такое содержание сахара позволяет получить из 100 ... сахар) имеются в клеточном соке всех растений, но особенно много их содержится в сахароносных культурах - сахарном тростнике, сахарной свёкле, сахарной кукурузе, сахарном сорго, сахарном клёне, сахарной ...
Корнеплоды по форме, окраске и массе должны быть типичными для данного сорта (гибрида) сахарной свеклы, а также с удаленными листьями и черешками, не увядшими. Не допускается наличие мумифицированных и загнивших корнеплодов. По физико-химическим показателям корнеплоды сахарной свеклы должны соответствовать требованиям, указанным в таблице Содержание токсических элементов, пестицидов и радионуклидов в корнеплодах сахарной свеклы не должно превышать норм, установленных нормативными правовыми актами РФ [13].
Известковый камень применяется для получения извести и углекислого газа, используемые в производстве сахара при очистке свекловичного сока. Известняк технологический отвечает требованиям нормативно технологической документации ТУ 10 РФ-1055-92 [14].
В качестве дезинфицирующего средства в сахарном производстве применяют Ардон Н, известь хлорная. Ардон Н отвечает требованиям ТУ — 2484-002-0164143149-2009, хлорная известь ГОСТ 1692-58 [15].
Для обработки очищенного сока, сиропа и барометрической воды применяют сернистый газ, с целью снижения цветности, вязкости и щелочности. Газ сернистый получают путем сжигания серы в печах. Нормативный документ на серу ГОСТ 127-64 [16].
