|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
|
|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
Восточная медицина гласит: «Сладкий вкус заведует в организме чувством блаженства, комфорта, обеспечивает гармонизацию органов и систем, приводит его в состояние умиротворения и комфорта.Стр 1 из 7Следующая ⇒
САХАРНОГО ПРОИЗВОДСТВА
Почему мы любим сладкое?
Восточная медицина гласит: «Сладкий вкус заведует в организме чувством блаженства, комфорта, обеспечивает гармонизацию органов и систем, приводит его в состояние умиротворения и комфорта. В традиционной медицине известно, что сладкий вкус стимулирует выработку гормонов счастья - эндоморфинов, которые вызывают у человека чувство удовлетворенности, счастья, хорошего настроения, доброго отношения к людям. И наоборот – отсутствие сладкого в питании влечет за собой подавленное настроение, депрессию, агрессивность. Кроме того сахар стимулирует работу головного мозга, дает чувство сытости, энергию человеку.
Введение Сырьем для производства сахара является сахарная свекла тростниковый сахар-сырец. Мировое производства сахара составляет около 125 – 130 млн.т. в год, в том числе около 70 % производится из сахарного тростника и примерно 30 % из свекловичного сырья Сахароза впервые была получена из сахарного тростника в 3 столетии до нашей эры, А упоминание о сахарном тростнике относится к 377 году до н.э. и связаны с походами Александра Великого в Индию. Его военачальники докладывали, что в Индии произрастает растение, из которого получают мед без пчел и сладкий напиток. Но в промышленных масштабах производство сахара началось в XVI веке в Индии. В России сахарная промышленность начала развиваться с начала XVIII века. Первый сахаро-рафинадный завод, использовавший привозной тростниковый сахар-сырец, был пущен в Петербурге в 1719 году. Сахар был дорогим удовольствием, могли его себе позволить лишь очень богатые люди. В основном он продавался в аптеках как лекарство. Эквивалент обмена сахара в России составлял 1 кг сахара на 1 кг серебра. В 1747 г. немецкий химик Маркграф выступил в прусской Академии наук с сообщением об обнаружении в белой свёкле сахара, аналогично имевшемуся в сахарном тростнике. Но из-за недостаточной сахаристости свёклы, которая не превышала 1, 5%, и низкого уровня развития производительных сил того времени это открытие практического применения не нашло. После смерти Маркграфа его ученик химик Ахард в 1784 г. начал культивировать кормовую белую свёклу, а к 1799 г. получил из неё первый сахар. В марте 1802 г. он приступил к производству сахара. Производство сахара из сахарной свёклы началось в России и Германии в начале XIX века. Первый сахарный завод, производивший продукцию в промышленных масштабах был создан в 1802 г. в селе Алябьеве Чернского уезда Тульской губернии (Е. И. Бланкеннагелем и Я. С. Есиповым). Важную роль в создании технологии свекловичного сахара и организации его промышленного производства в России сыграл Яков Степанович Есипов. 24 января 1803 г., в приложении к газете «Московские ведомости» Есипов Я.С. напечатал объявление, в котором приглашал всех желающих в своё подмосковное село и обещал раскрыть «Секрет как из свекловицы делать сахарный песок, а из песка варить сахар» и при этом «дешёвым и легчайшим способом». Это было время, когда был известен только один, очень дорогой способ получения сахара из тростника. Современное состояние отрасли
Доля Кубани в российском сахаре: Количество заводов – 18 % Мощность – 24 % Выработка сахара 25 %.
На Кубани работает 16 сахарных заводов: Павловский Курганинский Ленинградский Гулькевичский Каневский Тихорецкий Тимашевский Новокубанский Кореновский Успенский Выселковский Лабинский Новопокровский Тбилисский Усть-Лабинский Динской Из них 12 заводов построены по типовому проекту и похожи, как братья близнецы. 4 завода по разным проектам. Гулькевичский – первыц завод на Кубани (1913 г.), затем Кореновский (1930 г.). Тимашевский построен по проекту ВМА, Новопокровский – по чешскому проекту Термины и понятия Сахар-песок - пищевой продукт, представляющий собой сахарозу в виде отдельных кристаллов размером от 0, 2 до 2, 5 мм с содержанием примесей до 0, 45%. Сахаристость (Сх)- содержание сахарозы в свекле и свекловичной стружке, выраженное в процентах к их массе. Содержание сахарозы (Сх) –содержание сахарозы в продукте, в % к его м ассе. Сухие вещества (СВ)- твердые вещества, растворимые и не растворимые в воде, содержащиеся в сырье и продуктах сахарного производства. СВ=100 – W = Сх+ Нсх, где W – влажность продукта, в % к его массе. Чистота (Ч) (продукта сахарного производства) - массовая доля сахарозы в пересчете на сухие вещества продукта сахарного производства, выраженная в процентах.
