砂糖
背景
ナザレのイエスが誕生する前に、サトウキビ（砂糖が作られる）はベンガル湾の海岸で収穫されました。それは、マレーシア、インドネシア、インドシナ、および中国南部の周辺地域に広がりました。アラブの人々は、8世紀と9世紀に葦とその栽培知識の両方をシチリア島、そしてスペインに持ち込むことで、「砂糖」（その時点で粘着性のあるペースト、半結晶化され、薬効があると信じられている）を西洋に紹介しました。その後、アレクサンドリアから完成した砂糖を輸入するヴェネツィアは、15世紀までにこの新しいスパイスの独占を確立することに成功しました。その時点で、生の砂糖、さらにはサトウキビを購入し、独自の製油所で処理し始めました。しかし、ヴェネツィアの独占は短命でした。 1498年、ポルトガルの航海士ヴァスコ・ダ・ガマがインドから帰国し、ポルトガルに甘い風味をもたらしました。リスボンは生砂糖の輸入と精製を開始し、16世紀にはヨーロッパの砂糖の首都になりました。その主な機能が薬用であり続けたフランスで甘味料が利用可能になるのは間もなくであり、ルイ14世の治世中、砂糖は薬剤師でオンス単位で購入することができました。 1800年代までに、砂糖（まだ高価ですが）は上層階級と中流階級の両方に広く利用可能でした。
原材料
砂糖は、多くの植物に存在する多数の炭水化物に適用される広義の用語であり、多かれ少なかれ甘い味が特徴です。一次糖であるブドウ糖は、光合成の産物であり、すべての緑の植物で発生します。ほとんどの植物では、糖は成分に容易に分離できない混合物として発生します。いくつかの植物の樹液では、砂糖の混合物はシロップに凝縮されます。サトウキビのジュース（Saccharum officinarum） とテンサイ（Beta vulgaris） ビートシュガーは一般的にサトウキビシュガーよりもはるかに甘くないですが、純粋なスクロースが豊富です。これらの2つの砂糖作物は、市販のショ糖の主な供給源です。
サトウキビは、熱帯または亜熱帯地域で繁栄する、厚くて背の高い多年生草です。葉で合成された砂糖は、成長のためのエネルギー源として使用されるか、貯蔵のために茎に送られます。私たちが知っているように、砂糖の源であるのは茎の甘い樹液です。葦は砂糖をその重量の約15パーセントまで蓄積します。サトウキビは年間約260万トンの砂糖を生産します。
甜菜は糖度が最も高い甜菜品種で、特別に栽培されています。通常、内側と外側の両方が白ですが、一部のビートの品種は黒または黄色の皮を持っています。甜菜から約370万トンの砂糖が製造されています。
他の砂糖作物には、スイートソルガム、サトウカエデ、蜂蜜、コーンシュガーが含まれます。今日使用されている砂糖の種類は、透明、無色、または結晶の断片で構成される白砂糖（完全に精製された砂糖）です。またはブラウンシュガーは、完全には精製されておらず、より多くの糖分が含まれており、そこから色が得られます。
製造
プロセス
植え付けと収穫
- 1サトウキビには、華氏75度（23.9度）の平均気温が必要です。
米国では、サトウキビとテンサイの両方の収穫は主に機械で行われますが、一部の州では手作業でも行われます。収穫されたサトウキビの茎とビートは、トラックや鉄道車両に機械的に積み込まれ、製糖所に運ばれて生の砂糖に加工されます。そこに着くと、それらは洗浄され、洗浄され、粉砕されてジュースが抽出され、ろ過され、精製されます。その結果、砂糖で満たされた透明なジュースができあがります。摂氏）および年間約80インチ（203センチメートル）の均一な降雨量。したがって、それは熱帯または亜熱帯地域で栽培されています。 サトウキビは熱帯地域では約7か月、亜熱帯地域では約12〜22か月で成熟します。この時点で、サトウキビの畑はショ糖についてテストされ、最も成熟した畑が最初に収穫されます。フロリダ、ハワイ、テキサスでは、立っている杖を発射して乾燥した葉を焼き払います。ルイジアナ州では、6〜10フィート（1.8〜3メートル）の高さの杖の茎が切り落とされ、燃える前に地面に置かれます。
- 2米国では、（サトウキビとテンサイの両方の）収穫は主に機械で行われますが、一部の州では手作業でも行われます。収穫されたサトウキビの茎は、トラックや鉄道車両に機械的に積み込まれ、製糖所に運ばれて生砂糖に加工されます。
準備と処理
