«ТЕХНОЛОГІЯ ЗБЕРІГАННЯ ТА ПЕРЕРОБКИ ПРОДУКЦІЇ РОСЛИННИЦТВА»

Електронний лабораторний практикум з навчальної практики

Зберігання та переробка цукрових буряків

Мета: закріпити та поглибити знання з питань оцінювання сировини для виробництва цукру, способів зберігання цукрових буряків, скласти технологічну схему отримання цукру, з’ясувати використання відходів цукробурякового виробництва.

Матеріали та обладнання: коренеплоди буряку, вода, ніж, терези, лінійка, етикетки на цукор, цукор.

Література. Л – 1, с. 362 – 367; Л – 2, с.116 – 120, Л – 6, с.120 – 126.

Методичні вказівки

Вивчити методики оцінки якості коренеплодів цукрових буряків, порівняти способи їх зберігання, скласти технологічну схему виробництва цукру та з’ясувати використання відходів цукробурякового виробництва.

Завдання 1. Вивчити вимоги до сировини для виробництва цукру та методики оцінювання якості коренеплодів

Записати вимоги, методики оцінювання та результати досліджень.

Кондиційними (с.118, абзац 3) вважаються коренеплоди, що відповідають вимогам стандарту на цукрові буряки для промислової переробки: не має бути більше 1 % коренеплодів, пошкоджених цвітухою, 12 % дуже механічно пошкоджених (на 1/3 і більше), 3 % зелені. До кондиційних належать буряки у стані тургору. Його перевіряють відламуванням кінцевої частини коренеплоду 1 см завтовшки. Якщо цукрові буряки хоч за одним з цих показників не задовольняють вимог стандарту, їх відносять до категорії некондиційних. Якщо здавальник (представник господарства) не погоджується з оцінкою браківника, то кондиційність партії буряків визначають лабораторно (с.118, абзац 4).

Цукристість і забрудненість буряків визначають лабораторно (с.119, абзац 2). Показник базисної цукристості визначається для кожного заводу окремо (середній за останні 5 років). З машини з коренеплодами механічним пробовідбірником «Рюпро» відбирають зразок М₁ масою 10 – 12 кг, зважують його, миють на механічній мийці. На конвейєрі коренеплоди вручну очищають від гички, відбирають дрібні (діаметром менше 1 см). Потім коренеплоди знову зважують на автовагах і одержаний результат М₂ використовують для визначення забрудненості.

рис 10

Рис. 10.1. Пристрій «Рюпро» для відбору проб буряків

Далі чиста проба надходить на лінію визначення цукристості. Застосовують холодну водну дигестію (с.119, абзац 4) з наступним фільтруванням. Вміст цукру визначають за допомогою поляриметра. Наприкінці доби по кожній виробничій одиниці (ланці, бригаді) лабораторія вираховує середні арифметичні показники цукристості та забрудненості і передає ці дані в бухгалтерію цукропункту чи цукрозаводу для розрахунків за прийняті коренеплоди.

Для визначення доброякісності соку (с.120, абзац 2) проби коренеплодів подрібнюють, пресують і в так званому нормальному соку визначають вміст сухих речовин (брикс), сахарози (дигестію).

де Д – доброякісність соку, од.;

С – вміст сахарози, %;

Р – вміст сухих розчинних речовин за рефрактометром, %.

Визначення вмісту розчинних сухих речовин (с.120, абзац 4). В основі лежить принцип неоднакового заломлення променя світла, що проходить крізь розчини різної концентрації. Із збільшенням концентрації показник заломлення вищий. Використовують кілька моделей рефрактометрів (с.120, абзац 5). Для забезпечення правильності результатів визначення слід дотримуватись методики відбору проби, її відбирають спеціальним щупом, не викопуючи коренеплід із землі. Щуп розміщують під кутом 35 – 40° до верхньої бокової частини коренеплоду. Проби подрібнюють і пресують для одержання соку. Вимірювання проводять тричі, обчислюють середній результат.

