Сахарная свекла
СОДЕРЖАНИЕ
Введение…………………………………………………………
2. Характеристика сахарной свеклы ………..………………………………..7
3. Подготовка к хранению и переработке сахарной свеклы ………..………11
3.1. Послеуборочная обработка сахарной свеклы ………..………………11
3.3. Режимы и способы
хранения сахарной свеклы………………
3.4. Расчеты потребности в хранилищах………………………………...16
4. Хранение и переработка
сахарной свеклы…………………………………..
4.1. Наблюдение за хранящейся продукцией…………………………...19
Выводы и предложения
Список использованной литературы…………………………………………...
ВВЕДЕНИЕ
Россия - родина свеклосахарного производства. Впервые сахар начали получать промышленным путем из свеклы в нашей стране. В 1800 г. Павел I подписал закон об отводе земель лицам, желающим высевать свеклу для выработки сахара. И уже в 1801 г. для нужд сахароварения было посеяно 11 десятин (1 десятина - 1,0925 га.) сахарной свеклы. Первый сахарный завод был построен в 1801 г. Я.С. Есиповым в селе Алябьево Тульской губернии - в имении Бланкеннагеля. Второй завод был построен Я.С. Есиповым в селе Никольское Московской губернии, на котором к концу 1801 г. были получены первые 5 пудов сахара. Кроме сахара-сырца на этом заводе получали рафинад, ликёр и спирт.
После этого развитие свекловодства и свеклосахарной промышленности в России шло быстрыми темпами, и Россия по праву заняла ведущее место в мире в этой отрасли. Посевные площади к 1913 г. возросли до 678 тыс. дес., было построено 236 заводов. Свеклу выращивали в 18 губерниях.
В предреформенные годы в Советском Союзе посевные площади сахарной свеклы достигли 4 млн. га урожайность - 22,0-25,0 т/га, сахара на душу населения производилось около 40 кг. в год. По посевным площадям, валовым сборам и производству сахара наша страна стабильно занимала первое место в мире.
К сожалению, проводимыми
реформами нанесен большой урон
всему народному хозяйству
Потребности страны в сахаре собственного производства в настоящее время удовлетворяются менее чем на 30 %. Одновременно с уменьшением сборов корнеплодов сахарной свеклы возросли затраты на ее производство и переработку. Производственные площади сахарных заводов используются всего лишь на 50–60 %. Всё это привело к тому, что сахар превратился в общероссийскую валюту. Актуальность темы заключается в том, что наличие сахара определяет в значительной степени финансовое состояние свеклосеющих хозяйств. Это говорит о необходимости значительного увеличения производства сахарной свеклы и сахара.
Цель работы - анализ сахарной свеклы как сельскохозяйственной культуры.
Для достижения поставленной цели необходимо решения ряда задач:
- изучение народнохозяйственное значение сахарной свеклы;
- характеристика сахарной свеклы как объекта хранения;
- рассмотрение послеуборочной обработки сахарной свеклы;
- оценка качества продукции;
- характеристика режимов и способов хранения сахарной свеклы;
- определение плана
- рассчитать потребности в хранилищах;
- изучение активного
- исследование наблюдения за хранящейся продукцией;
- проведение количественно - качественного учета.
- производство сахара.
Предмет работы - сельскохозяйственные процессы и закономерности.
Объект - сахарная свекла.
ГЛАВА 1. ХАРАКТЕРИСТИКА, ПОДГОТОВКА К ХРАНЕНИЮ И ПЕРЕРАБОТКЕ САХАРНОЙ СВЕКЛЫ
1. 1. Народнохозяйственное значение сахарной свеклы
Сахарная свекла - важнейшая техническая культура, возделываемая для получения из нее сахара и на корм животным. Современные сорта сахарной свеклы содержат в корнеплодах в среднем 17-19% сахара и могут обеспечить сбор сахара до 100 ц/га и более.
