Технология пищевых производств

СЫРЬЕ САХАРНОГО ПРОИЗВОДСТВА

Сырьем для производства сахара служит сахарный тростник и сахарная свекла. Ежегодно в СССР вырабатывается около 8—8,5 млн. т сахара-песка из сахарной свеклы и примерно 3,5 млн. т из тростникового сахара-сырца, получаемого из Рес­публики Куба.

Сахарный тростник. (Arundo saccharifera). Это растение при­надлежит к семейству злаковых и возделывается в Республике Куба, Мексике, Индии, Австралии и других странах жаркого климата. Сахар, который преимущественно представлен саха­розой, содержится в соке сахарного тростника. Стебли тростни­ка достигают высоты до 4 м и толщины до 50 мм.

Содержание сахарозы в стеблях тростника ниже, чем в са­харной свекле и составляет 12—15%, но из-за более высокой урожайности данной культуры по сравнению с сахарной свек­лой, сахара с 1 га из сахарного тростника получается почти в 2 раза больше, чем из свеклы.

Отжатый тростниковый сок очищают, упаривают и выделяют сахар-сырец. Тростниковый сахар-сырец светло-кремового цве­та содержит 97—98% сахарозы, 0,6—0,8% пнвертного сахара (смесь глюкозы н фруктозы) и имеет влажность 0,5—0,8%. Бо­лее высокое содержание глюкозы в тростнике пе позволяет про­водить обработку сока сахарного тростника избытком извести при его очистке, как это делается в свеклосахарном производ­стве..

"0*

Сахарная свекла (Beta vulgaris). В нашей стране для про­мышленного производства сахара возделывается сахарная свек­ла. Она принадлежит к семейству маревых. Это двухлетнее, засухоустойчивое растение. В первый год из семян выращивают корнеплод с розеткой листьев и мощной корневой системой' В следующем году из высаженных в почву корнеплодов вырас-j тает новая розетка листьев, стебель, цветы и семена. j

Для производства сахара используют корнеплоды первого года развития. Корнеплод сахарной свеклы представляет собой мясистую, сильно уплотненную часть корневой системы. Обычн(| он имеет коническую форму, с двух сторон на нем по спирали) расположены бороздки, из которых растут корешки. Масса кор­неплодов составляет в среднем 200—500 г.

Мякоть корнеплода состоит из множества микроскопических клеток, выполняющих различную роль. Наружная защитная ткань—п е р ид е р м а — состоит из плотных влагонепроницае­мых опробковевших клеток, обладающих естественным иммуни­тетом; основная— паренхим ная — ткань корня образована из клеток, в которых накапливается свекловичный сок, содер­жащий сахарозу и другие растворимые в воде вещества. Клетка паренхимной ткани имеет оболочку, состоящую из клетчатки. Стенки оболочки изнутри выстланы слоем полупроницаемой протоплазмы с находящимся в ней клеточным ядром. Прото­плазма состоит из белковых веществ и окружает вакуоль, за­полненную соком. Слой протоплазмы не пропускает из вакуоли растворенные вещества, но пропускает воду. Чтобы извлечь сахар из клетки, необходимо прогреть протоплазму до темпера­туры свертывания белка.

Химический состав. Химический состав корнеплода сахарной свеклы зависит от качества семян и климатических условий вы­ращивания свеклы, его можно представить следующей схемой (рис. 3.1).

В корнеплоде сахарной свеклы содержится примерно 75% воды и 25% сухого вещества, которое в сахарном производстве условно делят на сахарозу и несахара. Под иесахарами пони-' мают все остальные, кроме сахарозы, сухие вещества, включая редуцирующие сахара и рафинозу.

Содержание сахарозы в свекле, или сахаристость, может колебаться от 15 до 22% и в среднем составляет 17,5%. Из 75 кг воды примерно 3 кг прочно удерживается коллоидами, а 72 кг является растворителем для 17,5 кг сахарозы и 2,5 кг несахаров сока. Таким образом, количество неразбавленного сока в 100 кг свеклы составит (17.5 + 2,5 + 72) = 93 кг.

Важным показателем является чистота, или доброкачествен­ность сока. Под ним понимают отношение содержания (в %) сахарозы к сухому веществу свеклы. Например, если в 93 кг клеточного сока содержится 17,5 кг сахарозы и 2,5 кг несаха-

Ров, то в 100 кг сока будет содержаться 18,82 кг сахарозы и 2,69 кг несахаров, и чистота сока равна 4 = 18,82/(18,82 + ■f 2,69) • 100% =87,5%.

Вырабатываемый из сахарной свеклы сахар-песок и сахар - рафинад представляют собой почти чистую сахарозу; так, в са­харном песке сахарозы содержится 99,75% сухого вещества, а в сахаре-рафинаде — не менее 99,9%.

Сахароза (С12Н22О11) является дисахаридом, состоящим из молекулы глюкозы и фруктозы. Восстанавливающей способ­ностью не обладает. Может находиться в двух состояниях: кристаллическом и аморфном. По химической природе эта сла­бая многоосиовная кислота, образующая с оксидами щелочных (К, N'a) и щелочноземельных (Са, Ва, Mg) металлов соедине­ния—сахараты. Кальциевые сахарагы имеют техническое зна­чение в сахарном производстве.

Под действием фермента ^-фруктофуранозидазы (инвертазы) или кислоты в водном растворе сахароза подвергается гидроли­зу с образованием глюкозы и фруктозы (инвертпого сахара). Сахароза хорошо растворяется в воде, ее растворы оптически активны — вращают плоскость поляризации вправо. На этом свойстве основаны поляриметрические методы ее определения.

Сахароза обладает высокой усвояемостью, благодаря чему способствует быстрому восстановлению затраченной организ­
мом энергии, но чрезмерное употребление сахарозы перегружает кровь глюкозой, вызывая ожирение. Физиологическая норма потребления сахарозы составляет 100 г в день, включая сахар, находящийся в других пищевых продуктах.