Редуцирующие вещества (РВ) (продукта сахарного производства) – органические вещества, способные восстанавливать в щелочной среде окись меди в закись в продуктах сахарного производства ( в оcновном это глюкоза и фруктоза) Зола - массовая доля минеральных веществ в сахаре, свекле выраженная в процентах. Цветность сахара - показатель, характеризующий степень окрашен ности раствора сахара, выраженный в условных единицах или единицах оптической плотности. Общие потери сахара в производстве - разность между количеством сахарозы, введенной в производство, и количеством её в готовых продуктах, продуктах незавершенного производства и в мелассе, выраженная в процентах к массе переработанного сырья. Неучтенные потери сахара в производстве - разность между общими и учтенными потерями сахара в производстве, выраженная в процентах к массе переработанного сырья. Учтенные потери сахара в производстве - количество сахарозы, содержащейся в отходах сахарного производства (жоме, фильтрационном осадке, мелассе) Выход сахара - количество сахарозы, выработанной из сырья, выраженное в процентах к его массе. Несахара (Нсх)– все вещества, кроме сахарозы, в процентах к массе продукта (Нсх = СВ – Сх) Эффект очистки Эо – количество удаленных несахаров, в процентах к исходному их содержанию в диффузионном соке или клеровке сахара-сырца..
Т/га. Сахаристость свеклы – от 12 до 20 %. Поперечный разрез свеклы Эпидермис Сосудистые Пучки Паренхимная Ткань эпидермис – опробковевшие клетки (защитный слой корнеплода) сосудистые пучки – клетки проводящей ткани (по ним вода и питательные вещества поступают из почвы в листья, а сахар и другие вещества из листьев поступают в корнеплод. паренхимная ткань – в этих клетках сосредоточена основная часть клеточного сока, содержащего сахарозу и другие растворимые вещества.
Вода Сахароза Связанная 74 % 16, 2 % вода 2, 5 %
Растворимые несахара 2, 8 %
Свет Н СО2 + Н2О С = О + О2 Н И выделяется кислород. Эквимолекулярная смесь глюкозы и фруктозы называется инвертным сахаром. Так как фруктоза менее устойчивое соединение, то в реальных условиях ее всегда меньше, чем глюкозы, а их смесь называется редуцирующими веществами. Приемка сахарной свеклы
Сахарная свекла принимается и оценивается в соответствии с ГОСТ 17421-82: «Сахарная свекла для промышленной пере-работки. Требования при заготовках. Технические условия». Корнеплоды сахарной свеклы по качеству должны соответствовать требованиям, указанным в таблице.
Приемка сахарной свеклы Хранение сахарной свеклы Подача свеклы в завод Для подачи свеклы в завод используют гидравлический способ, т.е. с помощью воды. Поскольку плотность свеклы меньше плотности воды, то она не тонет и сплавляется водой. Осуществляется с помощью гидро-транспортеров. При этом решается две задачи: - непрерывная подача сырья в производство, - очистка свеклы от примесей. Прямоугольные. Эстакадный гидротранспортер
Ротационные Треугольные Прямоугольные
Солома, ботва Камни, песок
Подземный гидротранспортер
Соломоловушки снабжены граблями движущимися на встречу поток свеклы с водой. Для повышения эффективности отделения плаваю щих примесей перед соломоловушками устанавливают подачу воздуха, который способствует лучшему всплытию соломы и ботвы. СМК -3М с двумя уровнями воды (низким и высоким). В отделении с низким уровнем воды за счет трения свеклы друг об друга оттирается прилипшая грязь. В отделении с высоким уровнем свекла окончательно отмывается и дополнительно удаляются легкие примеси.
