تکنولوژی قند

مقدمه

قند يك محصول استراتژيك مي باشد. كه از نيشكر و چغندرقند تهيه مي شود. نيشكر در منطقه خوزستان كشت مي شود و مزيت ان نسبت به چغندرقند در اين است كه ميزان برداشت ان در هكتار بيشتر است. و چون كشت چغندرقند به علت مشكلات كم ابي كم است از اهميت بيشتري برخودار مي شود و تفاوت كارخانه نيشكر و چغندرقند در مرحله اول يعني شستشو، خرد كردن است. و تفاوت زيادي نسبت به هم ندارند.

اولين مرحله كارخانه قند، اندازه گيري درصد قند، چغندر مي باشد. كه عمل بعداز ذخيره سازي انجام مي شود. مرحله اول خط توليد شستشو و تميز كردن چغندرها مي باشد، مرحله دوم خلال ريز كردن چغندر و سپس عمل استخراج صورت مي گيرد. كه بعداز اينكه وارد دستگاه ديفوژن يا دستگاه استخراج كننده مي شوند. اصول كار استخراج بدين صورت است كه با خاصيت اسمز خلال را در اب ريخته و دو محصول عمده كه شربت و تفاله است توليد مي نمايند. كه به ان شربت خام مي گويند. به علت انكه علاوه بر قند در اب، ذرات پكتين، پروتئين، رنگدانه و……. وارد مي شود. اين شربت خام را براي تهيه شكر نمي توان استفاده كرد. و ابتدا بعداز استخراج بايد تصفيه شود. البته به طور 0100/0 تخليص نمي شود. ولي درصد خلوص بالايي دارد. كه بعداز عمل تصفيه، بايد شربت وارد دستگاه تغليظ شونده، غليظ شده و بعد وارد دستگاه كريستاله كننده شده و عمل كريستاليزاسيون بر روي ان انجام شود. كه اين محصول، دانه هاي شكر در ان رويت مي شود و بعد وراد دستگاه سانتريفوژ شده و شكر انرا جدا مي نمايند. اگر عمل تصفيه بر روي شربت به طور كامل صورت نگيرد كريستاله نمي شود.

اصلاحات صنايع قند:

عيار چغندرقند: درصد قند چغندرقند خريداري شده را گويند. عيار چغندرقند را توسط دستگاهي به نام پولاري متر تعيين مي كنند. كه براساس نورپلاريزه كار مي كند. كه قندها توسط نورپلاريزه به چپ و يا به راست منحرف شده، كه اين انحراف به دليل وجود كربن نا متقارن است. از روي زاويه انحراف شده، درصد قند را تعيين مي نمايد.

ريژسيون: درصد قند خلال را گويند.

بريكس: درصد مواد جامد محلول را گويند. كه ممكن است حاوي قند باشد و يا نباشد و وسيله اندازه گيري بريكس رفرواكتومتر است.

مجموع مواد غير قندي + مجمع مواد قندي = B در محلول

pol ( درصد مواد قندي): توسط پلاري متر اندازه گيري مي شود. و به درصد قند پل گويند. كه فقط درصد مواد قندي اندازه گيري مي شود.

كوسيان (Q) : درجه تميزي يا درصد خلوص كه به نسبت پل از بريكس است. كه به صورت درصد بيان مي شود. در صورتي كه پل با بريكس برابر باشد. كوسيان 0100/0 است. ولي معمولا مقدار Q كمتر از0100/0 است. چون مقدار پل كمتراز بريكس است.

مواد غير قندي: هر ماده اي به جز ساكارز را ماده غير قندي گويند. زيرا فقط ساكارز است كه قابليت استخراج را دارد و مي تواند به صورت كريستال درايد و مواد قندي ديگر مزاحم هستند.

ملاس: آخرين شربت يا پس ابي كه از فرايند كارخانه قند خارج مي شود كه داراي 050/0 قند است كه اين قابل استخراج نمي باشد. ولي به روش كريستاليزاسيون از ملاس نيز مي توان قند گرفت.

مارك چغندرقند: عبارتست از مواد غير محلول موجود در داخل چغندر را مارك گويند. و يا به عبارتي مواد غير محلول كه در مقدار مشخصي اب جوش، در زمان معيني غير محلول باشند.( سلولز، پكتين، ليگنين). مارك معمولا بين 4 تا 5 درصد چغندرقند را تشكيل مي دهد.

ساکارز: قندي 2 قندي است كه متشكل از گلوكز، فروكتوز كه قابليت حل شدن در آب را دارد. و قابليت كريستال شدن را نيز دارد. ساكارز خالص حاوي جريان الكتريسته نمي باشد. ولي اگر همراه ساكارز سديم و پتاسيم باشد باعث جريان الكتريسته مي شود و به سديم و پتاسيم خاكستر گويند كه جزء مواد ملاس دار است. يعني ميزان ملاس را زياد مي كند و جلوي كريستال شدن را مي گيرد.

