Produksi gula dari gula bit: deskripsi teknologi

2024 Pengarang: Howard Calhoun | [email protected]. Terakhir diubah: 2023-12-17 10:31

Produksi gula adalah hak prerogatif pabrik besar. Lagi pula, teknologinya cukup kompleks. Bahan baku diproses pada jalur produksi yang berkelanjutan. Biasanya, fasilitas produksi gula terletak di dekat lokasi budidaya bit gula.

Deskripsi produk

Gula pada dasarnya adalah karbohidrat murni (sukrosa) yang rasanya manis dan menyenangkan. Ini diserap dengan baik dan memastikan fungsi normal tubuh (ketajaman visual dan pendengaran, nutrisi penting untuk sel-sel otak, mengambil bagian dalam pembentukan lemak). Penyalahgunaan produk mengarah pada perkembangan penyakit (karies, kelebihan berat badan, dll.).

Bahan baku untuk produksi

Secara tradisional di negara kita produk ini dibuat dari gula bit. Produksi gula membutuhkan pasokan bahan baku yang besar.

Beetroot adalah perwakilan dari keluarga haze. Tumbuh selama dua tahun, budaya tahan terhadap kekeringan. Selama tahun pertama, akar tumbuh, dan kemudian selama tahun kedua berkembangbatang, bunga dan biji muncul. Massa tanaman akar adalah 200-500 g, Fraksi massa jaringan keras adalah 75%. Sisanya adalah gula dan senyawa organik lainnya.

Pemanenan bit membutuhkan waktu 50 hari. Pada saat yang sama, pabrik beroperasi rata-rata 150 hari setahun. Untuk menyediakan bahan baku industri gula, bit disimpan di tempat yang disebut kagat (tumpukan besar).

Teknologi penyimpanan bit gula

Bit diletakkan berlapis-lapis dalam tumpukan di area yang telah disiapkan sebelumnya. Jika teknologi penyimpanan dilanggar, bit akan berkecambah dan membusuk. Bagaimanapun, akar adalah organisme hidup. Karakteristik perkecambahan adalah indeks rasio kecambah dengan massa seluruh buah. Di bawah kondisi suhu tinggi dan kelembaban tinggi, bit mulai berkecambah pada hari kelima penyimpanan. Pada saat yang sama, bit, yang terletak di bagian atas tumpukan, berkecambah paling intensif. Ini adalah fenomena yang sangat negatif, yang mengarah pada penurunan efisiensi produksi gula. Untuk meminimalkan kerugian dari perkecambahan, bagian atas buah dipotong selama panen, dan tanaman itu sendiri di tumpukan diperlakukan dengan solusi khusus.

Penting untuk menyimpan buah dalam tumpukan dengan hati-hati, berusaha untuk tidak merusaknya. Bagaimanapun, area janin yang rusak adalah titik lemah yang pertama-tama terpengaruh, dan kemudian jaringan sehat.

Perkembangan bakteri sangat dipengaruhi oleh suhu dan tingkat kelembapan. Jika Anda mempertahankan komposisi dan suhu udara yang disarankan1-2 °C, maka proses pembusukan melambat (kadang tidak berkembang).

Bit yang disimpan sangat tercemar (tanah, rumput). Kotoran mengganggu sirkulasi udara di tumpukan, memicu proses pembusukan.

Oleh karena itu, disarankan untuk mencuci bit dan menyimpannya dalam keadaan dicuci. Dalam beberapa tahun terakhir, perangkat khusus telah banyak digunakan untuk membasmi rumput liar, jerami, dan kotoran.

Hasil bit

Salah satu tugas terpenting adalah meningkatkan hasil bit gula. Itu tergantung dari banyak faktor. Produksi gula secara langsung tergantung pada volume pengumpulan, serta pada kualitas teknologi bahan baku.

