Технология переработки овощей

примесей. Окончательное отмывание свеклы производится в моечных машинах,

после чего она ополаскивается чистой хлорированной водой и взвешивается.

Для выделения сахарозы из свеклы ее изрезывают в стружку на

центробежных или дисковых свеклорезках. Качество свекловичной стружки

оценивается по длине 100 г ее (оптимальной считается длина 12-15 м) и

количеству брака (неразрезанных гребешков, мезги, частиц короче 1 см).

Экстрагирование сахарозы из свекловичной стружки осуществляют в

диффузионных аппаратах за счет противоточной обработки горячей водой. При

этом сахароза и растворимые несахара переходят (диффундируют) в воду, в

результате чего их концентрация в стружке понижается, а в воде

увеличивается - движущая сила процесса. Свекловичный сок находится в

вакуолях клеток, окруженных слоем протоплазмы, которая пропускает воду, но

не пропускает растворенных в ней веществ. Для извлечения сахарозы

необходимо разрушить протоплазму клеток путем прогрева стружки до

температуры 60-70 градусов: при более высокой температуре начинают

переходить в сок высокомолекулярные соединения. Процесс экстрагирования

сахарозы подчиняется основному закону диффузии Фика

S=-DF(C-c)t/x,

где S - количество растворенной сахарозы, продиффундировавшей через слой

растворителя; С - концентрация сахарозы в стружке; с - концентрация

сахарозы в растворе; t - длительность процесса; x - толщина слоя (длина

пути диффундирования); F - поверхность экстрагирования; D - коэффициент

диффузии, зависящий от температуры процесса и природы экстрагируемого

вещества.

Проводят экстрагирование сахарозы на непрерывнодействующих

диффузионных установках наклонных шнековых или колонных. Оптимальным для

осуществления процесса диффузии можно считать режим температура 70-74

градуса; длительность 60-70 мин; расход экстрагента 100 % к массе стружки;

выход обессахаренной стружки 70-80 %; потери сахарозы в жоме 0,3-0,4 %.

Обессахаренная стружка (жом) непосредственно или после высушивания

используется на корм скоту.

Очистка диффузионного сока и получение сиропа

В диффузионный сок переходит 98 % сахарозы и 80 % растворимых

несахаров; его чистота (отношение массы сахарозы к сухому веществу,

выраженное в процентах) составляет 86-88 %. Все содержащиеся в диффузионном

соке несахара препятствуют получению кристаллической сахарозы и увеличивают

потери сахарозы в мелассе - конечном отходе сахарного производства. Задача

сокоочистительного отделения состоит в максимальном удалении несахаров и

части влаги, получении светлого прозрачного сиропа, пригодного для

выкристаллизовывания сахарозы.

Диффузионный сок, выходящий из аппарата, представляет собой мутную

жидкость темно-серого цвета, содержащую 3-5 г/л мезги и имеющую слабокислую

реакцию (рН 5,8-6,4). Для освобождения его от мезги используют ротационные

мезголовушки; нейтрализацию и осветление сока осуществляют путем обработки

известью в виде известкового молока (раствора Са(ОН)2 плотностью 1,19

г/см3). Добавление извести осуществляют в два этапа - предварительная и

основная дефекации.

Преддефекация предусматривает постепенное увеличение рН сока за счет

противоточного введения в него известкового молока в количестве 0,25 % CаО.

Под действием иона кальция коагулируют и осаждаются коллоидные вещества

сока - белки, пектины, красящие вещества; осаждаются соли некоторых

органических (щавелевой, лимонной, оксилимонной, яблочной, винной,

уксусной) и минеральных (серной и фосфорной) кислот; под действием иона

гидроксила удаляются катионы магния, железа, алюминия на счет образования

нерастворимых гидроокисей. Сок осветляется, приобретает желто-зеленую

окраску, рН его увеличивается до 10,8-11,6.

В процессе предварительной дефекации осаждается 60 % всех несахаров,

удаляемых в процессе очистки, формируется структура осадка с оптимальными

свойствами. Для улучшения структуры осадка и повышения эффективности

удаления несахаров целесообразно возвращать на преддефекацию суспензию сока

2 сатурации.

Основная дефекация предназначена для разложения под действием ионов

гидроксила и высокой температуры редуцирующих веществ, солей аммония,

амидов, белковых и пектиновых веществ, омыления жиров. Продуктами реакции

являются кальциевые соли соответствующих органических и минеральных кислот.

