Технология производства сахара из сахарной свеклы: из каких сортов корнеплода и как делают сладкий продукт, в том числе как его добывают на заводе и получают дома?

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.

Технология и оборудование на сахарозаводе

Кратко расскажем, как на основе корнеплода производят сахар на специальных заводах. 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 и погодных условий в текущем году.

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 %.

Дигестия сахарной свеклы и ее значение при выборе сорта

В связи с чем возделывание данной культуры может заинтересовать как фермеров, так и тех, кто ищет для себя прибыльный вид бизнеса в сфере сельского хозяйства. Ведь если технология возделывания сахарной свеклы неукоснительно соблюдается, можно из года в год получать хорошие урожаи и добиться максимальной отдачи от вложенных средств.

Возделывание сахарной свеклы в действительности не слишком отличается от возделывания обычной столовой свеклы – для успешного результата необходимо также выбрать участок с подходящей почвой, вовремя посеять семена, поливать и подкармливать растения, рыхлить землю, уничтожая сорняки и не допускать заражения болезнями.

Если вы заинтересованы в выращивании данной разновидности свеклы, следуйте приведенным ниже рекомендациям, и ваши старания обязательно будут вознаграждены!

Видео про выращивание сахарной свеклы

Ценность свеклы сахарной зависит не только от ее вкусовых свойств и качества корнеплодов. Большую роль при оценке урожая играет такой важный показатель, как дигестия сахарной свеклы или уровень ее сахаристости. Определяется дигестия в лабораторных условиях с помощью химического анализа мякоти корнеплодов – чем показатель выше, тем лучше технологические свойства свеклы, и тем больше сахара из нее можно произвести.

Фото сахарной свеклы

Сахарная свекла

В соответствии с показателями урожайности и сахаристости сорта сахарной свеклы принято подразделять на три группы:

  • сорта, относящиеся к урожайной группе, характеризуются значительным количеством корнеплодов со средним или пониженным содержанием сахара;
  • урожайно-сахаристая группа является наиболее востребованной, ведь входящие в нее сорта отличаются хорошей урожайностью и достаточно высоким содержанием сахара в корнеплодах;
  • сахаристая группа включает в себя сорта с повышенным содержанием сахара, однако урожайность сортов несколько ниже, чем в первых двух группах.

Наиболее распространены на российских полях такие сорта сахарной свеклы, как Северокавказская односемянная, Рамонская односемянная и Льговский МС 29, с высокими показателями урожайности и содержания сахара на 1 центнер сырья.

Фотография сахарной свеклы

Оборудование для культивирования свеклы

Для культивирования используют специальную сельскохозяйственную технику, удобрения, средства для химической защиты растений, а также оборудование для возделывания.

Первичную обработку почвы проводят с помощью зубчатых орудий или посредством плуга. В результате получают выровненную и увлажненную поверхность, которая идеально подходит для засевания сахарной свеклой. Если все было выполнено правильно, то дополнительных операций проводить не нужно. Весной нужно избегать проведения слишком глубоких культиваций. Достаточно будет использования легкого культиватора, например бороны.

Благодаря современному оборудованию можно создать идеальные условия для развития всходов при минимальном числе проходов по полям сельскохозяйственных машин. Лишние проходы нарушают структуру почвы, уплотняют ее. Оптимальным для произрастания свеклы считается семенное ложе, которое обеспечивает достаточное количество мелких рыхлых частиц, чтобы окружать семя и обеспечить его контакт с почвой. Также семенное ложе должно быть достаточно плотное, чтобы выдержать давление сеялки. Но оно не должно быть переуплотненное.

Культиваторы, которые используются в хозяйствах, могут формировать удовлетворительное семенное ложе, если они содержатся в отменном техническом состоянии и отрегулированы на оптимально подходящую рабочую глубину и т.д. Культиваторы для обработки свекольных полей должны иметь прямые зубья, которые препятствуют выносу на поверхность почвы, не подвергшейся атмосферным воздействиям.

Общая характеристика

Сахарная свекла – это разновидность обыкновенной корнеплодной свеклы. Ее родина неизвестна, но ученые склонны полагать, что история культуры началась с дикорастущего однолетника, произраставшего в Южной Европе и Северной Африке. В конце ХVIII века люди начали культивировать сахарную свеклу, а производить из нее сахар стали в начале XIX века.