Pertama-tama, kualitas teknologi bit yang dibudidayakan bergantung pada benih yang digunakan. Teknologi modern memungkinkan untuk mengontrol karakteristik biologis dan lainnya. Kontrol kualitas benih dapat secara signifikan meningkatkan hasil per hektar area tanam.

Cara menanam bit juga penting. Peningkatan hasil yang signifikan diamati dengan apa yang disebut metode budidaya punggungan (pertumbuhan hasil berkisar antara 15 hingga 45%, tergantung pada karakteristik iklim wilayah tersebut). Inti dari metode ini adalah sebagai berikut. Di musim gugur, mesin khusus menuangkan punggungan, berkat itu bumi secara aktif menyerap dan mengakumulasi kelembaban. Oleh karena itu, di musim semi, bumi cukup cepat matang, menciptakan kondisi yang menguntungkan untuk penaburan, pertumbuhan dan perkembangan buah-buahan. Selain itu, bit jauh lebih mudah dipanen: kepadatan tanah di punggung bukit relatif rendah.

Sangat mengherankan bahwa teknologi ini diusulkan oleh ilmuwan Soviet Glukhovsky pada jarak 20-an abad terakhir. Dan relatif baru-baru ini, metode ini diperkenalkan di negara-negara maju.

Meskipun sangat efektif, teknologi ini belum menemukan aplikasi yang luas. Alasan untuk ini adalah kurangnya dan tingginya biaya peralatan khusus. Oleh karena itu, produksi gula dari bit memiliki prospek untuk dikembangkan dan mencapai tingkat teknologi baru.

Bit harus dipanen sebelum es. Pengiriman bit yang digali ke perusahaan dapat dilakukan sesuai dengan prinsip aliran atau dengan metode aliran-transshipment. Untuk mengurangi kehilangan sukrosa selama penyimpanan jangka panjang di pangkalan transshipment, buah-buahan ditutup dengan jerami.

Proses produksi

Rata-rata pabrik gula di Rusia mampu memproses beberapa ribu ton bahan mentah (bit gula). Mengesankan bukan?

Produksi didasarkan pada proses dan reaksi kimia yang kompleks. Esensinya adalah sebagai berikut. Untuk memperoleh gula kristal perlu dilakukan isolasi (ekstraksi) sukrosa dari bahan baku. Kemudian gula dipisahkan dari zat yang tidak perlu dan produk siap saji (kristal putih) diperoleh.

Teknologi produksi gula terdiri dari operasi berikut:

• pembersihan dari kotoran (cuci);
• menerima keripik (memotong, menggiling);
• ekstraksi sukrosa;
• penyaringan jus;
• penebalan (penguapan uap air);
• massa mendidih(sirup);
• pemisahan molase dari gula;
• gula kering.

Pencucian bit gula

Ketika bahan mentah tiba di pabrik gula, mereka berakhir di semacam bunker. Itu dapat terletak di bawah tanah dan di luar. Dengan semburan air yang diarahkan dengan kuat, bit gula dicuci keluar dari hopper. Tanaman akar jatuh di konveyor, selama pergerakan bahan baku dibersihkan dari semua jenis puing (jerami, rumput, dll.).

Menghancurkan tanaman umbi-umbian

Memproduksi gula dari bit tidak mungkin dilakukan tanpa menggilingnya. Apa yang disebut pemotong bit ikut bermain. Outputnya adalah potongan tipis bit gula. Dalam teknologi produksi gula, cara pemotongan sangat penting: semakin besar luas permukaan, semakin efisien pemisahan sukrosa.

ekstraksi sukrosa

Keripik bit dimasukkan melalui konveyor ke peralatan difusi dengan auger. Gula dipisahkan dari keripik dengan air hangat. Keripik diumpankan melalui auger, dan air hangat mengalir ke arahnya, yang mengekstraksi gula. Selain gula itu sendiri, air juga membawa zat terlarut lainnya. Prosesnya cukup efektif: pada output, pulp (yang disebut keripik bit) hanya mengandung 0,2-0,24% gula berdasarkan fraksi massa. Air, jenuh dengan gula dan zat organik lainnya, menjadi keruh dan berbusa kuat. Cairan ini juga disebut jus difusi. Pemrosesan paling lengkap hanya dimungkinkan ketika bahan baku dipanaskan hingga 60 derajat. Pada suhu ini, protein menggumpal dan tidak menonjol dari bit. Produksi gula tidak berhenti di situ.

