Товароведение сахарной отрасли

    Содержание. 

Введение………………………………………...…………………………………3

1. Литературный обзор…………………………………………………….….5

1.1.Состояние,  перспективы развития сахарной  отрасли………..…………….5

1.2.Факторы,  обуславливающие  качество свекловичного  сахара…………….7

1.2.1. Факторы,  формирующие качество свекловичного  сахара…………....7

1.2.2. Факторы,  сохраняющие качество свекловичного  сахара………………..9

1.3.Процессы, происходящие при хранении свекловичного  сахара……..…..10

1.4. Характеристика  дефектов свекловичного сахара  и причины их возникновения…………………………………………………………………....13

2.Практическая  часть…………………………………………………………....15

2.1.Номенклатура  показателей качества, действующих  в области свекловичного сахара……………………………………………………………15

2.2.Характеристика  методов контроля качества. …………………………..…17

3.Экспериментальная  часть…………………………………………………… 21

3.1.Обоснование  выбора и характеристика объектов  исследования……….21

3.2. Анализ  результатов исследования…………………………………………22

       Выводы и предложения…………………………………………………….27

       Список литературы………………………………………………………….29

        Приложения………………………………………………………………...30 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение.

    Цель  данной курсовой работы - исследовать  факторы формирующие качество сахара, рассмотреть состояние и перспективы  развития сахарной отрасли.

    Для обеспечения нормальной жизнедеятельности  человеку ежедневно требуется примерно 102 г. белков, 97 г. жиров и 410 г. углеводов.

    В одном грамме этих питательных веществ  содержится соответственно 4,1 , 9,3 и 4,1 килокалории. Таким образом, углеводы, и среди  них сахар, составляют ¾ всей пищи, а по калорийности – свыше 60%.

    Важное место в питании человека занимают сахара и среди них обычный свекловичный или тростниковый сахар. Он обладает хорошими вкусовыми качествами, легко усваивается организмом, отличается высокой калорийностью, способствует восстановлению и сохранению работоспособности, служит источником энергии для умственной и физической деятельности человека. По лёгкости, быстроте и полноте усвоения сахар среди пищевых продуктов занимает первое место. Несмотря на эти качества, сахар не должен быть единственным пищевым углеводом.

    Научно  обоснованные нормы питания предусматривают  потребление взрослым сахара человеком  100 г. в сутки или в среднем 30 – 35 кг в год.

    Кроме непосредственного употребления сахара в пищу, его значительное количество используется при изготовлении кондитерских и хлебобулочных изделий, варенья, повидла и других промышленных и  домашних пищевых изделий. На эти  цели расходуется более 30% сахара.

    С физиологической точки зрения сахар  – жизненно важная составная часть  крови человека. Известна и роль сахара как источника образования  в организме гликогена – вещества, питающего печень, мышцы и сердце.

    Сахар – важнейшее средство нормализации деятельности центральной нервной  системы. Поэтому установлен предел, ниже которого ограничивать сахар нерационально. Таким пределом служит суточная норма, равная 50 г..

    Углеводы (сахар) имеются в клеточном соке всех растений, но особенно много их содержится в сахароносных культурах  – сахарной свёкле, сахарной кукурузе, сахарном тростнике, сахарном сорго, сахарном клёне, сахарной и винной пальме, верблюжьей колючке, арбузе, дыне, в рожковом дереве – в мякоти плодов цареградских рожков до 50% сахара. Кроме перечисленных растений, в последние годы сахар получают из цикория (в корне содержится до 20% инулина).

    Поэтому тема данной курсовой работы является очень актуальной и важной, ведь сахар является очень важной и  незаменимой частью рациона питания  человека. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1. Литературный  обзор

    1.1.Состояние,  перспективы развития сахарной отрасли

    Российский  рынок сахара довольно неустойчив.  В России  нет другого рынка, который бы так зависел от государственных решений.  Основные проблемы сахарного рынка - плавающая пошлина, свободный импорт некачественного сахара-сырца через страны СНГ, серые схемы импорта, контрабанда, а так же беспошлинный импорт  сахара в рамках свободных экономических зон в Калининградской, Магаданской областях.

    В сезоне 2008 года наметилась тенденция  к переориентации яровых посевов  с сахарной свеклы на зерновые и  масленичные культуры в силу резкого  роста мировых цен на последние. С целью поддержки внутренних цен на сахар и сохранения  достигнутых размеров посевных площадей под сахарной свеклой  (свыше 1 млн. тонн) Межведомственной комиссией по защитным мерам во внешней торговле. Сезонная пошлина составляет 220 долларов за тонну. В июне 2008 года она снизилась до 140 долларов.

    По  мимо колебаний цен ситуация на сахарном рынке зависит от общих запасов по стране, а их объем также весьма существенно меняется - от 0,3 до 1,8  млн. тонн.

    На  российском рынке реализуется сахар, произведенный из сахарной свеклы, выращенной  в нашей и соседних странах, и сахарного  тростника, полуфабрикат из которого завозят из Бразилии и Тайланда. В 2007 году на долю свекловичного сахара пришлось 58% рынка, сахара  из сахара- сырца – 30% , импортного сахара-12%.  Структура сахарного рынка неустойчива и определяется  комплексом факторов: урожаем сахарной – свеклы и ее сахаристостью, импортом сахара-сырца, потребностью  в импорте сахара-песка.

    Из  необходимых России ежегодно 6 млн. тонн сахара из свеклы получают только 1,56 млн. тонн.

    В России за прошедший сезон 2007-2008 гг. переработано 23,6 млн. тонн свеклы, что  составляет 92,5%  от уровня 2006-2007 гг. (25,5 млн. тонн) и выработано 3125 тыс. тонн сахара или 95,7% от 2006-2007 гг. (3265 тыс. тонн).

          Объем заготовок  свеклы в 2007 г. На 2,3 млн. тонн (8,6%) меньше уровня 2006 года, урожайность – 291 ц/ га (в 2006 г.- 325 ц/ га). Средние цены производства на 1 января 2008года составили 17,97 руб./кг, т.е. увеличились на 1,8%.

    Признанными лидерами отрасли являются компании Продимекс, Русагро, Евросервис, Доминат  и Сюкден, контролирующие не менее 55% рынка на протяжении уже нескольких лет.

    Сахарная  промышленность Краснодарского края в  настоящее время занимает ведущее  место в Российской сахарной отрасли. В крае действует 16 сахарных заводов  суммарной мощностью более  четверти общероссийских мощностей сахарной промышленности.

    Переработка сырца  на заводах Кубани составили 51,7% общего объема по России.

    Как показывает статистика, спрос на сахар  у населения повышается в мае-сентябре с пиком в июле, что связано  с домашними заготовками. В конце  года  возрастает спрос у кондитерских и пищевых производств в преддверии новогодних праздников. В отличие  от других товаров объем  прогнозируется, и ключевым фактором в этом вопросе  является госрегулирование.  С 2004 года режим квотирования отменен и  действует механизм плавающих пошлин. Они меняются каждый месяц обратно пропорционально котировкам  Нью- Йоркской биржи:  чем  выше биржевые цены, тем ниже пошлина.

    Можно сделать следующие ключевые тенденции  развития российского рынка сахара на 2009-2010гг.:

    - рост потребления сахара в  сегменте домохозяйств и корпоративном  сегменте;

    -увеличение выхода сахара-песка из сахарной свеклы;

    -рост  цен производителей и потребительских  цен на 8-10% в год;

    -выход  на рынок новых игроков из  Краснодарского края, Липецкой и  Пензенской областей;

    - производство сахара-песка  в  Краснодарском крае в сезон  2009-2010гг. прогнозируется на уровне 1,95- 2,1 млн. тонн. 

    1.2.Факторы,  обуславливающие  качество свекловичного сахара

    1.2.1. Факторы, формирующие качество свекловичного сахара

    Формирующими  факторами качества свекловичного  сахара является сырье и технология производства.

          В нашей стране сырьем для получения сахара является сахарная свекла- корнеплод, содержащий до 18% сахарозы.

    Технология  производства сахарной свеклы  начинается с мойки свеклы.

