Кіріспе

Шикі қантты ақ қантқа өңдейтін зауыт – Қант тамырынан немесе қызылшадан алынған шикі қантты ақ, тазартылған қантқа айналдыратын зауыт. Қамыс қант зауыттары дәстүрлі түрде шикі қант өндіреді, оның құрамында әлі де меласса болады, сондықтан ол үй шаруашылықтарында тұтынылатын және сусындар мен тағамдардың құрамына қосылатын ақ қантқа қарағанда қою түсті (және қосымша заттарға толы) болады. Шикі қантты дәмді ету үшін тазарту міндетті емес. Ол денсаулық, түс және таза қанттың дәмін алу мақсатымен тазартылады. Шикі қант тасымалдауға ыңғайлы және оны қантты ақ қантқа өңдеу үшін зауыттардан арнайы орындарға жеткізуге болады. Қамыс қант зауыттары жергілікті нарық үшін "Плантациялық ақ" деп аталатын жартылай тазартылған өнімді де шығарады, бірақ ол қант тазарту зауыттары өндіретін ақ қанттан нашаррақ. Қызылша қант зауыттары да шикі қант өндіруі мүмкін, бірақ оның дәмі жағымсыз. Бұл процесте жеке шикі қант кезеңі болмайды, қызылшадан алынған қанттың экстракты тазартылғаннан кейін тікелей ақ қантқа айналады.

Шолу

Шәкәрді тазарту өнерінің бастауы Персиядағы Хорасаннан шыққан сияқты. Содан кейін венециялықтар қант конфетеріне ұқсайтын, тазартылған қанттың алғашқы түрін жасады. 16 ғасырдың соңына қарай, қантты тазарту өнері Германияға тарады. Елу жыл өткен соң, голландтар өздерінің қант тазарту зауыттарын ашты, олар тез арада Еуропа нарығында басымдыққа ие болды. Ірі қант тазарту зауыттарымен байланысты тәуекелдер сақтандыру индустриясының дамуын жеделдетті. Жаңа заман дәуірінде (1500-1800 жж.) қант тазарту процесі бірнеше стандартты қадамдардан тұрды. Біріншіден, шикі қант мыс қазанға салынып, бұқаның қаны мен әк суымен араластырылды. Қоспаны еріту үшін түні бойы қалдыратын. Таңертең қазанның астына от жағып, оны қыздыратын. Қанның альбумині қанттың механикалық қоспаларын байланыстырып, қатып, үнемі алынып отыратын қоспа түзеді. Содан кейін қоспа мөлдірленгенше қайнату жалғастырылды. Одан кейін оны тездетіп қайнатып, саусақ пен бас бармақ арасында жіптер пайда болатын консистенцияға жеткізеді. Осы кезде от сөндірілді. Екінші қадам – түйірлендіру. Ол үшін сироп «суытқыш» деп аталатын ыдысқа ауыстырылып, ағаш ескектермен араластырылып, түйірлендірілді. Үшінші қадам – түйірленген қантты қалыптарға құю. Алғашқы қант тазарту зауыттары Батыс Еуропаның жағалау қалаларында орналасқан. Олар міндетті түрде портовый қалаларда болуы керек емес, себебі сол кезде тауарлар әдетте кемеден баржаға ауыстырылып, содан кейін түпкілікті пунктіне жеткізілетін. Қант тазарту зауыттары көбінесе Солтүстік Америка, Еуропа және Жапония сияқты қантты көп тұтынатын аймақтарда орналасқан. 1990 жылдардан бері Таяу Шығыс және Солтүстік Африка аймағында, мысалы, Дубайда, Сауд Арабиясында және Алжирде көптеген заманауи қант тазарту зауыттары салынды. Әлемдегі ең ірі қант тазарту компаниясы – Солтүстік Америка мен Еуропадағы American Sugar Refining компаниясы.

