Технології цукрового виробництва

  Схему технологічної системи виробництва розсипного цукру подано на рис. 5.   

[2, 233 - 237] 

 

3. Аналіз технологічного процесу виробництва цукру-рафінаду

Рафінад як у вигляді піску, так і у вигляді шматочків  в порівнянні з цукром-піском характеризується підвищеною чистотою. Міра чистоти є досить чітка відмінність між цукром-рафінадом і цукром-піском, хоча буряковий цукор-пісок є високочистим продуктом. Ніякий інший харчовий продукт не наближається до такої міри чистоти в хімічному розумінні слова, як цукор.

Чистота бурякового цукру-піску по діючому ГОСТу складає 99,75%: домішок допускається усього лише 0,25%.      Чистота рафінаду по діючому ГОСТу має бути не нижче 99,9% і, отже, домішок допускається лише 0.1%.0 У рафінаді в порівнянні із звичайним цукром-піском міститься домішок в 2.5 рази менше. Проте наявність в цукрі домішок зазвичай не позначається на смакових і тим більше на харчових властивостях цукру. Чистота цукру тісно пов'язана з його зовнішнім виглядом. Привабливий зовнішній вигляд кристалічного цукру (зокрема, і піску) в деяких країнах вважають навіть вирішальним для судження про його сортність.            У бурячному цукрі-піску міститься певна кількість не цукрів (речовин, що фарбують, зольних елементів та ін.), що надають йому жовтуватий колір, присмак та запах.           Основною метою цукрорафінадного виробництва є отримання кристалічного продукту високої якості із вмістом чистої сахарози не менше 99,9%.            Цукор-рафінад виробляється у вигляді рафінованого цукру-піску та шматкового цукру-рафінаду (пресований колотий, швидкорозчинний, в тому числі дорожній в малому упакуванні). Пресований цукор-рафінад випускають у вигляді окремих шматочків, литий колотий – у вигляді шматочків довільної форми розміром 40-70 мм.      За органолептичними показниками цукор-рафінад повинен відповідати наступним вимогам: мати білий колір (без плям та сторонніх домішок), дозволяється злегка блакитний відтінок; смак – солодкий, без стороннього присмаку та запаху; розчин повинен бути прозорим.     Основний процес рафінування (див. рис. 6) - відділення сахарози від нецукрів шляхом її багаторазової кристалізації. При виробництві цукру-рафінаду розрізняють дві групи продуктів: рафінадну (2-3 щаблі) та продуктову (3-4 щаблі). Цукор-рафінад отримують лише в перших двох або трьох циклів, наступні цикли необхідні для знецукрення відтіків та повернення отриманого жовтого цукру на адсорбційне очищення та кристалізацію в рафінадних циклах, тобто в цукрорафінадному виробництві використовують багаторазову кристалізацію, при чому, кожній кристалізації передує механічне та адсорбційне очищення сиропів.     При цьому спостерігається циклічний повтор технологічних операцій, в результаті яких сахароза цукру-піску перетворюється в цукор-рафінад, а нецукри, що утримують деяку частину сахарози (0,6-0,9% до маси цукру-піску), концентрується в рафінадній патоці. [3, 156]

 

Рис. 6. Технологічна схема виробництва цукру-рафінаду.

1. Підготування сировини        Цукор-пісок, який потрапляє на виробництво, просіюється для видалення домішок (шпагат, мішковий ворс), зважується на автоматичних вагах і подається на приготування сиропу та клерку.

 