Разложение белка и пектина нежелательно, так как продукты распада являются

растворимыми и не удаляются из соков; разложение азотистых небелковых

соединений и редуцирующих веществ препятствует образованию окрашенных

соединений, ухудшающих качество сахара.

На реакции разложения расходуется не вся известь, большая часть ее

остается в соке в виде осадка. При низких температурах растворимость

извести повышается.

I сатурация. Сок после дефекации обрабатывают сатурационным газом,

содержащим 28-32 % СО2 - сатурация. При этом протекает реакция по

уравнению:

Са(ОН)2 + СО2 = СаСО3 + Н2О.

Образующийся карбонат кальция обладает коллоидными свойствами и имеет

развитую активную адсорбционную поверхность, на которой адсорбируются

несахара диффузионного сока.

В процессе сатурирования рН снижается, но нельзя его уменьшать ниже

10,8-11,0, так как при этом значении осаждена большая часть несахаров на

преддефекации: при более низком значении рН они перейдут в раствор.

После сатурирования сок направляется на отстаивание или фильтрование с

целью удаления осадка карбоната кальция и адсорбированных на нем несахаров.

Фильтрованный сок направляется на 2 сатурацию, а фильтрационный осадок

обессахаривается и выводится с производства.

2 сатурация.Повторная обработка сатурационным газом осуществляется с

целью максимального удаления ионов кальция. Допускается введение перед 2

сатурацией СаО в количестве 0,25-0,30 % к массе сока для дополнительной

адсорбционной очистки. Конечное рН сока 2 сатурации 9,0-9,5; сок

фильтруется, осадок направляется на преддефекацию.

Сульфитация.Фильтрованный сок 2 сатурации подвергается сульфитации -

обработке сульфитационным газом, содержащим 10-12 % SO2. При этом снижается

рН сока до 8,5-8,7, уменьшается его вязкость. Основное назначение

сульфитации - снижение цветности сока за счет блокирования сернистым газом

хромофорных групп окрашенных соединений с превращением их в бесцветные

лейкосоединения и стерилизация.

Сульфитированный сок фильтруют и направляют на сгущение.

Получение сиропа. Удаление воды из сока осуществляют в

пятикорпусной выпарной установке, в которой реализуется принцип

многократного использования тепла и пара, то есть пар, полученный при

выпаривании воды из сока в первом корпусе, направляется в качестве греющего

во второй корпус. При этом от первого корпуса к последнему снижаются

температура и давление греющего пара, температура кипения сока,

увеличиваются концентрация и цветность.

Высокие температура и давление пара в первом корпусе обеспечиваются

потенциалом греющего пара (подается ретурный пар с паровой турбины при

температуре 132 градуса и давлении 0,3 МПа); низкая температура кипения и

разрежение в последнем корпусе поддерживаются за счет подачи соковых паров

из этого корпуса на барометрический конденсатор.

В процессе сгущения протекают химические реакции разложения сахарозы и

редуцирующих веществ, азотистых соединений, образования красящих веществ;

происходит отложение накипи на поверхности теплообмена выпарных аппаратов и

изменение рН сока. Если на основной дефекации недостаточно полно проведены

реакции разложения редуцирующих и азотистых веществ, то они продолжаются на

выпарной станции. Продуктами реакции являются красящие вещества, которые

перейдут в готовую продукцию. При несоблюдении оптимального режима очистки

сока в нем остается много кальциевых солей органических и минеральных

кислот, которые при сгущении сока откладываются в виде накипи.

Сок сгущают в выпарной установке до массовой доли сухих веществ 60-65

%, удаляя из него 100-115 % воды по массе. Полученный сироп сульфитируют,

фильтруют на дисковых фильтрах с предварительным нанесением фильтровального

порошка перлита или кизельгура и направляют на кристаллизацию.

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.

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.

Двухпродуктовая схема кристаллизации сахарозы

По этой схеме утфель 1 кристаллизации уваривают из смеси сиропа с

клеровкой и второго оттека утфеля 1, центрифугируют с отбором двух оттеков:

первый направляют на уваривание утфеля 2, второй возвращают "на себя".

Утфель второй кристаллизации (последний) уваривают из части первого

оттека утфеля 1 и аффинационного оттека, проводят кристаллизацию

охлаждением и центрифугируют с отбором желтого сахара и мелассы.