رافينوز: تشكيل شده از كلوكز، فروكتوز، گالاكتوز است و مقدار آن به مقدار جزئي در چغندرقند مي باشد. در حدود (3/0 و 5/0 0/0 ).

تشكيل ساكارات از ساكاروز:

ساكارز با فلزات قليايي خاكي از قبيل: باريم، استرانسيم، كلسيم مي تواند تشكيل پيوند دهد و در اثر اين پيوند ساكارات تشكيل مي شود و اگر با كلسيم پيوند ايجاد نمايد، ساكارات كلسيم توليد مي نمايد و به همين ترتيب ساكارات دوباره مي تواند به ساكارز تبديل شده و پيوند شكسته شود. از اين خاصيت در روش قند گيري از ملاس استفاده مي شود. بدين ترتيب كه كلسيم را به ملاس مي زنند و كلسيم با ساكارز پيوند ايجاد مي نمايد و ساكارات تشكيل شده و به سه شكل تشكيل مي شود:

1- مونو كلسيم ساكارات

2- دي كلسيم ساكارات

3- تري كلسيم ساكارات كه به صورت نا محلول است. ( رسوب).

مونو، دي به صورت محلول هستند كه در اثر حرارت به صورت نا محلول در مي ايند و از اين خاصيت براي قند گيري از ملاس استفاده مي شود. از مونو، دي كه به صورت نا محلول درآمده اند، ساكارز را استخراج مي نمايند. در قند گيري از ملاس فقط از كلسيم استفاده شده چون باريم و استرانسيم سمي و گران هستند.

تكنولوژي قند:

منظور توليد قند از چغندرقند است. پس از ورود چغندر به كارخانه به دليل متفاوت بودن عيار چغندرها وزن چغندرها تعيين شده و در مرحله بعد عيار سنجي از كاميون ها صورت مي گيرد وعيار انها تعيين مي شود. چغندرها ريز قند بيشتري دارند. يكي از دستگاه هاي نمونه برداري Ripro است كه معمولا بين 50- 25 kg را نمونه برداري مي كند. كه بهتر است نمونه برداري از سه قسمت كاميون( پشت، جلو، عقب) انجام شود. اشكال اين دستگاه Ripro زخمي كردن چغندرهاست چون چغندر برش خورده خاصيت سيلو كردن كمتري دارد( چون سريع تر خراب مي شوند). به همين دليل امروزه، نمونه برداري توسط بيل هاي مكانيكي انجام مي شود و به چغندرها آسيب كمتري مي رساند.

مراحل عيار سنجي:

نحوه سنجش كيفيت خلال:

تعريف خلال مرغوب: خلال مرغوب اولا هر چه طول خلال بيشتر باشد خلال مرغوب تراست و دوما هرچه درصد نرمي خلال كمتر باشد، خلال مرغوب تر است.

نرمه خلال: خلال هايي كه كوچكتر يا مساوي 1cm باشند نرمه گويند. و هرچه نرمه بيشتر باشد كيفيت خلال كمتر است.

سه آزمايش براي تعيين طول خلال:

1- تعيين طول loogr خلال: طول loogr خلال را بدين صورت كه loogr از خلال را وزن كرده و به صورت طولي كنار هم مي چينيم بدون هيچ گونه فاصله، بعداز آن را متر كرده اگر بين 8- 12m بود، خلال خوبي است و اگر كمتر از 8m بود، مرغوب نمي باشد.

2- عدد سوئدي: loogr خلال را وزن كرده، خلال هاي بزرگتر مساوي 5cm را دوباره وزن كرده و خلال هاي كوچكتر مساوي 4cm را نيز وزن نموده و اين دو عدد را برهم نموده كه بدان عدد سوئدي گويند.

( عدد سوئدي هرچه بيشتر باشد، كيفيت خلال بيشتر است)

3- تعيين درصد نرمه: دوباره در loogr وزن خلال هاي كوچكتر از 1cm را اندازه گرفته اگر %5 كمتر بود به خلال مرغوب تر نزديك مي شويم و هرچه از %5 وزن نرمه ها بيشتر بوده، كيفيت خلال ها كمتر شده.

ديفوزيون:

عملي است كه در آن استخراج صورت مي گيرد. اساس كار ديفوزيون اسمز است. اسمز خاصيتي است كه در موارد تراوا، نيمه تروا استفاده دارد. اين خاصيت در حالت اينكه مواد از غلظت بيشتر به غلظت كمتر نفوذ كنند. شرايط لازم براي عمل اسمز درجه حرارت است. اگر آب و يا محيط سرد باشد، استخراج كمتر صورت مي گيرد و اگر درجه حرارت بالا رود، اسمز بهتر انجام مي گيرد. چون در سلول هايي كه شيره قند وجود دارد، خلال هاي آنها داراي سلول هاي پروتيين است و اين پروتيين تراوا نيست كه عمل اسمز را انجام دهد. لذا با افزايش دما، اين سلول ها ديواره شان به حالت تراوا و نيمه تراوا تبديل شده است. (70-75) درجه سانتيگراد.