Құрылыстың түрі ретінде қант өңдеу зауыттары

1500 жылдан 1800 жылға дейін салынған қант фабрикаларына арнайы ғимараттар қажет болған жоқ. Олар кең көшеде, кең канал бойында, жақсы кемежайда орналасқан, соның арқасында ресурстарды баржамен және жолмен арзанға жеткізуге болады. Сондай-ақ, фабрика басқа ғимараттардан шалғай орналасуы тиіс болды. Оған, әсіресе жазда, өнімді кептіру және ылғалдануын болдырмау үшін жел қажет еді. Түтіндері де айналасындағы ғимараттардан айтарлықтай биік болуы керек еді. 1800 жылдан бастап өнеркәсіптік революция бу күші мен түрлі машиналарды енгізу арқылы қант тазарту процесін өзгертіп, арнайы ғимараттар салуға алып келді. Бұл ғимараттар өте төмен қабаттармен ерекшеленді. 1800 жылға дейінгі қант фабрикалары Нидерландыда кеңінен сипатталған, себебі Нидерланд Республикасы ұзақ уақыт бойы қант саудасы мен тазарту саласында үстемдік құрды. Голландиядағы идеалды фабриканың ұзындығы кем дегенде 150 Рейнланд футы (0,3140 м) және ені 30 фут болуы керек еді. Фабриканың қоймасы көше/канал жағында орналасқан. Оның ені кем дегенде 30 фут, ұзындығы 40 фут және биіктігі 20 фут болуы керек, жеткілікті жарық пен екі 10 фут есік 2000-3000 фунттық шамыштарды өткізуге мүмкіндік беруі керек еді. Идеалда қойма мен фабрика бөлек ғимараттар болған, бірақ Голландияда жылжымайтын мүліктің қымбаттығына байланысты мұндай жағдай сирек кездесетін. Фабрика көбінесе қойманың артында, сол ғимаратта орналасқан. Қоймаға ең жақын жерде шикізат сақтау орны болған. Мұнда әртүрлі шикі қантты сақтауға арналған 4 бөлме/қорап болды, ол бірінші қабаттан қораптарға құйылды. Олардың әрқайсысының ұзындығы 6 фут, ені 12-14 фут болған, яғни шикі қант сақтау бөлімінің ұзындығы 30 фут, ал ені ғимараттың жалпы еніне тең, яғни кем дегенде 30 фут болды. 16-18 фут ен қалған жерде түрлі құралдар мен қоқысты жылжытуға арналған себеттер сияқты заттар орналасқан. Бірінші қораптың жанында төбеде және барлық қабаттарда жүктерді арқанмен тік тасымалдау үшін тесік болған. Бірінші қабатта әк сақтау орны болған, оның көлемі қазандықтармен бірдей болған, сондықтан фабриканы 3-4 ай жұмыс істеуге жеткілікті әк сақтауға болады. Шикізат сақтау орнының артында кептіру үйі, сондай-ақ кептіру пеші немесе ошақ болған. Бір-екі үй қант нанын кептіруге, тағы екеуі қант пісіруге арналған. Кептіру бөлмелерінің ұзындығы 10 фут, ені 12 фут, биіктігі 30 фут болған. Әрқайсысында көмірмен жағылатын темір пеш орналасқан. Ол кірпішпен қапталған және бөлмеден тысқары тамақтандырылған. Фабриканың нақты тазарту жұмыстары жүргізілетін бөлігі кептіру үйінің артында орналасқан. Мұнда қантты қайнатуға арналған мыс қазандықтар (зидпаннен) болған. Голландиялық фабрикалардың көпшілігі төрт қазандықты, көбісі үш, ал азы ғана екі қазандықты пайдаланған. Егер төрт қазан болса, олардың ұзындығы кем дегенде 25 фут болды. Әр қазанның астына жеке пеш салынған кірпішпен қапталған күмбезді орындық орнатылған. Бұл қазандықтар мүмкіндігінше көп жарық және мүмкіндігінше аз су тарту үшін фабриканың артқы жағында орналастырылған. Жарық ғимараттың артқы қасбетінен түскен, ол ұзындығы шамамен 25 фут ашық кеңістікпен аяқталған. Мұнда жер мен көмір сақталған. Фабриканың астында қорғасын түтікшесі болған, ол Амстердамда таза суды сорғы арқылы ғимараттың артқы жағына жеткізуге мүмкіндік берген. Қазандықтар орналасқан ғимараттың сол бөлігінде екі әктас цистернасы да орналасқан. Бұл цистерналардың іргетасы кемінде 30 фут тереңдікте болуы керек және жер деңгейінен 4 фут жоғары тұруы керек еді. Олардың көлемі 9x6 фут, қазандықтардың қарама-қарсы жағында тұрды. Әктас қораптарының артында 8-9 фут биіктігіндегі қоқыс қораптары орналасқан. Алғашқы қазандықтардың (көшеден санағанда) қасында тазаланған шырын құйылатын клаарселкетель (клаарселкетель) орналасқан. Ол жер бетінен шамамен 4 фут биіктікте және 8 9000 фунт тазаланған қант сыйымдылығына ие болған. 1800 жылдан кейінгі өнеркәсіптік қант фабрикасы қантты бірнеше тазарту сатыларынан өткен кезде ғимарат арқылы төмен қарай тасымалдау үшін гравитацияны пайдаланумен сипатталған. Бұл және басқа да ерекшеліктерінің жиынтығы 19 ғасырдағы қант фабрикасының ерекше құрылысына алып келді. Мысал ретінде: Домино қант фабрикасы, Бостон қант фабрикасы, Амстердамша Стам қант фабрикасы, Вестер қант фабрикасы және Нидерландша қант фабрикасы ғимараттарын келтіруге болады.

