Сахарная промышленность

Организация хранения сахара

Сахар — это пищевой продукт, состоящий почти из чистой сахарозы. Для сохраняемости сахарного песка и сахара-рафинада основное значение имеют влажность, содержание редуцирующих веществ, обусловливающих гигроскопичность сахарного песка, а для сахара-рафинада — и крепость.

Важным для сохраняемости свойством сахара является его гигроскопичность.

Изменения при хранении

Сахар относится к продуктам длительного хранения, так как сахароза химически устойчива. На нее не действует кислород и другие компоненты воздуха. В сухом сахаре микроорганизмы не развиваются.

При соблюдении оптимальных условий хранения качество сахара мало изменяется. Все изменения, происходящие при хранении, чаще всего вызваны отклонениями фактических условий от оптимальных. К ним относятся изменения влажности: увлажнение и усушка, накопление редуцирующих веществ, изменение цветности, развитие микрофлоры, наросты и деформация.

Последние два дефекта наблюдаются лишь у кускового сахара.

Изменение влажности сахара происходит путем его увлажнения или усыхания. Влажность сахара влияет на его внешний вид, физическое состояние, химические и микробиологические процессы. Особенностью сахарного песка при хранении является неустойчивость равновесного влагосодержания при относительной влажности воздуха больше 75%.

Гигроскопичность сахара, обусловливающая его влажность, при хранении изменяется. К факторам, влияющим на гигроскопичные свойства, относятся редуцирующие вещества, содержание примесей (зольных и красящих веществ), удельная поверхность. Редуцирующие вещества образуются при гидролизе сахарозы и при последующих превращениях инвертного сахара.

Гидролиз сахарозы является автокаталическим процессом, причем катализаторами служат образующиеся вещества. На начальных стадиях гидролитическому распаду сахарозы способствуют ионы водорода, образующиеся при диссоциации воды и сахарозы. Возникающая при инверсии фруктоза окисляется до кислоты, увеличивающей концентрацию водородных ионов. Следовательно, распад сахарозы является автоинверсией. Образующиеся при инверсии глюкоза и особенно фруктоза обладают высокой химической активностью и гигроскопичностью.

Увлажнение сахарного песка за счет высокой относительной влажности воздуха (больше 75%) или перепадов температуры, приводящим к конденсации воды, вызывает образование и накопление редуцирующих веществ. Интенсивность этого процеса усиливается с повышением температуры и с развитием микрофлоры.

На гигроскопичные свойства сахарного песка влияют также зольные и красящие вещества. Зольные вещества сахара представлены в основном калием, кальцием, натрием, железом, магнием, марганцем. Установлена зависимость между размером кристаллов сахара и содержанием зольных веществ. Последних больше у кристаллов крупных, чем средних, что объясняется наличием на поверхности крупных кристаллов дефектов: бугров, наплывов, впадин и т.п.

На гигроскопичность сахарного песка оказывает влияние величина кристаллов. Сахар легко увлажняется. Объясняется это тем, что мелкие кристаллы имеют большую удельную поверхность, а крупные — значительное количество поверхностных дефектов (пор, капилляров и т. п.), что повышает сорбционную емкость сахара.

Увлажнение сахара является основной причиной ухудшения товарного вида и микробиологической порчи. При повышенной влажности сахар-песок теряет сыпучесть, блеск, становится влажным на ощупь, комкуется, при незначительном встряхивании расползается; у кускового сахара снижается крепость, теряется форма, увеличивается количество крошки. Сильное увлажнение сахара является неисправимым значительным дефектом и дальнейшему хранению не подлежит.

Увлажнение сахара может происходить не только за счет гигроскопичности, но и конденсации и намокания продукта. Установлено, что увлажнение за счет гигроскопичности наиболее заметно у сахара-рафинада при влажности воздуха более 85%. Однако если учесть небольшие колебания температуры, имеющие место в неотапливаемых складах, то влажностный режим для сахара-рафинада должен быть не более 80%, а для сахара-песка — не более 70%.

Конденсация водяных паров за счет перепада температур наблюдается в неотапливаемых складах, особенно зимой и осенью, а также при вентилировании складов наружным воздухом с температурой, значительно отличающейся от температуры воздуха в складе. Возможна конденсация водяного пара и в плохо вентилируемых помещениях, где перепады температуры возникают из-за недостаточного воздухообмена. Неправильная укладка сахара в штабели, размещение на полу, без поддонов, особенно в складах одноэтажных, без подполий, создают условия для увлажнения его в нижних слоях штабеля.

Намокание сахара возникает вследствие плохой гидроизоляции хранилищ, а также попадания атмосферных осадков при транспортировании.

