5:52 ص
علوم الاغذية -
كتب الزراعة
كتاب : الدليل العملي الشامل في تصنيع السكر من البنجر السكري
يصنع السكر باستخدام محصولين رئيسيين ؛ بنجر السكر وقصب السكر. تُزرع هذه المحاصيل في مناطق مختلفة حول العالم ، وفقًا لمناخها الذي يحدد المحصول الذي يتم زراعته.
ما هو سكر بنجر؟
بنجر السكر هو جذر أبيض شبيه بالجزر الأبيض يصنع السكر من خلال عملية التمثيل الضوئي في أوراقه ، ثم يخزن في جذره. يحتوي على نسبة تصل إلى 16٪ من السكر ، ويخضع لعملية استخلاص تفصل السكر عن النبات. على عكس قصب السكر ، يمكن أن ينمو بنجر السكر في المناخات المعتدلة ، وبالتالي فهو بديل أكثر شيوعًا لقصب السكر في أوروبا وأمريكا الشمالية.
اكتشاف سكر بنجر
ألمح عالم القرن السادس عشر أوليفييه دي سيريس أولاً إلى وجود بنجر السكر ، حيث قال: `` ينتج جذر البنجر ، عند غليه ، عصيرًا مشابهًا لشراب السكر ، وهو أمر جميل بالنظر إليه بسبب لونه القرمزي. ". الشمندر الذي أشار إليه هو في الواقع بنجر أحمر شائع ، مثل الذي قد تجده في سلطة الشتاء القلبية. لهذا السبب ، لم يكن طعمه جيدًا مثل سكر القصب المتبلور الراسخ بالفعل. لم يكن الأمر كذلك حتى القرن الثامن عشر عندما قام فريدريك الثاني من بروسيا بدعم التجارب لإيجاد مصادر بديلة للسكر ، بخلاف قصب السكر الباهظ الثمن والحصري. في عام 1747 ، وجد أندرياس سيجيسموند مارغراف ، أستاذ الفيزياء في أكاديمية العلوم في برلين ، وجود السكر في البنجر الأبيض. على الرغم من قدرته على استخراج السكر النقي ، إلا أن تسويقه لم ينطلق حتى عام 1801 ، عندما افتتح فرانز كارل أشارد ، طالب مارغراف ، أول مصنع لبنجر السكر في العالم في سيليزيا.
أصبح نابليون بونابرت مهتمًا جدًا بعمل Achard ، وعين العلماء للذهاب إلى سيليزيا والتحقيق في المصنع. عادوا وقاموا ببناء مصنعين متشابهين بالقرب من باريس. سرعان ما استفادت أوروبا الغربية من مشاريع السكر في نابليون وتطورت صناعة بنجر السكر الأوروبية بسرعة. في الخمسينيات من القرن التاسع عشر ، دعمت العديد من الحكومات الأوروبية إنتاج بنجر السكر ، وهي حماية للصناعة دمرت صناعة تكرير قصب السكر ، لا سيما في بريطانيا العظمى. ومع ذلك ، خلال الحرب العظمى ، تم تدمير العديد من حقول البنجر في جميع أنحاء أوروبا وتم إحياء تكرير قصب السكر في أوروبا ، وحتى يومنا هذا ، لا تزال المنافسة منتشرة بين قصب السكر وبنجر السكر في أوروبا وأمريكا الشمالية.
يحظى بنجر السكر بشعبية كبيرة بين المزارعين لأنه محصول جيد التناوب. من المهم تدوير المحصول المزروع في حقل معين من سنة إلى أخرى ، من أجل الحفاظ على جودة التربة ومنع الآفات والأمراض. غالبًا ما يستخدم البنجر على أنه محصول "فاصل" يتم زراعته بين الدورات. يساعد على إعطاء التربة راحة من الآفات والأعشاب الضارة التي تصيب المحاصيل الأخرى ، وتنقية التربة للمحصول اللاحق. يتم قطع أوراق البنجر أثناء عملية الحصاد ، مما يترك مغذيات مهمة على الأرض حيث تتحلل بشكل طبيعي.
من البذر إلى الحصاد ، يمكن أن يستغرق بنجر السكر ما يصل إلى عام ليكون جاهزًا للمعالجة. تعتبر إدارة التربة أمرًا مهمًا لمزارعي بنجر السكر ، حيث يقوم الكثيرون بزراعة محصول الغطاء مثل الشعير جنبًا إلى جنب مع محصول البنجر من أجل حمايته من العناصر. ينمو البنجر بشكل كبير ، من بذرة صغيرة إلى نبات كبير بجذر كبير. من أجل حماية البنجر أثناء عملية التطوير ، من الضروري أن يبحث المزارعون عن الأعشاب الضارة التي قد تهدد نمو البنجر. بمجرد أن ينمو البنجر بالكامل ، يصبح جاهزًا للحصاد. يتم حصاد بنجر السكر خلال فصلي الخريف والشتاء ، حيث يقطع الخافق الدوار رأس البنجر أو "يعلوه" ، ثم يُترك بعد ذلك في الحقل. ثم يقوم محمل البنجر بسحب البنجر من الأرض إلى شاحنة ، حيث يتم نقل البنجر عبر شاحنة إلى مصنع معالجة.