Тазарту процесінің тарихы

1793 жылы тазарту процесі де кеңінен сипатталды. 1833 жылы тағы бір сипаттама оны «Ескі немесе неміс әдісі, қан, жұмыртқа, саз және т.б.» деп атады. Сол кездегі қант фабрикалары қанттың әртүрлі түрлерін өндірді. Ең жоғары сапалысы – нан қанты болды. Одан кейін кеспе қант, сосын бастар қанты келді. Бастар қант нан және кеспе қанттың қалдықтарынан жасалған. Оны көбінесе ұнтақтап, ұнтақ қант ретінде сататын. Шәкәрлі қант жіптердің айналасында үлкен кристалдардан тұратын. Оның сапасына қарай ақ немесе қоңыр түсті болатын. Бірінші қадам, іс жүзінде тазартуға тең, ыдыстарды таза сумен және аздап әк суымен толтыру болды. Содан кейін шикі қант ыдысқа салынады. Ыдыстың алдыңғы жағында 33-40% көлемді алып тұратын және шамамен екі фут биіктігіндегі тірек болды. Ыдыстың төменгі бөлігі толтырылғаннан кейін, одан әрі толтыру үшін тірек бекітілді. Содан соң қоспаны түн бойы тұрып, қантты ерітуге қалдыратын. Ертесіне ыдыстың астындағы отты жағып, қоспаны баяу қыздыратын. Қант ыдысқа жабысып қалмауы үшін үнемі араластырып отыру қажет. Қант толық еріген кезде араластыру азайтылды. Қант қайнауға жақындағанда отты азайту керек. Қыздыру кезінде әк қоспалармен байланысып, қатып қалған қоқыс пайда болады, ол 6-8 фут ұзын сабы бар тесілген қашаумен алынып тасталады. Бұл аяқталғаннан кейін, судағы жұмыртқа ерітіндісі қант қоспасына құйылады. Бұл жұмыртқаның ағы немесе альбуминін қоспалармен байланыстыру үшін жасалды. Бұл одан да көп қоқыстың алынуына әкелді. Бұл процесс 5-6 рет қайталанып, бетінде көбік орнына ақ, шырышты қабат пайда болғанға дейін жалғасты. Содан кейін ерітінді тазартылғандықтан «клаарсел» деп аталды. Мұнда «таза» сөзі «мөлдір» дегенді білдіреді. Өте шикі қантты тазарту үшін жер асты суы, көбірек әк және жұмыртқа қолданылды. Күнделікті жұмыртқаны 400-500 данаға дейін пайдалануға болады, қыста 100 данасы 4 гульденге дейін бағаланатын. Бұқаның жаңа қаны қантты одан әрі тазартуға көмектеседі, бірақ ол көбінесе жаңа болмағанда және қымбат жұмыртқаның орнына қолданылатын. Бұл шіріген қантқа әкелді, ал Голландияда оны пайдалануға ресми, бірақ тиімсіз тыйым салынды. Екінші қадам – тазартылған сұйықтықты сүзгілеу және сақтау. Ол үшін оны мыс түтікшеге (немесе ойысқа) құйып, сүзгіге жеткізді. Сүзгі себеттегі матадан жасалған және жұмыртқа қабықтары, шегелер, ағаш сынықтары сияқты заттарды ұстап алатын. Сол кезде тазартылған шырын ыдысы жай ғана ыдыс деп аталды. Ол сондай-ақ алғашқы екі ыдысты тазалағанда тазартылған шырынды сақтау үшін де пайдаланылды. Үшінші қадам – булануға тең. Тазартылған шырынның шағын порциялары бірінші ыдысқа құйылып, қызу отта қайнатылды. Шамамен 12-30 минут ішінде булану сұйықтықтың қажетті тұтқырлық деңгейіне жеткізді. Голландияда жылдам булану тек қант қанты үшін ғана байқалды. Сұйықтықтың саусағыңыз бен бас бармағыңыздың арасында жіптер құрай алатынын тексеру қанттың «дайын» болғанын анықтады. Тазартуды жалғастырудың бірінші жолы – қалған суды гравитация арқылы төгіп, нан, кеспе немесе бастар қант алу. Екінші жолы – қалған суды жылумен буландырып, қант қанты алу. Төртінші қадам – салқындату, қант қанты үшін қолданылмайды. Нан қанты үшін үшінші немесе төртінші ыдыстар салқындату ыдыстары ретінде пайдаланылды. Кеспе қант үшін үш ыдыс салқындату үшін қолданылды. Ыдыстағы қант «дайын» болғаннан кейін (яғни қайнатылғаннан кейін), оны салқындату ыдысына ауыстырды. Ол жеткілікті салқындағаннан кейін, қант қабық құрайды. Ең жақсысы, келесі партия қайнатылған қант осы сәтте дайын болып, салқындату ыдысына қосылады. Салқындату ыдысына бес партияға дейін толтыруға болады. Жоғарыда айтылған грануляцияны да қараңыз. Қалыптарды толтыру – бесінші қадам. Қант қанты қантты жылумен кептіру арқылы жасалған. Ол үшін оны көлік шелектерімен кептіру үйіне әкелді. Мұнда қант қантты ыдыстарға салынады. Қантты көлік шелектеріне салу және ыдыстарды толтыру операциясы екі-үш минутқа созылады. Ең жақсысы, екінші ыдыс осы кезде көлік шелектерін толтыруға дайын болады. Егер қант қанты жасалса, кептіру бөлмесі шамамен 6 сағат жұмыс істегеннен кейін төрт ыдыстың шикі қантынан жасалған 150 қант ыдысын сыйдыра алады. Содан кейін кептіру бөлмесі тазартылып, жабылып, пешінде от жағылды. Егер нан қант немесе кеспе қант жасалса, қантты толтыру бөлмесіне әкелді, суретке қараңыз: 1793 жылғы қалыптарды толтыру. Мұнда қалыптар толтырылды. Олардың ұшында саңылау бар, ол матамен бітелген. Толтыру бөлмесінде қалыптар толтырылып, содан соң бөлменің бұрышынан тік қойылады. Олар бірінің үстіне бірін тізеліп, сыртқы қатарлары сынған қалыптармен (қолдануға жарамсыз) қолдауға алынды. Ертесіне қалыптар жоғарғы қабатқа әкелінді. Мұнда қалыптардың бітеуі алынып, бірнеше күн бойы сірне ағып, жинау ыдыстарына жиналды. Содан кейін қалыптар қораптың үстіне қойылып, қалыптың сыртына жабысқан қант сырып алынып, жиналды. Нандар сақтықпен қалыптардан шығарылды.

