قند و شکر

مراحل توليد شكر از نيشكر گرچه تا حدی مشابه مراحل توليد شكر از چغندر است، اما خصوصيات اين صنعت به گونه ای است كه برای شناخت اصول آن نياز به كتابی جداگانه است. با اين وجود، در اينجا با هدف آشنايی اوليه با صنعت مذكور به اختصار مطالبی بيان می‌شود. اين صنعت را ميتوان در دو بخش مورد مطالعه قرار داد:

گياه نيشكر (sugar cane) در مناطق گرمسيری كشت می‌شود، مقدار قند نيشكر اغلب در حد ۱۵-۱۰درصد و در مواردی تا ۱۷ درصد می‌باشد. برداشت نيشكر با روش دستی يا با دستگاه‌های مخصوص امكان پذير است. در برخی موارد قبل از برداشت، برگهای نيشكر را مي‌سوزانند. پس از برداشت، نيشكر به كارخانه حمل می‌شود. برخلاف چغندر قند، نيشكر قابل انبار كردن و ذخيره سازی در كارخانه نيست و مواد قندی آن سريعا” در اثر نگهداری دچار تجزيه می‌گردند و وزن نيشكر در اثر از دست دادن رطوبت كم می‌شود. هرچه نيشكر به صورت تازه‌تر به مصرف كارخانه برسد، بهتر خواهد بود، لذا معمولا” كارخانه‌ها محلی برای نگهداری نيشكر به منظور مصرف در روزهای بعد نداشته و نيشكر تحويلی، در همان روز به مصرف می‌رسد. نيشكر وارد شده به كارخانه پس از توزين، روی دستگاه تفاله مخصوص تخليه می‌گردد و به سمت محل فرآيند انتقال می‌يابد.

شستشوی نيشكر ساده بوده و در مقايسه با شستشوی چغندر به آب كمتری نياز دارد. ضمن حركت نيشكر توسط نقاله با پاشيدن آب بر روی آن شستشو انجام مي گيرد. آب گل آلود حاصل از شستشو، از طريق روزنه‌های نقاله خارج شده و به فاضلاب می‌رود. در اين آب مقداری مواد قندی وجود دارد كه به عنوان ضايعات شستشوی نيشكر به حساب می‌آيد. با استفاده از آهنربای مخصوص قطعات كوچك آهنی همراه با نيشكر نيز جداسازی می‌شوند.

براي عصاره‌گيری نيشكر را بايد آماده كرد، در عمليات آماده سازی نيشكر دستگاه‌های متفاوتی مورد استفاده قرار می‌گيرد:

دستگاه برش نيشكر، شامل يك يا دو سری تيغه برنده است كه در بالای نقاله نيشكر نصب شده و نيشكر را به قطعات كوچك برش می‌دهند. پس از آن قطعات نيشكر وارد دستگاه خرد كن يا شريدر شده وكاملا” خرد و ساختمان آنها متلاشی می‌شود. دستگاه خرد كن شامل دو غلتك پر قدرت است كه در سطح آنها شيارهای عميق وجود دارد. قطعات نيشكر با عبور از بين دو غلتك مذكور كاملا” خرد شده آماده عصاره گيری مي شوند. در برخی از كارخانه‌ها از دستگاه شريدر براي متلاشی ساختن ساختمان اوليه قطعات نيشكر استفاده می‌شود. اين دستگاه شامل پره هاي برنده گردان است كه با ورود قطعات نيشكر به آن كاملا” آنها را خرد و متلاشی می‌سازند. مجموعه سيستم استخراج عصاره از نيشكر به نام تاندم (tandem) خوانده می‌شود.

قسمت كمی از عصاره در قسمت كراشر جداسازی می‌شود، اما بخش اصلی عصاره گيری در آسياب های (mills) مخصوص انجام می‌گيرد، تعداد اين آسيابها بر حسب نوع دستگاه عصاره گير بين ۳ تا ۶ آسياب بوده و آسيابهاي مذكور سه غلتكی هستند. قطعات خرد شده نيشكر از آسيابی به آسياب بعدي رفته و ضمن فشرده شدن در بين غلتكها از آنها عصاره گيري مي شود. معمولا”عصاره‌گيری در آسياب اول تنها با فشرده سازی بين غلتكهاست، اما در عصاره گيري در آسيابهاي بعدي گذشته از فشرده سازي، استفاده از جريان محلول قندي يا آب نيز براي كمك به استخراج صورت می‌گيرد. شربتي كه از كراشر و آسياب اول و آسياب دوم خارج می‌شود با هم مخلوط شده و به عنوان شربت مخلوط mixedjuice) و به قسمت تصفيه منتقل می‌گردد. برای استخراج قند از نيشكر در آسيابهاي بعدي جرياني غير هم جهت از آب (شربت)و نيشكر خرد شده برقرار می‌شود، بدين ترتيب در آخرين آسياب، بر روي نيشكر قبل از قرار گرفتن در بين غلتكها، آب پاشيده مي‌شود تا با خيس شدن نيشكر امكان بهتري براي استخراج قند باقي مانده در آن فراهم گردد. شربت خروجي از آسياب آخر، بر روي نيشكري كه مي خواهد به آسياب قبلي وارد شود پاشيده مي شود و به همين ترتيب، شربت خروجي از آن آسياب نيز بر روي نيشكري كه مي خواهد به اسياب قبل از آن وارد شود، پاشيده مي شود. به اين ترتيب در نهايت در آخرين آسياب، نيشكر عصاره گيري شده يا باگاس (bagasse)خارج مي شود و شربت نيز در نهايت از آسياب دوم بيرون مي رود و با مخلوط شدن با شربت خروجي از آسياب اول و كراشر به مرحله تصفيه منتقل مي شود. در باگاس خروجي از آسياب آخر، مقدار كمي قند باقي مي ماند و پلاريزاسيون آن به حدود ۴-۵/۱درصد مي رسد.در اين روش با توجه به خرد شدن نيشكر و پاره شدن سلولهاي آن به منظور كاهش ورود مواد صمغي و ناخالصيهاي نامطلوب به شربت، بهتر است كه آب ورودي به سيستم دماي بالاتر از ۶۰ درجه سانتيگراد نداشته باشد. قسمت عمده تركيبات تشكيل دهنده باگاس الياف سلولزي (fiber) است. از جمله كاربردهاي اين ماده در صنايع كاغذ سازي، خوراك دام، تهيه تخته هاي نئوپان و به عنوان سوخت مي باشد. در برخي كارخانه ها باگاس خروجي از آسيابها را تحت تاثير پرس حلزوني قرار مي دهند تا باگاس با رطوبت كمتر و درصد قند (پلاريزاسيون) كمتر حاصل شود و ضايعات قندي آن كاهش يابد.

