Тема 18. Технологія цукру

18.1. Сировина цукрового виробництва

18.2. Принципова технологічна схема та характеристика основних технологічних операцій виробництва цукру

18.3. Відходи цукрового виробництва та їх переробка

18.1. Сировина цукрового виробництва

Сировиною для виробництва цукру є цукрова тростина, цукрові буряки, цукрове сорго, цукровмісні клен та інші росли­ни. Перші три рослини мають найбільше промислове значення. Вміст цукру в цукровій тростині становить 12... 15 % за врожай­ності 40...60 т/га, в цукрових буряках – понад 16...18 % за вро­жайності 25...30 т/га. Цукрове сорго за цими показниками при­близно відповідає цукровій тростині, а цукровий клен має цук­ристість тільки 5...6 % . Вирощування цукрового сорго в Україні може бути перспективним, оскільки кліматичні умови нашої країни дають можливість одержати з одного гектара цієї росли­ни цукру не менше, ніж з буряків.

Основною сировиною для виробництва цукру в Україні, а також в Європі та інших країнах з помірним кліматом є цук­рові буряки. Як сировину цукрові буряки відкрив у 1747 р. німецький вчений Маркграф. Перші 5 т цукру були вироблені в Росії в 1801–1803 рр., в Україні – в 1825 р.

На сьогодні у світі випускають 78% цукру з тростини та 22 % з цукрових буряків.

У 2005 році собівартість 1 т цукру складала: Бразилія – 100 $, Німеччина – 500 $, Україна – 300 $.

Урожайність цукрових буряків до 180 ц/га. (В СРСР 200 – 500 ц/га), цукристістю 15,7%. Вихід цукру в 2005 році з 1 т буряків від 8 до 14%.

Коренеплід складається з мікроскопічних клітин; шкуринка тверда, мікроскопічні капілярні волокна. Клітина парамхенмної клітини складається із вакуолі де знаходиться буряковий сік. Протоплазма складається із:

• пектоцелюлозна оболонка;

• мембрана ліпідно – білкова;

• цитоплазма;

Буряки ділиться на 3 категорії: зібрані після 20 вересня, зібрані до 20 вересня, некондиційні.

Сучасні сорти буряків містять в середньому 17 – 20% цукру, який має назву цукрози. Його хімічна формула С₁₂Н₂₂О_11­. Цукроза належить до групи вуглеводів. До цієї групи також належить глюкоза, фруктоза, крохмаль та інші речовини, що становлять більшу частину (близько 70%) харчування людини. Синтез цукрози в буряках проходить під дією сонячних променів.

6СО₂+6Н₂О = С­₆Н₁₂О₆+6О₂

С­₆Н₁₂О₆ + С­₆Н₁₂О₆ = С₁₂Н₂₂О₁₁ + Н₂О

Значну частину маси коренеплоду становить вода — в се­редньому 75 %. З них 72 % — безпосередньо у соку, а 3 % зв'я­зані з речовинами м'якоті буряка. Сухі речовини коренеплоду складаються із цукрози (найбільш цінна частина) і нецукрів.

Середній хімічний склад цукрового буряка, кг/100 кг, такий: вода – 75, сухі речовини – 25, в тому числі цукри – 17,5 нецукри – 7,5, в тому числі м'якоть – 5, нецукровий сік – 2,5.

Основна мета цукробурякового виробництва полягає у вилученні з буряка цукрози, надання їй товарного вигляду, ви­користання інших складових частин коренеплоду в інших га­лузях промисловості і сільського господарства.

Зібрані на ланах буряки перевозять на завод, де їх зберіга­ють на відведеній для цього площі, так званому кагатному полі. Катати - довгі трапецієподібної форми купи заввишки 3...5 м, завширшки 15...18 м і завдовжки 50...100 м.

Укладання буряків у катати здійснюється кагатоукладальними машинами. Катати накривають солом'яними або очеретяними матами і засипають землею, щоб уберегти корені від приморозків та в'янення. З кагатного поля буряки надходять до залізобетонних бункерів, що вміщують 2…3-добовий запас сировини. Під дном бун­кера проходять жолоби гідравлічного транспортера, по яких буря­ки за допомогою води подаються на перероблення.

Відстань від ланів, на яких вирощують цукрові буряки, до заводу повинна бути не більше 35...50 км.

Цукропереробні заводи – це великі підприємства здатні переробляти від 1,5 до 12 тис. тон буряків на добу. Оскільки солодкі корені швидко псуються, цукрове виробництво є сезонним та триває, як правило, 100… 120 діб.

Цукрові заводи – добре механізовані підприємства. Вони працюють безперервно, цілодобово, без припинення роботи у вихідні дні. Значна частина операцій автоматизована.

На сьогоднішній день половина заводів України не працює, обладнання вирізано та продано на металолом.