Сироп представляет собой прозрачную вязкую жидкость. В зависимости от растворенного сахара сироп называют: сахарным(сахарозы), инвертным (смесь равных количеств глюкозы фруктозы), сахаропаточным (сахароза и патока) и т.д. Сахарные сиропы обычно получают растворением сахара в воде, при нагревании. Инвертный сироп получают из сахарных сиропов путем инвертирования сахарозы, при этом наоревают сахарный сироп в присутствии кислоты (как катализатора).При необходимости веденную кислоту затем нейтрализуют. Исходным сырьем для производства карамельного сиропа служат сахар и патока. Нормальное соотношение их в сиропе составляет 2:1, или на каждые 100 кг сахара вводят 50 кг патоки. При недостатке или отсутствии патоки вводят инвертный сироп. Количество инвертного сиропа зависит от показателей качества используемых инвертного сиропа и патоки. Для изготовления карамельного сиропа существует несколько различных способов, которые можно подразделить на 2 основные группы: периодические и поточно-механизированные. Периодические способы приготовления карамельного сиропа. Для уваривания этими способами в качестве основного оборудования применяют варочные котлы, оборудованные паровой рубашкой, диссуторы. Карамельный сироп можно готовить и в универсальном варочном аппарате. Приготовление сиропа с предварительным растворением сахара в воде. В диссутор вводят небольшое количество воды и засыпают сахар. Растворение производят при периодическом перемешивании, которое осуществляется барботером. Затем сироп уваривают до концентрации сахара около 80%. После полного растворения сахара барботер выключают. Затем дозируют прогретую до 40-50 градусов патоку или нейтрализованный инвертный сироп. Уваривание ведут до содержания сухих веществ 84-86 %. Готовый сироп пропускают через фильтр с отверстиями диаметром 1,5 мм и подают для уваривания в карамельную массу. Недостатком этого способа является необходимость введения в сиропзначительного количества воды. Преимуществом - большая часть происходит без введения патоки. Карамельный сироп с предварительным растворением сахара в воде можно получать, используя заранее приготовленный сахарный сироп в отдельном аппарате. В этом случае нет необходимости оборудовать барботером диссутором. Количество воды, нужное для растворения сахара, при этом не снижается и составляет 25-30% массы сиропа. Приготовление сиропа с растворением сахара в патоке. Этот способ прогрессивен, однако следует учитывать, что количество воды, содержащейся в патоке, недостаточно для растворения всего предусмотренного рецептурой сахара, если процесс вести при атмосферном давлении. В диссутор помещают подогретое до 40- 50 градусов предусмотренное рецептурой количество патоки и горячую воду в количестве, соответствующем примерно 10 % массы сахара. Затем вводят сахар и растворяют его при включенном барботере. После растворения сахара барботер отключают и сироп уваривают до массовой доли сухих веществ 84-86%. Продолжительность процесса значительно меньше, чем при предварительном растворении сахара в воде. Преимуществами этого способа являются значительное снижение общей продолжительности процесса, экономия пара и повышение производительности труда и оборудования.Приготовление сиропа с непосредственным введением в него кислоты. В процессе приготовления сахарного сиропа после растворения сахара вводят определенное количество кислоты. Необходимое количество редуцирующих веществ, выполняющих функцию антикристаллизатора, образуется в процессе приготовления сиропа в результате гидролиза сахарозы под влиянием вводимой кислоты. Обычно используют органические кислоты (молочную, лимонную). Нужное количество кислоты зависит в значительной мере от продолжительности производственного цикла на данном предприятии, а так же от качества используемого сахара. Обычно молочную кислоту 40%-ной концентрации вводят в количестве 0,3-0,5 л на 1т сахара. Карамельный сироп, приготовленный по этому способу, обычно имеет невысокую цветность, но обладают способностью к быстрому непрерывному увеличению массовой доли редуцирующих веществ, поэтому его нельзя хранить даже кратковременно в промежуточных сборниках. Продолжительность уваривания такого сиропа должна быть минимальной. Поточно-механизированные способы приготовления карамельного сиропа. Существуют два способа: при повышенном давлении и при атмосферном давлении. Первый способ предусматривает растворение сахара в патоке или инвертном сиропе с добавлением небольшого количества воды, второй- растворение сахара в воде с последующим введением патоки или инвертного сиропа. Процесс приготовления сиропа собственно состоит из двух операции: растворение сахара и уваривания полученного сиропа до нужной конценрации.