    Количество  прилипших к свекле загрязнений  составляет при ручной уборке 1-3% от массы свеклы и при поточной механизированной уборке комбайном 10-12%. Микроорганизмы заносятся с почвой, оставшейся на корнях свеклы.

    Свекла  частично отмывается от приставших к  ней примесей в гидравлическом транспортере и свеклоподъемных устройствах. Для окончательной очистки свеклы от загрязнений и дополнительного  отделения тяжелых и легких примесей применяются свекломойки.

    Следующим технологическим этапом является измельчение  свеклы в тонкую стружку. К стружке  предъявляется  ряд требований относительно ее размера (длинна 9-12 мм, ширина 0,5- 1 мм) и формы (прямоугольная и ромбовидная), поскольку  это влияет на полноту  извлечения сахарного сока. Полученную стружку обрабатывают горячей водой 70-75° C в течение 70-80 минут для извлечения растворимых веществ, в том числе сахарозы. Полученный при этом диффузионный сок содержит 14-18% сахарозы и представляет собой сладкую жидкость  темно-бурого цвета.

    Затем полученный диффузионный сок очищают  от примесей  путем дефекации  - это обработка диффузионного сока известью или известковым молочком для нейтрализации кислот, коагуляции  белков и красящих  веществ, осаждения нерастворимых солей кальция.

    Дефекация проводится в два этапа:

    -пред  дефекация- обработка сока небольшим  количеством извести до значения  рН 10,5- 11, что позволяет осадить  до 80% всех не сахаров перешедших из свеклы в раствор (свободные аминокислоты, пектиновые вещества,  органические кислоты, незначительное количество жиров);

    -основная  дефекация- внесение остаточных  количеств извести до значения  рН 12-12,3;

    В основе дефекации лежат следующие  процессы: разложение органических не сахаров, омыление жиров, нейтрализация  органических кислот, образование побочных продуктов.

    Необходимость удаления побочных продуктов требует  дополнительной очистки диффузионного  сока  путем сатурации. Сатурация- обработка углекислым газом для  осаждения извести, при этом на поверхности  осадка адсорбируется  окрашенные не сахара.  Сатурация осуществляется в две стадии: удаление органических побочных веществ и удаление солей кальция. Процесс сатурации занимает 10 минут.

    Следующим технологическим этапом является фильтрация, ее проводят на вакуумных фильтрах, на которые сок поступает после  отстойников. Фильтрация осуществляется для удаления осадка.

    Затем следует сульфитация для снижения цветности и щелочности, диффузионный сок  обрабатывают диоксидом серы. Сернистая кислота блокирует  красящие вещества в сахарном соке  и нейтрализует оксиды кальция, процесс очистки позволяет удалить все белки, большую часть минеральных веществ и редуцирующих сахаров. Частота получаемого сока может составлять 86-92%.

    Очищенный сок сгущают, этот процесс ведут  в два этапа:

    - сок уваривают до содержания  сухих веществ 65% при этом процесс  кристаллизации  еще не идет;

    - сироп сгущают в вакуумных  аппаратах до содержания сухих  веществ 92,5-93,5%, уваренный таким  образом сахарный сироп называют  утфель. Утфель состоит из кристаллов сахара и желтоокрашенной межкристальной жидкости.

    Кристаллы сахара отбеливают от межкристальной жидкости путем центрифугирования, а затем промывают горячей  водой  и полностью освобождают  от межкристальной жидкости.

          После этого сахар  сушат потоком горячего воздуха  до стандартной влажности (не болле0,14%), охлаждают, удаляют металлопримеси, просеивают через сито и упаковывают. 

    1.2.2. Факторы, сохраняющие качество свекловичного сахара

    К факторам сохраняющим качество сахара относятся упаковка, маркировка, хранение и транспортирование.

    Сахар-песок  упаковывают в бумажные и полиэтиленовые пакеты массой нетто 0,5 и 1,0 кг, а также  художественно оформленных материалов, а также в новые мешки  массой нетто  50 кг, или  в возвратные сухие тканевые мешки с вкладышами из полиэтиленовой  пленки, разрешенной  Министерством  здравоохранения  РФ для пищевых целей.