شربت خام نيشكر كه از عصاره گيري بدست مي آيد، رنگ سبز مايل به خاكستري يا سبز تيره داشته و ph آن غالبا” حدود ۴/۵-۲/۵ مي باشد. با توجه به متغير بودن تركيبات نيشكر، تركيبات تشكيل دهنده شربت خام نيز متغير است، براي مثال و به عنوان نمونه حدود ۱۲-۹درصد قند ساكاروز، حدود ۴/۳-۲/۱ درصد قند انورت و حدود۱/۲-۱ درصد مواد معدني مانند فسفاتها، كلرورها، سيليكاتهاي سديم ، پتاسيم ، كلسيم و مواد ديگري مانند صمغها،آلبومين،واكس،مواد رنگي،ذرات بسيار ريز باگاس (bagacillo)،ذرات شن،ماسه،خاك و……مي تواند در آن وجود داشته باشد. همچنين اغلب درجه خلوص آن ۸۵-۸۱و درصد آب آن ۸۸-۸۵ (بريكس ۱۵-۱۲)مي باشد.

اين روش به عنوان روشي نسبتا” جديد براي استخراج قند از نيشكر به جای استفاده از آسيابها مطرح شده است. روش مذكور نسبت به كاربرد آسيابها، به هزينه و سرمايه گذاري كمتري نياز دارد. شيوه كار تقريبا” مشابه ديفيوزرهاي مداوم دي.دي.اس (D.d.s)،بي.ام.آ(B.m.a)،دي اسميت (De Smet)،ساتورن (saturne)و اف.اس. (F.s. )ميتوان اشاره كرد.

در ديفيوزرهاي مذكور جرياني غير هم جهت از آب گرم و قطعات نيشكر برقرار مي شود و با استفاده از خاصيت انتشار در اثر اختلاف غلظت داخل و خارج سلولهاي نيشكر و فشار اسمزي بوجود آمده ،قند موجود در نيشكر استخراج مي شود. در اين روش لزومي ندارد كه نيشكر به قطعات خيلي ريز و متلاشي شده تبديل شود،بلكه كافي است به قطعات كوچك يا حداكثر ۴ اينچ تبديل شده و به ديفيوزر وارد شود. براي استخراج بهتر قند از قطعات نيشكر،دماي آب ورودي به ديفيوزر را حدود ۷۵-۶۵ درجه سانتيگراد در نظر مي گيرند،اين دما موجب كشتن سلولهاي زنده و غير فعال شدن ديواره سلولهاي نيشكر شده و استخراج قند به سهولت انجام مي شود،در دماهاي كمتر از ۶۵ درجه سانتيگراد گذشته از نامطلوب بودن عمل استخراج قند و ضايعات قندي حاصل از باقي مانده قند در باگاس، احتمال فعاليتهاي ميكروبي فزوني مي‌يابد. با استفاده از فرآيند مذكور بيش از ۹۷ درصد قند موجود در نيشكر استخراج ميشود،كه در روش استفاده از آسيابها،كمتر قابل دستيابي است. درجه خلوص شربت حاصل در اين روش نيز بيشتر است. البته با توجه به استفاده از دماي بالا، حل شدن و ورود مواد صمغي و مومي نيشكر به شربت بيشتر مي شود كه از عوامل افزايش ويسكوزيته شربت و پختها هستند.

براي كنترل دقيق ميزان قند وارد شده به فرآيند و محاسبه ضایعات و كنترل فرايندهاي بعدي، اين نياز وجود دارد كه شربت خام حاصل از مرحله شربت گيري، قبل از انتقال به مرحله تصفيه، توزين شود. عمل توزين معمولا”به حالت غير مداوم انجام نمي شود، بلكه با استفاده از ترازوهاي خودكار مانند ترازوي ماكسول (Maxwell-Boulgene Weigher)و يا ترازوي هو –ريچاردسون (Howe-Richardson scale)انجام مي شود.

با توجه به ناخالصيهاي موجود در شربت خام نيشكر،يكي از راه هاي جدا سازي اين مواد روش آهك زني است. در اثر آهك زني كه به صورت افزودن شير آهك انجام مي شود، ضمن خنثي شدن حالت اسيدي شربت، بسياري از ناخالصيها، آماده رسوب كردن مي شوند. در برخي از كارخانه ها به جاي مقداري از آهك و يا كل آن از منيزيم يا تركيبات منيزيم و در برخي موارد از ساكارات براي تصفيه شربت خام استفاده مي شود. روشهاي آهك زني نيز متفاوت است و آهك زني به صورت سرد، گرم، آهك زني مرحله به مرحله و دو بار گرم كردن fractional Liming and double heating)انجام مي گيرد، اما به نظر مي رسد روش آهك زني سرد (cold liming)در اين مورد مناسب تر باشد. مقدار شير آهك مصرفي براي آهك زني به شربت خام نيشكر،بسيار كمتر از آهك مصرفي براي شربت خام چغندر قند است. علت آن است كه ميزان قند انورت در شربت خام نيشكر بالا است و اگر در شربت پس از آهك زني،آهك اضافي باقي بماند با قندهاي انورت واكنش داده و ايجاد نمكهاي محلول مي كند كه در افزايش رنگ و ويسكوزيته شربت مؤثر هستند و از طرف ديگر چنانچه دماي چنين شربتي بالا رود وجود حالت قليايي زياد، موجب تشديد انورسيون در شربت نيز مي 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 ۵/۴-۵/۲به حدود ۸/۵-۸ برساند وphبالاترنرود. 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 می‌رسانند و به قسمت ته نشین سازی ناخالصیها منتقل می کنند.گرم کردن شربت،ویسکوزیته آنرا کاهش داده و موجب تسریع ته نشینی ناخالصیها می شود.

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 (P۲O۵) 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 (P۲O۵) نباشد، قبل از مرحله آهک زنی به شربت اضافه می شود. ترکیب مذکور به صورت اسید فسفریک (۵۵درصد P۲O۵ )یا به صورت منو کلسیم فسفات (۴۸درصدP۲O۵ ) به شربت اضافه می شود که می‌تواند 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.۳۰) 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.

