Загальна технологія виробництва цукру-піску та цукру рафінаду (стр. 2 из 6)
З 1982 р. знову почалося зростання — 6 608 тис. т (4 254), найвищі числа в історії українського цукровиробництва. Однак, не зважаючи на помітне зростання врожайности і збору цукрового буряка, а також на розширення виробничих потужностей цукроварень, обсяг виробництва цукрової промисловості збільшився неістотно. Так, середньорічна продукція цукру з цукрових буряків в УРСР становила у 1976-1980 pp. 4 млн т (проти 4,3 млн т у 1961-1965), тоді як обсяг переробки цукрових буряків зріс за цей час до 13 млн т. Основна причина цього явища — зменшення врожайности і цукристости цукрових буряків, погіршення їх технологічних вартостей, підвищення втрат цукру у процесі зберігання та нерідко нераціональний транспорт і переробка бурякової сировини. Внаслідок всього цього продукція цукру на 1976-1980 pp. знизилася з 13,7% до 10,6% від загальної маси цукрових буряків.
Географічне розміщення цукрової промисловості і тепер в основному покривається з розміщенням цукрового буряка.
Найбільше розвинена цукрова промисловість у Вінницькій, Черкаській, Хмельницькій, Київській, Сумській, Полтавській та Харківській, Кіровоградській і Одеській областях.
. Цукор-пісок переробляється на рафінад на 15 рафінадних заводах (найбільші — Сумський і Одеський) і в 12 рафінадних цехах. Почавши з 1960-х pp., у зв'язку з зменшенням його споживання, виробництво рафінаду скоротилося.
Стан цукрової промисловості України
Незважаючи на високі показники виробництва сектору в радянські часи (Україна була найбільшим виробником цукру та, як наслідок, цукрового буряку у колишньому СРСР), перехід до ринкової економіки став справжнім викликом для виробництва бурякового цукру. Із втратою ринків на теренах колишнього СРСР та обмеженої міжнародної конкурентоспроможності з початку перехідного періоду виробництво цукрового буряку знизилося більш ніж на дві третини, з 44,3 млн. т. в 1990 році до 15,6 млн. т. у 2005 році (див. табл. 1).
| Таблиця 1: Виробництво цукрових буряків в Україні, 1990-2005 рр. | |||||||||
| 1990 | 1995 | 2000 | 2001 | 2002 | 2003 | 2004 | 2005 | 2006 | |
| Площа, тис. Га | 1605,4 | 1022,1 | 855,6 | 970,3 | 896,6 | 773,4 | 732,0 | 625,5 | 667,0 |
| Врожайність, т/га | 27,57 | 15,63 | 17,67 | 18,26 | 18,93 | 20,12 | 23,80 | 24,97 | 22,53 |
| Валовий врожай, млн.т | 44,3 | 14,1 | 13,2 | 15,6 | 14,5 | 13,3 | 16,6 | 15,6 | 15,4 |
Однак цей спад не був постійний. Після найнижчого врожаю 2000го року сектор дещо покращив свої показники, однак досі немає чітких позитивних тенденцій. Тим не менш, повільне скорочення посівних площ і збільшення врожайності свідчить про деякі позитивні структурні зрушення в секторі.
Необхідно відзначити, що врожайність, показана у таблиці 1, є простою середньою оцінкою та не відображає всю змінність показників врожайності між виробниками в секторі.
В таблиці чітко просліджується як постійний спад посівних площ, так і не стабільний сбір врожаю. На ці фактори пливає дуже багато чинників: погодні умови, зношення земель, нерівномірне внесення добрив, зношення обладнання, не проводиться селекція по "вдосконаленню" коренеплодів та багато інших.
1. ОБГРУНТУВАННЯ РЕЦЕПТУРНОГО СКЛАДУ ПРОДУКТУ
Виробництво цукру-піску та цукру-рафінаду з цукрового буряка або цукрової тростини уявляє собою систему складних фізико-хімічних перетворень початкового продукту. Основною сировиною для виробництва цукру в Україні є цукровий буряк, а саме його коренеплід (див. рис. 1, таб.2)
Рис. 1 Будова коренеплоду цукрового буряка
Коренеплід утворюється поступовим потовщенням тканини з трьох органів рослини.
1. З верхньої частини головного кореня утворюється основна частина коренеплоду. Внизу коренеплід переходить через хвостик буряка (діаметр < 1 см) в стрижньовий корінь. При прибиранні хвостик, як правило, залишається в грунті або пізніше обломлюється. Сорти буряка з глибокими бороздками небажані із-за великого забруднення.
2. Перехідна частина від кореня є шийка. Шийка знаходиться між закладкою верхнього бічного коріння і нижнього листя. На її поверхні немає ні коріння, ні листя.
3. Голівка, або епікотіль, є нижньою частиною коренеплоду. Вона починається безпосередньо під закладкою нижнього листя. На її вершині знаходяться конус вегетації і серцевинне листя. Перехід від головки до шийки можна чітко визначити: це місце, де судинна система чітко переходить з безладного положення в концентричні кільця (у цукрового буряка від 8 до 12). Голівка займає 10-15% довжини коренеплоду, шийка - 10-20 і власний коренеплід - 65-80%.