2. Термічна обробка сировини

Рафінадний сироп, який має  концентрацію сухих речовин 73%, готують  зі звичайного цукру-піску.         Клерк – сироп, який виготовлений з найкращого за якістю цукру-піску та відходів цукру-рафінаду. Температура сиропів не нижче 75⁰С, рН не нижче 7,5.             Потім сироп фільтрують крізь гравій для видалення механічних домішок та піддають адсорбційному очищенню для знебарвлення та звільнення від мінеральних домішок.       Обробка сиропів ведеться в спеціальних апаратах – адсорберах. Адсорбуючий сироп потрапляє знизу, а гранули вугілля, адсорбенту, зверху.  Знебарвлені сиропи подаються до вакуум-апаратів з метою згущення. Варіння утфеля з рафінадного сиропу не відрізняється від варіння утфеля в бурячно-цукровому виробництві. Особливістю отримання рафінадного утфеля є введення при його уварюванні ультрамарину – мінеральної фарби інтенсивно-синього кольору (витрата 75 г на 10 т утфеля).    Утфелі рафінадних кристалізацій уварюють до 91,5-92,0% сухої речовини при 78⁰С.         Приготований туфель спускають в утфелемішалки-кристалізатори для додаткової кристалізації. По мірі охолодження та кристалізації утфель густішає.            Для відділення кристалів цукру утфель направляють на центрифуги.  Центрифуга має 4 горизонтальних барабани, що виготовлені з щелиноподібних сит, які розташовуються послідовно, одне за одним вздовж вісі центрифуги. Діаметр барабанів збільшується по мірі просування цукру. Перший та третій барабани здійснюють як обертовий, так і обернено-поступальний рух.          Після центрифугування та пробілювання цукру отримують напівпродукт – рафінадну кашку, яка складається з кристалів, що вкриті зволожуючою плівкою їх клерсу.         Вологість рафінадної кашки регулюється кількістю клерса, що витрачається, та режимом роботи центрифуги. В залежності від того, якою повинна бути міцність рафінаду, вологість може складати від 1,5 до 2,9%. Для виробництва міцного цукру в кашці залишають максимально можливе кількість клерсу, з тим, щоб в процесі сушіння сахароза цементувала монокристали цукру. [4, 356]         Для отримання пресованих брикетів рафінаду однакового забарвлення, певної маси та міцності, кашка повинна мати рівномірну структуру кристалів, температуру та вологість. Дрібні кристали утримують надлишкову вологу, великі кристали утворюють нерівну поверхню брикетів. Тому кашку, яка надходить від центрифугування різних утфелів, змішують в спіральному конвеєрі. Який знаходиться під центрифугами. В кашці, яка надходить на пресування, допускаються кристали: розміром 1,0-1,5 мм і більше 30%; розміром 0,5-1,0 мм – 60%; розміром до 0,5 мм і більше – 10%. Температура кашки 60-65⁰С і вологістю 2,4-2,6%.       Пресування рафінадної кашки проводиться з метою формування брикетів. Його проводять під тиском. В залежності від фізико-хімічних властивостей рафінадної кашки та сили здавлювання, при якому відбувається зближення кристалів сахарози, брикети отримують різні за щільністю та формою. Після сушіння та охолодження брикети розколюють на шматочки рівної форми, певної щільності та маси. Процес пресування кашки здійснюється в пресі карусельного типу, на диску якого розташовано 4 прес-форми. На пресі періодичної дії здійснюється 28-32 пресування за хвилину. Сушіння сирого пресованого рафінаду відбувається в два етапи, які відрізняються між собою швидкістю протікання. Перший етап характеризується інтенсивним видаленням вологи, другий – різким зупиненням процесу сушіння. Сушіння рафінадних брикетів проводиться в тунельних сушильних шафах. Тривалість сушіння рафінаду складає 8-10 годин. Загальний цикл сушіння рафінаду складає 5-6 годин.

3. Пакування

Цукор-рафінад пресований колотий, пресований швидкорозчинний  фасують в пачки по ГОСТ 12303 і  коробки по ГОСТ 12301 масою нетто 0,5 і 1,0 кг. Відхилення, що допускаються, від середнього арифметичного значення маси всіх пачок (коробка), відібраних від вибірки, не повинні перевищувати для пачок (коробка) масою нетто 0,5 кг - ± 2,0 %, для 1,0 кг - ± 1,5%.  При фасовуванні цукру-рафінаду в пачки і коробки застосовують папір мазкий А-I, А-II, Б-I для упаковки харчових продуктів на автоматах по ГОСТ 7247, папір для автоматичної упаковки, картон для споживчої тари по ГОСТ 7933 або інші рівноцінні за показниками якості марки паперу і картону для харчових продуктів, дозволені до застосування органами охорони здоров'я.            Кусковий пресований цукор-рафінад загортають по два шматочки в окремі пакетики спочатку в підпергамент марки II по ГОСТ 1760, потім в художньо оформлену етикетку з етикеточного паперу по ГОСТ 7625.  100 пакетиків укладають в пачки з паперу масою нетто 1,5 кг.    Відхилення, що допускаються, від середнього арифметичного значення маси нетто пачок не повинні перевищувати ± 2,0 %.