Pemurnian Jus Difusi

Dari cairan, partikel tersuspensi terkecil dari bit dan zat organik terlarut harus dihilangkan. Secara teknologi, hingga 40% produk sampingan dapat dihilangkan. Apa pun yang tersisa terakumulasi dalam molase dan hanya dibuang pada tahap akhir produksi.

Jus dipanaskan hingga 90°C. Kemudian diolah dengan kapur. Akibatnya, protein dan zat lain yang ada di dalam jus mengendap. Operasi ini dilakukan pada peralatan khusus dalam waktu 8-10 menit.

Sekarang Anda perlu menghilangkan jeruk nipis. Proses ini disebut saturasi. Esensinya adalah sebagai berikut: jus jenuh dengan karbon dioksida, yang masuk ke dalam reaksi kimia dengan kapur, membentuk kalsium karbonat, yang mengendap, menyerap berbagai polutan. Transparansi jus meningkat, menjadi lebih ringan.

Jus disaring, dipanaskan hingga 100 °C dan dijenuhkan kembali. Pada tahap ini, pemurnian yang lebih dalam dari kotoran dilakukan, setelah itu jus dikirim lagi untuk penyaringan.

Jus harus berubah warna dan diencerkan (tidak terlalu kental). Untuk tujuan ini, sulfur dioksida dilewatkan melaluinya. Asam belerang terbentuk dalam jus - zat pereduksi yang sangat kuat. Reaksi dengan air menghasilkan sejumlah asam sulfat, melepaskan hidrogen, yang pada gilirannya mencerahkan jus.

Setelah saturasi kasar dan murni, outputnya adalah 91-93% dari volume asli berkualitas tinggi,jus yang diputihkan. Persentase sukrosa dalam volume jus yang dihasilkan adalah 13-14%.

Penguapan kelembaban

Diproduksi dalam dua tahap menggunakan peralatan khusus. Untuk produksi gula pada tahap pertama, penting untuk mendapatkan sirup kental dengan kandungan padatan 65-70%. Sirup yang dihasilkan mengalami pemurnian tambahan dan sekali lagi dikenakan prosedur penguapan, kali ini dalam perangkat vakum khusus. Hal ini diperlukan untuk mendapatkan zat kental kental dengan kandungan sukrosa 92-93%.

Jika Anda terus menguapkan air, larutan menjadi jenuh, pusat kristalisasi muncul dan kristal gula tumbuh. Massa yang dihasilkan disebut massecuite.

Titik didih massa yang dihasilkan adalah 120 °C dalam kondisi normal. Tetapi perebusan lebih lanjut dilakukan dalam ruang hampa (untuk mencegah karamelisasi). Dalam kondisi yang mendekati vakum, titik didihnya jauh lebih rendah - 80 °C. Massa ini pada tahap penguapan dalam peralatan vakum "dipadukan" dengan gula bubuk. Apa yang merangsang pertumbuhan kristal.

Pemisahan gula dari tetes tebu

Massa gula dialirkan ke sentrifugal. Di sana kristal dipisahkan dari tetes tebu. Cairan yang keluar setelah kristal gula dipisahkan adalah molase berwarna hijau.

Kristal gula menempel pada jaring drum centrifuge, yang diolah dengan air panas dan dikukus untuk memutihkan. Dalam hal ini, apa yang disebut molase putih terbentuk. Ini adalah larutan gula dan sisa-sisa tetes tebu hijau dalam air. Molase putih mengalami pemrosesan sekunder dimesin vakum (untuk meminimalkan kerugian, meningkatkan efisiensi produksi).

