설탕은 어떻게 만들었어요?

사탕수수를 원료로 주스, 청결, 증발, 결정화, 꿀, 건조 등의 공정을 거쳐 설탕, 흑설탕 등을 만드는 과정. 사탕수수 특성, 사탕수수 주스의 화학성분 및 성질은 제당공예에 큰 영향을 미치며, 생산방법 및 공예 조건을 선택하는 근거이다. < P > 사탕수수는 화본과 식물로 열대 지방과 아열대 지방에서 자란다. 북위 34 도에서 남위 31 도까지 광범위하게 분포되어 8 여 개 국가와 지역에 널리 분포되어 있다. 전 세계적으로 매년 사탕수수 재배 면적이 약 1583 만 헥타르이다. 사탕수수의 생장기는 1 ~ 16 개월로 18 ~ 24 개월까지 자란다. 헥타르당 사탕수수의 양은 생산기간이 연장됨에 따라 증가한다. 미국의 하와이는 단산이 가장 높고 헥타르당 사탕수수량이 27 톤이다. 사탕수수 재배 면적과 생산량이 가장 많은 것은 인도와 브라질이다. < P > 중국에서 사탕수수를 재배하는 성 () 은 14 개로 광둥 (), 광서 (), 대만 (), 운남 (), 푸젠 () 등이 주를 이루고 있으며, 이어 하이난 (), 쓰촨 (), 강서 (), 호남 (), 절강 (), 구이저우 전국 사탕수수 재배 면적은 약 9 만 헥타르 (대만성 7 만 5 천 헥타르 포함) 로, 헥타르당 평균 사탕수수량은 51 톤이며, 그중 대만성과 푸젠성에서 각각 75 톤과 72 톤이다. < P > 사탕수수의 화학성분은 품종, 토양, 기후, 성숙도 등에 따라 크게 달라진다. 성숙한 사탕수수 수분은 7 ~ 77%, 사탕수수는 12 ~ 18%, 섬유는 9.5 ~ 12.%, 무기물은 .5 ~ 1.4%, 비당분은 .7 ~ 1.% 로 나뉜다. < P > 사탕수수는 제당 원료로 설탕 공장 생산을 만족시킬 수 있는 충분한 사탕수수 공급원이 있어야 하며, 동시에 사탕수수 줄기의 사탕수수와 섬유분분은 높고, 비당분은 낮아야 한다. 사탕수수의 사탕수수의 사탕수수의 사탕수수는 성장기에 따라 점차 높아지고, 성숙할 때 최고점에 도달한 다음 점차 하강한다. 사탕수수가 수확되면 물을 잃고 무게를 줄이기 시작하는데, 사탕수수는 점차 환원당으로 바뀌어 순도를 떨어뜨린다. 건조와 고온에서 더 쉽게 변환할 수 있다. 따라서 사탕수수는 저장할 수 없고, 가능한 한 빨리 설탕 공장에 보내 가공하여 수확 후 2 일 이내에 가공하는 것이 좋다. < P > 사탕수수 제당 공정에는 주스 추출, 청정함, 증발, 결정화, 분꿀, 건조가 포함됩니다. 마지막 4 개 공정의 공예 기술은 사탕무 설탕과 거의 같다 (참조). < P > 주스로 사탕수수에서 사탕수수즙을 추출하는 방법은 압착법과 삼출법이 있다. 압착법은 사탕수수가 사전 처리와 압착 설비를 통해 침투 시스템과 함께 사탕수수즙을 추출하는 방법이다. 삼출법은 사탕수수가 사전 처리되어 산산조각 나고, 설비를 배어내고 일정한 유즙 시스템을 채택함으로써 사탕수수 재료가 물과 묽은 설탕즙을 통해 스며들어 사탕수수 당분을 계속 침출시켜 씻는 방법이다. (윌리엄 셰익스피어, 햄릿, 사탕수수, 사탕수수, 사탕수수, 설탕명언) < P > 사탕수수 압착법은 주로 사탕수수를 실크와 조각으로 썰어 압착기에 넣어 사탕수수 주스로 가득 찬 사탕수수 세포의 세포벽이 압착기 롤러와 유압의 압력에 의해 파열되고, 사탕수수 재료가 압축되고, 세포가 납작해지면서 사탕수수 즙이 배출된다. 