Ұлыбританияда

1544 жылы Лондонда екі қант өңдеу зауыты ашылғаннан кейін Ұлыбританияда қант өңдеу өндірісі басталды. Бұлар «қант үйлері» деп те аталатын. Бастапқыда олардың табысы Антверпеннің күшті бәсекелестігіне байланысты шектеулі болды. 1585 жылы Антверпен құлағаннан кейін Лондондағы қант өңдеу өнеркәсібі кеңейді. Бристольдегі алғашқы қант өңдеу зауыты 1607 жылы Роберт Олдворттың бір қазандықтан тұратын зауытын құруымен іске қосылды. 18 ғасырда Бристольдің өркендеуіне қант саудасы және өңдеу негіз болды. Бір кезде Бристольде 20-ға жуық қант өңдеу зауыты болған. Ливерпульде 1667 жылы алғашқы қант өңдеу зауыты ашылды. Шотландиядағы қант өңдеу өнеркәсібі 1667 жылы басталды. 1715 жылға қарай Атлант мұхитының жағасында Глазго және Солтүстік теңіз жағасында Лейтте қант өңдеу зауыттары пайда болды. Дегенмен, Шотландияның қант өңдеу өнеркәсібінің нағыз орталығы Глазгоның Гринкок портында құрылды. Онда 1765 жылы алғашқы қант өңдеу зауыты ашылды. 1826 жылға дейін тағы бес зауыт салынды. 1869 жылы Гринкокта 14 қант өңдеу зауыты жұмыс істеді, ең ірілері аптасына 14 000 тонна қант өңдеді. Клайд өзенінде тағы төрт қант өңдеу зауыты, ал Лейтте екеу орналасқан. Глазго қант құмырасын өндіруге қажетті аса ауыр машина жасаудың маңызды орталығы болды. Бұл, әрине, Гринкок қант өңдеу орталығы ретінде дамуына септігін тигізді, себебі оған жеңіл, бірақ салыстырмалы машиналар қажет болды. 1859 жылы Генри Тейт (1819–1899) Ливерпульдегі қант өңдеу зауытының серіктесі болды және көп ұзамай оны басқаруға ие болды. 1872 жылы оның «Генри Тейт және Ұлдары» компаниясы сол қаладағы Love Lane зауытын ашты. 1878 жылы ол Шығыс Лондондағы Сильвертаунда Темза қант өңдеу зауытын ашты. Абрам Лайл (1820–) маңызды кеме иесі болды. 1865 жылы ол Глеб қант өңдеу зауытының бір бөлігін сатып алды, бірақ 1872 жылы оны тастап кетті. 1883 жылы ол Лондондағы Плейстоу қант өңдеу зауытын ашты, ол Темза қант өңдеу зауытынан 1,5 миль қашықтықта орналасқан. 1921 жылы екі компания бірігіп, Tate & Lyle компаниясын құрды, ол Ұлыбританияның қантының шамамен 50% -ын өңдеді. Бірінші дүниежүзілік соғыстан кейін Ұлыбританияның қант өңдеу өнеркәсібі құлдырады. Соғыс үкіметке қант құмырасын импорттауға толық тәуелділіктің қауіптілігін көрсетті, сондықтан қант қызылшасы зауыттарында өңделетін қант қызылшасын өсіруге көмек көрсетілді. 1973 жылы Ұлыбританияның Еуропалық Одаққа қосылуы британдық өңдеу өнеркәсібінің Еуропалық заңнамамен айналысуын қажет етті, ол Еуропадағы өндіріске басымдық берді. 2010 жылы Tate & Lyle өзінің қант өңдеу бизнесін American Sugar Refining компаниясына сатты, сонымен қатар осы қызмет үшін атауды пайдалануға рұқсат берді.