Желтый сахар аффинируют разбавленным первым оттеком утфеля 1,

центрифугируют, растворяют соком 2 сатурации и смешивают с сиропом после

выпарной установки.

9. Производство картофельного крахмала.

В промышленности крахмал получают из технического картофеля,

содержащего много крахмала, мало белка, сахара, клетчатки, устойчивого при

хранении. Примерный химический состав картофеля:

Картофель (100 кг)

/ \

Сухие вещества(25 кг) Вода(75 кг)

/ / /

\

Крахмал Зола Азотистые орган.в-ва Безазот.органич.в-ва

(18кг) (1кг) (2кг) (4 кг)

Технологическая схема производства крахмала основана на его

нерастворимости в воде, высокой плотности и малом размере частиц.

Картофель из буртов, в которых от хранится, или железнодорожных

вагонов подают в завод гидротранспортером, в котором он одновременно

частично отмывается от грязи. В процессе транспортировки от картофеля

отделяются тяжелые и легкие примеси. Окончательно картофель отмывается в

моечных машинах в противотоке степлой водой, расход которой составляет 400

% по массе картофеля.

Измельчают картофель пилочными картофелетерками. Цель измельчения -

максимальное вскрытие клеток картофеля для наибольшего извлечения крахмала;

характеризуется коэффициентом измельчения - отношение свободного крахмала к

общему, составляет около 93 %. Для лучшего измельчения от картофельной

кашки отделяют часть суспензии крахмала, а оставшуюся массу измельчают

повторно.

В полученном крахмальном молочке содержится клеточный сок картофеля,

который быстро окисляется и темнеет под воздействием окислительных

ферментов (из аминокислоты тирозина под действием фермента

полифенолоксидазы образуются окрашенные вещества - меланины). Кроме того, в

соке могут развиваться микроорганизмы. Клеточный сок необходимо отделить на

центрифугах, предварительно обработав картофельную кашку сернистой кислотой

для предотвращения нежелательных процессов. На большинстве заводов

клеточный сок не отделяют, так как это дорогостоящая операция.

Для выделения свободного крахмала картофельную кашку подвергают

промывке на ситах различных конструкций - сотрясательных, дуговых и других.

Обработку проводят последовательно 3-5 раз, промывную воду подают в

противотоке. Отмытую мезгу, содержащую не менее 3 % свободного крахмала,

направляют на корм скоту.

Крахмальное молоко после отделения мелкой мезги содержит растворимые

примеси и мелкую мезгу. Соковую воду с растворенными примесями отделяют на

непрерывнодействующих шнековых осадительных центрифугах.

Крахмал после центрифуг подвергают рафинированию для выделения из него

мелкой мезги. Для этого его разбавляют водой и обрабатывают на ситах с

шелковой сеткой не менее N46: мелкую мезгу промывают до содержания крахмала

не более 5 % и реализуют на корм скоту, а крахмальное молоко с сит промывки

поступает на разбавление кашки после терки.

Для окончательной промывки крахмала его обрабатывают на системе

гидроциклонов: при этом нижним сходом идет суспензия очищенного крахмала, а

верхним - жидкая фракция с легкими примесями. Обработку осуществляют в три

ступени: после третьей стадии крахмал выходит практически чистым. После

этого крахмал обезвоживается и направляется на получение сухого крахмала.

Сырой картофельный крахмал вырабатывают марки А влажностью до 40 % и

марки Б с влажностью до 52 %. В зависимости от степени очистки крахмал

подразделяют на три сорта: 1, 2, и 3.

10. Сушка фруктов и овощей.

Правильно высушенные фрукты и овощи должны быть красивыми, вкусными и

упругими, после набухания водой очень схожими со свежими плодами, а потери

ценных питательных веществ должны быть наименьшими.

В домашних условиях сушат фрукты и овощи при благоприятной погоде на

солнце, на плите, в духовке, на радиаторах центрального отопления или

малых сушилках, которые нетрудно сделать. Наиболее удобными для сушки

являются решетки - деревянные или металлические рамки, выполненные густым

плетением из прутиков, проволоки или пластмассы, чтобы к ним мог

поступать воздух также и с нижней стороны. Если плетение из обычной

проволоки, решетки необходимо накрыть редкой тканью, чтобы сохнущие плоды

не касались железа.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12