Industria Zahărului

In ultimele decenii , industria zahărului din ţara noastră a evoluat considerabil atât în privinţa tehnologiilor cât şi al aparaturii folosite . Creşterea nivelului tehnic al acestei industrii impune existenţa unui personal cu o pregătire de specialitate corespunzătoare, pentru atingerea performanţelor optime în conducerea proceselor tehnologice şi exploatarea aparaturii.

Sfecla de zahăr a fost cultivată încă din secolul al XVIII lea fiind cunoscută sub numele de sfecla alba de Silazia, această sfeclă având un conţinut scăzut de zahăr (7%).

Sfecla de zahăr face parte din genul Beta care mai cuprinde sfecla de nutreţ sau napi şi sfecla roşie .

Sfecla de zahăr face parte din specia Beta vulgaris, familia Chenopodiaceae. Este o plantă dicotiledonată, apetală şi are o arie de răspândire foarte mare .Sfecla de zahăr este o plantă bianuală . In primul an de vegetaţie din sămânţă se dezvoltă frunzele şi rădăcina , din care abia în al doilea an de vegetaţie cresc muguri,care poartă flori şi dau seminţe. Pentru fabricile de zahăr se foloseşte rădăcina din primul an de vegetaţie.

Soiuri de sfeclă

La ora actuală , la noi în ţară se cultivă următoarele soiuri de sfeclă :

-1. Soiul E –are un conţinut mic de zahăr 14-15% fiind soiul cel mai cultivat având productivitate mare la hectar , avantajează cultivatorul , dar dezavantajează fabrica .

-2.Soiul N- are un conţinut mediu de zahăr 15-18% ,avantajează atât agricultorul cât şi fabrica .

-3. Soiul Z- are un conţinut ridicat de zahăr 18-20%, avantajează fabrica şi dezavantajează cultivatorul pentru că are productivitate mică .

-4. Soiul ZZ- se cultivă în cazuri speciale (institute de cercetare) , având conţinut de zahăr mare de 20-22%.

Coletul de frunze reprezintă ½-1/3-din greutatea rădăcinii. Acesta se îndepărtează la recoltare. Nu conţine zahăr având cantităţi mari de nezahăr, iar dacă decoletarea nu se face corect , aceasta are influenţe negative asupra procesului tehnologic .Rădăcina este cuprinsă între gâtul sfeclei şi vârf .

In secţiune rădăcina sfeclei de zahăr prezintă o serie de inele concentrice ( 12 şi mai multe ). Cu cât numărul acestora este mai mare, cu atât sfecla este mai bogată în zahăr, dar este mai lemnoasă fiind mai greu de tăiat. Zahărul se găseşte în sucul celular, fiind extras cu apă prin operaţia de difuzie.

Rădăcina are o greutate de 350-1000g.

1.2. Compoziţia chimică a sfeclei de zahăr

Rădăcina sfeclei de zahăr este alcătuită din pulpă sau marc (4—5%) şi din suc (93%), restul până la 100% fiind apă de îmbibaţie a marcului.

Marcul sau pulpa este format din membranele celulare şi apa de îmbibaţie a acestora.

Compoziţia chimică este reprezentată prin: celuloză (24%), hemiceluloză (22%), substanţe pectice (48%), substanţe proteice insolubile (2%), saponină (2%), substanţe minerale (2%).

Celuloza şi hemiceluloza sunt insolubile; substanţele pectice sunt însă mai puţin stabile în condiţiile de fabricare a zaharului (încălzire, mediu acid sau bazic) încât trebuie să li se dea o deosebită atenţie.

Sucul celular este format din apă în care sunt dizolvate diferite substanţe, unele formând soluţii adevărate, altele soluţii coloidale. Conţinutul de sub¬stanţe dizolvate în suc variază între 18 şi 26%, din care 80—85% este zaha¬roză.

Restul de substanţe dizolvate din suc sunt substanţe nezaharoase şi se împart în:

a) — substanţe anorganice

b) — substanţe organice, care se subdivid în: ,

— substanţe organice cu azot

— substanţe organice fără azot.

Schematic, compoziţia sfeclei se poate reprezenta în modul următor:

a. Zahărul sfeclei este format în proporţie de peste 99% din zaharoză.

Zaharoza este un dizaharid format dintr-o moleculă de α-glucoză şi β-fructoză, unite printr-o legătură 1-2 dicarbonilică. În apă, zaharoza este uşor solubilă, solubilitatea ei crescând odată cu temperatura. În dizolvanţii organici nu este solubilă.

Densitatea soluţiilor de zahăr se determină la 20°C. Indicele de referacţie al soluţiei de zahăr variată în funcţie de cantitatea de zahăr dizolvat în apă. Vâscozitatea soluţiilor de zahăr creşte cu concentraţia şi scade cu creşterea temperaturii. Soluţia de zaharoză pură este neutră (pH 7).

În soluţie acidă, zaharoza se hidrolizează, fenomen denumit invertirea zaharozei. Acest fenomen depinde de pH-ul soluţiei, de temperatură şi de timp. La încălzire peste temperatura de topire zaharoza se colorează datorită caramelizării.

b. Nezahărul sfeclei este constituit din pulpă sau marc şi substanţe nezaharoase dizolvate în sucul celular

Nezahărul anorganic este constituit din sărurile de K,Na,Ca şi Mg ale acizilor sulfuric şi fosforic.

Nezahărul anorganic constituie cenuşa sfeclei.

Compuşii organici fără azot ce se găsesc în compoziţia sfeclei sunt formaţi din: zahăr invertit, rafinoză,celuloză,lignină,pectină şi protopectină,acizi organici,grăsimi,substanţe colorante şi saponină.

Compuşii organici cu azot sunt alcătuiţi din:proteine,aminoacizi,amine,baze organice.

Din azotul conţinut de sfeclă,o parte se elimină din zemuri în procesul de purificare cum este cel aminic, amoniac