침지 시스템을 통해 압착기에서 배출되어 팽창하기 시작한 사탕수수 찌꺼기에 물을 넣거나 묽은 즙을 스며들어 세포 안의 당분을 희석하고 더 많은 사탕수수 주스를 추출한다. < P > 그림 1[ 압착법 생산 공정] 은 압착법이 일반적으로 사용하는 생산 과정이다. 사탕수수 재료는 연이어 몇 개의 3 롤 압착기를 통해 여러 차례 압착되었다. 사탕수수 재료가 마지막 압착기에 들어가기 전에 물을 넣고 스며들다. 첨가된 물은 침수라고 하는데, 일반적인 사용량은 사탕수수량의 15 ~ 25% 이다. 마지막 좌석에서 짜낸 즙은 마지막 좌석에서 즙을 짜냈다고 하는데, 바로 이전 압착기에 침투해 그 압착기의 사탕수수에 스며들고, 짜낸 묽은 즙을 다시 이전 압착기의 침투액으로 삼습니다. 이렇게 하면 두 번째 압착기까지, 이것이 바로 당공장에서 보편적으로 사용하는 복식 침투법이다. 첫 번째와 두 번째 압착기에서 눌린 즙을 혼합즙으로 합쳐 청정처리를 보내다. 마지막 압착기에서 배출되는 사탕수수 재료를 사탕수수 찌꺼기라고 한다. 사탕수수 찌꺼기의 물은 45 ~ 5%, 당분 1 ~ 4%, 섬유는 45 ~ 52%, 용해성 고체는 1.5 ~ 6% 로 나뉜다. 사탕수수 찌꺼기는 보일러를 연료로 보내거나 다른 공업 원료로 사용한다. 주스 추출 방법의 설탕 추출 효율을 측정하는 당분 추출율은 사탕수수에서 추출한 사탕수수의 사탕수수에 대한 사탕수수의 질량 백분율로 정의됩니다. 사탕수수 설탕 공장의 당분 추출률은 92 ~ 97% 사이이다. < P > 압착 주스 추출의 주요 장비로는 사탕수수 절단기, 압착기 및 구동 장치, 침투 시스템 및 해당 컨베이어 장비가 있습니다. 사탕수수 절단기는 사탕수수 칼과 구동 장치로 구성되어 있다. 프레스는 3 개의 롤러와 랙으로 구성되어 있습니다. 3 롤러 압착기의 롤러는 삼각형으로 내장되어 있으며, 해당 위치에 따라 각각 상단, 전면 및 후면 롤러라고 합니다. 상단 롤러와 전면 및 후면 롤러 사이에 일정한 간격이 있습니다. 3 개의 롤러의 샤프트 끝에는 전동기, 증기 터빈 또는 증기 엔진이 감속 장치를 통해 상단 롤러를 구동하여 3 개의 롤러가 같은 속도로 회전하도록 하는 전동 톱니가 있습니다. < P > 사탕수수 당공장 생산능력은 당공장에서 매일 사탕수수 톤수를 짜는 것으로 표시된다. 사탕수수를 처리하는 능력은 압착기 좌석 수, 사탕수수 분쇄도, 압착 롤러 지름과 길이, 롤러 회전 속도, 사탕수수 섬유분, 당분 추출 요구 사항 등과 관련이 있다. 일반적으로 설탕 공장은 4 ~ 6 개의 압착기를 이용하여 압착기 열을 구성한다. 생산의 필요에 맞게 2 열, 3 열이 있습니다. < P > 사탕수수즙의 화학성분은 사탕수수의 화학성분, 사탕수수를 수확한 후 보관하는 시간과 환경 등에 따라 달라진다. 표 1 [사탕 수수 주스 성분] 은 사탕 수수 주스의 화학 성분입니다. 표 2[ 중국 광둥 () 주강삼각주 (%)] 는 중국 광둥 () 주강삼각주 () 의 사탕수수 설탕 공장 혼합즙의 화학성분과 그 변화 범위를 열거했다.

