Surowcem, z którego produkujemy cukier w Polsce, są buraki cukrowe, które zbierane są z pól w okresie, kiedy zawierają w sobie najwięcej cukru. Opłukane wodą buraki tnie się na wąskie paski, a otrzymaną krajankę buraczaną wysładza się zalewając gorącą wodą. Proces wysładzania nazywamy również dyfuzją, przeprowadzą się ją w dużych naczyniach żelaznych, które co pewien czas opróżnia się i ładuje świeżą krajanką. Stosowane są także urządzenia do tzw. dyfuzji ciągłej (tak zwany ekstraktor cukrowniczy), w których krajanka przesuwana jest ustawicznie w jednym kierunku, napotykając na przeciwnie skierowany prąd gorącej wody. Metoda ta umożliwia szybsze i dokładniejsze wysłodzenie krajanki. Pozostałe wysłodki są odpadem produkcyjnym, nadającym się na paszę dla bydła, natomiast roztwór cukru trzeba oczyścić od zanieczyszczeń. Oczyszczenie soku przeprowadza się przez dodanie mleka wapiennego, to jest ok. 20% zawiesiny wodorotlenku wapnia, jest to tak zwana „defekacja”. Wapno alkalizuje sok i strąca część zawartych w nim zanieczyszczeń, tzw. niecukrów, w postaci nierozpuszczalnego osadu saturacyjnego - błota defeko-saturacyjnego. Jego główne składniki to węglan wapnia, sole potasu i fosforu oraz azotowe związki organiczne. Jest używany jako nawóz. Następnie roztwór nasyca się dwutlenkiem węgla (tak zwana „saturacja”). W wyniku reakcji wodorotlenku wapniowego z dwutlenkiem węgla, wytrąca się osad węglanu wapniowego wraz z zanieczyszczeniami zawartymi w roztworze.
Wydzielony osad oddziela się za pomocą
filtrów od żółtawo zabarwionego soku rzadkiego. Jest to roztwór jeszcze bardzo rozcieńczony, tak że kryształy cukru nie mogą się z niego wydzielić. Aby to osiągnąć, trzeba odparować większość wody w wyparkach. Z otrzymanego stężonego roztworu cukru odparowywana jest woda w warnikach aż do rozpoczęcia krystalizacji. Uzyskaną mieszaninę kryształów cukru z brunatno zabarwionym syropem, tak zwaną cukrzycę, kieruje się do wirówek. Są to duże bębny metalowe z drobnymi otworami w bocznych ścianach. W czasie szybkich obrotów wirówki syrop odcieka przez otwory na zewnątrz, a kryształy cukru osadzają się na ścianach bębna.
Krystaliczny cukier po osuszeniu jest już gotowym produktem. Odpadem produkcyjnym jest gęsty, brunatny syrop, zwany melasem. Melas wykorzystują gorzelnie, służyć może również jako pasza.
PODSUMOWANIE:
Technologia produkcji cukru z buraków cukrowych składa się z kolejnych zabiegów wykonywanych w cukrowni:
-mycie buraków i rozdrabnianie na tzw. krajankę;
-ekstrahowanie z krajanki gorącą wodą cukru w postaci soku dyfuzyjnego w ekstraktorach cukrowniczych;
-oczyszczanie soku dyfuzyjnego przez nawapnianie soku (defekację), karbonatację (saturację) i filtrację (pozostaje osad saturacyjny);
-zagęszczanie soku przez odparowanie wody w wyparce;
-krystalizacja cukru w warnikach i krystalizatorach z mieszadłami;
-mycie i odwirowanie kryształów cukru;
-suszenie, chłodzenie, przesiewanie i magazynowanie gotowego cukru.
Sposób produkcji cukru z trzciny cukrowej jest zbliżony.
Produkcja cukru białego
z buraków cukrowych odbywa się w Cukrowniach i składa się z kolejno następujących po sobie procesów technologicznych.
Dostawa buraków cukrowych do Cukrowni
Korzenie buraka cukrowego dostarczane są do cukrowni jesienią, kiedy to w cukrowniach zaczyna się kampania cukrownicza. Buraki cukrowe gromadzone są na placu buraczanym.
Czyszczenie wstępne i mycie
Buraki cukrowe są wstępnie myte i oddzielane od kamieni i innych zanieczyszczeń na urządzeniach zwanych „łapaczami”. „Łapacze” dzielimy na tzw. ciężkie, które zbierają kamienie i piasek oraz na tzw. lekkie, które wychwytują liście i chwasty.
Krojenie i ługowanie
Po czyszczeniu wstępnym buraki kroi się na tzw. krajankę i ługuje wodą o temp. 75-85°C w celu ekstrakcji soku komórkowego zawierającego cukier. W procesie ekstrakcji otrzymujemy tzw. sok surowy zawierający ok. 13-15% cukru.
Defekacja - czyszczenie właściwe
Sok poddaje się procesowi nawapniania oraz karbonatacji / saturacji / w wyniku czego otrzymuje się drobnokrystaliczną zawiesinę węglanu wapniowego.
Filtrację
Wytworzoną zawiesinę węglanu wapniowego wraz z niecukrami poddaje się filtrowaniu. W wyniku filtrowania otrzymujemy tzw. sok rzadki zawierający ok. 14,5-16% suchej masy w tym 13,5-15% cukru.
Zagęszczanie soków
Po odfiltrowaniu zanieczyszczeń sok zagęszcza się w urządzeniach zwanych wyparkami. Wyparkę opuszcza tzw. sok gesty, który ma ok. 73-76% suchej substancji w tym około 68-71%cukru.
Krystalizacja
W procesie dalszego gotowania soku gęstego, odparowuje woda i tworzy się roztwór przesycony, w którym następuje krystalizacja cukru. W ten sposób powstaje tzw. cukrzyca czyli zawiesina krysz- tałków cukru i syropu.
Wirowanie, suszenie i ochładzanie
Kryształy zawarte w cukrzycy odwirowuje się i suszy. Cukier biały, który opuszcza wirówki poddawany jest suszeniu gorącym powietrzem w urządzeniach zwanych suszarkami a następnie schładzany do temperatury ok. 20-25 st C.
Przechowywanie, pakowanie i magazynowanie
Cukier przechowywany jest w silosach, pakowany oraz maga- zynowany. Zgodnie z polską normą cukier biały zawiera nie mniej niż 99,80% sacharozy, cukier rafi- nowany - powyżej 99,85%.