Наиболее рациональным является растворение сахара в том количестве воды, которое должно содержаться в готовом сиропе. В этом случае процесс приготовления сводится к одной операции - растворению сахара. Минимум времени нахождения рецептурных компонентов сиропа под воздействием высокой температуры снижает интенсивность процесса разложения сахаров и позволяет получить сироп и карамельную массу из него более высокого качества. Приготовление карамельного сиропа при повышенном давлении. При повышении давления в процессе уваривания увеличивается температура кипения и, как следствие, увеличивается растворимость сахара. Это позволяет вводить в рецептуру минимальное количество воды. Процесс приготовления этим способом осуществляют в сироповарочных станциях. Весь цикл приготовления сиропа продолжается 5 мин. Производительность станции - 2т/ч. Приготовление карамельного сиропа при атмосферном давлении. Преимуществом этого способа является то, что продолжительность уваривания сиропа в присутствии патоки или инвертного сиропа минимальна. Сахар сначала растворяют в воде. А затем полученный сироп вводят в патоку или инвертный сироп. Карамельный сироп этим способом приготовляют на специальных станциях. Основным агрегатом станции является секционный растворитель, в котором сахар превращается в сироп и последовательно проходит все шесть секций. Просеянный и пропущенный через магнит сахар поступает через шнековый дозатор в первую секцию. Туда же непрерывно дозатором вводится необходимая для растворения сахара подогретая вода. Растворение сахара и весь процесс приготовления сиропа проходят при нагревании паром, для чего агрегат оборудован паровой рубашкой. Перегородки между секциями имеют отверстия, через которые сиропная масса перемещается из секции в секцию. Во второй и третьей секциях происходит полное растворение сахара. В четвертой секции сахарный сироп нагревается до кипения. В кипящий раствор в смесительной секции непрерывно поступает подогретая патока или инвертный сироп. Эти компоненты дозируются плунжерным насосом. Для фильтрования сиропа на оси аппарата смонтирован фильтр. Готовый отфильтрованный сироп собирается в последней секции. К качеству карамельного сиропа предъявляют следующие требования. Он должен быть прозрачным, не содержать взвешенных частиц. Особенно важно, чтобы сахар растворялся полностью и в сиропе не было даже незначительного количества сахарных кристаллов. Влажность сиропа должна быть не выше 16%. Массовая доля редуцирующих веществ - не выше 14% при введении 50% патоки к массе сахара и не выше 16% при пониженном содержании патоки ил и без нее. Эти показатели должны быть стабильны. Процесс гидролизы сахарозы при изготовлении сиропа должен быть максимально сокращен.Один из важнейших показателей качества сиропа - массовая доля сухих веществ - обычно контролируется в отобранной пробе сиропа по рефрактометру. Этот показатель при приготовлении карамельного сиропа при атмосферном давлении ориентировочно можно контролировать непосредственно в процессе варки сиропа по температуре его кипения. Чем выше концентрация - массовая доля сухих веществ, тем выше температура кипения приготовленного сиропа. Обычно для этой цели используют манометрический термометр. При этом следует учитывать, что температура кипения сиропа зависит не только от массовой доли сухих веществ, но и от состава растворенных веществ, т.е. рецептуры сиропа. Сухие вещества карамельного сиропа представляют собой комбинацию (смесь) из сахара, сухих веществ патоки и некоторого количества инвертного сахара. Поэтому температура кипения карамельного сиропа может быть определена для практических целей как средневзвешенная величина из температур кипения сиропов и патоки.
Для приготовления столовых сиропов чаще всего применяют высокоосахаренную кукурузную патоку. Можно для этой цели использовать и мальтозную патоку, но применение ее в сиропах требует дополнительной очистки и осветления активированным углем. Таким образом, кукурузные сиропы довольно распространены.
Различие в рецептуре будет заключаться только в некотором снижении процента сахарного песка, так как мальтозная патока отличается большей сладостью, чем патока, полученная в результате кислотного гидролиза.
Разработаны также технологии сиропов на основе смеси обоих видов патоки - мальтозной и кислотной.
Приятный вкус и высокое содержание легкоусвояемых сахаров (глюкозы и мальтозы) делает сиропы весьма ценными диетическими продуктами, пригодными для детского питания, для использования в кулинарии и в консервной промышленности.
Столовые сиропы можно применять вместо меда и варенья, в качестве подливки к и молочным кашам; их можно использовать и для , компотов, различных мучных и кондитерских изделий.
Сладкие сиропы
В последнее время предприняты меры для еще большего повышения пищевой ценности сиропов. Мы говорим о новых рецептурах паточных столовых сиропов, разработанных Белорусским научно-исследовательским институтом промышленности продовольственных товаров. В этих рецептурах вместо ароматических эссенций применены натуральные плодоягодные соки .
Институтом разработаны три рецептуры сиропов: вишневый, клубничный и клюквенный. В среднем эти сиропы содержат около 75% , примерно 10% сахара, 15% натуральных соков и 0,3% лимонной кислоты. В клюквенный сироп лимонная кислота не вводится, так как клюквенный сок сам по себе содержит достаточное количество кислоты.
Само собой разумеется, что сиропы по новым рецептурам имеют более высокую питательную ценность, так как, помимо Сахаров, содержат и витамин С (в особенности, если применяется свежеотжатый сок), натуральные ароматические вещества, ферменты и другие биологически ценные вещества.
Иного состава сиропы, тоже с применением , выпускает Московский завод безалкогольных напитков.
Вот, например, сироп с любопытным названием «Каротелла». Это на первый взгляд экзотическое название происходит от слова «каротин». Каротин , или провитамин А,- это желтый пигмент, создающий характерную окраску моркови и абрикосов. В состав «Каротеллы» как раз и входит натуральный морковный сок и кукурузная патока.
