شکر یکی از پرمصرف ترین شیرین کننده ها در جهان است و تولید آن شامل یک سری مراحل پیچیده است که مواد خام کشاورزی را به شکر تصفیه شده مورد استفاده در خانه ها و صنایع تبدیل می کند. الف آسیاب قند تاسیساتی است که این تحول در آن رخ می دهد و درک فرآیندهای اولیه آن پیچیدگی فنی و عملیاتی پشت تولید شکر را آشکار می کند.
دریافت و تهیه مواد اولیه
فرآیند با شروع می شود مجموعه مواد اولیه ، در درجه اول نیشکر یا چغندرقند ، بسته به منطقه پس از ورود به کارخانه قند، این مواد تحت بازرسی و آماده سازی اولیه قرار می گیرند:
- تمیز کردن: خاک، برگ و سایر مواد خارجی از محصولات برداشت شده حذف می شود.
- شستشو: از آب برای شستن کامل مواد خام استفاده می شود و آلودگی هایی را که می تواند بر کیفیت آبمیوه تأثیر بگذارد، کاهش می دهد.
- بریدن یا خرد کردن: نیشکر را به قطعات کوچکتر خرد می کنند یا چغندر قند را به نوارهای نازک برش می دهند تا آب میوه گیری را تسهیل کند.
این مرحله تضمین می کند که ماده خام تمیز، یکنواخت و آماده برای فرآیند استخراج است.
عصاره گیری آب میوه
مرحله بعدی است استخراج آب شیرین از مواد خام آماده شده:
- خرد کردن یا آسیاب: نیشکر از یک سری غلتک ها یا آسیاب های سنگین عبور می کند که ساقه ها را خرد کرده و آب آن را آزاد می کند. چند مرحله خرد کردن، بازیابی قند را به حداکثر می رساند.
- انتشار (برای چغندر قند): نوارهای برش خورده چغندر در آب داغ خیس می شوند و اجازه می دهند شکر از مواد گیاهی به مایع پخش شود.
مایع حاصل حاوی غلظت بالایی از قند همراه با آب، فیبر و سایر ترکیبات محلول است.
شفاف سازی و تطهیر
آب خام حاوی ناخالصی هایی مانند ذرات خاک، بقایای گیاهی و ترکیبات آلی است که قبل از تبلور باید حذف شوند:
- لیمو درمانی: آهک یا سایر عوامل قلیایی برای خنثی کردن اسیدها و رسوب ناخالصی ها اضافه می شود.
- گرمایش و ته نشینی: شیره گرم می شود و اجازه می دهد تا ته نشین شود، که باعث می شود ذرات نامحلول رسوب تشکیل دهند.
- فیلتراسیون: آب از فیلترها عبور می کند تا مواد جامد باقیمانده را حذف کند و مایع شفاف تری تولید می کند که به آن می گویند آب رقیق .
این مرحله شفاف سازی برای دستیابی به شکر تصفیه شده با کیفیت بالا حیاتی است.
تبخیر
پس از شفاف شدن، آب میوه همچنان حاوی مقدار زیادی آب است. تبخیر برای تغلیظ محلول قند استفاده می شود:
- آب در اواپراتورهای چند اثر حرارت داده می شود تا آب به تدریج خارج شود.
- این فرآیند غلظت قند را افزایش می دهد تا شربت غلیظی به نام ماساژ دادن .
با کنترل دقیق دما و غلظت، آسیاب حداکثر عملکرد قند را بدون تخریب محصول تضمین می کند.
تبلور
تبلور is the stage where sugar begins to take solid form:
- شربت غلیظ شده با کریستال های کوچک شکر دانه بندی می شود و باعث تشکیل کریستال های بزرگتر می شود.
- کریستالایزرها یا تابه های خلاء اغلب برای کنترل دما، غلظت و هم زدن استفاده می شوند.
- نتیجه مخلوطی از کریستال های شکر و شربت باقی مانده است که به آن معروف است ماساژ دادن .
این مرحله شکر مایع را به کریستال های جامد آماده برای جداسازی تبدیل می کند.
سانتریفیوژ و خشک کردن
پس از تبلور، کریستال های شکر از مایع باقی مانده (ملاس) جدا می شوند:
- سانتریفیوژ: ماسکویت در یک سانتریفیوژ چرخانده می شود تا کریستال های شکر را از ملاس جدا کند.
- شستشو و خشک کردن: کریستال ها شسته می شوند تا شربت باقیمانده از بین بروند و با استفاده از هوای گرم خشک می شوند و در نتیجه شکر خام .
ملاس جمع آوری شده از این مرحله را می توان بیشتر پردازش کرد یا در خوراک دام، تخمیر و سایر صنایع استفاده کرد.
پالایش
شکر خام اغلب حاوی رنگ باقیمانده و ناخالصی های جزئی است. پالایش خلوص و ظاهر قند را بهبود می بخشد:
- وابستگی: کریستال های قند را با محلول شربت مخلوط می کنند تا ناخالصی های سطح را از بین ببرند.
- ذوب و فیلتراسیون: شکر حل شده و از طریق کربن فعال یا رزین های تبادل یونی فیلتر می شود تا رنگ از بین برود.
- تبلور and Drying: شربت خالص شده دوباره متبلور می شود و تولید می کند شکر سفید تصفیه شده ، که سپس خشک شده و برای فروش بسته بندی می شود.
محصولات جانبی و مدیریت پسماند
کارخانه های قند نیز چندین محصول جانبی را مدیریت می کنند:
- باگاس: بقایای فیبری نیشکر اغلب به عنوان یک مورد استفاده می شود سوخت زیستی برای تولید برق یا به عنوان ماده خام برای تولید کاغذ.
- ملاس: استفاده شده در تخمیر ، خوراک دام و یا به عنوان شیرین کننده صنعتی.
- خمیر گل یا چغندر را فشار دهید: می تواند به عنوان اعمال شود کود یا حالت دهنده خاک
مدیریت کارآمد محصولات جانبی برای پایداری اقتصادی و زیست محیطی یک کارخانه قند ضروری است.
نتیجه گیری
فرآیند اولیه یک آسیاب قند، نیشکر خام یا چغندرقند را طی چندین مرحله به خوبی هماهنگ شده به شکر تصفیه شده تبدیل می کند: تهیه مواد خام، استخراج آب میوه، شفاف سازی، تبخیر، تبلور، سانتریفیوژ، خشک کردن، و تصفیه . هر مرحله برای به حداکثر رساندن عملکرد شکر، تضمین کیفیت و مدیریت موثر محصولات جانبی طراحی شده است. کارخانه های قند مدرن ترکیب می شوند فرآیندهای مکانیکی، حرارتی و شیمیایی با اتوماسیون برای تولید شکر ثابت و با کیفیت و در عین حال به حداقل رساندن اثرات زیست محیطی.
