Қант қызылшасынан қант өндіру: технология сипаттамасы

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2023-12-17 10:33

Қант өндірісі – ірі зауыттардың құқығы. Өйткені, технология өте күрделі. Шикізат үздіксіз өндірістік желілерде өңделеді. Әдетте, қант өндіру орындары қант қызылшасы егілетін алаңдарға жақын орналасқан.

Өнім сипаттамасы

Қант негізінен тәтті және жағымды дәмі бар таза көмірсу (сахароза). Ол жақсы сіңеді және дененің қалыпты жұмысын қамтамасыз етеді (көру және есту қабілеті, ми жасушалары үшін маңызды қоректік зат, майлардың түзілуіне қатысады). Өнімді теріс пайдалану аурулардың дамуына әкеледі (кариес, артық салмақ және т.б.).

Өндіріске арналған шикізат

Біздің елде дәстүрлі түрде бұл өнім қант қызылшасынан жасалады. Қант өндірісі шикізаттың көп қорын қажет етеді.

Қызылша – тұман тұқымдасының өкілі. Екі жыл бойы өседі, мәдениет құрғақшылыққа төзімді. Бірінші жылы тамыр өседі, содан кейін екінші жылы дамидысабағы, гүлдері, тұқымдары пайда болады. Тамыр дақылының массасы 200-500 г. Қатты ұлпаның массалық үлесі 75%. Қалғаны қант және басқа органикалық қосылыстар.

Қызылша жинау 50 күнге созылады. Бұл ретте зауыттар жылына орта есеппен 150 күн жұмыс істейді. Қант өнеркәсібін шикізатпен қамтамасыз ету үшін қызылша кагат (үлкен үйінді) деп аталатын жерде сақталады.

Қант қызылшасын сақтау технологиясы

Қызылшаны алдын ала дайындалған жерлерге қабаттап үйіп қояды. Сақтау технологиясы бұзылса, қызылша өніп, шіріп кетеді. Өйткені, тамырлар – тірі организмдер. Өскінділердің бүкіл жеміс массасына қатынасының көрсеткіші өну сипаттамасы болып табылады. Жоғары температура мен жоғары ылғалдылық жағдайында қызылша сақтаудың бесінші күнінде өне бастайды. Бұл кезде үйіндінің жоғарғы бөлігінде орналасқан қызылша ең қарқынды өнеді. Бұл қант өндірісінің тиімділігінің төмендеуіне әкелетін өте жағымсыз құбылыс. Өніп кетуден болатын шығынды азайту үшін жинау кезінде жемістердің жоғарғы жағы кесіледі, ал үйінділердегі дақылдың өзі арнайы ерітіндімен өңделеді.

Жемістерді бүлдірмеуге тырысып, қадалап мұқият сақтау маңызды. Өйткені, ұрықтың зақымдалған аймақтары ең алдымен, сосын сау тіндерге әсер ететін әлсіз нүкте болып табылады.

Бактериялардың дамуына температура мен ылғалдылық айтарлықтай әсер етеді. Ұсынылған ауа құрамы мен температурасын сақтасаңыз1-2 °C, содан кейін ыдырау процестері баяулайды (кейде дамымайды).

Сақтаудағы қызылша өте ластанған (топырақ, шөп). Кір үйіндідегі ауа айналымын нашарлатады, шіру процестерін қоздырады.

Сондықтан қызылшаны жуып, жуған күйінде сақтау ұсынылады. Соңғы жылдары арамшөптерді, сабан мен кірді үрлеу үшін арнайы құрылғылар кеңінен қолданылуда.

Қызылша шығымдылығы

Қант қызылшасының өнімділігін арттыру – маңызды міндеттердің бірі. Бұл көптеген факторларға байланысты. Қант өндірісі жинау көлеміне, сондай-ақ шикізаттың технологиялық сапасына тікелей байланысты.

Ең алдымен, мәдени қызылшаның технологиялық сапасы қолданылатын тұқымға байланысты. Заманауи технологиялар биологиялық және басқа да сипаттарды бақылауға мүмкіндік береді. Тұқым сапасын бақылау егіс алқабының әр гектарынан түсетін өнімді айтарлықтай арттыруға мүмкіндік береді.