Другой аналогичный сироп «Абрикотин» также готовится из кукурузной патоки и экстракта из сушеных абрикосов и подкисляется лимонной кислотой.
Сахар – пищевой продукт, получаемый главным образом из сахарной свеклы и сахарного тростника. Выпускается в виде сахара-песка и сахара-рафинада. Калорийность 100 г сахара – около 400 ккал. Важнейшим показателем качества сахара является его цветность, которая в единицах Штаммера не должна превышать 1.0.
Независимо от сырья ощущение сладости сахара определяется исключительно величиной поверхности кристаллов и, следовательно, быстротой таяния во рту. Медленнотающие крупные кристаллы кажутся недостаточно сладкими, тогда как мелкие и особенно сахарная пудра имеют приторно сладкий вкус.
Сахарная свекла – двухлетнее растение из семейства маревых. В первый год ее развития из первоначально высеянных семян образуются сочные богатые сахаром корнеплоды с широко разросшимся хвостовиком, боковыми корешками и мощной прикорневой розеткой листьев – ботвой, но без цветков и семян. Именно эти корни после обрезки ботвы (вместе с верхней частью корневой головки), а также удаления хвостовика и части корешков и служат сырьем для свеклосахарного производства. Средняя урожайность корнеплодов 25…40 т/га, на поливных землях Украины – свыше 60 т/га.
Образование сахара в свекле происходит путем первоначального синтеза под действием солнечного света простейших углеводов (глюкозы и фруктозы) из углекислого газа и воды в содержащих хлорофилл листьях растений.
Массовую копку корнеплодов проводят со второй половины сентября. Доставленная транспортными средствами свекла до переработки хранится в кагатах (буртах). Для предупреждения гнилостных процессов свекла в кагатах опрыскивается известковым молоком, а в жаркую погоду орошается водой.
Корнеплоды в кагатах продолжают жить, потребляя из воздуха кислород и выделяя углекислый газ, а также пары воды.
Тростниковый сахар -сырец, вырабатываемый в Индии, Бразилии и на Кубе, является продуктом переработки сока, отжимаемого из стеблей сахарного тростника. Содержание сахарозы в соке – 97…98%, а в стеблях тростника – 12…15%, урожай 40…60 т/га.
Отжатый тростниковый сок подвергается химической очистке небольшим количеством извести, фосфорной кислоты и сернистым газом. В отфильтрованном виде поступает на выпарную установку. После сгущения сироп из выпарки уваривают до выделения кристаллов сахара, которые и отделяют на центрифугах в виде сахара-сырца.
Заводы, на которых вырабатывается сахар, представляют собой крупные, оснащенные высокопроизводительной техникой производства. Мощность отдельных свеклосахарных заводов по переработке свеклы достигает 6…9 тыс. т в сутки, а в среднем – 2,5 тыс. т в сутки. Свеклосахарное производство – массовое, поточное. В нем в едином производственном потоке осуществляются основные технологические процессы и промежуточные операции по переработке свеклы с получением одного вида массовой товарной продукции – белого сахара-песка. Побочными видами товарной продукции являются жом и патока-меласса.
Чтобы предохранить сахарозу от разложения, все технологические процессы ведутся при температуре, не превышающей 90…100°С (только в первых корпусах выпарки до 120…125°С), и в щелочной среде (за исключением слабокислой реакции диффузного сока).
Длительность производственного цикла от поступления свеклы до получения белого сахара-сырца не более 12…16 часов, а с учетом переработки всех паток и желтых сахаров в продуктовом отделении – 36…42 часа.
Важнейшими стадиями технологии производства сахара из свеклы являются следующие:
- приемка, хранение и подача свеклы на завод;
- очистка корней свеклы от земли и посторонних примесей;
- измельчение (резание) свеклы в стружку и получение из нее сока диффузным способом; очистка сока; выпаривание воды из сока с получением сиропа; уваривание сиропа в кристаллическую массу – утфель I и последующее разделение этой массы путем центрифугирования на белый кристаллический сахар и патоку; уваривание патоки в утфель II, дополнительная кристаллизация его и центрифугирование с получением желтого сахара и конечной патоки-мелассы – отхода производства при работе по схеме с двумя утфелями.
В случае работы по схеме с тремя утфелями патока от утфеля II не является конечной. Она еще раз уваривается на утфель III, из которого после кристаллизации и центрифугирования получается еще один желтый сахар и уже как отход производства – меласса.
Очистка (аффинация) последнего желтого сахара, растворение желтых сахаров в соке (клерование) с возвращением получаемого при этом раствора – клеровки по очистке сиропа.
Кроме этих технологических операций осуществляются вспомогательные процессы: получение необходимых для очистки сока извести и сатурационного (углекислого) газа путем сжигания серы сульфитационного (сернистого) газа для очистки сока и сиропа.
На некоторых заводах осуществляются дополнительные технологические операции, являющиеся как бы продолжением основных процессов производства – сушка свекловичного жома и производство на его основе комбикормов (обогащение жома добавками), получение из мелассы микробиологическим путем лимонной кислоты.
Все технологические операции осуществляются в трех основных отделениях завода: свеклоперерабатывающем, включающем подачу свеклы на завод; сокоочистительном, включающем выпарку и получение извести, сатурационного и сульфатационного газов;продуктовом – варочно-кристаллизационном и пробелочном.
Извлечение сахара из свекловичной стружки
Извлечение сахара из свекловичной стружки производят выщелачиванием теплой водой и диффузионным соком и основано на явлениях диффузии и осмоса через проницаемые стенки клеток сахарной свеклы.
Выщелачивание происходит в диффузионных батареях, состоящих из 12 – 16 диффузоров. Диффузоры, представляющие собой металлические цилиндры емкостью 5-10 м 3 , снабжены устройствами для загрузки стружки и выгрузки жома. Содержимое диффузоров подогревают циркулирующим по трубам внутри диффузора паром. Температура в диффузоре достигает 60 °С и более. При такой температуре свертывается протоплазма клеток, что облегчает выщелачивание из них сахара.
Выщелачивание сахара в диффузионной батарее осуществляется постепенно. Диффузионный сок, переходя от одного диффузора к другому, постепенно насыщается сахаром, пока содержание сахара в соке не приблизится максимально к сахаристости свеклы.
Первый диффузор батареи загружают стружкой и заливают теплой водой, заполняющей в диффузоре все пространство между стружкой.
Если сахаристость свежезагруженной свекловичной стружки составляет 18% (она может быть и немного больше и меньше), то после выщелачивання водой части сахара и достижения диффузионного равновесия сахар в стружке и воде распределяется поровну и сахаристость стружки и полученного сока становится одинаковой: она составляет 9% (18:2).
Полученный в первом диффузоре сок переводят во второй, загруженный свежей стружкой. По достижении диффузионного равновесия сахар в стружке и соке во втором диффузоре распределяется поровну, и сахаристость сока составляет 13,5% ((18+9)/2).
Из второго диффузора сок переводят в третий, также заполненный свежей стружкой. Сахаристость сока в нем достигает 15,75% ((18+13,5)/2) и т.д. В последнем диффузоре сахаристость сока мало отличается от сахаристости свежей свекловичной стружки.
Так как в стружке в первом диффузоре остается еще 9% сахара (в сок переходит только 9 из 18%, содержащихся в свежей стружке), для извлечения сахара его вторично заливают чистой водой.
По установлению диффузионного равновесия в первом диффузоре вновь получается сок, хотя уже с меньшей сахаристостью: (9:2=4,5%). Этот сок затем переводят во второй диффузор, где сахаристость стружки составляет 13,5%. Диффузионный сок здесь получается с сахаристостью 9% ((13, 5+4,5)/2). Переводя этот сок в третий диффузор, где сахаристость стружки составляет 15,75%, получают сок с содержанием сахара 12,37% и т.д.
Таким образом, когда установлена работа диффузионной батареи, на свежую, свекловичную стружку подают, наиболее концентрированный сок, а на более или менее обессахаренную стружку подают либо сок слабой концентрации, либо чистую воду.
Этим способом удается максимально извлекать сахар из свекловичной стружки и получать диффузионный сок высокой концентрации. Потери сахара в жоме при этом составляют всего 0,2 – 0,25%.
Перемещение сока от одного диффузора к другому осуществляется благодаря небольшому давлению, создаваемому при накачивании воды в первый диффузор.
В последнее время на сахарных заводах получают применение диффузионные аппараты непрерывного действия, заменяющие диффузионные батареи, загружаемые и разгружаемые периодически.
С одной стороны в действующий диффузионный аппарат непрерывно подают свекловичную стружку, которая движется навстречу поступающей с противоположной стороны воде. Непрерывно омывающая стружку вода выщелачивает из нее сахар и постепенно превращается в обогащенный сахаром диффузионный сок, который выводят из диффузионного аппарата. Так же непрерывно из аппарата выводят обессахаренную стружку – жом.
Очистка диффузионного сока
Кроме сахара, в диффузионном соке содержатся (примерно 2%) и другие вещества, называемые несахарами (соли фосфорной и других кислот, белки), а также мелкие взвешенные частицы, придающие соку темный цвет.
Очистку диффузионного сока от взвешенных частиц и значительной части несахаров производят при помощи извести, а для последующего удаления из сока извести применяют углекислоту. Известь и углекислый газ получают на сахарных заводах обжигом известняка (СаСО 3 =СаО+СО 2); его расход составляет 5-6% от веса перерабатываемой свеклы.
Обработку диффузионного сока известью (в виде известкового молока) производят в цилиндрических котлах с мешалками – дефекаторах. Под действием извести несахара коагулируют и осаждаются или разлагаются, образуя кальциевые соли, остающиеся в растворе.
Обработанный известью (дефекованный) сок поступает в сатуратор, где его обрабатывают углекислым газом. Под действием углекислого газа известь превращается в углекислый кальций СаСО 3 , который, выпадая в осадок, увлекает с собой и несахара.
Обработанный углекислым газом (сатурированный) сок фильтруют на механических фильтрах. При этом от сока отделяется фильтрпрессовая грязь, содержащая углекислый кальций, несахара и незначительное количество сахара (до 1% от веса грязи).
Очищенный диффузионный сок сохраняет темный цвет, устраняемый при последующей обработке сока сернистым газом (его получают сжиганием серы). Процесс обработки сока сернистым газом называют сульфитацией.
Выпаривание сока, уваривание сиропа и получение сахара
Очищенный сок поступает на выпарную установку, где из него удаляют большую часть воды. Сок приобретает концентрацию сиропа (65% сухих веществ, в том числе 60% сахара и 5% несахаров, остающихся в диффузионном соке после его очистки).
Полученный сироп опять отбеливают сернистым газом и фильтруют, после чего уваривают в вакуум-аппаратах. Уваривание сиропа продолжается 2,5 – 3 часа при температуре около 75 °С (под вакуумом). В процессе уваривания происходит кристаллизация сахара. При этом получается продукт, содержащий 55 – 60% кристаллов сахара и называемый утфелем первой кристаллизации. Концентрация сухих веществ в утфеле достигает 92,5% (из них примерно 85% сахара).
Из вакуум-аппаратов утфель спускают в мешалку, а затем направляют в центрифуги, где производится отделение маточного раствора от кристаллов сахара. Отделенный маточный раствор называют зеленой патокой. В ней содержится еще значительное количество сахара, а также несахара.
После удаления зеленой патоки, оставшийся в центрифуге сахар промывают водой и пропаривают паром. В результате сахар становится белым. При промывке кристаллов сахара в центрифуге образуется жидкость, содержащая растворенный сахар – белая патока. Ее возвращают в вакуум-аппараты для дополнительного уваривания на утфель первой кристаллизации, дающий белый сахар.
Сахар же из центрифуг направляют в сушильный барабан. Высушенный сахар является уже вполне готовым продуктом – сахарным песком, содержащим до 99,75% чистого сахара, считая на сухое вещество.
Зеленую патоку тоже направляют в вакуум-аппараты для ува-рнвания на утфель второй кристаллизации. При этом получают желтый сахар, идущий главным образом в кондитерскую промышленность. Специальной обработкой желтый сахар можно превратить и в обыкновенный, белый.
После выделения из утфеля второй кристаллизации желтого сахара получают кормовую патоку, или мелассу, являющуюся отходом производства. Выход кормовой патоки составляет около 5% от веса переработанной свеклы.
С учетом потерь сахара в процессе производства (больше всего его теряется в кормовой патоке – 9 – 14% содержащегося в свекле сахара) выход его из свеклы практически составляет 12 – 13%. При этом расход свеклы на 1 т сахара превышает 7 – 8 т.
В процессе сахароварения расходуется много пара и горячей воды, обычно получаемых в заводской котельной установке. Общий расход условного топлива на свеклосахарных заводах (включая и расход на обжиг известняка) составляет 11 – 12% от веса перерабатываемой свеклы.
Свеклосахарное производство характеризуется большим расходом воды на технологические процессы. Он в 20 раз превышает вес перерабатываемой свеклы. С учетом использования оборотной воды, расход свежей воды тоже весьма значителен и достигает 8 т на 1 т свеклы.
Использование отходов.
Наиболее ценным отходом свеклосахарного производства является кормовая патока, почти наполовину состоящая из сахара и содержащая также другие питательные вещества. Вследствие этого патоку используют в качестве концентрированного корма для скота (непосредственным скармливанием или в составе комбикормов). Кроме того, кормовую патоку перерабатывают на спирт, дрожжи, лимонную и молочную кислоту и другие продукты.
Особой переработкой из кормовой патоки можно извлечь содержащийся в ней сахар и тем самым повысить общий его выход из свеклы и снизить его себестоимость. Для этой цели на некоторых сахарных заводах построены цехи, в которых производят обессахаривание кормовой патоки.
Другим отходом является жом – лишенная сахара свекловичная стружка. Выгружаемый из диффузоров жом при помощи воды транспортируют в хранилища (жомовые ямы). Жом питателен, и его охотно поедают животные, он используется в животноводстве для откорма скота. При некоторых сахарных заводах имеются и свои скотооткормочные пункты.
Свежий жом содержит до 94% воды. Для повышения транспортабельности, а также кормовой ценности жома его частично обезвоживают и тем самым повышают содержание в нем сухих веществ до 15 – 18%. Для длительного хранения жом высушивают до влажности 10 – 12%, применяя для сушки топочные газы.
Сезонность работы свеклосахарных заводов
Свеклосахарные заводы отличаются резко выраженной сезонностью работы. Сахарная свекла созревает, как правило, во второй декаде сентября. В это время начинают копку и вывозку ее на заводы и переработку. На заводах создают запас свеклы, укладываемой в бурты, который перерабатывают по окончании ее копки и вывозки. При длительном хранении свеклы ее сахаристость значительно снижается. Поэтому на заводах стремятся переработать годовой запас сырья в минимальный срок – 3-4 месяца. Удлинение срока хранения свеклы уменьшает выход сахара из единицы сырья и снижает рентабельность свеклосахарного завода.
Производство сахара-рафинада
Около 20…25% выработанного сахара-песка подвергается рафинированию с целью получения более чистого пищевого продукта в твердом (кусковой рафинад) или рассыпчатом кристаллическом (рафинадный сахар-песок) виде.
Для промышленной переработки (на рафинирование) допускается сахар-песок с влажностью не более 0,15%, содержанием сахаров не менее 99,75% и цветности до 1,8 единиц Штаммера.
Сущность процесса рафинирования сахара заключается в том, что сахар-песок растворяют, полученный сироп очищают и уваривают на кристалл.
После отливки рафинадного утфеля в формы и его охлаждения получают сахар высокой твердости – литой сахар. Крупные куски литого сахара разбивают на более мелкие или распиливают на кусочки правильной формы.
Применяют и другой способ производства кускового сахара -прессование полученного из рафинадного утфеля увлажненного сахара-песка в формах. Так получают прессованный сахар, обладающий меньшей твердостью, чем литой.
Жидкий рафинад используется в хлебопекарной промышленности и производстве мороженого.
Цвет рафинада должен быть чисто белым, без пятен, допускается голубоватый оттенок, получаемый путем добавления ультрамарина.
Выход готового сахара-рафинада составляет около 98,5% к массе взятого в производство сахара-песка. Сахаро-рафинадные заводы в Одессе, Сумах и Черкассах работают круглый год.
В Украине основное производство сахара сосредоточено в Винницкой, Хмельницкой, Киевской, Черкасской областях. В каждой из них – по 30-40 сахарных заводов, большинство из них выпускают сахар сезонно. Выход белого сахара по отношению к массе сахара, содержащегося в свекле, называется коэффициентом завода. По сахарной промышленности он составляет 78-80%.
В среднем по промышленности годовой выход сахара составляет 12…13% к массе свеклы, следовательно, на 1 часть выработанного сахара расходуется 7…8 частей свеклы.
Трудоемкость по переработке сахарной свеклы – 15…16 человеко-дней на 100 т свеклы.
Общий расход нормального пара (со средним теплосодержанием 2700 кДж/кг) по заводу составляет 50…60% к массе свеклы.
Общий оборот воды – 1800…2000% к массе переработанной свеклы, он может быть сокращен до 150…300%.
Сироп на основе сахара обрёл высокую популярность в кулинарном мире. Состав применяется для выпечки, приготовления спиртных напитков. Также он входит в основу фруктовых джемов. Несложно приготовить сахарный сироп, если владеть базовыми знаниями.
Способы получения сахарного сиропа
Первым делом определитесь с тем, для чего нужен сахарный сироп. После этого приступайте к приготовлению заливки. Рассмотрим популярные рецепты.
Сироп из сахара: классика жанра
- сахарный песок - 150 гр.
- чистая вода - 150 мл.
- Влейте воду в небольшую тару, доведите состав до кипения. Далее всыпьте песок в термостойкую ёмкость, залейте его горячей жидкостью.
- Помешивайте компоненты до однородной сладкой массы. После этого остудите сироп естественным образом, процедите. Используйте заливку по назначению.
Тягучий сахарный сироп
- вода очищенная - 200 мл.
- сахар - 400 гр.
- Установите чащу с жидкостью на водяную баню, всыпьте сахарный песок, помешивайте состав до полного растворения кристаллов.
- Остудите полученную массу при комнатной температуре. Подобный сироп чаще применяют в кондитерских целях.
Сироп карамельный
- песок сахарный - 950 гр.
- вода питьевая - 1,5 л.
- ванилин - 4 гр.
- Всыпьте 350 гр. песка в отдельную эмалированную кастрюлю. Отправьте тару на медленный огонь, томите состав до полного растворения гранул и появления золотистого цвета.
- Затем добавьте к общей массе оставшиеся компоненты, тщательно перемешайте. Томите сироп на минимальной мощности 12-15 минут. Далее масса процеживается через марлевую ткань.
Инвертированный сироп из сахара
- сахар - 2 кг.
- вода питьевая - 1,2 л.
- кислота лимонная - 20 гр.
- Соедините в эмалированной кастрюле песок и воду. Доведите состав до кипения на медленном огне. При появлении характерного налёта, его следует удалить.
- После этого добавьте лимонную кислоту, тщательно перемешайте и томите под крышкой около 25-30 минут. Проверьте сироп на тягучесть деревянной лопаткой. Если образовывается «толстая нить», состав готов.
- Чтобы получить желаемую консистенцию, нужно иметь представление о том, для чего заливка будет использоваться. Чаще всего жидкий не липкий сироп применяется в качестве добавки для безалкогольных напитков.
- Сахарный сироп, обладающий «тонкой нитью», определяется посредством опускания двух пальцев в остуженный состав. Если смесь стекает тонкой струёй и обрывается, будьте уверены, что масса получилась качественной.
- Чаще подобный сироп применяют для алкогольных настоек и ликёров. Качественная заливка может не получиться с первого раза. Поэтому вам изрядно придётся потрудиться, чтобы добиться желаемого результата.
- Если сахарный сироп обладает «средней нитью», его чаще добавляют в основу фруктовых джемов. Струя имеет чуть больший размер и некую стойкость. Более густая и утолщённая нить сиропа склонна к быстрому застыванию.
9 стадий сахарного сиропа
Жидкий сироп на основе сахара
- Жидкий состав обуславливается начальным этапом сиропа, способ приготовления подразумевает то, что температура не должна превышать 20 градусов.
- Сахар растворяется в тёплой воде, имеет жидкую и не липкую консистенцию. Подобная вязкость достигается за счёт равных пропорций составляющих ингредиентов.
Тонкая нить сиропа
- Чтобы получить желаемый результат в виде тонкой нити сахарного сиропа, массу нужно довести до 100 градусов. В этом случае состав начинает бурлить, вода при этом начинает испаряться.
- Соотношение компонентов составляет 3 части сахара к 1 части воды. Чтобы определить консистенцию, капните небольшую часть сиропа на тарелку.
- После этого прижмите состав выпуклой частью металлической ложки. В результате масса должна потянуться за бытовым прибором тонкой нитью. Сироп в этом случае получается густым и липким.
Нить среднего размера сахарного сиропа
- Чтобы получить более вязкую консистенцию, сироп нужно довести до кипения при температуре более 102 градусов. Массу в основном используют как основной компонент для варенья.
- Учитывайте все возможные факторы для приготовления подобного сахарного сиропа. Толщина нити проверяется тем же образом, что и с тонкой струйкой. Отличием является лишь то, что нить среднего размера имеет более вязкую и прочную консистенцию.
Толстая нить сиропа из сахара
- Густая масса получается в том случае, если томить её при температуре около 110-112 градусах.
- В составе сиропа остаётся всего лишь 12-15% жидкости. Если проверить сироп с помощью ложки, то за последней смесь будет тянуться плотной и густой нитью.
Помадка для бисквита
- Чтобы получить пропитку для бисквита, нужно вовремя поместить сироп, достигший 113 градусов, в прохладную воду.
- В результате у вас должна получиться рыхлая плотная смесь. После приготовления, помадку используйте по назначению.
Плотная помадка
- Чтобы приготовить более плотную массу, смесь следует довести до 115 градусов.
- Опустите чашу с помадкой в ёмкость с прохладной водой. На выходе у вас получится тягучая густая масса.
Шарик из сахарного сиропа
- Сахарные шарики в основном используются для украшения кондитерских изделий либо начинки. Масса уваривается до состояния, когда в составе остаётся 90% песка.
- Смесь варится до температуры 118 градусов. Если остудить её после приготовления с помощью холодной воды, можно в итоге скатать шарик. Состав остаётся мягким даже при полном остывании.
Твёрдый шар из сиропа на основе сахара
- Способ приготовления поэтапный, смесь нагревается свыше 119 градусов.
- После остывания шарик становится более твёрдым. Если попытаться его раскусить, можно лишиться пломбы на зубах.
Карамель из сахарного сиропа
- Для приготовления полноценной карамели стандартный состав нужно уваривать до тех пор, пока в нём не останется 2-3% жидкости.
- Если скатать шарик из полученной карамели, после остывания его можно только раскрошить, как леденец. Если передержать массу, вы попросту рискуете сжечь сахар.
- Как только вы начинаете варить сироп, не забывайте следить за его состоянием. Периодически помешивайте массу до полной её готовности.
- Когда смесь обретёт однородную консистенцию, а все гранулы растворятся, стоит прекратить частое помешивание. В противном случае в сироп попадут частицы воздуха, сахар кристаллизуется.
- Для приготовления сиропа нужно выбирать толстодонную тару. Подобное дополнение поможет избежать пригорания сахара.
- Вы также можете заменить песок пудрой. Учитывайте то, что пыли понадобится столько же, сколько и сахара. Не обращайте внимания на объём.
Когда смесь дойдёт до появления первых пузырьков, её нужно томить на медленном постоянном огне. Учитывайте тот факт, что при закипании состава запрещается изменять мощность конфорки до полного приготовления сиропа. Также стоит учитывать, что после снятия тары с плиты масса продолжит готовиться некоторое время. Варите состав указанный срок, таким образом вы получите нужную консистенцию.
Видео: как приготовить инвертный сироп
Белый сахарный сироп готовят двумя способами: горячим и холодным. На предприятиях распространен горячий способ, применяя который можно получить стерильным готовый сахарный сироп.
Схема производства сахарного сиропа горячим способом следующая: растворение сахара в воде → кипячение раствора сахара → фильтрация горячего сиропа → охлаждение готового сахарного сиропа.
