Potravinářské a biochemické technologie

Rozměr: px

Začít zobrazení ze stránky:

Download "Potravinářské a biochemické technologie"

Zdenka Havlíčková
před 7 lety
Počet zobrazení:

1 Potravinářské a biochemické technologie část Technologie cukru P.Kadlec, E. Šárka - PTB-cukr 1

2 P.Kadlec, E. Šárka - PTB-cukr 2

3 VÝROBA CUKRU V ČR A VE SVĚTĚ Počátky průmyslové výroby cukru u nás - rok 1831 Výroba cukru v ČR - ročně tis. t - tuzemská spotřeba cukru 400 tis. t za rok Výrobní náklady Kč/t Rozhodující nákladové položky: cena cukrovky 53 % doprava a příjem cukrovky 7 % výrobní náklady cukrovaru 36 % skladování cukru 4 % P.Kadlec, E. Šárka - PTB-cukr 3

4 Světová výroba cukru pouze 20 % je z cukrovky (mil. t) / / / / / / / /09 P.Kadlec, E. Šárka - PTB-cukr 4

5 Světové ceny cukru nejsou odrazem výrobních nákladů - řídí se tržním mechanismem nabídky a poptávky - stavem světových zásob cukru USD/t USD/t USD/t USD/t USD/t USD/t USD/t Vývo světových cen bílého cukru USD/t 600 Ney York, surový cukr, USD/lb I-03 III-03 V-03 VII-03 IX-03 XI-03 I-04 III-04 V-04 VII-04 IX-04 XI-04 I-05 III-05 V-05 VII-05 IX-05 XI-05 I-06 III-06 V-06 VII-06 IX-06 XI-06 I-07 III-07 V-07 VII-07 IX-07 XI-07 P.Kadlec, E. Šárka - PTB-cukr 5

6 P.Kadlec, E. Šárka - PTB-cukr 6

7 Charakteristické ukazatele řepařství a cukrovarnictví ČR (nejlepší) * EU výnos cukrovky (t/ha) * plocha na pěstitele (ha) cukernatost P (%) * výtěžnost η (%) 90,5 výnos polar. cukru (t/ha) 10,3 13,4 * výnos rafin. cukru (t/ha) 9,4 11,7 * zprac. kapacita (t/d) výnos PC = P x výnos řepy /100 výnos RC = η x výnos PC /100 P.Kadlec, E. Šárka - PTB-cukr 7

8 CUKR A JEHO POUŽITÍ v lidské výživě k chemickým a biochemickým transformacím Dlouhodobá skladovatelnost Relativně nízká cena CUKR zajišťuje podstatnou dávku celkového příjmu energie široká nabídka průmyslově a dílensky vyráběných potravin přímá spotřeba v domácnostech funkce cukru: sladidlo ochucovadlo konzervační činidlo látka dodávající potravinám objem látka upravující texturu potravin fermentační substrát Spotřeba cukru v ČR - 40 kg na osobu a rok Základní výživový směr - snížení spotřeby cukru asi o 30 % Vyšší spotřeba cukru a výskyt různých onemocnění P.Kadlec, E. Šárka - PTB-cukr 8

9 CUKR JAKO SUROVINA PRO CHEMICKÉ A BIOCHEMICKÉ TECHNOLOGIE pouze 5 % světové produkce cukru se využívá k nepotravinářským účelům produkty chemické či biochemické transformace sacharosy jsou biologicky odbouratelné a nejsou toxické Možnosti výrob, vycházející ze sacharosy: fermentační zpracování na bioetanol, následné využití jako palivo nebo přísada do pohonných směsí klasické kvasné výroby - líh, droždí, organická rozpouštědla a kyseliny (citronová) produkty chemické transformace sacharosy (sorbit, vitamin C, kyselina glukonová, 5-hydroxymethylfurfural aj.) P.Kadlec, E. Šárka - PTB-cukr 9

10 ZÁKLADNÍ ANALYTICKÉ POJMY P.Kadlec, E. Šárka - PTB-cukr 10

11 dřeň 5 % SLOŽENÍ CUKROVKY sušina % sacharosa rozpustné necukry % 2,5 % P.Kadlec, E. Šárka - PTB-cukr 11

12 surovinové laboratoře stanovení obsahu minerálních a rostlinných příměsí analytické stanovení obsahu cukru sodíku a draslíku amidického dusíku výpočet předpokládané výtěžnosti rafinovaného cukru, resp. ztrát cukru ve vyrobené melase podle složení cukrovky P.Kadlec, E. Šárka - PTB-cukr 12