Германияда

Германияда Гамбург қант өңдеу зауыттарының алғашқы орталығы болды, Амстердамның маңыздылығымен шайқасты. 1727 жылға қарай Гамбургте 200-ге жуық қант өңдеу зауыты (Zuckersiederei деп аталатын) болды, олар неміс нарығын басып алды. 1830 жылдан 1850 жылға дейін Гамбургтегі бұл өнеркәсіп дерлік толығымен жойылды. Гамбургтің соңғы қамысты қант өңдеу зауыты 1848 жылы салынған Dampfzuckersiederei von болды, ол 1885 жылы жабылды. Қант қызылшасынан қант алу процесі ашылғаннан кейін, шикі қант қызылшасын өндіру үшін көптеген қант зауыттары құрылды. Магдебург маңында олардың саны 400-ге жуық, дерлік әр ауылда бір-бір зауыт болды. 1894 жылы бұл шикі қант зауыттары Hildesheim Sugar Refinery Zücker Raffinerie Hildesheim-ді құрды, ол шикі қант қызылшасын өңдеді. 1913 жылы неміс қант қызылшасының 63% шикі қантқа айналдырылып, содан кейін жеке қант өңдеу зауытында өңделді. АҚШ-та бұл көрсеткіш нольді құрады. Бұл көптеген келеңсіздіктерге әкелді. 1938 жылы Hildesheim Sugar Refinery Zuckerraffinerie Braunschweig-ті сатып алып, келесі жылы оны жапты. Соңында шикі қант зауыттарының шоғырлануы (орталық) тазарту зауыттарының қажетсіз болуына себеп болды. Шикі қант (қызылша) зауыттары соншалықты үлкейді, шикі қантты жеке зауытта емес, сол жерде өңдеу ыңғайлырақ болды.

