Suikerfabriek
In een suikerfabriek wordt suiker gewonnen uit suikerriet (rietsuiker) of suikerbieten (bietsuiker). Suikerriet wordt gewassen, en wordt dan geperst. Suikerbieten worden in grote wastrommels gewassen en met 2 soorten messen in reepjes gesneden, deze messen hebben z.g.n. dakkanten, er wordt achtereenvolgens met een A en B mes gesneden,(<>) zodat er een patat vormig reepje ontstaat. In een diffusietoren(3 torens links op de foto) wordt met het tegenstroomprincipe de suiker uit de reepjes (het snijsel) geloogd. Onderin de toren worden de reepjes ingebracht(snijdsel)en bovenin worden de uitgeloogde reepjes verwijderd (pulp) en later tot veevoer verwerkt. Het schone en warme water wordt bovenin ingevoerd en onderin wordt het water met de opgeloste suiker en andere stoffen, dat ruwsap heet, afgevoerd.
Inhoud |
[bewerk] Ruwsap
Het zwartblauwe ruwsap bevat nog vele organische en anorganische bestanddelen, zoals zuren, zouten (kalium en natrium), eiwitten en pectines, die door filtratie verwijderd moeten worden, omdat anders de latere kristallisatie niet goed verloopt. De filtratie wordt gedaan met behulp van gebrande kalk dat de zuren bindt en door verhoging van de pH naar ongeveer 11 het ontstaan van invertsuiker, dat ontstaat door splitsing van de sacharose, verhindert. Hierbij wordt ongeveer 35% van de verontreinigingen verwijderd. Door voor de filtratie snel kooldioxide toe te voegen( carbonateren = Processtap in de sapzuivering waarbij CO2-gas door het gekalkte sap geblazen wordt; meestal zijn er 2 carbonatatiestappen aanwezig, 1ste en 2de carbonatatie), worden de achtergebleven calcium-ionen gebonden in calciumcarbonaat oftewel kalk. Deze kalk met daarin de verontreinigingen, schuimaarde, wordt uit het sap gefiltreerd, en later gebruikt als bodemverbeteraar in de akkerbouw. Het nu ontstane heldere sap wordt dunsap genoemd.
[bewerk] Dunsap
Het dunsap is geelgroen van kleur en bevat 15 tot 16% suiker en ongeveer nog 2% andere stoffen, waaronder α-aminozuren. Deze aminozuren worden schadelijke stikstof genoemd. De hoeveelheid schadelijke stikstof is afhankelijk van de hoogte van de stikstofbemesting tijdens de groei van de bieten en het gebruikte suikerbietenras. Als het gehalte aan α-aminozuren in het dunsap te hoog is, moet er soda aan het sap toegevoegd worden om de pH te verlagen hetgeen de hoeveelheid te winnen suiker nadelig beïnvloedt. Het dunsap wordt in grote verdampers ingedikt tot ongeveer een sap met 70% suiker is bereikt. Dit sap heet het diksap en bevat ongeveer 70% suiker. De warmte wordt uit de waterdamp teruggewonnen en overal gebruikt waar warmte nodig is, o.a. om het water waarmee het snijdsel uitgeloogd word te verwarmen.
[bewerk] Diksap
Door aan het diksap poedersuiker (= fijne kristallen) toe te voegen, het zogenaamde enten, gaan bij het verder indikken deze kristallen groeien. Vervolgens worden deze afgecentrifugeerd en blijft de melasse over. Hiervan kan alcohol gestookt worden, stroop van worden gemaakt of het kan als veevoer worden gebruikt. De pulp die achterblijft wordt tot veevoer verwerkt, daartoe wordt ze gedroogd en vervolgens tot brokjes geperst, indien droog bewaard zijn pulpbrokjes vrijwel onbeperkt houdbaar. Ongedroogde pulp wordt vaak vermengd met snijmais of gras en ingekuild als ruwvoer voor koeien. Rietsuikerpulp wordt ook wel als brandstof gebruikt.
[bewerk] Grond
Met de bieten komt er ook veel grond mee. Dit kan wel oplopen tot 20% van het gewicht aan bieten als deze onder natte omstandigheden gerooid zijn. De grond wordt van de bieten gewassen in de wastrommels en in grote bezinkingsbassins weer uit het water verwijderd. Het water wordt vervolgens aeroob en anaeroob gezuiverd en hergebruikt/geloost. De grond wordt o.a. gebruikt voor het ophogen van dijken.
[bewerk] Inhoudsstoffen biet
De biet van suikerbieten bevat gemiddeld:
| Drogestof | 23,6% |
| Sacharose | 16,5% |
| Ruw eiwit | 1,05% |
| Vet | 0,12% |
| Vezel | 1,16% |
| Andere oplosbare stoffen | 2,92% |
| Mineralen (o.a. K en Na) | 0,75% |
[bewerk] Winbaarheid
De winbaarheid van de hoeveelheid suiker in de biet wordt uitgedrukt in een winbaarheidsindex en is afhankelijk van:
- het suikergehalte
- de hoeveelheid schadelijke stikstof (α-aminoN),
- de hoeveelheid kalium en natrium en
- de verhoudingen hiertussen.
1 maeq (milli-aequivalent of mval) α-aminoN geeft bij een gemiddelde melasse evenveel suikerverlies als 1 maeq kalium+natrium namelijk 0,061 gram suiker.