ديفوزيون به صورت مداوم و غير مداوم است كه در كشور ما اغلب از نوع مداوم است.

ديفوزيون مداوم: در ظرفي، خلال از يك سو، و از سوي ديگر آب اضافه مي شود و از يك سمت شربت و از سمت ديگر تفاله گرفته مي شود و جريان خلال و آب عكس هم مي باشد.

انواع ديفوزيون:

1- ديفوزيون افقي

2- ديفوزيون عمودي( جديدترين نوع)

3- ديفوزيون Desmet (افقي)

4- ديفوزيون B.M.A (عمودي)

1- ديفوزيون افقي D.P.S كه داراي دو هيليس است و اين هيليس ها با موتور مي چرخند و خلال را به ديفوزيون منتقل نموده و اين ديفوزيون به صورت افقي است با شيب 0.8 و حرارت مورد نياز (70- 75) درجه سانتيگراد. ( ديفوزيون دانماركي).

2- ديفوزيون R.T : كه اين ديفوزيون به صورت افقي است. در اين ديفوزيون خود استوانه مي چرخد. ولي داخل اين استوانه شيارهايي وجود دارد كه ايجاد اصطكاك زياد مي نمايد. ( در قند آبكوه وجود دارد.)

3- ديفوزيون Desmet : اين ديفوزيون از يك نوار نقاله مشيك شكل تشكيل شده كه بلژيكي است و خلال را روي آن ريخته، خلال توسط نوار نقاله حركت مي نمايد و آب به صورت دوش بر روي خلال ها پاشيده مي شود. و مقداري از قند خلال توسط آب از توري عبور مي نمايد و وارد مخزن زير توري مي شود و اين كار دوباره انجام مي شود و مخزن آخري كه آب جمع شد، شربت خام است. و از نوع افقي است.

عوامل موثر بر ديفوزيون:

1- سيلو، اگر عمل نگهداري بر روي چغندر درست انجام نگيرد و سبب يك سري عمليات آتريماتيك شده و موجب پوسيده شدن چغندر شده و شربت بدست آمده داراي خلوص پايين است و بر روي ديفوزيون اثرات منفي مي گذارد.

2- آب كانال: چغندر از سيلو با آب حمل مي شود و اگر آب آلوده باشد، خلال آلوده شده و ديفوزيون را آلوده مي سازد. وقتي آلودگي به داخل ديفوزيون منتقل شود و اين مقدار زياد باشد، ديفوزيون حمل مناسبي براي رشد ميكروارگانسيم ها ست و قند چغندرقند، مصرف شده و تبديل به اسيد شده و ضايعات قندي ايجاد مي نمايد.

3- علف گير- سنگ گير: اگر علف گير نتواند علف ها را از چغندر به خوبي جدا نمايد همراه چغندر علف وارد خلال شده و وارد ديفوزيون شده و در طي عمليات اسمز كه خلال شركت دارد ناخالصي ها و علف هاهم اسمز را انجام داده و ناخالصي ها به درون شربت راه پيدا مي كنند.

4- حوض شستشو: اگر عمل شستشو و عفوني كردن چغندر به خوبي انجام نشود بار ميكروبي بالا خواهد رفت.

5- آسياب خلال: اگر آسياب خلال به خوبي صورت نگيرد و خلال ها در اندازه هاي دلخواه نباشند ديفوزيون و شربت گيري به خوبي صورت نخواهد گرفت.

6- حرارت: تمام عمليات ديفوزيون بايد در حرارت(75-73) درجه سانتيگراد باشد و اگر حرارت كمتر از اين مقدار باشد عمل اسمز به خوبي انجام نخواهد شد و ديگر آن كه امكان آلودگي ديفوزيون هست.

كشش ديفوزيون:

مقدار شربت خام خروجي نسبت به چغندر مصرفي بهترين زمان داخل ديفوزيون 80 دقيقه است آزمايشات كلي كه در ديفوزيون انجام مي گيرد:

1- طول loogr خلال 2- عدد سوئدي 3- درصد نرمه 4- تعيين ديژسيون

5- تعيين آب تازه ورودي به ديفوزيون 6- pH آب تازه (5.8- 5.5) 7- pH آب تفاله 8- pH شربت خام ( 2/6- 6)

9- بريكس شربت خام (17-12) ۱۰- نيپراسيون شربت خام 11- كوشيان يا درصد خلوص ۱۲- خاكستر شربت خام

۱۳- انورت شربت خام ۱۴- درصد تفاله پرس شده ۱۵- ماده خشك تفاله پرس شده ۱۶- ماده خشك خلال

۱۷- تعيين مارك و خاكستر خلال

خصوصيات شربت خام خروجي از ديفوزيون:

1- رنگ خاكستري مايع به سياه كه به علت انجام واكنش هاي آنزيمي است كه در مرحله تصفيه از بين مي رود.

