Соль – общепринятое название для хлорида натрия. Её применяют для многих целей, в том числе в качестве пищевого ингредиента. Здесь мы расскажем, как добывают соль и какую дальнейшую обработку она проходит.
Соль была известна ещё первобытным людям, хотя они не занимались её целенаправленной добычей. В их рацион входила соль из натуральных источников, например, из водорослей, растущих в солёной морской воде. С развитием охоты важным источником соли стало мясо, а с развитием животноводства – молоко. Даже сейчас у некоторых народов (инуиты, бедуины, масаи) нет доступа к другим источникам соли.
С развитием земледелия, которое стало источником большей части продуктов, и ростом численности населения появилась необходимость добывать соль в больших количествах. Самый ранний метод её производства – испарение морской воды под солнцем. Этот метод хорошо работал в жарких странах, расположенных вблизи морей, и применяется до сих пор. Вскоре был разработан и второй основной метод – добыча массивов каменной соли в шахтах для последующего дробления. А около 0 г. в Китае начали использовать колодцы для добычи подземных солёных вод, расположенных на глубине более 1 км.
В тех странах, где климат не позволял выпаривать морскую воду на солнце, её выливали на костры или нагретые камни: вода испарялась, а соль оседала. В Древнем Риме для этой же цели использовали горячие свинцовые сковородки, а в Средние Века их заменили на более безопасные железные.
Технологический прорыв в добыче соли произошёл в 1860 году, когда был изобретён «мичиганский процесс». Он заключается в том, что солёную воду нагревают паром, который идёт по трубам, погружённым в воду. Этот процесс применяется до сих пор. В конце XIX века открытые сковородки для выпаривания заменили закрытыми вакуумными камерами испарения (такие камеры уже какое-то время применяли в сахарной промышленности).
Сегодня мировыми лидерами по производству соли являются США, Китай, Россия, Германия, Великобритания, Индия и Франция.
Сырьё
Итак, два основных источника соли – это солёная вода и природная каменная соль, также известная как галит. Галит является результатом испарения океанов, существовавших миллионы лет назад. Большие запасы галита есть в США, Канаде, Германии, Китае и странах Восточной Европы.
Самый очевидный источник солёной воды – океаны, но также её можно получать из солёных озёр (например, Каспийского моря, которое по факту является озером) и подземных солёных водоёмов. Такое сырьё используют в Австрии, Франции, Германии, Индии, Великобритании, США. Солёную воду можно делать и искусственно, накачивая воду в подземные массивы галита.
Соль, присутствующая в воде – это не чистый хлорид натрия. В её составе есть и другие вещества из класса солей: хлорид магния, сульфат кальция, хлорид калия, бромид магния, карбонат кальция.
Каменная соль может быть чистым хлоридом натрия или содержать примеси из каменных массивов, например, сланец или кварц, которые нужно отфильтровать.
Современную столовую соль часто обогащают различными добавками. Обычно её йодируют, чтобы она стала источником йода в рационе, а также добавляют антислёживатели, чтобы она не отсырела и не стала липкой. К антислёживателям относятся карбонат магния, силикат магния, фосфат кальция, карбонат кальция, силикат кальция.
Производственный процесс 1. Обработка каменной соли
1. Подземные запасы соли обычно не ищут целенаправленно: их находят исследователи в поисках воды или нефти. При обнаружении соли её бурят сверлом с алмазным наконечником и берут несколько образцов для последующего химического анализа. Анализ должен показать, выгодно ли будет начинать добычу соли.
2. Когда место для шахты выбрано, колодец копают в центр залежей. Затем на уровне пола огромной циркулярной пилой прорезают дыру с сечением 20х0.15 м и глубиной 3 м. Эта дыра называется подрезом. В соляном подрезе сверлят несколько отверстий и заполняют их взрывчаткой, например, динамитом или нитратом аммония. К взрывчатке подводят провода и подрывают с безопасной дистанции. Подрезание и подрыв повторяют до тех пор, пока это безопасно, то есть пока не будет решено, что следующий взрыв повредит опоры шахты. Этот метод также применяют для добычи угля.
3. Куски соли, полученные в результате взрывов, везут на первичное измельчение. Куски размером меньше 23 см проходят через решётку аппарата, который на сленге называется «гризли». Большие куски, не проходящие через решётку, «гризли» размалывает металлическими шипами во вращающемся цилиндре.
4. Затем соль вывозят из шахты для вторичного измельчения и пропускают через второй «гризли», размалывающий её на куски не больше 8 см. На этом этапе соль очищают от примесей: металлы устраняют с помощью магнитов, а прочие примеси – вручную. Каменные примеси можно также отфильтровывать с помощью машины Брэдфорда – вращающегося металлического барабана с мелкими отверстиями. Когда в машину Брэдфорда загружают соляные кристаллы, они разбиваются и высыпаются через отверстия, а более прочные камни выдерживают удар и остаются внутри барабана.
5. Очищенную соль отправляют на третичное измельчение. Им занимается третий «гризли», размалывающий её на куски не больше 2.5 см. Если нужна ещё более мелкая соль, её измельчают с помощью двух металлических валиков.
6. Если каменная соль получилась достаточно чистой, её сортируют по размерам, засыпают в мешки и везут клиентам. В противном случае соль растворяют в воде, чтобы получить солёную воду и отправить на дальнейшую обработку.
Производственный процесс 2А. Обработка солёной воды
7. Самый простой метод выпаривания соли – испарение воды на солнце. Солёную воду наливают в мелкий поддон и дают ей испариться. Нерастворимые и малорастворимые примеси (в том числе карбонат кальция) при этом оседают на дне. Так проходит первичная фильтрация.
8. Оставшуюся солёную воду перекачивают или просто переливают в другой поддон, где на дне оседает необходимая соль – хлорид натрия. После её выпаривания воду переливают в третий поддон.
9. Наконец, в третьем поддоне на дне оседают растворимые вещества: хлорид магния, сульфат магния, хлорид калия и бромид магния. После выпаривания эти побочные продукты можно собрать отдельно для последующего коммерческого использования.
10. Соль из второго поддона собирают с помощью машины, установленной на временных рельсах, и промывают солёной водой. Эта вода – настолько солёная, что дальнейшее растворение в ней соли просто невозможно, поэтому количество продукта не уменьшается.
11. Отделённую от солёной воды соль промывают небольшим количеством пресной воды, затем сушат в течение 2-3 месяцев. После этого соль является чистой на 99.4%, и её можно использовать для промышленных нужд.
12. Если требуется ещё более чистая соль, её вновь промывают солёной и пресной водой, но сушат уже в духовке при температуре 185оС. Такая соль считается чистой на 99.8% и пригодной для употребления в пищу.
Производственный процесс 2В. Испарение в вакуумной камере
Но испарение на солнце – устаревший метод, который работает только в сухую и жаркую погоду. Большую часть солёной воды сегодня обрабатывают в многозадачных вакуумных испарительных камерах. Такая камера состоит из трёх (или более) металлических цилиндров с коническим дном, соединённых друг с другом трубами сверху и снизу.
7. Сначала солёную воду подвергают химической обработке, чтобы устранить соли кальция и магния, затем заливают её в цилиндры.
8. В нижнем цилиндре (на картинке он находится справа) её нагревают трубы, заполненные паром. Солёная вода выкипает, и пар заполняет следующий цилиндр, нагревая находящуюся в нём солёную воду.
9. Такая цепная реакция повторяется во всех цилиндрах, причём в каждом следующем конденсация пара снижает давление на стенки, что позволяет воде кипеть при более низких температурах.
10. После выкипания воды соль толстыми слоями остаётся на дне каждого цилиндра, и остаётся лишь снять её.
11. После этого соль высушивают и фильтруют, проверяя на примеси. Такая соль называется вакуумной солью и состоит из мелких кубических кристаллов.
Контроль качества
Спецификации по качеству на соляном заводе зависят от того, для какой цели будет применяться соль. Для пищевой соли требуемая степень чистоты выше, чем для промышленной. Некоторые научные эксперименты требуют ещё более чистой соли, чем пищевая.
У каменной соли, не предназначенной для пищевого сектора, может быть не белый, а серый, розовый или коричневый цвет. Допустимая доля примесей, отвечающих за такие цвета – 4%.
Соль проверяют на растворимость, помещая 20 г в 200 мл воды. Соль должна растворяться полностью не более чем за 20 минут.
Вакуумная соль, предназначенная для пищевого производства, должна быть очень чистой и состоять из хлорида натрия на 99.99% до добавления йода и антислёживателей. Это важно не только для безопасности и хорошего вкуса: некоторые примеси могут испортить продукт, в который будет добавлена соль. Так, небольшое количество кальция может сделать овощи очень жёсткими, а медь и железо – снизить срок годности высокожировых продуктов.
О вреде и пользе соли
Количество соли – или, скорее, количество натрия – в рационе до сих пор остаётся противоречивой темой. Одни диетологи считают, что всем нужно есть меньше соли, другие отмечают, что нет доказательств её вреда для тех, у кого нет хронических заболеваний.
Для взрослых допустимая ежедневная норма соли составляет 6-11 г; такое количество содержит от 2.4 до 4.4 г натрия. Так как натрий в больших количествах повышает давление, гипертоникам следует снизить количество соли в рационе.
Источник: crispy.news
