О стали

Простым языком о технологии производства сахара из сахарной свеклы, в том числе в домашних условиях. Бизнес-идея: производство сахара из сахарной свеклы

Из каких сортов корнеплода делают сладкий продукт?

Свекла известна людям давно – первые упоминания об этой овощной культуре восходят ко второму тысячелетию до нашей эры. С тех пор селекционерами выведено множество ее сортов. Есть среди них листовые формы, например – мангольд, большинство же корнеплодные.

Корнеплодные формы свеклы делятся на пищевые и кормовые. Нынешняя сахарная свекла появилась именно из кормовых сортов. Произошло это довольно поздно – в XVIII веке.

Современные сорта и гибриды сахарной свеклы содержат до 18% сахара. Лучшие из них – Кристалл, Манеж, Несвижский и др. Как именно добывают из них сахар — расскажем дальше.

Как производится сахар?

Сахар, как можно понять, производится в сахарных заводах. В настоящее время в России имеется около 70 предприятий, которые занимаются переработкой сахарной свеклы.

Производство сахара из свеклы

Чтобы получить качественный продукт, заводы тщательно отбирают свекла. После отбора, сырье проходит через предварительную очистку и фильтрацию. Процесс выделения сахара из свеклы можно разделить на следующие этапы:

• обязательная очистка сырья, при котором с плодов смывают тяжелые и легкие примеси;
• нарезка в стружку, после которого плоды легче всего поддаются переработке;
• отжим, при котором специальный аппарат отжимает из стружки свекловичный сок с 13% содержанием сахара;
• очистка сока при помощи углекислого газа и извести, в результате чего получается жидкость светло-желтого цвета;
• сгущение, в ходе которого выпаривается лишняя жидкость и получается сироп с 60–75% содержанием сахара;
• кристаллизация сахара в вакуум-установках, конечным продуктом чего является утфель – масса, состоящая из кристаллов сахарозы;
• последующая обработка, в ходе которого утфель помещается в центрифугу для производства сахара более высокого качества.

При производстве сахара, помимо кристаллизованного продукта, остаются побочные вещества: меласса, жом и фильтрационный осадок. Меласса с 50% содержанием сахара используется для производства спирта, лимонной кислоты и корма для животных. Из фильтрационного сока производятся удобрения, а жом уходит на изготовление кормов.

Чаще всего сахар в России производится из свеклы

Производство сахара из тростника

Технология производства сахара из тростника такая же, как и в примере со свеклой. Разница заключается лишь в том, что процесс очистки и измельчения происходит гораздо легче. Одним из побочных продуктов, помимо мелассы и фильтрационного сока, является багасса. Это клетчатка с 0,7-0,8% содержанием сахара, которую можно использовать в производстве бумаги и строительным материалов, а также в качестве топлива для тепловых электростанций.

Также в России распространен тростниковый сахар

Что потребуется для реализации

Будущий цех обязан соответствовать нормативам выпуска пищевой продукции. Его площадь подбирается исходя из будущих производственных объемов. В среднем она составляет 80-100 квадратных метров. Помещение подразделяется на собственно цех, складские отсеки для сырья и готовой продукции, зоны отдыха и гигиены работников.

Для данного производства необходимо следующее оборудование:

• мойка;
• гидротранспортер;
• агрегат для поднимания сырьевого материала;
• сушильный аппарат для жмыха;
• шнековой пресс;
• диффузионные агрегаты;
• аппараты для нарезки;
• конвейеры-сепараторы;
• отстойники;
• фильтрационные устройства;
• выпаривающая конструкция;
• центрифуги;
• сушильные и охлаждающие аппараты;
• вибросито и виброконвейер.

Обслуживают линию 8 рабочих. Помимо них нужны специалист по закупке сырья и реализации товара, кладовщик, уборщик.

Урожайность свеклы

Одной из важнейших задач является повышение урожайности сахарной свеклы. Она зависит от множества факторов. Производство сахара напрямую зависит от объемов сбора, а также от технологического качества сырья.

В первую очередь технологические качества возделываемой свеклы зависят от используемых семян. Современные технологии позволяют контролировать биологические и другие характеристики. Контроль качества семян позволяет значительно увеличить урожайность с гектара посевных площадей.

Также немаловажен способ возделывания свеклы. Существенное повышение урожайности наблюдается при так называемом гребневом способе возделывания (рост урожайности составляет от 15 до 45 % в зависимости от климатических особенностей региона). Суть метода состоит в следующем. Осенью специальные машины насыпают гребни, благодаря чему земля активно впитывает и накапливает влагу. Поэтому весной земля достаточно быстро созревает, создавая благоприятные условия для посева, роста и развития плодов. Кроме того, свеклу гораздо легче собирать: плотность почвы гребней сравнительно невелика.

Любопытно, что данная технология была предложена советским ученым Глуховским в далекие 20-е годы прошлого столетия. И сравнительно недавно метод был внедрен в передовых странах.

Несмотря на большую результативность, данная технология не нашла широкого применения. Причиной тому отсутствие и дороговизна специального оборудования. Производство сахара из свеклы поэтому имеет перспективы развития и выхода на новый технологический уровень.

Уборка свеклы должна быть проведена до наступления заморозков. Поставки на предприятия выкапываемой свеклы могут осуществляться по поточному принципу либо поточно-перевалочным способом. Для того чтобы снизить потери сахарозы при длительном хранении на перевалочных базах, плоды накрываются соломой.

Пошаговая инструкция запуска

Сначала предпринимателю необходимо официально оформить производство. Лучший выбор — ООО, позволяющее сотрудничать с крупными клиентами, что повлияет на увеличение финансовой выгоды. Но на первых порах можно оформить индивидуальное предпринимательство. Система налогообложения УСН (доходы минус расходы), ОКВЭД 10.81.11.

Также нужно получить разрешения пожарной и санитарной служб, сертификаты качества продукции и уровня производства.

Переработка свеклы в сахар – процесс, проходящий в несколько фаз:

1. Очищение сырьевого материала.
2. Измельчение. Применяется особый агрегат с остро заточенными ножами. Измельченную свеклу в дальнейшем проще обрабатывать.
3. Отжим сока с помощью диффузионной установки.
4. Очистка и осветление сока. В особых аппаратах сок проходит фильтрацию от осадка.
5. Сгущение сока. На выпаривающем агрегате концентрация сахара в сырье повышается до 60-75%.
6. Получение кристаллов сахара. В вакуумных устройствах сироп обрабатывают и получают утфель – кристаллизованный сахар.
7. Последующее обрабатывание утфеля и выделение белого сахара на центрифуге.

В процессе производства помимо сахара образуются меласса, жмых и отфильтрованный осадок. Первый продукт могут применять при изготовлении спирта, лимонной кислоты, кормов для животных. Из отфильтрованного осадка делают удобрения. Жмых применяется как основа для изготовления комбикорма. Все это может служить дополнительным источником прибыли.

Обработка свекольного сока

Центрифуги сахарного завода

Сок же накапливается в нижней части колонны, он имеет в составе сахар и смесь других веществ, которую именуют несахарами. Их наличие портит качество продукции, потому их удаляют в ходе физико-химических процессов обработки. Для этого осуществляется смешивание сока с известковым молоком, осадок удаляется. На разных этапах обработки сок фильтруют, выполняют другие манипуляции. Результат после всех стадий очистки выпаривают – необходимо удалить лишнюю влагу из сиропа. Данная операция – одна из наиболее важных, при “варке” сиропа кристаллизуется белый порошок, который и является сахаром.

Влажный сахар

Для уваривания применяют специализированные вакуумные агрегаты, которые позволяют добиться кипения уже при 70 градусах Цельсия. Ведь превышать данный температурный показатель не следует, сахар может просто сгореть. Все системы автоматизированы, выварка также происходит в закрытых системах и емкостях под контролем аппаратуры, за показаниями которой следит персонал. Вмешательство в процесс осуществляется при подаче сигналов неблагополучия. Также на всех этапах смеси периодически проверяют, на сахарных заводах имеются собственные лаборатории, позволяющие провести экспресс-анализы.

Центрифугирование сахара

На финальных этапах выварки порошок кристаллизуется, сахар уже почти готов. Он называется утфелем, его отправляют на центрифугирование для просушивания и сборки в емкости. Кристаллы собираются на стенках барабана, излишние элементы перемещаются в сборники отходов. Остается только еще раз просушить кристаллы, которые остаются после центрифугирования несколько влажными, процесс осуществим при использовании установок, которые подают горячий воздух. После просушивания результат остужается до комнатной температуры. Как только сахар остынет, его можно расфасовывать в мешки или другие емкости. Сладкие кристаллы белого цвета полностью готовы к употреблению.

Интересно:  Как делают кукурузные палочки? Описание, фото и видео

Таков процесс изготовления сахара – заводы работают круглогодично, перерабатывая тонны буряка, чтобы сладкий порошок постоянно был на столе в каждом доме.

Производство того же продукта из сахарного тростника происходит примерно таким же образом, сырье тоже измельчают для забора сока и сахара, сироп просушивают, а результат подают на стол. Но в любом случае, эксперты указывают, что свекольный вариант вкуснее. Хотя выбор подобных вещей все равно остается делом вкуса каждого отдельно взятого человека. Свекольный вариант доступен по цене, а о его пользе и вреде можно дискутировать очень долго – мнений на этот счет тоже существует немало.

Какие виды сахара существует?

Кроме свекольного, тростникового и молочного сахара существуют и менее распространенные разновидности. Например, в Канаде производится кленовый сахар, который является главным компонентом кленового сиропа. Пальмовый сахар ягре производится в азиатских странах из кокосовых, финиковых и других видов пальм. Сорговый сахар изготавливается в Китае из растения сорго. Получается, что в мире производится пять видов сахара. Вдобавок, есть молочный сахар — лактоза, которая активно используется в фармацевтике.

Пальмовый сахар ягре

Переработка буряка для получения сахара

Промывка буряка

Выращенный на сельхозугодьях корнеплод грузят в автомобили и привозят на завод. Сырье взвешивают и загружают в бункеры, чтобы провести первичную обработку – отмыть корнеплоды от земли. Автоматизированная система позволяет быстро перемывать тонны овощей, избавляя также от ботвы, камней, соломы – любых примесей, загрязнителей. После тщательной очистки, важной для получения качественного итогового продукта и защиты всей системы завода от засорения, буряк попадает в свеклорезку. Внутри данного агрегата из цельных корнеплодов создают стружку с особыми показателями – гладкую, тонкую. От качества нарезки во многом зависит извлекаемость сахара из сырья, необходимы тонкие, ровные, гладкие ломтики. Готовая стружка направляется в диффузионную колонну, через которую циркулирует вода определенной температуры – доступ воздуха сюда исключается.

Интересно:  Как и из чего делают сметану? Описание, фото и видео
Нарезанный буряк

Вода насыщается свекольным сахаром, отходы же в виде обезсахаренного свекольного жома отправляются в дальнейшем на корм скоту. Предварительно его просушивают под воздушным потоком, делая выгрузку и доставку побочного продукта на фермы наиболее простой, выгодной и целесообразной задачей. В жоме остается немало питательных веществ, делающих его пригодным для кормления крупного, мелкого скота. Это полезная пищевая добавка для сельскохозяйственных животных.

Коричневый… яд

Люди, ведущие здоровый образ жизни, переходят на коричневый нерафинированный сахар. Считается, что в нём меньше калорий (377 ккал – против 387 ккал обычного сахара), а также меньше вероятности, что его «отмывали» с химией. Кроме того, он дольше усваивается организмом. «На самом деле то, что тростниковый неочищенный сахар лучше белого, – миф, придуманный производителями и маркетологами, – уверен Алексей Ковальков, врач-диетолог, специалист по правильному питанию. – Более того, такой сахар может быть опаснее рафинада.

Его везут кораблями из стран Латинской Америки и Азии и, чтобы его не попортили грызуны, между мешками прокладывают яд. Сахар же, обладая отличной способностью впитывать влагу, вместе с влагой из воздуха впитывает часть ядов.»

Часто в нерафинированном тростниковом сахаре зашкаливают опасные микроэлементы!»

По его словам, польза мелассы – тёмно-коричневой патоки, которая является сгущённым соком тростника, – сильно преувеличена. Да, в ней есть фосфор, кальций, железо, провитамины и аминокислоты, но не больше, чем в стакане воды! Чтобы получить дневную норму полезных веществ, надо съесть 1-2 кг сахара.

Вреда при этом будет намного больше, чем пользы. Уж лучше выпить витамины в таблетке.

Технология и оборудование на сахарозаводе

Кратко расскажем, как на основе корнеплода производят сахар на специальных заводах (узнать о том, как применяют сахарную свеклу и что получают в процессе ее переработки, можно здесь). Производство на заводе проходит в несколько технологических этапов.

1. Подготовительный этап (линия очистки и мойки). В свекле, привезенной прямо с поля или из хранилища, могут попасться камни, осколки, кусочки металла. Это опасно для оборудования. Свекла может быть просто грязной.

   
   Для того, чтобы избежать потери сахара при мойке, температура воды контролируется – она не должна быть свыше 18 градусов. После мойки свеклу ополаскивают хлорированной водой – из расчета 10-15 кг хлорной извести на 100 тонн свеклы. Затем свекла подается на транспортер. Там ее обдувают сильной струей воздуха. Так удаляются остатки воды и прилипшие легкие примеси.

   Оборудование:

   • гидротранспортеры (одновременно с подачей свекла отмывается от грязи);
   • песколовушки, камнеловушки, ботволовушки;
   • водоотделители;
   • моечные машины.
2. Измельчение. Как его делают? Подготовленная сахарная свекла взвешивается и поступает в бункер-накопитель. Отсюда она под собственным весом поступает для измельчения на центробежные, барабанные или дисковые свеклорезки. Ширина полученной стружки находится в пределах 4-6, а толщина – 1,2-1,5 миллиметров.

