Переработка сахарной свеклы: Переработка сахарной свёклы — AgroXXI

 В первую очередь эта культура используется для производства сахара

Сахарная свекла в нашей стране имеет огромное  хозяйственное значение  — под эту культуру ежегодно выделяются сотни тысяч гектар пашни. В первую очередь сахарная свекла идет на производство сахара. Технология производства довольна сложна, энергоемка и требует большого количества специального оборудования.

После уборки урожая корнеплоды складируются на поле в кагаты – громадные бурты, в которых они хранятся до приемки на заводе. На заводе  масса корнеплодов сначала подается гидравлическим транспортером на различные органы очистительных машин, где происходит отделение корнеплодов от остатков ботвы, соломы и камней. После этого масса корнеплодов подается на мойку, где проходит окончательную очистку от земли. Ведь на корнеплодах при ручной уборке остается до 3-5 % земли от массы урожая, а при уборке комбайнами – 8-10 %. Процедура мойки отличается большим расходом воды – 60-100% воды  на массу корнеплодов. Отработанная вода поступает в специальные отстойники и фильтры, после чего снова используется в мойках.

После очистки и предварительной мойки масса обмывается еще раз чистой водой, взвешивается, проходит через электромагниты для обнаружения случайно попавших частиц железа и поступает на свеклоизмельчители. Мелкая стружка сахарной свеклы попадает в диффузионную установку, где происходит выделение сахаров в воду методом диффузии. После извлечения сока получаются две массы – диффузионный сок с большим содержанием сахаров и свекловичный жом – побочный продукт переработки сахарной свеклы, который после отделения сока брикетируется, сушится или идет на корм скоту.

Далее сок подвергается процедуре дефекации – осаждению несахаров, коагуляции белков и выводу красящих веществ путем дозированного введения в сок известкового молочка. После этого полученную массу проводят через несколько уровней фильтрации и обесцвечивания, а также обрабатывают диоксидом серы для  наилучшего отбеливания.

После очистки проводится, пожалуй, самая энергоемкая процедура – выпаривание очищенного сока, в результате чего концентрация сухого вещества повышается с 14-15 % до 65-70%. Полученный сироп нагревают в вакуум-аппаратах, где и происходит его перенасыщение и собственно образование кристаллов сахара. Полученная масса называется уфтелем и содержит в себе около 8 % воды и 60 % кристаллов сахара. Уфтель затем поступает в центрифуги, где он отделяется от межкристальной жидкости, которая в свою очередь называется отеком. Для того чтобы получить кристаллы сахара белого цвета их промывают небольшим количеством горячей воды – отбеливают. Полученная в результате вода также содержит большое количество сахара, поэтому ее, вместе с отеком, снова возвращают в процесс выделения сахара.

Масса кристаллов сахара после прохождения процедур выделения кристаллов имеем температуру около 70 ˚С и влажность 1%, поэтому для того, чтобы масса не слиплась в процессе высыхания, ее отправляют по виброконвейеру   в сушильно-охладительные установки. После сушки сахар проходит через вибросито, где отделяются комочки сахара, которые растворяются и вновь поступают на линию выделения. После сушки сахар-песок фасуется по мешкам и поступает на склад хранения или непосредственно к потребителю.

Интересна тема? Подпишитесь на персональные новости в ДЗЕН | Pulse.Mail.ru | VK.Новости | Google.Новости.

Переработка сахарной свеклы

Основные отходы сахарной свеклы

Свекловичный жом

Класс опасности: 5

Дальнейшее использование: корм для скота, биотопливо

Меласса

Класс опасности: 5

Дальнейшее использование: корм для скота, технические нужды, биотопливо

Переработка сахарной свеклы

Основным сырьем в Европе для получения сахара является сахарная свекла. Ее, хорошо промытую, измельчают на стружку, которую потом вышелачивают водой. Из полученной стружки отжимается сладкий сок, а сухие остатки — свекловичный жом — чаще всего используют в качестве корма для скота.

Из полученного сока выделяют сахар, а побочным продуктом переработки этого сырья является меласса.

Меласса — это сиропообразная, вязкая, густая масса темно-коричневого цвета. Выделение сахара из мелассы невозможно, а горький привкус не позволяет применять в пищу, поэтому она также идет на корм скоту или используется в технических целях.

Химический состав мелассы зависит от почвенно-климатических условий и технологии переработки. Чаще всего ее применяют в смеси с другим кормами: такие как солома, сено и другие корма.

Оборудование

Для измельчения, перекачивания и разделения на фракции (твердая фракция и жидкая фракция) используется оборудование для переработки пищевых отходов: роторные насосы, измельчители, шредеры и сепараторы.

