CC BY
107Современные средства отбора проб и контроля качества сахарной свёклы
H.A. КОСИЧЕНКО, директор ООО «ЛАБТЕХМОНТАЖ» (e-mail: [email protected])
Качество и объём сахарного песка, изготовленного производителем из определённого количества сахарной свёклы, зависит от технологичности сырья. Именно этот показатель влияет на экономическую эффективность сахаропроизводящего предприятия. Даже при соблюдении оптимального режима переработки характеристики свёклы влияют на характер и размеры потерь сахарозы и, как следствие, на выход кристаллического сахара.
На что влияет и от чего зависит технологичность сырья
Выход сахара зависит не только от сахаристости сырья, но и от количества содержащихся в нём несахаров: калия (К), натрия (№) и альфа-аминного азота, которые являются сильными мелассообра-зователями. Хранимость свёклы также зависит от её химического состава. Высокое содержание альфа-аминоазота способствует термическому разложению сахарозы, нарастанию цветности, повышению кислотности, следовательно, приводит к уменьшению сроков хранения свёклы и снижению количества готового продукта.
Учитывая, что технологичность сырья зависит от факторов, которые сложно контролировать (изменение характеристик почвы, нестабильность погодных условий, использование химикатов при выращивании корнеплодов), всё более актуальной становится необходимость углублённого аналитического контроля на всех стадиях сахарного производства начиная от процесса заготовки и складиро-
вания свёклы. А для предприятий, владеющих собственной агрономической и семеноводческой базой — на стадии выведения сортов свёклы с улучшенными технико-химическими показателями.
Анализ общей загрязнённости
Чтобы владеть точной информацией о том, сколько сырья поступает в производство, необходимо оценивать его загрязнённость. Степень достоверности анализов по общей загрязнённости (ОЗ) напрямую зависит от количества отобранных проб. Когда средний физический вес с одной грузовой единицы составлял 10 т, то при взятии одной пробы из пяти грузопотоков выходила 1 проба на 50 т. Сейчас физический вес с одного транспорта увеличился до 20—24 т, соответственно — 1 проба на 100—120 т. При таком анализе среднее значение по ОЗ является недостаточно точным. Увеличение количества проб позволит получать более точные данные.
Кроме того, изменились габариты транспорта, перевозящего свёклу на перерабатывающие заводы. Современные модели машин оснащены бортами, высота которых превышает 3,5 м. Это делает невозможным использование старых пробоотборников типа PS220/3. Единственный выход из сложившейся ситуации — модернизация комплекса отбора проб.
Преимущества модернизации комплексного оборудования
Полный комплекс оборудования, где все элементы созданы одним производителем, а для управ-
ления используется современная система автоматизации, способен обрабатывать до 50 проб в час, т. е. до 600 машин (около 12 тыс. т свёклы) за 12 часов. Это значит, что завод мощностью переработки в 10 тыс. т в сутки получит абсолютно точные данные по загрязнённости всей поступающей свёклы, так как комплексы, созданные на базе оборудования ZILA s.r.o. и VENEMA INSTALLATION, будут отбирать пробу с каждой машины. В результате свеклосдат-чики получат расчёт за реальный зачётный вес сырья, сданного на предприятие.
Комплексный анализ свёклы на стадии приёмки в переработку или закладки на хранение поможет определить эффективность производственных и технологических процессов изготовления сахара. Данные исследования помогут выработать технико-экономическую модель производства и сформировать комплекс рекомендаций по оптимизации режимов хранения и переработки.
Особенности системы BETALYSER
Объективность, точность, достоверность и высокая скорость получения результатов контроля зависят только от качества и технических возможностей измерительного оборудования. Получение и статистическое накопление полноценных данных о качественных показателях сырья становится возможным лишь при использовании автоматических комплексов забора, подготовки и анализа пробы.
58 САХАР № 4 • 2018
Система BETALYSER, предлагаемая компанией Anton Paar, разработана специально для сахарных заводов. Она полностью решает задачу анализа сахарной свёклы по основным качественным показателям. Уже более 30 лет различные модификации BETALYSER работают по всему миру. Система постоянно совершенствуется. Последнее поколение приборов основано на новейших достижениях в измерительной технике и микроэлектронике.
Если сахарный завод использует BETALYSER, это позволяет влиять на качество поступающего сырья посредством дифференцирования оплаты. Хозяйства, поставляющие свёклу с высоким содержанием сахара и редуцирующих веществ, получат дополнительный стимул, а поставщикам низкопробной свёклы можно отказать в сотрудничестве или снизить стоимость их продукции.
На основе полученных данных заводы смогут составлять для хозяйств рекомендации по улучшению сортности и оптимизации методов культивирования. Предприятия, выращивающие свёклу, могут использовать BETALYSER™
для генетического улучшения сортов и повышения содержания сахарозы в сырье, что приведёт к увеличению выхода белого сахара.
Методики работы и возможности оборудования
В основу системы BETALYSER заложены новейшие стандарты Международной комиссии по единым методам анализа сахара (ICUMSA). Прибор реализует следующие методики ICUMSA.
1. Метод GS6-1 (1994). Определение поляризации сахарной свёклы после измельчения или холодной водной дигестии с использованием ацетата свинца как осветлителя. Измерение производится автоматическим сахариметром.
2. Метод GS6-5 (2007). Определение альфа-аминного азота в сахарной свёкле методом «числа синего» после осветления экстракта ацетатом свинца. Измерение производится цифровым двухлучевым фотометром.
3. Метод GS6-7 (2007). Определение калия и натрия в сахарной свёкле. Измерение производится цифровым пламенным фотометром.
Этим возможности программного обеспечения прибора не ограничены. Кроме прямых измеряемых параметров можно фиксировать также вычисляемые значения, например щёлочность, потери в мелассе, выход сахара.
Щёлочность рассчитывается по формуле
Щ = (K + Na) / N.
Потери в мелассе (Пм) могут рассчитываться в программе несколькими заложенными методами. Наиболее часто используется Новая Брауншвейгская формула (New Braunschweig formula):
Пм = 0,12 х (K + Na) + 0,24 x x N + 0,48.
Потери в производстве (Пп) вносятся в программу в процентах как фиксированный коэффициент, определённый на предприятии на основе предыдущих кампаний или рассчитанный теоретически.
Базовой величиной, определяющей выход сахара, является поляризация (Кпол), значение которой фиксируется автоматическим сахариметром SUCROMAT. На основе данных, полученных с приборов, и расчётных величин вычисляется выход сахара:
С = К - П - П ,
вых пол м п'
где С — выход сахара; К — ко-
вых пол
эффициент поляризации; Пм — потери в мелассе; Пп — потери в производстве.
Вывод
Модернизация и реорганизация сырьевой лаборатории сахарного завода позволит повысить эффективность производства, а использование комплекса систем от отбора проб (ZILA.TareLine) до аналитики (BETALYSER) предоставит возможность осуществлять полный контроль качества сахарной свёклы, поступающей на переработку.
№ 4 • 2018 САХАР 59
