Технологія виробництва цукру

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Аналіз технологічного процесу виробництва цукру-рафінаду.

У бурячному цукрі-піску  та тростинному цукрі-сирці міститься  певна кількість нецукрів (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. 4) - 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.

 

Рис. 4 Технологічна схема  виробництва цукру-рафінаду.

3.1 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.

 

 

3.2 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.

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.

3.3 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 %.

3.4 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. Організація забезпечення та контролю якості продукту.

В будь-якому виробництві  на кожному етапі (особливо на кінцевому  етапі) має відбуватися контроль якості продукції з метою виявлення  невідповідної продукції і вилучення  ще до її реалізації на ринок. Саме з цією метою проводять ряд складних досліджень за органолептичними, фізико-хімічними, мікробіологічними та іншими показниками.

Так, цукор-пісок повинен  вироблятися у відповідності  із вимогами справжнього стандарту (ГОСТ 21-94. Цукор-пісок) по технологічній інструкції, з дотриманням санітарних норм і правил затверджених в установленому порядку.

Весь процес контролю якості представлено у таблиці 3. Схема контролю технологічного процесу виробництва цукру-піску.

Таблиця 3. Схема контролю технологічного процесу виробництва цукру-піску.

Об’єкт контролю	Параметр, що контролюється	Нормативний показник	Метод контролю (НД)
1. Контроль сировини
Цукровий буряк	вмісту цукру	+ 0,7 0Z	ДСТУ 4327:2004
2. Контроль виробництва  ( технологічного процесу)
Дифузійний сік	Температура, кислотно-лужне середов. (рН)	75-75 0С, рН = 6,0-6,5	ТУ
Сироп	Вміст сухих реч. температура	92,5 - 93,5 % 73-75 0С	ТУ
Утфель (центрифугування)	вологість	0,8-1,2 %	ТУ
3. Контроль готової  продукції (цукру-піску)
Цукор-пісок	Смак та запах	Солодкий, без сторонніх  присмаку і запаху, як в сухому цукрі, так і в його водному розчині	ГОСТ 12576
Цукор-пісок	Сипучість	Сипкий, допускаються грудки, що розвалюються при легкому натисненні	ГОСТ 12576
	Колір	Білий з жовтуватим відтінком	ГОСТ 12576
	Чистота розчину	Розчин цукру має бути прозорим, без не розчинного осаду або інших сторонніх домішок	ГОСТ 12576
	Масова частка сахарози (у перерахунку на суху речовину) %, не менше	99,75	ГОСТ 12571
	Масова частка золи (у  перерахунку на суху речовину) %, не більше	0,04	ГОСТ 12574
	Масова частка вологи %, не більше	0,14	ГОСТ 12570
	Цвілеві гриби, КОЕ в 1 грамі, не більше	1,0 х 10	ГОСТ 26968
	Дріжджі, КОЕ в 1 грамі, не більше	1,0 х 10	ГОСТ 26968
	Бактерії групи кишкових паличок (коліформи), в 1 грамі	Не допускаються	СанПін 42-123-4940
	Патогенні мікроорганізми, зокрема бактерії роду Сальмонела, в 25 грамів	Не допускаються	СанПін 42-123-4940
	Миш'як	0,5 мг/кг	ГОСТ 26930
	Мідь	1,0 мг/кг	ГОСТ 26931
	Свинець	1,0 мг/кг	ГОСТ 26932
	Кадмій	0,05 мг/кг	ГОСТ 26933
	Цинк	3,0 мг/кг	ГОСТ 26934
	Вміст пестицидів, міліграм/кг, не більш: Гексахлоран..ГХЦГ гамма-ізомер	0,005 мг/кг	СанПін 42-123-4540
	Фостоксин	0,01 мг/кг	СанПін 42-123-4540

Контроль якості продукції  на всіх етапах її життєвого циклу проводять у відповідності до міжнародних систем якості НАССР та ISO, а також до національних стандартів України - ДСТУ. Саме комплексний контроль якості може давати високоякісний, по можливості екологічно чистий продукт для споживання, особливо коли цей продукт є загальновживаним та має високий попит не лише в Україні, але й за кордоном.

 

 

Висновок

Як випливає з усього викладеного вище - цукор як продукт  харчування ми отримуємо з двох джерел - у вигляді очищеного продукту після відповідної переробки з коренів цукрових буряків і при безпосередньому вживані  в їжу плодів, ягід і овочів. 

Сьогодні для розвитку цукробурякового комплексу України  – крім необхідності впровадження сучасних технологій вирощування цукрових буряків, достатнього забезпечення бурякосіючих господарств високоякісним насінням, мінеральними добривами і засобами хімічного захисту рослин, підвищення якості машинного парку – дедалі актуальнішого значення набуває якнайшвидша реконструкція та модернізація цукрових заводів, розширення їхніх виробничих потужностей до економічно оптимальних меж.

Виробництво цукру є  складним фізико-хімічним перетворенням  цукрового буряка під дією різноманітних чинників ( температури, тиску, кислотно-лужного середовища, вологості та ін.) технологічного процесу.

На сьогоднішній день цукрова промисловість України  знаходиться в дуже скрутному  становищі. І саме зараз необхідно  це становище виправляти.

Основним шляхом розвитку технологічної системи є :

• Зміна застарілого обладнання (що є неефективним, в результаті науково-технічного процесу) на нове енергозберігаюче та водозберігаюче.
• Заміна застарілого обладнання на сучасне та комп’ютерізоване.
• Перехід на безвідходне виробництво (виробництво цукру, кормів, біопалива та інше).
• Створення конкурентноспроможного продукту.
• Здешевлення вартості продукту.
• Підвищення якості продукції.
• Пошуки нових ринків збуту.

 

 

 

Список використаної літератури:

1. Белік В. Стан та проблеми цукрової промисловості // №9-10. Техніка АПК.-2003, с. 34-36.
2. Домарецький В.А., Остапчук М.В., Українець А.І. Технологія харчових продуктів. - К.: НУХТ, 2003.- 569 с.
3. Павлова В.А., Титаренко Л.Д., Залигіна В.Д. Ідентифікація та фальсифікація продовольчих товарів. - К.: 2006, 189 с.
4. Сапронов А.Р. Технология сахарного производства. - М.: Колос, 1998. - 495 с.
5. Технология пищевых производств / Л.П. Ковальская, Г.М. Мелькина, Н.Н. Шебершнева и др..: Под ред.. Л.П. Коваль ской. - М.: Агропромиздат, 1988. - 286 с. - (Ученики и учеб. Пособие для учащихся техникумов).
6. Хомічак Л. Передові технології виробництва цукру // Харчова і переробна промисловість: Щомісячний науково-виробничий журнал Держпрому, Нац. Університету харчових технологій та ТОВ "Украгропак". - К., 2007. - №4. - с. 20-23.
7. ГОСТ 12571-86 "Сахар. Метод определения сахарозы".
8. ДСТУ 2075–92 (ГОСТ 12572–93) Цукор-пісок і цукор-рафінад. Метод визначення кольоровості.
9. ДСТУ 2317-93 (ГОСТ 12574-93) "Цукор-пісок та цукор-рафінад. Методи визначення золи".
10. ГОСТ 21-94 "Сахар-песок".
11. ДСТУ 3659–97 (ГОСТ 12570–98) Цукор. Метод визначення вологи та сухих речовин.
12. ДСТУ 4245:2003 Цукор. Умови тривалого зберігання.
13. ДСТУ 4245:2003 Цукор. Умови тривалого зберігання.
14. ДСТУ 4323:2004 Цукор. Методи визначення мікробіологічних показників.