4) Зберігання

Згідно ГОСТ 26907-86 тривалому  зберіганню підлягає цукор-пісок та цукор-рафінад, упаковані в тару або без пакування.     Строки зберігання цукру в упаковці встановлюють для цукру-рафінаду: на складах, що отоплюються – до 8 років ;               на складах, що не отоплюються – до 5 років.     Температура цукру, що тривало зберігається, не повинна перевищувати 25⁰С.             Цукор зберігають окремо від харчів, що можуть зіпсувати його якість.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Визначення шляхів розвитку цукрового виробництва в Україні

Цукробуряковий комплекс - один з найбільш експортно-орієнтованих комплексів України. Саме зважаючи на це слід розглядати актуальність проблем  його стабілізації і розвитку. Останнім часом на виконання завдання підтримання  внутрішнього і утримання позицій  на зовнішньому ринку працювали 192 цукрових заводи. Вони довели свої потужності до 570 тис.т переробки буряків  на добу, що перевищило можливості українського села забезпечити їх сировиною. У  сільському господарстві на цукровий концерн працювало до 9 тис. бурякосійних і насінницьких господарств.  Донедавна Україна входила в першу десятку країн - найбільших виробників цукрових буряків й цукру і поставляла його за межі держави понад 3,5 млн.т, на внутрішній - до 2,5 млк.т. У вартості експортних продовольчих товарів частка цукру становила понад 30%. Багато компонентність вихідної продукції цукробурякового виробництва, використання її в багатьох сферах народного господарства зумовлює не тільки конкурентність галузі, а й виробничо-економічну залежність від її ефективного розвитку підприємств і організацій інших галузей, зокрема, харчової промисловості. Крім того, цукор може бути перероблений на продукти технічного використання, проте за різних причин виробництво цукрових буряків в Україні різко зменшилось, внаслідок галузь стала збитковою.            Розвинуті країни законодавчо підтримують і стимулюють високий сталий розвиток свого виробництва різними шляхами: створенням матеріально-технічної бази розвитку агропромислового виробництва та сучасних прогресивних технологій, пільгової кредитної та податкової політики, стимулюванням експорту продукції, збільшенням місткості внутрішнього ринку.          Україні необхідно відвоювати попередні позиції щодо місця і обсягів на зовнішньому ринку цукру, розширити й обновити асортимент цукристих продовольчих продуктів, що експортуються, підтримувати та стимулювати проведення експортних операцій на ринку цукру. Цукробурякове виробництво України повинно розвиватись як експортно-орієнтована сфера і поряд з ринковим трансформуванням організаційно-виробничої структури АПК та відносин власності, бути складовою стратегії економічного розвитку держави. Кожне сільськогосподарське підприємство має визначити своє місце на ринку цукру, виходячи з конкретних ґрунтово-кліматичних умов, набутого досвіду, наявних матеріально-технічних та трудових ресурсів.  Основними причинами спаду цукробурякового виробництва і зниження економічної ефективності його функціонування є такі:

• зменшення виробництва і продажу господарствам промислових засобів виробництва і предметів праці (сільськогосподарських машин і обладнання, мінеральних добрив і хімічних меліорантів, пестицидів і гербіцидів, елітного насіння тощо);
• дуже висока трудомісткість культури, що в умовах зменшення трудо-, фондо- і енергозабезпеченості господарств веде до скорочення посівної площі цукрових буряків і їх валового збору;
• різке підвищення цін на всі промислові засоби виробництва і предмети праці, що негативно позначилося на рентабельності галузі;
• неузгодженість розміщення посівів цукрових буряків і цукрових заводів, велике подорожчання перевезень цукросировини з віддалених господарств;
• зниження родючості ґрунтів, зменшення їх гумусомісткості, перевищення виносу поживних речовин урожаєм над їх внесенням з органічними і мінеральними добривами;
• недосконалість економічних і фінансових взаємовідносин між цукровими заводами і бурякосійними господарствами;
• територіальні і галузеві диспропорції у розвитку цукробурякового комплексу.

