نقش آهک در مراحل تولید شکر

فوریه 18, 2020 توسط دانستنی ها در:
با توجه به وضعیت آب و هوایی کشورمان و اقـلیم آن، عمده تولید شـکر در ایران بـه صـورت شـکر چغندری است به طوری کـه طی سال های ۱۳۷۰ تا ۱۳۸۷ بـه طـور متوسط حـدود ۷۰ درصد شکر تولیدی از چغندر بوده است که البته از سـال ۸۲ پس از بهـره بـرداری از کارخانـجات جدید نیشکر، این سـهم تقریبا ۶۰ درصد شده است.
قند یکی از منابع اصلی تامین انرژی انسان است و ساکارز ( قند چغندرقند ) از عمده ترین قندهاست که فراوان و ارزان در اختیار انسان قرار می گیرد و به سادگی می تواند در بدن انسان به عناصر و ترکیبات ساده ای چون اکسیژن و دی اکسید کربن شکسته و انرژی حاصل به راحتی مورد استفاده بدن قرار گیرد .گیاهان قندی عمده در جهان و همچنین درایران، نیشکر و چغندرقند است، ۳۶ درصد قند جهان و ۷۵ درصد قند ایران از چغندرقند حاصل می شود. با وجود اینکه کشت چغندرقند، سابقه طولانی دارد، ولی کشت صنعتی آن به منظور تهیه قند و شکر حدود ۲۵۰ سال است که متداول شده. پیش از آن، عمدتاً به عنوان علوفه دام مورد استفاده قرار می گرفت. در سال ۱۵۷۵، «الیویه دوسر» اعلام کرد که می توان از ریشه گیاه چغندرقند، قند استخراج کرد و درستی این گفتار، توسط «آندره مارگراف» شیمیدان آلمانی در سال های ۱۷۴۵ تا ۱۷۴۷ به اثبات رسید و بالاخره توسط «آشار» شاگرد مارگراف، اولین کارخانه قندسازی تاسیس شد. توسعه صنعت قند سازی از چغندر قند در قرن نوزدهم شتاب ویژه ای پیدا کرد که نتیجه آن، تولید ده ها میلیون تن قند از ریشه این گیاه در سراسر جهان شد. از این رو زراعت چغندرقند اهمیت ویژه ای در تولید قند و تامین نیاز غذایی، به خصوص در ایران دارد. از ویژگی های مهم این گیاه دامنه گسترش وسیع کشت آن است و در اکثر استان های کشور کشت می شود .خصوصیات گیاهی:
چغندر قند با نام علمی beta vulgaris گیاهی است دوساله از تیره اسفناج که بصورت گیاهی یکساله زراعت می شود. چغندرقند طی دوره رشد رویشی، فاقد ساقه بوده و بصورت مجموعه ای از برگ های بزرگ افقی تا عمودی مشاهده می شود. طول دوره رشد برای تولید قند ۶ تا ۹ ماه است.

تاریخ کاشت:
حرارت مناسب جوانه زدن بذر چغندر قند بین ۱۵ تا ۲۰ درجه سانتی گراد است. با رسیدن میانگین حرارت شبانه روزی هوا به حدود ۱۰ تا ۱۲ درجه سانتی گراد، می توان اقدام به کشت چغندر بهاره نمود. عملیات برداشت، با توجه به فصل برداشت هر منطفه تعیین می شود، و چغندر از زمین برداشت و در محوطه زمین برداشت شده به صورت دپو جمع آوری و بتدریج به کارخانجات حمل میگردد. چغندر پس از تحویل به کارخانه توسط واحد عیارسنج کارخانه تعیین عیار می شود، به این صورت که ۳۰ کیلوگرم از نمونه به صورت رندوم انتخاب می شود، نمونه شربت گیری شده، شربت بدست آمده را صاف نموده، در دستگاه پولاریمتر قند موجود در آن اندازه گیری می شود. دستگاه پولاریمتر برحسب شکست نور میزان قند موجود را اندازه گیری می کند.

سیلو کردن چغندر یکی از روش های نگهداری چغندر است. در بعضی کشورها روش های دیگری برای نگهداری چغندر مطرح شده اند، از جمله روش نگهداری به صورت منجمد (deep frozen storage) و روش خشک کردن چغندر (dehydration) است. کاربرد چنین روش هایی به تجهیزات خاص نیازمند است که در ایران و غالب کشورها معمول نشده است.چغندر ها نباید زخمی، شکسته شده، آفت زده و یخ زده باشند. بهتر است در چغندرها جوانه و برگ وجود نداشته باشد چغندرها باید تا حد ممکن، یکدست باشند و به صورت مخلوط ریز و درشت نباشند. حال باید این نکته را مد نظر قرار داد که نگهداری طولانی مدت چغندر در سیلو موجب کاهش کمی و کیفی چغندر و افزایش ضایعات قندی می شود.
از ضایعات وزنی چغندر در سیلو می توان از دست دادن آب و خشکی چغندر نام برد که موجب افزایش شدت تنفس در چغندر شده، که ضایعات قندی چغندر را بیشتر می کند و ناخالصی های چغندر فزونی می یابد.

کاربرد آهک در صنایع قندسازی
با وجود اینکه اکثر مردم تصور می کنند که آهک تنها در صنایع ساختمانی کاربرد دارد ، ولی در واقع این محصول در صنایع غذایی نیز مصرف می شود. آهکی که در کارخانه های قند کاربرد دارد ، نوعی آهک فراوری شده به نام آهک هیدراته است. آهک در فرایند تصفیه شربت قند به دست آمده از نیشکر و چغندر قند کاربرد دارد. برای این منظور ، چغندر قند به قطعات کوچک تری تقسیم بندی شده و از میان یک دیافراگم عبور داده می شود تا شربت قند آن استخراج گردد. سپس آهک هیدراته چرب (پر کلسیم) ، در پروسه تولید به آن افزوده می شود.

دلیل استفاده از آهک در صنایع قند سازی
پس از استخراج شربت قند از نیشکر و چغندر قند ، این شربت دارای خاصیت اسیدی بوده و pH برابر با ۴ دارد. به همین دلیل آهک هیدراته یا آب آهک به عنوان یک ماده قلیایی به آن افزوده می شود تا pH آن را تا ۷ افزایش دهد. آهک همچنین مانع از تخریب ساکاروز در گلوکوز و فروکتوز می شود.
البته آهک باید پس از انجام وظایف خود از قند خارج شود زیرا برای سلامت انسان زیان بار است. به همین جهت در مرحله بعدی ، شربت قند تا دمای جوش حرارت داده می شود. این دما که برای رساندن شربت به حالت اشباع مناسب است سبب ته نشینی ناخالصی های آن شده و آهک نیز به صورت کریستال از آن جدا می شود. شربت حرارت دیده را سپس به مخازن شفاف سازی می فرستند تا به صورت جامد درآید.

تهیه آب آهک در صنایع قند سازی
از آهک هیدراته با خلوص بالا در صنعت تولید و تصفیه قند و شکر به منظور تصحیح pH و کمک به فولیکولاسیون در فرایند سفید سازی قند استفاده می شود. آب آهک تهیه شده در کارخانجات قند باید از نظر شیمیایی ، فیزیکی و ویژگی های مورفولوژیکی دارای استاندارد های مشخصی باشد. موارد با اهمیت در تهیه آب آهک برای تصفیه قند و شکر عبارتند از تجزیه شیمیایی ، واکنش پذیری ، اندازه ذرات ، پوشش دهندگی و روش شکفته سازی آهک هیدراته از آهک زنده

آهک زنی به شربت خام نیشکر (Liminig of cane juice)

با توجه به ناخالصیهای موجود در شربت خام نیشکر،یکی از راه های جدا سازی این مواد از روش آهک زنی است. در اثر آهک زنی که به صورت افزودن شیر آهک انجام می شود، ضمن خنثی شدن حالت اسیدی شربت،بسیاری از ناخالصیها، آماده رسوب کردن می شوند. در برخی از کارخانه ها به جای مقداری از آهک و یا کل آن از منیزیم یا ترکیبات منیزیم و در برخی موارد از ساکارات برای تصفیه شربت خام استفاده می شود. روشهای آهک زنی نیز متفاوت است و آهک زنی به صورت سرد،گرم،آهک زنی مرحله به مرحله و دو بار گرم کردن (fractional Liming and double heating)انجام می گیرد، اما به نظر می رسد روش آهک زنی سرد (cold liming)در این مورد مناسب تر باشد. مقدار شیر آهک مصرفی برای آهک زنی به شربت خام نیشکر،بسیار کمتر از آهک مصرفی برای شربت خام چغندر قند است. علت آن است که میزان قند انورت در شربت خام نیشکر بالا است و اگر در شربت پس از آهک زنی،آهک اضافی باقی بماند با قندهای انورت واکنش داده و ایجاد نمکهای محلول می کند که در افزایش رنگ و ویسکوزیته شربت مؤثر هستند و از طرف دیگر چنانچه دمای چنین شربتی بالا رود وجود حالت قلیایی زیاد، موجب تشدید انورسیون در شربت نیز می شود. به همین دلیل مقدار شیر آهک که با بومه حدود ۱۵تهیه می شود،در حدی به شربت خام زده می شود که ph شربت را از حدود ۵.۴ -۵.۲ به حدود ۸.۵-۸ برساند وph بالاتر نرود. در روش آهک زنی سرد، پس از افزودن شیر آهک به شربت حدود ۱۵تا۲۰ دقیقه زمان داده می شود سپس شربت را با عبور دادن از مبدلهای حرارتی به دمای حدود ۱۰۷-۱۰۴ درجه سانتیگراد می رسانند و به قسمت ته نشین سازی ناخالصیها منتقل می کنند.گرم کردن شربت،ویسکوزیته آنرا کاهش داده و موجب تسریع ته نشینی ناخالصیهامی شود.

ته نشین سازی ناخالصیها و زلال سازی شربت نیشکر )Clarification of cane juice(

برای ته نشینی مناسب مواد غیر قندی و حفظ حداکثر ساکاروز در شربت و کاهش قند وارد شده به گلهای ته نشین شده، وجود انیدرید فسفریک (P2O5) در شربت اهمیت زیادی دارد. چنانچه این ماده در شربت نیشکر کمتر از ۳۰۰ (ppm) باشد، ته نشینی ناخالصیها بخوبی صورت نمی گیرد. به عبارت دیگر ماده فوق می تواند در شربت ایجاد فسفات کلسیم نامحلول (tri-clacium phosphate) کرده که دارای جذب سطحی مناسب است و ضمن رسوب کردن، ناخالصیهای زیادی را به خود جذب کرده ورسوب می دهد. معمولا” در صورتی که در شربت مقدار کافی (P2O5) نباشد، قبل از مرحله آهک زنی به شربت اضافه می شود. ترکیب مذکور به صورت اسید فسفریک )۵۵درصد P2O5 (یا به صورت منو کلسیم فسفات (۴۸درصدP2O5 (به شربت اضافه می شود که می تواند در شربت ایجاد تری کلسیم فسفات کنند. در برخی موارد مستقیما”تری کلسیم فسفات به صورت کود فسفات به شربت اضافه شود. گذشته از روشهای فوق به منظور تسریع ته نشین شدن ناخالصیها ممکن است قبل از ورود شربت به دستگاه ته نشین کننده یا کلاریفایر، مواد شیمیایی فعال سطحی با نام تجاری سپاران (Separan.A.P.30) یا هداگ (Hodag Flocculants) به شربت افزوده می شود.پس از ته نشینی ناخالصیهای شربت در کلاریفایر، شربت زلال جدا شده به مرحله بعد می رود و گل ته نشین شده نیز غالبا” توسط صافیهای خلا گردان (rotary vacuum filter) صاف شده و شربت باقی مانده در آن تا حد امکان جدا سازی می شود. همان طور که ملاحظه شد، تصفیه شربت خام نیشکر کامل نیست، بلکه سعی می شود که تصفیه و جدا سازی ناخالصیهای در این مرحله در حدی انجام می شود که بتوان از شربت حاصل، طی مرحله کریستالیزاسیون،شکر خام بدست آورد

آیا استفاده از آهک در فرآیند تولید شکر برای سلامتی مضر است ؟

در برخی منابع غیرموثق طب سنتی نقل است که در تمام کارخانه‌های قند و شکر ابتدا شربت چغندر را گرفته و سپس به میزان زیادی به آن آهک می‌افزایند که مصرف آن برای سلامت افراد مضر است. خوب است بدانید آهک به منظور تصفیه قند و شکر و جداسازی مواد خارجی و ناخالصی‌ها از بلورهای شکر استفاده می‌شود و در پایان کار نیز به‌طور کامل از شربت جداسازی شده و تاثیری بر مواد مغذی قند و شکر و سلامت مصرف‌کننده ندارد. البته قند و شکر استحصالی در پایان مراحل تصفیه و تولید، مواد مغذی ای را که در چغندر قند و نیشکر موجود بوده از دست می‌دهد و میزان مواد معدنی و غیرقندی اندکی در آن باقی می‌ماند.

    کارخانه قند کردستان از سال 89 به بهره برداری رسید و در حال حاضر با 250 نفر پرسنل به صورت مستقیم در سه شیفت کاری هشت ساعته و 20نفر نیروی پیمانکار در قسمت تخلیه و بارگیری در 330 روز کاری در سال به فعالیت مشغول می باشد.فعالیت اصلی کارخانه تولید قند شکسته بوده و تولیدات فرعی آن نیز شامل ملاس, پودر قند و قند ریز می باشد که به عنوان محصولات فرعی به فروش می رسد.

    ماده اولیه اصلی: مصرف روزانه 160000 کیلوگرم شکر خام

    تولیدات اصلی: روزانه 152000 کیلوگرم قند کله که در نهایت تبدیل به 110705 قند شکسته در بسته بندی های کارتن و نایلون

    تولیدات فرعی: روزانه 4 تن ملاس,42560 کیلوگرم پودر , خاکه و قند ریز

    برند محصول کارخانه با نام های زکریا, فردوس و آیچی روانه بازار می گردد که منطبق با استانداردهای اداره معاونت غذا و دارو و سازمان استاندارد ایران می باشد.لازم به ذکر است ماده اولیه اصلی کارخانه شکر خام است که جهت ذخیره سازی و جمع آوری آن از انباری به ظرفیت 6000 تن استفاده می شود.

    آدرس

    تهران، خیابان اسدآبادی، کوچه چهلم، پلاک 4 ...

    تلفن

    +12 (0) 345 678 9

    ایمیل

    info@company.com

    سبد خرید