22.4.4. Випаровування соку, уварювання сиропу і кристалізація цукру

Сік після другої сатурації і фільтрації має доброякісність 91 — 93 з вмістом сухих речовин 14 — 16 %, у тому числі сахарози 13 — 14 %. Наступне завдання полягає в тому, щоб кристалізацією вилучити з соку цукор. Для цього із соку видаляють воду в два прийоми. Спо­чатку випаровують її на випарних апаратах до сиропу із вмістом сухих речовин 65 — 70 %. Після цього продукт додатково очищають і випарюють у вакуум-апаратах до вмісту сухих речовин 92 — 93 %. Сироп після випаровування буває каламутним і темного кольору, іноді з високою лужністю. Перед уварюванням і кристалізацією та­кий сироп додатково обробляють сірчистим газом (сульфітують) і фільтрують на фільтр-пресах або мішкових фільтрах. Сироп краще фільтрується при додаванні невеликої кількості кізельгуру, який містить 90 % аморфного кремнезему.

При подальшому випаровуванні води з сиропу розчин стає пере­сиченим і в ньому починають утворюватись кристали цукру. В ре­зультаті такого уварювання сиропу дістають продукт під назвою перший утфель. Утфель — це густа в'язка маса, яка складається з кристалів цукру і міжкристальної рідини із вмістом 92 — 93 % сухих речовин. Для запобігання карамелізації цукру, що може спостеріга­тись при температурі кипіння утфелю (120 °С) за нормального ат­мосферного тиску, сироп уварюють в умовах вакууму. При цьому температура кипіння сиропу буває не вище 80 °С.

Для варіння утфелю застосовують вакуум-апарати. Спочатку си­роп уварюють до згущення. Для цього в порожньому вакуум-апараті створюється розрідження. Сироп, надходячи в апарат, заповнює обі­грівальну камеру. Потім під дією пари, що подається, відбувається випаровування води з сиропу. Ступінь згущення сиропу визнача­ють, спостерігаючи через зорове скло вакуум-апарата.

На другому етапі сироп стає перенасиченим розчином і почина­ється утворення кристалів. Для утворення кристалів у вакуум-апарат додають невелику кількість (50 - 100 г) цукрової пудри, яка сприяє швидкому утворенню центрів кристалізації. Далі, не припи­няючи випаровування, в апарат подають свіжий сироп у такій кіль­кості, щоб коефіцієнт перенасичення уварюваної маси був 1,05 — 1,1.

Коли вміст сухих речовин в утфелі досягне 92 — 93 %, подачу пари у вакуум-апарат і розрідження в ньому припиняють, забезпечують доступ зовнішнього повітря, продукт спускають в утфельмішалку, а потім у центрифуги для відокремлення кристалів цукру від патоки. При швидкому обертанні барабана центрифуги (1000 - 1400 об/хв) під дією відцентрової сили утфель притискається до стінок бараба­на, який являє собою центрифужні сита. При цьому міжкристальна рідина відокремлюється від кристалів, проходить крізь отвори сит і витікає з центрифуги, а цукор залишається на ситах барабана центрифуги. Добута рідина називається зеленою патокою.

Кристали цукру, що залишилися на сітчастій поверхні барабана, відбілюють гарячою водою і парою, при цьому частина кристалів цукру розчиняється. Розчин, який утворився, складається з води, залишків патоки і розчиненого цукру і називається білою патокою, яка надходить у спеціальні збірники. Ця патока насосами подається у вакуум-апарати під кінець уварювання першого утфелю. Виван­тажений з центрифуги білий цукор потрапляє на так званий тря­сун, яким він переміщується до елеватора, що подає цукор у су­шильний цех.

Зелена патока надходить в інший вакуум-апарат для уварюван­ня другого утфелю. Після додаткової кристалізації другого утфелю його розподільником спрямовують на швидкохідні центрифуги, де знову відокремлюються кристали цукру, але жовтого кольору (жов­тий цукор).

Щоб мати більше якісного цукру, жовтий цукор повертають у ви­робництво, розчиняючи його у соці після другої сатурації. Цей про­цес називають клеровкою. Розчинений у соці жовтий цукор домішу­ють до випареного сиропу, який надходить на сульфітацію.

Витік другого утфелю називають кормовою патокою, або меля­сою, яка є відходом цукробурякового виробництва.

Вивантажуваний з центрифуг білий цукор-пісок має вологість 0,5 - 0,6 % і температуру 70 - 75 °С. Його підсушують до стандартної вологості (0,1 - 0,15 %) у барабанній сушарці за рахунок залишково­го тепла самого цукру. Після цього цукор просіюють на ситах, про­пускають крізь магнітний сепаратор і направляють у засіки для на­ступного пакування у мішки.

Вихід чистого цукру на сучасних заводах залежить від цукри­стості коренеплодів і становить 14—15% від маси перероблених буряків. Якщо під час зберігання цукрових буряків спостерігались погіршення їх якості і значні втрати цукру, то вихід його зменшу­ється.