Привіт добре! За відсутності кількох днів до початку бурякового сезону, скориставшись тим, що у мене не так багато роботи, я розповім вам, як виробляють цукор із буряків, від моменту, коли фермер збирає його до сахарози кристалізується і упаковується. Привіт міністру споживання та його матері за агітацію проти цукру.

вашого

Перш за все, цукор у всьому світі виробляється в основному з цукрового очерету, який вирощується в тропічних районах, причому Бразилія є основним виробником очерету, на який припадає 40% світового виробництва. 70% цукру, що виробляється у світі, переробляється з очерету.

Інший спосіб виробництва цукру починається з буряка, який росте в холодному кліматі. Ось чому в Іспанії та інших країнах Європи чи Китаю багато заводів вибирають буряк своєю сировиною. Щодо посіву, вирощування та збору врожаю буряків, я нічого не можу внести, але, як правило, це жовтень, коли буряк збирають, щоб розпочати його переробку. Як внесок від @PapaPopo: У США та Канаді цукор роблять із кукурудзи, дуже цікаво! - Ще один внесок від @Данте Аліг'єрі Залиште нам це відео про бурякозбиральні комбайни та навантажувачі в дії:


Добрий фермер, який вирішив посадити цей бульба, перевозить його на завод. Там аналітична група бере зразки з вантажівки, щоб визначити вміст сахарози (фермеру виплачуватимуть за вагу вивантаженого буряка та якість буряка, платячи більше за більшу кількість сахарози). Вантажівка зважується і вивантажується на бетонну еспланаду, де буряк зберігається до тих пір, поки вона не потрапить в мийний контур. Перед виїздом із заводу порожній вантажівку зважують на зовнішній вазі, а чисту брудну масу отримують як різницю між вагою завантаженого та вивантаженого автомобіля.

Розвантаження буряка призводить до структурних пошкоджень буряка, спричиняючи втрати цукру. Буряк, який падає на бетон, зазнає більшої шкоди, ніж буряк, який падає на інші буряки. Деякі фабрики вимощують підлогу смолами, щоб мінімізувати втрати цукру в розряді.


Буряк транспортується за допомогою гідравлічної або сухої системи до промивного контуру з віброситами, ситами, зачисткою та прополюванням. Чистий буряк зберігається в бункері, готовий до наступної частини процесу: розрізання його на косети.


Промивна вода повертається у графін, де пісок осідає і падає на дно. Чиста переливна вода повертається в промивний контур.

.

Повертаючись до буряка, вже чистого і зберігається в бункерах, його перевозять на млини, де у них є лопаті у формі гірського хребта, які нарізають буряк на V-подібні смужки (трохи схожі на смажену картоплю), ось цей продукт це називається косетом.

І таким чином косет залишається:

Причина, по якій його вирізають таким чином, проста: це результат компромісу між оптимізацією поверхні (для її наступної обробки) та отриманням досить стійкого продукту, оскільки занадто дрібна козета розіб’ється під час процесу, і не так багато цукру може бути вилученим.

Коссет тепер переноситься в дифузійні резервуари. Існують різні моделі, але основна операція однакова: косет встановлюється одним кінцем, а гаряча вода подається протитоком. При перетині з косетом сахароза дифундує і осмос з косету і розчиняється у воді. Природно, що сахароза - не єдина сполука, яка переходить у воду, є й інші, а не цукри, які також будуть дифузувати: органічні кислоти, що містяться в буряку, оліях і жирах. Вода, отримана після дифузії, називається дифузійним соком, а буряковий продукт, отриманий після дифузії, - відпрацьованою м’якоттю.

Відпрацьована целюлоза має низький вміст сахарози, яка не використовується для виробництва цукру. Вичерпану целюлозу подають на преси для зневоднення (знову ця вода, отримана після пресування, рециркулює в інші процеси, на заводі нічого не викидається!) Отриманий продукт пресується в целюлозу з меншим вмістом води (між 70 і 75%, так що він все ще високий!). Частина пресованої целюлози продається безпосередньо фермерам, а решта - у сушарки для целюлози. Коли пресована целюлоза висохне, її переносять у гранулятор, де її подрібнюють для отримання корму для тварин, який в результаті виглядає так:

Але ми не прийшли до цієї теми, щоб пояснити, звідки береться корм для корів, повертаючись до дифузійного соку, що має високий вміст сахарози, його потрібно очистити.
Сік містить сахарозу, і як я вже згадував багато інших речей, які не є цукром. І тут я збираюся отримати трохи більше технічного (але не набагато).

Чим більше нерозчинних солей, що містяться в соку, легко усуваються прямими осадженнями кальцієм, тим більше розчинних солей усуваються спільним осадженням разом з карбонатом у процесах карбонізації (пробачте надмірність, стільки слів сказати, що СО2 пузириться).