Производители большое значение уделяют основному показателю данного корнеплода – дигестии (уровню сахаристости), который определяется в лабораториях. Для этого проводится химический анализ мякоти свеклы. Таким способом делают вывод о ее технологических свойствах. Чем выше данный показатель, тем больше сахара можно получить при переработке корнеплодов.

Селекционеры уже давно работают над выведением новых сортов с повышенным объемом сахара. За весь период работы (с начала XIX века по настоящее время) содержание сахара в культуре увеличилось в несколько раз.


Химический состав мякоти корнеплодов зависит от множества факторов:

  • конкретного сорта;
  • климатических условий и региона возделывания;
  • погодных условий произрастания;
  • уровня осуществления агротехнических работ.

Корнеплод на 75% состоит из воды и на 17,5% из сахара. Остальные вещества составляют 7,5%. В сухом виде свекла имеет примерно 70-75% сахара. Выжатый сок корнеплода имеет 17,5% сахара и 2,5% несахаров.

Жом, оставшийся после получения сока, состоит:

  • на 48% из пектиновых веществ,
  • на 22% из гемицеллюлоза,
  • на 24% из клетчатки
  • на 2% из сапонина.



Свекла – очень полезный продукт. В ней содержатся витамины РР, С, все витамины группы В и большое количество минеральных веществ. Энергетическая ценность (из расчета на 100 г съедобной части корнеплода) составляет 45 Ккал. В 100 г мякоти находится 1,5 г белков, 9,1 г углеводов, 0,1 г жиров.

Также свекла обладает множеством лечебных свойств, поэтому ее употребляют:

  • для повышения иммунитета;
  • для улучшения работы сердечно-сосудистой системы и выработки гемоглобина;
  • для нормализации работы желудочно-кишечного тракта и обмененных процессов в организме;
  • для нормализации давления, лечения атеросклероза, анемии, лейкемии;
  • для улучшения психического состояния человека;
  • для лечения гинекологических заболеваний.


Условия произрастания

Сахарная свекла высокопродуктивна – с одной сотки можно собрать 500 килограммов корнеплодов. Урожайность зависит от климата и условий, созданных человеком. Корнеплоду требуется много солнца, своевременное обеспечение влажностью и теплая погода. Выращиванием свеклы занимаются в России, Белоруссии, Грузии и Украине. Также свекла популярна в Северной Америке, Африке, на Ближнем Востоке и в Средней Азии. Самой лучшей зоной в России для произрастания сахарной свеклы является Черноземье.


Виды

Плод сахарной свеклы выглядит как большой и жесткий клубень с мякотью и кожурой белого цвета. В зависимости от сорта, клубни различаются сахаристостью, размером, формой и весом. Российские селекционеры первыми в мире вывели сорта и гибриды, имеющие односемянные плоды. К самым распространенным сахаристым сортам с высокой урожайностью относятся три вида.

  • Сорт «Северо-Кавказская» – односемянной, имеющий высокие технологические свойства. Его средняя урожайность – 500 ц/га, сахаристость – 17%, всхожесть семян – 90%. Сорт имеет устойчивость к поражению церкоспорозом.
  • Сорт «Рамонская» – односемянной, отличается повышенной всхожестью семян (в пределах 80-90%). Сахаристость корнеплода – около 18%. Сорт имеет хорошую устойчивость к болезням. Средняя урожайность – 570 ц/га.
  • Сорт «Льговская» – односемянной, имеет всхожесть до 82%. Уровень поражения болезнями средний. Урожайность в среднем составляет 490 ц/га, сахаристость – 18,3%.


Посев

На производстве

Для получения высокого урожая желательно выбрать подходящий грунт. Для сахарной свеклы подходят дерново-подзолистые, суглинистые и супесчаные почвы. Очень тяжелый (глинистый) и очень легкий (песчаный) грунт не позволяют вырастить богатый урожай. Почва подготавливается осенью, поэтому после уборки предыдущей культуры сразу осуществляется вспашка земли на глубину 30 см с внесенными азотными, калийными и фосфорными удобрениями.

С приходом весны производится боронование культиватором верхнего слоя почвы (на глубину 8 мм). Все весенние работы осуществляются с учетом погодных условий. Не допускается большой промежуток времени между подготовкой земли и посевом, так как необходимо сохранить рыхлость и влажность грунта.