Оборудование для разделения на фракции

Насосы и мешалки

Тестирование на ваших отходах

Свекловичный жом получают из свекольной варенной стружки после вымывания их нее сахара и других веществ путем отжатия сока. Прессованный жом используют для кормления свиней и молочных коров в первую очередь.

Свекловичный жом классифицируется как отходы пятого класса опасности. Размещение этого типа отходов на полях без переработки и соответствующей обработки приводит к экологическим проблемам. Восстановление экологической системы после загрязнения происходит в течение трёх — пяти лет.

К сожалению, в большинстве случаев при добыче сахара из сахарной свеклы, производственные линии не рассчитаны на переработку этого биологически ценного ресурса и, более того, приводят к проблемам, связанным с его утилизацией, что является в высшей степени не целесообразным подходом как с экономической, так и с экологической точки зрения.

После извлечения сахара, жом можно использовать в качестве ценного биологического ресурса. Его можно использовать в качестве кормовой базы для скота или же перерабатывать в органическое удобрение и применять его на полях в качестве компоста. Также отходы переработки сахарной свеклы можно использовать в качестве биотоплива или добычи.

Компания Биокомплекс имеет всё необходимое оборудование для переработки свекольного жома в удобрение, кормовую основу, а также в подстилку для скота, которую можно использовать на свинофермах и фермах КРС.

Серия о сахаре: как производится свекольный сахар?

Здесь мы разбираем жизненный цикл производства сахара, от выращивания сахарного тростника и сахарной свеклы до выращивания, добычи и переработки.

В этой статье Sugar Series эксперты Czarnikow’s Market Analysis расшифровывают отраслевой миф о сахаре и свекловичном сахаре.

Распространено заблуждение, что весь сахар производится из сахарного тростника. Фактически, сахар естественным образом производится как из сахарного тростника, так и из сахарной свеклы. В этой статье мы рассмотрим, как производится сахар из сахарной свеклы. Чтобы узнать больше об этапах жизненного цикла производства сахара, посетите наш путеводитель «Что такое сахар».

Как делают сахар?

Сахар производится из двух основных культур; сахарная свекла и сахарный тростник. Эти культуры выращивают в разных регионах земного шара в зависимости от их климата, который определяет, какая культура выращивается.

Что такое сахарная свекла?

Сахарная свекла — это белый стержневой корень, похожий на пастернак, который вырабатывает сахар в процессе фотосинтеза в своих листьях, а затем запасается в корне. Он имеет содержание сахара около 16% и проходит процесс экстракции, который отделяет сахар от растения. В отличие от сахарного тростника, сахарная свекла может расти в умеренном климате и поэтому является более популярной альтернативой тростнику в Европе и Северной Америке.

16 ^й -век ученый Оливье де Серр впервые упомянул о существовании сахарной свеклы, поскольку он утверждал, что «свекла при варке дает сок, похожий на сироп из сахар, на который приятно смотреть из-за его ярко-красного цвета».

Пока не было 18 век, когда Фридрих II Прусский субсидировал эксперименты найти альтернативные источники сахара, кроме дорогих и эксклюзивных сахарный тростник. В 1747 году Андреас Сигизмунд Маргграф, профессор физики Академия наук Берлина обнаружила наличие сахара в белой свекле. Несмотря на возможность извлечения чистого сахара, его коммерциализация не удалась. до 1801 года, когда ученик Маргграфа Франц Карл Ахард открыл первую в мире завод по производству сахарной свеклы в Силезии.

Определенный Наполеон Бонапарт очень заинтересовался творчеством Ашара и назначил ученым отправиться в Силезию и исследовать фабрику. Они вернулись и построил два подобных завода под Парижем. Западная Европа вскоре наткнулась на к сахарным схемам Наполеона, и европейская свеклосахарная промышленность развивалась быстро.

В частности, в Британии первые урожаи сахарной свеклы были выращены и переработаны в Норфолке более 100 лет назад, а в британской доморощенной сахарной промышленности сейчас участвуют многие тысячи производителей.

Сахарная свекла популярен среди фермеров, потому что это хорошая севооборотная культура. Это важно чередовать урожай, выращенный на том или ином поле из года в год, чтобы поддерживать качество почвы и предотвращать появление вредителей и болезней.

От посева до сбора урожая сахарная свекла может пройти до года, прежде чем она будет готова к переработке. Управление почвой важно для фермеров, выращивающих сахарную свеклу, и многие из них сажают покровные культуры, такие как ячмень, рядом с посевами свеклы, чтобы защитить ее от непогоды. Свекла существенно разрастается, от крошечного семени до крупного растения с большим корнем. Чтобы защитить свеклу в процессе ее развития, крайне важно, чтобы фермеры обращали внимание на сорняки, которые могут угрожать росту свеклы. Когда свекла полностью созреет, ее можно будет собирать.