شربت در تبخیر کننده های چند مرحله ای (مثلا”اواپراتورهای ۳یا۴یا۵ مرحله ای ) متصل به خلا تغلیظ می‌شود، بهتر است که قبل از ورود شربت در بدنه اول، آنرا تا دمای جوش پیش گرم کرد. معمولا”بریکس شربت در تبخیر کننده های مذکور به حدود ۶۵-۵۵ درصد رسانده می شود. از نکات مهم در مرحله تبخیر، افت pH شربت است که معمولا” ۰/۳درصد می باشد، اما نباید از ۰.۵ بیشتر شود.

شربت غليظ حاصل شده در مرحله به ديگهاي پخت تحت خلا منتقل مي شد. به طور بسيار خلاصه عمليات طباخي به صورت چند مرحله اي براي مثال سه مرحله اي انجام مي شود. در هر مرحله پس از طي مراحل كيريستاليزاسيون، مخلوطي از كريستال و پسآب به نام ماسكويت خواهيم داشت. با سانتريفوژ كردن ماسكويت در دستگاه سانتريفوژ مربوط به همان پخت، شكر مربوط به آن پخت و پسآب جداسازي مي شوند. براي مثال در سيستم سه پختي، شكر درجه (A) ،شكر درجه (B) و شكر درجه (C) و پسآب (A)،پسآب (B) و پسآب (C) يا پسآب پخت آخر را خواهيم داشت كه به پسآب پخت آخر ملاس نهايي (final molasses) مي‌گويند. معمولا”شكر حاصل از پخت يك (A)يعني شكر درجه (A) به نام شكر خام (raw sugar) نيشكر خوانده مي شود. شكر خام، شكري است كه هنوز بطور كامل تصفيه نشده و مقداري مواد رنگي و ناخالصي با آن است و درجه خلوص آن اغلب حدود ۹۸-۹۶ مي باشد. شكر خام را مي توان طي عمليات خاصي تصفيه كرد واز آن شكر سفيد بدست آورد.
در صورتي كه بخواهيم شكر خام را نگهداري كنيم(حتي به مدت كوتاه) به منظور جلو گيري از فعاليتهاي ميكروبي درآن، بايد رطوبت آن را در حد قابل اطميناني كاهش داد و به ۲۵/۰درصد يا كمتر از آن رسانيد. معمولا” در سيستم سه پختي، پخت دو (B) از پسآب ضعيف پخت يك (A) و پخت سه (C) از پسآب ضعيف پخت دو (B) تهيه مي شود. شكر درجه (B) به صورت كلرس در پخت يك(A) قابل استفاده است و شكر درجه (C) بصورت آفينه يا ماگما در پخت يك (A) يا پخت دو (B) مي تواند مورد استفاده قرار گيرد. ملاس نهايي از مواد آلي و معدني و آب تشكيل شده و قند كل (مجموع ساكاروز، دكستروز و لوولز ) در آن به حدود ۵۲ درصد مي رسد و بيش از ۱۰ درصد نمكهاي معدني در آن وجود داشته و حدود ۱۰ تا ۲۰ در صد نيز آب دارد.

تصفيه خانه هاي (refineries) شكر خام دو دسته هستند، برخي از آنها متصل به قسمت توليد شكر خام مي‌باشند، اما برخي ديگر به عنوان تصفيه خانه اي مستقل بوده و شكر خام مربوط به ساير كارخانه ها يا شكر خام وارداتي از ساير كشور ها را تصفيه مي كنند. هدف از تصفيه شكر خام آن است كه كه مواد ناخالصي و مواد رنگي باقي مانده در آنرا تا حد ممكن جداسازي كرده بطوري كه با طباخي و كريستاليزاسيون مجدد بتوان شكر سفيد با درجه خلوص نزديك به ۱۰۰ را بدست آورد. روشهاي مختلفي براي تصفيه شكر خام معمول است و مراحل مختلفي براي تهيه شربت تصفيه شده اي از شكر خام كه بتوان از آن شكر سفيد توليد كرد، طي مي‌شود. مراحل مذكور به عنوان نمونه و به طور خلاصه ميتوانند شامل : آفيناسيون شكر خام، حل كردن شكر خام آفينه شده، تصفيه شيميايي شربت شكر خام و صاف كردن باشد.

در برخي از كارخانه ها به منظور جدا سازي قشري از مواد رنگي و ناخالصي مه معمولا” سطح كريستالهاي شكر خام را پوشانده است، عمل آفيناسيون بر روي آن انجام مي شود و شكر خام با درجه خلوص بالاتر بدست مي آيد. در اين روش شكر خام با شربتي داراي غلظت بالا مانند پسآب سبز (green syrup) مخلوط مي شود و ماگاي خاصي بدست مي آيد. براي مثال نسبت تقريبي مخلوط شدن، حدود ۷۵ درصد شكر خام و۲۵ درصد پسآب سبز مي باشد. اين عمل چندان موجب حل شدن شكر خام نمي شود، چون شرايط فوق اشباع است، اما سطح كريستالهاي شكر خام مرطوب شده وسبب سست شدن قشر مواد رنگي و ناخالصي سطح كريستال شكر خام مي گردد. در مرحله بعد ماگماي بدست آمده در سانتريفوژ مداوم يا غير مداوم وارد شده و مواد رنگي و ناخالصيهاي سطحي به همراه پسآب سبز از سانتريفوژ بيرون مي رود و شكر خام پس از سانتريفوژ درجه خلوص بالاتري خواهد داشت. پس از اعمال فر آيند آفيناسيون، شكر خام بدست آمده را شكر آفينه (affined sugar) يا شكر شسته شده (washed sugar) مي خوانند. در برخي موارد به جاي پسآب سبز از پسآب حاصل از سانتريفوژ ماسكويت شكر سفيد نيز مي توان براي آفيناسيون استفاده كرد. در صورتي كه درجه خلوص شربت سبز كم شود، از آن در آفيناسيون شكر خام استفاده نمي شود، بلكه به مصارف ديگر مي رسد، مثلا” به قسمت توليد شكر خام ارسال شده و در طباخي و كريستاليزاسيون در آن قسمت مجددا” بكار مي رود.

قبل از اعمال هر گونه فرآيند براي تصفيه شيميايي شكر خام يا شكر آفينه شده، بايد آنرا حل كرد. براي اين منظور شكر خام را وارد دستگاه حل كننده مجهز به همزن كرده و به آن آب كندانس گرم و آب گرم محتوي مواد قندي (sweet water) اضافه مي كنند، تا حل شود. بريكس شكر خام حل شده يا شربت شكر خام (raw sugar syrup) اغلب نزديك ۶۰ درصد در نظر گرفته مي شود و پس از حل شدن آنرا صاف مي كنند.

در اين مورد نيز روشهاي متنوعي وجود دارد و هر كارخانه بر حسب طراحي خطوط توليد و نوع دستگاه به يكي از روشها كار تصفيه را انجام مي دهد كه در اينجا براي نمونه به سه روش اشاره مي شود:

در اين روش ابتدا شكر خام را در آب كندانس حل كرده و شربت شكر خام تهيه مي شود. غالبا” بريكس شربت مذكور در حدود ۶۶-۵۸ درصد تنظيم مي‌گردد. آنگاه به شربت شكر خام، اسيد فسفريك يا منو كلسيم فسفات اضافه مي شود تا در شربت(P۲O۵) بوجود آيد. مواد مذكور در حدي به شربت اضافه مي شود كه مقدار (P۲O۵) در شربت به حدود ۰۰۶/۰تا ۱۵۰/۰ درصد برسد. سپس به شربت، شير آهك زده مي شود به طوري كه pH شربت تا حدود ۴/۷-۲/۷ افزايش يابد. آهك زني در دماي حدود ۷۰ درجه سانتيگراد اعمال مي شود در برخي موارد اين عمل در دماي ۸۵ درجه سانتيگراد صورت مي‌گيرد، اگر چنين باشد بهتر است كه pH شربت نيز به حد بالاتري (مثلا” حدود ۶/۷) رسانده شود. پس از آهك زني دماي شربت را تا حدود ۹۰ درجه افزايش داده و نزديك ۲۰ تا ۳۰ دقيقه زمان داده مي شود تا عمل بهم چسبيدن و تجمع ناخالصيها (floc formation) با مركزيت تري كلسيم فسفات بخوبي صورت گيرد. در مرحله بعد به شربت ماده كمك صافي خاك دياتومه افزوده مي شود، آنگاه شربت صاف مي شود ( با صافي فشار). شربت تصفيه شده اي كه در نهايت حاصل مي شود، چون بريكس بالايي دارد معمولا” نيازي به تغليظ نداشته و مستقيما” به قسمت طباخي منتقل مي گردد.

در اين روش نيز ابتدا شكر خام را در آب كندانس حل كرده و به بريكس حدود ۶۵ درصد مي رسانند. آنگاه به شربت شير آهك و گاز كربنيك افزوده مي شود، عمل آهك زني و گاز زني غالبا” بصورت همزمان صورت مي گيرد تا افزايش pH شربت ناگهاني و زياد نباشد. عمل مذكور در دماي حدود ۸۵ درجه سانتيكراد انجام مي شود و pH نهايي شربت به حدود ۱/۹ مي رسد. سپس شربت در صفايهاي فشار صاف مي شود.

براي بهبود رنگ شربت در روشهاي فوق عمل سولفيتاسيون (زدن گاز SO۲) نيز اعمال مي شود و براي تكميل رنگبري شربت از زغال فعال و مواد كمكي صافي مانند خاك دياتومه نيز استفاده شده و سپس شربت در صافيهاي فشار شمعي صاف مي گردد.

در برخي از كارخانه ها ممكن است عمل آهك زدن و زدن گاز كربنيك بطور جداگانه بر روي شربت شكر خام صورت مي گيرد و آهك زني نيز به صورت دو مرحله اي شامل آهك زني مقدماتي و آهك زني اصلي اعمال گردد.

همان طور كه بيان شد شربت تصفيه شده بدست آمده اغلب از بريكس بالايي برخوردار است، لذا مي تواند مستقيما” به مرحله طباخي انتقال يابد، اما در برخي از كارخانه ها ممكن است با كاربرد تبخير كننده هاي چند مرحله اي، شربت مذكور را بيشتر تغليظ كرده و براي مثال بريكس آنرا به ۷۸-۷۲ رسانده، سپس آنرا به مرحله طباخي انتقال دهند.

شربت تصفيه شده غليظ كه از مراحل قبل بدست آمده به آپارات (ديگ) پخت وارد شده و مراحل طباخي يا كريستاليزاسيون در مورد آن طي شود. در نهايت ماسكويت شكر سفيد حاصل شده كه به سانتريفوژهاي غير مداوم منتقل مي گردد. نتيجه مرحله سانتريفوژ كردن، شكر سفيد و پسآب مي باشد. شكر سفيد كمي رطوبت دارد، لذا در خشك كن شكر، خشك شده و سپس آماده بسته بندي، انبار كردن و توزيع براي مصرف خواهد بود.

پسآب خروجي از سانتريفوژ در اين مرحله را به صورتهاي مختلفي مورد استفاده قرار مي دهند، مثلا” مي توان آنرا به روشهايي مانند كاربرد زغال فعال، رنگبري كرده و سپس در همان ديگ پخت شكر سفيد مورد استفاده قرار داد. در برخي از كارخانه ها از پسآب مذكور در آفيناسيون شكر خام و براي مخلوط كردن با شكر خام استفاده مي كنند. همچنين در مواردي ممكن است در حل كردن شكر خام بكار برده شده و بدين ترتيب مجددا” وارد فرآيند طباخي شود. به طور تقريبي براي توليد هر ۱۰۰ تن شكر سفيد تصفيه شده، حدود ۱۲۹ تن شكر خام بايد وارد فرآيند شود. در صورتي كه شكر خام آفينه شده در نظر گرفته شود براي توليد هر ۱۰۰ تن شكر سفيد تصفيه شده، به حدود ۱۱۱ تن شكر خام آفينه شده نياز است.

شكر يكي از مهمترين مواد غذايي مورد نياز است كه در بدن ايجاد انرژي مي كند. قيمت بسيار ارزان نيشكر در مقايسه با مقدار كالري كه ايجاد مي كند اين محصول را به صورت منبعي اساسي در تامين انرژي مبدل كرده است. به عقيده بسياري از محققان در قرن بيست و يكم بزرگترين و اساسي ترين مشكل و بحراني كه بشريت با آن روبروست – بحران غذا و مشكل گرسنگي است و به اين ترتيب غذا به عنوان موثرترين سلاح استراتژيك قرن در جهان مطرح خواهد بود . صنعت قندسازي و توليد شكر داراي اين امتياز اساسي است كه هم محصول شكر و ملاس باقيمانده از استحصال آن و هم تفاله نيشكر قابل تبديل به انرژي و محصولات با ارزش است و به اين دليل كارشناسان اعتقاد دارند كه بشر آينده بايد كشت محصولاتي را بيشتر مورد توجه قرار دهد كه حاصل بيشتر در واحد سطح داشته باشد.

جمعيت دامي كشور بر اساس آمارهاي موجود بالغ بر ۱۲۰ ميليون واحد دامي است . بنا به معيارهاي موجود در تغذيه دام براي اينكه دامها فقط سالم باقي بمانند و افزايش يا كاهش وزن و توليد نداشته باشند روزانه به مقداري انرژي و مواد مغذي نياز دارند كه به آن جيره نگهداري مي گو يند. همچنين دامها براي توليدات خود نياز به مقداري انرژي و مواد مغذي تحت عنوان جيره توليد دارند و تامين نيازهاي اين جمعيت فزاينده به مواد خوراكي دام سبب خروج سالانه ميليونها دلار ارز كشور مي شود . براي تغذيه و تعليف دامهاي كشور دست كم به حدود ۳۹.۴ ميليون تن T.D.N ( مجموع مواد مغذي قابل هضم ) و يا معادل ۵۱.۸ ميليارد واحد علوفه اي نيازمنديم. بر آوردهاي صورت گرفته وابستگي جمعيت دامي كشور را به ميزان ۲۵ درصد به مراتع و ۷۵ درصد به ساير منابع نشان مي دهد كه كارخانه هاي تهيه كننده خوراك دام و طيور از اين جمله اند. در حال حاضر حدود ۱۷۰ واحد فعال و نيمه فعال در اين زمينه در كشور وجود دارند كه مجموع توليد آنها تكافوي نيازهاي جمعيت دامي كشور را نمي كند ضايعات و فرآورده هاي جانبي نيشكر (سرني- باگاس) (پوسته ني) – پيت (مغزني) – ملاس و گل صافي (كيك صافي) مي تواند براي ۶.۵ ميليون واحد دامي به منظور توليد غير مستقيم سالانه ۸۰ هزار تن گوشت قرمز خوراك كافي تامين كند. ايجاد ۷ كارخانه توليد خوراك دام با مجموع ظرفيت ۷۰۰ هزار تن در اولويت دوم اجراي طرح توسعه نيشكر و صنايع جانبي قرار دارد كه محصول آنها از نظر ارزش غذايي متناسب با نوع مصرف براي دامهاي شيري – پرواري و.. متغير خواهد بود . غني سازي مواد سلولزي ( پيت و باگاس ) با هدف بالا بردن ضريب هضمي مواد- به روش فيزيكي پخت توسط بخار آب در فشار بالا صورت خواهد گرفت. اين فن آوري براي اولين بار در ايران توسط شركت توسعه نيشكر و صنايع جانبي به اجرا در آمده است. در فرآيند توليد شكر از نيشكر بخشي از مواد باقي مانده كه آميزه اي از الياف گياهي ساقه نيشكر است پيت نام دارد . بخشي از پيت ( مغزني) به جا مانده از استحصال نيشكر پس از فرآوري و غني سازي ماده بسيار براي خوراك دام به شمار مي رود. افزون بر استفاده از ملاس بازمانده از نيشكر براي تامين خوراك دام از سر شاخه و برگ نيشكر كه تا كنون به عنوان كاه و كلش كاربرد چنداني نداشته است ميتوان به عنوان يكي از منابع مهم و با ارزش تامين علوفه به ميزان يك ميليون و دويست هزار تن علوفه مغذي بهره جست.

مصرف کاغذ در ایران به میزان بسیار زیادی ( بیش از ۶۰%) به واردات بستگی دارد و میزان تولید سالانه انواع کاغذ و محصولات کاغذی واحدهای در دست بهره برداری کشور شامل کاغذ تحریر و چاپ – مقوا – کرافت و کاغذهای بهداشتی جمعا به کمتر از ۴۰۰ هزار تن می رسد.تولید داخلی یا با استفاده از آخال کاغذ(کاغذهای باطله) و تبدیل مجدد آن به خمیر کاغذ صورت می گیرد یا با برداشت چوب از جنگل از سطح صدها هزار هکتار بدست می آید و یا از طریق استفاده از باگاس نیشکر حاصل می شود. تقریبا ۳۲% نیشکر را باگاس خام تشکیل می دهد که با وجود امکان استفاده از آن به عنوان سوخت بهره گیری از آن در صنایع سلولزی در ایران اولویت دارد. یکی از پروژه های مهم طرح توسعه نیشکر و صنایع جانبی پروژه احداث ۴ کارخانه تولید خمیر و کاغذ چاپ و تحریر هر کدام با ظرفیت تولید سالانه ۸۸۵۰۰ تن با استفاده از باگاس خام در چهار واحد کشت و صنعت امیر کبیر- سلمان فارسی- فارابی و میرزا کوچک خان است. همین شرکت با فراهم آوردن امکانات زیر بنایی در کشت و صنعت دهخدا با بخش خصوصی وارد مذاکره شده و به زودی عملیات احداث یک واحد کارخانه تولید کاغذ با ظرفیت سالانه ۶۰۰۰ تن توسط سرمایه گذار بخش خصوصی در واحد دهخدا آغاز خواهد شد.

در ارتباط با تولید خمیر مایه باید گفت سالانه میلیاردها تومان صرف پرداخت یارانه به صنعت کشور می شود که به علت کمبود نیروی متخصص و حرفه ای و عدم آگاهی از چگونگی تولید نان سالم موجب ضایعات نان شده و هزینه های سنگینی را به دولت تحمیل می کند هزینه هایی که می تواند در بخشهای عمرانی و آموزشی کشور صرف ارتقا سلامت و رفاه جامعه گردد. مضافا اینکه مصرف جوش شیرین به جای خمیر مایه موجب ایجاد مشکلات تغذیه ای و همچنین کمبود آهن و کم خونی،کاهش قدرت یادگیری ، احساس خستگی و عدم تمرکز و..می گردد.بنابراین مصرف خمیرمایه به جای جوش شیرین موجب بهبود کیفیت نان و افزایش زمان ماندگاری و نیز جلوگیری از ضایعات آن می گردد.
خمیر مایه یکی از فرآورده های حاصل از ملاس در جهان بوده که به واسطه نیاز به ماده بیوتین در فرآیند تولید خمیر مایه و وجود این ماده در ملاس نیشکر تولید این محصول از ملاس نیشکر بسیار مناسبتر از ملاس چغندر قند است.صرفنظر از مزایای مستقیم بهداشتی مصرف خمیر مایه( و حذف اثرات سوء مصرف جوش شیرین در نان) و تاثیر آن در حفظ سلامت جامعه، مزایای غیر مستقیم اقتصادی و سهم مصرف خمیر مایه در کاهش ضایعات نان و در نتیجه صرفه جویی ارزی در واردات گندم قابل توجه است.