Отмытая свекла через водоотделитель после свекломойки подается на ковшовый элеватор свеклы, из которого она поступает на контрольный транспортер с электромагнитами для отделения ферропримесей. Затем в бункер перед весами. После чего взвешивается на весах, накапливается в бункере над свеклорезками, после чего на свеклорезках изрезывается в стружку и подается на диффузионные аппараты. Электромагнит
Бункер на весами
Весы
Бункер над свеклорезками
Свеклорезки Стружка
СВЕКЛОРЕЗКИ
ДИФФУЗИОННЫЙ АППАРАТ
ДИФФУЗИЯ
Вода Стружка
Пар
Жом Конденсат Диффузионный сок
Режимы проведения диффузии: Качество стружки - длина 100 г стружки в зависимости от типа аппарата от 9 до 14 м, процент брака (стружка короче 5 мм, тоньше 0, 5 мм и гребешки) не более 3 %. 2) Температурный режим: по зонам 1 – 60 – 65 оС 2 – 72 – 74 оС 3 - 72 – 74 оС 4 - 70 – 72 оС Питающая вода для диффузии В качестве питающей воды используют ( аммиачные конденсаты, барометрическую воду, жомопрессовую воду). Так как аммиачные конденсаты, и барометрическая вода имеют щелочную реакцию (рН =9, 0 – 9, 5), то ее сульфитируют до рН = 5, 5 - 6, 0, Температура питающей воды 68- 70 оС. На диффузии создается благоприятная среда для развития микроорганизмов, которые разлагаю сахарозы до органических кислот. При этом рН диффузионного сока снижается. Для предотвращения деятельности микроорганизмов используют антисептики (формалин и другие). Эффект очистки на диффузии
где Ч1 – чистота клеточного сока, % Ч2 - чистота диффузионного сока, %. Эффект очистки на диффузии в зависимости от эффективности проведения процесса достигает 10 – 14 %.
Жомопрессовое отделение
Жомосушильное отделение
Прессованный жом
Воздух
В 1 литре диффузионного сока после диффузии содержится 10-15 г мезги, а при переработке свеклы пониженного качества – до 25 г. Половину сухих веществ мезги составляет протопектин, который при очистке известью гидролизуется, при этом повышается вязкость соков, а соли – пектаты кальция – образуют желатинозные осадки, ухудшая фильтрацию соков. Поэтому мезгу необходимо отделить Для этого используют мезголовушки (пульполовушки) ротационного действия, оснащенных латунными ситами, с отверстиями 0, 5 х 0, 5 мм. Содержание мезги в соке после мезголовушек не должно превышать 1 г/л. Очистка диффузионного сока Диффузионный сок - поликомпонентная система, он содержит сахарозу и несахара: растворимые белки, пектиновые вещества, редуцирующие вещества, аминокислоты, амиды кислот, соли органических и неорганических веществ, органические кислоты. Из свеклы в диффузионный сок переходит до 98 % сахарозы и 70-80 % растворимых несахаров. Таблица – Качество диффузионных соков
Все несахара замедляют процессы кристаллизации сахарозы, увеличивают выход мелассы и содержание сахара в ней. Диффузионных соков Диффузионный сок
Молоко Известковое
Газ
Сок Промои на гашение извести
Молоко
Сатурационный Газ
Суспензия осадка
Сульфитационный
Суспензия осадка
Сироп Сатурационного газа Сырьем для производства известкового молока и сатурационного газа является известняковый камень (известняк), который должен содержать не менее 93 % карбоната кальция СаСО3. Для обжига известняка используют уголь (кокс или антрацит), состоящий в основном и углерода С. Известняковый камень и уголь загружают в ковш скипового подъемника в соотношении (на 100 кг известняка – 6-8 кг угля). Эта смесь называется шихтой. Ковш скипового подъемника высыпает шихту в известково-обжигательную печь. При горении угля выделяется тепло, С + О2 = СО2 + тепло В растворе Са(ОН)2 в осадке В сильно щелочной среде диссоциация идет только по первой ступени, при этом ионы Са2+ в растворе отсутствуют. Ионы Са2+ дают со многими кислотами нерастворимые осадки, а ионы СаОН+ - только растворимые. Са(ОН)2 – малорастворимое вещество, при чем растворимость его с повышением температуры снижается. Растворимость Са(ОН)2 в присутствии сахарозы возрастает за счет образования сахаратов кальция ( сахароза является слабой кислотой), но с повышением температуры снижается. Преддефекация. Цель: Осаждение ВМС и ВКД. Режимы преддефекации По температурному режиму - Холодная Т= 40 – 500С, длительность 20-30 минут. - Теплая Т= 50 – 650С длительность до 20 минут - Горячая Т= 85 – 880С. Длительность до 15 минут По способу проведения - Оптимальная преддефекация. Когда сразу вводят всю известь на преддефекацию и сок достигает оптимальной щелочности. Проводят в вертикальных преддефекаторах.