[bewerk] Suikergehalte
Van bieten met een suikergehalte lager dan 15% kan niet meer rendabel suiker gewonnen worden. Hoe hoger het suikergehalte des te meer suiker aan de biet onttrokken kan worden. In de bietenpulp blijft suiker achter en er verdwijnt ook suiker met de schuimaarde en het water. Bij elkaar is dit ongeveer 0,2 tot 0,4 % suiker. Daarnaast gaat er 1,8 tot 2,5 % suiker verloren in de melasse. Tot slot verdwijnt er door allerlei oorzaken, bijvoorbeeld door de vorming van invertsuiker, nog 0,2 tot 0,4 % suiker. Van een biet met bijvoorbeeld 16 % suiker kan zo 12,7 tot 13,8 % suiker gewonnen worden en die van 18 % 14,7 tot 15,8 %.
[bewerk] Schadelijke stikstof
Schadelijke stikstof omvat stikstofhoudende stoffen, die tijdens de suikerwinning voor ongeveer 50% niet verwijderd kunnen worden en daardoor melassevormend werken. Het gaat hierbij om de α-aminozuren, waarvan de meest schadelijke als niet gebonden aminozuren en amiden in het celvocht voorkomen. Vooral glutamine en in mindere mate asparagine komen voor. De aminozuren kunnen zich als zuren of basen gedragen al naar gelang van de hoogte van de pH, maar bij de suikerwinning gedragen ze zich als een zuur. Bij afbraak van een aminozuur kan een organisch zuur of en primair amine gevormd worden. De aminen zijn goed oplosbaar in water en reageren als zwakke basen. Door afsplitsing van water kunnen aminozuren ook overgaan in amiden, die zich ook afhankelijk van de hoogte van de pH als base of zuur gedragen, maar zich bij de suikerwinning gedragen als een zuur. Daarnaast verlaagt de schadelijke stikstof de oplosbaarheid van suiker.
[bewerk] Kalium en natrium
Kalium en natrium verhogen de hoeveelheid melasse en zorgen zo voor een lagere winbaarheid. De melasse kan namelijk niet verder ingedikt worden dan tot een suiker/water verhouding van 2,5 tot 3,0 bij 35 tot 45 °C, omdat deze anders niet meer verwerkbaar is in roerzeven en centrifuges. Daarnaast verhogen ze de oplosbaarheid van suiker. Ze zijn gunstig als er veel schadelijke stikstof aanwezig is, omdat ze de pH van het dunsap verhogen.
[bewerk] Verhouding tussen schadelijke stikstof en kalium+natrium
De niet-suikers in het ruwsap kunnen onderverdeeld worden in pH-verlagende en pH-verhogende stoffen.
| pH-verlagend | pH-verhogend |
|---|---|
| amiden | oxaalzuur |
| invertsuiker | fosforzuur |
| aminozuren | pectine en eiwitten |
| magnesium | citroenzuur |
| calcium | appelzuur |
| zwavelzuur | |
| kalium | |
| natrium |
De pH-verhogende stoffen werken als zodanig, omdat ze geheel (oxaalzuur en fosforzuur) of gedeeltelijk (citroenzuur, appelzuur, zwavelzuur) door de kalktoevoeging neerslaan en met de schuimaarde afgevoerd worden of in het sap blijven zitten (kalium en natrium).
De pH-verlagende stoffen werken als zodanig, omdat ze door de kalktoevoeging neerslaan (magnesium en calcium) of omdat ze niet neerslaan (amiden, invertsuiker, aminozuren). De amiden gaan over in aminozuren en invertsuiker wordt afgebroken tot o.a. melkzuur.
Indien er teveel pH-verlagende stoffen aanwezig zijn, wordt de pH te laag en moet soda toegevoegd worden om corrosie van de kookpannen, afzetting van ketelsteen en de vorming van invertsuiker te voorkomen. Bij een bepaalde verhouding kalium+natrium/α-aminozuren (sommigen gaan uit van 1,8 of hoger) hoeft er aan het dunsap geen soda toegevoegd te worden. In het dunsap zit gemiddeld drie keer zoveel kalium+natrium dan schadelijke stikstof.
[bewerk] Fabrieken
De eerste bietsuikerfabriek werd in 1802 gesticht door Karl Achard. De eerste Nederlandse bietsuikerfabriek werd in 1858 gesticht te Zevenbergen.
De machinefabriek Stork te Hengelo exporteerde in de 20e eeuw suikerfabrieken voor de productie van rietsuiker naar Java, Cuba, Midden-Amerika, Zuid-Amerika, India, Egypte en Belgisch Congo.
Suikerfabrieken in het Nederlandse taalgebied zijn of waren onder andere gevestigd te:
- Roosendaal (Noord-Brabant;inmiddels gesloten)
- Bergen op Zoom (Noord-Brabant; inmiddels gesloten. Gebouw staat er nog, gemeente wil het een andere bestemming geven)
- Steenbergen (Noord-Brabant; inmiddels gesloten)
- Dinteloord (Noord-Brabant)
- Groningen
- Halfweg (Noord-Holland; inmiddels gesloten)
- Hoogkerk (Groningen)
- Zevenbergen(Noord-Brabant; inmiddels gesloten)
- Leur (Noord-Brabant; inmiddels gesloten)
- Mariënburg (Suriname; inmiddels gesloten)
- Moerbeke-Waas (Oost-Vlaanderen)
- Oerle (Luik)
- Puttershoek (Zuid-Holland; inmiddels gesloten)
- Sas van Gent (Zeeland; inmiddels gesloten)
- Tienen (Vlaams-Brabant)
- Veurne (West-Vlaanderen)
- Wanze (Luik)
[bewerk] Trivia
De Nederlandse televisieserie De Fabriek (1981-1982) ging over een suikerfabriek.