Не осуществляют посадку на том же месте, что и в прошлом году. Делать это можно только через три года.

Свеклу сажают после таких предшественников, как бобовые культуры, клевер, помидоры, зерновые культуры, картофель и кукуруза. Посадку корнеплодов производят тогда, когда почва прогреется до 7°С. Ряды для посадки следует располагать на расстоянии не менее 40 см, семена сажают на глубину от 2 до 5 см. На легких почвах семена заделывают в землю более глубоко, а на тяжелых – ближе к поверхности земли. Через 5 дней осуществляют довсходное боронование для уничтожения сорняков и разрыхления почвы.

Учеными определены биологические фазы роста и развития сахарной свеклы в первый год жизни:

  • процесс прорастания семян;
  • образование «вилочки» или выход семядолей в качестве листьев;
  • появление первой пары листьев;
  • образование второй и третьей пары листьев;
  • формирование седьмого листа;
  • смыкание листьев в рядах;
  • смыкание листьев в междурядьях;
  • техническая спелость корнеплода.

При промышленном производстве планирование всего процесса агротехники сахарной свеклы осуществляется в строгом соответствии с биологическими особенностями культуры.

На дачных участках

Перед посадкой необходимо подготовить посадочный материал. С этой целью семена на сутки кладут в питательный раствор. Затем их хорошо прополаскивают и помещают на три дня на мягкую ткань, которую постоянно поддерживают во влажном состоянии. При этом температурный режим должен быть в пределах 22-26°С.

Культуру следует сажать на участке, который хорошо освещается солнечными лучами. Сахарную свеклу можно выращивать с таким «соседями», как фасоль, салат и все разновидности капусты. Такие культуры, находясь даже очень близко, будут положительно влиять друг на друга. С таким соседством урожай будет выше, а вредителей, уничтожающих растения, будет меньше.

Не следует высаживать со свеклой корнеплоды (морковь, репу, брюкву) и сельдерей, так как они имеют общие болезни.

Перед посадкой семян следует хорошо подготовить почву. Для этого землю нужно перекопать на штык лопаты, смешивая ее с комплексными удобрениями.

Уход

Выращивание на производстве

После появления на ростках свеклы пяти листиков осуществляется рыхление земли. Через неделю производится прореживание всходов, после чего на полях остаются только самые сильные растения. Следующие процедуры в агротехническом процессе заключаются в регулярном рыхлении междурядья и поливах, осуществляемых раз в неделю. В конце сентября (за 10 дней до уборки урожая) поливы прекращаются.

Выращивание на дачных участках

После посадки всходы появятся примерно на десятый день. Сразу следует произвести рыхление. У свеклы есть особенность – из одного семени всходит несколько растений, поэтому надо произвести прореживание и оставить самые сильные растения. Между рядами в течение всего летнего сезона необходимо осуществить как минимум пять рыхлений, глубина которых из раза в раз должна увеличиваться по мере увеличения корнеплодов (от 5 до 12 см).

До середины лета полив осуществляется редко (не более одного раза в две недели), а с начала июля, в связи с тем, что начинается активный рост корнеплодов, обильный полив производится каждую неделю. С началом сентябрьских дождей его нужно прекратить. Только при засушливой осени следует иногда возобновлять увлажнение почвы.

В период активного роста корнеплоды необходимо обеспечить подкормкой азотными удобрениями. Очень хорошо подойдет аммиачная селитра, которую добавляют в почву из расчета 15 грамм на один квадратный метр. Когда корнеплоды начнут активно формироваться, землю следует удобрить фосфатными и калийными удобрениями из расчета 10 грамм на 1 квадратный метр.

Для избавления от вредителей применяют традиционные средства. Сверху растения посыпают горчицей, под корень добавляют древесную золу, а также поливают культуру настоем чистотела и одуванчика.

Болезни и вредители

Корнеед поражает ростки свеклы. Болезнь проявляется в загнивании корней и почернении стебля, который быстро погибает. Корнееду подвержены растения при нехватке аэрации и при повышенной кислотности грунта. Данная болезнь передается семенами и может накапливаться в земле. Борьба с болезнью осуществляется осенним известкованием почв, протравливанием семян, своевременным прореживанием и удалением сорняков, регулярным рыхлением, удалением всей ботвы после уборки урожая.