Сік потрапляє в резервуар, куди додаються вапняне молоко (гідроксид кальцію у воді) та вуглекислий газ (звідси і назва карбонізація), молоко виробляється з вапняку у вапняній печі заводу. Візьмемо коротку дужку в вапняній печі:

У вапняній печі спалюється вапняк (головним чином карбонат кальцію), виділяється вуглекислий газ і утворюється дуже пористий камінь, який є оксидом кальцію, СаО. Цей оксид є дуже реакційноздатним (його зазвичай називають негашеним вапном), і коли до нього додають воду, він утворює гідроксид кальцію, в результаті чого отримується дуже білий розчин, який називають суспензією.

негашене вапно

Загалом, до дифузійного соку додається суспензія та діоксид вуглецю, що утворюються у вапняній печі, викликаючи осадження карбонату кальцію та домішок у соку (кристали карбонату кальцію також допомагають уловлювати більше домішок). Сік фільтрують, і відбувається друге карбонізація, цього разу без додавання суспензії, з метою усунення солей вапна, введених під час попереднього очищення (пам’ятаєте, на заводі нічого не викидають? Ну, це брехня, цей осад, якщо потягнув). Його знову фільтрують, щоб відокремити вапняний осад, і отримують прозорий сік, який називається освітленим соком, який піддається процесу сульфатування (як і у вин), що, нарешті, дає очищений сік.

Багато тексту для чогось, що можна окреслити на зображенні:

Поки що я описав частину процесу, яка відома як "чверть буряка", звідси спосіб виробництва цукру відомий як "чверть цукру". У цукровій кімнаті проводяться операції з концентрації соку, кристалізації сахарози, відцентрового відділення та сушіння та обробки.

Ми маємо очищений сік, який в основному є розчином сахарози, тепер ми хочемо видобути цю сахарозу шляхом кристалізації, а для підвищення ефективності кристалізації попередній етап концентрації соку здійснюється шляхом випаровування води.

У промисловості використовується параметр, який називається Брикс, це число, яке вказує на грами розчиненої твердої речовини у відсотках. Очищений сік містить приблизно 15 бриксів, що означає, що на кожні 100 грам соку 15 - це розчинені тверді речовини, в цьому випадку переважно сахароза. Сік буде концентруватися в сиропі від 60 до 65 Брикс.

Сік подається у випарники, де він буде поглинати тепло, що подається з потоків пари гарячої води, для випаровування власної води та концентрування. Ця частина є однією з найбільш енергетично дорогих, оскільки водяна пара, яка подається в обмінник, знаходиться при 135 ° С. Для підвищення енергоефективності це випаровування відбувається у кілька послідовних етапів з до семи випарниками в черзі, використовуючи потоки пари з попередніх випарників. Концентрований продукт, який виходить в результаті, називається сиропом

промислові випарники в Інтернеті.

Сироп забирає тахи, які є відкладеннями, де відбуватиметься кристалізація сахарози. Сахароза може кристалізуватись природним шляхом зародження та зростання кристалів при зниженому тиску і забезпечуючи тепло випаровувати більше води, перенасичуючи сироп, але загальною практикою, що сприяє кристалізації, є вирощування тача.

А що таке племінна культура? Ну, це процес, який полягає у додаванні кристалів сахарози в шпильки перед заливанням сиропу. Таким чином полегшується кристалізація сахарози, яка буде дифундувати від сиропу, поки він не осіде на поверхні засіяних кристалів, змушуючи їх рости.

gif для росту кристалів (не сахароза)

Зараз у шпильках є суміш твердих кристалів сахарози та в’язкого розчину сахарози. Цю суміш називають масою, і для її відокремлення маса потрапляє з каструлі на центрифуги, де кристали залишаться в центрі, а рідка частина (меди) буде усунена і знову рециркулюється разом із сиропом. Ця суміш сиропу та меду називається лікер.

промислові центрифуги для тіста

Цей процес кристалізації та центрифугування відбувається до трьох разів, і на кожній стадії лікер залишається з меншою концентрацією цукру. При останньому центрифугуванні отриманий мед називають мелясою, у якої концентрація сахарози занадто низька для кристалізації і використовується для інших продуктів. Меляса дуже слизька, темного кольору, сильно пахне і виглядає так:

Повернувшись до центрифуг, відокремлені кристали сахарози ще раз промивають водою для видалення домішок і падають на конвеєрну стрічку, яка доставляє їх у бункери, де вони будуть висушені та піддані рухам лопатами, щоб уникнути злежування.

Після висихання та дозрівання цукор остаточно зберігається у силосах, чекаючи завантаження на вантажівки, щоб доставити його до пакувальних центрів.

І це все, що я можу вам сказати! Процес, природно, спрощений, але досить знати всі перетворення та процеси, які буряк зазнає, щоб перетворитися на цукор.

Сподіваюся, вам це було цікаво і ви дізналися щось нове! Приємних вам вихідних з пандемією та піклуйтесь про своїх близьких.