По кормовому достоинству
При промышленной переработке сахарной свеклы большую ценность имеют побочные продукты - жом, патока. Общая кормовая ценность всех побочных продуктов, получаемых при переработке урожая сахарной свеклы 250-300 ц/га корнеплодов и 100-150 ц/га листьев, составляет около 5000 кормовых единиц. Листья сахарной свеклы по кормовому достоинству не уступают зеленой массе сеяных трав. 5 кг листьев приравниваются к одной кормовой единице с высокой обеспеченностью белком (110 г). при урожае сахарной свеклы 250-300ц/га только листья дают около 2000 кормовых единиц. Однако необходимо отметить, что ботва сахарной свеклы содержит соли щавелевой кислоты и скармливание животным больших количеств ее в свежем или силосованном виде может вызвать нарушение кальциевого обмена и расстройство пищеварения.
В жоме, представляющем собой обессахаренную свекловичную стружку, содержится 6-7% сухих веществ. В 1 ц. свежего жома содержится 8 кормовых единиц, 0,9 кг переваримого протеина, а в 1 ц. сухого жома - 85 кормовых единиц и 3,9 кг переваримого протеина.
Кормовая патока содержит до 60% сахара и по кормовой ценности приближается к зерну: в 100 кг ее содержится 77 кормовых единиц и 4,5 кг переваримого протеина. Велико и агротехническое значение сахарной свеклы. Требуя глубокой обработки почвы, внесения удобрений и тщательного ухода за посевами, она является ценным предшественником для многих сельскохозяйственных культур и повышает общую продуктивность полевых севооборотов.
Культурная двулетняя свекла произошла от дикой однолетней, которую начали возделывать в Передней Азии еще за 2000-1500 лет до н.э. Дикая свекла встречается еще и теперь на побережьях Средиземного, Каспийского и Черного морей, в Закавказье и в Малой Азии, она имеет грубый, деревянистый корень с низким содержанием сахара.
Сахарная свекла относится к числу наиболее высокоурожайных растений, занимая по общему сбору продукции с единицы площади одно из первых мест среди полевых культур.
Следует отметить, что повышение урожайности сахарной свеклы должно сопровождаться увеличением выхода сахара с единицы площади.
1.2 Характеристика сахарной свеклы как объекта хранения
После проведения технологической оценки сахарной свеклы, она поступает на хранение. Корнеплоды укладывают в кагаты на предварительно подготовленном кагатном поле. Корнеплоды сахарной свеклы - живые организмы, в которых протекают процессы дыхания, а при неправильном хранении может происходить прорастание и загнивание корнеплодов сахарной свеклы. Прорастание характеризуется отношением массы ростков к массе всей свеклы в образце. Прорастание начинается через 5-7 суток после уборки при повышенной температуре и влажности. Корнеплоды, находящиеся в кагате, прорастают неравномерно: в верхней части в 2 раза больше, чем в нижней.
Прорастание - отрицательное явление, так как ведет к потерям сахарозы, в связи с усилением дыхания и увеличения выделения теплоты. Интенсивнее прорастают корнеплоды в невентилируемых кагатах, и те, на которых остались ростовые почки. Для борьбы с прорастанием удаляют верхушки головки корнеплода при уборке и обрабатывают корнеплоды перед укладкой в кагаты 1 %-ым раствором натриевой соли гидразида малеиновой кислоты (3-4 л на 1 т свеклы). Если головка свеклы низко срезана, или она слегка подвялена, то при укладке в кагаты используют 0,3 %-ый раствор пирокатехина (3-4 л на 1 т свеклы).
Микроорганизмы в первую
очередь развиваются на отмерших
клетках, механически поврежденных,
подмороженных и увядших
Для подавления жизнедеятельности микрофлоры на корнеплодах применяют 0,3 %-ый раствор пирокатехина, 18-20 %-ый раствор углеаммиаката (2-2,5 % на 1 т свеклы), препарат ФХ-1 (1-1,5 % к массе обрабатываемой свеклы). ФХ-1 представляет собой суспензию свежего фильтрационного осадка - 1,05-1,15 г/см, обработанного свежей хлорной известью (1,5 % к массе свеклы). Большое значение имеет температура и влажность как для прорастания, так и для развития микроорганизмов. Поддержание температуры 1-2 ̊С, газового состава воздуха в межкорневом пространстве, влажности с помощью принудительного вентилирования кагатов, ликвидация очагов гниения способствуют сохранению корнеплодов сахарной свеклы от гниения, прорастания.
