ماشین‌آلات و پروسه تولید شکر از چغندر قند

پروسه تولید شکر در کارخانه قند شرکت صنعتی و کشاورزی شیرین خراسان با برداشت محصول چغندرقند دراوایل مهرماه آغاز می شود. پس از ورود هرمحموله به کارخانه ، از آن نمونه گیری شده و میزان قند و سایراجزاء آن اندازه گیری می شود و محصول پس ازعملیات قطع ضایعات و شتشوی کامل وارد چرخه تولید می گردد. چغندر در کارخانه بصورت خلال در آمده و در دستگاه شربت گیری یا دیفوزیون با آب گرم حدود 70 درجه سانتیگراد مخلوط شده و قند موجود در بافت چغندر وارد آب شده و شربت خام تولید می شود.(ماشین‌آلات و پروسه تولید شکر از چغندر قند)
در این بخش مواد غیر قندی از شربت جدا می شوند اینکار با کمک آهک و گاز کربنیک که مواد طبیعی و غیر سمی هستند صورت گرفته و ناخالصی ها رسوب داده می شوند ،محصول عمل شربتی است که درآن 16% قند وجود دارد و به آن شربت رقیق می گویند .

شربت رقیق در چند مرحله تبخیر و غلیظ می شود و میزان قند موجود در آن به حدود 60% می رسد و به آن شربت غلیظ می گویند ، درمرحله اواپراسیون یا تغلیظ ، شربت توسط بخارتغلیظ می شود و با این کار بخار با دما و فشارهای مختلف برای سایر مصارف کارخانه نیز تولید می شود.
شربت غلیظ در دستگاههای پخت آنقدر می جوشد تا کریستال شکر شکل گیرد ، این کریستال ها توسط شربت پوشیده شده بنابراین توسط دستگاه سانتریفوژ این لایه شربت از کریستال ها جدا شده و کریستال های شکر شسته می شوند و در این مرحله شکر با درجه خلوص بالا تولید می شود.
هنگام تولید شکر دراین بخش شربت شسته شده که به آن پس آب می گویند بدلیل اینکه دارای مقادیر قابل توجهی شکر است طی چند مرحله مجددا کریستال گیری شده در نهایت پس آبی که دیگر نمی توان از آن کریستال گرفت به عنوان “ملاس ” از کارخانه خارج می شود.
کلیه محصولات جانبی کارخانه مانند تفاله تر، تفاله خشک و ملاس دارای ارزش زیادی بوده و در صنایع مواد غذایی ، دامپروری و کشاورزی به مصرف می رسند . علاوه براینها صنایع مختلفی مانند الکل سازی و غیره نیز از محصولات جانبی کارخانه قند به عنوان ماده اولیه استفاده می کنند.
لازم به یادآوری است ، چغندر قند گياهي از تيره اسفناج كه بصورت يكساله زراعت مي شود. چغندرقند طي دوره رشد رويشي، فاقد ساقه بوده و بصورت مجموعه اي از برگ هاي بزرگ افقي تا عمودي مشاهده مي شود.

چغندرقند سازگاری وسیعی به شرایط محیط داشته و در برابر سرما و گرما نیز نسبتا مقاوم است. چغندر از گیاهان مقاوم به خشکی است، به طوری که مزرعه چغندرقندی که دچار تنش خشکی شود، می‌تواند حداکثر ظرفیت تولید خود را به شرط بهبود شرایط بدست آورد، به همین دلیل تنش آبی این گیاه در مقایسه با گیاهان دیگر مانند سیب زمینی به عملکرد محصول کمتر خسارت می‌زند، بنابراین با وجود چنین شرایطی می‌توان مدیریت بسیار مناسبی بر آبیاری مزارع چغندرقند اعمال کرد و حداکثر میزان صرفه‌جویی را در این مزارع به خصوص در وضعیت خشکسالی کنونی داشت.
با توجه به وضعيت آب و هوايي كشورمان و اقـليم آن، عمده توليد شـكر در ايران بـه صـورت شـكر چغندري است به طوري كـه طي سال هاي ۱۳۷۰ تا ۱۳۸۷ بـه طـور متوسط حـدود ۷۰ درصد شكر توليدي از چغندر بوده است كه البته از سـال ۸۲ پس از بهـره بـرداري از كارخانـجات جديد نيشكر، اين سـهم تقريبا ۶۰ درصد شده است.
براساس آمارهای ارایه شده ، گياهان قندي عمده در جهان و همچنين درايران، نيشكر و چغندرقند است، ۳۶ درصد قند جهان و ۷۵ درصد قند ايران از چغندرقند حاصل مي شود. با وجود اينكه كشت چغندرقند، سابقه طولاني دارد، ولي كشت صنعتي آن به منظور تهيه قند و شكر حدود ۲۵۰ سال است كه متداول شده است . توسعه صنعت قند سازي از چغندر قند در قرن نوزدهم شتاب ويژه اي پيدا كرد كه نتيجه آن، توليد ده ها ميليون تن قند از ريشه اين گياه در سراسر جهان شد. از اين رو زراعت چغندرقند اهميت ويژه اي در توليد قند و شکر و تامين نياز غذايي، به خصوص در ايران دارد.

12 مرحله در فرایند تولید شکر

چغندرقند گیاهی است خواستار شرایط آب و هوای مناطق معتدله، ولی به علت سازگاری بالای اکولوژیکی، در شرایط متنوع اقلیمی توسعه یافته است. به طوریکه امروزه به استثنای استرالیا در ۵ قاره جهان کشت می شود. برای اولین بار در سال ۱۷۴۷ میلادی شیمیدان معروف آلمانی آندراس مارگراف (A.S.Margraf) پی برد که در ریشه چغندر علوفه ای، قندی شبیه قند نیشکر وجود دارد.
وی با استخراج قند به روش عصارهگیری الکلی از گیاه چغندر قند توانست یکی از بزرگترین کشفیات علمی آن زمان را به نام خود ثبت نماید. پس از مرگ مارگراف، دستیار و شاگرد او بنام فرازکارلآشارد (F.C,Achard) در سال ۱۸۰۱ میلادی اولین کارخانه قند را تأسیس نمود. در ایران، در قرن اول هجری تولید شکر از نیشکر در خوزستان معمول بوده است. کارگاه های متعدد شکر سازی در آن منطقه وجود داشته است.
تاریخچه تجارت نیشکر نشان می دهد که ایرانیان از نخستین اقوامی بودند که هزاران سال پیش توانستند شکر متبلور سفید را بصورت جامد از نیشکر بدست آورده، آن را به عنوان کالای تجاری به بازار عرضه کنند. تلاش برای کشت نیشکر در ایران در سال ۱۳۳۸ با احداث اولین واحد بزرگ کشت و صنعت نیشکر در هفت تپه در خوزستان، آغاز به کار کرد.
در سال ۱۲۷۴ هجری شمسی راه اندازی اولین کارخانه تولید قند و شکر از چغندر در منطقه کهریزک صورت گرفت. از حدود سال ۱۳۱۱ بتدریج کارخانه های قند در مناطق مختلف ایران تاسیس شدند و هم اکنون حدود ۳۴ کارخانه از چغندر قند و ۵ کارخانه از نیشکر تولید قند و شکر را انجام می دهند.(ماشین‌آلات و پروسه تولید شکر از چغندر قند)

به طور کلی تولید شکر از چغندر قند شامل مراحل زیر می باشد.

1 _ تحویل دادن چغندر قند به کارخانه : چغندر ها پس از برداشت معمولاً با کامیون به کارخانه حمل شده و پس از توزین کامیون حاوی چغندرها در قسمت توزین به قسمت عیار سنجی رفته و با دستگاه مخصوص از چغندر ها نمونه برداری می شود تا در صد قند ( عیار ) نمونه ها اندازه گیری شود.
2 _ تخلیه چغندر و نگهداری آن در سیلو
3 _ انتقال چغندر به محل فرایند: برای انتقال چغندر از سیلوها به محل فرآیند از جریان آب استفاده می شود. برای شستشوی چغندر میزان آب مورد لزوم حدود ۱ تا ۲ برابر چغندر مصرفی است. برای تأمین این آب زیاد، آب مصرف شده در انتقال و شستشوی چغندر ها پس از ته نشین شدن ناخالصی ها و گل موجود در آن، دوباره مورد استفاده قرار می گیرد، به این منظورآب مصرفی تقریباً در مداری بسته، در حال گردش و مصرف می باشد. پس از شستشو، پساب را که حاوی ذرات گل و مواد آلی می باشد به حوضچه های مخصوص انتقال داده و مدتی نگه می دارند تا مواد معلق موجود در آن تا حد ممکن رسوب کرده و جداسازی شوند. در ضمن انتقال عملیات سنگ گیری و علف گیری نیز انجام می شود.
4 _ شستشوی چغندر : شستشوی چغندر با استفاده از آب و در دستگاه های شستشو با ساییدن چغندها به هم صورت می گیرد.
5 _ تهیه خلال چغندر : در دستگاهی به نام آسیاب خلال چغندر قند بصورت رشته های باریکی به نام خلال درمی آید. این عمل برای سهولت استخراج قند از چغندر صورت می گیرد. اندازه و شکل و ضخامت خلال ها بر راندمان عصاره گیری از آن ها تاثیر زیادی دارد.
6 _ استخراج قند از خلال: به این مرحله شربت گیری، عصاره گیری و یادیفوزیون گفته می شوند. عمل استخراج قند از خلال در دستگاه دیفوزیون یا دیفیوزر و با استفاده از خاصیت انتشار و فشار اسمزی که مربوط به اختلاف غلظت در داخل و خارج از سلول های خلال است صورت می گیرد برای خروج بهتر مواد قندی از خلال از حرارت و بهم زدن نیز کمک گرفته می شود. معمولا در دیفیوزر آب گرم و خلال در دو جهت مخالف هم حرکت کرده و مواد قندی به تدریج از خلال استخراج می شود و در نهایت از یک طرف دستگاه، شربت خام و از طرف دیگر تفاله خارج می شود. به شربتی که از دیفوزیون خارج می شود شربت خام گفته می شود.
7 _ خشک کردن تفاله : تفاله تر خروجی از دیفیوز تحت فشار قرار گرفته و مقدار زیادی از آب آن که محتوی مواد قندی است جدا شده و مجدداً به دیفیوزر بازگشت داده می شود. تفاله حاصل بنام تفاله تر پرس شده (تفاله) خوانده می شود که می تواند مستقیما به فروش رفته و به مصرف خوراک دام برسد و یا اینکه به قسمت تفاله خشک کنی منتقل شده و در آنجا به تفاله خشک تبدیل شود که به عنوان خوراک دام مصرف دارد.
8 _ تصفیه شربت خام: شربت خام خروجی از دیفیوزر رنگ خاکستری متمایل به سیاه داشته و ناخالصی زیادی دارد لذا باید عملیات تصفیه بر روی آن انجام شود.
9 _ تغلیظ شربت یا اواپراسیون: شربت حاصل رقیق بوده و غلظت کمی دارد بنابراین در دستگاه های تغلیظ کننده و اواپراتور با استفاده از بخار عملیات تغلیظ انجام می شود.
10 _ کریستالیزاسیون: در مرحله کریستالیزاسیون شربت به صورت کریستال در می آید عمل کریستالیزاسیون در دستگاهی به نام آپارات انجام می شود. در کریستالیزاسیون باید شربت گرم و تغلیظ شود. آپارات های پخت تحت خلاء اند. معمولاً برای تولید کریستال بعداز آن که مخلوط به حالت اشباع رسید به آن پودر شکر اضافه نموده تا کریستال تشکیل شود.
11 _ سانتریفوژ: یک سبد توری شکل است که پخت داخل آن ریخته میشود. از این توری ها به علت سرعت زیاد پسآب خارج شده و شکر روی توری باقی می ماند. پس از پایان کار شکرها از دریچه زیر سانتریفوژ خارج می شوند.
12 _ خشک کردن: شکر استحصالی از سانتریفوژ معمولا دارای رطوبت است بنابراین برای افزایش عمر نگهداری و قابلیت سیلو کردن رطوبت آن را کم کرده و در انتها بعداز خشک شدن کامل، شکر وارد قسمت بسته بندی شده و شکر سفید توسط دستگاه کیسه گیر اتوماتیک در کیسه پر شده، بعد از دوخت توسط نوار نقاله به انبار حمل می شوند.

درصورت تمايل به اين مطلب امتياز دهيد: