Основные свойства пищевых продуктов

8.5 Получение кристаллического сахара и переработка оттеков


Назначение кристаллизации - максимальное выделение в кристаллическом виде сахарозы, содержащейся в сиропе. В зависимости от чистоты сиропа необходимо выбрать число ступеней кристаллизации: при чистоте ниже 90 % - две ступени; выше 90 % - три. Сироп наряду с сахарозой содержит несахара, неудаленные в процессе очистки сока и вновь образовавшиеся в процессе сгущения. При выкристаллизовывании сахарозы образуется смесь кристаллов и межкристального раствора (утфель): несахара будут накапливаться в межкристальном растворе. Несахара затрудняют кристаллизацию сахарозы, увеличивая вязкость растворов. При определенном соотношении сахарозы и несахаров процесс кристаллизации становится неосуществимым.


8.6 Трехпродуктовая схема кристаллизации сахарозы


Утфель 1 продукта уваривают в вакуум-аппарате из смеси сиропа и клеровки желтого сахара. Процесс уваривания состоит из четырех этапов: сгущение сиропа до перенасыщенного состояния (метастабильная зона перенасыщения, К=1,20-1,25); образование центров кристаллизации ("заводка кристаллов") за счет введения тонко размолотой сахарной пудры; наращивание кристаллов до оптимального размера; окончательное сгущение и спуск утфеля из вакуум-аппаратов. Длительность уваривания утфеля 1 180-210 мин, температура 70-75 градусов, концентрация кристаллов сахарозы в утфеле 50-55 %, массовая доля сухих веществ 92-92,5 %. Кристаллы сахара отделяют от межкристального раствора центрифугированием, при этом образуются первый оттек ("зеленый"), а после промывки кристаллов горячей артезианской водой - второй оттек ("белый"). Кристаллы сахара, имеющие влажность 0,8-1,0 %, инерционным конвейером подаются в сушильное отделение. Утфель второго продукта уваривают из первого и второго оттеков утфеля 1 в течение 300-330 мин до массовой доли сухих веществ в утфеле 93 %, центрифугируют с получением желтого сахара второй кристаллизации и общего оттека. Утфель третьего продукта уваривают из оттека утфеля второго, затем добавляют аффинационный оттек. Длительность уваривания 420-840 мин, массовая доля сухих веществ 93,5-94,0 %. За счет концентрирования несахаров в утфеле последней кристаллизации скорость выкристаллизовывания сахарозы снижается. Для более полного выделения сахарозы вводят дополнительно кристаллизацию охлаждением. Утфель последнего продукта из вакуум-аппаратов направляют в приемную мешалку, а затем в мешалки-кристаллизаторы, в перемешивающие устройства которых подается холодная вода в противотоке к утфелю. Проходя через батарею мешалок-кристаллизаторов утфель за 36-48 часов охлаждается на 30 градусов, что способствует переходу части сахарозы из межкристального раствора в кристаллы. Перед центрифугированием утфель последнего продукта подогревают на 6-8 градусов для снижения вязкости межкристального раствора. В процессе центрифугирования утфеля последнего получают желтый сахар и мелассу. По существующей технологии дальнейшее обессахаривание мелассы нецелесообразно из-за высокого содержания несахаров. Меласса является отходом сахарного производства, содержащим около 50 % сахарозы; выход мелассы 5-6 % к массе перерабатываемой свеклы. Кристаллы желтого сахара последней кристаллизации содержат на поверхности пленку мелассы, которая снижает их чистоту. Для повышения чистоты желтый сахар смешивают с разбавленным первым оттеком утфеля 1. Этот процесс называют аффинацией, а полученную массу - аффинационной. Аффинационную массу центрифугируют с отбором аффинированного желтого сахара и аффинационного оттека, который направляют на уваривание утфеля последнего. Аффинированный желтый сахар и желтый сахар второй кристаллизации растворяют соком 2 сатурации до массовой доли сухих веществ 65-70 % (клеровка), смешивают с сиропов после выпарной установки, сульфитируют, фильтруют и направляют на уваривание утфеля 1 кристаллизации.