    Сахар-песок  упаковывают также массой до 1,0 т  в мягкие специализированные контейнеры для сыпучих продуктов типа МКР-1,0 по действующей нормативной документации, с полиэтиленовыми вкладышами из пищевой пленки.

    На  каждый мешок с сахаром должен быть прикреплен ярлык из отходов  белой или светлых тонов хлопчатобумажной ткани.

    Для перевозки автомобильным транспортом  допускается упаковка сахара-песка  в многослойные бумажные мешки меньших  размеров (нетто 40 кг). При дальних  перевозках сахар-песок следует  упаковывать в одинарные новые  мешки повышенной прочности или  в два мешка, вложенные один в  другой.

    Сахар-рафинад прессованный колотый, прессованный быстрорастворимый упаковывают в пачки и коробки массой нетто 0,5 и 1,0 кг. Кусковой прессованный сахар-рафинад завертывают по два кусочка в отдельные пакетики сначала в подпергамент, а затем в художественно оформленную этикетку из этикеточной бумаги.

    Рафинированный  сахар-песок укладывают массой нетто 0,5 и 1,0 кг, рафинированную пудру- 0,25;0,5 и 1,0 кг в бумажные и полиэтиленовые пакеты. Кроме того, рафинированный сахар-песок могут упаковывать  в художественно оформленные  пакетики массой нетто 5-20 г. Так рафинированный сахар-песок, предназначенный для  транспортирования автомобильным  транспортом, могут фасовать массой нетто 0,5 и 1,0 кг в однослойные бумажные пакеты.

    Упакованный сахар-рафинад укладывают в ящики  из гофрированного картона массой до 20кг или групповую упаковку из бумаги или термоусадочной пленки.

    Пачки и пакеты с сахаром маркируют  непачкающейся краской печатным способом так, чтобы наименование продукта по размеру букв резко отличалось от остальных данных. При этом используемая краска не должна проникать через  упаковку и предавать сахару посторонний привкус и запах.

    Сахар хранят при температуре 18-20° C относительной влажности воздуха 60-65%. 

    1.3.Процессы, происходящие при хранении свекловичного сахара

    Сахар-песок  и  сахар-рафинад как продукты, состоящие практически из чистой сахарозы, могут сохраняться при  благоприятных условиях очень длительное время - годами. Сахароза в чистом состоянии - это химически устойчивое вещество, в ней при обычно невысоких температурах хранения (0° C-+25° C) не наблюдается внутренних химических изменений даже после продолжительных сроков хранения. Кислород воздуха и другие содержащиеся в чистом воздухе газообразные вещества при указанных условиях также не вызывают заметных изменений в сахаре. На сухом кристалле сахарозы микроорганизмы не развиваются.

    Однако  при получении сахара его кристаллы  всегда имеют на поверхности тонкий слой патоки, т.е. раствора сахара с  некоторой примесью посторонних  веществ, в том числе и несахаров. Почти все посторонние примеси, содержащиеся в кристалле сахарозы, находятся именно в поверхностном слое патоки на кристаллах. Свойства этого слоя сильно отличается от свойств чистой сахарозы и самих кристаллов:  паточный слой менее устойчив к химическим и физико-химическим воздействиям, чем чистая сахароза. Особенно отличны их гигроскопические свойства.  Так чистая сахароза имеет очень малую гигроскопичность, она не увлажняется при высокой относительной влажности воздуха, равной 90% и более, однако в присутствии даже небольших количеств других веществ гигроскопичность сахарозы резко увеличивается. Особенно значительно влияют на повышение гигроскопичности сахарозы примеси редуцирующих веществ и продуктов разложения, всегда присутствующие в сахарной патоке. Поэтому, чем темнее кристаллы сахара, тем больше на их поверхности находится продуктов разложения сахарозы и, соответственно, выше их гигроскопичность, и тем при более низкой относительной влажности воздуха он должны храниться.

          Поскольку сахар-рафинад  имеет меньше примесей, чем сахар  песок, то и паточный слой на нем  имеет другой качественный состав, поэтому гигроскопичность сахара-рафинада значительно меньше, чем сахара-песка. Равновесная влажность  сахара-рафинада  соответствует  приблизительно   85% -й относительной влажности воздуха.

