تولید شکر و نیشکر

تولید شکر و نیشکر

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.

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 تولید :

• استخراج حداكثر ممكن قند از نيشكر
• 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.
• 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.

كليات

توليد شكر و نيشكر در جهان

توليد قند و شكر از نيشكر و چغندر قند از مرز يكصد و ده ميليون تن گذشته است نرخ رشد ساليانه شكر توليدي در جهان 4-3% و اين رقم بيش از نرخ رشد جمعيت در جهان است.

در 120 كشور جهان حدود 27 ميليون هكتار زراعت نيشكر وجود دارد كه اگر آنها را به تفكيك بيان كنيم. 38 كشور چغندر كار – 73 كشور نيشكر كار و 9 كشور از جمله ايران كشت چغندر و نيشكر را به همراه هم دارند.

در اين بخش 28 ميليون نفر براي 2586 كارخانه قند (885 كارخانه چغندر – 1700 كارخانه نيشكر) مشغول به كار مي باشند

در جهان حدود 23/11 ميليون هكتار زمين زير كشت نيشكر مي باشد و بيشترين سطح زير كشت نيشكر مربوط به برزيل است با 925/1 ميليون هكتار و پس از آن هندوستان با 85/1 ميليون هكتار در مكان دوم قرار دارد.

از نيشكر توليدي در جهان 993/63 ميليون تن شكر حاصل مي شود كه بطور متوسط براي هر هكتار 7/5 تن شكر توليد مي گردد.

توليد شكر و نيشكر در ايران

نيشكر كاري در ايران

نيشكر كاري صنعتي در ايران به اواخر سال 1328 بر مي گردد كه در پي درخواست سازمان برنامه و بودجه ، كشورهاي مصر – برزيل – اتازوني – پاكستان – هر يك 10 كيلو گرم از قلمه هاي نيشكر مرغوب خود را با ذكر مشخصات به ايران فرستادند ساير كشورها به دليل مقررات گمركي خود نتوانستند درخواست ايران را اجابت نمايند.

اين قلمه ها در اواخر سال 1328 و اوايل 1329 در اهواز كشت شد و در سال 1331 آقاي وان دوشور كه يكي از كارشناسان نيشكر كاري بود براي مدت شش ماه به ايران آمد و اصول كلي زراعت و مراقبت در مزارع نيشكر كاري را به مهندسان ايراني آموزش داد. در همين زمان 12 نوع قلمه ديگر نيشكر آمريكايي بوسيله سازمان غذا و كشاورزي به ايران رسيد و در خوزستان كاشته شد كه اين نيشكرها در مناطق خوزستان مانند اهواز – دزفول – حميديه – شوش – سوسنگرد – شوشتر كشت شدند.

نيشكر كاري در خوزستان

خوزستان با موفقيت بين 29 تا 33 درجه عرض جغرافيايي بلحاظ شرايط اقليمي مناسب يكي از مساعدترين و مستعدترين مناطق توليد نيشكر در جهان محسوب مي گردد.

جلگه خوزستان در ارتفاع بين 4 تا 150 متر از سطح دريا قرار گرفته و از اين لحاظ موقعيت مناسبي براي توليد نيشكر محسوب مي شود.

درجه حرارت زياد، طولاني بودن دوران روشنايي روز ، فراواني انرژي خورشيدي، و درخشندگي هوا، از امتياز اين منطقه مي باشد.

كمي ميزان بارندگي به كوتاهتر شدن و اقتصادي تر شدن عمليات برداشت و افزايش فرصت رشد محصول در سال بعد كمك مي نمايد و وجود سرماهاي حدود صفر در ريزش برگ. افزايش فعاليتهاي قند سازي و جلوگيري از گل دهي نيشكر كمك مي كند. گرم و خشك بودن منطقه در كنترل طبيعي و محدوديت خسارات بسياري از آفات و امراض نيشكر كه در ساير نقاط دنيا موجب خسارت عمده اي مي باشد مؤثر بوده و امكانات مساعدي را براي كشت نيشكر در اين منطقه بوجود مي آورد.

