Suikerfabriek

Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie
Ga naar: navigatie, zoeken

Een suikerfabriek is een fabriek, waar suiker wordt gewonnen uit suikerriet (rietsuiker) of suikerbieten (bietsuiker).

Algemeen[bewerken]

Suikerriet wordt gewassen, en wordt dan geperst. Suikerbieten worden in grote wastrommels gewassen en met twee soorten messen in reepjes gesneden, deze messen hebben zogenaamde dakkanten, er wordt achtereenvolgens met een A en B mes gesneden,(<>) zodat een patatvormig reepje ontstaat, het snijdsel.

In een diffusietoren (de drie torens links op de foto onderaan) wordt met het tegenstroomprincipe de suiker uit de reepjes geloogd. Onderin de toren worden de reepjes ingebracht (snijdsel) en bovenin worden de uitgeloogde reepjes verwijderd (pulp). Deze wordt later tot veevoer verwerkt. Het schone en warme water wordt bovenin ingevoerd. Het water met de opgeloste suiker en andere stoffen, dat ruwsap heet, wordt onderin afgevoerd.

Grondstoffen[bewerken]

Ruwsap[bewerken]

Suikerbieten na de oogst in de fabriek van Hollogne-sur-Geer in Haspengouw

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 ongebluste kalk. Dit bindt de zuren, en door verhoging van de pH naar ongeveer 11 wordt verhinderd dat invertsuiker ontstaat door splitsing van de sacharose. Hierbij wordt ongeveer 35% van de verontreinigingen verwijderd. Voor de filtratie wordt snel koolstofdioxide toegevoegd. Deze processtap in de sapzuivering wordt carbonateren genoemd. Hierbij wordt CO2-gas door het gekalkte sap geblazen, waarbij de achtergebleven calcium-ionen worden gebonden in calciumcarbonaat (kalk). Meestal worden twee carbonatatiestappen doorlopen: eerste en tweede carbonatatie. Het nu ontstane heldere sap wordt dunsap genoemd. De kalk met daarin de verontreinigingen wordt uit het sap gefiltreerd. Deze schuimaarde wordt in de akkerbouw gebruikt als bodemverbeteraar.

Dunsap[bewerken]

Het dunsap is geelgroen van kleur. Het bevat 15 tot 16% suiker en nog ongeveer 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 worden toegevoegd om de pH te verhogen, wat de hoeveelheid te winnen suiker nadelig beïnvloedt. Het dunsap wordt in grote verdampers ingedikt, tot een sap met ongeveer 70% suiker is bereikt, het zogeheten diksap. De warmte wordt uit de waterdamp teruggewonnen en overal gebruikt waar warmte nodig is, onder andere om het water te verwarmen waarmee het snijdsel wordt uitgeloogd.

Diksap[bewerken]

Door aan het diksap fijne kristallen (poedersuiker) 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. 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 in de rietsuikerfabrieken gebruikt.

Grond[bewerken]

Met de bieten komt 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/geloosd. De grond wordt onder andere gebruikt voor het ophogen van dijken.

Winbaarheid[bewerken]

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.

Suikergehalte[bewerken]

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 %.

Schadelijke stikstof[bewerken]

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. 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 een 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.

Kalium en natrium[bewerken]

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.

Verhouding tussen schadelijke stikstof en kalium+natrium[bewerken]

pH-verlagend pH-verhogend
amiden oxaalzuur
invertsuiker fosforzuur
aminozuren pectine en eiwitten
magnesium citroenzuur
calcium appelzuur
zwavelzuur
kalium
natrium

De niet-suikers in het ruwsap kunnen onderverdeeld worden in pH-verlagende en pH-verhogende stoffen.

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 te veel 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 aan het dunsap geen soda toegevoegd te worden. In het dunsap zit gemiddeld drie keer zoveel kalium+natrium dan schadelijke stikstof.

Suikerfabrieken in Nederland[bewerken]

Fabriek van de Suiker Unie in Hoogkerk, Groningen (2012)

Rietsuikerraffinaderijen bestonden reeds vanaf het einde van de 17e eeuw. De rietsuiker werd in de koloniën tot ruwe suiker opgewerkt en deze werd in plaatsen als Amsterdam en Dordrecht verder gezuiverd.

De eerste bietsuikerfabriek ter wereld werd in 1802 gesticht door Franz Carl Achard, en bevond zich in Silezië. In 1811 werd de eerste grote Nederlandse suikerfabriek in Oosterbeek gebouwd. In Wageningen stond al eerder een kleinere fabriek. In het eerste jaar werden 1 miljoen Nederlandse ponden aan mangelwortels verwerkt.[1] Een watermolen raspte de mangelwortels, waarna het sap er uit geperst werd. De eerste Nederlandse bietsuikerfabriek werd in 1858 gesticht te Zevenbergen. De eerste suikerfabrieken in Nederland werden gesticht met kennis en kapitaal van de rietsuikerraffinaderijen, later kwamen er ook diverse notabelen. Los hiervan waren er ook diverse suikerraffinaderijen die ruwe bietsuiker raffineerden tot kristalsuiker. De Wester Suikerraffinaderij is hiervan de bekendste. In 1810, onder het Napoleontische bewind, werd de eerste bietsuiker in Nederland geraffineerd, dit gebeurde te Dordrecht in raffinaderij Den Toelast van de fa. Backer & Selis. De teelt van suikerbieten nam vooral in Zuidwest-Nederland in de tweede helft van de 19e eeuw een hoge vlucht, mede door de teloorgang van de meekrapteelt. Later werden ook in Noord-Nederland en in Zuid-Limburg bieten verbouwd. In het Belgische poldergebied was men toen al verder. Omstreeks deze tijd verrezen tal van suikerfabrieken. Een plaats als Zevenbergen telde er zelfs vier. Naast de particuliere suikerfabrieken kwamen vanaf de eeuwwisseling ook de coöperatieve suikerfabrieken op.

Gedurende de eerste decennia van de 20e eeuw sloten een aantal kleinere particuliere fabrieken. De overige sloten zich uiteindelijk aaneen tot de Centrale Suiker Maatschappij (CSM). Veel later gingen de coöperatieve suikerfabrieken op in de Suiker Unie. Vervolgens sloten een groot aantal fabrieken. Uiteindelijk nam de Suiker Unie de suikeractiviteiten van CSM over waarna in geheel Nederland nog slechts twee suikerfabrieken overbleven.

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.

Beetwortelsuikerfabrieken in de Benelux[bewerken]

Suikerfabriek Puttershoek, 1996
Voormalige fabriek van de Suiker Unie in Groningen tijdens de sloop ervan in 2010

In deze lijst zijn niet opgenomen:

  • suikerraffinaderijen, die geïmporteerde ruwe suiker (meestal rietsuiker) raffineerden, zoals eertijds de Wester Suikerraffinaderij,
  • rietsuikerfabrieken, zoals die in Indonesië en Suriname door de koloniale machthebbers werden gebouwd
  • Thans enkel nog suikerverwerking, in Nederland

Trivia[bewerken]

De Nederlandse televisieserie De Fabriek (1981-1982) ging over een suikerfabriek en werd opgenomen in Halfweg.

Bronnen, noten en/of referenties
  • De Fabriek: Een boek over de mensen en de fabriek van Puttershoek die in 2004 werd gesloten. Auteurs: Joop Kortekaas, Leo Cornelisse en Theo de Krom. In eigen beheer uitgegeven op 05-09-2008
  • Martijn Bakker, Ondernemerschap en Vernieuwing, De Nederlandse Bietsuikerindustrie 1858-1919, Amsterdam, 1989, NEHA -reeks, ISBN 90 71617 11 4
  1. De Nieuwe Boeren Goudmijn, Bijblad van de Landbouw-crt., 5e jaargang, 1868, pag. 361-364