АҚШ-та

1833 жылы АҚШ-тың қант өңдеу зауыттарына шолу жасалды. Ол кезде үш зауыт қана вакуумда буландыруға көшкен. Қалғандары әлі дәстүрлі әдістерді қолданды. 1833 жылы Филадельфияда 12 қант өңдеу зауыты болды. Олар 14 000 000 фунт шикі қантты өңдей алатын. Canby & Lovering зауыты бу күшімен және вакуумдік қазандықтармен жұмыс істеді, бірақ жақын арада тағы бір зауыт қосылуға дайын тұрды. Vine көшесіндегі J. G. Smith & Son компаниясының зауыты кең және таза болды. Paul Lajus & Co. компаниясының Bread Street көшесіндегі зауыты француз әдісіне көшкен. Бұл әдіс ашық отта буландыру кезінде, тікелмеген қазандықтарға қарағанда тиімдірек болған, тізбектерге ілінген қазандықтарды пайдаланды. Нью-Йорктегі қант өңдеу зауыттары шамамен 9 000 000 фунт шикі қантты өңдей алатын. Оның жартысынан астамы тазартылған қантқа, төрттен бірі – аралас қантқа, ал қалған төрттен бірі – мелассаға айналды. Steam Congress Company Archibald & Delafield компаниясы бу күшімен және вакуумдік қазандықтармен жұмыс істеді. Liberty Street көшесіндегі Teaman, Tobias & Co. зауыты "Ескі қант үйі" деп аталатын ғимаратта орналасқан бай компания болды. Meday & Ritter зауыты да жақсы беделге ие болды. Француз әдісін қолданған зауыт жылыту үшін буды пайдаланды, бірақ буландыру үшін емес. Балтиморда 1833 жылы 9 қант өңдеу зауыты болды. Бұрын олар Куба мен Бразилиядан 9-10 миллион фунт шикі қантты өңдеген, бірақ 1833 жылы Балтимор зауыттары қиын жағдайға түсіп, шамамен 2 миллион фунт ғана өңделді. Ірі бу және вакуум зауыты өртеніп, қайта салынбады. Concord Street көшесіндегі G. W. және H. Miller зауыты жақсы жұмыс істеді. Ол жақын жердегі Federal Hill-ден мол сумен және сазбен қамтамасыз етілді. Бостонда Doane, Andrews және White мырзаларға тиесілі үш зауыт болды. Салемдегі зауытпен бірге олар шамамен 2 миллион фунт шикі қантты өңдеді. Батысқа қарай, Нью-Орлеандағы қант өңдеу зауыттары ерекше болды, себебі олардың төңірегінде көптеген қант қамысы плантациялары орналасқан. Нью-Орлеандағы қант өңдеу зауыты 100-ге жуық жұмысшыны жұмысқа алған ірі кәсіпорын болды. Ол вакуумдік қазандықтар мен бу күшін пайдаланды. Нью-Орлеанда ескі әдістерді қолданған шағын зауыт та болды. Цинциннатиде Нью-Орлеаннан келетін шикі қантқа тәуелді жұмыс істеген зауыт болды. 1974 жылы АҚШ-та 29 қант өңдеу зауыты жұмыс істеді.

Шикі қантты сақтау

Шикі қант қант фабрикасында да, қант тазалау зауытында да бірнеше ай бойы сақталуы мүмкін. Сақтау кезінде шикі қант кристалдары қант фабрикасындағы соңғы кристалдану сатысынан қалған жұқа меласса қабатымен қапталған болады. Бұл меласса қабаты микробтардың өсуі үшін қолайлы ортаны құрады, нәтижесінде сақтауға байланысты сапаның төмендеуіне әкеледі.

Афинация

Қазіргі кезде көптеген қант фабрикалары жоғары полярлық қантты сатып алады, сондықтан олар аффинация процесінсіз өндіріс жүргізе алады. Аффинация кезегінің мақсаты – шикі қант кристалдарын ерітуді барынша азайта отырып, шикі қант кристалдарын жабатын меласса қабығын / қаптамасын жою. Шикі қант әдетте 35 фут ұзындығы, 3 фут ені және 4 фут тереңдігі бар араластырғышқа құйылады. Мұнда ол аффинациялық сироппен араластырылып, шамамен 92 Brix концентрациясы бар "магма" деп аталатын қоспа құрайды. Магма араластырғыштан сыртқы заттар мен ірі кесектерді ұстап тұратын тор арқылы араластырғышқа өтеді. Араластырғыштың ұзындығы 37,5 фут, ені 3 фут 4 дюйм, биіктігі 8 фут 6 дюйм. Мұнда магма араластырылып, 43-60 °C температурада қыздырылады. Араластырғыштың төменгі бөлігінде центрифугаларға бағытталған шұңқырлар орналасқан. Центрифугаларда сироп магмадан центрифуга қабырғасындағы ұстап тұратын экран арқылы итеріліп бөлінеді. Бұл центрифугада кристалдарды және себетте қалған қалдық сироп қабығын қалдырады, ол кристалдарды 82 °C-тан жоғары температурадағы ыстық сумен жуу арқылы алынып тасталады. Жуылған кристалдар центрифугадан сығылып шығарылады. Осы "аффинациялық қант" кейін балқытуға жіберіледі. Бұл әдетте диаметрі 12 фут, биіктігі 6 фут болатын дөңгелек резервуар. Мұнда қант таза, тәтті сумен араластырылып, араластырғышпен (қайырмамен) шайқалады. Бұл қоспа бумен қыздырылып, тәтті суда кристалдарды ерітіп, әдетте "балқытылған ерітінді" деп аталатын сұйықтыққа айналдырады.