كشت و صنعت كارون

كشت و صنعت كارون در حمل اراضي ديمچه در 50 كيلو متري شهرستان دزفول و 12 كيلومتري شوشتر در منطقه شبكه آبياري كارون واقع مي باشد محل انتخاب شده اين طرح با توجه به آب و هوا و توپوگرافي اراضي براي حصول بهترين نتيجه از اين طرح نيشكر انتخاب شده است. آب مورد نياز طرح از طريق سد انحرافي گتوند تأمين مي شود و كليه اراضي به منظور كنترل و جلوگيري از بالا آمدن سطح آبهاي زير زميني مجهز به شبكه زهكشي كامل مي باشد. طراحي و اجراي آن از سال 1353 آغاز گرديد و اولين محصول اين كارخانه در سال 1356 عرضه گرديد و اين بهره برداري (1385) سي امين بهره برداري اين شركت مي باشد.

تركيبات شيميايي نيشكر:

در نيشكر به غير از ساكاروز مواد ديگري هم وجود دارد مانند سلولز و فيبر و نشاسته و … درصد شكر (پلاريمتري) از 8 تا 16 متغير است و به عواملي مانند رسيدگي ، واريته ، جنس خاك شرايط آب و هوايي و همچنين عمليات كشاورزي بستگي تام دارد.

ميزان و نسبت مواد متشكلة نيشكر از منطقه اي به منطقة ديگر متفاوت مي باشد. ولي بصورت كلي مي توان نوشت

مواد آلي غير از ساكاروز:

مواد آلي از ساكاروز عبارتند از پروتئين – اسيدهاي آلي – پنتوزان – پكتين – موم و مواد رنگي

 اسيدهاي آلي

اسيدهاي آلي موجود در شربت مي توان

1- اسيد گليكوليك                                4- مقدار كمي تانيك اسيد

2- اسيد ماليك                                    5- اسيد بوتيريك

3- اسيد سوكسينيك                              6- آكونتيك اسيد

را نام برد كه در حدود 1-5/0 درصد وزني نيشكر را تشكيل مي دهد. (40)

تركيبات غير آلي

فسفات، كلريد، سولفات، نيترات، سيليكات هاي سديم، منيزيم، پتاسيم، آلومينيم و آهن كه در حدود 2/0 تا 6/0 درصد وزني ني را تشكيل مي دهد.

تركيبات ازت دار

آلبومينوئيدها، اسيدها و گزانتين كه حدود 5/0 تا 1 درصد وزن نيشكر را تشكيل مي دهند.

مقدمه تولید

توليد شكر از نيشكر داراي سه مرحله است كه عبارتند از كشت نيشكر در مزرعه ، برداشت و حمل و بالاخره استخراج شكر از نيشكر در كارخانه.

معمولاً توجه عمومي به ضايعات قندي داخل كارخانه بوده و تمام سعي و تلاش در جهت كاهش اين ضايعات مي باشد ولي در حقيقت قند بيشتري به طور نا محسوس در طي مراحل كاشت و برداشت نيشكر ضايع و قبل از رسيدن به كارخانه تلف مي گردد. كه معمولاً اين بخش از ضايعات فراموشي سپرده مي شود و عملاً هم تاكنون تعيين نشده است.

برداشت نيشكر

در اكثر مزارع وسيع تمايل بيشتر به سمت برداشت مكانيكي است ولي در مزارع كوچك برداشت بيشتر بصورت دستي انجام مي شود. برداشت مكانيكي نيشكر در صورتيكه در شرايط متعارف انجام شود داراي مزاياي فراواني است از جمله كوتاه شدن دوره برداشت، كاهش هزينه هاي برداشت ولي در صورتيكه عمليات در شرايط نامطلوب انجام شود مثل تلف شدن مقدار قابل توجهي از نيشكر در زمان برداشت و حمل به كارخانه و يا ضايع شدن مقداري از قند به دليل فاسد شدن و كاهش كيفيت قلمه سود آوري خود را از دست خواهد داد.

