Микрогетерогенные системы

Подается  сокостружечная смесь, которая подается снизу вверх, в верхнюю часть аппарата подается подогретая вода. Диффузионный сок отбирается внизу аппарата. При использовании наклонных шнековых диффузионных аппаратов, аппарат условно делят на 6 секций. В наклонных аппаратах отбор сока 120-125%, в колонных – 125-130%. Наклонные аппараты осуществляют не равномерный прогрев сушки, а колонные – очень требовательны качеству стружки.

Очистка сока.

Полученный  диффузионный сок содержит 14-15% сахарозы, 2% - несахаров, имеет кислую реакцию (pH=6-6,5), очень темный цвет, и сильно пенится. Проводят последовательную очистку сока известью (дефекация), и удаление избытка извести диоксидом углерода (сатурация).

Дефекация проводится в 2 этапа – предварительная  и основная. Сначала добавляют 0,2-0,3% CaO, при этом pH сока повышается до 11-11,5. Оптимум pH – величина не постоянная, и зависит от состава несахаров сока. Цель дефекации – нейтрализация и осаждение ряда солей, содержащихся в соке. Образующийся осадок хорошо отфильтровывается и не разрушается в процессе дефекации. Выбор режима пред дефекации зависит от качества свеклы. Оптимальная дефекация осуществляется при температуре 85-90℃. В качестве источника извести используют смесь не фильтрованного сока после первой сатурации. Пред дефекацию осуществляют в специальном аппарате, где диффузионный сок смешивают с соком первой сатурации при перемешивании и удаляют осадок.

На пред дефекации происходит разложение ряд  органических несахаров сока, до осаждения солей и создания избытка извести. Основную дефекацию проводят в аппаратах аналогичных пред дефекационным аппаратам.

Основную  дефекацию проводят сразу же после  пред дефекации без предварительного фильтрования и нагрева сока.

Основные  процессы, проходящие  при этом - разложение ряда органических несахаров, омыление жиров, досаждение анионов кислот, создание избытка извести, необходимого для получения достаточного количества CaCO₃ для первой сатурации. Из несахаров образуются трудно отфильтруемые соли кальция и красящие вещества. Основную дефекацию проводят в аппаратах, сходных по строению с аппаратами для преддефекации. При дефекации проводят обработку сока известковым молоком. При температуре ниже 50℃ - холодная дефекация, 50-60℃ – теплая, и 85-90℃ – горячая. Продолжительность дефекации зависит от температуры – холодной – 20-30, горячей – 15 минут. Сатурация – это обработка сока сатурационым газом, содержащим до 35% диоксида углерода. Сатурацию проводят в две стадии. Температура сатурации 85℃, продолжительность – 10 минут.

Фильтрование – сок после сатурации направляют в отстойники, затем на контрольное фильтрование, для которой применяются дисковые фильтры, работающие под избыточным давлением.

Сульфитация – проводят для снижения цветности и щелочности. Сок обрабатывают диоксидом серы, с получением сернистой кислоты, которая взаимодействует с карбонатами и меняется pH среды. Оптимальное значение pH=8,5-8,8.

Сгущение сока выпариванием – ведут в два этапа.

1. Сгущение сока до концентрации сухих веществ 65-68%. Очистка.
2. Дополнительное сгущение до 95% сухих веществ, а после пастеризация.

Процесс сгущения ведут в многокорпусных выпарных установках. Сульфитированный сок, нагретый до температуры кипения, последовательно  переходит из первого в последующие  корпуса выпарных установок, сгущаясь до нужной плотности. Получаем сироп, содержащий 55-60% сухих веществ, сульфитируют его, фильтруют, и отправляют на уваривание.

Для выделения  из сиропа сахарозы, его кристаллизацию проводят в кипящих пересыщенных растворах, в вакуум аппаратах при  низких температурах. Продукт, полученный после уваривания, называется утфель. Он содержит 92-93% сухих веществ, и порядка 50% сахара, начавшего кристаллизацию. Межкристальная жидкость – вязкий раствор, содержащий несахара, и насыщенный раствор сахарозы. Для максимального извлечения сахара при минимальных затратах топлива кристаллизацию ведут многократно. Сироп уваривают в вакуум-аппаратах, и перемещают в утфелемешалку, откуда он поступает в центрифуги. Сахар подают в сушильно-охладительную установку, а оттеки идет на уваривание, из которого получаем утфель, идущий в центрифуги и т д. Чем дальше проводим кристаллизацию, тем хуже сахар по качеству очистки, поэтому сахар третьей кристаллизации отправляют в аффинатор, смешивают с первым оттеком, и получают аффинационный туфель, который проходит все тот же технологический путь.

Пробелку  сахара осуществляют горячей артезианской водой. Удаление из сахара влаги происходит в сушильно-охладительной установке  под действием воздуха с температурою 105-110℃ и очищенного холодного воздуха для охлаждения.

Переработка отеков. Оттеки подвергаются аффинации, увариванию, и кристаллизации.

Кроме сахара-песка  сахарные заводы производят также жидкий сахар. Для его получения сахар-песок  после центрифугирования отправляют в клерованные мешалки, где растворяется в конденсате выпарной установки, до содержания сухих веществ 63-65%, и разливается в железнодорожные цистерны. Жидкий сахар используют в безалкогольной, кондитерской и фармацевтической промышленности.

Получение сахара-рафинада.

В свекловичном сахаре-песке содержится некоторое  количество несахаров, придающих ему оттенки желтоватого цвета и некоторый посторонний привкус. Сахар-рафинад – кристаллический продукт с содержанием сахарозы не менее 99,9%. Его вырабатывают в виде сахарного песка, кускового рафинада. Кусковой может быть прессованный, прессованный со свойством метола, быстрорастворимый, и колотый.

Сахар-рафинад  должен соответствовать следующим  признакам: цвет белый, со слегка голубоватым  оттенком, вкус сладкий, раствор –  прозрачный.

Основной  процесс рафинирования отделения  сахарозы от несахаров, путем ее многократной кристаллизации, и физико-химической очистки сиропов. В сахаро-рафинадном производстве применяют многократную кристаллизацию, и каждой кристаллизации предшествуют механическая и адсорбционная очистка сиропа.

Технологическая схема включает следующие операции – просеивание сахара песка, приготовление рафинадного сиропа и клерса, удаление из сиропа механических примесей, адсорбционная очистка сиропа, сгущение сиропа, до образования кристаллов, кристаллизация, центрифугирование и пробеливание кристаллов, получение рафинадной кашки, ее прессовании, сушка и охлаждение брикетов, фасовании и упаковка.

Клерс  - это продукт, получаемый из растворенного  в воде сахара-песка, сухих отходов  рафинадного производства и отбора из адсорберов рафинадной группы. Для очистки сиропов применяют активированный гранулированный уголь, или порошкообразные угли. Адсорбцию проводят периодическим или непрерывным образом. Для обесцвечивания могут использоваться ионообменные смолы.

Сгущение  производят в вакуум-аппаратах. При вываривании рафинадного утфеля добавляют минеральную краску. Готовый утфель поступает в утфелемешалки, где охлаждается и происходит процесс кристаллизации. Утфели обрабатывают на центрифугах. После центрифугирования и пробелки получают рафинадную кашку.

Сушка в  противоточных конвективных сушилках:

1. Интенсивная сушка.
2. Медленная сушка.

Продолжительность сушки 8-10 часов.

Доброкачественные отходы сахарного производства: меласса  – получают как оттек при кристаллизации третьего утфеля – это густая темно-коричневая жидкость, содержащая, около 80% сахарозы, жидкость с острым запахом неприятного вкуса. Выход мелассы составляет 5% от массы свеклы. Меласса используется в бродильной промышленности для производства этилового и бутилового спирта, молочной и лимонной кислот, глицерина, и является суслом для выращивания хлебопекарных дрожжей, также является ценной добавкой в комбикормовом производстве.

Жон – обессахаренная стружка, содержит пектиновые вещества, целлюлозу, небольшое количество сахара. Используют в комбикормовом производстве, в свежем или сушеном виде, для производства клея на основе пектина.

В хлебопечении применяют сахарный песок и сахарную пудру. Сахар-песок добавляют в  тесто при изготовлении сдобных  изделий в количестве от 2-30% массы муки. Сахарную пудру используют для отделки поверхностей изделий. Внесение сахарного песка приводит к разжижению теста, поэтому, необходимо делать поправки на количество вносимой воды. Добавление сахара до 10% ускоряет брожение  теста, а повышение дозировки тормозит брожение, поэтому если в рецептуре предполагается большое количество сахара и жира, то их вносят в тесто в конце брожения. Эта операция называется отсдобкой. Сахар-песок улучшает вкус, аромат, окраску хлеба и повышает его энергетическую ценность. На предприятии обычно хранят 15-суточный запас сахара-песка. Хранение тарно в мешках или бестарно – в силосах. При подготовке к производству сахар-песок растворяют в воде до концентрации растворов примерно 55%. Затем перекачивают в сборники, перед подачей в производство растворы фильтруют и определяют жирность.

Жиры вносят в тесто в количестве до 30%. В  хлебопечении используют маргарин, для  некоторых видов изделий –  животное масло и растительное масло. Растительные масла и жиры применяют также при разделке теста, смазки форм и листов. Жиры повышают энергетическую ценность изделий, улучшают их вкусовые свойства, способствуют увеличению объемов теста, эластичность теста, и в то же время снижают ферментационное брожение. Оптимальное использование безводных  пластичных и хорошо эмульгируемых жиров.

Перед пуском в производство жиры растапливают в  бочках, снабженных водяной рубашкой и мешалкой. Температура маргарина при растапливании не должна превышать 40℃, во избежание расслоения. Лучше всего вносит жир в тесто в виде предварительно приготовленной тонкодисперсной эмульсии с применением эмульгаторов, например, фосфольгированного концентрата.

Приготовление теста.

Для каждого  сорта хлеба существуют унифицированные  рецептуры, в которых указывают  сорт муки, и расход каждого вида сырья в килограммах на 100 килограмм муки. На их основании составляются производственные рецептуры, в которых указывается дозировка муки, дополнительного сырья, растворов, и полуфабрикатов, таких как закваска, заварка, жидкие дрожжи, на замес одной партии полуфабриката или теста. В зависимости от мощности производства, оборудования, принятого способа тестоведения в производственной рецептуре описывают технологический режим приготовления изделий, температура, влажность, кислотность полуфабрикатов, продолжительность брожения, обмена, условия растойки и выпечки. Замес теста представляет собой перемешивание всех видов сырья для получения однородной массы теста с определенными структурно-механическими свойствами. При замесе одновременно протекают физико-механические и коллоидные процессы, которые взаимно влияют друг на друга. После замеса тесто состоит из трех фаз: твердой (белок, крахмал), жидкой (сахар, соль, водорастворимые белки) и газообразной (углекислый газ, образующийся при брожении).

Брожение  теста период времени – от замеса теста, до его деления на куски. Цель брожения – разрыхление теста, придание ему определенных структурно-механических свойств, необходимых для последующих  операций, и накопление веществ, обуславливающих  вкус, аромат и окраску хлеба. Процессы, происходящие на стадии брожения теста и взаимно влияющие друг на друга, объединяются в понятии «созревание теста» - это микробиологические, коллоидные, физические и биохимические процессы. При порционном брожении тесто обычно подвергается обминке, т е кратковременному повторному замесу, в течение 1,5 – 3 минут, при этом происходит равномерное распределение компонентов теста и продуктов брожения, что улучшает качество.

Способы приготовления пшеничного теста.

Пшеничное тесто готовят безопарным и опарным способом. При безопарным способом тесто замешивают в один прием сразу из всего сырья предусмотренного рецептурой, расход дрожжей при этом увеличивается. В процессе брожения проводят одну-две обминки. Перед последней обминкой проводят обдувку теста, если она необходима. Приготовление теста на опарах состоит из двух этапов: приготовление опары, и приготовление теста. Для опары берут часть муки и воды, все количество дрожжей. Влажность для опары больше чем влажность теста, время брожения от 2 до 4 часов, при расходе дрожжей до 1%. На готовой опаре замешивают тесто, добавляя оставшуюся часть муки, воды, и остальное сырье. Затем тесто бродит в течение 10 – 60 минут. Существуют различные способы приготовления опары. Опары могут быть густыми, жидкими,  и большими густыми, и различаются количеством муки и воды, взятой для их приготовления. Кроме опар для приготовления теста в качестве полуфабрикатов используются жидкие дрожжи и закваски. Жидкие дрожжи и жидкие закваски готовятся на самом предприятии и представляют собой симбиоз молочнокислых бактерий и дрожжевых клеток, которые развиваются в питательной среде. Питательной средой обычно является осахаренная заварка, т е водно-мучная смесь, нагретая до температуры около 70℃, затем охлажденная. Влажность жидких дрожжей и заквасок от 60 до 80%.

Способы приготовления ржаного  теста.

Приготовление ржаного теста отличается от приготовления  пшеничного, что связано с особенностями  ржаной муки. В ржаной муке содержится α-амилаза и β-амилаза, воздействующая на крахмал и вызывающие гидролиз крахмала и накопление как декстринов, так и сахаров. Декстрины придают мякишу липкость, и ухудшают качество хлеба. Для инактивации α-амилазы увеличивают кислотность теста, поэтому ржаное тесто готовят с применением заквасок. Закваски применяются густые, жидкие, или сухие. Закваска содержит активные молочнокислые бактерии, и дрожжи. В приготовлении закваски различают 2 цикла: разводочный и производственный. Разводочный – это процесс приготовления новой закваски, которую готовят в несколько этапов, добавляя к чистым культурам дрожжей и молочнокислых бактерий новые порции питания, соответственно наращивая массу закваски. Далее процесс идет по производственному циклу, в который включается возобновление закваски и приготовление теста.