Сахарную свеклу собирают осенью и зимой, когда роторный битер срезает или «срезает» головку свеклы, которую затем оставляют в поле. Затем свекловичный погрузчик вытаскивает свеклу из земли в грузовик, откуда свекла доставляется на грузовике на перерабатывающий завод.

Переработка сахарной свеклы

По прибытии на перерабатывающий завод свекла проверяется на качество и содержание сахарозы. Затем ее помещают на конвейерные ленты, которые транспортируют свеклу к вращающемуся барабану, облитому водой, где камни и гравий отделяются и погружаются. Это очень важный шаг, поскольку свекла растет в земле и, следовательно, намного грязнее, чем сахарный тростник, когда поступает на завод. Затем камни продаются ландшафтным дизайнерам или строителям дорог в качестве побочного продукта. Затем свекла промывается в свеклопромывочной машине, которая очищает всю лишнюю почву, а магнит удаляет металлические фрагменты. Чистая свекла скатывается к слайсерам, где она нарезается на «коссеты», похожие на маленькие картофеля фри. Это раскрывает свеклу, увеличивая площадь поверхности и позволяя легче извлекать сахар.

Полоски свеклы помещают в большой резервуар с горячей водой, где они замачиваются, чтобы начать разрушать клеточные мембраны, позволяя экстрагировать сахарозу путем осмоса. Это происходит из-за того, что свекольная стружка имеет более высокое содержание сахарозы, чем окружающая их вода, в результате чего сахароза диффундирует в воду. На этом этапе образуется коричневая сахаристая пульпа, поступающая в диффузионную камеру, которая извлекает из стружки как можно больше сахара, пропуская ее против потока воды. Затем сахаристая жидкость (сырой сок) готова к очистке. Несахаристую мякоть прессуют, чтобы удалить лишний сок. Затем его сушат, чтобы сформировать гранулы, которые продаются в качестве корма для животных — еще одного побочного продукта процесса очистки.

Сахарный сироп

Сахарный сироп или «сырой сок» направляется на процесс очистки, где примеси удаляются путем добавления известкового молока и углекислого газа. Во время этого процесса (карбонизации) CO2 и известковое молоко объединяются с образованием карбоната кальция, собирая несахара. Он выпадает в осадок, очищая большую часть примесей, когда выходит из сахарного сока. Некоторые переработчики также добавляют обесцвечивающие ионообменники для обесцвечивания жидкости.

Затем остаточный сок подвергается другому процессу фильтрации с использованием рамы или пластины. Нажмите. Давление позволяет выдавливать сахарный сок, в результате чего получается тонкий сока и твердых отходов. Отходы, которые называются известковыми твердыми частицами и содержат все примеси затем распространяются на сельскохозяйственные угодья, что позволяет получить дополнительный устойчивый побочный продукт: удобрение.

полученный «жидкий сок», хотя и намного чище сырого сока, имеет относительно низкое содержание сахара. В целях увеличения содержания, тонкий сок кипятят для увеличения содержания сухих веществ сахара с 16% до 65%. Затем сироп проходит 6-ступенчатый процесс испарения, при котором вода испаряется, оставляя более густая жидкость.

Остальные Затем «густой сок» проходит процесс кристаллизации. Это важно обратите внимание, что вода, использованная в процессе до этого момента, хранится для дальнейшее отопление и использование на месте, сокращение отходов и управление ресурсами и энергоэффективно.

Кристаллизация сахара

Густой Затем сок проходит 4 стадии кристаллизации, первая из которых пропускает его через центрифугу (вакуумную систему под давлением) при низкой температура, при которой добавляются затравочные кристаллы, позволяя кристаллам сахара начать формируются и растут, используя сложный процесс охлаждения и испарения. Кристалл сахар, теперь имеющий консистенцию помадки, помещают в центрифуги, чтобы отделить смесь в жидкости и кристаллы три раза. Побочный продукт, похожий на выдумку, который который остается после извлечения максимального количества кристаллов сахара, называется свекольной патоки, и используется для производства кормов для животных или перегоняется в алкоголь.

Затем кристаллы сахара сушат горячим воздухом, собирают, упаковывают и распределяют среди потребителей. И вот оно! Путь сахарной свеклы от семян до сахара.

Чтобы узнать больше о сахарной свекле или других наших продуктах, свяжитесь с нами сегодня.

Следующее большое событие в переработке сахарной свеклы: автоматизация

Том Беллинг и Джошуа Фриез, Emerson Automation Solutions

Крупномасштабное производство сахара из свеклы началось еще в наполеоновской Франции. Хотя мы уже знали, как извлекать сахар из свеклы, мы можем поблагодарить Наполеона за стимулирование роста этой новой отрасли. Ему нужен был альтернативный источник сахара из-за британской блокады сахарного тростника во время войны. С этим спросом на что-то сладкое родился новый процесс. Однако путь сахара от кускового корня до вкусных кристаллов на удивление сложен. Раньше эта многоэтапная операция, от промывки свеклы до кристаллизации, была чрезвычайно трудоемкой и потенциально опасной. Сегодня передовые технологии делают этот процесс более безопасным и эффективным, чем когда-либо прежде.

Переработка сахарной свеклы: от целого корня до идеальной упаковки

Сахарная свекла более вынослива, чем сахарный тростник, и может расти в более холодном климате и на менее богатой питательными веществами почве. Сезон переработки сахарной свеклы, посаженной весной и собранной ранней осенью, начинается в сентябре и обычно длится до следующего апреля. Эти кампании производят 20-30% мирового сахара. Побочные продукты этого производства, меласса и свекловичный жом, обычно используются в качестве корма для животных. Камни, отделенные от свеклы на этапе промывки, также перерабатываются в гравий для дорог.

После того, как свекла собрана и доставлена ​​на фабрику, начинается кропотливая работа по превращению этих луковичных овощей в сладкий сироп и, наконец, в рафинированный сахар. Каждая свекла весит около двух фунтов, около 18% из которых составляет сахароза. Чтобы отогнать сахарозу, свеклу необходимо промыть, раздробить и растворить в сахарной воде. Оттуда жидкость проходит процесс очистки для удаления примесей из сахарного сока-сырца. Этот продукт проходит через множество фильтров и поступает в испарители, в результате чего получается густой сироп, готовый к кристаллизации. Четырехфазная система кристаллизации нагревает сироп (называемый густым соком) для испарения воды, затем вводятся затравочные кристаллы, которые вызывают образование кристаллов сахара.

Различные технологии измерения, включая расход, давление, температуру, уровень и аналитические методы, позволяют производителям оптимизировать этапы этого сложного процесса. Точные измерения необходимы для предотвращения чрезмерного количества отходов, поддержания целостности продукта и обеспечения безопасности персонала. Достижения в цифровизации означают, что производители оснащены революционными средствами анализа данных для принятия более эффективных решений, максимизации производительности и минимизации отходов. Удаленные беспроводные инструменты используются для экономии времени и снижения рисков.

Поломка

На первых этапах измельчения свеклы требуется значительное количество воды — транспортировка свеклы на фабрику, ее промывка и замачивание в экстракционной башне. Вода используется для перемещения свеклы из входного желоба в мойку и, в конечном итоге, через слайсер. Магнитные и кориолисовые расходомеры предоставляют данные о выпускных отверстиях сточных вод, отслеживая потребление воды, показывая примеси и отслеживая, сколько твердых отходов попадает в их пруды для сбора сточных вод. Понимание использования воды помогает в усилиях по обеспечению устойчивости, но также помогает соблюдать правила удаления сточных вод.

Бесконтактные радарные и вибрационные вилочные датчики уровня обеспечивают точные дистанционные измерения уровня воды во время транспортировки и в сборных резервуарах, чтобы поддерживать адекватный уровень и избежать опасностей, связанных с ручными измерениями над резервуарами или желобом.

После того, как свекла нарезана на полоски, похожие на картофель фри, называемые стручковой стружкой, она поступает в экстракционную башню. Там они диффундируют в горячую воду с регулируемой температурой, чтобы извлечь сахарозу из мякоти. Подобно завариванию чая, горячая вода вытягивает сахарозу, когда стружки взбиваются вверх со дна башни. Затем твердые отходы удаляются из верхней части диффузионной колонны для сушки и превращения в гранулы.

Технологии датчиков давления и температуры предоставляют ценную информацию во время диффузии, помогая контролировать и улучшать этот процесс. Удаленные дисплеи облегчают доступ для технических специалистов, устраняя необходимость ручного осмотра башни. Датчики с расширенными диагностическими возможностями также могут обнаруживать и диагностировать проблемы во время распространения до того, как они повлияют на производство. Датчики расхода перепада давления контролируют поток воздуха на предмет блокировок, которые могут увеличить риск возгорания в сушилках во время обработки целлюлозы.