Преддефекованный сок Диффуз. Известковое молоко сок - Прогрессивная преддефекация. РН по секция преддефекатора
Для улучшения фильтрационно-седиментационных свойств осадка на преддефекацию возвращают суспензии соков I и II сатурации, частички которых служат центрами осаждения и коагуляции несахаров, при этом их размер и скорость осаждения увеличиваются. Эффект очистки на преддефекации составляет 60 % от общего эффекта очистки. Основная дефекация Цель: 1.Получение термоустойчивого сока за счет: - разложения редуцирующих веществ, - разложения амидов кислот и солей аммония. По температурному режиму - Холодная Т= 40 – 500С, длительность 20-30 минут. - Теплая Т= 50 – 650С длительность до 20 минут - Горячая Т= 85 – 880С. Длительность до 10 минут 2.Типовой технологической схемой предусмотрено проведение основной дефекации в 2 ступени: Ступень – горячая дефекация 3.Параметры основной дефекации: рН=12, 3 -12, 4, щелочность от 1, 0 до 1, 5 % СаО.
Дефекованный сок Преддеф. сок
I сатурация Цель: Деф.сок
Сат.газ
Сок на фильтрацию
Деф.сок
Сат.газ
Фильтрация сока I сатурации Марки фильтров TF -70, TF -150 Дисковые фильтры
Нефильтрованный Сок Суспензия Фильтрованный сок Осадка
МВЖ и ФИЛС
Нефильтрованный сок
Фильтр.сок Фильтр. сок
Суспензия осадка
TF
Дополнительная дефекация (Дефекация перед II сатурацией) Цель: -дополнительное разложение редуцирующих веществ и амидов кислот Длительность 5 минут. II сатурация Цель: - получение соков с минимальным содержанием солей кальция. На II сатурацию поступает фильтрованный сок I сатурация с рН=10, 8- 11, 2 и щелочностью 0.08-0.12 % СаО. В нем содержатся еще Са(ОН)2, КОН, NаОН, растворимые соли кальция и другие несахара. Режимы проведения II сатурации: рН = 9, 0 -9, 5, щелочность 0, 025 % СаО, температура 95 0С. РН 11 При недосатурировании на II сатурации в соке остается Са(ОН)2. При пересатурировании сока образуется более растворимый бикарбонат кальция Са(НСО3)2 и содержание солей кальция повышается СаСО3 + Н2О + СО2 = Са(НСО3)2 . Деф.сок
Сат.газ Сок на фильтрацию
Деф.сок
Сат.газ
Сок на фильтрацию
Сульфитация Для снижения цветности очищенного сока и понижения вязкости его используют сульфитацию – обработка сока сернистым газом SO2. Кроме того SO2 является хорошим антисептиком. Сера Подогреватели продуктов Сахарного производства Эффективное проведение очистки диффузионных соков невозможно без тепловых процессов. Поэтому соки подвергают подогреву в подогревателях различного типа. В качестве теплоносителя используются вторичные пары (экстрапары) и конденсаты выпарной установки. По устройству подогреватели делятся на: - кожухотрубные, - многоходовые трубчатые (для диффузионных соков и жомопрессовой воды – типа ПДС, для щелочных соков – типа ПСС. Типоразмеры подогревателей ПДС и ПСС ПДС - 60, 80, 100, 120, 160, 200, 300 ПСС - 60, 80, 100, 120, 160, 200, 300, где цифры – это площадь поверхности нагрева м2. - змеевиковые (для подогрева оттеков утфелей и сиропа в сборниках перед вакуум-аппаратами - пластинчатые. Неконденсирующиеся газы (аммиачная оттяжка)
Пар Пар
Конденсат
Конденсат
Пар
Конденсат
Сгущение сока выпариванием ВАГ -3000. Схема многокорпусной выпарной установки
Сок перед выпарной установкой нагревается в подогревателях до температуры кипения в 1 корпусе. Первый корпус выпарной станции обогревается ретурным паром (паром с ТЭЦ). Все последующие корпуса обогреваются вторичными парами предыдущих корпусов. Химические изменения, Снижение рН сиропа. а)При сгущении на выпарной установке разлагается до 0, 1 % сахарозы к массе свеклы, при этом образуются редуцирующие вещества, которые разлагаются до органических кислот. Кроме того, если в ходе известково-углекислотной очистки не были максимально разложены РВ, то падение рН на выпарке будет еще больше. рН сиропа может быть ниже рН сока на 1. б)Продолжаются реакции разложения амидов кислот и солей аммония, проходящие с выделением аммиака и образования кислот. 2.Повышение цветности сиропа. Повышение цветности сиропа обусловлено взаимодействием РВ с аминокислотами (образование меланоидинов), продуктами разложения РВ и сахарозы, карамелизацией сахарозы (карамели). Цветность сиропа в ≈ 2 раза выше цветности сока. Накипеобразование. - растворимость некоторых солей кальция снижается с повышением СВ раствора, в результате чего они выпадают в осадок, - растворимость некоторых солей кальция снижается с повышением температуры, в результате чего они выпадают в осадок. САХАРНОГО ПРОИЗВОДСТВА
Почему мы любим сладкое?
Восточная медицина гласит: «Сладкий вкус заведует в организме чувством блаженства, комфорта, обеспечивает гармонизацию органов и систем, приводит его в состояние умиротворения и комфорта. В традиционной медицине известно, что сладкий вкус стимулирует выработку гормонов счастья - эндоморфинов, которые вызывают у человека чувство удовлетворенности, счастья, хорошего настроения, доброго отношения к людям. И наоборот – отсутствие сладкого в питании влечет за собой подавленное настроение, депрессию, агрессивность. Кроме того сахар стимулирует работу головного мозга, дает чувство сытости, энергию человеку.
Введение Сырьем для производства сахара является сахарная свекла тростниковый сахар-сырец. Мировое производства сахара составляет около 125 – 130 млн.т. в год, в том числе около 70 % производится из сахарного тростника и примерно 30 % из свекловичного сырья Сахароза впервые была получена из сахарного тростника в 3 столетии до нашей эры, А упоминание о сахарном тростнике относится к 377 году до н.э. и связаны с походами Александра Великого в Индию. Его военачальники докладывали, что в Индии произрастает растение, из которого получают мед без пчел и сладкий напиток. Но в промышленных масштабах производство сахара началось в XVI веке в Индии. В России сахарная промышленность начала развиваться с начала XVIII века. Первый сахаро-рафинадный завод, использовавший привозной тростниковый сахар-сырец, был пущен в Петербурге в 1719 году. Сахар был дорогим удовольствием, могли его себе позволить лишь очень богатые люди. В основном он продавался в аптеках как лекарство. Эквивалент обмена сахара в России составлял 1 кг сахара на 1 кг серебра. В 1747 г. немецкий химик Маркграф выступил в прусской Академии наук с сообщением об обнаружении в белой свёкле сахара, аналогично имевшемуся в сахарном тростнике. Но из-за недостаточной сахаристости свёклы, которая не превышала 1, 5%, и низкого уровня развития производительных сил того времени это открытие практического применения не нашло. После смерти Маркграфа его ученик химик Ахард в 1784 г. начал культивировать кормовую белую свёклу, а к 1799 г. получил из неё первый сахар. В марте 1802 г. он приступил к производству сахара. Производство сахара из сахарной свёклы началось в России и Германии в начале XIX века. Первый сахарный завод, производивший продукцию в промышленных масштабах был создан в 1802 г. в селе Алябьеве Чернского уезда Тульской губернии (Е. И. Бланкеннагелем и Я. С. Есиповым). Важную роль в создании технологии свекловичного сахара и организации его промышленного производства в России сыграл Яков Степанович Есипов. 24 января 1803 г., в приложении к газете «Московские ведомости» Есипов Я.С. напечатал объявление, в котором приглашал всех желающих в своё подмосковное село и обещал раскрыть «Секрет как из свекловицы делать сахарный песок, а из песка варить сахар» и при этом «дешёвым и легчайшим способом». Это было время, когда был известен только один, очень дорогой способ получения сахара из тростника. Популярное:
|
Последнее изменение этой страницы: 2016-03-15; Просмотров: 1924; Нарушение авторского права страницы