   Оборудование:

   • конвейер с магнитным сепаратором;
   • свеклорезка;
   • весы;
3. Диффузия. На диффузионных установках происходит основной процесс – вымывание сахара из измельченного материала. Стружка обрабатывается горячей водой и отдает в раствор сахар и другие растворимые вещества. Процесс этот происходит при температуре порядка 70-80 градусов в слабокислой среде.Среда, богатая сахарами, является благодатной средой для развития микроорганизмов. Это приводит и к порче продукта, и к более опасным последствиям – например, возможным взрывам. Поэтому в процессе диффузии в аппарат периодически добавляется раствор формалина.

   Конечная концентрация его невелика – 0,02% от общей массы продукта, но достаточна для подавления активной микрофлоры. Продукт, который получается на этой стадии – диффузионный сок. Это мутная жидкость, быстро темнеющая на воздухе. В ней содержится большое количество мезги.

   Мезга отделяется на мезголовушках. Вторым продуктом является свекольный жом. Он прессуется и либо отправляется непосредственно на корм скоту, либо высушивается.

   
   Оборудование:

   • диффузионная установка (шнековая или ротационная);
   • сушилка для жома
4. Очистка диффузионного сока. Сок, который получен после диффузии, представляет собой сложную смесь из множества растворимых органических веществ самой разнообразной природы. Для очистки сока от этих примесей проводится процесс дефекации.

   Процесс с этим неаппетитным названием проводится в два этапа. Он сводится к обработке сока известью (известковым молоком). Реакция раствора при этом достигает значений рН 12,2 – 12,4, то есть раствор становится щелочным.

   При этом нейтрализуются органические кислоты, выпадают в осадок белки. Прочие нежелательные примеси также вступают в реакцию. Продукты реакции либо осаживаются тут же, либо удаляются на следующем этапе – этапе сатурации. Термином «сатурация» обозначается известный всем процесс «газирования», то есть насыщения раствора углекислым газом. При этом образуется мелкодисперсная взвесь карбоната кальция (обычного мела), который поглощает окрашивающие примеси.

   Затем раствор фильтруют и вторично сатурируют. Перед этим, при необходимости, иногда проводится повторная дефекация. Далее получившийся прозрачный, но все еще окрашенный раствор обрабатывают двуокисью серы (сернистым газом). Этот процесс называется сульфитацией. При этом понижается щелочная реакция раствора и происходит его обесцвечивание. Снижается также вязкость сиропа.

   Оборудование:

   • аппарат дефекации;
   • фильтр с подогревательным устройством;
   • сатуратор;
   • сульфитатор;
   • отстойник.
5. Сгущение и кристаллизация. Полученный после сульфитации сок – это обычный ненасыщенный раствор сахарозы. Если сгустить раствор до насыщенного состояния, то в нем, как известно из школьного курса физики, начнется процесс кристаллизации.

   Получившиеся кристаллы станут выпадать в осадок. Это и происходит в вакуум-аппаратах. Там раствор, предварительно выпаренный до состояния, близкого к насыщенному, начинает кипеть при пониженном давлении, и сгущается до пересыщенного состояния. Начинается процесс массовой кристаллизации.

   Выпавшие кристаллы сахара отделяют на центрифугах и проводят еще через несколько этапов окончательной обработки. Там они осветляются и превращаются в знакомый, всем известный, сахарный песок.

   Оборудование:

   • 
     вакуум-аппарат;
   • центрифуга;
   • испарительные установки с концентратором.

Выход сахара из 1 тонны корнеплодов после обработки составляет приблизительно 100-150 кг. Разброс показателей зависит не в последнюю очередь от агротехники выращивания сахарной свеклы и погодных условий в текущем году (больше том, где растет свекла, какой климат и почву «любит», читайте тут).

Заводским показателем эффективности производства служит коэффициент извлечения сахара. Он показывает отношение массы сахарозы в готовом продукте (сахарном песке) к массе сахарозы в исходном сырье. Обычно он составляет приблизительно 80 %.

Отходы

Основные отходы производства сахара из сахарной свеклы — жом (так называется стружка корнеплода), кормовая патока, фильтр-прессная грязь.

Жом составляет до 90 % по массе от необработанного сырья. Служит хорошим кормом для домашнего скота. Перевозить жом на дальние расстояния нерентабельно (из-за повышенной влажности он очень тяжелый). Поэтому закупается и используется фермерскими хозяйствами, расположенными вблизи предприятий по производству сахара. Для предотвращения порчи жома он перерабатывается на силос.

На некоторых производствах сахара из сахарной свеклы стружка прессуется (при этом устраняется до 50 % влаги), а затем сушится в специальных камерах. В результате такой обработки масса жома, готового к употреблению по назначению и транспортировке на дальние расстояния, составляет не более 10 % от его первоначальной массы.

Меласса – кормовая патока — получается после обработки второго утфеля. Ее объем составляет 3-5 % от массы исходного сырья. На 50 % она состоит из сахара. Кормовая патока является важным компонентом в производстве этилового спирта, а также в производстве животных кормов. Кроме того, используется в дрожжевом производстве, при изготовлении лимонной кислоты и даже лекарственных средств.