Фомоз поражает все растение (и листья, и корнеплод). Болезнь начинается со стареющих листьев, выявляется в процессе зимнего хранения. Заболевание можно определить при разрезе корнеплода. В этом случае в сердцевине можно заметить твердую черную гниль, выстланную грибницей. Такие поражения чаще всего появляются на щелочных почвах. Ежегодное чередование культур и внесение борных удобрений избавит свеклу от такой неприятности.

Ложной мучнистой росе подвержены молодые листочки и цветоносы, которые быстро скручиваются и погибают. Болезнь способствует гниению корнеплодов при хранении. Обработка бордосской жидкостью корнеплодов, приготовленных для получения семян, избавит культуру от мучнистой росы.

Церкоспороз проявляется пятнами на поверхности листьев. Такое проявление вызывает патогенный гриб, благоприятными условиями для которого являются повышенная влажность и постоянная температура воздуха до 20°С. Основным источником болезни могут являться сорные растения. Регулярное удаление пораженных сорняков, известкование глинистых почв, обработка семян «Агамом 25», еженедельное опрыскивание медьсодержащими препаратами избавит от болезни.

Сахарная свекла иногда поражается вредителями, для борьбы с которыми принимаются следующие меры:

  • для защиты от проволочника и свекловичной блошки всходы и семена перед посевом обрабатываются инсектицидами;
  • для защиты от долгоносика осуществляется предпосевная обработка семян.


Сбор урожая и переработка

На производстве

Для уборки урожая на производстве вначале на поле запускают ботвоуборочное оборудование. Затем для сбора корнеплодов по полю проходит комбайн. После сбора до отправки на сахарный завод свекла хранится в кагатах, которые представляют собой насыпь корнеплодов правильной геометрической формы с размерами соответствующими ГОСТ Р 52678-2006.

Здоровые, неповрежденные корнеплоды, которые идут не на переработку сахарным заводом, а на реализацию, группируют в две категории. Сроки хранения 1 категории – свыше двух месяцев, а 2 категории – до двух месяцев. Различие между категориями заключается в том, что в 1 категорию попадает свекла без механических повреждений, а во 2 категории встречаются корнеплоды с повреждениями до 12%.

Сахарная свекла является технической культурой. Из нее производят сахар, а отходы идут на изготовление лимонной кислоты, спирта, глицерина и множества других продуктов.

Перед производством сахара свеклу очищают от земли. Для этого на транспортерах она проходит через специальное оборудование: соломоботволовушки, камнеловушки, свекломойку. Чистые корнеплоды попадают в свеклорезку, где под воздействием центробежной силы обеспечивается их превращение в свекловичную стружку. Готовая стружка попадает в диффузную колонну, в которой водой осуществляется растворение сахара. На дне колонны собирается насыщенный сахаром раствор, а жом (обезвоженная стружка) выгружается и поступает в жомосушилку для высушивания. В дальнейшем жом отправляется на корм для скота.

Следующей задачей технологии является удаление несахаров из полученного раствора сахара. С этой целью сок фильтруют, затем в него добавляют известь, а после прогревания убирают осадок. Осуществляют дефекацию, сатурацию, неоднократную фильтрацию сока и, наконец, сгущают выпариванием. Полученный сироп выпаривают в центрифуге до кристаллизации при температуре 70°С, в результате чего на стенках аппарата собираются кристаллы сахара-песка. Далее сахар выгружают и отправляют на просушку в сушильную установку, где он обдается горячим воздухом свыше 100°С.

Готовый сахар-песок попадает в машину рассева, а затем в окончательный пункт производства (фасовку), где упаковщица надевает на горловину бункера мешок, который дозатор заполняет сахаром. Горловина мешка зашивается. Затем зашитый мешок по транспортеру отправляют на склад готовой продукции.

Источники

  • https://rusfermer.net/ogorod/korneplody/svekla-korneplody/sorta-sv/saharnaya-svekla/tehnologiya-proizvodstva.html
  • https://orchardo.ru/324-vyraschivanie-saharnoy-svekly.html
  • https://moybiznes.org/vyraschivanie-saharnoj-svekly
  • http://www.eda-land.ru/svekla/vyrashchivanie/tehnologiya-vozdelyvaniya/

[свернуть]
Помогла статья? Оцените её
1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд
Загрузка...