Procesul tehnologic de obținere al zahărului

1. GENERALITĂŢI

Zahărul constituie materia primă de bază pentru industria produselor zaharoase.Este un aliment asimilat complect şi repede de către organism, iar în concentraţie mai mare împiedică dezvoltarea microorganismelor, ceea ce contribuie la conservarea dulciurilor.

După modul de prezentare, în consum se disting următoarele forme de zahăr:

- zahăr cristal sau tos, constituit din cristale de zaharoză neaglomerate;

- zahăr bucăţi sau cubic, constituit din cristale de zaharoză aglomerate şi tăiate în bucăţi prismatice;

- zahăr praf sau zahăr pudră sau zahăr fin, obţinut prin măcinarea zahărului tos.

Zahărul cristal se prezintă sub formă de cristale cât mai uniforme, nelipicioase, fără aglomerări, de culoare albă lucioasă, cu gust dulce, fără miros şi corpuri străine.

Zahărul pudră se prezintă sub formă de făină uscată, nelipicioasa, de culoare albă mată, cu gust dulce, fără miros şi corpuri străine.

Zahărul bucăţi se prezintă sub formă de bucăţi uscate fără pete, de culoare alba–mata, cu gust dulce, fără miros şi corpuri străine.

Zahărul se obţine din sfeclă de zahăr în urma unor operaţii care extrag zaharoză din sucul celular aflat în sfeclă, pe care-l cristalizează şi îl usucă.

În urmă extracţiei se obţin două produse: zeamă de extracţie din care rezultă apoi zaharoză, pulpă şi borhotul.

Extracţia este prima treaptă de purificare a zemii. Zeama de extracţie are 74-88% puritate.

Zeama de extracţie se purifică în continuare cu hidroxid de calciu şi dioxid de carbon pentru a precipita varul în exces rezultând zeamă purificată ( zeamă subţire ) cu o concentraţie de 13-15% substanţă uscată ( °Brix ), şi nomol.

Zeamă obţinută se concentrează rezultând un sirop concentrat cu 60-65°Bx sau 70°Bx în cazul concentrării cu o instalaţie cu multiplu efect.

Cristalizarea se face în rafinărie, în mai multe etape, iar în urma acestei operaţii se obţine melasa, care este un produs secundar şi zahărul alb sau rafinat care se usucă şi se obţine zahărul tos.

Zahărul este solubil în apă. Cu cât temperatura apei este mai ridicată, cu atât zahărul se dizolvă mai uşor. Astfel la 20°C, o parte apa dizolvată 2,04 părţi zaharoză, iar, la 100°C dizolvată 4,87 părţi zaharoză.

Sub influenţa acizilor zaharoză se descompune în monozaharidele din care este compusă: glucoza şi fructoza, fenomen denumit de invertirea zaharozei, iar amestecul rezultat este denumit zahăr invertit.

Încălzit la temperaturi ridicate, dar sub punctul de topire, care este de 185-186°C, zahărul se îngălbeneşte, apoi devine brun îşi pierde structura cristalină şi se formează o serie de produşi de descompunere.

La temperatura de topire are loc formarea de substanţe colorate. La 190°C se formează o masă brună închisă, solubilă în apă, numită zahăr caramel, cu o aromă şi un miros cracteristic, gust amar şi putere mare de colorare.

2. MATERII PRIME FOLOSITE LA FABRICAREA ZAHĂRULUI

În lume se poate obţine din două materii prime:

- sfeclă de zahăr

- trestie de zahăr

La noi în ţară, tehnologia de fabricare a zahărului foloseşte ca materie primă sfecla de zahăr.

Sfecla de zahăr face parte din familia Chenopodiacee şi este o plantă bianuală.

Soiurile cultivate se împart în:

- sfeclă cultivată pentru folosirea frunzelor, care are un conţinut de zahăr de 9-14%

- sfeclă comestibilă, cu un conţinut de zahăr de 6-12%

- sfeclă furajeră, cu un conţinut de zahăr de 3-10%

- sfeclă de zahăr

Sfeclă de zahăr care se cultivă în prezent provine din sfeclă albă de Silensia care conţinea iniţial 8-10% zahăr, însă prin ameliorări succesive conţinutul de zahăr a crescut la 18-20%.

Sfeclă de zahăr este o plantă bianuală. În primul an de vegetaţie, din sămânţă se dezvoltă plantă alcătuită din rădăcină şi frunză. În al doilea an de vegetaţie rădăcina se plantează, din ea cresc din nou frunze, se formează tulpini sau lujere purtătoare de flori şi fructe. Florile sfeclei se dezvoltă în partea superioară a tijelor florale.

Pentru fabricarea zahărului se foloseşte în mod exclusiv rădăcina din primul an de vegetaţie.