8 년대 후반 이후 사탕수수 주스 추출 기술은 사탕수수 사전 처리를 강화해 분쇄도를 7 ~ 8% 로 높이는 경향이 있다. 고위급입구, 또는 압력입재 롤러 (일명 치형 롤러라고도 함) 2 개와 전통적인 3 롤러 압착기와 함께 5 롤러 압착기를 구성하여 압착기의 공급을 강화하고 사전 압축하여 압착기 생산 능력을 높이는 데 중점을 둡니다. 한편, 침투공예에서도 복식침시스템을 기초로 압착기에서 나온 묽은 즙의 대부분을 본좌압기로 되돌려 침수량을 늘리지 않고 침수량을 늘리고, 사탕수수 찌꺼기 함량이 포화에 도달하게 하고, 포화침투를 하고, 사탕수수 재료의 잔류당분을 충분히 스며들고 희석하여 당분 추출의 목적을 더욱 높인다. < P > 압착법은 강철과 전기를 많이 소비하지만 사탕수수 처리 능력 적응성, 기술 관리 용이성, 운영 신뢰성 등의 장점을 갖추고 있어 지금까지 사탕수수 주스를 추출하는 주요 방법이다. < P > 사탕수수 삼출법 사탕수수 삼출법의 기본 원리는 사탕수수 세포의 세포질과 세포벽 사이에 세포질막이 있어 세포 밖의 물질에 선택적으로 흡수되는 침투작용을 하는 것이다. 따라서 고체-액체 추출의 침출 작업을 적용하여 세척, 희석, 침투 및 확산 작용을 통해 사탕수수의 사탕수수 분자를 삼출물에 옮겨 당분을 추출하는 목적을 달성할 수 있다. < P > 사탕수수 삼출법 추출 공예는 주로 사탕수수 사전 처리, 당분 삼출과 젖은 사탕수수 찌꺼기 탈수를 포함한다. 삼출공예는 또 두 가지 종류로 나눌 수 있다. 하나는 사탕수수가 사전 처리되어 사탕수수를 거쳐 삼출기로 들어가고, 삼출물과 묽은 즙을 통해 스며드는 것이다. (윌리엄 셰익스피어, 햄릿, 지혜명언) 한 종류는 사탕수수 찌꺼기가 배어나오는 것으로, 사탕수수 사전 처리된 사탕수수 실크가 먼저 압착기를 거쳐 사탕수수 당분에 해당하는 6 ~ 8% 의 사탕수수 즙을 짜낸 후, 다시 침투기에 들어가 진일보한 삼출즙을 내고, 사탕수수 주스와 삼출물을 짜내어 혼합즙으로 섞어서 청정처리를 한다. 삼출기에서 나온 사탕수수 소재는 젖은 사탕수수 찌꺼기라고 하는데, 수분은 약 85%, 탈수설비로 탈수되어 수분이 5% 이하로 내려가 보일러를 연료로 보내거나 다른 공업 원료로 사용한다. 탈수 설비에서 얻은 묽은 즙은 탈수즙이라고 하는데, 보통 인산, 석회, 가열 등 화학, 물리적 방법 청결 처리를 거쳐, 청즙을 배출기로 되돌려 당분을 추출하고 재활용하는 데 도움을 준다. 삼출법 당분 추출률은 압착법과 대체로 같다. < P > 사탕수수 사전처리 공예에 필요한 사탕수수 분쇄도, 사탕수수 찌꺼기 삼출법은 75 ~ 8%, 사탕수수 실크 삼출법은 85 ~ 9%, 사탕수수 실크는 작고 얇으며, 사탕수수 부스러기는 지나치게 많아서는 안 된다. 사전 처리 장치는 일반적으로 찢기 또는 해머 찢기, 사탕수수 절단기 또는 그 조합 장비를 사용합니다. 탈수 설비는 3 롤 압착기를 많이 사용한다. 삼출기는 주로 실버형, BMA 형, De Smet 형, DdS 형, Saturne 형 등 다양한 형태로 제공됩니다. 서로 다른 형태의 삼출기는 각각 특징이 있지만, 공예 효과는 대체로 같다. 각종 삼출기에는 사탕수수 재료를 계속 앞으로 이동하거나 회전하기 전에 움직이는 구성요소, 등급 침투 시스템이 있습니다. 사전 처리된 사탕수수를 삼출기의 한쪽 끝으로 보내고, 다른 쪽 끝에 약 25% 의 사탕수수를 넣어 당분을 스며들게 하고, 이 끝에서 젖은 사탕수수 찌꺼기를 배출한다. 다단계 침투 시스템을 통해 사탕수수 재료와 추출액이 다단계 역류 침투를 견디고, 배어 나온 물이 사탕수수 끝에서 배출된다. 침투 시스템 레벨 수, 사탕수수 실크 삼출용 레벨 12 ~ 18, 삼출시간 2 ~ 35 분; 바 가스 삼출용 8 ~ 12 급, 삼출시간 16 ~ 26 분. 삼출온도는 가열을 통해 희석즙을 스며들어, 삼출기 내부의 열분열 영역 삼출액 온도를 8 ~ 9 C 로 유지하고, 최종 삼출액 온도는 5 ~ 65 C 이다. 당분 추출 효율에 영향을 미치는 주요 요인은 사탕수수의 산산조각, 삼출온도, 시간, 삼출수 첨가량이다. 삼출기 생산 능력은 주로 그것의 규격 크기와 사탕수수 층을 흐르는 사탕수수 주스 유속에 달려 있다. 사탕수수 주스가 사탕수수 층을 통해 흐르는 속도에 영향을 미치는 요인은 사탕수수 품질, 사전 처리 분쇄, 사탕수수 층 두께, 탈수 주스 품질, 삼출온도 등이다. < P > 삼출즙법은 성강재, 전력 절약, 투자 절약, 수리비 절감 등의 장점을 가지고 있다. 그러나 기술 관리 요구는 비교적 높고, 증기를 많이 소비한다. < P > 청정제와 가열에 의한 화학과 물리화학작용을 청정하고, 고체액 분리 방법을 통해 혼합즙에서 사탕수수 결정화에 영향을 미치는 각종 비당물질을 최대한 제거하여 색값이 낮고, 선명하고, 깨끗한 청정즙을 얻는다. < P > 사탕수수 제당법은 청정과정에서 사용되는 주요 청정제의 이름을 따서 명명되었다. 현재, 각 산당 국가들은 사탕수수로 설탕, 조당을 생산하는 통용청정방법은 주로 아황산법, 석회법, 탄산법이 있다. < P > 아황산법은 석회와 이산화황을 주요 청정제로 사용한다. 혼합즙은 예회 (그림 2[ 아황산공예 과정]), 1 회 가열, 황훈 중화, 2 차 가열 후 침전기를 거쳐 청정즙과 진흙즙을 분리해 걸러내고, 청정즙과 섞어서 가열하고, 다효적으로 증발하여 시럽을 만들고, 시럽황훈을 통해 청시럽을 결정원료로 한다. < P > 그림 2[ 아황산법 공정] 에서 황훈 강도는 사탕수수즙이 SO 를 흡수하는 지표로, 일반적으로 요오드 적정법으로 1 밀리리터의 황훈즙이 소비하는 N/32 요오드액 밀리리터 수로 표시된다. < P > 아황산법 공예원리는 주로 아황산이온과 칼슘이온반응을 이용하여 아황산칼슘 입자를 만들어 사탕수수즙의 색소를 흡착하는 것이다. 응축 콜로이드 물질을 가열하고 침전을 가속화한다. 중화 pH 값을 조절하여 일부 비당물의 응집점에 도달하여 침전 등 화학과 물리화학의 작용을 만들어 청정한 목적을 달성한다. 예회와 한 번의 가열은 사탕수수 주스에 있는 미생물의 번식에도 억제 작용을 한다.

아황산구는 복원성이 있어 표백제이다. 그것은 안료를 일시적으로 무색 물질로 되돌리고, 공기와 장기간 접촉할 때 점차 색을 띠게 된다. 이것이 아황산법제에서 얻은 설탕의 배치 시간이 길면 노랗게 변하는 이유 중 하나이다. < P > 사탕수수당은 산성 조건 하에서 포도당과 과당 등 분자의 혼합물로 가수 분해되는데, 이를 전환당이라고 한다. 그것의 복원성으로 인해 설탕 공업을 환원당이라고도 한다. 환원당은 산성 용액에서 안정적이며 알칼리성 용액에서 온도가 높을 때 빠르게 분해되어 유기산 (예: 기당이산, 포도당산 등) 과 어두운 색의 복합물을 생산한다. 이 물질들은 쉽게 제거되지 않는다. 어두운 색의 복합체도 제품의 색값에 영향을 미친다. 시럽황훈제는 결정화시 당분해를 방지하고, 색값을 늘리고, 아황산의 표백작용을 이용하여 색치와 점도를 낮추기 위해 pH 값을 조절한다. < P > 황훈 중화 과정의 이산화황은 황난로를 빌려 유황을 연소할 때 발생한다. 기체 이산화황은 물 분사식 진공 흡입기와 같은 다중 노즐 수직관 유황 훈제 중화기에 의해 흡입된다. 파이프 안에서 분사하는 사탕수수 주스와 충분히 접촉하여 반응하여 아황산을 생성하다. 동시에, 이 기미관 및 보관함에 석회를 몇 시에 넣어 중화시켜 황훈 중화 과정을 완성한다.

가열 장비는 대부분 멀티 패스 튜브 히터를 사용합니다. 진흙 걸러내기는 일반적으로 드럼식 진공흡입기를 사용하며, 범용 판자형 필터를 채택하기도 한다. 혼합연속침전기 (일명 Dorr 형 침전기) 는 침하분리설비 중 하나이다. 칸막이를 4 ~ 5 층으로 나누고, 맨 위는 응집층이고, 맨 아래는 진흙즙 증강층이고, 중간 몇 층은 침강층이다. 청정즙은 주로 각 침강층에서 방출된다. 진흙즙은 이 기구의 중심축을 이용하여 천천히 그것의 진흙 갈퀴를 움직여서 밑바닥으로 흐르게 하여 침강 분리의 목적을 달성한다. < P > 아황산법 과정에서는 보통 인산을 보조청정제로 사용한다. 석회작용과 응집 침전을 형성한다. 그것은 일부 비당류와 색소에 강한 흡착 작용을 한다. 제당공업계에서는 혼합즙에 효과적인 오산화 이산화인 3～4ppm 이 함유되어 있어 청정하면 좋은 효과를 얻을 수 있다고 보편적으로 믿고 있다. < P > 최근 1 년 동안 설탕 공장은 응집작용을 할 수 있는 합성 고분자 전해질, 일명 응고제를 광범위하게 사용했다. 그것은 일종의 고분자 화합물이다. 일반적으로 사용되는 폴리아크릴은 분자량이 2 만에서 2 만 원 정도이다. 그것의 사용량은 매우 적기 때문에, 몇 개의 ppm 은 입자가 굵은 솜뭉치로 모이게 하여 침강과 여과를 가속화하기에 충분하다. < P > 아황산법 과정을 기초로 응고제를 적용해 사탕수수즙을 이용하여 알칼리성 조건에서 콜로이드, 색소, 일부 무기염을 대량으로 석출할 수 있으며, 공기 분리 기술을 이용하여 먼저 응집된 입자를 띄워 대부분의 비당물을 제거한 다음 알칼리성 청즙을 인산과 후에 침전기에 넣는 새로운 공예를 사용한다. 청정즙의 색값은 원아황산법보다 3 ~ 4% 낮아져 설탕의 질을 높인다. 공기 부상 분리 기술을 이용하여 아황산법 시럽을 깨끗하게 처리하면 시럽의 질을 개선하고 설탕의 질을 높이는 목적을 달성할 수 있다.

석회법은 석회를 주요 세제로 한다. 혼합즙을 미리 pH6.4 로 가열하여 6 C 로 가열한 다음 재와 pH7.6～8. 을 넣고 1 ~ 12 C 로 가열하여 침전기에 들어가 청정즙과 진흙즙을 분리한다. 진흙즙을 걸러서 맑은 즙과 청정즙을 섞어 다효적으로 증발하여 시럽을 증발시켜 결정용으로 사용한다. < P > 석회법은 과정이 간단하고 설비가 적으며 재와 사탕수수 주스만으로 소량의 침전물과 가열의 응집작용을 만들어 청정과정에서 제거되는 비당류와 색소가 적어 조당생산에 적합하다. < P > 탄산법은 석회와 이산화탄소를 주요 세제로 하는 사탕수수 주스 청정법입니다. 그 공예 과정 (그림 3[ 탄산법 공정]) 은 혼합즙이 한 번 가열되고, 예재를 한 후, 과도한 석회유를 첨가하면서 이산화탄소에 들어가 탄산을 한 번 가득 채워 다량의 칼슘염 침전을 일으키고, 바로 가열하고, 1 탄소를 걸러내고, 2 차 탄산으로 가득 채운 다음, 가열하고, 걸러낸다. 그런 다음 유황 표백을 수행하여 pH 를 5.8 ~ 6.4 로 낮추어 결정화에 사용한다. < P > 탄산법 공예원리는 주로 일탄소 포화과정반응으로 생성된 대량의 탄산칼슘 입자를 이용해 콜로이드, 색소 및 기타 비당분에 좋은 흡착작용을 하는 것으로, 색값을 낮추고 청즙의 순도를 높이는 목적을 달성하지만 사탕수수 주스에는 환원당이 많이 함유되어 있어 고온에서 강한 알칼리 조건에서 분해되는 것을 피하기 위해, 1 탄소 첨가 석회량은 사탕수수 주스의 1.5 ~ 2.%, 1 탄소에 적합한 pH 는 이후 이탄소 포만제어 pH 는 8. ~ 8.4 이탄소 포만으로 진입한다.