- 3杖が製粉所に到着した後、機械的に荷降ろしされ、余分な土や岩が取り除かれます。杖は、キャリアに温水を氾濫させることによって（まばらな岩やゴミの散乱の場合）、または強力な水の噴流とコーミングドラムを通過する攪拌コンベヤーに杖を広げることによって（大量の岩、ゴミを取り除くために、と葉など）。この時点で、杖はきれいで、製粉する準備ができています。
ビートが製油所に配達されるとき、それらは最初に洗浄され、次にストリップにカットされます。次に、それらは拡散セルに入れられます
精製された後、透明なジュースはほとんどの水を除去するために真空蒸発を受けます。このプロセスでは、4つの真空沸騰セルが直列に配置され、後続の各セルの真空度が高くなります。したがって、ある物体からの蒸気は、次の物体でジュースを沸騰させることができます。これは、多重効用蒸発と呼ばれる方法です。 次に、シロップ状の溶液を真空結晶化して糖結晶を形成します。残りの液体は遠心分離と乾燥を使用して除去され、砂糖が包装されます。華氏約175度（摂氏79.4度）で水をかけ、向流で熱湯を噴霧してショ糖を除去します。
ジュース抽出プレス
- 4 2つまたは3つの大きく溝のあるクラッシャーローラーがサトウキビを壊してジュースの大部分を抽出するか、スイングハンマータイプのシュレッダー（1,200 RPM）がジュースを抽出せずにサトウキビを細断します。茎をチップに切断する回転ナイフは、粉砕機の補助です。 （ほとんどの国では、シュレッダーがクラッシャーに先行します。）2つ、または3つすべての方法を組み合わせて使用できます。プレス工程では、重い金属ローラーと溝のある金属ローラーの間の茎を押しつぶして、繊維を分離します（バガス） 砂糖を含むジュースから。
- 5サトウキビが粉砕されると、粉砕されたサトウキビが希釈のために各ミルを離れるときに、お湯（またはお湯と回収された不純なジュースの組み合わせ）が向流で噴霧されます。 vesouと呼ばれる抽出されたジュース 存在するショ糖の95％以上が含まれています。次に、塊は拡散されます。これは、茎を細かく切断または細断することを含むプロセスです。次に、砂糖をお湯または温かいジュースに溶かして、切り取った茎から砂糖を分離します。
ジュースの精製 — 説明
と蒸発
- 6ミルからのジュースは、濃い緑色で、酸味があり、濁っています。浄化（または排便）プロセスは、予備スクリーニングでは除去されなかった可溶性および不溶性の不純物（砂、土壌、砕石など）の両方を除去するように設計されています。このプロセスでは、清澄剤として石灰と熱を使用します。ライムのミルク（杖1トンあたり約1ポンド）は、ジュースの自然な酸性度を中和し、不溶性のライム塩を形成します。ライムジュースを沸騰するまで加熱すると、アルブミンと一部の脂肪、ワックス、ガムが凝固し、形成された沈殿物が浮遊物質と微粒子を閉じ込めます。
一方、甜菜溶液は、炭酸カルシウム、亜硫酸カルシウム、またはその両方を繰り返し沈殿させることによって精製されます。不純物は、成長する沈殿物の結晶に絡まり、連続ろ過によって除去されます。
- 7泥は、沈殿によって透明なジュースから分離します。非糖質不純物は連続ろ過により除去されます。最終的な清澄ジュースには約85％の水分が含まれており、不純物が除去されていることを除いて、生の抽出ジュースと同じ組成になっています。
- 8この清澄化されたジュースを濃縮するために、水の約3分の2が真空蒸発によって除去されます。一般に、4つの真空沸騰セルまたはボディは、後続の各ボディの真空度が高くなるように（したがって、より低い温度で沸騰するように）直列に配置されます。したがって、ある物体からの蒸気が次の物体のジュースを沸騰させる可能性があります。最初のセルに導入された蒸気は、いわゆる多重効用蒸発を行います。 最後のセルからの蒸気は凝縮器に行きます。シロップは約65パーセントの固形分と35パーセントの水で最後の体を継続的に残します。
この時点で、甜菜のショ糖溶液もほぼ無色であり、同様に多重効果真空蒸発を受けます。シロップは種をまき、冷却され、遠心分離機に入れられます。完成したビートの結晶を水で洗浄し、乾燥させます。
結晶化
- 9結晶化は、砂糖製造の次のステップです。結晶化は一段真空パンで行われます。シロップは砂糖で飽和するまで蒸発させます。飽和点を超えるとすぐに、砂糖の小さな粒が鍋に追加されます、または「ストライク」。 シードと呼ばれるこれらの小さな穀物 砂糖の結晶を形成するための核として機能します。 （シードグレインは、56オンス[1,600グラム]の白砂糖をスラリーマシンのボウルに追加し、3.3部の液体混合物（70％メチル化スピリットと30％グリセリン）と混合することによって形成されます。マシンは200RPMで15分間動作します。 ）追加のシロップをストライクに追加して蒸発させ、形成された元の結晶のサイズを大きくすることができます。
結晶の成長は、鍋がいっぱいになるまで続きます。ショ糖濃度が望ましいレベルに達すると、マセキュートと呼ばれるシロップと砂糖の結晶の密な混合物 晶析装置と呼ばれる大きな容器に排出されます。マセキュートがゆっくりと攪拌および冷却されると、結晶化装置内で結晶化が継続します。
- 10ミキサーからのマセキュートを遠心分離機に流し込み、遠心力によって濃厚なシロップまたは糖蜜を生の砂糖から分離します。
遠心分離
- 11マセキュートを生の砂糖の結晶と糖蜜に分離するために使用される高速遠心作用は、遠心分離機と呼ばれる回転機械で行われます。遠心分離機は、スピンドルに吊り下げられた円筒形のバスケットを持ち、穴の開いた側面はワイヤークロスで裏打ちされており、その内側には1平方インチあたり400〜600個の穴が開いた金属シートがあります。バスケットは1,000〜1,800RPMの速度で回転します。穴あきライニングが砂糖の結晶を保持しているため、生の砂糖は遠心分離バスケットに保持されます。母液、または糖蜜は、ライニングを通過します（遠心力が作用するため）。最終糖蜜（ブラックストラップ糖蜜） ショ糖、還元糖、有機非糖、灰、水を含むものは、大きな貯蔵タンクに送られます。
砂糖が遠心分離されると、それは「切り落とされ」、乾燥のために造粒機に送られます。一部の国では、サトウキビは遠心分離機を使用せずに小さな工場で処理され、暗褐色の製品（非遠心糖）が生産されます。遠心糖は60か国以上で生産されており、非遠心糖は約20か国で生産されています。
乾燥と包装
- 12湿った砂糖の結晶は、造粒機で加熱された空気に転がして乾燥させます。次に、乾燥した砂糖の結晶は、振動するスクリーンを通してサイズで分類され、貯蔵ビンに入れられます。その後、砂糖は、食料品店で見られるおなじみのパッケージ、バルクパッケージ、または工業用の液体の形で梱包されるように送られます。
副産物
サトウキビから果汁を抽出して製造されたバガスは、工場で蒸気を発生させるための燃料として使用されます。ますます多くのバガスが紙、断熱板、ハードボード、そしてフランとテトラヒドロフランの合成のための化学中間体であるフルフラールに作られています。
ビートトップと抽出されたスライス、糖蜜は牛の飼料として使用されます。米国で広く栽培されている他のどの作物よりも、ビートから1エーカー年あたりに牛や他のそのような動物のためのより多くの飼料を生産できることが示されています。ビートストリップはまた、市販のペクチンの抽出を容易にするために化学的に処理されます。
製糖から得られる最終製品は、ブラックストラップ糖蜜です。牛の飼料だけでなく、工業用アルコール、酵母、有機化学物質、ラム酒の製造にも使用されています。
品質管理
工場の衛生状態は、品質管理措置の重要な要素です。細菌学者は、少量の酸っぱいバガスがその上を流れる温かいジュースの流れ全体に感染する可能性があることを示しました。現代の工場には、バガスが持ちこたえずにジュースの流れとともに流出するように設計された傾斜のあるセルフクリーニングトラフがあります。昆虫や害虫の駆除には厳格な対策が講じられています。
サトウキビは比較的早く腐敗するため、輸送方法を自動化し、サトウキビをできるだけ早く工場に届けるために多大な措置が講じられています。最終製品の高品質を維持するということは、茶色と黄色の精製糖（2％から5％の水分を含む）を冷たく比較的湿った雰囲気に保管することを意味します。
ほとんどのグラニュー糖は、National Food Processors Associationおよび製薬業界（米国薬局方、National Formulary）によって確立された基準に準拠しています。
製造プロセス