Zahărul este unul dintre cei mai consumați îndulcitori din lume, iar producția lui presupune o serie complexă de etape care transformă materiile prime agricole în zahărul rafinat folosit în gospodării și în industrii. O moara de zahar este instalația în care are loc această transformare, iar înțelegerea proceselor sale primare dezvăluie atât sofisticarea tehnică, cât și operațională din spatele producției de zahăr.
Recepția și pregătirea materiei prime
Procesul începe cu colectarea materiilor prime , în primul rând trestie de zahăr sau sfeclă de zahăr , in functie de regiune. La sosirea la moara de zahăr, aceste materiale sunt supuse inspecției și pregătirii inițiale:
- curatenie: Murdăria, frunzele și alte materii străine sunt îndepărtate din culturile recoltate.
- Spălat: Apa este folosită pentru a spăla temeinic materiile prime, reducând contaminanții care ar putea afecta calitatea sucului.
- Tăiere sau tocare: Trestia de zahăr este tăiată în bucăți mai mici, sau sfecla de zahăr este tăiată în fâșii subțiri, pentru a facilita extragerea eficientă a sucului.
Acest pas asigură că materia primă este curată, uniformă și gata pentru procesul de extracție.
Extragerea sucului
Următoarea etapă este extragerea sucului zaharat din materia primă pregătită:
- Concasare sau măcinare: Trestia de zahăr trece printr-o serie de role grele sau mori care zdrobesc tulpinile și eliberează sucul. Mai multe etape de zdrobire maximizează recuperarea zahărului.
- Difuzie (pentru sfeclă de zahăr): Fâșiile de sfeclă tăiate sunt înmuiate în apă fierbinte, permițând zahărului să se difuzeze din materialul vegetal în lichid.
Lichidul rezultat conține o concentrație mare de zahăr împreună cu apă, fibre și alți compuși solubili.
Clarificare și purificare
Sucul crud conține impurități, cum ar fi particule de sol, reziduuri de plante și compuși organici care trebuie îndepărtați înainte de cristalizare:
- Tratament cu var: Se adaugă var sau alți agenți alcalini pentru a neutraliza acizii și a precipita impuritățile.
- Încălzire și decontare: Sucul este încălzit și lăsat să se depună, ceea ce face ca particulele insolubile să formeze sedimente.
- Filtrare: Sucul trece prin filtre pentru a elimina solidele rămase, producând un lichid mai limpede cunoscut sub numele de suc subțire .
Acest pas de clarificare este esențial pentru obținerea zahărului rafinat de înaltă calitate.
Evaporare
Odată clarificat, sucul mai conține o cantitate mare de apă. Evaporare este utilizat pentru concentrarea soluției de zahăr:
- Sucul este încălzit în evaporatoare cu efecte multiple pentru a elimina treptat apa.
- Procesul crește concentrația de zahăr pentru a forma un sirop gros numit mascuite .
Controlând cu atenție temperatura și concentrația, moara asigură un randament maxim de zahăr fără a degrada produsul.
Cristalizare
Cristalizare is the stage where sugar begins to take solid form:
- Siropul concentrat este însămânțat cu cristale mici de zahăr, încurajând formarea de cristale mai mari.
- Cristalizatoarele sau vasele cu vid sunt adesea folosite pentru a controla temperatura, concentrația și agitația.
- Rezultatul este un amestec de cristale de zahăr și sirop rămas, cunoscut sub numele de mascuite .
Acest pas transformă zahărul lichid în cristale solide gata de separare.
Centrifugarea și uscare
După cristalizare, cristalele de zahăr sunt separate de lichidul rămas (melasă):
- Centrifugarea: Masecuita este rotită într-o centrifugă pentru a separa cristalele de zahăr de melasă.
- Spălare și uscare: Cristalele sunt spălate pentru a îndepărta siropul rezidual și uscate cu aer cald, rezultând zahăr brut .
Melasa colectată din această etapă poate fi prelucrată în continuare sau utilizată în hrana animalelor, fermentație și alte industrii.
Rafinare
Zahărul brut conține adesea culoare reziduală și impurități minore. Rafinare îmbunătățește puritatea și aspectul zahărului:
- afinare: Cristalele de zahăr sunt amestecate cu o soluție de sirop pentru a îndepărta impuritățile de suprafață.
- Topire și filtrare: Zahărul este dizolvat și filtrat prin cărbune activ sau rășini schimbătoare de ioni pentru a îndepărta culoarea.
- Cristalizare and Drying: Siropul purificat se cristalizează din nou, producând zahăr alb rafinat , care este apoi uscat și ambalat pentru vânzare.
Subproduse și managementul deșeurilor
Morile de zahăr gestionează, de asemenea, mai multe produse secundare:
- bagas: Reziduul fibros din trestia de zahăr este adesea folosit ca a biocombustibil pentru generarea de energie electrică sau ca materie primă pentru producția de hârtie.
- Melasă: Folosit în fermentaţie , hrana animalelor sau ca îndulcitor industrial.
- Presă nămol sau pulpă de sfeclă: Poate fi aplicat ca îngrăşământ sau pentru ameliorarea solului.
Gestionarea eficientă a produselor secundare este esențială pentru durabilitatea economică și de mediu a unei fabrici de zahăr.
Concluzie
Procesul primar al unei fabrici de zahăr transformă trestia de zahăr brută sau sfecla de zahăr în zahăr rafinat prin mai multe etape bine coordonate: prepararea materiei prime, extracția sucului, limpezirea, evaporarea, cristalizarea, centrifugarea, uscare și rafinare . Fiecare pas este conceput pentru a maximiza producția de zahăr, a asigura calitatea și a gestiona eficient produsele secundare. Morile moderne de zahăr se combină procese mecanice, termice și chimice cu automatizare pentru a produce zahăr consistent și de înaltă calitate, minimizând în același timp impactul asupra mediului.