Объем фильтр-прессной грязи достигает 5-6 % от массы не переработанного сырья. Используется в качестве удобрений для почв сельскохозяйственных угодий.

Финансовые расчеты

В бизнес-план перед открытием производства нужно внести все предварительные расчеты. При правильном планировании вы сможете избежать серьезных ошибок в начале работы.

Стартовый капитал и ежемесячные расходы

Основная часть первоначальных вложений уйдет на приобретение производственной линии и приобретение сырья. Если вы планируете открыть предприятие с суточной производительностью около 100 тонн, в статью расходов на покупку оборудования нужно внести как минимум 10 000 000 рублей. Мини-заводик в базовой комплектации стоит около 1 200 000. Но более 10 тонн в сутки он не «поднимет».

Кроме того, необходимо учесть следующие расходы (в рублях):

• оформление документов – 50 000;
• аренда помещения за первый месяц – 10 000;
• зарплата рабочим за аналогичный период – 150 000;
• закупка сырья (при средней цене от 5 000 рублей за тонну) – 2 000 000;
• расходы на покупку кассы и онлайн-бухгалтерию – 30 000;
• транспортные и непредвиденные расходы – 40 000;
• создание сайта и рекламные акции – 20 000.

Итого на старте предпринимателю нужно иметь 3 500 000 рублей. В ежемесячные расходы войдут докупка сырья, аренда, зарплата, транспортные и непредвиденные расходы. Они составят не меньше 1 000 000 рублей.

Сколько можно заработать и сроки окупаемости

Свекольный сахарный песок при оптовой продаже стоит в среднем 35 рублей за кило. Если производится ежесуточно 10 тонн продукции, то за 22 смены в месяц выходит 220 тонн сахара. Если удастся продать весь и обойтись без убытков, то вы выручите 7700 000 рублей. При грамотном подходе к поставкам сырья и сбыту, предприятие способно окупиться за один месяц.

Отделение сахара от патоки

Сахарная масса поступает на центрифуги. Там кристаллы отделяются от патоки. Жидкость, которая получается после отделения кристаллов сахара, – зеленая патока.

На сетке барабана центрифуги задерживаются кристаллы сахара, которые подвергаются обработке горячей водой и пропариваются с целью отбеливания. При этом образуется так называемая белая патока. Это раствор сахара и остатков зеленой патоки в воде. Белая патока проходит вторичную обработку в вакуумных аппаратах (чтобы минимизировать потери, повысить эффективность производства).

Зеленая патока поступает на уваривание уже в другой аппарат. В результате получают так называемый второй утфель, из которого уже получают желтый сахар. Он растворяется в соке после первой очистки.

Отличия от процесса получения тростникового сахара

Несмотря на распространенное мнение о том, что тростниковый сахар лучше свекольного, на самом деле они совершенно одинаковы по составу. Рафинированные, они имеют одинаковый белый цвет, вкус и состав.

Если говорить о нерафинированных формах, то различия есть, и они существенны. Нерафинированный свекольный сахар в пищу не годится, а тростниковый, наоборот, ценится очень высоко. Вкус у него карамельный, а цвет — тепло-коричневый.

Главное и единственное отличие в процессе получения сахара из тростника состоит в том, что тростник не измельчают. Из него сразу выжимают сок. Остальные этапы в заводских условиях те же: выпаривание, фильтрация, кристаллизация и сушка.

Как выбирать сахар?

Нерафинированный сахар. На упаковке ищите слово «нерафинированный», а не «тёмный», «золотой» или «коричневый», которые ни о чём не говорят.

На пачке должен быть указан вид тростникового сахара. Например: демерара (золотисто-бурые крупные кристаллы), мусковадо (крупные кристаллы, тёмно-коричневый цвет), турбинадо (частично рафинирован в турбине, золотисто-жёлтый), «блэк барбадос» (липкий, почти чёрный).

У неочищенного сахара сильный специфический аромат экзотического сока. Имеет кристаллы разного размера, одинаковые кристаллы говорят о том, что он был обработан. Не может быть таким же сыпучим, как рафинад. Его кристаллы липкие из-за патоки, сахар влажный, слипается комками, которые каменеют на воздухе.

Опустите ложку с нерафинированным сахаром в стакан, но не размешивайте. Если сахар крашеный, вода станет коричневатой или жёлтой. Хороший сахар сохранит цвет, а вода останется прозрачной.

Белый сахарный песок. Предпочтите расфасованный на предприятии, а не в магазине. Имя крупного производителя даёт надежду, что технология очистки проведена правильно и бытовой химии в сахаре не осталось.

Согласно ГОСТу Р 53396-2009 бывает двух категорий: экстра и первая. Для потребителя разницы в них нет, но указывать категорию производители  должны обязательно. Кроме этого на пачке должны обязательно быть указаны данные:

• сырьё (свекловичный или из тростникового сахара-сырца);
• пищевая ценность,
• год изготовления и дата фасовки.

Если на упаковке указано, что в сахаре есть диоксид серы (может быть, нужен для рафинирования сахара) или использованы ГМ-продукты (сахарную свёклу часто модифицируют), вряд ли стоит покупать его.

Белый кусковой. Бывает быстрорастворимый (время растворения – до 10 мин.) и крепкий (больше 10 мин.). Это не характеризует качество сахара, а говорит о том, насколько сильно спрессованы кристаллы в куски. На упаковке кускового сахара должны быть те же данные, что и на пачке сахарного песка.

Сахарная пудра. Не покупайте её, а лучше сделайте сами. Дело в том, что в составе пудры всегда есть антислёживающие агенты: крахмал кукурузный, трикальцийфосфат, карбонат магния, двуокись кремния, силикат кальция, трисиликат магния, алюмосиликат натрия или алюмосиликат кальция. Без них пудра при хранении собьётся в комки.

Как получают сахар из сахарной свеклы на заводе

Процесс получения сахара из корнеплода происходит на автоматизированном заводе и включает в себя несколько этапов.

Отбор сырья

После доставки свеклы на завод производится взвешивание и выборочный контроль плодов на целостность и концентрацию сахара. Затем плоды выгружают на конвейерную ленту, которая ведет к моющему аппарату.

Мойка

На конвейере расположены различные ловушки. Они отделяют крупный мусор: куски земли, камни, траву, а также срезают ботву. Сама мойка представляет собой вращающийся барабан, в который подается струя воды.

Плоды под воздействием трения друг о друга и сильной струи очищаются от оставшихся загрязнений. Весь процесс контролируется оператором: он наблюдает за качеством мойки по монитору.

Резка

Далее чистые овощи отправляются на следующий этап — нарезку. Внутри специального станка установлены лезвия. Плоды, попадая под нож, превращаются в стружку.

Справка. От качества выполнения этого этапа во многом зависит и количество извлеченного в будущем сахара. Стружка должна быть гладкая и тонкая.

Извлечение сахара

Теперь стружка направляется к диффузному аппарату. Он представляет собой колонну, внутри которой находится шнек (винт, как в мясорубке). Движение стружки по нему происходит снизу вверх. Против движения свеклы, сверху вниз, непрерывно льется вода. Сахар, содержащийся в свекле, растворяется. Весь процесс происходит при определенной температуре и без доступа кислорода. В конце диффузии на дне колонны остается сладкий свекольный сироп, а наверху — обессахаренная стружка.

Справка. Прессованный жом сахарной свеклы не выбрасывается. Его высушивают и скармливают скоту.

Процесс извлечения сахара из одной партии длится 100 минут.

Очищение сока

Сок в первоначальном виде не подлежит кристаллизации. Помимо 13% сахара, он содержит около 2% различных примесей. Их удаляют жженой известью, которая забирает на себя ненужные частицы.

Сгущение и кристаллизация

Сгущение происходит в вакуумных аппаратах. Атмосфера в них разряженная, что позволяет сиропу закипеть при 70 градусах. Это делается потому, что при более высоких температурах сахар просто сгорит.

Таким образом жидкость уваривается в шесть этапов и становится более густой и концентрированной. По итогу сок содержит не 13% сахара, а 60%.

Может пригодиться:

Как правильно применять свекольный отвар при различных заболеваниях

Полезные свойства свеклы для женщин

Боремся с лишними килограммами легко и просто

Формирование сахара

Теперь кристаллы сахара нужно отделить от жидкости. Концентрированный сок отправляется в центрифугу, где под действием центробежной силы сахар оседает на стенках барабана.

Сушка

Финальный этап. Влажный сахар транспортируется в сушильную камеру, где его сушат при температуре 100 градусов. Установка в это время находится в постоянном движении. Сахарный песок готов. Осталось только охладить его до комнатной температуры в этой же камере.

Производство сахара. Сахар Смотрите это видео на YouTube

Выпаривание влаги

Производится в два этапа с использованием специального оборудования. Для производства сахара на первом этапе важно получить густой сироп с содержанием сухих веществ 65-70 %. Полученный сироп проходит дополнительную очистку и вновь подвергается процедуре выпаривания, на этот раз в специальных вакуумных аппаратах. Необходимо получить вязкое густое вещество с содержанием сахарозы 92-93 %.

Если продолжить выпаривание воды, то раствор становится перенасыщенным, возникают центры кристаллизации и растут кристаллы сахара. Полученная масса называется утфелем.

