Кристалічний осад вуглекальцієвої солі, полегшує фільтрацію соку. Якщо для виробництва цукру використовують буряки поганої якості, то потрібно додавати більше вапна для очистки соку, а це погіршує його фільтрацію.
В розчині після першої сатурації залишається 0,09% вапна, який необхідно виділити з соку. Для цього здійснюють другу сатурацію. В процесі другої сатурації зменшується вміст вапна і солей кальцію в соці до мінімальної межі, що підвищує його чистоту. Якщо вапно і вапняні солі не видалити достатньо повно, то це приведе до швидкого утворення осадів при отриманні сиропу. Крім того, наявність вапняних солей викликає труднощі при уварюванні, збільшує вихід меляси.
Щоб запобігти утворенню бікарбонату кальцію сік перед другою сатурацією нагрівають до температури кипіння (1020С). Однак зберегти таку високу температуру не вдається, тому що при продуванні газом сік охолоджується до температури 93–95 0С. Тобто друга сатурація проходить фактично при температурі нижчій за температуру кипіння соку. Враховуючи це, на цукровому заводі в цілях економії тепла сік перед другою сатурацією нагрівають лише до 85-90 0С. Зниження температури практично не впливає на розчинність бікарбонату кальцію.
В результаті очистки дифузійного соку на стадіях преддефекації, дефекації і сатурації з нього виділяється: 25–30% нецукрів, майже всі білки, аміачний азот, 5–8% амінного азоту, 40–45% безазотистих органічних речовин і 10–12% зольних елементів. Відсутність цих елементів в дифузійному соку позитивно впливає на загальний вихід цукру і на його якість.
Процес сульфітації включає обробку цукрових розчинів діоксидом сірки. Основною метою сульфітації є знебарвлення соку шляхом переходу барвникових речовин в безбарвні лейкосполуки. При цьому частина сірчистої кислоти перетворюється в сірчану, здійснюється зниження лужності і в’язкості сиропу. Безбарвність соку після другої сатурації знижується до 12–20%. Доброякісність соку при сульфітації не знижується
Після проведення сульфітації здійснюють фільтрацію соку для відокремлення осаду від рідини шляхом пропускання її через перегородку, що затримує осад. Сік фільтрують декілька разів: після першої і другої сатурації для відокремлення значної кількості осадів, та тонкої мутності, що залишається після грубої фільтрації; сироп після випарки для усунення осадів, що утворюються під час випарювання. Якість фільтрації залежить від осаду, тиску, температури і тривалості фільтрації. Процес фільтрації впливає на якість готового цукру, тому в системі якості є точки контролю на цих етапах[68].
Очищений сульфітований сік – це ненасичений розчин цукрози і невеликої кількості не цукрів, які не виводяться шляхом очищення. Такий сік згущують. Згущення соку відбувається в 2 етапи:
1. Згущення в випарній установці.
2. Згущення в вакуум-апараті.
Розподіл процесу згущення соку випарюванням на два етапи зумовлено тим, що на першому етапі в'язкість соку ще не велика і є можливість проводити згущення соку в багатокорпусних випарних установках, що оснащені розвиненою теплообмінною поверхнею. Це дає можливість знизити витрати палива в 2,5 рази в порівнянні з однократним випарюванням, відводячи при цьому частину другорядного пару на технологічні потреби. Крім того, зі збільшенням концентрація сухих речовин в соку відбувається зменшення розчинності солей кальцію і випадення осаду. Бікарбонати кальцію перетворюються в карбонати, підвищується кольорність і вміст редуючих речовин. Тому перед подачею сиропу в вакуум-апарати його сульфітують і фільтрують, а це можливо тільки при концентрації сухих речовин до 70%, тобто коли сироп володіє доброю текучістю.
Від роботи випарної установки залежить продуктивність заводу, витрати палива, втрати і вихід цукрози, якість товарного цукру.
Сироп після підігрівання і фільтрації надходить на уварювання в вакуум-апараті, де відбувається подальше випаровування з нього води, причому розчин стає вже перенасиченим і цукор виділяється у вигляді кристалів. Тож метою уварювання є викристалізація цукру.
При згущенні соку в вакуум-апараті, коли настає перенасичення, частина цукрози викристалізовується і утворюється суміш кристалів цукрози і міжкристальної рідини (туфель). Утфель містить біля 7,5% води і 55% цукру, що викристалізувався. Міжкристальна рідина - в'язкий розчин, що містить всі нецукри і насичений розчин цукру. За своєю консистенцією утфель є доволі густою і в'язкою сумішшю кристалів і міжкристальної рідини. Концентрація сухих речовин всуміші не перевищує 70% - це контрольна точка визначення сухих речовин в сиропі в системі якості.