Очистка и выпаривание

Неочищенный сок выходит из колонны и поступает на стадию очистки. Гидроксид кальция (известный как «известковое молоко») создается в соседней печи для обжига извести и смешивается с раствором в несколько этапов. Вместе с диоксидом углерода эта смесь проходит процесс многофазной фильтрации для поглощения и удаления примесей. Оттуда жидкость прокачивается через несколько испарителей, превращая ее в густой сироп (обычно называемый густым соком). Измерение по шкале Брикса, которое определяет количество растворенного сахара в водном растворе, проводится до и после этих этапов для обеспечения качества продукта.

Технология автоматизации имеет решающее значение при очистке. Расходомеры используются для отслеживания массы и плотности смеси при добавлении известкового молока. Природа смеси означает, что существует риск образования налета на расходомерах, что может отрицательно сказаться на точности этих измерений. Однако инновационные кориолисовые расходомеры без движущихся частей и передовое диагностическое программное обеспечение значительно снижают этот риск. Оповещения сообщают техническим специалистам о возникновении проблем до того, как покрытие может сбросить данные. Эти измерители также принимают данные измерений по шкале Брикса на протяжении всего процесса, проверяя, не падают ли они слишком низко.

Чтобы максимизировать количество примесей, удаленных из смеси, необходимо тщательно контролировать уровень pH. Специализированное оборудование, такое как стерилизуемые датчики pH, проверяет уровни pH по мере добавления углекислого газа, позволяя известковому молоку связываться с примесями. Датчики расхода перепада давления используются для отслеживания эффективности фильтров очистки по мере сбора примесей.

Поддержание надлежащего контроля уровня и температуры жизненно важно на этапе испарения. Здесь электронные дистанционные сенсорные системы и датчики температуры повышают надежность этих систем. Возможность удаленного подключения ко всему этому оборудованию дает техническим специалистам доступ ко всему процессу из любого места, поэтому они всегда точно знают, что происходит в любой момент, и могут вносить необходимые коррективы.

Кристаллизация

Заключительный этап этого сладкого путешествия — превращение вязкого сиропа в настоящие кристаллы сахара. Вакуумные кастрюли с регулируемой температурой продолжают концентрировать сахар горячей водой до тех пор, пока он не станет перенасыщенным. Затем к раствору добавляют выращенные в лаборатории затравочные кристаллы, чтобы стимулировать рост кристаллов сахара. Проводятся непрерывные измерения по шкале Брикса, чтобы техники знали, когда добавлять затравочные кристаллы. Затем центрифуга отделит кристаллы от оставшегося сиропа. Этот сироп хранится в резервуарах, чтобы в конечном итоге использоваться в качестве патоки. Кристаллы сахара разделяют по сортам, затем сушат, охлаждают и упаковывают или хранят в гигантских силосах для сахара.

Как правило, кристаллизация проводится партиями, но несколько заводов по переработке сахарной свеклы модернизировали оборудование, позволяющее осуществлять непрерывную кристаллизацию. Здесь необходима технология измерения расхода, особенно в непрерывном процессе, требующем высокого уровня контроля. Для точного измерения и контроля производительности расходомеры используются как на входе, так и на выходе вакуумных ванн. Данные с этих расходомеров дают операторам необходимую информацию о процессе для расчета правильного времени и количества входов в систему. Новаторская технология дополнила передатчики возможностями архивации данных, что повысило прозрачность этих процессов.

Опять же, в игру вступают температурный анализ и расчет Брикса. Мониторинг температуры необходим не только во время кристаллизации, но и во время прохождения кристаллов через сушилки и охладители, чтобы они превратились в сахар, который мы знаем и любим. Расходомеры Annubar отслеживают поток воздуха через воздуховоды для обеспечения надлежащей сушки. Температурные датчики RTD и преобразователи температуры гарантируют, что условия конвейерных лент не станут опасно высокими.

Будущее переработки сахарной свеклы

Цифровизация — это новый рубеж для предприятий по производству продуктов питания и напитков. В зависимости от потребностей предприятия, конкретных процессов и текущего оборудования эти современные технологии могут вывести автоматизацию на невиданный ранее уровень. Расходомеры Кориолиса, магнитные расходомеры, бесконтактные радарные измерения и различные дистанционные датчики и передатчики, подобные тем, которые используются на модернизированных заводах по переработке сахарной свеклы, не только повышают безопасность и надежность, но и значительно улучшают общие результаты. Благодаря правильным технологиям возможности оптимизации производства никогда не были так велики.

Джошуа Фриш (Joshua Friesz) — глобальный менеджер по продуктам подразделения Emerson Automation Solutions в Шакопи, Миннесота.