Температура кипения полученной массы – 120 °C в нормальных условиях. Но дальнейшее уваривание проводится в вакууме (чтобы предотвратить карамелизацию). В условиях, близких к вакууму, температура кипения значительно ниже – 80 °C. Данную массу на этапе выпаривания в вакуумном аппарате «легируют» сахарной пудрой. Что стимулирует рост кристаллов.

Самые крупные производители сахара

В далекие времена люди употребляли сахар в гораздо меньших количествах, чем сегодня. Так, среднее годовое потребление сахара на человека в Европе XIX века составляло всего лишь 2 килограмма. В начале XX века этот показатель повысился до 17 килограммов, а в начале XXI века составил 37 килограммов. С 2001 по 2018 год мировое потребление сахара увеличилось с 123 миллионов тонн до 172 миллионов тонн, то есть с каждым годом люди употребляют на 2% больше сахара.

С каждым годом человечество потребляет все больше сахара

Самыми крупными производителями сахара являются Бразилия, Индия, Европа и Китай. По данным за 2016 год, бразильские заводы произвели 35 миллионов тонн сахара, а Индия — 27 миллионов тонн. На данный момент в России существует 70 действующих сахарных заводов. Если верить статистическим данным, в 2020 году в России было произведено 6 миллионов тонн сахара. В предыдущие годы этот показатель был значительно выше — падение производительности связано с пандемией коронавируса.

Лидером в производстве сахара многие годы является Бразилия

Выработка диффузионного сока

Процесс извлечения сахарозы из свеклы по технологии производства сахара является достаточно примитивным – свекловичную стружку размачивают в горячей воде в промышленных диффузорах, что размягчает ее волокна и выпускает сок. Если использовать холодную воду, то белковые соединения в клетках стружки значительно замедлят процесс получения сока.

 

Обычно используется несколько последовательных диффузоров, для выработки более концентрированного сока. Для дальнейшей переработки диффузионный сок необходимо очистить от ставшей бесполезной свекловичной стружки. Смесь из сока и стружки помещают в пульповые ловушки, где происходит фильтрация.

Диффузионный сок, даже очищенный от остатков плодов, остается сложным многокомпонентным составом, в котором кроме сахара также содержится белок, пектин, аминокислоты и так далее. С помощью вакуум-фильтров и сатураторов производится процесс очистки сахарного сиропа от примесей.

Выделение сахара из сиропа

Сахарный сироп, полученный после очищения сока, содержит слишком много воды (до 75%), которую удаляют в выпарной установке, получая сироп, содержащий до 70% сухих веществ. После этого, согласно технологии производства сахара, с помощью вакуум-аппарата сироп сгущают до содержания сухих веществ в 93,5%, получая утфель, который после прохождения процесса кристаллизации станет обычным сахаром.

Как получить продукт в домашних условиях?

Скажем сразу, что приготовить именно привычный сахар-рафинад дома вряд ли получится. Но сахарный сироп приготовить несложно. Это будет настоящий натуральный продукт, изготовленный своими руками. Оборудование для этого годится самое незамысловатое.

Потребуется:

• произвольное количество сахарной свеклы;
• эмалированная посуда (кастрюли, тазы);
• мясорубка, нож, деревянная лопатка;
• марля или иная ткань для фильтрования.

Как изготавливают домашний сахар:

1. Свёклу перебрать, очистить от корней и попорченных участков. Кожицу не снимать!
2. Промыть.
3. В целом виде положить в кастрюлю с кипящей водой и варить в течение часа.
4. Слить воду. Дать немного остыть и с теплой свеклы снять кожицу.
5. Измельчить с помощью мясорубки или ножом, что предпочтительнее. Нарезанные пластинки должны получиться не толще 1 мм.
6. Измельченную свеклу поместить в холщовый мешок и заложить под пресс. Подставить таз для стекающего сока. Если пресса нет, можно отжать сок и вручную, скручивая мешок, как при отжиме белья.
7. После первого отжима жом залить горячей водой (не кипятком) в объеме, примерно равном половине объема свеклы, дать постоять. Отбросить свеклу на сито, дать стечь жидкости в таз с отжатым ранее соком. Гущу повторно отжать туда же.
8. Получившийся сок подогреть до 70-80 градусов и профильтровать через двойную марлю.
9. Отфильтрованный сок выпаривать на плите до нужной густоты. Посуду при этом желательно использовать широкую и плоскую, эмалированную или луженую.
10. Правильно приготовленный сироп имеет консистенцию жидкого меда. Хранится он, как и мед, очень долго.

Получаемый в ходе выпаривания сироп необходимо постоянно помешивать деревянной лопаточкой – он легко пригорает.

Из 5 килограммов сахарной свеклы получается около 1 кг сиропа, или, в пересчете, 600 грамм чистого сахара.

Просушивание сахара

Цикл производства сахара еще не завершен. Содержимое центрифуги извлекается и отправляется на просушку. После центрифуги влажность сахара составляет приблизительно 0,5 %, а температура 70 °C. В сушильном аппарате барабанного типа происходит просушивание продукта до влажности 0,1 % (во многом это обеспечивается остаточной температурой после центрифуг).

Как сделать сахар в домашних условиях

Несмотря на кажущуюся сложность процесса, его вполне можно повторить дома. В немного упрощенном варианте, конечно.

Необходимое оборудование

Для получения сахара самым простым способом понадобятся:

• свекла;
• плита;
• духовка;
• кастрюля;
• тяжелый предмет для пресса;
• широкая невысокая емкость, например, тазик.

Для более успешного выделения сахара можно приобрести автоклав. Это специальный аппарат для нагревания при высокой температуре под давлением выше атмосферного. Он существенно ускоряет процесс приготовления и увеличивает выход готового продукта. Если вы планируете готовить сахар в домашних условиях постоянно, то он точно пригодится.

Пошаговые инструкции по изготовлению

Существует не один способ получения сахара в домашних условиях. Ниже приведены краткие пошаговые инструкции.

Способ первый, «бабушкин»:

1. Свеклу промыть, очистить от кожуры и нарезать тонкими кружками.
2. Уложить их в глиняный горшок и поставить в духовку или печь. Следить за тем, чтобы кружочки не подгорели.
3. Когда свекла станет мягкой, выложить ее на противень и снова поставить в духовой шкаф для подсушивания.
4. Остается перемолоть высушенные ломтики в муку, и домашний сахарный песок готов.

Совет. Часть ломтиков можно оставить неизмельченными. Они отлично подходят к несладкому чаю.

Способ второй, получение сиропа:

1. Свеклу промыть, обрезать корешки и верхушку с ботвой. Кожицу снимать не нужно.
2. Плотно уложить плоды в кастрюлю с кипящей водой. Воды должно быть много, чтобы после испарения не открылись верхние части корнеплодов.
3. Варить один час. Дождаться остывания свеклы и снять кожицу.
4. Тонко нарезать мякоть пластинками до 1 мм толщиной.
5. Эти пластинки нарезать поперек тонкой соломкой. Завернуть соломку в кусочек ткани и положить под пресс.
6. Получившийся жмых снова поместить в кастрюлю и залить водой в соотношении объема свеклы к воде 2:1.
7. Варить 30 минут. Жидкость из кастрюли слить к полученной из-под пресса.
8. Жмых поместить в ткань и повторно отправить под пресс.
9. Полученный сок перелить в кастрюлю и нагреть до 70-80 градусов.
10. Процедить сок через сложенную в несколько слоев марлю.
11. Процеженный сок перелить в широкую невысокую емкость и варить на медленном огне до загустения. В это время выпарится лишняя влага.
12. Поместить сироп в морозильную камеру.
13. Замерзший сироп измельчить в кофемолке или нарезать на кубики, как сахар-рафинад.

Способ третий, технологичный:

1. Корнеплоды вымыть, очистить от кожуры и положить в автоклав.
2. Распарить свеклу при давлении в 1,5 атм. до размягчения мякоти.
3. Плоды измельчить и дважды пропустить через пресс, как во втором способе.
4. Отцеженную жидкость точно так же выпарить до образования густого сиропа.
5. Заморозить и измельчить.

Результат

Так как дома отсутствует необходимая технологическая база в виде центрифуг, диффузного аппарата, жженой извести и т.д., объем сахара получается намного меньше. Чтобы получить 1 кг сахарного песка, потребуется переработать 5 кг корнеплодов. Причем получается не чистый, привычный нам сахар, а разбавленный сироп.

Общее содержание сахаров в домашнем сиропе будет составлять всего 5% от общей массы.

Читайте также:

Чем полезна ботва свеклы и как её можно применять

Как распознать аллергию на свеклу и быстро избавиться от её симптомов

Производство молочного сахара

Как правило, молочный сахар используется в лекарственных препаратах и технике. В качестве сырья выступает подсырная сыворотка с содержанием лактозы (это и есть молочный сахар) не менее 5%. Процесс изготовления молочного сахара состоит из следующих этапов:

• сепарации, в ходе которого из подсырной сыворотки отделяются молочный жир и казеиновая пыль;
• сворачивание белков при температуре 90–95 градусов в подкисленной среде, в результате которого от сыворотки выделяются молочные белки;
• сгущение полученной массы при температуре до 55 градусов;
• кристаллизация, заключающаяся в постоянном перемешивании в течение от 15 до 35 часов;
• отделение кристаллов сахара от мелассы и последующее перемалывание их в порошок.

Молочный сахар (лактоза)

Читайте также: Опасные продукты, которые вызывают тяжелые заболевания и даже приводят к смерти