گر چه بشر از دیر باز با چگونگی تخمیر الکلی انواع میوه ها و سبزیجات و استفاده از آن در انواع نوشیدنی ها آشنا بوده، ولی طی قرن گذشته کاربردهای وسیع دانش تخمیر در صنعت شناسایی و مورد بهره برداری گسترده قرار گرفته است.تکنولژی تخمیر و تولید الکل بر مبنای مکانیسم خاص خود استوار بوده و با توجه به تحقیقات وسیع انجام شده ، موفقیتهای فراوانی در جهت تکامل آن حاصل گردیده است.کشورهای بسیاری در حال حاضر در این زمینه صاحب نظر و دارنده تکنولژی هستند که از این میان فرانسه، آلمان، اتریش و آمریکا در صدر قرار دارند.در تولید الکل علاوه بر روش تخمیر، روشهای دیگر شیمیایی نیز وجود دارد، ولی به دلیل افزایش مصارف آن در صنایع دارویی، طبی ، غذایی، بهداشتی و… عدم استفاده الکل تولید شده از روشهای شیمیایی درمصارف مذکور، تولید آن به روش تخمیری در مقایسه با روشهای شیمیایی رشد چشمگیری داشته است.طرح تولید الکل طبی با ظرفیت سالانه ۳۰۰۰۰۰۰۰ لیتر در سال از ملاس نیشکر واحدهای هفتگانه شرکت، از ظرفیتهای قابل توجه در خاورمیانه بوده و تا کنون در کشور، کارخانه ای با این ظرفیت ساخته نشده است.تکنولژی به کار رفته شده در طراحی خط تولید بر خلاف سایر کارخانجات موجود در کشور، به صورت مداوم است که علاوه بر کاهش هزینه های سرمایه اولیه، نیروی بهره برداری کاهش قیمت تمام شده و.. در افزایش راندمان تولیدی و بالا بردن کیفیت محصول نیز نقش به سزایی دارند. مضافا اینکه با طراحی خاص انجام شده در بخش تقطیر میزان مصرف بخار به میزان قابل توجهی کاهش یافته است.

دی اکسید حاصل از فرآیند تخمیر الکل که در صنایع مشابه در هوا منتشر می شود در این مجتمع قابل جمع آوری است که پس از طی مراحل مختلف فرآیندی ، به دی اکسید کربن مایع و جامد تبدیل می گردد از یخ خشک یا دی اکسید کربن جامد در صنایع غذایی بیمارستانها،آزمایشگاهها و همچنین برای ایجاد سرما در صنایع برودتی و سردخانه ها استفاده می شود و بستگی به نوع مصرف می توان آن را به سه شکل مختلف برک، حبه و حبه و پودر تولید کرد گاز کربنیک مایع نیز در صنایع الکترونیک،نوشابه سازی،کربونیزه کردن نوشابه های غیر الکلی،محافظت مواد غذایی در برابر قارچها و باکتریها،استخراج مواد شیمیایی از ترکیبات مختلف وبالاخره در صنایع بسته بندی و جوشکاری کاربرد دارد.شایان ذکر است دی اکسید کربن مایع و جامد برای اولین بار در ایران به روش تخمیری در این ومجتمع تولید خواهد شد. در حال حاضر تامین گاز مورد مصرف در صنایع خوراکی کشور از سوزاندن موادی با منشا فسیلی حاصل می شود.

ابتدا کامیون های چغندر وارد کارخانه می شوند و بار آن توسط باسکول توزین می شود سپس کامیون ها روی جک تخلیه می روند. اپراتور جک، فورد را به سمت بالا هدایت کرده و چغندر ها درون دول ریخته شده و روی ترانسفورد به سمت نوار نقاله سینه کشی می رود سپس روی خاک گیر رفته که با چرخش دستگاه خاک چغندر ها جدا شده روی نوار خاک می ریزد.(خاک را به خود کامیون ها تحویل داده و وزن آن را از وزن چغندر کم می کنند) پس از عبور از نوار خاک گیر به سمت نوار سورتینگ هدایت می شوند که از این نوار برای جدا کردن علف و چغندر های ریز و درشت از هم استفاده می کنند. چغندر های ریز مستقیما به سالن می روند سپس چغندر های درشت وارد نوار دکل شده و سیلو ها را به ترتیب پر می کنند. شیر ها برای شست و شو و هدایت چغندر ها در کانال به سمت لاور و سالن تولید به کار می رود و فن ها طی عمل هوادهی، گرمای چغندر را از زیر سیلو به بیرون هدایت می کند. پمپ چغندر با فشار آب، چغندرها را از طریق لوله هایی با طول‌های مختلف به طرف لاور هدایت می کند. غالبا برای انتقال چغندر از سیلو از جریان اب استفاده می شود برای انتقال چغندر از سیلوها به محل فرآیند و همچنین برای شستشوی چغندر اب زیادی مصرف می شود. به عبارت دیگر حدود ۴تا ۸ برابر چغندر مصرفی کارخانه،آب برای انتقال چغندر لازم می باشد. برای تامین آب ، کارخانه مجبور است که آب مصرف شده در انتقال و شستشوی چغندر را پس از ته نشین سازی ناخالصی ها و گل موجود در آن، بازیابی کرده و مجدد مورد استفاده قرار دهد.

در مرحله نگهداری درون سیلو و انتقال آن به سالن تولید نکات تخصصی زیادی وجود دارد که برای بیان اهمیت و حساسیت موضوع سه تعریف زیر ارائه شده است.

هوادهی : برای کاهش دمای چغندر تا ۳-۴ درجه ی سانتی گراد انجام می شود که در این دما چغندر کمترین تنفس را دارد و کمتر خراب می شود. البته دما باید در همین محدوده ثابت باشد چون اگر کمترشود یا زیرصفر برود آب داخل چغندر یخ می زند و چون حجم یخ از آب بیشتر است باعث می شود جداره ی سلولی پاره شود و وقتی یخ به آب تبدیل شود یخ از جداره ی سلولی خارج شود.

