طرح فرآیند تولید شكر و نيشكر
دسته بندي :
پروژه های کارآفرینی »
پروژه های طرح توجیهی خوراک و صنایع غذایی
مقدمه و هدف:
نيشكر از گياهان زراعي است كه
ظاهراً اهلي كردن آت براي اولين بار در جزاير اقيانوس آرام (گينه نو) اتفاق افتاد
و سپس از آنجا به چين و هند برده شده است. سابقه تاريخي كشت نيشكر به هزار سال قبل
از ميلاد مي رسد نيشكر از هند به ساير نقاط دنيا راه يافت و تا اوايل قرن هجدهم
تنها محصولي بود كه در سطح تجارتي براي توليد شكر كشت مي شد.
توليد شكر از اجزاء مهم اقتصادي
كشاورزي بسياري از كشورهاست در مقياس جهاني عملكرد قند چغندر و قند نيشكر در واحد
سطح تقريباً مساوي است.
سابقة توليد نيشكر در ايران به
سال 600 ميلادي مي رسد در اين زمان شكر تصفيه شده از نيشكر توليد مي شده. ظاهراً
توليد نيشكر در خوزستان اهميت داشته است زيرا كلمه خوز به معني نيشكر است به هر
حال اولين تلاش وسيع براي توليد آزمايشي نيشكر در سال 1329 در خوزستان انجام
گرديد. (3)
اكنون صنعت قندسازي كاملاً
استقرار يافته مهذا پژوهشگران تحقيقات زيادي درباره تحول اين صنعت آن هم با توجه
به تكنيك هاي كاملاً مدرن با توجه به شرايط سخت كه به اين صنعت تحميل شده است
اشتغال به كار دارند.
هدفهاي كنوني اين پژوهشگران و
محققان را مي توان به شرح زير خلاصه كرد.
1- استخراج
حداكثر ممكن قند از نيشكر
2- شكر
با كيفيتي توليد گردد كه جوابگوي خواسته هاي مصرف كنندگان باشد. بسيار از اين مصرف
كنندگان شرايط بسيار سختي را براي كيفيت شكر قائل شده اند.
3- شكر
را هر چقدر ممكن است با قيمت كمتري به بازار عرضه نمايند يا به عبارت ديگر استفاده
از تجهيزات پيشرفته و كاهش ضايعات در كليه مراحل توليد شكر. (10)
همچنين توجه به مسائلي مانند كاهش
مصرف انرژي و حداقل آلودگي محيط زيست. (8)
از جمله مسائلي كه كارخانجات
نيشكري با آن دست به گريبان هستند ضايعات ناشي از فعاليت ميكروارگانيزم ها مي
باشد. ميكروارگانيزم ها قادرند تحت شرايط مناسب و در مراحل مختلف مانند آتش زدن.
حمل ني . آسياب و ساير مراحل توليد شكر در كارخانه به روش هاي گوناگون همانند
تجزيه ساكاروز، توليد قند معكوس، توليد اسيد، توليد مواد صمغي مثل دكستران لوان
ضايعات جبران ناپذيري وارد كند. (10)
دكستران از جمله موادي است كه
توسط باكتري به نام لوكونوستوك مزنتروييدس توليد مي شود كه در صورت توقف ني در
مرحله برداشت. حمل و يا توقف شربتها و آلودگي آسياب ها اين باكتري وارد عمل شده و
منجر به توليد دكستران و اسيد مي گردد كه از جمله خسارات وارده را مي توان 1-
افزايش ضايعات نامعلوم در شربت ناشي از تشكيل دكستران كه بر طبق نظر كلارك ميزان
ضايعات را مي توان در جدول زير نمايش داد. (24)
جدول 1: ضايعات قندي بر اساس
دكستران موجود در شكر خام (24)
|
اسيد
|
فروكتوز
|
ضايعات قندي
|
|
|
درصد
|
شكر (lbt)
|
شكر (lb/t)
|
% دكستران
|
|
07/0
|
2/2
|
4/4
|
05/0
|
|
14/0
|
4/4
|
8/8
|
1/0
|
|
7/0
|
22
|
44
|
5/0
|
كه اين ضايعات فقط در رابط مستقيم
با توليد دكستران مي باشند و 3 تا 5 برابر ضايعات نيز در مرحله فرايند رخ مي دهد
2- اثر بر تصفيه شربت 3- تشكيل رسوبات در صافي ها 4- سوزني شدن كريستالها 5-
افزايش خلوص ملاس بدليل ورود كريستالهاي ريز به ملاس و قند زدايي ضعيف ملاس 6-
كاهش قيمت شكر . افزايش ميزان دكستران در شكر به بيش از m.a.u 250 باعث كاهش
قيمت شكر مي گردد كه بر اساس ميزان دكستران ، جريمه هايي در نظر گرفته شده است.
هدف از اين تحقيق تعيين آثار زمان
تأثير بين برداشت و آسياب ني ، روش هاي و برداشت اثر آتش زدن بر روند تشكيل
دكستران در ني مي باشد.
اثر عواملي مانند زمان نگهداري
شربتة دما و PH هاي مختلف بر سرعت تشكيل دكستران و نيز تأثير 3 سطح فرمالين براي
جلوگيري از تشكيل دكستران، اثر دكستران بر انحراف پلاريزاسيون كه باعث ايجاد خطا
در محاسبه درصد قند و خلوص شربت هاي آزمايش مي شود و نيز اثر استات سرب بر حذف
دكستران بررسي شد.
