Тема «Технология
сахарного, кондитерского и крахмало-паточного производства»
ЦЕЛЬ ЗАНЯТИЯ:
Образовательная: ознакомиться с технология
сахарного, кондитерского и крахмало-паточного производства Развивающая:
развивать умение обобщать информацию
Воспитательная: воспитать в учащихся
интерес к совершенствованию знаний
Форма организации урока: комбинированный урок
Программно-дидактическое обеспечение: лекция, видео, презентация, схемы
Межпредметные связи: экономика, маркетинг, организация производства, менеджмент
Ход занятия
Организация группы: поприветствовать
группу, провести перекличку, подготовка группы к занятию.
Мотивация познавательной деятельности: тема
урока «Технология сахарного, кондитерского и крахмало-паточного производства»
Задача урока: ознакомить с технологическим
процессом изготовления сахара и крахмала
АКТУАЛИЗАЦИЯ:
1.сырье для сахарного и крахмало-паточного
производства.
2 виды сахара
3.технологический процесс изготовления
сахара-песка и сахара-рафинада
4.видеофильм
ФОРМИРОВАНИЕ НОВЫХ ПОНЯТИЙ И СПОСОБОВ
ДЕЙСТВИЯ
Сахар – товар первой необходимости, спрос на который не
подвержен спаду
Сахар – ингредиент алкогольных напитков, кондитерских и
хлебобулочных изделий, пищевых продуктов. Продукт широко используется не только
в пищевой промышленности, но и при изготовлении пластмассы, в фармацевтической
индустрии.
Первыми, кто начал производить сахар, были
древние индусы. Именно в Индии впервые удалось произвести сахар, и эта технология
распространилась по всему миру. На протяжении столетий производство сахара
совершенствовалось и на сегодняшний день это полностью автоматизированный
процесс. Как правило, сахарные заводы находятся в регионах, где выращивают
сахарную свеклу. Это обусловлено тем, что сахарная свекла продукт
скоропортящийся и ее, чтобы цена на сахар для агрария была максимальной, обычно сразу
перерабатывают после уборки.
Нормативные документы, регулирующие
деятельность заводов по производству сахара
ГОСТ Р 52647-2006 – Свекла сахарная.
Технические условия;
ГОСТ Р 53036-2008 – Свекла сахарная. Методы
испытаний;
ГОСТ 12571-86 – Метод определения сахарозы;
ГОСТ Р 52678-2006 – Производство сахара.
Сырье для
производства сахара
Сахарный тростник – тростниковый сахар изготовляют предприятия Бразилии,
Индии и Кубы.
Сахарная свекла – на производстве свекловичного сахара
специализируются предприятия России, США, Франции и Германии.
Сок пальм – пальмовый сахар изготавливается в странах
Юго-Восточной Азии.
Крахмалистый рис или просо – солодовый сахар производится на территории Японии.
Стебли хлебного сорго – сорговый сахар потребляется жителями Китая. Данный
вид сахар не обладает конкурентными преимуществами по сравнению с тростниковым
или свекольным продуктом.
Виды сахара
Сахар-сырец – представляет собой отдельные кристаллы, состоящие из
сахарозы;
Сахарная пудра – тщательно измельченные кристаллы сахара. Сахарная
пудра широко используется при изготовлении кондитерских изделий;
Сахар-песок – продукт, который представляет собой сахарозу,
кристаллы которой 0,5-2,5 мм.
Сахар-рафинад – продукт из сахарозы высокой чистоты.
Технологический
процесс изготовления свекловичного сахара
Подача. С кагатного поля (кагатные поля - место, где
сваливают сахарную свеклу и откуда она с помощью водяного транспортера попадает
на переработку) сахарная свекла через сеть гидротранспортёров подаётся на
переработку. При подаче свеклы происходит частичная мойка корнеплодов, в
устроенных ловушках отделяется большая часть примесей (песка, камней, ботвы).