Тазарту

Тазарту сатысы тазарту мен түссіздендіруден тұрады. Барлық тазарту процедуралары еріген сұйықтықты ыстық әк сүтімен (судағы кальций гидроксидінің суспензиясы) араластыруды қамтиды. Бұл өңдеу бірқатар қоспаларды, соның ішінде олардың кальций тұздары түрінде және ірі органикалық молекулалар, мысалы, көпвалентті катиондар болған кезде жинақталатын ақуыздар, сапониндер және пектиндер, сондай-ақ сульфат, фосфат, цитрат және оксалат сияқты көпвалентті аниондарды алып тастайды. Сонымен қатар, сілтілік жағдайлар қарапайым қанттар – глюкоза және фруктозаны, сондай-ақ аминоқышқылы глутаминмен бірге химиялық тұрақты карбон қышқылдарына айналдырады. Емделмеген жағдайда, бұл қанттар мен аминдер сахарозаның кристалдануына кедергі келтіруі мүмкін. Ең маңызды тазарту процестері – карбонаттау және фосфаттау. Егер карбонаттау қолданылса, көмірқышқыл газы сілтілі қант ерітіндісі арқылы өткізіліп, әк кальций карбонаты (известняк) түрінде тұнбаға түсіріледі. Бұл тұнба кейбір қоспаларды ұстап, ал басқаларын сіңіріп алады. Қайта өңдеу процесі известняк бөлшектерінің мөлшерін арттырады және ауыр бөлшектер резервуарларда (түсіндіргіштерде) шөгіп, табиғи флокуляция пайда болады. Соңында, көмірқышқыл газы қосылғанда ерітіндідегі кальцийдің көбірек бөлігі тұнбаға түседі; ол сүзіліп алынып, "жеңіл шырын" деп аталатын таза, алтын түсті ашық қоңыр қант ерітіндісі қалдырылады. Егер фосфаттау қолданылса, балқыған сұйықтық 60–70 °C температураға дейін қыздырылып, аздап фосфор қышқылы қосылады. Араласқаннан кейін pH 7,0–8,0 деңгейіне дейін әктестіріледі. Содан кейін ол бір жағынан түсіндіргішке кіреді және оның ішінде ағып өтетін барысында 88 °C-қа дейін қыздырылады. Бұл кальций фосфатының флокулентті тұнбасын қалыптастырады, ол кейбір қоспаларды ұстап, ал басқаларын сіңіріп алады. Бұл тұнба резервуардың бетіне көтеріліп, қайырмалармен сыпырылып алынады. Карбонаттау және фосфаттаудың екеуі де ұсақ дисперсияланған бөлшектерді сүзіп тастау арқылы аяқталады, одан кейін түссіздендіру жүргізіледі. Сүзгіленген тазартылған сұйықтықты бірнеше тәсілмен түссіздендіруге болады. Сүйек көмірі – ірі қара малдың ұзын сүйектерінен жасалады. Ол түссіздендіруді қамтамасыз етеді, сонымен қатар коллоидтық материалды және едәуір мөлшерде күлді де алып тастайды. Активирленген көмір (АКК) өздігінен тек түсті ғана жояды. Екеуі де әдетте диаметрі 10 фут болатын, 20–25 фут биіктіктегі цилиндрлік бағаналарда қолданылады, олар арқылы сұйықтық баяу сүзіледі. Кейбір заманауи зауыттар ион алмастырғыш смолалары бар кішігірім цилиндрлерді де пайдаланады. Бұл жүйелер әлдеқайда жылдам жұмыс істейді.

Булану

Түсі жойылған сусын буландырғышқа беріледі. Бұл – бумен қыздырылатын және вакуум астында орналастырылған жабық ыдыс. Негізгі принцип – шырын буландырғышқа төмендетілген қысымда қайнау температурасынан жоғары температурада кіреді немесе осы температураға дейін қыздырылады. Бұл күшті булануға алып келеді, ол көп эффектілі буландыру арқылы концентрациялауға мүмкіндік береді. 1970 жылдары американдық қант өңдеушілер көбінесе екі немесе үш эффектілі буландыруды қолданды. Соның нәтижесінде "қою шырын" алынады, оның салмағы шамамен 60% сахароза және сыртқы түрі жөнінен клен сиропына ұқсас. Ол сондай-ақ ультракүлгін сәулелермен стерильдендіріледі. Қою шырынды кейінгі өңдеу үшін резервуарларда сақтауға болады, бұл кристалдау зауытының келесі кезеңдеріне жүктемені бөліп береді.