فهرست
مطالب
عنوان
صفحه
مقدمه و هدف
1-
كليات
1-1-
توليد شكر و نيشكر در جهان
...............................................................9
1-2- توليد شكر و نيشكر در ايران ................................................................10
1-2-1-
نيشكر كاري در ايران
......................................................................10
1-2-2-
توليد شكر نيشكري در ايران ..........................................................11
1-3-
نيشكر كاري در خوزستان
...................................................................12
1-4-
كشت و صنعت كارون
......................................................................14
2- تركيب شيميايي نيشكر
2-1-
مواد آلي غير از ساكاروز ...................................................................19
2-2-
اسيد هاي آلي
..................................................................................20
2-3-
تركيبات غير آلي
..............................................................................20
2-4-
تركيبات ازت دار
.............................................................................20
3-
فرايند توليد شكر از نيشكر
مقدمه
3-1-
برداشت نيشكر
...............................................................................21
3-1-1-
مواد زائد همراه ني
.....................................................................23
3-2-
آماده سازي ني
............................................................................24-25
3-2-1-
شستشوي ني .............................................................................25
3-2-2-
خرد كردن ني
............................................................................25
3-3-
عصاره گيري
..................................................................................26
عنوان.........................................................................................................
صفحه
3-4- زلال
كردن...........................................................................................26
3-5- صافي هاي خلاء..................................................................................27
3-6- تبخير كننده
ها.....................................................................................27
3-7- تبلور
.................................................................................................27
3-8- سانتريفوژ
...........................................................................................27
4- تركيبات شربت نيشكر
.............................................................................28
4-1- پلي ساكاريدها ....................................................................................28
4-1-1- لوان
................................................................................................29
4-1-2- پكتين .............................................................................................29
4-1-3- سلولزان
..........................................................................................29
4-1-4 نشاسته
.............................................................................................29
4-1-5- دكستران
........................................................................................31
4-1-5-1- مشخصات فيزيكي شيميايي
دكستران...........................................31
4-1-5-2- توليد
دكستران..............................................................................33
5 مشخصات جنس لوكونوستوك
....................................................................34
6 ميكربهاي موجود در كارخانه قند
................................................................35
6-1- ميكروارگانيسم هاي نيشكر
...................................................................35
6-2- سالم سازي آسياب ها
..........................................................................37
7- روش هاي سريع اندازه گيري
دكستران......................................................38
8- پلي
ساكاريدهاي نيشكر..........................................................................39
8-1- صمغ درني
ترش..................................................................................41
8-2- پلي ساكاريدهاي بخش تصفيه .............................................................44
9- ضايعات ناشي از دكستران
........................................................................45
9-1- ضايعات نامعلوم
..................................................................................45
9-2- تداخل در اندازه گيري درصد قند
.........................................................46
9-3- مشكلات ناشي از دكستران در تصفيه و توليد
شكر خام ......................46
9-3-1 اثر بر شربت زلال كنندها ..................................................................46
9-3-2- اثر دكستران بر صاف شدن .............................................................47
9-3-3- اثر دكستران بر نارواني
...................................................................47
9-4- اثر بر بلورهاي ساكاروز......................................................................49
9-4-1- اثر بر سرعت رشد بلورها
..............................................................49
9-4-2 اثر بر شكل بلورها
..........................................................................49
9-5- اثر بر ظرفيت كارخانه
.......................................................................53
9-6- اثر بر خلوص ملاس نهايي
...............................................................54
مواد و روشها
2-1- اثر روش هاي برداشت بر روي سرعت تشكيل دكستران
.....................54
2-1-1- نمونه برداري
...............................................................................55
2-1-2- آزمايشهاي مربوط به ني
...............................................................55
2-1-2-1- تعيين ماده خشك ....................................................................56
2-1-2-2- تعيين درصد قند (پلاريمتري)....................................................56
2-1-2-3- درجه خلوص .........................................................................57
2-1-2-4- تعيين قند معكوس ...................................................................57
2-1-2-5- اندازه گيري دكستران
...............................................................58
2-2- آزمايشهاي مربوط به شربت
..............................................................64
2-3- اثر دكستران بر انحراف پلاريزاسيون ..................................................65
2-4- اثر استات سرب بر حذف دكستران
......................................................65
2-5- اثر فرمالين
........................................................................................66
2-6- روش هاي آماري ..............................................................................66
2-6-1- روش هاي تجزيه واريانس
.............................................................66
2-6-2- رگرسيون
.....................................................................................66
نتايج و بحث
3-1- آزمايشهاي نيشكر
.............................................................................67
3-1-1- آزمايش قند ..................................................................................67
3-1-2- آزمايش درجه خلوص
...................................................................67
3-1-3- آزمايش PH
................................................................................68
3-1-4- آزمايش نسبت كيفيت راندمان توليد و شكرخام
..............................69
3-1-5- آزمايش دكستران
.........................................................................69
3-1-6- آزمايش قند معكوس ...................................................................69
3-2- آزمايشهاي شربت ...........................................................................74
3-2-1- آزمايشهاي قند معكوس................................................................74
3-2-1- آزمايش دكستران ........................................................................74
3-3- آزمايش اثر دكستران بر انحراف پلايمتري
.........................................80
3-4- آزمايش اثر فرمالين
........................................................................82
3-5- آزمايش اثر استات سرب بر حذف دكستران
.....................................83
4- ضميمه .............................................................................................84
5- منابع مورد استفاده
.............................................................................92