Очистка и мойка. Свекла, убранная комбайном, содержит значительное
количество примесей, которые, попадая в свеклорезки и диффузионные аппараты,
вызывают преждевременный износ оборудования, способствуют увеличению потерь
сахара. Поэтому перед переработкой свеклу тщательно очищают от посторонних
примесей, используя разнообразное оборудование: гидравлические транспортёры,
ботво-, камне- и песколовушки, моечные машины.
Для уменьшения вымывания сахарозы из свеклы
её транспортируют и отмывают водой температурой не выше 18оС. После
свекломоечной машины корнеплоды ополаскивают водой, в которую предварительно
добавляют хлорную известь (10…15 кг на 100 т свеклы).
Корнеплоды свеклы после ополаскивания
поступают на контрольный ленточный транспортёр, на котором они обдуваются
сильной струёй воздуха для удаления оставшихся лёгких примесей и поверхностной
влаги.
Измельчение. Мытую и обсушенную сахарную свеклу взвешивают на
автоматических порционных весах и выгружают в бункер-накопитель. Из
бункера корнеплоды самотёком поступают в
свеклорезки и измельчаются в стружку шириной 4…6
и толщиной 1,2…1,5 мм. Свекловичная стружка должна обладать достаточно большой
удельной площадью поверхности, упругостью на изгиб и сжатие, а масса её –
хорошей проницаемостью слоя в течение всего периода экстракции. Браком
считается неразрезанные гребешки, стружка короче 5 мм или толщиной менее 0,5
мм. Для получения свекловичной стружки применяют центробежные, дисковые и
барабанные свеклорезки
Диффузия. Это процесс извлечения сахарозы из клеток
свекловичной ткани посредством вымывания её горячей водой. На сахарных заводах
извлечение сахарозы осуществляется в непрерывно действующих диффузионных
установках.
После измельчения свекловичная стружка
поступает на транспортёр, подающий её в диффузионные аппараты. Для получения
диффузионного сока используют диффузионную колонну, двухшнековую
диффузионную или ротационную установку.
К примеру, в шнековом диффузионном аппарате
нагретая стружка перемещается с одного конца аппарата в другой, отдавая потоку
воды сахара и растворимые несахара. По мере движения стружка всё более
обессахаривается. При выходе из аппарата стружка (жом) содержит 0,2…0,28 %
сахара от массы переработанной свеклы.
Свекловичная стружка и сок являются
хорошими питательными средами для развития микроорганизмов. Выделяемые
микроорганизмами продукты обмена ухудшают качество сахара, создают опасность
взрыва. Поэтому для подавления микрофлоры в диффузионный аппарат через
промежутки времени вводят 40 %-ный раствор формалина (0,015…0,02 % к массе
свеклы).
Свежий жом, выходящий из диффузионного
аппарата, прессуют до влажности 12…14 % сухих веществ для скармливания скоту в
сыром виде, и до влажности 22…25 %, если он предназначен для высушивания.
Очистка
диффузионного сока. Сок содержит
сахарозу и несахара, представленные растворимыми белками, пектиновыми веществами
и продуктами их распада.
Очистка сока включает следующие операции:
дефекацию предварительную и основную, сатурацию первую и вторую, сульфитацию и
контрольную фильтрацию сока.
Одним из основных способов очистки является
дефекация – обработка сока известью. Сок, подогретый до температуры 85…900С,
дважды обрабатывается известковым молоком
Сгущение сока. Выпаривание – удаляется избыток воды из сока. При
выпаривании изменяется химический состав сока. В завершение сироп обрабатывают
сернистым газом, фильтруют на механических фильтрах. В результате получают
сироп, в котором содержится 50-65 % сахара.
Кристаллизация. Кристаллизация осуществляется в вакуум-аппаратах при
температуре 75° С. Сок после сульфитации представляет собой ненасыщенный
раствор сахарозы и оставшихся в нем несахаров. При сгущении до пересыщения
сахароза начинает осаждаться в виде кристаллов. Сгущение очищенного сока
проводят в два этапа: сначала выпаривают воду в выпарной установке до
состояния, близкого к насыщению (содержание сухих веществ в сиропе 65…70%), а
затем – в вакуум-аппаратах до пересыщения (содержание сухих веществ 92…93%) с
последующей массовой кристаллизацией. Сироп проходит через специальный фильтр и
в результате действия центробежной силы на нем остаются кристаллы сахара. Они
покрыты пленкой сиропа и имеют желтоватый оттенок. Чтобы ее удалить, на
полученный сахар подают пар или горячую воду.
Сушка и упаковка. Полученный после кристаллизации сахар-песок высушивают
горячим воздухом в сушильной установке до содержания влаги не более 0,14%,
упаковывают в мешки массой по50 кг и отправляют на склад.
Производство сахара рафинада
В свекловичном сахаре-песке
содержится некоторое количество несахаров (красящих веществ, зольных элементов
и т.д.), придающих ему желтоватый цвет, а также привкус и запах. Основная цель
сахарорафинадного производства - получение кристаллического продукта высокого
качества с содержанием чистой сахарозы не менее 99,9% (ГОСТ 22). Сахар-рафинад
вырабатывают в виде сахара-песка и кускового сахара-рафинада. По
органолептическим показателям сахар-рафинад должен соответствовать следующим
требованиям: цвет белый (без пятен и посторонних примесей) допускается слегка
голубоватый оттенок; вкус – сладкий без посторонних привкуса и запаха; раствор
должен быть прозрачным.
Технология производства сахара рафинада
достаточно проста. Для изготовления продукта необходим тростниковый или
свекловичный сахар-песок.
Разработано два способа получения
сахара-рафинада:
Прессованный способ – начинается с обработки в центрифуге сахарного
сиропа. Далее осуществляется прессование, и высушивание готовой смеси. В
завершение прессованный сахар разделяется на кубики.
Технологическая схема производства
прессованного рафинада включает следующие стадии: взвешивание и просеивание
сахара-песка; приготовление рафинадного сиропа и клерса; удаление из сиропа
механических примесей; адсорбционная очистка сиропа; сгущение сиропа до
образования кристаллов; кристаллизация; центрифугирование и пробеливание
кристаллов; получение рафинадной кашки; прессование рафинадной кашки; сушка и
охлаждение брикетов; фасование и упаковывание сахара-рафинада; складирование и
хранение.
Сахар-песок, поступающий в производство,
взвешивают на автоматических весах, просеивают для удаления примесей и подают
для приготовления сиропа и клерса. Рафинадный сироп концентрацией
сухих веществ 73% готовят из обычного сахара-песка. Клерс – это
продукт, получаемый из растворенного в воде сахара-песка повышенного качества,
сухих отходов рафинадного производства и отбора из адсорбентов рафинадной
группы. Он служит для пробеливания кристаллов сахара перед центрифугированием.
Температура сиропов 75оС, рН не ниже 7,5. Сиропы обязательно фильтруют для
удаления механических примесей и подвергают адсорбционной очистке для их
обесцвечивания и освобождения от минеральных примесей.
Обесцвеченные сиропы подают в
вакуум-аппараты для сгущения.
Для отделения кристаллов сахара сироп
обрабатывают на центрифугах. После центрифугирования и пробелки получают
полупродукт – рафинадную кашку, которая состоит из кристаллов, покрытых пленкой
увлажняющего их клерса.
Рафинадную кашку прессуют под давлением для
формирования брикетов. Сырой прессованный сахар-рафинад сушат и направляют на
хранение.
Литой способ – более материально затратный и трудоемкий процесс.
Литой способ подразумевает помещение сахарной массы в специальные формы, в
которых она затвердевает. Далее масса заливается сахаром, в котором отсутствуют
примеси. Промывание повторяется несколько раз. Затем кусковый сахар, очищенный
от патоки, сушится, извлекается из форм. В завершение масса разделяется на
кубики.
Использование
доброкачественных отходов сахарного производства
Выход мелассы в среднем составляет 4,5-5,5%
к массе переработанной свеклы. Она используется в ряде отраслей пищевой и
комбикормовой промышленности. Так, в бродильной промышленности меласса идет на
производство этилового и бутилового спиртов, молочной и лимонной кислот,
глицерина; на сусле, приготовленном из мелассы. Выращивают хлебопекарные
дрожжи; в комбикормовой промышленности мелассу используют в качестве ценной
добавки при производстве кормов для животных.
Жом представляет собой обессахаренную
стружку (мякоть) свеклы. Он прекрасный корм для скота. Для этой цели его
используют как в свежем, так и в высушенном виде.
Жом используют также при получении пищевого
пектина (для кондитерской промышленности) и пектинового клея (для текстильной и
полиграфической промышленности).
Производство картофельного крахмала
Современная крахмалопаточная промышленность - важная отрасль
народного хозяйства. Крахмалопаточные предприятия выпускают сухой крахмал,
глюкозу, различные виды крахмальных паток, модифицированные крахмалы, декстрин,
глюкозофруктозные сиропы и др. Ассортимент вырабатываемой продукции составляет
десятки наименований. Крахмал и крахмалопродукты используют в различных
отраслях пищевой промышленности - кондитерской, хлебопекарной, консервной,
молочной, пищеконцентратной, а также в медицинской, текстильной,
полиграфической, бумажной и др.
Предприятия, перерабатывающие картофель и кукурузу, получают
сырой крахмал влажностью 50...52 %. Такой крахмал храниться не может, так как
является прекрасной средой для развития микроорганизмов, он закисает. Поэтому
сырой крахмал на этих же или на других предприятиях перерабатывают в сухой
влажностью для картофельного 20 %, или используют для изготовления патоки,
глюкозы и других крахмалопродуктов.
Народнохозяйственное значение крахмалопаточной
промышленности определяется весьма разнообразным и постоянно расширяющимся спектром
использования крахмала и продуктов на его основе. В настоящее время
крахмалопродукты широко востребованы в различных отраслях промышленности - от
кондитерского производства до нефтебурения. С появлением новых видов крахмалов
области их применения постоянно расширяются, и потребность в них стабильно
растёт.
Крахмал и его модификации широко
применяются в гофрокартонном производстве, при выработке кондитерских и
хлебобулочных изделий, колбас, консервов и многих других пищевых продуктов.
Огромны возможности использования модифицированного крахмала в технических
целях: текстильной и бумажной промышленности, для стабилизации глинистых
растворов при нефте- газобурении, для приготовления формовочных смесей в
литейном производстве, клея для обоев и во многих других отраслях.
Технология
производства картофельного крахмала
Основная задача производства картофельного крахмала
- максимальное извлечение крахмала путем разрыва наибольшего числа клеток
клубня и дальнейшая очистка крахмальных зерен от нерастворимых и растворимых
примесей. Весь процесс такого производства складывается главным образом из
механических операций и основан на двух свойствах зерен крахмала: нерастворимости
их в холодной воде и малых размерах при сравнительно большой плотности.
Сырьем для производства картофельного крахмала служит
картофель. Химический состав клубней картофеля колеблется в довольно широких
пределах и зависит от сорта картофеля, климатических, почвенных и других
условий. Средний химический состав картофеля (%): вода-75; сухие вещества-25, в
том числе крахмал-18,5, азотистые вещества-около 2, клетчатка-1, минеральные
вещества-0,9, сахара-0,8, жир-0,2 и прочие вещества (пектины, пентозаны и др.)-1,6.
Содержание крахмала в клубнях картофеля колеблется от 8 до 29 %.
Хранение картофеля при пониженной
температуре приводит к увеличению содержания сахаров до 5 %, снижению выхода
крахмала и увеличению потерь сухих веществ картофеля.
В картофеле содержится от 0,52 до 1,77 %
клетчатки.
В состав картофеля входят органические
кислоты - лимонная, щавелевая, яблочная, молочная, но преобладает лимонная
кислота.
Кроме перечисленных веществ в картофеле
содержится соланин в количестве от 2 до 10 мг на 100 г сырого картофеля. Его
содержание резко увеличивается при хранении картофеля на свету, когда он
приобретает зеленую окраску. Употреблять такой картофель в пищу нельзя. Соланин
также является сильным пенообразователем и затрудняет процесс очистки крахмала
от примесей.
В картофеле содержится от 10 до 30мг%
витамина С, небольшое количество витаминов группы В и каротиноидов.
Принципиальная технологическая схема получения сырого
картофельного крахмала состоит из следующих этапов: хранение картофеля;
доставка картофеля на завод; мойка , картофеля; взвешивание картофеля; тонкое
измельчение картофеля - получение кашки; выделение картофельного сока из кашки;
выделение свободного крахмала из кашки; отделение и промывание мезги;
рафинирование крахмального молока; промывание крахмала.
Клубни картофеля хорошо отмывают от почвы в специальных
мойках, отделяя при этом солому, камни и другие загрязнения. Чистые клубни
измельчают на терках или измельчающих машинах ударного действия. Полученную
кашку обрабатывают на осадительных центрифугах для получения концентрированного
клеточного сока. Кашку после центрифуг разбавляют жидким крахмальным молоком с
сит, на которых промывалась мелкая мезга, и направляют на два первых сита,
последовательно отмывающих крахмал от мезги. С сит кашку направляют на
окончательное истирание во вторую измельчающую машину, отмывают от свободного
крахмала, а полученную мезгу направляют на механическое обезвоживание и
использование в качестве корма. Крахмальное молоко, полученное после промывания
кашки, поступает для отделения соковой воды на шнековые (осадительные)
центрифуги. Соковую воду удаляют в ловушки, а сырой крахмал, разбавленный
свежей водой, в виде молока направляют на рафинирование. Здесь получают чистый
сырой крахмал и часть крахмала с пониженным качеством.
Для получения высококачественной готовой продукции хорошее
качество сырья (сырого картофеля) имеет очень большое, а иногда и решающее
значение. Белый цвет крахмала важен при применении его как вспомогательного
материала в текстильной, бумажной, полиграфической, пищевой и других отраслях
промышленности. Большое значение для многих производств имеет вязкость
крахмального клейстера, получаемого при нагревании смеси крахмала с водой.
Особенностью картофельного крахмала, отличающей его от многих других крахмалов
(например, получаемых из зерна кукурузы, пшеницы и др.), является высокая
начальная вязкость крахмального клейстера.
Сырой крахмал сохраняется плохо из-за высокого содержания
влаги. Поэтому сразу после выработки целесообразно обезвоживать его (на
центрифугах), а затем или немедленно высушить или перерабатывать для получения
других видов готовой продукции.
Выход крахмала больше всего зависит от крахмалистости
картофеля и качества его измельчения. Поскольку, как отмечалось, картофель
теряет при хранении значительное количество крахмала, его перерабатывают как
можно быстрее, не допуская хранения в весенние месяцы (начиная с апреля потери
крахмала заметно увеличиваются). Поэтому обычный сезон переработки картофеля
продолжается 180-200 дней - с сентября по март. В весенне-летние месяцы
картофель перерабатывают со значительно худшими показателями. Следует
стремиться довести длительность сезона переработки до 120 дней.
ЭТАП ИНФОРМАЦИИ О ДОМАШНЕМ ЗАДАНИИ.
Презентация «Сахар – польза и вред»
Презентация «Где используется сахар»
Презентация «Крахмал – область применения»
Подведение итогов: оценки по пройденному
уроку
Этап рефлексии раздать листочки с вопросом
«Что нового узнали на уроке?»
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.