Қызылша өсіру әдісі де маңызды. Түсімділіктің айтарлықтай артуы жоталы өсіру әдісі деп аталатын әдіспен байқалады (өңірдің климаттық ерекшеліктеріне байланысты түсімнің өсуі 15-тен 45% -ға дейін). Әдістің мәні келесідей. Күзде арнайы машиналар жоталарды төгеді, соның арқасында жер ылғалды белсенді түрде сіңіреді және жинайды. Сондықтан көктемде жер жеткілікті тез піседі, егістікке, жемістердің өсуіне және дамуына қолайлы жағдай жасайды. Сонымен қатар, қызылшаны жинау әлдеқайда оңай: жоталардың топырақ тығыздығы салыстырмалы түрде төмен.

Бұл технологияны өткен ғасырдың сонау 20-шы жылдары кеңес ғалымы Глуховский ұсынғаны қызық. Ал салыстырмалы түрде жақында бұл әдіс алдыңғы қатарлы елдерде енгізілді.

Үлкен тиімділікке қарамастан, бұл технология кең қолданыс таба алмады. Оған себеп – арнайы техниканың жоқтығы мен қымбаттығы. Сондықтан қызылшадан қант өндірудің даму және жаңа технологиялық деңгейге жету перспективалары бар.

Қызылшаны аязға дейін жинау керек. Кәсіпорындарға қазылған қызылшаны жеткізу ағынды принцип бойынша немесе ағынды-қайта тиеу әдісімен жүзеге асырылуы мүмкін. Қайта тиеу базаларында ұзақ сақтау кезінде сахарозаның жоғалуын азайту үшін жемістер сабанмен жабылады.

Өндіріс процесі

Ресейдегі орташа қант зауыты бірнеше мың тонна шикізатты (қант қызылшасы) өңдеуге қабілетті. Әсерлі, солай емес пе?

Өндіріс күрделі химиялық процестер мен реакцияларға негізделген. Оның мәні мынада. Қант кристалдарын алу үшін шикізаттан сахарозаны бөліп алу (экстракциялау) қажет. Содан кейін қант қажет емес заттардан бөлініп, жеуге дайын өнім (ақ кристалдар) алынады.

Қант өндіру технологиясы келесі операциялардан тұрады:

• кірден тазалау (жуу);
• чиптерді қабылдау (турау, ұнтақтау);
• сахароза экстракциясы;
• шырынды сүзу;
• қоюлану (ылғалдың булануы);
• қайнау массасы(сироп);
• сірненің қанттан бөлінуі;
• кептіру қант.

Қант қызылшасын жуу

Шикізат қант зауытына келгенде, олар бір бункерге түседі. Оны жер астында да, сыртында да орналастыруға болады. Күшті бағытталған су ағынымен қант қызылшасы бункерден жуылады. Тамыр дақылдары конвейерге түседі, оның қозғалысы кезінде шикізат барлық қоқыстардан (сабан, шөп және т.б.) алдын ала тазартылады.

Тамыр дақылдарын ұсақтау

Қызылшаны ұнтақтаусыз қант өндіру мүмкін емес. Ойынға қызылша кескіштер кіреді. Шығарылатын қант қызылшасының жұқа жолақтары. Қант өндіру технологиясында кесектерді кесу тәсілі өте маңызды: бетінің ауданы неғұрлым үлкен болса, сахароза соғұрлым тиімді бөлінеді.

Сахароза экстракциясы

Қызылша жоңқалары конвейер арқылы шнегі бар диффузиялық аппаратқа беріледі. Қант чиптерден жылы сумен бөлінеді. Чиптер шнек арқылы беріледі, оған қарай жылы су ағады, ол қантты шығарады. Қанттың өзінен басқа, су басқа да еритін заттарды алып жүреді. Процесс өте тиімді: шығу кезінде целлюлозада (қызыл чипсы деп аталатын) массалық үлес бойынша тек 0,2-0,24% қант бар. Қантпен және басқа органикалық заттармен қаныққан су бұлтты болып, қатты көбіктенеді. Бұл сұйықтықты диффузиялық шырын деп те атайды. Ең толық өңдеу шикізат 60 градусқа дейін қызған кезде ғана мүмкін болады. Бұл температурада белоктар коагуляцияланады және қызылшадан ерекшеленбейді. Қант өндірісі мұнымен бітпейді.