در مسیر سیلو مقداری از چغندر ها نمونه برداری شده و به قسمت عیارسنجی می روند. در عیارسنجی نمونه روی نوار تخلیه می شود و برای توزین اولیه روی باسکول اول می رود سپس نمونه همراه با خاک و گل وارد سالن شست و شو شده، سنگ و خاک جدا شده و چغندر های شسته شده برای بار دوم وزن می شود در این قسمت وزن افت بار می خورد یعنی درصد وزن خاک و گل از وزن اولیه کم می شود. بعد از این مرحله چغندر ها روی اره هدایت می شوند. اره مشابه آسیاب عمل کرده و چغندر ها را به صورت خمیری شکل به بیرون هدایت می کنند.

ابتدا ۲۶ گرم خمیر را وزن کرده و ۱۷۷/۸ میلی لیتر آلومینیوم سولفات به آن اضافه کرده، یک مگنت در بشر حاوی مواد بالا انداخته و روی همزن می گذاریم زمانی که کاملا حل شد محلول را صاف می کنیم و درون پلاریمتر۱ می ریزیم. عیار چغندر پاییزه معمولا بین ۱۱تا ۱۶ است و عیار چغندر کشت بهاره معمولا بین ۱۴ تا۲۰ است به کمک میزان انحراف نور پلاریزه در پلاریمتر نشان داده می شود و بیانگر درصد مواد قندی موجود در آن نمونه می باشد. پرداخت قیمت چغندر بر اساس وزن خالص و عیار آن پرداخت می شود.

در لاور با چرخش پره ها چغندر مجددا شسته می شود و توسط نوار نقاله در بونکر ریخته می شود.در لاور سه عمل زیر هم زمان انجام می شود.

۱- شستشوی مجدد چغندر ها

۲- جدا شدن خرده ها

۳- جدا شدن سنگ و علف

بونکر مخزنی در بالای آسیاب خلال است و درون آن همیشه مقداری چغندر آماده وجود دارد تا کار به صورت یکنواخت صورت بگیرد. در صورت ایجاد مشکل در مراحل آماده سازی برای مدت زمان کوتاهی این مخزن می تواند جوابگو باشد . زمانی که این مخزن خالی باشد فشار بر روی سطح آسیاب خلال کم بوده و خلال ها نازک می شوند و زمانی که بونکر پر باشد فشار ایده آل بوده و خلال مورد نظر تولید می شود .

زیر بونکر ۵ عدد آسیاب تیغه دار موجود است که شروع به خلال کردن چغندرها می کنند. فاصله بین دو تیغه را گام می گویند به خلال های کوچکتر یا مساوی ۱ سانتی متر نرمه می گوییم. هرچه درصد نرمه خلال کمتر باشد خلال از کیفیت بالاتری برخوردار می باشد .حداکثر درصد نرمه باید بین ۴-۳ درصد باشد. علت تشکیل نرمه به عواملی نظیر ریز بودن یا شکسته شدن چغندر، دور زیاد آسیاب خلال، علف و برگ هایی که در لا به لای تیغه ها قرار می گیرند و کندی تیغه ها بستگی دارد. کند شدن تیغه ها باعث افزایش میزان نرمه می شود. که مشکلاتی را در دیفوزیون ایجاد کرده و در مراحل بعدی باعث انسداد صافی و ورود نا خالصی ها به شربت می گردد. کیفیت خلال را با دو عدد سیلین و سوئدی و نیز درصد نرمه می سنجند.

چغندر به دلایل زیر خلال می شود:

استخراج یک روش جداسازی پرکاربرد در صنایع معدنی و غذایی می باشد. در استخراج مایع –جامد برای انحلال ماده قابل حل از مخلوط آن با جامد انحلال ناپذیر، از حلالی که ترجیحاً یکی از آنها را حل می کند، استفاده می شود. خوراک معمولاً تا حد مطلوب خرد می شود تا عملیات استخراج راحت تر اتفاق بیفتد. جهت بهینه شدن عملیات بهترین روش تماس بین حلال و خوراک می بایست صورت پذیرد. بدین ترتیب می توان به حداکثر بازدهی برای استخراج دست یافت. با توجه به اینکه اساس علمی عملیات استخراج پدیده دیفیوژن(diffusion) یا نفوذ است در کارخانه این مرحله را به نام دیفوزیون می شناسند. دیفوزیون مخزنی استوانه ای شکل افقی است و حالت چرخشی دارد و نحوه ورود و خروج مواد از آن به شکل ۴-۲ است. همانطور که ملاحظه می شود به صورت خلاف جهت(counter current) کار می کند و از حلال آب برای استخراج مواد قندی(ساکارز) استفاده می شود. حدود۴۸% آب دیفوزیون از پرس شدن تفاله (آب تفاله) و بقیه آب مورد نیاز از آب کندانس حاصله از روشوفر های شربت خام تامین می شود. مقدار آب دیفوزیون برابر با چغندر ورودی به دیفوزیون است یعنی اگر در دیفوزیون در ۲۴ ساعت ۱۰۰۰ تن چغندر مصرف شود همین مقدار آب نیاز است.(آب تفاله + آب کندانس)

ورود خلال و آب دیفوزیون به صورت غیر همسو می باشد یعنی از یک سمت آب وارد دیفوزیون می شود و از یک سر دیگر خلال وارد می شود لازم به ذکر است که آب کندانس از نیم متر بالای دیفوزیون وارد می شود و آب تفاله از ۱.۵ متر بالای دیفوزیون وارد می شود یعنی ۱متر بعد از آب کندانس.

در این مرحله با استفاده از روش دیفوزیون و بهره گیری از اختلاف غلظت، محتویات قندی را از سلول های خلال خارج می شود. اما برای استفاده از روش دیفوزیون در استخراج قند از خلال موانعی وجود دارند که باید برطرف شوند. اول آنکه سلولهای خلال زنده اند و غشای سلولی آنها فقط اجازه عبور آب را می دهد و از خروج مواد محلول تا حد زیادی جلوگیری می کند . پس باید بصورتی حیات سلولهای خلال از بین برود و این کار با استفاده از حرارت انجام می گیرد. اگر استخراج قند از خلال را با آبی که دمای معمولی دارد انجام دهیم تنها حدود ۳۰ تا ۴۰ درصد قند موجود در آن قابل استخراج است و بقیه در سلولهای خلال باقی می ماند. درصورتیکه برای استخراج قند از آب گرم استفاده شود و خلالها به دمای حدود ۷۲-۷۵ درجه سانتیگراد برسند، عمل دیفوزیون قند بخوبی انجام می گیرید، زیرا دراثر حرارت غشای سلولها مقاومت خود را در اثر خروج مواد قندی از دست داده و بعنوان مانعی دربرابر عبور ساکارز عمل نمی کند.