Минимальные потери сырья обеспечивают хранение его на комплексных гидромеханизированных складах. Гидромеханизированные склады с твердым покрытием, оборудованной системой гидроподачи и вентилирования позволяют резко сократить потери свекломассы и сахара, но и значительно повысить эффективность использования всего комплекса технических средств и операций при разгрузке, складировании, хранении и подачи свеклы в переработку.
Механизированные способы возделывания и уборки сахарной свеклы привели к тому, что значительно увеличилась ее загрязненность. За последние годы загрязненность приемного сырья в среднем по России составила 14-16 % , в отдельных случаях, превышая 30 %. В поступающей свекле содержится земля, травянистые примеси, ботва и свекловичный бой, которые, попадая в кагат, уплотняют его пространство, ухудшают аэрацию. Кроме того, попавшие в кагат мелочь и бой легко поражаются микроорганизмами, тем самым способствуя массовому гниению сырья.
Одно из радикальных средств снижения загрязненности - гидравлический способ очистки корнеплодов и последующее их хранение в мытом виде. Хорошие результаты обеспечивает установка на буртоукладочной машине устройства для выдувания сорняков, ботвы и соломы. На некоторых сахарных заводах в настоящее время используют способ очистки свеклы с помощью грохотов-очистителей с дальнейшим извлечением свекломассы из отходов очистки.
1.3 Послеуборочная обработка сахарной свеклы
Производственные и складские помещения для послеуборочной подработки и хранения семян сахарной свеклы должны иметь искусственное и естественное освещение в соответствии с действующими нормами. Вспомогательные помещения, лестничные площадки, лестницы, оборудуются рабочим и дежурным освещением. При наличии в воздушной среде помещений агрессивных веществ, в них предусматриваются светильники в защищенном исполнении.
Производственные и складские
помещения должны быть оборудованы
аварийным освещением. Аварийное
освещение для продолжения
При выполнении работ в стесненных условиях (внутри цистерн, сосудов) или в условиях особой влажности должны применяться переносные светильники, напряжением не более 12 В.
Отопление, вентиляция и
кондиционирование
Воздух от семяочистительных машин, триеров, пневматических столов, свекловичных горок и других машин и механизмов, при работе которых образуется пыль, должен аспирироваться. Аспирационные камеры машин должны быть пыленепроницаемыми, а их клапаны должны обеспечивать свободный вывод отходов без пылевыделения и поступления постороннего воздуха. Стыки аспирационных устройств, места соединения вводных патрубков с машиной должны иметь уплотняющие прокладки, исключающие пылевыделение и подсос пыли.
Воздуховоды пневмотранспортных и аспирационных установок, самотечный трубопровод не должны иметь пробоин, трещин и щелей, нарушающих их герметичность. В холодный период года во всех производственных помещениях должна применяться приточно-вытяжная вентиляция с искусственной автоматической регулировкой температуры подаваемого воздуха, в теплый период года приток воздуха может осуществляться естественным путем.
Отверстия для забора наружного и выброса удаляемого из помещения воздуха должны располагаться друг от друга на расстоянии не менее 10 м по горизонтали.
Выброс должен происходить
не менее, чем на 6 м выше места
забора воздуха и не менее, чем
на 2 м выше конька крыши. Выбрасываемый
из пыльных помещений воздух должен
очищаться. Пользоваться электрическими
нагревательными приборами
Устройство водопровода и канализации должно удовлетворять нормативным требованиям. Хозяйственное и питьевое водоснабжение должны иметь разные сети, не соединяющиеся друг с другом. Для промывания глаз и кожи, при случайном попадании токсичных соединений, должны предусматриваться фонтанчики, аварийные души.