2- بريكس شربت خام كه در حدود 17- 12 است.

3- در صد خلوص كوشيان 87- 87 است.

4- PH شربت خام بايد 2/6-6 باشد چون درصد خلوص اين شربت كم است به صورت كريستال در نيامده و بنابراين شربت را تصفيه نماييم.

روش هاي تصفيه:

بهترين روش تصفيه روش شيميايي است و در اين روش يكي از مواد شيرآهك است كه اين شيرآهك مواد غير قندي داخل شربت را رسوب داده و بدين ترتيب درصد خلوص شربت بالا مي رود. و بعداز جذب شيرآهك، شربت بايد از شيرآهك جدا شود و براي جدا كردن از CO2 استفاده كرده و شيرآهك به صورت Caco3 از شربت خارج مي شود.

بعداز آن كه عمل تصفيه انجام شد. سولفيتاسيون انجام شده:

اضافه كردن سولفيد يا گاز SO2 است كه نتايج زير را حاصل نمايد.

1- تنظيم PH : چون SO2 حالت اسيدي دارد حالت قليايي شربت را خنثي مي كند.

2- SO2 حالت رنگ بري دارد و باعث كاهش رنگ شربت شده.

3- از تشكيل رنگ در مرحله اوپراسيون جلوگيري مي نمايد.

اوپراسيون:

هدف از انجام اين مرحله تغليظ شربت است و به معناي حرارت دادن ماده غذايي جهت تغليظ كه از حالت قهوه اي شدن يا ( مايلار: واكنش بين آسيد آمينه و ازت) جلوگيري مي نمايد و بريكس را كه 17-B 60 مي رساند.

مرحله پخت: ( كريستاليزا سيون)

نگاهی اجمالی و کلی به مراحل فرایند تولید قند و شکر از چغندر قند

قبل از ورود به مباحث اصلی- این نیاز وجود دارد که شناخت کلی از مراحل تولید قند و شکر وجود داشته باشد . همان طور که در نمودار ۱-۱مشاهده می شود خلاصه ای از این مراحل را بدون ذکر جزپیلات می توان به صورت زیر بیان کرد قابل ذکر است که خطوط تولید درکارخانه هایقند کم و بیش با هم تفاوتهایی دارند اما سعی بر ان است که متداولترینروشها و خطوط تولید در کارخانه های ایران مبنای توضیحات باشد

۱- کاشت داشت و برداشت چغندر

چغندر قندهای رسیده و سالم - اماده برداشت هستند و معمولا بعد از حمل به کارخانه سر و دم انها قطع شده و بهتر است که تا حد امکان عاری از مواد خارجی باشد

۲- تحویل دادن چغندر قند به کارخانه

چغندر ها معمولا با کامیون به کارخانه حمل شده و پس از توزین کامیون همراه با محموله ان در قسمت توزین کامیون همراه با محموله ان در قسمت توزین - کامیون به قسمت عیار سنجی رفته و با دستگاه مخصوص از چغندر ها نمونه برداری می شود تا در صد قند ( عیار ) نمونه های اندازه گیری شود . پرداخت قیمت چغندر بر اساس وزن خالص چغندر و در صد قند ان و همچنین با توجه به در صد افتوزنی مربوط به خاک و گل و یایر نا خالصیهای همراه چغندر - انجام می شود

۳- تخلیه چغندر و نگهداری ان در سیلو :

پس از تخلیه محتویات کامیون توسط دستگاه تخلیه در سیلو - چغندر ها باید تا زمان مصرف در سیلو نگهپاری شوند . باید از نگهداری طولانی مدت چغندر قند در سیلو اجتناب کرد- زیرا چغندر در سیلو با پدیده افت وزن و ضایعات قندی در اثر از تنفس و فساد میکروبی مواجه است .