Диффузиялық шырын тазалау

Сұйықтықтан қызылшаның ең кішкентай суспензия бөлшектерін және еріген органикалық заттарды алып тастау керек. Технологиялық тұрғыдан жанама өнімдердің 40% дейін жойылуы мүмкін. Қалғанның бәрі сірнеде жиналады және өндірістің соңғы кезеңінде ғана жойылады.

90°C дейін қыздырылған шырын. Содан кейін ол әкпен өңделеді. Нәтижесінде шырынның құрамындағы ақуыздар мен басқа заттар тұнбаға түседі. Бұл операция арнайы жабдықта 8-10 минут ішінде орындалады.

Енді әкті кетіру керек. Бұл процесс қанықтыру деп аталады. Оның мәні келесідей: шырын көмірқышқыл газымен қаныққан, ол әкпен химиялық реакцияға түсіп, кальций карбонатын түзеді, ол тұнбаға түседі, әртүрлі ластаушы заттарды сіңіреді. Шырынның мөлдірлігі артады, ол жеңілірек болады.

Шырын сүзгіден өткізіліп, 100 °C дейін қызады және қайтадан қаныққан. Бұл кезеңде қоспалардан тереңірек тазарту жүргізіледі, содан кейін шырын қайтадан фильтрацияға жіберіледі.

Шырынның түсі өзгеріп, сұйылтылған болуы керек (оншалықты тұтқыр емес). Ол үшін күкірт диоксиді ол арқылы өткізіледі. Шырында күкірт қышқылы түзіледі - өте күшті тотықсыздандырғыш. Сумен әрекеттескенде күкірт қышқылының белгілі бір мөлшері түзіліп, сутегі бөлінеді, бұл өз кезегінде шырынды ағартады.

Дөрекі және таза қаныққаннан кейін жоғары сапалы өнім бастапқы көлемінің 91-93% құрайды,ағартылған шырын. Алынған шырын көлеміндегі сахарозаның пайызы 13-14%.

Ылғалдың булануы

Арнайы жабдықты қолдану арқылы екі кезеңде шығарылады. Бірінші кезеңде қантты өндіру үшін 65-70% қатты массасы бар қою сироп алу маңызды. Алынған сироп қосымша тазартудан өтеді және қайтадан булану процедурасынан өтеді, бұл жолы арнайы вакуумдық құрылғыларда. Құрамында сахароза 92-93% болатын тұтқыр қою зат алу қажет.

Суды булануды жалғастырсаңыз, ерітінді аса қаныққан болады, кристалдану орталықтары пайда болады және қант кристалдары өседі. Алынған масса масса деп аталады.

Алынған массаның қайнау температурасы қалыпты жағдайда 120 °C. Бірақ одан әрі қайнату вакуумда жүзеге асырылады (карамелизацияны болдырмау үшін). Вакуумға жақын жағдайларда қайнау температурасы әлдеқайда төмен - 80 ° C. Вакуумдық аппаратта булану сатысындағы бұл масса қант ұнтағымен «легирленген». Кристалдардың өсуін не ынталандырады.

Қанттың мелассадан бөлінуі

Қант массасы центрифугаларға түседі. Онда кристалдар мелассадан бөлінеді. Қант кристалдарын бөлгеннен кейін шығатын сұйықтық жасыл меласса.

Қант кристалдары центрифуга барабанының торында тұрып қалады, олар ыстық сумен өңделеді және ағарту үшін бумен өңделеді. Бұл жағдайда ақ меласса деп аталатындар түзіледі. Бұл қанттың ерітіндісі және судағы жасыл меласса қалдықтары. Ақ меласса екінші реттік өңдеуден өтедівакуум машиналары (шығындарды азайту, өндіріс тиімділігін арттыру үшін).

Жасыл меласса қайнату үшін басқа құрылғыға кетеді. Нәтижесінде сары қант қазірдің өзінде алынған екінші массекуит алынады. Бірінші тазалаудан кейін ол шырында ериді.

Кепті қант

Қант өндіру циклі әлі аяқталған жоқ. Центрифуганың мазмұны алынып, кептіруге жіберіледі. Центрифугадан кейін қанттың ылғалдылығы шамамен 0,5%, ал температура 70°C болады. Барабан тәрізді кептіргіште өнім 0,1% ылғалдылыққа дейін кептіріледі (бұл негізінен центрифугалардан кейінгі қалдық температурамен қамтамасыз етіледі).

Қалдық

Қант қызылшасынан қант өндірісінің негізгі қалдық өнімдері – целлюлоза (тамыр жоңқалары деп аталатын), меласса, сүзгі-пресстік балшық.

Қызылша целлюлозасы шикізаттың салмағы бойынша 90% дейін құрайды. Малға жақсы жем ретінде қызмет етеді. Целлюлозаны ұзақ қашықтыққа тасымалдау тиімсіз (ылғалдылықтың жоғары болуына байланысты ол өте ауыр). Сондықтан оны қант өндірісіне жақын орналасқан шаруашылықтар сатып алып, пайдаланады. Целлюлозаны зақымдамау үшін оны сүрлемге өңдейді.

Кейбір қант өндіретін цехтарда қант қызылшасынан жоңқалар сығымдалады (50% дейін ылғалдылық жойылады), содан кейін арнайы камераларда кептіріледі. Осындай өңдеу нәтижесінде тағайындалуы бойынша пайдалануға дайын және ұзақ қашықтыққа тасымалданатын целлюлоза массасы бастапқы массасының 10%-нан аспайды.

Меласса –мал азықтық патока – екінші массаны өңдегеннен кейін алынады. Оның көлемі шикізаттың салмағы бойынша 3-5% құрайды. Ол 50% қант. Азықтық патока этил спиртін өндіруде, сондай-ақ мал азығын өндіруде маңызды құрамдас бөлігі болып табылады. Сонымен қатар, ол ашытқы өндірісінде, лимон қышқылын және тіпті дәрілік заттарды өндіруде қолданылады.

Сүзгіш-пресс ерітіндісінің көлемі өңделмеген шикізат массасының 5-6% жетеді. Ауылшаруашылық топырақтары үшін тыңайтқыш ретінде пайдаланылады.

Тазартылған қант өндірісі

Тазартылған қант өндірісі әдетте қант зауыттарының өзінде орналасады. Мұндай зауыттардың құрамында арнайы цехтар бар. Бірақ зауыттардан түйіршіктелген қантты сатып алатын үшінші тарап ұйымдары тазартылған қантты да шығара алады. Тазартылған қантты алу әдісіне сәйкес оны құйып, престеуге болады.

Тазартылған қант өндірісіндегі технологиялық операциялардың реті келесідей.

Қант суда ерітілген. Қалың шәрбат түрлі бояғыш заттарды кетіру үшін өңделеді. Тазартудан кейін сиропты вакуумдық камерада қайнатады және бірінші тазартылған массекуит алынады. Сарғаюды жою үшін вакуумдық камераға ультрамарин қосылады (сироптың салмағы бойынша 0,0008%, артық емес). Қайнау процесі қантты алу кезіндегі қайнату процесіне ұқсас.

Тазаланған массажды аралықпен орналастыру керек. Қалың масса пайда болады (ылғалдылығы 3% суспензия, артық емес), оны престейді. Нәтиже - пресс пішінін алатын тазартылған қант. Пішінде нақтылау үшінбастары, массажисті тиісті формаларға құйылады. Қалыптың төменгі жағында қалған ерітінді ағатын арнайы тесік бар. Ылғалды тазартылған қантты ылғалдылық көрсеткіші 0,3-0,4% шамасына дейін төмендегенше ыстық ауамен кептіреді. Содан кейін қант кесектері суығанша, кесілгенше (қажет болса) және буып алғанша күту ғана қалады.