На сахарных и рафинадных заводах сиропы поступают на уваривание для дополнительного удаления воды. При этом раствор становится пересыщенным и сахар выделяется в виде кристаллов. Полученный после уваривания продукт называется утфелем.

Сиропы уваривают в вакуум-аппаратах периодического действия, работающих с разрежением. За счет разрежения температура уваривания понижается до 75…80°С. Применение невысоких температур при уваривании утфелей, которые представляют собой довольно густую и вязкую смесь кристаллов и межкристаллической жидкости, предохраняет их от интенсивного разложения сахара. Низкие температуры при уваривании интенсифицируют процесс испарения воды в вакуум-аппарате вследствие увеличения полезной разности температур между греющим паром и кипящей массой.

Для уваривания уфелей на сахарных заводах применяют двух- или трехкристаллизационные схемы или их модификации. Двухкристаллизационная схема более простая. Ее применяют на заводах, получающих сироп с чистотой не более 92%.

Трехкристаллизационная схема уваривания и кристализации утфеля

По этой схеме (рис. 11.7) из смеси сиропа и клеровки желтых сахаров, поступающих из сборника 1 через коллектор 2 в вакуум-аппарат 3, уваривают утфель I до содержания сухих веществ 92…92,5%, спускают в мешалку 4 и далее – в распределитель 5. Затем в центрифугах 6 он разделяется на сахар-песок и два оттека: первый – зеленый и второй – белый. Полученные кристаллы сахара промываются в центрифугах горячей артезианской водой.

Рис. 11.7. Трехкристаллизационная схема уваривания и кристаллизации утфеля

1, 9, 10, 11, 12, 23, 24, 26, 27 – сборники; 2 – коллектор; 3, 13, 28 – вакуум-аппараты; 4, 20, 36 – мешалки; 5, 31 – распределители; 6, 17, 18, 32 – центрифуги; 7 – виброконвейер; 8 – элеватор; 14 – утфелемешалка; 15, 16 – утфелераспределители; 19 – шнек; 21 – клеровочная мешалка; 22, 25, 34 – насосы; 29 – приемная мешалка; 30 – кисталлизаторы; 33 – сборники мелассы; 35 – аффинационная мешалка

Промытый сахар-песок влажностью 0,8% удаляется из центрифуг на виброконвейер 7 и далее элеватором подается в сушильное отделение. Оттеки, полученные при центрифугировании утфеля 1, собираются в сборниках 9 и 10, а затем направляются в сборники 11 и 12.

Утфель II уваривают в вакуум-аппаратах 13 из второго и первого оттеков утфеля I до содержания сухих веществ 93% и спускают в утфелемешалку  14, опрыскивая его при этом горячей водой.

Далее через распределитель 16 утфель направляется в центрифуги 17. При центрифугировании утфеля II получаю два оттека с разностью по чистоте 4…5%. Их собирают в сборники 23 и 24 и насосами 15 перекачивают: первый оттек – в сборник 27, второй – в сборник 12.

Желтый сахар утфеля II транспортируется шнеком 19 в клеровочную мешалку 21. Полученный в мешалке раствор насосом 22 подается в сульфитатор сиропа.

Для уваривания утфеля III в вакуум-аппаратах 28 используют второй и первый оттеки утфеля II и аффинационный оттек. Содержание сухих веществ в готовом утфеле доводят до 94…95% и спускают его через приемную мешалку 29 в кристаллизаторы 30. Там в результате охлаждения от 63…67 до 35…40°С происходит дополнительная кристаллизация сахара. С последнего кристаллизатора, в котором утфель подогревается до температуры насыщения межкристального раствора, его спускают в распределитель 31 и далее утфель поступает на центрифуги 32. В центрифугах разделение утфеля ведут без пробеливания желтого сахара и отбираются насосом 34 в общий сборник мелассы.

Желтый сахар утфеля III направляют в аффинационную мешалку 35, где к нему добавляется нагретый первый оттек утфеля I разбавленный в мешалке 20 до содержания сухих веществ 72…76%. В аффинационной мешалке 35 получается аффинационный утфель с содержанием сухих веществ 89…90%, который в течение 20 мин перемешивается в мешалке. При этом часть несахаров из пленки на кристаллах сахара переходит в межкристальный раствор.

Из аффинационной мешалки утфель поступает в распределитель 15, затем в центрифугу 18. Полученный аффинационный оттек направляется в мешалку 36, а аффинационный желтый сахар, или аффинат, пробеливается горячей водой и выгружается в мешалку 21, где его вместе с желтым сахаром утфеля II растворяют в соке II сатурации до содержания сухих веществ 65…70%. Клеровку смешивают с сиропом из выпарной установки и направляют в вакуум-аппараты утфеля I.