    Однако  на практике рекомендуется хранить  сахар-рафинад при относительной  влажности окружающего воздуха  не более 80% (учитывая небольшие колебания  температуры). Сахар-песок из-за большой  гигроскопичности должен храниться  при относительной влажности  воздуха не более75%.  С увеличением  относительной влажности  воздуха  степень и скорость адсорбции  паров воды на поверхности кристаллов сахара возрастают.

          Хорошо сохраняется  сахар при стабильной температуре: как при низких, например, около 0° C, так и при высоких, например, около 40° C. Длительность хранения сахара при этих условиях не вызывает существенных изменений в составе и качестве сахара. Хранение сахара-рафинада при температуре ниже 0° C неблагоприятно отражается на его качестве. На кусочках его могут появляться белые бугорки - “оспа”. Они представляют собой скопления мелких кристалликов сахарозы, выделяющихся из сиропа, который заключен в парах рафинада и выступает из них при резком понижении температуры.

          При хранении сахара на его качестве чрезвычайно вредно отражаются колебания температуры, и поэтому они не должны допускаться, так как эти колебания могут  вызвать отпотевание и отмокание  сахара. Это происходит при следующих  условиях:

1. Температура воздуха в помещении может повыситься и стать больше, чем у сахара. В результате этого более теплый воздух соприкасается с более холодным  сахаром, охлаждается и при той же его абсолютной влажности  его относительная влажность становится выше и может наступить точка росы, т.е. конденсации водяных паров из воздуха. Мельчайшие капли воды, сначала находятся в воздухе во взвешенном состоянии,  постепенно собираются в более крупные капли – росу, оседающую на окружающих  предметах, в том числе и на более холодном сахаре.
2. Температура воздуха в помещении  может резко снизится,  особенно в неотапливаемых помещениях в утренние  часы. В результате этого резко увеличивается относительная влажность воздуха и может  наступить точка росы, т.е. конденсация водяных паров. Мельчайшие капли влаги начнут оседать на поверхности мешков и повышение температуры  в дневное время, относительная влажность воздуха уменьшаться и вода начнет испаряться из поверхностных слоев сахара. В результате этого происходит цементирование вновь образуемыми кристаллами сахара и в поверхностных слоях вначале образуются  слипшиеся комки, а в дальнейшем толстый  “корковый ” слой слипшихся кристалликов.

    Увлажнение  сахара при хранении является наиболее распространенным и самым опасным  его дефектом,  резко снижающим  сроки его хранения. Оно ведет  к образованию на гранях кристаллов более толстой пленки  сахарного  раствора  и формируется благоприятная  питательная среда  для микроорганизмов.

    В результате жизнедеятельности микроорганизмов, а также конденсации паров  углекислого газа в водном  слое и образовании угольной кислоты  происходят химические и биохимические  изменения в составе сахара, образуются продукты его разложения. Изменяется реакция среды, иона из щелочной становится кислой вследствие образования кислых  продуктов брожения. Происходит инверсия сахарозы, как под влиянием микроорганизмов, так и под воздействием создающейся кислой среды. Поэтому при хранении увлажненного сахара всегда наблюдается увеличение редуцирующих веществ за счет гидролизы на глюкозу и фруктозу. В дальнейшем из фруктозы формируются многие красящие вещества, в том числе и оксиметилфурфурол. В свою очередь, чем больше фруктозы, тем быстрее увеличивается гигроскопичность сахара, его увлажнение возрастает и может происходить при более низкой относительной влажности воздуха. Все это ведет в дальнейшем к изменению состава сахара в геометрической прогрессии и вместо продукта длительного хранения получается некачественный товар за счет появления все новых соединений, и даже появления неприятного запаха. 

4. Характеристика  дефектов свекловичного сахара и причины их возникновения

    Наиболее  распространенными дефектами сахара-песка  являются:

1. Увлажнение, потеря сыпучести, наличие нерассыпающихся комков - влажность сахара тесно связана с содержанием примесей в нем. Сахароза как кристаллоид не связывает влагу. Часть влаги включена в виде пузырьков в деформированные кристаллы и освобождается только при их разрушении. Основная часть влаги связывается примесями в пленке, обволакивающей кристаллы. Эта влага при хранении  сахара способна переходить в свободную и увеличивать влагосодержание воздуха в емкостях, заполненных сахаром. При появлении свободной влаги в сахаре кристаллы растворяются  с поверхности, становятся липкими, утрачивают блеск.  Увлажнение сахара возникает в результате хранения при высокой влажности и резких перепадов температуры воздуха;
2. Нехарактерный желтоватый или серый цвет, наличие комков непробеленного сахара -  возникает при содержания примесей в сахаре, вследствие нарушения технологии производства;
3. Посторонний вкус и запах -  образуется при упаковке в новые мешки, обработанные эмульсией с запахом нефтепродуктов, а также при несоблюдении товарного соседства;
4. Посторонние примеси - (окалина, ворс и костра)- результат плохой очистки на электромагнитах и использование для упаковки мешков из плохо обработанной мешковины.

    На  основании вышесказанного следует, что главным фактором формирующим качество  свекловичного сахара-песка является технология производства, именно от этой операции и будет зависеть сохраняемость сахара, процессы происходящие при хранении, и дефекты сахара. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    2.Практическая  часть

    2.1.Номенклатура  показателей качества, действующих в области свекловичного сахара

    Качество  свекловичного сахара контролируется с учетом следующей номенклатуры показателей  качества:

    Органолептические показатели качества сахара в значительной степени зависит от наличия примесей в сахарозе.

    Сахар песок состоит из кристаллов сахарозы. Они должны быть однородными по размеру, правильными по форме, с ясно выраженными  гранями, с блеском, рассыпчатыми, сухими на ощупь. В сахарном песке не должно быть комочков непробеленного сахара. Они содержат больше посторонних  примесей несахаров.

    Вкус  сахара и его растворов должен быть чистым сладким. Необходимо, чтобы  сахар и его водные растворы не имели запаха и постороннего вкуса.

    Цвет  должен быть белым. Сахар-рафинад должен иметь вид белых кусков, состоящих  из кристаллов, без видимых посторонних  включений и загрязнений.

    Сахар-песок  должен быть сыпучим без комков.

    Чистота водных растворов.  Раствор сахара должен быть прозрачным или слабо  опалисцирующим, без нерастворимого осадка, механических или других посторонних  примесей.

    Толщина кусочка сахара-рафинада прессованного, колотого может быть 11 и 22 мм. Рафинадная пудра вырабатывается в виде измельченных кристаллов размером не более 2 мм.

    Физико-химические показатели качества  применяемые для проведения товароведной оценки свекловичного сахара - массовая доля сахарозы, массовая доля редуцирующих веществ,  массовая доля золы, цветность, массовая доля влаги, массовая доля  ферропримесей.

    В данной курсовой работе для исследования качества сахара-песка мы будем определять массовая доля сахарозы, цветность, массовая доля влаги.

    Массовая  доля сахарозы. Сахар представляет из себя пищевой продукт, основным компонентам  которого  является сахароза. В соке сахарной свеклы  содержится до 17-24% сахарозы. Сахароза, также как и  другие сахара, имеет кристаллическое  строение и легко растворима в  воде. Сахароза относится к группе углеводов и является дисахаридом, не обладающим редуцирующими свойствами.

    Массовая  доля влаги. Массовая доля влаги тесно связана с содержанием примесей в нем. Часть влаги включена в  виде пузырьков в деформированные кристаллы и освобождается только при их разрушении.  Основная часть влаги связывается примесями в пленке,  обволакивающей кристаллы.

    Цветность - важный показатель качества сахарного песка.  Цветность характеризует степень окрашенности сахара-песка. Сахар-песок с повышенной цветностью, как правило,  обладает не только грязно-желтым оттенком, но и сильно выраженным привкусом и запахом, вследствие повышенного содержания несахаров. То есть с увеличением содержания примесей в сахаре повышается его цветность, которая свидетельствует о понижении качества.

    Микробиологические  показатели качества.