При хранении сахара происходит изменение его цветности, причем, по мнению О. Б. Церевитинова, основным процессом образования красящих веществ следует считать меланоидинообразование. Увеличение цветности сахара сопровождается уменьшением содержания аминокислот. Меланоидинообразование наиболее интенсивно протекает при повышенных температурах хранения, а также в зонах нахождения поверхностной и внутрикристаллизационной влаги.

Микробиологическая порча сахара является следствием его увлажнения. На увлажненном сахарном песке могут развиваться осмофильные плесени, которые вызывают инверсию растворов сахарозы концентрацией 80—90%.

В поверхностной свободной влаге, образующей пленку вокруг кристалла, концентрируются споры плесневых грибов и термофильных микроорганизмов, способных развиваться при концентрации сахара 90%.

Развитие микрофлоры интенсифицирует не только повышенная влажность сахара, но и высокие температуры хранения.

Микробиологическая порча сахара способствует повышению редуцирующих веществ, а последние увеличивают гигроскопичность сахара, а следовательно, его увлажнение и порчу. Таким образом, при  повышенных влажности воздуха и температуре процесс носит циклический характер.

Наросты появляются при промерзании сахара-рафинада вследствие перекристаллизации сахарозы на поверхности кусков. Дефект является значительным, так как не только ухудшается внешний вид, но и увеличивается количество рафинадной крошки.

Деформация сахара-рафинада происходит в результате механического воздействия на продукт. При этом увеличивается количество крошки. Причинами возникновения могут быть удары из-за небрежной разгрузки, статические и динамические нагрузки при хранении и транспортировании вследствие неправильной укладки. При ударах и повышенном механическом давлении увеличивается дробление и распыл сахара. Величина возникающих при этом потерь зависит от крепости сахара.

Условия хранения

Хранят сахар в чистых сухих помещениях с относительной влажностью воздуха не выше 70% у поверхности нижнего ряда мешков с сахаром-песком, а сахаром-рафинадом — не выше 80%. Температура в складах должна поддерживаться на уровне 0—20°С, а в зимнее время 5…-6°. Хранение сахара-рафинада ниже 0° приводит к появлению наростов.

Склады для хранения сахарного песка должны иметь хорошую гидро- и термоизоляцию.

Вентилирование складов производится так же, как и для других сухих бакалейных товаров, избегая резких перепадов температуры. При зимнем хранении сахара в неотапливаемых складах вентиляцию производят только в солнечные морозные дни, когда абсолютная влажность воздуха мала, а в остальное время заменяют вентиляцию циркуляцией (без доступа наружного воздуха). Для уменьшения перепадов температур в неотапливаемых складах необходимо утеплять окна и двери. В весенний период в отапливаемых складах температуру нужно постепенно повышать до 12-15°С по мере повышения температуры наружного воздуха.

Вентилирование складов лучше проводить весной в холодное время суток: ночью, вечером и утром, когда наружная температура отличается от складской всего на 2—3°С. Длительное хранение сахара рекомендуется производить в отапливаемых складах, где возможно регулирование температуры и влажности. Положительные результаты дают склады с воздушной системой охлаждения, в которых удается создать равномерный температурно-влажностный режим.

Подготовка складов к размещению сахара заключается в их очистке, проветривании и просушивании, но мыть полы, особенно при хранении сахара, нельзя.

Размещение сахара в складах с цементными и асфальтовыми полами производится на деревянные стеллажи, покрытые чистым брезентом, рогожей, мешковиной или другой чистой тканью. В складах с деревянными поламй ткань может расстилаться непосредственно на пол. Выступающие края подстилок завертываются на мешки первого-второго рядов штабеля для предохранения их от загрязнения и увлажнения.

При размещении сахара-рафинада в многоэтажных отапливаемых складах допускается укладка его на втором и других верхних этажах непосредственно на пол, укрытый тканью или подстилочной бумагой в один слой. Высота укладки определяется прочностью пола, наличием механизмов для укладки, а для сахара-рафинада — его механической прочностью, так как большая высота размещения вызывает слеживание песка, дробление рафинада и разрыв мешков.

Сахар-рафинад укладывают -в складе в штабеля высотой до: 1,8 м — прессованный и рафинадную пудру; 2,5 м — колотый литой, упакованный в мешки; 5 м — упакованный в дощатые ящики; 2м — упакованный в картонные ящики и групповую упаковку.

При кратковременном хранении в магазине мешки укладывают в 7—8 рядов для песка, до 6 — для сахара-рафинада, в ящиках — в 6—8 рядов. Штабеля должны быть составлены из однородного по качеству сахара-рафинада, упакованного в тару одного вида, имеющую одинаковую стандартную массу.