13 Schéma výroby cukru P.Kadlec, E. Šárka - PTB-cukr 13

14 teplota < 80 C, doba < 120 min ph 5,8 P.Kadlec, E. Šárka - PTB-cukr 14

15 Čištění šťávy - epurace Hlavní cíl: 1) odstranit maximální podíl necukrů (30-40 %) 2) neutralizovat kyselou reakci surové šťávy 3) minimalizovat rozklad sacharosy 4) dezinfikovat šťávu 5) odstranit částice pevných látek K epuračnímu procesu se používá: vápenné mléko (suspenze Ca(OH) 2 a CaO ve vodě) saturační plyn (obsahující 30 % obj. CO 2 ) P.Kadlec, E. Šárka - PTB-cukr 15

16 Surová šťáva Q=86-90 % předčeření ph 11 dočeření ph 12,5 plnicí komora dvojitý uzávěr indikátory hladiny Válcová vápenka ph 11 Saturační kal P< 1%, S > 60 % ph 9, t 95 C lehká šťáva, S=16 % Q=90-93 % vyprazdňovací zařízení těžká šťáva S=60-65 % P.Kadlec, E. Šárka - PTB-cukr 16

17 1. saturace Hlavní cíl - vysrážet krystalický uhličitan vápenatý, na jehož povrchu se adsorbují barevné látky, povrchově aktivní látky a další necukry Základní srážecí reakce Ca(OH) 2 + H 2 CO 3 ---> CaCO H 2 O Hydratace CO 2 Doplňkové fyzikálně chemické čištění srážení a krystalizace uhličitanu vápenatého adsorpce necukrů na povrchu uhličitanu vápenatého rozpouštění plynného oxidu uhličitého teplota C končí se při ph 11 P.Kadlec, E. Šárka - PTB-cukr 17

18 Schémata filtrace P.Kadlec, E. Šárka - PTB-cukr 18

19 nádrž na přípravu flokulantu nádrž na dávkování flokulantu vlastní těleso dekantéru přepadová hrana na dekantát uklidňující přepážka stěrač kalu nátočná trubka regulace odtoku (kontinuální) P.Kadlec, E. Šárka - PTB-cukr 19

20 P.Kadlec, E. Šárka - PTB-cukr 20

21 zahušťovací filtry 1 nádoba filtru, 2 rozdělovací hlava, 3 přívod kalné šťávy, 4 odvod filtrované šťávy, 5 zpětný proplach filtrovanou šťávou, 6 odvod zahuštěného kalného podílu, 7 výpust obsahu filtru, 8 proplach kyselinou, 9 - průlez Úprava VUC: Rozdělovací hlava je nahrazena systémem klapek P.Kadlec, E. Šárka - PTB-cukr 21

22 Odpařování šťáv Hlavní úkoly odparky: 1. zahustit šťávu na % 2. zásobit provoz cukrovaru topnou párou na zahřívání 15 % 65 % P.Kadlec, E. Šárka - PTB-cukr 22

23 Krystalizační proces: 1) nukleace (vznik zárodků) 2) růst krystalů podmínkou je existence přesyceného cukerného roztoku při průmyslové krystalizaci cukru se pracuje v tzv. metastabilní oblasti nedochází zde k tvorbě nových zárodků, pouze k růstu krystalů oblast přesycení vhodná pro odpařovací i chladicí krystalizaci Pracovní operace při svařování a zpracování cukrovin jsou: zahušťování sirobu, odpařovací krystalizace, chladicí P.Kadlec, E. Šárka - PTB-cukr 23 krystalizace

24 Q=60-65 % P.Kadlec, E. Šárka - PTB-cukr 24

25 nádrž na mísicí sirob surový cukr drtič hrudek voda záděl afinační mísidlo odstředivka tekutý cukr zelený bílý afináda af.sirob af.sirob klér nádrže rozpouštěcí pánev 0,05 % vody P.Kadlec, E. Šárka - PTB-cukr 25

26 Druhy cukru podle Zákona o potravinách Skupina podskupina Cukr extra bílý krystal směs krystalů stejnoměrného zrnění, volně sypká krupice směs menších nebo rozdrcených krystalů, stejnoměrného zrnění, volně sypká moučka volně sypaná směs jemně mletých drcených krystalů Cukr bílý krystal krupice moučka Cukr polobílý krystal krupice moučka Cukr moučka s obsahem protihrudkujících látek (nejvýše 3 %) Tvarovaný cukr (kostky, bridž, homole) Cukr s přísadami Přírodní cukr sypký, zrnitý, světle žlutý krystal Kandys směs velkých krystalů a srostlic, žluté až hnědé barvy Tekuté výrobky invertovaný sirob karamel P.Kadlec, E. Šárka - PTB-cukr 26

Podobné dokumenty

Potravinářské a biochemické technologie

Potravinářské a biochemické technologie část Technologie cukru P.Kadlec, E. Šárka - PTB-cukr 1 P.Kadlec, E. Šárka - PTB-cukr 2 VÝROBA CUKRU V ČR A VE SVĚTĚ Počátky průmyslové výroby cukru u nás - rok 1831