Рис. 10.2. Рефрактометри: а – лабораторний, б – польовий.

Визначення вмісту сахарози (с.122, абзац 2). Витяжку готують холодною (с.123, абзац 4) (на установці «Рюпро») чи гарячою (с.123, абзац 3) (у звичайній лабораторії) водною дигестією. Прозорий фільтрат досліджують на поляриметрі. Показ шкали множать на 2.

За даними про вміст розчинних сухих речовин та цукристість визначають доброякісність соку цукрових буряків. Далі, маючи показники цукристості (С) та доброякісності (Д), розраховують технічну цінність буряків (Ц) як кількість кілограмів цукру, яку можна одержувати із 100 кг буряків.

За нормальних умов цукрові буряки, що надходять на переробку, мають доброякісність 84 – 89 %. У процесі зберігання коренеплодів цей показник може знижуватись, а під час виробництваі цукру його підвищують до 90 – 95 %.

Поляризаційний датчик А1-ЕПД використовують для автоматичного контролю вмісту цукру в соку за 40 с.

Завдання 2. Порівняти способи зберігання цукрових буряків

Зберігання цукрових буряків у польових умовах.

У свіжому вигляді буряки зберігаються в окремих буртах у вигляді трапеції – кагатах. Майданчики, на яких обладнують польові кагати, мають бути рівними, з невеликим нахилом для стікання води. До початку укладання буряків їх очищають від рослинних решток, утрамбовують і обробляють гашеним вапном. Орієнтовані розміри кагатів такі: ширина основи 6 м, висота 1,5 – 1,75, ширина верхнього майданчикі 2,5 – 3,0, довжина не менше 10 м. У міру формування кагатів їх бічні сторони укривають вологою землею спочатку шаром 15 – 20 см, а потім, із зниженням температури повітря, товщину шару землі збільшують до 40 – 50 см. Зверху кагати вкривають солом’яними або комишитовими матами. Гребінь кагату укривають шаром землі, тоншим, ніж біля основи. Т +1 -3 ^оС, ВВП – 80 %. За температури 7 ^оС буряки проростають, вміст сахарози знижується. Треба стежити за тим, щоб температура в кагатах була не нижче 0 °С, їх слід укрити додатково. Найефективнішим способом зниження температури, особливо у високих кагатах, є активне вентилювання – на кагатному полі укладають повітроводи, заглиблюючи їх у землю або розміщуючи на її поверхні.

Рис. 10.3. Закладання кагатів цукрових буряків у польових умовах

Зберігання цукрових буряків в стаціонарних сховищах.

Стаціонарні сховища – це модульні сховища із залізобетонних панелів. Температура +1 ^оС, ВВП – 80 %. В областях з зимовою температурою до -20 °С використовують проекти надземних сховищ, а в північних регіонах України та на сході – напівзаглиблених сховищ. У заглиблених сховищах люки для завантаження мають бути обладнаними добре утепленими заслонками. Підлога в сховищах асфальтна, стіни цегляні чи залізобетонні. Висота насипу визначається способом регулювання режиму, системою регулювання режиму, системою вентиляції. За допомогою вентиляції можна регулювати газовий, температурний режими та вологість, якщо в сховищі є холодильне обладнання, обладнання для підігріву тощо.

Порівняти способи зберігання цукрових буряків, заповнити табл. 10.1.

Таблиця 10.1

Переваги та недоліки різних способів зберігання цукрових буряків

Спосіб зберігання	Переваги	Недоліки
Польовий
Стаціонарний

Завдання 3. Скласти технологічну схему отримання цукру.

Рис. 10.4. Миття коренеплодів та обдування повітрям

Технологія виробництва цукру із цукрових буряків:

1. Подача коренеплодів на завод, часткове миття (5 – 6 т води на 1 т буряків).

2. Миття коренеплодів (1 т води на 1 т буряків).

3. Обдування повітрям, зважування на автоматичних вагах.