Для приготовления сахарного сиропа горячим способом в хорошо вымытый сироповарочный котел наливают заданное количество воды и нагревают ее до кипения. Затем при непрерывном перемешивании засыпают отвешенное количество сахара. При отсутствии механической мешалки в котле сахар задают в воду температурой 40 – 50 °С. Дальнейшее подогревание раствора сахара в аппарате проводят медленно при непрерывном перемешивании с таким расчетом, чтобы сахар растворился до начала кипения. При этом помнят, что чем ниже температура растворения сахара, тем светлее будет сироп. При высоких температурах часть кристаллов нерастворившейся сахарозы, попадая на стенки сильно нагретого аппарата, плавится, образуя карамели, что придает сиропу желтый оттенок и небольшую горечь во вкусе.
После растворения сахара сироп кипятят при перемешивании не менее 25 – 30 мин, при этом удаляют пену и посторонние примеси, всплывающие на поверхность сиропа. Указанная продолжительность кипячения обусловлена необходимостью уничтожить слизеобразующие бактерии. Если кипятить дольше, произойдет частичное разложение сахара (карамелизация) и, как следствие, пожелтение сиропа.
Через 30 мин кипячения проверяют концентрацию готового сиропа с помощью сахарометра или рефрактометра. Кроме того, можно судить о готовности сахарного сиропа по температуре его кипения, которая зависит от концентрации сахара в растворе.
Готовым считают сахарный сироп с массовой долей сухих веществ 60 – 65 %.
Для того чтобы удалить механические примеси, горячий готовый сахарный сироп пропускают через сетчатый или рамный фильтр. На небольших предприятиях для фильтрации сиропа используют мешочный фильтр (фланелевый, суконный, из капронового полотна и др.).
Во избежание загрязнения сиропа микроорганизмами и потерь ароматических веществ в процессе последующего купажирования горячий отфильтрованный сироп охлаждают до 10– 20 °С. Для этого используют теплообменники различных конструкций – противоточные кожухотрубные или змеевиковые, пластинчатые, сборники с рубашкой или змеевиками для хладагента.
При варке сахарного сиропа холодным способом сахар растворяют при температуре 60 – 70 °С, затем фильтруют и охлаждают сироп. Готовый сахарный сироп направляют в закрытые эмалированные или алюминиевые сборники.
Прогрессивным направлением в производстве безалкогольных напитков является применение жидкого сахара. Его используют как сахарный сироп, поскольку он содержит не ниже 64 % мас. сухих веществ. Такой сироп поступает на предприятия в цистернах, из которых его перекачивают через фильтр-ловушку и передают через противоточный теплообменник в сборники готовых сиропов.
Для приготовления сахарного сиропа могут быть использованы: производственный брак; промывная вода; пена, собранная при варке; остатки сахара из мешков, растворенные в воде, и др. Однако без предварительной обработки такие растворы ухудшают качество сахарного сиропа. Когда вместо воды для приготовления сахарного сиропа используют производственный брак, имеющий кислотность до 1 см 3 раствора гидроксида натрия концентрацией 1 моль/дм 3 на 100 см 3 брака, то его готовят по общепринятой технологии. Если брак имеет кислотность 2 см 3 раствора гидроокиси натрия концентрацией 1 моль/дм 3 на 100 см 3 , предусматривают сокращение продолжительности выдержки сиропа при 70 °С до I ч. При кислотности 2,5 см 3 раствора гидроокиси натрия концентрацией 1 моль/дм 3 на 100 см 3 брака исключают выдержку сиропа, кислотностью более 2,5 см 3 гидроокиси натрия концентрацией 1 моль/дм 3 сироп разводят водой, а затем фильтруют и направляют в производство.
При использовании остатков сахара из мешков и пены, удаленной при варке сиропов, их вначале собирают в отдельную емкость, растворяют в воде в соотношении 1:3, а затем фильтруют.
Сахарный сироп можно приготовить непрерывным способом, применяя непрерывнодействующий растворитель, куда дозируют подогретую воду, сахар и лимонную кислоту.
Технологическая схема производства сахарного сиропа непрерывным способом: 1 – бункер;2 – дозатор сахарного песка; 3 – дозатор-подогреватель воды; 4 – дозатор лимонной кислоты; 5 – непрерывнодейсгвующий растворитель сахара; 6 – фильтр-ловушка; 7 – насос; 8 – теплообменник; 9 – сборник для хранения сиропа.
Этот растворитель сахара имеет рубашку для нагрева и кипячения сиропа, а также мешалку. В растворителе наряду с полным растворением сахара происходят инверсия сахарозы с образованием инвертного сахара и кипячение сиропа в течение 30 мин. При этом образующийся водяной пар удаляют с помощью вентилятора. Затем горячий сироп пропускают через ловушку и, отфильтровав его, передают в промежуточный сборник, откуда насосом направляют через противоточный теплообменник в сборник.
Достоинства непрерывного способа:
можно интенсифицировать процесс;
сократить потери сахара;
улучшить санитарное состояние производства.
Готовый сахарный сироп должен быть бесцветным, прозрачным, без постороннего запаха и привкуса. Содержание сухих веществ в сахарном сиропе должно быть 60 – 65 г в 100 г сиропа.