به طور کلی برای اینکه عمل دیفوزیون و استخراج قند بخوبی انجام شود سه عامل یعنی اختلاف غلظت داخل و خارج سلولهای خلال و حرارت و همزدن باید وجود داشته باشد. البته حرارت مورد استفاده برای عمل استخراج قند از خلال نباید بیش از حد باشد چون موجب افزایش ورود ناخالصی از خلال به شربت خام شده و از طرف دیگر تفاله خروجی از دستگاه دیفیوزر به خوبی فشرده نمی شوند .

با توجه به آنچه که در دیفوزیون وارد می شود و آنچه که از آن خارج می گردد می توانیم موازنه ای بصورت ذیل را بنویسیم :

تفاله(مارک + آب) + شربت خام = آب + خلال(مارک + شربت)

حال درصد شربت خام را نسبت به ۱۰۰ کیلوگرم خلال مصرفی، کشش دیفوزیون یا سوتیراژ و یا DRAFT می گویند. به عنوان مثال اگر بگوییم کشش دیفوزیون ۱۱۰% است به معنای آن است که به ازای هر ۱۰۰ کیلوگرم خلال، ۱۱۰ کیلوگرم شربت خام بدست می آید. این کشش محدود است و بین ۱۰۵-۱۲۵ درصد قرار دارد و معمولا بهترین کشش در دیفوزیون در حدود ۱۰۵% است.

نکات مهم در بخش دیفوزیون مدت زمان تماس خلال با شربت، دمای محیط داخلی دستگاه (حدود ۷۲ درجه سانتیگراد تنظیم می شود)، pH شربت خروجی(۸/۵ الی ۳/۶)، دما و pH و سختی آب ورودی می باشد.

مرحله ی تصفیه شربت خام در چهار قسمت توضیح داده شده است:

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

زدن شیر اهک به شربت خام معمولا در دو مرحله انجام می شود ابتدا اهک زدن مقدماتی یا پرشولاژ و بعد مرحله اهک زدن اصلی یا شولاژ.

علت اضافه کردن آهک در دو مرحله این است که در شربت خام یک سری از مواد پروتئینی، پکتین و فسفات ها وجود دارد و جهت رسوب دادن این مواد به قلیائیت و پی اچ، اپتیمم نیاز است یعنی تا یک حد مجاز می شود آهک استفاده کرد و بیشتر از آن به جای اینکه مواد فوق رسوب دهند موجب لزج شدن آنها می شود و ایجاد مشکل می کند در نتیجه در یک مرحله مقداری آهک استفاده می شود تا این مواد فوکسله شود و در مرحله ی بعد جهت از بین بردن عوامل رنگ و آمید ها از آهک بیشتری استفاده می شود. 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 کلسیم می کند اغلب این ترکیبات اماده رسوب کردن و جدا سازی از شربت هستند

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 می زنند در نتیجه در اثر ترکیب شدن اهک موجود در شربت و گاز کربنیک ایجاد کربنات کلسیم می شود کربنات کلسیم ضمن رسوب کردن مقدار زیادی از ناخالصی های شربت را رسوب داده و جدا سازی می کند.

پس از زدن گاز کربنیک به شربت در مرحله کربناسیون یک مقداری از نا خالصی های شربت به همراه کربنات کلسیم شروع به رسوب کردن می کند این شربت به دستگاه ته نشین سازی که دکانتور یا کلاریفایر انتقال یافته و مواد رسوبی ان جدا می شوند به این رسوبات اصطلاحا گل گفته می شود شربت بدست آمده از بالای دکانتور به مرحله 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 گل به حساب می آید. شربتی که به کربناسیون دوم رفته پس از زدن گاز کربنیک به ان مجددا وارد صافی های دیگری شده و در نهایت شربت رقیق تصفیه شده بدست می آید.

اضافه کردن گوگرد برای پایین آوردن ph

در این مرحله شربت رقیق به شربت غلیظ تبدیل می شود. هفت برج اواپراسیون در کارخانه موجود است که تبادل حرارتی بین بخار عبوری از پوسته اصلی و شربت عبوری از درون لوله ها باعث غلیظ شدن شربت می شود. در این برج ها بخار به آب کندانس تبدیل شده و انرژی خود را به شربت داده و جهت تغلیظ آن استفاده می شود. آب کندانس (آب مقطر) به مصرف آب داغ کارخانه می رسد.

خصوصیات پخت توسط آپارات:

لوله های آپارات بزرگتر هستند تا بتوانند میزان شربت بیشتری را عبور دهند.
آپارات ها به صورت back (ناپیوسته) حرکت می کنند و شربت در داخل لوله حرکت رفت وبرگشتی دارد تا بتواند به حالت اشباع و فوق اشباع برسد.
آپارات های پخت تحت خلاء اند و در خلاء نقطه جوش پایین می آید و در درجه حرارت کم، مایع شروع به جوشش می نماید و شربت با حرارت کم نمی سوزد و به جوش آمده و ضایعات قندی کم شده بخار را باز کرده تا شربت

۱- بعداز آنکه مخلوط به حالت اشباع رسید به آن پودر شکر اضافه نموده تا کریستال تشکیل شود. مرحله ی کریستالیزاسیون ۳۶ ساعت طول می کشد.

۲- شوک هواست. محیط آپارات تحت خلاء است هوای خلاء را قطع نموده و فشار هوا در آن ایجاد کرد و این اختلاف فشار باعث تشکیل کریستال می شود استفاده از پودر شکر بهتراست چون کریستال ها یکنواخت و یک اندازه است به شرط آن که پودر قند به تمامی مخزن به یک اندازه برسد وگرنه کریستال ها ریز خواهند شد.

شکر وارد مرحله ی سانتریفیوژ می شود ودر سانتریقیوژ به شکر سفید تبدیل می شود که خیس است و پس از تخلیه از طریق نوار نقاله وارد ترومل(خشک کن) می شود.