За хімічною будовою значну частину маси коренеплоду (75%) складає вода. Близько 72% води утримується в соку, а 3% зв’язано з речовинами м’якоті буряка. Вміст сухих речовин в коренеплоді складає близько 25%, які у цукровому виробництві підрозділяють на сахарозу і нецукри. Вміст сахарози в коренеплоді складає близько 12,5%, нецукри складають 2,5%
| Вид сировини | Питома вага у рецептурі, % | Функціонально-технологічні властивості | Вплив на якість готової продукції | Вимоги до якості сировини |
| Цукровий буряк | 100 | Шляхом подрібнення має здатність отримання соку з метою подальшого отримання готового продукту цукру. | На якість цукру (цукристість, колір та ін.) прямо пропорційно впливає сорт буряка (вміст сахарози), умови вирощування, механічна та термічна обробка в процесі виробництва | Вимоги згідно ГОСТ 21-94 "Сахар-песок"ДСТУ 2075-92 "Цукор-пісмок та цукор-рафінад. Методи визначення кольоровості".ДСТУ 2317-93 "Цукор-пісмок та цукор-рафінад. Методи визначення золи". |
Таблиця 2. Аналіз рецептури цукру-піску
Лише комплексний підхід до всього процесу отримання цукру (високоякісне насіння, сприятливі умови для росту й розвитку коренеплоду, умови механічної та термічної обробки буряка в технологічному процесі) може дати високоякісний, конкурентноспроможний цукор-пісок. Одним з найважливіших факторів є аналіз технологічного процесу виробництва цукру-піску, представленому у наступному пункті курсового проекту.
2. АНАЛІЗ ТЕХНОЛОГІЧНОГО ПРОФЕСУ ВИРОБНИЦТВА ЦУКРУ-ПІСКУ
Для забезпечення безперебійної роботи і створення 1-2 добових запасів буряка завод має бурачну, що розташована поруч із заводом.
Сучасні заводи, що виробляють цукор (цукор-пісок та цукор рафінад), являють собою великі підприємства, що переробляють у добу тисячі тон буряка. Вони добре механізовані, майже всі операції автоматизовані.
Взагалі, виробництво цукру – це дуже складний фізико-хімічний процес (див. рис. 3).
Буряк – це рослина родини маревих, її хімічний склад обумовлений якістю насіння та кліматичних умов, його можна представити схемою (див. рис. 2)
Рис. 2 Хімічний склад цукрового буряка
У коренеплоді цукрового буряка міститься близько 75% води та 25% сухих речовин, які в цукровому виробництві умовно ділять на сахарозу та нецукри.
Вміст сахарози у буряку, або цукристість, може складати 15-22% і в середньому складає 17,5%.
Цукор-пісок та цукор-рафінад, що виробляється з цукрового буряка, являє собою майже чисту сахарозу; так, цукровому піску сахарози міститься 99,75% сухих речовин, а в цукрі-рафінаді – не менш ніж 99%.
Взагалі, весь технологічний процес виготовлення цукру з цукрового буряка можна поділити на такі етапи: приймання, первинна обробка чи підготовка сировини; теплова обробка; пакування та зберігання.
2.1 Приймання, первинна обробка й підготовка сировини
Приймання. При прийманні цукрового буряка визначають відповідність до вимог ГОСТів по фізичному стану, зрілості, загальній забрудненості і залежно від цього укладають в кагати на зберігання. Частково пошкоджений (гризунами або механічними ушкодженнями) цукровий буряк одразу направляють на переробку.
Доставка на завод, відділення домішок. З бурачної на виробництво цукровий буряк подається за допомогою води по гідравлічному транспортеру. Він уявляє собою жолоб із заліза, бетону, цегли, що під кутом направлений в сторону заводу. До жолобу гідравлічного транспортеру буряк змивається водою під надлишковим тиском 0,2-0,3 МПа за допомогою гідрантів і з водою доставляється на завод. Витрата води складає 600-700% до маси буряка.
Буряк, що надходить на переробку, містить 5-10% домішок у вигляді піску, каменів, землі. Відділенню домішок на заводі придається велике значення, оскільки вони потрапляють в устаткування, погіршують роботу бурякорізок, знижають якість дифузійного соку і призводять до різкого збільшення втрат цукру. Відділення домішок починається в гідротранспортері, який має спеціальні ловушки (пісколовушки, каменеловушки і т.д.).
Рис. 3 Принципово-технологічна схема виробництва цукру
При русі буряководяної суміші по гідравлічному транспортеру відбувається відділення буряку та домішок по висоті потоку внаслідок різної щільності. Важкі домішки (камені та пісок) занурюються на дно транспортера. Вище в потоці переміщується буряк, який має щільність близьку до 1, що дозволяє підтримувати буряк зваженому стані в суміші з водою.
Мийка та зважування буряка. При переміщенні буряка по гідравлічному транспортеру частина механічних домішок відділяється, але залишаються домішки у вигляді землі, що прилипла до коренеплодів. Для їх видалення буряк подається в мийне відділення заводу. Процес мийки повинен проводитися дуже ретельно, оскільки залишки домішок погіршують якість роботи устаткування і якість дифузійного соку. Мийні ємності представляють собою корита, що наповнені водою, в яких є вали з кулаками. Кулаки утворюють гвинтову лінію і виконують роль шнека. Під час переміщення буряка відбувається відділення домішок. Машини для мийки буряка мають пісколовушки та каменеловушки.