Tetes tebu hijau pergi ke peralatan lain untuk direbus. Akibatnya, apa yang disebut massecuite kedua diperoleh, dari mana gula kuning sudah diperoleh. Ini larut dalam jus setelah pembersihan pertama.

Gula kering

Siklus produksi gula belum selesai. Isi centrifuge dikeluarkan dan dikirim untuk dikeringkan. Setelah centrifuge, kadar air gula sekitar 0,5% dan suhu 70°C. Dalam pengering jenis drum, produk dikeringkan hingga kadar air 0,1% (ini sebagian besar dipastikan oleh suhu sisa setelah sentrifugal).

Sampah

Produk limbah utama produksi gula dari bit gula adalah pulp (yang disebut serutan akar), molase, lumpur filter-press.

Bubur bit memiliki berat bahan baku hingga 90%. Berfungsi sebagai pakan ternak yang baik. Tidak menguntungkan untuk mengangkut pulp jarak jauh (karena kelembaban tinggi, sangat berat). Oleh karena itu, dibeli dan digunakan oleh peternakan yang terletak di dekat fasilitas produksi gula. Untuk mencegah kerusakan pada pulp, diolah menjadi silase.

Di beberapa pabrik produksi gula, serutan ditekan dari bit gula (hingga 50% kelembaban dihilangkan) dan kemudian dikeringkan di ruang khusus. Sebagai hasil dari pengolahan tersebut, massa pulp yang siap digunakan sebagaimana dimaksud dan diangkut dalam jarak jauh, tidak lebih dari 10% dari massa aslinya.

Melassa –molase pakan ternak - diperoleh setelah memproses massecuite kedua. Volumenya adalah 3-5% berat bahan baku. Ini adalah 50% gula. Molase pakan merupakan komponen penting dalam produksi etil alkohol, serta dalam produksi pakan ternak. Selain itu, digunakan dalam produksi ragi, dalam pembuatan asam sitrat dan bahkan obat-obatan.

Volume lumpur filter-press mencapai 5-6% dari massa bahan mentah yang belum diproses. Digunakan sebagai pupuk untuk tanah pertanian.

Produksi gula rafinasi

Produksi gula rafinasi biasanya berada di pabrik gula sendiri. Sebagai bagian dari pabrik tersebut, ada bengkel khusus. Tetapi organisasi pihak ketiga yang membeli gula pasir dari pabrik juga dapat memproduksi gula rafinasi. Menurut cara mendapatkan gula rafinasi, gula ini dapat dicetak dan dipres.

Urutan operasi teknologi dalam produksi gula rafinasi adalah sebagai berikut.

Gula dilarutkan dalam air. Sirup kental diproses untuk menghilangkan berbagai zat pewarna. Setelah pemurnian, sirup direbus dalam ruang vakum, dan pemijat halus pertama diperoleh. Untuk menghilangkan warna kuning, ultramarine ditambahkan ke ruang vakum (0,0008% berat sirup, tidak lebih). Proses perebusan mirip dengan proses perebusan saat mendapatkan gula.

Pemijat halus perlu diberi jarak. Massa tebal terbentuk (bubur dengan kadar air 3%, tidak lebih), yang ditekan. Hasilnya adalah gula rafinasi yang berbentuk pres. Untuk disempurnakan dalam bentukkepala, massecuite dituangkan ke dalam bentuk yang sesuai. Di bagian bawah cetakan ada lubang khusus di mana sisa larutan mengalir keluar. Gula rafinasi basah dikeringkan dengan udara panas hingga indeks kelembapannya turun hingga nilai 0,3-0,4%. Kemudian tinggal menunggu bongkahan gula dingin, potong (bila perlu) dan bungkus.