Cukorgyártás
A cukor gyártása során (a növényekből magas a cukorrépa , a cukornád ) a cukrot kivonják , és különféle formájúak és tisztaságúak .
Cukorrépa-termelés
Tisztítás és zúzás
A betakarított cukorrépát először a cukorgyárban mossák, megtisztítják a tapadó talaj alkotóelemeitől (agyag, homok, kövek), és ezt követően azonnal " cukorrépa pépre " vágják .
Nem oldódó kísérőanyagok kimosása és kicsapása
Ezután a nyers levet a kivonó toronyban lévő meleg vízzel kimosják az ellenáramú eljárás segítségével, a diffúziós eljárás segítségével , és a szacharóz 99% -át feloldják. A keletkező, körülbelül 14% nyerscukrot tartalmazó fekete-kék nyers gyümölcslé sok más szerves és szervetlen anyagot tartalmaz, amelyeket a kristályosítási folyamat előtt el kell távolítani . Ez mésztej keverésével történik , amely semlegesíti a savakat és a pH-értéket 11 körüli szintre emeli az invertcukor képződésének megakadályozása érdekében (a szacharóz fruktózzá és glükózzá bomlása ). A szennyező anyagok körülbelül 35% -a eltávolítható, pl. B. sok fémion kidől, mint rosszul oldódó fém-hidroxid. Az égetett mészhez szükséges mésztejet közvetlenül a gyárakban égetik el , mert a keletkező szén-dioxidra a megmaradó kalciumionokhoz a kalcium-karbonát (mész) megkötéséhez van szükség, bár egyéb szennyeződések a mitgebunden. A meszet a vékony levétől gyertyaszűrőkben és szűrőprésekben választják el. Az így kapott meszet leginkább a környező gazdák kapják, akik karbolimként alkalmazzák a mezőkön a talaj pH-értékének beállításához.
A diffúziós folyamat során a kimosott pép olyan melléktermék, amelyet a pépes présekben mechanikusan kb. 30–34% szárazanyagra nyomnak. A sajtó vizet szivattyúzzák vissza az extrakciós torony, a chipek hővel szárítjuk a több mint 90% szárazanyag, majd préselt be pellet hozzáadásával melasz . Ezeket a pelleteket takarmányként értékesítik .
Párologtató állomás
A megtisztított, most tiszta, halványsárga vékony levet a bepárló állomáson többlépcsős folyamatban sűrítik. A párologtató állomás kipufogógázát a gyár több pontján fűtésre használják, pl. B. a nyers gyümölcsléhez az ellenáramú péppép után. Ezenkívül a cukorház főzőeszközeit a párologtató állomás kipufogógázával melegítik. A párologtató állomás kijáratánál a szirup szárazanyag-tartalma legfeljebb 70% lehet.
Kristályosodás
Ezt követően a sűrű léből (cukortartalom 65-80%) ismételt kristályosítással emelt hőmérsékleten és nyomás alatt visszanyerjük a cukrot . Köztes termékként a magma szirup és granulált cukor keverékeként jön létre .
Finomítás
A kristályosítás során kristályszuszpenzió jön létre a „főzőberendezésben”. A főzőeszközöket a párologtató állomás gőzeivel melegítik , és vákuum alatt tartják a víz energiatakarékos párolgását alacsony hőmérsékleten. A főzőkészülékből származó kristályszuszpenzió körülbelül 50% cukorkristályt tartalmaz, különös tekintettel az anyalúgból származó teljesen automatikus centrifugára, amelyet elválasztanak, a centrifugában mossanak, majd szárítanak. A kristályok szemcsemérete befolyásolható. Szárítás után a finomított cukrot a legtöbb esetben légkondicionált silóban tárolják , amíg el nem küldik.
Korábban a cukrot a kristályosítás után zsákokba csomagolták és raktárakban tárolták. A fejlődő országok számos gyárában ez ma is megtörténik. A barna nyerscukor kevésbé tiszta cukorforma; barna színű, a még mindig jelen lévő nem cukros anyagok miatt.
A melléktermék melasz cukortartalmú körülbelül 50 százalék, amelyből a cukor már nem kristályosítható, mert nincs többé semmilyen túltelítettség . A melaszt élesztőgyártásban , az élelmiszeriparban , a gyógyszeriparban és a rumgyártásban használják . Ezenkívül a melaszt "tápanyagtartalmú sajtoló adalékként" használják az állati takarmány- előállításban.
A melaszt tovább feldolgozzuk, hogy javítsuk a hozamot a kristályosítás során. Ennek egyik leggazdaságosabb folyamata a Quentin-folyamat . A melaszt magnéziumionokkal töltött kationcserélővel kezeljük. A melasz nátrium- és káliumsói sózással magnézium- sókká alakulnak. Ez növeli a kristályosodás sebességét és ezáltal a szacharózhozamot.
Nádcukor termelés
A betakarított cukornádat a gyárban vagy a betakarításkor vágják fel. A legtöbb gyárban a nád cukornádmalmokban kerül feldolgozásra. A malmokban a levet kinyomják a cukornádból („sajtkivonás”), és a bagass a maradék anyag . Egyes gyárakban azonban már vannak diffúzorok, amelyek a cukrot a diffúziós eljárás segítségével nyerik ki . A kapott gyümölcslevet áttelepítjük. A lebegő szilárd anyagokat gravitációs úton távolítják el a léből. Ez az egyszerű típusú gyümölcslé-tisztítás azt eredményezi, hogy a nádcukor gyakran barna.
Dan Beach Bradley misszionárius orvos 1840 körüli utazási beszámolójából megtudhatjuk a Siam cukortermelését, az akkori Nakhon Chaisi közelében :
„... egyetlen cukorgyárban 60 és 80 közötti bivaly volt a nád őrlése, körülbelül 50–80 zsinór [1 zsinór = 3,62 m³, a szerző megjegyzése] fa a lé melegítésére és 100–150 munkás a különféle tevékenységek. "
A lé tisztítása után a cukornádból a termelés lényegében megegyezik a répacukor termelésével.
Energiaipar a cukorgyártásban
A cukorrépa-cukorgyárak általában kombinált hő- és villamosenergiát használnak . A vizet gőzkazánokban fosszilis tüzelőanyagok , például lignit , kőszén , földgáz vagy fűtőolaj segítségével párologtatják el . A keletkező gőzt egy turbinán vezetik át, amelyhez elektromos generátor csatlakozik. A megtermelt áramot a gyárban lévő villanymotorokhoz használják fel , pl. B. szivattyúkon, centrifugákon stb.
Miután a gőz áthaladt a turbinán, a párologtató állomáson használják a lé sűrítésére. A gőzt többször használják: A párologtató állomás első szakaszában a párologtatás gőzöket képez. Ezt az első szakaszból származó gőzt fűtőgőzként használják a párologtató állomás második szakaszához és így tovább. A modern répacukorgyárakban akár nyolcfokozatú párologtató állomásokat is használnak. Tehát a gőzt nagyon hatékonyan használják. A melegítő gőzt a gyümölcslevek kristályosításához és melegítéséhez is használják.
Bagasse, i. H. üzemanyagként használt cukornád rostos része. A tészta felhasználásának egyéb lehetőségei korlátozottak (például forgácslap gyártására). A gyárak egyre gyakrabban használják fel a felesleges bagázsokat a villamos energia előállítására a nyilvános hálózat számára.
Automatizálás a cukoriparban
Csakúgy, mint sok más iparágban, az automatizálás a cukorgyártásban is erőteljesen fejlődött az elmúlt évtizedekben. A gyártási folyamatot általában központilag irányítják olyan folyamatirányító rendszerek, amelyek a gépek és az üzem alkatrészeinek nagy részét közvetlenül irányítják . Csak bizonyos speciális gépeknél, mint pl B. a centrifugákat biztonsági okokból használják, programozható logikai vezérlőket .