4. Подрібнення на стружку (шириною 5 – 6 мм, товщиною 1,2 – 1,5 мм).

Рис. 10.5. Подрібнення буряків до стружки і обезсолоджування

5. Вироблення соку на дифузійних установках (ошпарення, обезсолоджування за температури 60 ⁰С), відпресування жому.

6. Очищення соку (14 – 16 % сухих речовин):

а) попередня дефекація в переддефекаторі за 85 – 90 ^оC – обробка вапняним молоком – 6,2 – 6,3 % до маси;

б) основна дефекація – коагуляція нецукрових речовин, 8 – 10 хв. за pH 11;

в) сатурація – збагачення вуглекислим газом для знебарвлення соку;

г) І фільтрація в вакуумфільтрі, відділення дефекату;

д) ІІ сатурація за 100 ^оC – обробка СО₂ для максимального осадження солейСа;

е) ІІ фільтрація ситова та тканинна;

є) сульфітація – обробка сірчистим ангідридом для знебарвлення, зниження лужності;

ж) контрольна фільтрація.

Рис. 10.6. Відділення дефекату та фільтрація

7. Згущення соку (випаровування) до сиропу з концентрацією СР 65 – 70 %.

8. Уварювання сиропу до кристалізації цукру під вакуумом за температури 80 ^оС (туфель з 92 – 93 % СР) з додаванням цукрової пудри і момент появи кристалів.

10.2

Рис. 10.7. Утворення кристалів цукру

9. Відокремлення кристалів цукру від патоки в центрифугах і відбілювання його промиванням.

10. Просіювання, магнітне сепарування, сушіння

11. Пакування цукру в мішки, фасування в пакети.

Зелена патока з солодкими водами від промивання кристалів направляється для уварювання. Після додаткового уварювання другий утфель направляють на центрифуги та отримують жовтий цукор. Для максимального отримання білого цукру жовтий розчиняють у соку ІІ сатурації клеровка, а далі знову на сульфітацію і послідовний процес отримання цукру. Відтік другого утфеля називають кормовою патокою чи меласою.

Виробництво цукру

Завдання 4. З’ясувати використання відходів цукробурякового виробництва

Жому отримують до 90 % від переробленої маси буряків. Свіжий містить 6 – 7 % сухих речовин, в складі яких 0,2 % сахарози, 3,5 % клітковини, 0,6 % азотистих речовин.

Кислий жом містить сухих речовин біля 12%. Цукор та вуглеводи перетворились у молочну та оцтову кислоти (до 5 днів зберігання після отримання свіжого).

Сухий жом отримують у кількості 8 % від маси сирого. Містить 90 % сухих речовин, добре зберігається. 1 куб.м важить 220 кг. Якщо під час сушіння жому додають мелясу та дефекат, його кормова цінність підвищується. Калій в ньому відсутній, тому розладів шлунку у тварин немає. Перед згодовуванням розмочують у воді у співвідношенні 1:2 – 3.

Кормова патока чи меласа отримується в кількості 3 – 5 % від маси перероблених буряків. В основному використовується для виробництва спирту та на кормові цілі, в невеликих кількостях – для виробництва хлібопекарських дріжджів, гліцерину, молочної, глютамінової та лимонної кислоти.

Фільтрпресний бруд (дефекат) містить біля 80 % вуглекислого кальцію. Сушать та використовують як мінеральну добавку під час годівлі худоби. В агрономії використовують дефекат для вапнування ґрунтів або під час виготовлення компостів.

Рис. 10.8. Використання відходів цукробурякового виробництва

Питання для самоконтролю

1. Що є основним показником технологічності коренеплодів? (с.120, абзац 2)

2. Як отримують жовтий цукор?

3. Як збільшити вихід білого цукру?

4. Як очищають дифузійний сік під час виробництва цукру?

5. З якою метою під час уварювання сиропу до вакуум-апарату додають цукрову пудру?

Попередня тема

На початок