۴- انتقال چغندر به محل فرایند

غالبا برای انتقال چغندر از سیلو به محل فرایند از جریان اب استفاده می شود در ضمن انتقال اعمالی مانند سنگ گیری و علف گیری نیز انجام می شود

۵- شستشو ی چغندر

شستشوی چغندر با استفاده از اب و دستگاههای شستشو به شکل نیم استوانه انجام می شود که در انها با حرکت بازوهای گردان و ساییدن چغندر ها بهم عمل شستشو صورت می گیرد

۶- تحیه خلال چغندر ( )

برای تسهیل استخراج قند از چغندر لازم است که انرا بصورت رشته های باریکی به نام خلال در اورد این کار در دستگاهی معروف به اسیاب خلال ( ) صورت می گیرد اندازه و شکل و ضخامت خلالها بر راندمان عصاره گیری از انها تاثیر زیاد دارد از خلالهای تولیدی نمونه برداری شده و در صد قند انها طی ازمایشی که اصطلاحا دیژسیون ( ) خوانده می شود اندازه گیری می گردد خلالها قبل از ورود به مرحله بعد با ترازوهای مخصوصی توزین می شود لذا با داشتن وزن و در صد قند انها می توان مقدار قند وارد شده به فرایند را تعیین کرد

۷- استخراج قند از خلال ( )

به این مرحله شربت گیری - عصاره گیری -دیفوزیون ( ) نیز گفته می شوند عمل استخراج قند از خلال در دستگاه دیفزیون یا دیفیوزر ( ) و یا استفاده از خاصیت انتشار و فشار اسمزی که مربوط به اختلاف غلظت در داخل و خارج از سلولهای 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 اب 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 تفاله در حقیقت خلالی است که قند موجود در ان تا حد امکان گرفته شده است البته معمولا مقدار کمی در ان باقی می ماند که جزو ضایعات قندی کارخانه محسوب می شود

۸- خشک کردن تفاله

تفاله تر خروجی از دیفیوز تحت فشار قرار گرفته و مقدار زیادی از اب ان که محتوی مواد قندی است جدا شده و مجددا 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 با اینکه به قسمت تفاله خشک کنی منتقل شده و در انجا به تفاله خشک تبدیل شود که بعنوان خوراک دام مصرف دارد برای افزایش ارزش تغذیه ای تفاله برای دام اغلب به ان ملاس نیز زده می شود

۹- تصفیه شربت خام ( )

شربت خام خروجی از دیفیوزر رنگ خاکستری متمایل به سبز داشته و ناخالصی زیادی دارد لذا باید انرا تصفیه کرد در متداولترین روش تصفیه شربت خام از شیر اهک و گاز کربنیک برای جدا سازی ناخالصیها استفاده می شود در این روش مراحل ذیل وجود دارد

الف- تهیه شیر اهک ( ) و گاز کربنیک

این عمل در کوره اهک انجام می شود و سنگ اهک ( ) را با استفاده از حرارت به اهک ( ) و گاز کربنیک ( ) تبدیل می کنند با حل کردن اهک در اب شیر اهک ( ) بدست می اید که همراه با گاز کربنیک در تصفیه شربت خام بکار می رود

ب- زدن شیر اهک به شربت ( ) یا دفکاسیون ( )

زردن شیر اهک به شربت خام معمولا در دو مرحله انجام می شود ابتدا اهک زدن مقدماتی ( )یا پرشولاژ ( ) که حدود ۰.۱ اهک مصرفی به شربت زده می شود و بعد مرحله اهک زدن اصلی یا شولاژ ( ) که بقیه اهک لازم بصورت شیر اهک به شربت خام زده می شود اهک با ناخالصی های موجود در شربت خام واکنش داده و ایجاد ترکیبات کلسیوم می کند اغلب ایتن ترکیبات اماده رسوب کردن و جدا سازی از شربت هستند

ج- زدن گاز کربنیک به شربت

به این فرایند کربناسیون ( ) یا اشباع یا ساتراسیون ( ) یا کربناتاسیون ( ) نیز گفته می شود در این قسمت به شربت اهک خورده اغلب طی دو مرحله یعنی کربناسیون یک و کربناسیون دو گاز کربنیک میزنند در نتیجه در اثر ترکیب شدن اهک موجود در شربت و گاز کربنیک ایجاد کربنات کلسیوم می شود کربنات کلسیوم ضمن رسوب کردن مقدر زیادی از ناخالصی های شربت را رسوب داده و جدا سازی می کند

د- صاف کردن

پس از زدن گاز کربنیک به شربت در مرحله کربناسیون یک مقداری از نا خالصی های شربت به همراه کربنات کلسیوم شروع به رسوب کردن میکند این شربت به دستگاه ته نشین سازی که دکانتور ( ) یا کلاریفایر ( ) نیز خوانده می شود انتقال یافته و مواد رسوبی ان جدا می شوند به این رسوبات اصطلاحا گل گفته می شود شربت بدست امده از بالای دکانتو به رحله بعدی ( کربناسیون ۲) می رود و گل ته نشین شده که مقداری قند دارد به دستگاه صافی تحت خلا می رود و مقداری از مواد قندی جدا سازی شده و گل باقی مانده برروی صافی خلا گرچه هنوز مقدار اندکی قند دارد اما این گل را به خارج از کارخانه حمل کرده و قند باقی مانده در ان به عنوان ضایعات قندی به گل به حساب می اید شربتی که به کربناسون دوم رفته پس از زدن گاز کربنیک به ان مجددا د ر صافی های دیگری صاف شده و در نهایت شربت رقیق ( )تصفیه شده بدست می اید مراحل تصفیه بیان شده را تصفیه کلاسیک نیز می گویند

که با روشهای معمول در بعضی کارخانه ها ممکن است تفاوت هایی داشته باشد برا ی مثال در بعضی دیگر از کارخانه ها عمل اهک زدن و گاز زدن به شربت بصورت همزمان و در یک جا انجام می شود که به ان فرایند دفکو کربناسیون ( ) می گویند و یا در برخی از سیستم های تصفیه ممکن است قبل از کربناسیون دوم مجددا مقدا ر اندکی شیر اهک به شربت زده شود که به ان اهک زنی مجدد ( ) گفته می شود

ه-سولفیتاسیون ()و رنگبری شرب

در برخی کارخانه ها برای کاهش رنگ شربت به ان گاز () یا ترکیبات دیگر گوگرد دار زده می شود و شربت رنک روشنتری پیدا می کند ممکن است از روشهای دیگر رنگبری مانند کاربرد زغال فعال نیز استفاده شود پس از تصفیه شربت خام درجه خلوس ( ) شربت افزایش پیدا می کند درجه خلوس با واژه های دیگری مانند درجه تمییزی و کسیان ( ) نیز مطرح می شود و منظور از ان معولا نسبت در صد قند ( ) به در صد مواد جامد محلول یا بریکس () در شربت می باشد برای مثال شربت خام ا ز حدود ۸۸- ۸۵ در صد پس از تصفیه به حدود ۹۰٪ یا بیشتر در شربت رقیق می رسد

۱۰- تغلیظ شربت یا اواپراسیون( )

شربت رقیق غلضت کمی دارد و در صد مواد جامد ان برای مثال حدود ۱۳-۱۲ در صد است لذا باید انرا غلیظ کرد اینکار در دستگاههای تغلیظ کننده و اواپراتور () با استفاده از بخار انجام می شود به منظور کاهش هیدرولیز قند و تغییر رنگ شربت تحت تاثیر حرارت بالا و همچنین برای صرفه جویی در مصرف انرژی عمل تغلیظ شربت در سیستمهای تغلیظ چند مرحله ای و تحت خلا در دمای پایین تری انجام می شود در نهایت بریکس شربت غلیظ )( برای مثال تا حدود ۶۰٪ می رسد

در مرحله كريستاليزاسيون شربت به صورت كريستال درآمده و راندمان كريستال را بالا مي برد. كريستاليزاسيون به دو روش صورت مي گيرد:

1- روش حرارت دادن – تبخير كردن و رساندن محلول به حالت اشباع و فوق اشباع

2- با استفاده از سرد كردن از هر دو روش در صنعت قند استفاده مي شود.

عمل كريستاليزاسيون در دستگاهي به نام آپارات انجام مي شود. در كريستاليزاسيون بايد شربت گرم و تغليظ شود در زير لوله ها مبدل هاي حرارتي وجود دارند. و يك لوله بزرگتر در وسط آن قرار دارد داخل لوله ها شربت حركت نموده و از پشت لوله بخار مي گذرد و شربت شروع به جوشش مي نمايد.

خصوصيات پخت توسط آپارات:

1- لوله هاي آپارات بزرگتر هستند تا بتوانند ميزان شربت بيشتري را عبور دهند.

2- آپارات ها به صورت back ( ناپيوسته) حركت مي كنند و شربت در داخل لوله حركت رفت و برگشتي دارد تا بتواند به حالت اشباع و فوق اشباع برسد.

3- آپارات هاي پخت تحت خلاء اند و در خلاء نقطه جوش پايين مي آيد و در درجه حرارت كم، مايع شروع به جوشش مي نمايد و شربت با حرارت كم نمي سوزد و به جوش آمده و ضايعات قندي كم شده.

بخار را باز كرده تا شربت شروع به جوشش نمايد و بعد خلاء را ايجاد نموده و شير را باز كرده تا مخزن پر از شربت شود و بعد مدت زماني صبر كرده تا شربت به حالت اشباع و فوق اشباع برسد اما اين حالت براي كريستال زدن كافي نيست و بايد براي آن شرايطي را ايجاد نماييم و به دو روش مي توان اين شرايط را ايجاد نمود.

1- بعداز آنكه مخلوط به حالت اشباع رسيد به آن پودر شكر اضافه نموده تا كريستال تشكيل شود.

2- شوك هواست. محيط آپارات تحت خلاء است هواي خلاء را قطع نموده و فشار هوا در آن ايجاد كرد و اين اختلاف فشار باعث تشكيل كريستال مي شود استفاده از پودر شكر بهتراست چون كريستال ها يكنواخت و يك اندازه است به شرط آن كه پودر قند به تمامي مخزن به يك اندازه برسد وگرنه كريستال ها ريز خواهند شد.

سه روش در كريستاليزاسيون وجود دارد: ( روش هاي كريستاليزاسيون)

1- آپارات پخت I

۲- آپارات پخت II

۳- آپارات پخت III

آپارات پخت I :

شربت غليظ را وارد آپارات پخت I كرده تا شربت بجوشد و به فوق اشباع برسد و بعد پودر شكر را اضافه نموده و در مرحله بعد شير تخليه را باز نموده و پخت را تخليه نموده و وارد رفريژرانت كرده كه در واقع سرد كننده است و در عمل كريستال ها را حرارتش را كم كرده و در حقيقت ادامه كريستاليزاسيون است و بخشي ديگر از كريستال ها در اين مرحله تشكيل شده. درجه حرارت پخت 80- 75 درجه سانتيگراد است و در رفريژرانت دما را به 45-40 درجه سانتيگراد رسانده مي شود.

رفريژرانت يك مخزن مكعب مستطيل است كه در آن همزني وجود دارد كه به طور يكنواخت شربت را سرد مي نمايد و با سرعت مشخصي مي چرخد، چون اگر سرعت چرخش زياد باشد كريستال ها حل مي شوند. و بعداز رفريژرانت شكرها وارد سانتريفوژ شده.

سانتريفوژ:

يك سبد توري شكل است كه پخت داخل آن ريخته شده و از اين توري ها به علت سرعت زياد پس آب خارج شده و شكر روي توري باقي مي ماند و بدان پس آب ضعيف گويند. كريستال روي توري با آب شسته مي شوند تا رنگي كه روي سطح كريستال هاست از بين برود و بعداز شستشو با آب از نازل بخار استفاده كرده تا اگر آبي بر روي سطح كريستال ها مانده خارج شود و به آبي كه بر روي كريستال ها ريخته مي شود و از توري خارج مي شود، پس آب قوي گويند زيرا مقداري از كريستال را در خود حل مي نمايد و در صد خلوص بالايي دارد. بعداز بخار زدن دستگاه را خاموش كرده و از دريچه زير سانتريفوژ شكرها خارج مي شوند. شكري كه از آپارات I حاصل شده است، شكر درجه 1 است و اين شكر را وارد خشك كن كرده و رطوبت آن را كم كرده و بعد دسته بندي و به انبار فرستاده و اگر به خواهيم از اين شكر قند تهيه كنيم وارد حل كن شكر كرده و بدان آب اضافه نموده و از آن محلولي تهيه مي شود كه Bx=60 و كلرس I نام دارد و اين محلول را وارد قند سازي نموده.

آپارات II

تمام شكر به كريستال تبديل نشده و در پس آب مقدار زيادي شكر داريم و اين پس آب ضعيف را به عنوان خوراك در آپارات پخت II وارد مي كنيم. كه از لحاظ شكل و نحوه كار با آپارات I يكسان است و دوباره مواد را حرارت داده و بعد به رفريژرانت برده و خنك نموده وبه سانتريفوژ انتقال داده و دوباره پس آب و شكري، به دست آمده كه بدان شكر درجه 2 مي گوييم كه زردرنگ است و بايد درصد خلوص آن را بالا ببريم و شكر را به ظرف شكر حل كن فرستاده و با آب حل نموده و محلولي با Bx=60 كه به نام كلرس II است. اين محلول را از صافي عبور داده و دوباره وارد آپارات پخت I نموده و مراحل را ادامه داده تا شكر درجه 1 حاصل شود.

آپارات III

در كريستال آپارات II هم يك مقددار پس آب داريم كه شكر حل شده درآن است بنابراين پس آب II را به عنوان خوراك به پخت III فرستاده و در اين پخت شكري به دست آمده كه كاملا قهوه اي است و خلوص آن بسيار پايين است و بدان شكر درجه 3 گويند.

پس آب به دست آمده از سانتريفوژ III ملاس است و ديگر كريستاليزاسيون را بر روي آن انجام نداده چون مقرون به صرفه نيست و از روش هاي ديگر استفاده نموده .

مرحله قند سازي:

قند حبه:

براي توليد قند از شكر درجه 1 استفاده نموده. ابتدا شكر را با آب در حل كن مخلوط كرده و شربتي به نام كلروس I با Brx=60 توليد نموده. شربت بايد رنگش شفاف تر و سفيد تر باشد( چون قند از شكر سفيدتر است) و براي گرفتن رنگ از محلول از رنگبري استفاده نموده. رنگبري به دو روش استفاده مي شود:

1- زغال اكتيو+خاك فيل

2- استفاده از رنگبر زرين.