عند الوصول إلى مصنع المعالجة ، يتم اختبار جودة البنجر ومحتوى السكروز. ثم يتم وضعها على سيور ناقلة تنقل البنجر إلى أسطوانة دوارة تغمرها المياه ، حيث يتم فصل الصخور والحصى وإغراقها. هذه خطوة مهمة للغاية حيث ينمو البنجر في الأرض وبالتالي فهو أقذر بكثير من قصب السكر عند وصوله إلى المصنع. يتم بيع الأحجار بعد ذلك إلى منسقي الحدائق أو بناة الطرق كمنتج ثانوي. ثم يتم غسل البنجر في غسالة البنجر التي تنظف كل التربة الزائدة ، بينما يزيل المغناطيس الشظايا المعدنية. يتدحرج البنجر النظيف نحو القطاعة ، حيث يتم تقطيعه إلى شرائح تشبه البطاطس المقلية الصغيرة. هذا يفتح البنجر ، ويزيد من مساحة السطح ويسمح باستخراج السكر بسهولة أكبر.
تدخل شرائح البنجر في خزان ماء ساخن كبير حيث يتم نقعها لتبدأ في كسر أغشية الخلايا ، مما يسمح باستخراج السكروز عن طريق التناضح. يحدث هذا لأن قسائم البنجر تحتوي على محتوى سكروز أعلى من الماء المحيط بها ، مما يجعل السكروز ينتشر في الماء. في هذه المرحلة ، يتم تكوين لب بني سكري ، يدخل في غرفة الانتشار التي تستخرج أكبر قدر ممكن من السكر من الأكياس عن طريق تشغيلها ضد تدفق الماء. بعد ذلك ، يصبح السائل السكرية (العصير الخام) جاهزًا للتنقية. يتم ضغط اللب غير السكرية لإزالة أي فائض من العصير. ثم يتم تجفيفها لتشكيل كريات تُباع كعلف للحيوانات - وهو منتج ثانوي آخر لعملية التكرير.
محلول سكر
يتم نقل شراب السكر أو "العصير الخام" إلى عملية التنقية ، حيث تتم إزالة الشوائب عن طريق إضافة حليب الجير وثاني أكسيد الكربون. خلال هذه العملية (الكربنة) يتحد ثاني أكسيد الكربون وحليب الجير لإنتاج كربونات الكالسيوم ، ويجمع السكريات غير. يترسب هذا ، ويزيل معظم الشوائب لأنه يترك عصير السكر. تضيف بعض المعالجات أيضًا مبادلات أيونية لإزالة التلوين لإزالة لون السائل. بعد ذلك ، يتم وضع العصير المتبقي من خلال عملية ترشيح أخرى باستخدام إطار أو مكبس لوحة. يسمح الضغط بعصر عصير السكر ، مما ينتج عنه عصير رقيق ونفايات صلبة. يتم بعد ذلك نشر النفايات ، التي تسمى المواد الصلبة الجيرية والتي تحتوي على جميع الشوائب ، في الأراضي الزراعية ، مما يتيح منتجًا ثانويًا مستدامًا: الأسمدة.
على الرغم من أن "العصير الرقيق" الناتج ، على الرغم من أنه أكثر نقاءً من العصير الخام ، إلا أنه يحتوي على نسبة منخفضة من السكر نسبيًا. من أجل زيادة المحتوى ، يتم غلي العصير الرقيق لزيادة محتوى السكر الصلب من 16٪ إلى 65٪. ثم يمر الشراب بعملية تبخر من 6 خطوات حيث يغلي الماء ، تاركًا سائلًا أكثر سمكًا. ثم يمر "العصير السميك" المتبقي بعملية التبلور. من المهم ملاحظة أن المياه المستخدمة في العملية حتى هذه النقطة يتم الاحتفاظ بها لمزيد من التسخين والاستخدام في الموقع ، مما يقلل من النفايات وإدارة الموارد والطاقة بكفاءة.
يمر العصير السميك بعد ذلك بعملية تبلور من 4 مراحل ، يمر أولها عبر جهاز طرد مركزي (نظام تفريغ مضغوط) عند درجة حرارة منخفضة ، حيث تُضاف بلورات البذور ، مما يسمح لبلورات السكر بالبدء في التكون والنمو باستخدام تبريد معقد. وعملية التبخير. يتم وضع السكر البلوري ، مع اتساق الهراء الآن ، في أجهزة طرد مركزي لفصل الخليط إلى سوائل وبلورات ثلاث مرات. يُطلق على المنتج الثانوي الشبيه بالحلوى والذي يبقى بعد استخلاص أكبر كمية من بلورات السكر دبس الشمندر ، ويستخدم في تصنيع علف الحيوانات أو تقطيرها إلى كحول. ثم يتم تجفيف بلورات السكر بالهواء الساخن وتجميعها وتعبئتها وتوزيعها على المستهلكين. ويوجد لدينا ذلك! رحلة بنجر السكر من البذرة إلى السكر......
------------------
--------------------------
ليست هناك تعليقات: