مراحل تهيه قند از چغندر قند

مراحل حمل چغندر قند به كارخانه را مي توان در نمودار زير مشاهده كرد.
دستگاه تخليه
خاك برگشتي به كاميون
كاميون حامل خاك
توزين
خروج از كارخانه
اولين مرحله كه در كارخانه بعد از حمل چغندر قند انجام مي شود مرحله عيارسنجي مي باشد كه اين مرحله به سه روش انجام كه مختصراً به آن اشاره مي كنيم .
۱-نمونه برداري با دست كه اين روش داراي اشكال مي باشد چون عيار از بالاي كاميون برداشته مي شود كه قسمت هاي پايين كاميون عيار آن سنجيده نمي شود.

۲-روش ريپرو . اين روش نيز با ضربه زدن به چغندر باعث صدمه ديدن آن مي شود
۳-بيلچه مكانيكي: اين روش بهترين روش براي عيار سنجي است.
بعد از مرحله عيار سنجي مرحله شستشو و تميز كردن چغندر قند مي باشد.

مصرف آب در سيولها ۸ برابر وزن چغندر قند است. چغندرقند از طريق كانال به طرف حوض شستشو هدايت مي شود . دمال آب كانال در حدود ۲۰سانتي گراد است چنانچه دماي آب كانال افزايش يابد در اين صورت به نسبت افزايش دما مقداري از چغندرقند در آب حل مي گردد. به منظور جلوگيري از ايجاد كف و بوي نامطبوع در آب كانال بايد به آن شير آهك اضافه نمود تاPH آب به ۱۱-۱۰ افزايش يابد در اين حالت اولاً فعاليت ميكرواژه نسيم ها كاهش مي يابد و ثانياً از ايجاد كف جلوگيري به عمل مي آيد . چنانچه چغندر قند يخ زده باشد مي توان از آب نسبتاً ولرم براي حمل چغندرقند در كانال ها استفاده نمود.

كشوي تنظيم نيز در مسير چغندرقند قرار مي گيرد و جلوي چغندرقند اضافي را در مسير كانال گرفته و مانع عبور چغندرقند اضافي به قسمت بعدي مي شود.
معمولاً براي جداسازي برگ و علف در مسير كانال چغندرقند علف گير نصب مي نمايند. يكي از مشكلات علف ها و برگهاي چغندرقند كه معمولاً در سيلو لابه لاي چغندرها پوسيده شده اند لابه لاي تيغه هاي آسياب خلال قرار گرفته و باعث كاهش كيفيت خلال مي گردد. همچنين چون برگ منبع عفونت است بنابراين باعث تشديد عفونت در ديفوزين مي گردد و در اين مسير سنگ گير نيز نصب مي شود چون بايد سنگ از آب خارج و جداگردد در صورتيكه سنگ جدانگردد در اينصورت به آسياب خلال راه پيدا نموده و باعث خرابي و شكستگي تيغه هاي آسياب خلال مي گردد و بعد از جدا شدن شن و ناخالصيها از چغندرقند به كمك هليس به قسمتهاي حوض شستشو منتقل مي گردد و در نهايت در مسير دوش پركلرين قرار گرفته و ضدعفوني مي شود.

معمولاً حوض شستشو چغندرقند به قسمت تقسيم مي شود ولي به طراحي مي توان كمتر يا بيشتر شود. طريقه تقسيم بندي خانه هاي حوض بدين صورت است كه برخي از طراحان دو خانه اول را به عنوان شن گير و خانه سوم را به عنوان شستشو و خانه چهارم را شن گير و خانه پنجم را به عنوان شستشو در نظر مي گيرند. تفاوت خانه هاي شستشو و شن در آن است كه حجم خانه هاي شن گير بيشتر است ولي در قسمت شستشو حجم خانه ها كمتر است.
بعد از مرحله تميز كردن و شستشو به مرحله دم گيري مي رسيم. در اين مرحله دم چغندرقندها و تكه هاي چغندرقند و چغندرهاي كوچك را جدا مي كنند . در اين مرحله چغندرقند به همراه برگ و علف و آب و سنگ در محفظه بالايي قرار دارد و آب با سرعت m/s1% موجب جداسازي برگ و علف از چغندرقند مي شود.
بعد از مرحله دم گيري به مرحله تهيه خلال و استخراج عصاره از چغندرقند مي رسيم. چغندرقند پس از آماده سازي به بوتكر چغندرقند منتقل مي شود كه در بونكر هميشه مقداري چغندرقند آماده وجود دارد تا كار به صورت يكنواخت صورت گيرد تا در صورت ايجاد مشكل در مراحل آماده سازي براي مدت زمان كوتاهي حدود ۸۵بونكر جوابگو باشد.
زماني كه بونكر خالي باشد فشار بر روي سطح آسياب كم است و خلالها نازك مي شوند و زمانيكه بونكر پر باشد فشار ايده آل بوده و خلال مورد نظر ايجاد مي گردد. علت دو تا بودن ماشين آسياب خلال اين است كه يكي در حال كاركردن باشد و يكي در حال باسازي باشد به دليل اينكه تيغه هاي آسياب خلال هر ۵ ساعت يكبار كند مي شود معمولاً پرش خلال ها بايد به نحوي باشد كه حتي الامكان تعداد زيادي از سلولها باز شوند و خلالها بايد داراي سطح خارجي نسبتاً زيادي باشند.
اگر خلال هاي توليدي حاصله از آسياب خيلي نازك باشد خرد مي شود و توليد نرمه مي نمايد و اگر ضخيم باشد جلوي خروج شربت به خارج از خلال زياد مي شود. بنابراين يك قطر بهينه انخاب كرد تا مسير جور كوتاه و مناسب باشد و همچنين در همه جهات مختلف يكسان باشد چون اگر يكنواخت نباشد در برخي از قسمتها سازگار مانده و در برخي قسمتها علاوه بر ساكارز مواد قندي هم استخراج مي شود.
ماشين خلال (آسياب)
اين دستگاه از چند قسمت تشكيل شده است:
۱-قيف ورودي خلال
۲-صفحه برش (قطر اين صفحه به ظرفيت كارخانه بستگي دارد)
۳-قوطي برش دو يا سه تيغه دارد . اين تيغه ها قابل تعويض هستند.
۴-نگهدارنده چغندرقند براي اينكه چغندرها با صفحه برش بچرخند و خرد شوند-
۵-دريچه(براي تعويض قوطي هاي برش و ايغه ها تعبيه شده اند)
۶-قيف زيرين(خلال ها را بر روي مي اندازد)
۷-كلاچ الكترومغناطيسي
بعد از مرحله خلال كردن به مهم ترين مرحله استخراج قند در صنعت چغندرقند و نيشكر يفوزيون مي رسيم. هدف اصلي از ديفوزيون بدست آوردن شربت خام با حداكثر درجه خلوص و حداقل درجه قند تفاله مي باشد. در گذشته براي شربت گيري از چغندرقند آنرا به جوره تبديل نموده و با استفاده از پرس عصاره شربت را استخراج مي كردند ولي امروزه اين روش به دلايلي متروك گرديده و ديفوزين جايگزين شده است. جهت استخراج مواد قندي از بافت چغندرقند يا نيشكر ابتدا لازم است كه مواد مذكور بتوانند با عمل ديفوزين از قسمت هاي داخل آنها به طرف سطح آن نفوذ كنند . با توجه به اينكه سلولهاي چغندرقند داراي پرده نيمه تراوا مي باشند لذا شربت سلولي به سادگي از درون سلول خارج نمي شود و براي عمل اسمز بايد دما را افزايش داد كه اصطلاحاً اين عمل را كشته شدن غشاء سلولي مي نامند.

عوامل موثر بر ديفوزين:
۱-دما
دما موجب افزايش سرعت عمل اسمز مي شود و هرچه اين دما بيشتر شود عمل اسمز با سرعت بيشتري مي شود و درصد تفاله قند كاهش مي يابد.
تاثير دما بر ميكروبها نيز حائز اهميت است. چنانچه دماي ديفوزين نامناسب باشد ميكروارگانيسم ها شروع به فعاليت مي كنند و ساكارز را هيدروليز نموده در نتيجه قندزيادتري از بين مي رود كه موجب افزايش مايعات نامعلوم مي گردد كه قابل محاسبه نيست و براي از بين بردن ميكروارگانيسم ها بهترين راه اين است كه دماي ديفوزين در حداكثر ممكن قرار گيرد.

ديفوزين ها يا دوجداره هستند يا داراي ديگ حرارتي هستند.
خواص ديگ حرارتي
۱-استريل كردن خلال: چون دماي خلال به طور ناگهاني و سريع افزايش مي يابد بنابراين ميكروارگانيسم ها در اثر شوك حرارتي از بين رفته و خلال استريل مي گردد.

۲-انعقاد مواد پروتئيني و تثبيت آن در داخل سلول : چون دماي خلال به سرعت افزايش مي يابد بنابراين پروتئين نيز به سرعت منعقد مي شود.
ج-تسريع در عمل اسمز: چون دماي خلال سريعاً به ۷۲سانتي گراد مي رسد لذا سرعت پرده نيمه تراوا بازشده و عمل اسمز فوراً شروع مي شود.
كشش ديفوزيون (سوتيراژ)

درصد وزني يا حجمي شربت خام نسبت به چغندر را كشش ديفوزيون مي گوييم اگر به ازاي صدتن چغندرقند ۱۰۵ تن شربت خام داشته باشيم كشش وزني ۱۰۵% است .
درجه ديفوزيون:

با ديفوزيون ها امروزه قادريم تا ۹۹% قند خلال استخراج نماييم بعبارت ديگر عيار معمولي چغندرقند در حدود ۲۰-۱۵% است و قند خلال را مي توان تا حدي استخراج نماييم. كه اين ميزان قند تفاله به ۷-۵ درصد برسد ولي بايد توجه داشت كه ماده غيرقندي زيادي وارد شربت نگردد زيرا از كريتاميزاسيون مولكول ساكارز جلوگيري نموده و راندمان استحصال شكر را كاهش مي دهد.
اثرات نرمه در ديفوزيون

نرمه و خلالها بزرگتر از ۱سانتيمتر باعت مي گردد كه شربت در اواسط ديفوزيون قند خون را از دست داده و در بقيه مسير ديفوزيون ماده غيرقندي آزاد نمايند و در نتيجه كويسان شربت را كاهش مي دهد. بعلاوه نرمه لابه لاي چغندرها درشت قرار گرفته و ايجاد انباشتگي در ديفوزيون مي نمايد و در نتيجه عبور شربت در داخل ديفوزيون را مسدود مي نمايد و از عبور شربت از ديفوزيون جلوگيري بعمل مي آورد همانطور كه قبلاً گفته شد در ابتداي عمل اسمز شتاب خروج ماده قندي بيشتر از ماده غيرقندي است و هرچه به انتهاي عمل اسمز نزديك مي شويم اين عمل معكوس مي شود با توجه به موارد فوق مشخص مي گردد كه

شربتي كه طي عمل اسمز بدست مي آيد درچه خلوص بالاتري از شربت به علت پارگي سلولها و بطور مستقيم خارج مي گردد. در اثر ايجاد نرمه سلول هاي بيشتري از خلال برش خورده و شربت درون سلول بطور مستقيم وارد شربت شود. علاوه بر سطح تمامي ديواره هاي سلول ناشي از برش با آب بيشتر بوده و درنتيجه مواد تشكيل دهنده ديوار سلولي مانند پكتين بيشتر در شربت حل مي شود. بنابراين كويسان شربت بيشتر مي شود و ثانياً خلالهاي ايجاد انباشتگي ننموده و به صورت شبكه در مي آيد و در نتيجه شربت براحتي از لابه لاي خلال ها عبور مي نمايد.