فهرست تولید شکر و نیشکر

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

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

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 

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 

6- ميكربهاي موجود در كارخانه قند 

6-1- ميكروارگانيسم هاي نيشكر ………………………………………………………….35

6-2- سالم سازي آسياب ها ………………………………………………………………..37

7- روش هاي سريع اندازه گيري دكستران

8-  پلي ساكاريدهاي نيشكر

8-1- صمغ درني ترش……………………………………………………………………….41

8-2- پلي ساكاريدهاي بخش تصفيه …………………………………………………….44

9- ضايعات ناشي از دكستران 

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

فهرست جداول

• ضايعات قندي بر اساس دكستران موجود در شكر خام ………………..8
• توليد قند و شكر از چغندر و نيشكر در جهان ……………………………9
• صورت عملكردبهره برداري كارخانه هاي نيشكري………………………13
• واريته هاي تجاري نيشكر كارون ……………………………………………14
• تركيبات شيميايي نيشكر ………………………………………………………19
• مقادير تركيبات مختلف در ني هاي سالم ، ترشيده ، خشك، برگ سبز سرني و برگهاي خشك……..23
• مواد تشكيل دهنده شربت ……………………………………………………28
• پلي ساكاريدهاي موجود در نيشكر ………………………………………..30
• گروه هاي مختلف دكستران بر اساس پيوندهاي موجود ………………32
• تجزيه پلي ساكاريدهاي جدا شده از ملاس و شربت مخلوط………40
• مقايسه تركيبات صمغ جدا شده از ني تازه و كهنه ……………………41
• اثر زمان نگهداري ني سبز و سوخته بر ميزان صمغ ………………….42
• ميزان صمغ در ني هاي خرد شده و خرد نشده در اثر نگهداري …..43
• درصد افزايش صمغ شربت در خلال نگهداري نيشكر ……………….43
• ميزان دكستران و ضايعات قندي در شكر خام …………………………45
• منحني استاندارد دكستران …………………………………………………..64
• جداول تجزيه واريانس صفات مختلف ني …………………………….76
• جداول تجزيه واريانس صفات مختلف در شربت ……………………79
• جداول تجزيه واريانس مربوط به اثر غلظت هاي مختلف فرمالين…82

فهرست شكلها

• اثر دكستران و نشاسته بر نارواني…………………………………………………..48
• اثر دكستران بر افزايش نارواني ……………………………………………………48
• بلور طبيعي ساكاروز و محورهاي كريستالوگرافي…………………………….52
• مقايسه اثر رافينوز و دكستران بر بلور ساكاروز ……………………………….52
• اثر غلظت هاي متفاوت دكستران بر بلور ساكاروز…………………………..53
• تغييرات درصد قند در ني هاي سبز، سوخته و برداشت ماشيني ……….72
• تغييرات درجه خلوص در ني هاي سبز، سوخته و برداشت ماشيني…. 72
• تغييرات PH در ني هاي سبز ، سوخته و برداشت ماشيني ……………..74
• تغييرات نسبت كيفيت خام در ني هاي سبز ، سوخته و برداشت ماشيني…………….64
• تغييرات شكر خام در ني هاي سبز، سوخته و برداشت ماشيني……… 65
• تغييرات بازه توليد در ني هاي سبز ، سوخته و برداشت ماشيني ……..65
• تغييرات دكستران در ني هاي سبز، سوخته و برداشت ماشيني ………..73
• تغييرات قند معكوس در ني هاي سبز ،سوخته و برداشت ماشيني …..73
• تغييرات قند معكوس در شربت با PH هاي مختلف در دماي C50ْ..77
• تغييرات قند معكوس در شربت با PH هاي مختلف در دماي C60ْ..77
• تغييرات قند معكوس در شربت با PH هاي مختلف در دماي C70ْ..78
• تغييرات دكستران شربت با PH هاي مختلف در دماي C 50ْ ………78
• تغييرات دكستران شربت با PH هاي مختلف در دماي C 60ْ ………79
• تغييرات دكستران شربت با PH هاي مختلف در دماي C 70ْ ………79
• رگرسيون بين دكستران و درصد قند ……………………………………. 81
• رگرسيون بين دكستران و انحراف پلاريمتري …………………………. 81

طرح توجیهی یا کارآفرینی تولید شکر و نیشکر :

مناسب  اخذ وام بانکی از بانک ها و موسسات مالی اعتباری گرفتن وام قرض الحسنه خود اشتغالی از صندوق مهر امام رضا ارائه طرح به منظور استفاده از تسهیلات بنگاه های زود بازده گرفتن مجوز های لازم از سازمان های دولتی و وزارت تعاون ایجاد کسب و کار مناسب با درآمد بالا و کارآفرینی

فرمت فایل : ورد

تعداد صفحه : 100 صفحه

مناسب ترین و به روز ترین طرح ها را از ما بخواهید pdfsara

برای خرید بر روی دکمه خرید پایین کلیک کنید