Для удаления сточных и
промывных вод должны быть предусмотрены
несколько систем канализации. Для
отвода и обезвреживания вод, отличающихся
по составу и агрессивности, необходимо
иметь собственную систему
ГЛАВА 2. ХРАНЕНИЕ САХАРНОЙ СВЕКЛЫ
2.1 Режимы и способы хранения сахарной свеклы
Существует три способа хранения маточных корнеплодов сахарной свеклы: траншейный, полунадземный (или надземный) и стационарный (в подвалах и специально построенных хранилищах. Наиболее распространен первый способ, остальные используются реже. Траншеи в большинстве областей копают шириной - 80-90 см на глубину - 60-70 см (в Алтайском крае - на 80-90 см). Корнеплоды закладывают в кагаты без земляных перемычек и прослоек земли, насыпью. Перемычки следует делать в случае разрыва в сроках кагатирования и при закладке на хранение корнеплодов с недостаточным тургором.
Уложенные в кагаты корнеплоды немедленно укрывают мелкокомковатой землей слоем - 25-30 см, а в Краснодарском крае - 15-20 см. Полное укрытие землей проводят при снижении температуры в верхней части кагата до 4-5 °М. Высота укрытия в Краснодарском крае должна быть не менее 50 см, в Центрально - Черноземном регионе и Алтайском крае требуется более надежная термоизоляция (до 150 см).
В течение всей зимы ведут наблюдения за температурным режимом, в зависимости от которого принимают меры по охлаждению или утеплению кагатов. При повышении температуры до 8 ̊С охлаждают корнеплоды в кагатах, снимая часть укрытия бульдозером, или через каждые 20 м делают боковые охладительные колодцы. При снижении температуры в кагатах до 5 °С их утепляют соломой, навозом или снегом.
Рекомендуемые режимы хранения корнеплодов сахарной свеклы: температура до 2 °С, относительная влажность 90-95 %.
2.1.1Хранение сахарной свеклы в свежем виде
Хранение сахарной свеклы в свежем виде Корнеплоды, предназначенные для выработки сахара, хранят на приемных пунктах сахарных заводов. Их укладывают в бурты.— кагаты. Выкопанную свеклу отправляют на заводы или оставляют на некоторое время в поле. Для этого делают площадки, на которых устраивают полевые кагаты, должны быть ровными, с небольшим уклоном для стока воды. Примерные размеры следующие (м): ширина основания 6, высота 1,5-1,75, ширина верхней площадки 2,5-3, длина не менее 10, то есть в поперечном сечении в виде трапеции. Предварительно площадки очищают от растительных остатков, утрамбовывают и обрабатывают известью-пушонкой из расчета 200 г/м2. В полевые кагаты укладывают только кондиционную свеклу. По мере формирования боковые стороны кагатов укрывают влажной землей сначала слоем 15-20 см, затем при понижении температуры воздуха его толщину увеличивают до 40-50 см. Сверху кагаты укрывают соломенными или камышитовыми матами. При недостатке материалов для укрытия свеклу укладывают в треугольные кагаты (ширина у основания 3-4 м, высота 1,5-1,75 и ширина верхней площадки 0,25 м). Кагаты такого типа сплошь укрывают более тонким слоем земли. На свеклоприемных пунктах и на территории сахарных заводов корнеплоды укладывают в более крупные кагаты, размещенные на специально отведенной площадке — кагатном поле. Размеры поля зависят от количества свеклы и высоты кагатов. В среднем укладывают корнеплодов 5-6 тыс. т на 1 га. При помощи кагатоукладчиков и формировании кагатов высотой 5-7 м свеклу укладывают из расчета 15-21 тыс. т на 1 га. Кагатное поле подготавливают заблаговременно. Отведенный участок выравнивают грейдером, тщательно удаляют все пожнивные растительные остатки, камни и посторонние предметы. После этого участок укатывают тяжелыми катками и дезинфицируют известью (2 т/га). За 2-3 сут до укладки свеклы поле разбивают под кагаты. Свежую и здоровую свеклу укладывают в кагаты длительного хранения, корнеплоды среднего качества — для средних сроков хранения, свеклу с механическими повреждениями, подмороженную и с содержанием подвяленных корней выше норм, предусмотренных стандартом,— в кагаты краткосрочного хранения или на переработку. Сахарную свеклу, предназначенную для длительного хранения, укладывают обычно после 1 октября. До этого срока температура воздуха в основных свеклосеющих районах относительно высокая, что вызывает интенсивное дыхание хранящихся корнеплодов. Ширина у основания кагатов длительного хранения 22...25 м, высота 4...6 и ширина верхней площадки 6...8, длина различная — 50... 100 м и более. Размеры кагатов изменяют в зависимости от состояния свеклы, средств механизации и установок для активного вентилирования. Свеклу для краткосрочного хранения укладывают в кагаты меньшего размера (ширина у основания 10... 12 м и высота до 2 м). Поверхность кагата обильно опрыскивают известковым молоком. Для предупреждения нагревания корнеплодов солнечными лучами кагаты по мере формирования укрывают соломенными или камышитовыми матами. Чтобы корнеплоды охладились, на ночь маты с верхней части кагатов снимают. В пасмурную погоду кагаты не закрывают и днем. Расход матов на каждые 100 т уложенной свеклы составляет 80 м2. Кагаты укрывают также щитами и плитами из опилок и торфа, кострольняными рогожами. Подобные покрытия служат несколько лет. Для укрытия ими кагатов и снятия применяют автомобильные краны. Перспективно использование более легких материалов, например покрытия из поролона, пенопласта и др. Рулонные панели состоят из полиэтиленовой пленки-чулка и термоизоляционного вкладыша (контрольная рогожка, волнистый картон, стеклохолст). Срок службы таких укрытий — четыре года (у камышитовых матов — полтора) при более высокой экономической эффективности. Необходимое условие успешного хранения сахарной свеклы — систематический контроль за температурой в кагатах, что позволяет своевременно ликвидировать очаги гниения и самосогревания. Оптимальная температура хранения 1...3°С. С повышением температуры усиливается дыхание корнеплодов, интенсифицируются микробиологические процессы, а следовательно, возрастают потери сахара. Температуру в кагатах контролируют ртутными термометрами в деревянной оправе (как и буртовые) и электрическими термометрами сопротивления. На 300 т свеклы устанавливают один термометр, но не менее трех на кагат. Если температура в кагате не превышает средней наружной температуры воздуха на 1...3°С, то это свидетельствует о нормальных условиях хранения. Повышение температуры в кагате, не связанное с повышением температуры атмосферного воздуха, а тем более происходящее при снижении ее, указывает на неблагополучное хранение. Температура в кагатах не должна опускаться ниже 0 °С. Если она снизилась до —1 °С, кагаты дополнительно укрывают. При появлении отдельных очагов самосогревания загнившие корнеплоды немедленно выбирают и образовавшуюся яму заполняют здоровыми, обработанными известью-пушонкой. Для учета изменения массы свеклы и потерь сахара при хранении в каждый кагат укладывают пять—восемь сеток, заполненных свеклой. При закладке их взвешивают и определяют содержание сахара в корнях. В конце хранения сетки со свеклой снова взвешивают и анализируют. По разности массы пробы свеклы в начале и конце хранения определяют общую потерю, а по разности содержания сахара — его потери за период хранения. Потери сахара при хранении свеклы в высоких кагатах меньше, чем в низких. В высоких кагатах более эффективно используют площадь и материалы для укрытия, зимой и весной температурный режим более благоприятен, чем в обычных. Наиболее эффективный способ снижения температуры в кагатах — активное вентилирование. Его применяют, если температура атмосферного воздуха ниже температуры в кагатах не менее чем на 3 °С. При меньшей разности способ неэффективен. Для активного вентилирования на кагатном поле укладывают воздухопроводы, углубляя их в землю или размещая по поверхности. При поперечной схеме вентилирования воздухопроводы располагают один от другого на расстоянии 1,4...1,6 высоты кагата. Активное вентилирование проводят главным образом в теплый осенний период, преимущественно ночью. При температуре наружного воздуха ниже 0 °С вентилирование прекращают, так как оно может вызвать частичное подмораживание свеклы. Для предупреждения увядания корнеплодов при активном вентилировании рекомендуется увлажнять воздух, подаваемый вентиляторами. В результате температура в кагатах снижается более интенсивно, поддерживается оптимальная (90...94%) влажность воздуха. Расход воды на один осевой вентилятор 40...50 кг/ч.
2.1.2 Хранение сахарной свеклы в замороженном состоянии
Хранение сахарной свеклы в замороженном состоянии. Можно сахарную свеклу хранить в замороженном состоянии с использованием естественного зимнего холода. Нормальное хранение замороженной свеклы протекает при полном замораживании всех клеток, останавливающем биохимические процессы. Промораживания в тонком слое корнеплодов достигают при температуре —15...—18 °С в течение 15-20 ч. Массу корней сахарной свеклы замораживают и активным вентилированием. В кагаты 3-4 сут. вентиляторами подают атмосферный морозный воздух. Оттаивание свеклы (—3...—3,5°С) усиливает инвертирование сахарозы и потерю корнями тургора. Поэтому нельзя допускать повышения температуры в замороженной свекле выше -7-8 °С. В течение основного периода хранения замороженной свеклы температура должна быть не выше —14...—16 °С. Для длительного хранения кагаты тщательно укрывают соломенными матами, слоем утрамбованного снега, опилками и другими термоизоляционными материалами.
2.2 План послеуборочной обработки сахарной свеклы
Для обеспечения того или
иного режима хранения, защиты свекольной
массы от нежелательных воздействий
окружающей среды, исключения неоправданных
потерь их массы и качества, хранение
всех партий свеклы, и особенно семенного,
должно быть организованно в специальных
хранилищах. Хранилища сооружают
обязательно с учётом физических
и физиологических свойств. В
зависимости от этого их строят из
разных строительных материалов: дерева,
камня, кирпича, железобетона, металла.
Выбор их зависит от местных условий,
целевого назначения хранилищ, длительности
хранения свеклы и экономических
соображений. Хранилище должно быть
достаточно прочным и устойчивым,
т.е. удерживать давление свекольной массы
на пол и стены, давление ветра. Кровлю,
окна и двери устраивают так, чтобы
исключить возможность
Особое значение приобретает
механизация хранилищ, позволяющая
сократить затраты труда. В настоящее
время хозяйство оснащено достаточным
количеством машин для
Процесс послеуборочной обработки свекольной массы начинается с немедленной предварительной очистки на машинах ОВ-20, ОВП-20 и ВС-10. Для сушки влажной свеклы в хозяйстве применяются различные типы сушилок как стационарные, так и передвижные. Чаще используются СЗПБ-2,0. Для подработки семенного материала применяют установки с активной вентиляцией.
Хранилища включают в себя здания и механические устройства и представляют жизненно важное звено в цепи между производителями сахарной свеклы и его потребителями. Они служат центром накопления и распределения сахарной свеклы после уборки на ферме и перемещения по различным транспортным и рыночным каналам.
Помимо функций распределения, хранилища выполняют, например, и такие функции, как:
- первичная обработка;
к ней относятся сушка,
- торговля; помимо взвешивания
с целью определения
- хранение; обеспечивая хранение,
хранилища снижают влияние
Конкуренция в свекольном бизнесе требует эффективных хранилищ с невысокими затратами труда, большей прибыльностью, меньшими простоями, небольшим временем взвешивания, лучшими условиями труда для обслуживающего персонала и более высокой производительностью. Важна сегодня надежность оборудования, так как увеличивается плата за простои и большое внимание уделяется требованиям безопасности. Подготовка хранилищ к приему нового урожая занимает не последнее место в хранении. Летом из хранилища выносят все, очищают от всех растительных остатков. Тщательно осматривают, и при обнаружении щелей и трещин засыпают их стеклом и кирпичом, заливают цементом. Мусор закапывают и сжигают. Можно выделить два вида требований предъявляемых к хранилищам: