При закладці буряка в кагати визначають відповідність її вимогам ГОСТ за фізичним станом, стиглості, загальної забрудненості і т. Д. У кагати тривалого зберігання укладають здорові коренеплоди без механічних пошкоджень з мінімальною кількістю домішок. Зовнішня тканина коренеплодів має природним імунітетом, що перешкоджає розвитку мікроорганізмів. При механічному пошкодженні коренеплодів і порушення режимів їх зберігання фітопатологичеськие втрати можуть досягати досить значних розмірів. Тому пошкоджену буряк відразу направляють на переробку.
В процесі зберігання буряк дихає. Дихання може бути як аеробних, так і анаеробних. В тому і іншому випадку на процес дихання витрачаються сухі речовини буряка (в основному цукор), причому при аеробному диханні втрати сухих речовин значно нижче, тому слід проводити вентилювання кагатів, так як воно охороняє коренеплоди від зайвої втрати цукру. Оптимальна температура для зберігання буряків становить 0-2ºС. Підвищення температури сприяє збільшенню інтенсивності дихання коренеплодів, що небажано.
При кожному цукробуряковому заводі є спеціальне відділення (буряковій) для безперебійного постачання виробництва буряком і створення 1-2-добового запасу.
Доставка буряка на завод і відділення домішок. З бурачной на завод буряк пода-
ють по гідравлічному транспортеру, за яким вона рухається під тиском води. Буряк містить 5-15% різних домішок (бадилля, солому, пісок, каміння), які погіршують роботу устаткування, можуть викликати його поломку, знижують якість дифузійного соку і вихід цукру. Відділенню домішок надається дуже велике значення. Часткову мийку буряк проходить вже в гідравлічному транспортері. Для цієї мети транспортер забезпечується спеціальними пристроями: ботво-, соломо-, піско- і Каменеловушки. Однак остаточно буряк миють в спеціальних мийних машинах. Краща ефективність відмивання буряка досягається в струменевих бурякомийку.
Чисту буряк піднімають стрічковим транспортером або ковшовим елеватором в верхнє приміщення заводу, де проводять її електромагнітну очищення і зважують.
Ізрезиванія буряка в стружку. Сахарозу витягують з буряка дифузійним способом. Для цього буряк подрібнюють в тонку стружку різної форми: жолобчастою, пластинчастої, ромбовидної - в залежності від якості самої буряка і типу дифузійних апаратів.
де D - коефіцієнт, що залежить від величини молекул диффундирующего речовини; F - площа шару, м 2;
С - с - різниця концентрацій, кг / м 3; х - товщина шару, м; τ - час дифузії, хв.
На практиці всі ці величини мають природні обмеження. Кількість соку, що витягають із 100 кг стружки (відкачка соку), становить 115-125 кг.
Тривалість обессахаріванія і параметри самої стружки обумовлюються конструктивними особливостями використовуваних дифузійних апаратів і складають для апаратів безперервної дії при використанні грубої стружки 70-80 хв. Температура, при якій йде дифузія, не повинна перевищувати 75ºС, так як при її підвищенні стружка буде сильно розварюються і забивати ситові поверхні.
Витяг сахарози з бурякової стружки проводиться в безперервно діючих дифузійних апаратах, що забезпечують максимальне вилучення сахарози з стружки. Втрати цукру складають 0,25-0,3% до маси буряка.
Очищення дифузійного соку. Отриманий дифузійний сік містить 15-16% сухих речовин, з них 14-15% сахарози і близько 2% несахаров. У число розчинних несахаров входять розчинні білки, амінокислоти, редукуючимцукру, пектинові речовини, слабкі азотисті основи, солі органічних і неорганічних кислот, а також пластівці коагулированного білка і мезга. Сік має кислу реакцію (рН 6,0-6,5), дуже темний, майже чорний колір, сильно піниться. Все несахара в тій чи іншій мірі затримують кристалізацію сахарози, збільшуючи втрати цукру з меласою. Щоб позбутися від них, проводять очистку дифузійного соку вапном (дефекацію) з подальшим видаленням її надлишку діоксидом вуглецю (сатурацию).
Дефекація дифузійного соку. Обробку дифузійного соку вапном (дефекацію) проводять в два етапи: попередня дефекація і основна дефекація. На преддефекаціі до маси буряка додають 0,2-0,3% СаО. При цьому рН соку повільно підвищується до 10,8-11,6. На основної дефекації додають 2,5-3% СаО до маси буряка, і рН соку підвищується до 12,2-12,3. Необхідність проведення дефекації в два етапи обумовлена тим, що невелика кількість вапна надає коагулююча дія на ряд речовин колоїдної дисперсності, що містяться в соку. Преддефекаціей, що проводиться при оптимальному рН, забезпечує виведення в осад до 80% речовин колоїдної дисперсності і високомолекулярних сполук соку, що становить 30-40% всіх несахаров, що видаляються при очищенні соку. Оптимум рН на преддефекаціі - величина непостійна, залежить від складу несахаров соку. Метою преддефекаціі є також нейтралізація і осадження кальцієвих солей лимонної, оксілімонной, яблучної, винної, щавлевої та інших кислот, що містяться в соку, і утворення осаду, що складається з великих щільних частин. Осад добре фільтрується і стійкий до руйнівній дії іонів кальцію в умовах високих значень лужності і температури на основний дефекації. На цукрових заводах преддефекацію проводять шляхом одночасного введення всієї необхідної вапна (оптимальна преддефекаціей) або поступового її введення протягом 20-30 хв (прогресивна преддефекаціей). Температура соку також може змінюватися: при проведенні холодної преддефекаціі вапно вводять в сік з температурою до 50ºС, при проведенні теплою - 50-60ºС, а при гарячої - 85-90ºС. Вибір режиму проведення преддефекаціі залежить від якості перероблюваної буряків.
Преддефекаціей дифузійного соку. Оптимальна преддефекаціей йде при температурі 85-90ºС. Як джерело вапна використовується суміш нормально отсатурірованного нефільтрованого соку першої сатурації (100-150% до маси буряка) і дефекованого соку (15-30% до маси буряка), що забезпечує оптимальне значення рН і покращує фільтраційні властивості осаду. В дифузійний сік надходять позитивно заряджені частинки СаСО 3. які служать центрами коагуляції для негативно заряджених несахаров: білків, пектинових речовин та інших високомолекулярних сполук. На наступній стадії очистки соку - сатурації - ці частинки, в свою чергу, також будуть центрами кристалізації СаСО 3. при цьому органічні несахара виявляться всередині кристалів карбонату кальцію. Утворюється велика кількість добре фільтрується осаду, йде подальша фізико-хімічне очищення соку.
Прогресивна преддефекаціей дає більший ефект осадження колоїдних частинок і сприяє отриманню крупнозернистого осаду. При цьому немає необхідності суворо дотримуватися рН середовища. Вапно дозують повільно і в такій кількості, яке на 20-30% більше, ніж потрібно для досягнення оптимального значення рН. Прогресивну преддефекацію проводять в горизонтальних переддефекатора.
Основна дефекація дифузійного соку проводиться відразу ж після преддефекаціі без попереднього фільтрування або підігріву соку. До ключових процесів, які проходять при основної дефекації, відносяться наступні: розкладання органічних несаха-