Для підвищення економічної  ефективності цукробурякового виробництва  і збільшення випуску цукру необхідно  розробити і впровадити комплексну програму цукробурякового виробництва  Україні, яка має включати:

- структурну перебудову  всього цукробурякового комплексу  і вдосконалення його функціонально-територіальної  структури;

- оптимізацію розміщення  посівів цукросировини і цукрових  заводів та формування регіональних  цукробурякових комплексів з  оптимальним поєднанням у них  всіх елементів інфраструктури  виробництва;

- збільшення виробництва  і продажу господарствам промислових  засобів виробництва і предметів  праці (сільськогосподарських машин  і обладнання, мінеральних і бактеріальних  добрив, пального, мастильних та  інших матеріалів);

- організацію служби агросервісу;

- удосконалення технології  вирощування цукрових буряків,  їх транспортування, зберігання  і переробки на цукрових заводах;

- поліпшення фінансово-економічних  взаємовідносин між бурякосійними  господарствами і цукровими заводами.

В міру нагромадження коштів необхідно приступити до структурної  перебудови цукробурякового комплексу  і оптимізації розміщення посівів  буряків і цукрових заводів.

 

 

Висновки

Цукор – вуглевод, що практично  цілком складається із сахарози (С₁₂Н₂₂О₁₁). За рахунок вуглеводів задовольняється половина загальної енергетичної вимоги нашого організму. Тому, як би ми не прагнули замінити в нашому меню цукровий пісок чи рафінад на овочі та фрукти, вживання їх кілограмами все рівно не може задовольнити вимогу організму в цукрі. Дуже мало його міститься в дарах природи. Оптимальний склад їжі людини повинен містити 50-70% вуглеводів, де на долю сахарози приходиться близько 10%. На відміну від продуктів, що містять цукор (цукерок, шоколаду, напоїв, кондитерських виробів) цукор - це практично чиста сахароза. В нашому організмі вона розщеплюється на глюкозу та фруктозу, які через кров поступають спочатку в печінку, а потім до окремих клітин, забезпечуючи їх енергією. Встановлено, що цукор навіть при вживанні його в надмірних кількостях здатен негативно впливати на наше здоров’я лише за наявності жирів, які містять насичені жирні кислоти.     Проте нестача цукру в організмі може призвести до гіпоглікемії (заниженому вмісту глюкози в крові), що проявляється в стресах, збудливості і навіть у психічних розладах.         Отже, цукрове виробництво є важливим для нашого життя, а також має значні перспективи для економічного розвитку нашої країни. Для підвищення цукрового виробництва потрібно здійснити низку заходів, щоб забезпечити потреби населення.         За прогнозами  Міністерства аграрної політики і продовольства виробництво цукру в Україні в новому маркетинговому році (з вересня 2011р по серпень 2012р) становитиме 2,1-2,2 млн тонн. [5]    "Це на 100% забезпечить внутрішні потреби. Будемо мати певний профіцит".             Будемо вірити в прогнози, адже Україна має гарні перспективи в розвитку цієї життєво необхідної галузі.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список використаних джерел:

1. Збожна О. М. Основи технології [Текст]: навч. посіб. / О. М. Збожна – Тернопіль: Карт-бланш, 2002. – 486 с. – іл.
2. uBooks.com.ua [Електронний ресурс] / Режим доступу:

http://ubooks.com.ua/books/000147/inx46.php

3. Технологічні процеси галузей промисловості [Текст]: навч. посіб. / За ред.. Д.М. Колотила, А.Т. Соколовського – К, КНЕУ, 2008 – 372 с.
4. Технологія харчових продуктів [Текст] / Домарецький В.А., Остапчук М.В., Українець А.І. – К.: НУХТ, 2003. – 569 с.
5. ТСН [Електронний ресурс] / Режим доступу: