مراحل تولید شکر از نیشکر گرچه تا حدی مشابه مراحل تولید شکر از چغندر است، اما خوصوصیات این صنعت به گونه ای است که برای شناخت اصول آن نیاز به کتابی جداگانه است با این وجود، در این فصل به هدف آشنایی اولیه با صنعت مذکور به اختصار مطالبی بیان می شود . این صنعت را میتوان در دو بخش مورد مطالعه قرار داد:

1-تولید شکر خام

2-تصفیه شکر خام و تهیه شکر سفید از آن

برداشت و انبار کردن نیشکر

گیاه نیشکر (sugar cane)در مناطق گرمسیری کشت می شود، مقدار قند نیشکر اغلب در حد 15-10درصد و در مواردی تا 17 درصد می باشد .برداشت نیشکر با روش دستی یا با دستگاههای مخصوص امکان پذیر است .در برخی موارد قبل از برداشت، برگهای نیشکر را می سوزانند .پس از برداشت، نیشکر به کارخانه حمل می شود بر خلاف چغندر قند، نیشکر قابل انبار کردن و ذخیره سازی در کارخانه نیست و مواد قندی آن سریعا"در اثر نگهداری دچار تجزیه می گردند و وزن نیشکر در اثر از دست دادن رطوبت کم می شود . هرچه نیشکر به صورت تازه تر به مصرف کارخانه برسد، بهتر خواهد بود، لذا معمولا"کارخانه ها محلی برای نگهداری نیشکر به منظور مصرف در روزهای بعد نداشته و نیشکر تحویلی، در همان روز به مصرف می رسد . نیشکر وارد شده به کارخانه پس از توزین، روی دستگاه تفاله مخصوص تخلیه می گردد و به سمت محل فرآیند انتقال می یابد .

شستشوی نیشکر

شستشوی نیشکر ساده بوده و در مقایسه با شستشوی چغندر به آب کمتری نیاز دارد . ضمن حرکت نیشکر توسط تفاله با پاشیدن آب بر روی آن شستشو انجام می گیرد . آب گل آلود حاصل از شستشو، از طریق روزنه های نقاله خارج شده و به فاضلاب می رود، در این آب مقداری مواد قندی وجود دارد که به عنوان ضایعات شستشوی نیشکر به حساب می آید. با استفاده از آهنربای مخصوص قطعات کوچک آهنی همراه با نیشکر نیز جدا سازی می شوند.

عصاره گیری از نیشکر

برای عصاره گیری نیشکر را باید آماده کرد، در عملیات آماده سازی نیشکر دستگاههای متفاوتی مورد استفاده قرار می گیرد . از جمله دستگاه برش نیشکر (cane cnife) دستگاه خرد کن (crusher) و دستگاه شریدر (shredder).

دستگاه برش نیشکر، شامل یک یا دو سری تیغه برنده است که در بالای نقاله نیشکر نصب شده ونیشکر را به قطعات کوچک برش می دهند. پس از آن قطعات نیشکر وارد دستگاه خرد کن یا شریدر شده وکاملا"خرد و ساختمان آنها متلاشی می شود .دستگاه خرد کن شامل دو غلتک پر قدرت است که در سطح آنها شیارهای عمیق وجود دارد. قطعات نیشکر با عبور از بین دو غلتک مذکور کاملا" خرد شده آماده عصاره گیری می شوند. در برخی از کارخانه ها از دستگاه شریدر برای متلاشی ساختن ساختمان اولیه قطعات نیشکر استفاده می شود، این دستگاه شامل پره های برنده گردان است که با ورود قطعات نیشکر به آن کاملا" آنها را خرد و متلاشی می سازند. مجموعه سیستم استخراج عصاره از نیشکر به نام تاندم (tandem)خوانده می شود.

قسمت کمی از عصاره در قسمت کراشر جداسازی می شود، اما بخش اصلی عصاره گیری در آسیاب های (mills)مخصوص انجام می گیرد، تعداد این آسیابها بر حسب نوع دستگاه عصاره گیر بین 3 تا 6 آسیاب بوده و آسیابهای مذکور سه غلتکی هستند. قطعات خرد شده نیشکر از آسیابی به آسیاب بعدی رفته و ضمن فشرده شدن در بین غلتکها از آنها عصاره گیری می شود. معمولا"عصاره گیری در آسیاب اول تنها با فشرده سازی بین غلتکهاست، اما در عصاره گیری در آسیابها ی بعدی گذشته از فشرده سازی، استفاده از جریان محلول قندی یا آب نیز برای کمک به استخراج صورت می گیرد. شربتی که از کراشر و آسیاب اول و آسیاب دوم خارج می شود با هم مخلوط شده و به عنوان شربت مخلوط mixedjuice) و به قسمت تصفیه منتقل می گردد.برای استخراج قند از نیشکر در آسیابهای بعدی جریانی غیر هم جهت از آب (شربت)و نیشکر خرد شده برقرار می شود، بدین ترتیب در آخرین آسیاب، بر روی نیشکر قبل از قرار گرفتن در بین غلتکها، آب پاشیده می شود تا با خیس شدن نیشکر امکان بهتری برای استخراج قند باقی مانده در آن فراهم گردد. شربت خروجی از آسیاب آخر، بر روی نیشکری که می خواهد به آسیاب قبلی وارد شود پاشیده می شود و به همین ترتیب، شربت خروجی از آن آسیاب نیز بر روی نیشکری که می خواهد به اسیاب قبل از آن وارد شود، پاشیده می شود. به این ترتیب در نهایت در آخرین آسیاب، نیشکر عصاره گیری شده یا باگاس (bagasse)خارج می شود و شربت نیز در نهایت از آسیاب دوم بیرون می رود و با مخلوط شدن با شربت خروجی از آسیاب اول و کراشر به مرحله تصفیه منتقل می شود. در باگاس خروجی از آسیاب آخر، مقدار کمی قند باقی می ماند و پلاریزاسیون آن به حدود 4-5/1درصد می رسد.در این روش با توجه به خرد شدن نیشکر و پاره شدن سلولهای آن به منظور کاهش ورود مواد صمغی و ناخالصیهای نامطلوب به شربت، بهتر است که آب ورودی به سیستم دمای بالاتر از 60 درجه سانتیگراد نداشته باشد. قسمت عمده ترکیبات تشکیل دهنده باگاس الیاف سلولزی (fiber) است. از جمله کاربردهای این ماده در صنایع کاغذ سازی، خوراک دام، تهیه تخته های نئوپان و به عنوان سوخت می باشد. در برخی کارخانه ها باگاس خروجی از آسیابها را تحت تاثیر پرس حلزونی قرار می دهند تا باگاس با رطوبت کمتر و درصد قند (پلاریزاسیون) کمتر حاصل شود و ضایعات قندی آن کاهش یابد.

شربت خام نیشکر که از عصاره گیری بدست می آید، رنگ سبز مایل به خاکستری یا سبز تیره داشته و ph آن غالبا" حدود 4/5-2/5 می باشد. با توجه به متغیر بودن ترکیبات نیشکر، ترکیبات تشکیل دهنده شربت خام نیز متغیر است، برای مثال و به عنوان نمونه حدود 12-9درصد قند ساکاروز، حدود 4/3-2/1 درصد قند انورت و حدود1/2-1 درصد مواد معدنی مانند فسفاتها، کلرورها، سیلیکاتهای سدیم ، پتاسیم ، کلسیم و مواد دیگری مانند صمغها،آلبومین،واکس،مواد رنگی،ذرات بسیار ریز باگاس (bagacillo)،ذرات شن،ماسه،خاک و......می تواند در آن وجود داشته باشد. همچنین اغلب درجه خلوص آن 85-81ودرصد آب آن 88-85 (بریکس 15-12)می باشد.

ادامه مطلب در پست بعدی ارائه می گردد.