بعداز آن كه محلول را از اين دو مواد عبور داديم در مرحله بعد بايد زغال ها را از شربت جدا نماييم و شربت را از صافي هاي صفحه اي شكلي تحت فشار عبور داده و در اثر دو بار صاف كردن كلرس شفافي را بدست آورده. با اين كلرس شفاف حال بايد آپارات پخت قند را انجام دهيم. آپارات قند مانند آپارات پخت شكر است. با اين تفاوت كه مدت زمان پخت كمتر است. چون Brx=60 و خلوص آن بيشتر است و بعداز پخت، محلول وارد رفريژرانت شده و در ادامه فرآيند كريستاليزايون صورت گرفته و آن را به داخل سانتريفوژ هدايت كرده و در سانتريفوژ پساب را جدا نموده و پساب به عنوان خوراك وارد آپارات I شده كه در اين مرحله شكر سفيد توليد شده و شكر فوق كه به صورت مرطوب است پرس نموده و صورت قالب هاي 1cm درآورده. كريستال هاب قند حبه يكنواخت نيست بلكه در اثر فشار كريستال هاي شكر در كنار هم قرار گرفته. درجه حرارت خشك كن 75-70 درجه است.

قندكله:

دراين قسمت براي تهيه قند قند كله، پخت را وارد ملاكسور نموده، ملاكسور مخزني است كه داراي همزن مي باشد و زيرآن شير خروج شربت است كه دماي پخت را پايين آورده و به نوعي عمل رفريژرانت را انجام مي دهد. كه از طريق ملاكسور قالب هاي قندسازي پرشده كه عمل پركردن قالب ها به صورت قرار دادن قالب ها درون واگن صورت مي گيرد كه بدين قند، قند سبز گويند، چون هيچ گونه سانتريفوژي بعداز عمل پخت بر روي آن انجام نشده و پخت مستقيما وارد قالب شده و رنگ آن به صورت سبز است.

اين واگن هاي حاوي قالب هاي قند وارد گرم خانه مي شوند كه در حدود 3-4 ساعت در اين مكان باقي مي مانند. در گرم خانه ادامه كريستاليزاسيون صورت مي گيرد. حرارت گرم خانه حدود 35-30 درجه است و نياز به سيستم حرارتي نداريم چون خود پخت گرم است و حرارت گرمخانه را تامين مي نمايد در گرم خانه توسط كارگران روي قالب ها اعمالي را انجام مي دهند. از جمله پخت را كارد مي زنند و اين هم زدن داراي 2 حسن است:

1- به خاطر اين كه هواي داخل قالب را خارج نموده در غير اين صورت در قالب حفره ايجاد مي نمايد.

2- مخلوط كردن كريستال ها.

بعداز كارد زدن حدود 30 دقيقه تا 1 ساعت با قاشق پخت را هم مي زنند. بعداز اين مرحله بوسيله يك گوشت كوب به قالب ها ضربه مي زنند تا تجمع كريستال ها در نوك كله باشد و به همين دليل نوك كله سخت است و بعداز گرم خانه وارد سردخانه شده و دما در آن 17-20 درجه و در حدود 3-4 ساعت درآن باقي مي ماند و ادامه كريستاليزاسيون صورت مي گيرد. عمل سردسازي توسط كولر و سردكننده ها صورت مي پذيرد و در سردخانه عمل چنگال زني صورت مي گيرد كه ته قند پخت شده را خراش مي دهند تا پساب ها در ته قند قرار گيرند و همچنين هوا از آن عبور نمايد و بعد پخت را به سانتريفوژ برده تا پساب را ازآن خارج نمايند. و اين پساب از سوراخ ته قند خارج مي شود و در حدود 20 دقيقه اين عمل انجام مي گيرد در اين مرحله نمي توانيم از آب يراي شستن كريستال ها استفاده نماييم چون آنها را از هم جدا مي نمايد و براي شستن از شربت نيكول كه از قند تهيه مي شود استفاده مي نماييم. درصد خلوص قند 260 است و بعداز سانتريفوژ قند كاملا سفيد شده و پساب خارجي زرد رنگ است و بعد به خشك كن برده شده و بعد بسته بندي انجام مي گيرد.

تکنولوژی قند

مطالب مشابه :

گذری بر وقایع کارخانه قند

فرايند توليد قند و شکر از چغندر قند

تکنولوژی قند

نگاهی اجمالی و کلی به مراحل فرایند تولید قند و شکر از چغندر قند

فرآیند و خط تولید قند

قند ×

شوک نفتی ایران

چغندر قند و سیر مراحل تبدیلی آن

کفش های پاشنه بلند و نوک باریک

حال وهول دنيا