Történelmi cukortermelés
Az újonnan iparosodó országokban a cukrot gyakran még mindig a 20. század elejének gőzmeghajtó technológiájával állítják elő. Indonézia fő szigetén, Jáván , Közép-Jáva, Közép-Jáva és Kelet-Jáva régióban még mindig körülbelül 50 cukorgyár működik, amelyek közül néhány 100 évnél idősebb. Ilyen régi cukorgyárak még működnek a karibi Kuba szigetén , de valamivel nagyobbak is.
A cukorrépából származó cukrot 1802-ben állította elő először Franz Karl Achard német természettudós egy (elő) ipari folyamat során . A Napóleon kontinentális blokád elején a 19. században, az import cukor Nyugat- és Közép-Európában megakadályozták. A cukorrépából származó cukor ipari termelésének most nagy jelentősége volt az import ezen veszteségének ellensúlyozására. Ez nagyban felgyorsította ennek az új folyamatnak a gyakorlatban történő bevezetését. 1813-ban például a bal alsó-rajnai bal oldali 23 vállalat már cukorrépát termelt.
A cukorgyárak környezeti problémái
A szennyvíz elégtelen tisztítása miatt a cukorgyárak nagy mennyiségű szerves anyaggal szennyezték a vizeket. Ugyanakkor éppen a rendelkezésre álló cukorrépa-mennyiségek egyre hatékonyabb felhasználására irányuló erőfeszítések felhasználhatják a felhasznált vízmennyiségekben lévő cukorkomponensek egyre nagyobb hányadát; ugyanakkor az édesvíz felhasználása fokozatosan csökken a modern rendszerekben, költség okokból, ami a szennyvíz mennyiségének csökkenéséhez is vezet.
A probléma azonban továbbra is fennáll a kevésbé fejlett országokban, amikor kevesebb figyelmet fordítanak a környezetvédelemre, valamint a víz- és anyagköltségekre.
A répacukorgyárak energiaigényük miatt saját erőműveiket működtetik, és hozzájárulnak az éghajlatváltozáshoz , különösen barna és kemény szén felhasználása esetén . A nádcukor kivonható fosszilis üzemanyagok használata nélkül, energiaforrásként a cukornád maradványai.
irodalom
- Von Koppy: A répacukor-termelés Freyherrn von Koppy-tól a sziléziai Krayn-on. Korn, Breslau [u. a.] 1810 digitalizált
- Zsigmond Friedrich Hermbstaedt: Utasítások a cukorrépa és a cékla felhasználható szirupjának praktikus és gazdaságos előállításához, valamint annak más felhasználásához . A Realschule könyvesbolt, Berlin 1811-ben digitalizált
Lásd még
web Linkek
- Cukortechnológia ( Memento , 2007. december 6-tól az Internet Archívumban )
- Online szószedet a technikai cukortermékekről
- Online enciklopédia a cukorgyártásról angol nyelven
- Cukorgyártás a "Pfeifer und Langen" cég honlapján ( Memento 2006. február 20-tól az Internetes Archívumban )
Egyéni bizonyíték
- ↑ Hans-Albert Kurzhals: Römpp Lexikon Lebensmitteltechnik, 1260. o .
- ↑ http://www.agrarnet-mv.de/var/plain_site/storage/original/application/30d79f49b3567447027aabc8cf4cc19b.pdf (a link nem érhető el).
- B a b Centrifuga vezérlés ( Memento 2012. március 22-től az Internet Archívumban )
- ^ "Érdekes tények a cukorról" (PDF fájl; 1021 kB).
- ↑ Hans-Albert Kurzhals: Römpp Lexikon Lebensmitteltechnik, 1259. o .
- ↑ Barend Január Terwiel : kemény utazószemek : megközelítés a XIX. Századi thaiföldi történelemhez . Bangkok: Duang Kamol 1989. ISBN 974-210-455-7 .
- ^ Johann Georg von Viebahn (Szerk.): A düsseldorfi kormánykerület statisztikája és topográfiája, második rész, Düsseldorf 1836, 173. o .