Кристалдану

Қалың шырынды процестің басқа бөліктерінен қайта өңделген, төмен сапалы кристалл қантпен араластырып, еріткіште дайындап, "стандартты ликёр" алу үшін сүзіледі. Кристалдану кезеңі әдетте 76 Брикс концентрациясында стандартты ликёрді вакуумдік қазанға құю арқылы басталады. Бұл қазанды негізінен өз вакуумдық көзі мен конденсаторы бар бір эффектілі буландырғыш деп қарастыруға болады. Қант кристалдарын өсіру үшін қант ерітіндісінің аса қанық болуы қажет. Суперқанығудың үш фазасы бар, олар сахарозаның концентрациясы мен температурасына байланысты анықталады. Метастабильді фазада қолданыстағы кристалдар өседі, бірақ жаңа кристалдар пайда болмайды. Тұқымдық кристалдарды қолдану және вакуумдік қазанды метастабильді фазада ұстау арқылы кристалдардың біркелкі мөлшеріне қол жеткізіледі. Тұқымдық кристалдар әдетте белгілі бөлшек мөлшері мен мөлшері бар суспензия түрінде қазанға енгізіледі. Алғашқы кристалдар қалыптасқаннан кейін, кристалдар қажетті мөлшерге жеткенше өсуіне орай, қазанға қосымша стандартты ликёр беріледі. Соның нәтижесінде шығатын қант кристалдары мен сироп қоспасы француз тілінде "қайнатылған масса" деген мағына беретін массекуит деп аталады. Кристалдар осы ликёрден өсетіндіктен, сиропқа "аналық ликёр" деп аталды. Бір қазанның массекуит мөлшері "соққы" деп аталады. Массекуит содан кейін центрифугаларға жіберіледі, онда кристалдар центрифугалық күш арқылы сироптан бөлінеді. Кристалдар центрифугада қалады және қалған сиропты кетіру үшін ыстық сумен жуылады. Таза кристалды қант центрифугадан алынып, кептіргіш-салқындатқышқа жіберіледі. Әдетте, бір массекуит төрт соққыға әкеледі – бірінші соққы және үш қайта балқыту. Бұл бірінші соққыдан қалған сиропты (бірінші ағын немесе бірінші сироп деп белгіленеді) басқа қазанға беру арқылы іске асырылады. Екінші соққыдан көбірек кристалдар, сондай-ақ 2-ші ағын пайда болады, және т.с.с. 3-ші және 4-ші ағын сироптары көбінесе жұмсақ қант өндірісінде және аффинацияда қолданылады.

Грануляция

Грануляцияланған қант – жеке қант түйіршіктері бірікпейтін қант түрі. Бұл кептіру арқылы қамтамасыз етіледі. Көбінесе құрғатқыштар немесе грануляторлар диаметрі 1,5–2,4 м және ұзындығы 7,6–11 м болатын көлденең айналатын барабандар болып келеді. Бұл барабандардың ішінде бумен қыздырылған ауа кристалдардан ылғалды кетіріп, ылғалдылығын шамамен 1 проценттен 0,02 процентке не одан да төменге дейін төмендетеді. Гранлятор кристалдарды бір-бірінен бөліп таратады. Содан кейін кристалдар салқындатқышқа жіберіледі. Құрғату және салқындату процестерін біріктіретін машиналар да бар.

Ақ қантты сақтау

Дайын өнім үлкен бетон немесе болаттан жасалған сақтағыштарда сақталады. Ол өнеркәсіптік тұтынушыларға көп көлемде, үлкен қаптарда немесе қаптарда, ал бөлшек сауда орындарына тұтынушыға арналған кіші пакеттерде жіберіледі. Кептірілген қантты сақ болып қолдану керек, себебі қант шаңының жарылу қаупі бар. Мысалы, 2008 жылы Порт-Вентворт, Джорджия штатындағы қант зауытында болған жарылыс 13 адамның қаза болуына әкелді.

Қант өңдеу зауыттарында зауытты автоматтандыру

Соңғы онжылдықтарда көптеген басқа салалардағыдай, қант фабрикаларында да зауыттық автоматтандыру кеңінен дамытылды. Өндіріс процесі көбінесе орталық процесті басқару жүйесі арқылы бақыланады, ол көптеген машиналар мен құраушы бөліктерді тікелей басқарады. Қауіпсіздік мақсатында қант фабрикасындағы центрифугалар сияқты кейбір арнайы машиналар үшін ғана орталықтандырылмаған ПЛК қолданылады.