Кристалізація цукру - це завершаючий етап виробництва. На цьому етапі виділяють практично чисту цукрозу. Утфель 1 кристалізації, отриманий з вакуум-апарату подається в мішалку (міксер), звідки його спрямовують в центрифуги, де під дією ценробіжної сили в обертаючому дирчатому барабані (1000 об/хв) кристали цукру відокремлюються від міжкристальної рідини. Міжкристальна рідина є зеленим відтінком, який містить всі нецукри і концентрований розчин цукру. Чистота зеленого відтінку (75-78%) значно нижча чистоти утфелю, тому велика кількість цукру виділяється у вигляді кристалів.
Для отримання з центрифуги білого цукру, кристали пробілюють - промивають невеликою кількістю гарячої води. При пробілюванні частина цукру розчиняється у воді, тому з центрифуги відходить відтік більш високої чистоти (білий відтік).
Отже, на 1 кристалізації отримують: зелений відтік, білий відтік, білий цукровий пісок. Білий цукровий пісок очищують від домішок заліза та від комків.
Білий відтік збирають в вакуум-апарат в кінці уварювання утфеля 1 кристалізації. Зелений відтік уварюється в вакум-апараті 2 кристалізації. Цей утфель поступово охолоджується до температури 40 0С, при цьому утворюється додатково деяка кількість цукру. Утфель 2 кристалізації надходить до ценрифуги, де від кристалів цукру відокремлюється міжкристальна рідина - меляса (відходи цукрового виробництва).
Якість цукру 2 кристалізації (жовтий цукор) значно нижча за якість білого цукру. Цей цукор не випускають з заводу для споживання населення, а направляють на переробку для отримання цукру-піску.
Готовий цукор направляється на сушку, де його доводять до відповідного вмісту вологи - 0,14% та пакують у транспортну або споживчу тару[17].
Контроль за якістю під час виробництва проводиться на кожному з виробничих етапів, для суворого і чіткого дотримання технологічного процесу. На кожному контролюємому етапі здійснюють відповідні аналізи та дослідження. В системі управління якістю контроль у виробництві починають від сировини і закінчують маркуванням, яке наносять на тару. На кожному з етапів встановлені відповідні межі і параметри, за рамки яких виходити суворо заборонено, адже вихід за дані межі і параметри призведе не тільки до зниження якості цукру, але й до зменшення виходу цукру на виробництві.
1.3. Управління якістю цукру в торговельному підприємстві
Якість на сьогодні часто визначається як повна відповідність вимогам нормативних документів. Ці вимоги не тільки відповідають специфікації продукції, але вимогам споживача і вимогам організації. Системауправління якістю призначена для управління видами діяльності на всіх етапах та рівнях: від укладання контракту, проектування, закупівлі сировини та обладнання, виробництва, до постачання споживачу. Тож метою впровадження системи комплексного управління якістю є запобігання проблемам, які можуть виникнути при забезпеченні якості, а також гарантування того, що якість буде реалізована в продукції. Тільки ретельне планування процесів і надання доказів, щодо систематичного їх виконання у відповідності із встановленими планами, може надати впевненість споживачу у дотриманні вимог до якості продукції.
Під час управління якістю цукру в торговельній мережі головний акцент робиться на його зберігання. Адже властивості цукру під час зберігання залежать від його складу. Цукроза стійка до впливу звичайного повітряного середовища і температурних умов у межах 0-30 °С. У чистому виді вона не зволожується при відносній вологості повітря до 90% і вище. Однак цукрозу необхідно надійно захищати від контакту з вільною вологою, тому що вона не здатна зв'язувати вологу і має високу розчинність. Через більший вміст домішок цукор-пісок більш гігроскопічний ніж рафінад. При однаковій температурі (20 °С) крива сорбції води цукром-піском має перегин при відносній вологості повітря близько 70%, а цукром-рафінадом — 85%. При більш високій відносній вологості повітря цукор поглинає вологу, а при більш низькій висихає. У приміщенні, де відносна вологість повітря 80-90%, цукор-пісок стає відчутно вологим[17].
Зміна вологості цукру при збереженні є причиною різних його дефектів. При наявності вільної вологи цукор-пісок стає липким, втрачає сипкість, комкується, а грудковий рафінад втрачає міцність. Зволоження стимулює розвиток мікробіологічних процесів, у результаті яких накопичуються продукти розкладання цукрів, знижується рН, відбувається інверсія цукрози. Це підвищує гігроскопічність цукру, він стає непридатним для подальшого зберігання і реалізації. При випарюванні вологи з вологого цукру кристали зрощуються і утворюють щільну масу, яку потрібно із зусиллям відокремлювати від мішковини чи іншого матеріалу тари.
При збереженні цукру можлива також конденсація вологи на поверхні тари, внаслідок перепаду температури навколишнього повітря. Найчастіше це відбувається тоді, коли в приміщення для зберігання з низькою температурою надходить більш тепле вологе повітря. Вологоємність повітря при контакті з холодним цукром знижується, а надлишок вологи виділяється у виді роси. Цукор, що зберігається в тарі з паронепроникних плівкових матеріалів, також може зволожитися при коливаннях температури за рахунок вологи, що випаровується з поверхні кристалів і конденсується на поверхневих шарах цукру.