مقدمه
تاریخچه
فصل اول
خصوصیات و شیمی چغندر قند
چغندر قند
مواد تشکیل دهنده ی چغندر قند
الف) مواد غیر قندی بدون ازت
ب) مواد غیر قندی ازت دار
ج) مواد معدنی
ساکارز
رافینوز
پکیتن
اسیدهای آلی
ساپونین
لیپیدها
مواد غیر قندی ازت دار
پروتئین ها
بتائین
ازت مضره
مواد رنگی
کاتیونها
آنیونها
فصل دوم
تکنولوژی چغندرقند
روش های مختلف استخراج
اهمیت کیفیت استخراج
عوامل موثر در دیفوزیون
کشش دیفوزیون ( سوتیراژ )
درجه دیفوزیون
زمان دیفوزیون
اثرات نرمه در دیفوزیون
آب دیفوزیون
منابع عفونت دیفوزیون
شناخت عفونت در دیفوزیون
فعالیت میکروارگانیسم ها در دیفوزیون
شربت گیری از چغندرقندهای فاسد
پرس تفاله
مزایای برگشت آب تفاله به دیفوزیون
مصرف گاز So2 در آب تفاله
تفاله خشک کن
شربت خام
مناطق سه گانه کوره آهک
محاسبه درصد Co2 در کوره ی آهک
دستگاه تهیه آهک
آماده سازی کوره ی آهک :
تصفیه شربت خام
لزوم تصفیه شربت خام
ا هداف تصفیه شربت
راه های تصفیه شربت :
آهک زدن
پارامتر های موثر در آهک خور I
آهک خور II
عوامل موثر در آهک خور II
1- تناسب دما و زمان
2- مقدار آهک مصرفی
3- دمیدن هوا :
اشباع I ( کربناتاسیون I )
صافی های مورد استفاده در صنعت قند
1- صافی خلا :
2- صافی فشاری (Filter press)
3- صافی مکانیکی
دکانتور
اشباع II
فعل و انفعالات اشباع II :
تصفیه شربت به روش Dorr
روش تصفیه ی Simulation (همزمان) (BMA)
روش تصفیه ی ویکلوند
سیستم تصفیه ی نوی ساد (Noveo sad)
تغلیظ شربت
نیسنر :
محاسبه سطح حرارتی :
1- محلول معمولی (غیر اشباع ):
2- محلول اشباع :
3- محلول فوق اشباع :
اثر مواد غیر قندی بر کریستالیزاسیون
پساب ضعیف و قوی
آفینه :
رفریژرانت :
چگونگی انجام کریستالیزاسیون
کریستالیزاسیون در آپارات پخت I :
کریستالیزاسیون در آپارات پخت II
کریستالیزاسیون در آپارات پخت III
ساختمان رفریژرانت پخت III
خشک کردن
قند گیر ی از ملاس به روش استفن
فصل سوم
تولید قند کله و حبه
فصل چهارم
آزمایش های کنترل کیفی چغندر قند و شربت قند
تعیین خاکستر :
تعیین درصد قند خلال (دیژسیون )
PH خلال :
1- تعیین درصد قند یا پولاریزاسیون :
2- ماده خشک و یا بریکس :
اسید یته
انورت :
خاکستری
آزمایشات مربوط به تصفیه شربت :
دفکاسیون
II
ساتوراسیون II (اشباع II):
روش تعیین PH اپتیمال :
آزمایشات مربوط به آب تازه دیفوزیون:
پخت I
آزمایشات مربوط به آبهای کوره بخار
1-تعیین سختی
تاریخچه تصفیه خانه قند ورامین و سهامی خاص
روند تولید کارخانه قند ورامین :
1-5- سولفیتاسیون :
منابع و ماخذ :
مقدمه
صنعت قند یکی از گسترده ترین صنایع در زمینه ی تولید مواد غذایی می باشد که تقریبا اکثر دستگاههای کارخانجات مختلف صنایع غذایی در صنعت قند متمرکز شده است ،با توجه به کاهش منابع نفتی در کشورمان ، باید صادرات غیر نفتی خصوصا محصولات کشاورزی رشد روز افزون داشته باشد و صادرات قند و شکر نیز از این مورد مستثنی نیستند ، امروزه به غیر از روش های شیمیایی متداول تصفیه ی قند راههای فراوری جدید که بر مبنای تکنولوژی غشایی بنا شده است در کشورهای پیشرفته در حال توسعه که در این پروژه به دلیل حجم زیاد مطالب به آن اشاره ای نکردیم .
در این پروژه سعی شده است که تکنولوژی قند به ساده ترین شکل ممکن بیان شود تا درک مفاهیم آن برای دانشجویان محترم و صنعت گران آسان شود توصیه می شود دانشجویان محترم برای درک مفاهیم بهتر این درس حتما به دروس شیمی مواد غذایی ، اصول مهندسی صنایع غذایی ، اصول نگهداری مواد غذایی ، تسلط لازم و کافی داشته باشند .
امیدوارم توانسته باشم با این مجموعه ، به عنوان عضو کوچک صنعت غذای کشور در جهت پیشبرد اهداف عالیه این صنعت گامی براشته باشم و این مجموعه نیز در جهت رفع نیاز دانشجویان و صنعت گران موثر واقع شود .
تاریخچه
در مناطق جزایر اقیانوسیه ، گینه ده هزار سال قبل از میلاد مسیح ، نیشکر وجود داشته است و این گیاه به مرور به سرزمین هند منتقل شد و در قرن 3 میلادی در بنگاله هندوستان ، شکر از نیشکر تولید شد ، نیکشر از کشور هندوستان به ایران (شمال ایران خصوصا مازندران ) منتقل شد ،در قرون وسطی نیشکر در منطقه خلیج فارس ، شیراز و مازندران کاشته می شد و برای تولید شکر مورد استفاده قرار می گرفت و از اینرو در همان زمان نام خوزستان یعنی سرزمین نی بوجود آمد ، نیشکر ایران از خوزستان در جهان معروف می شود و در کشور ایران در قرن 13 میلادی ، برای اولین بار در دنیا ، روش شیمیایی تصفیه شربت کشف می شود و از آن زمان ایران در زمینه ی شکر سفید و تکنولوژی قند با اهمیت شد . مدت شکوفایی صنعت قند در ایران (به دلایل خاص ) کوتاه بودهخ است .
تولید شکر از چغندر قند حدود 250 سال قبل شروع می شود که در سال 1747 میلادی مارگاف رئیس آکادمی علوم در برلین ، دریافت که در چغندر قند مقادیری قند (حدود 7%) وجود دارد بنابراین بعنوان یک منبع قندی می تواند حائز اهمیت باشد ، آقای آخارد شاگرد مارگارف با آزمایشات مختلف در زمینه اصلاح نژاد چغندر قند و تولید صنعتی شکر از چغندر قند در سال 1801 موفق می شود اولین کارخانه ی قند چغندری را در آلمان احداث نماید .
گسترش کشف چغندر از اواسط قرن 18 میلادی به بعد معلول رقابتهای سیاسی و جنگ های دولتی مختلف می باشد ، ضمن اینکه آلمان و فرانسه در این زمینه موفق تر بودند . به همین دلیل رقابت در زمینه ی این صنعت بوجود آمد .
نیشکر از خوزستان به اسپانیا منتقل گشت و کریستف کلمب آنرا به امریکا برد به این ترتیب مزارع نیشکر را در مستعمرات امریکا و مکزیک توسعه دادند .
در ایران اولین کارخانه قند ، کارخانه قند کهریزک در سال 1274 در جنوب شرقی تهران تاسیس شد که توسط بلژیکی ها راه اندازی شد و سپس تا سال 1315 ، کارخانه ی دیگر نیز ساخته می شود . در سال 1336 انحصار دولتی شکر در ایران لغومی شود و سرمایه گذاری مجدد آن را توسط بخش خصوصی برای کارخانه های چغندر قند و نیشکر انجام می گیرد و به مرور زمان تعداد کارخانه های بیشتری ساخته شد .
چغندر قند
چغندر قند از گونه ی بتاولگاریس بوده و گیاهی دو ساله می باشد ، این گیاه سال اول غده تشکیل داده ، سال دوم تولید بند ، گل و بذر می نماید . از نظر ظاهری ، چغندر قند رسیده ی آماده ی مصرف در کارخانه مخروطی شکل می باشد که ریشه ی آن باریک میباشد ، ریشه تا1/5 متر نیز ممکن است طولش باشد که به آن دم چغندر قند می گویند .
قسمت فوقانی آن را تنه می گویند ، از قسمت انتهایی دم که قطری حدود 1 سانتیمتر دارد را قطع نموده و جزء ضایعات محسوب می شود ، سطح خارجی شیارهایی با ریشه های ضیف دارد که مقدارش بستگی به رقم انتخابی چغندر قند دارد قسمت بالای تنه که ریشه ی جانبی ندارد را گردن گویند و قسمتی که روی آن تاج برگ قرار دارد را سر چغندر قند می نامند.
چغندر قند در سال اول کاشت پس از 240-170 روز برداشت شده و پس از جداسازی برگ و سر به کارخانه حمل شده و نسبت قطر غده به طول غده بستگی به وضعیت مزرعه و آبیاری آن دارد ، اگر آب کافی به مزرعه برسد این نسبت ، بیشتر می شود .
بیشترین مقدار ساکارز در تنه می باشد ، اگر در تنه عیار 17/90% باشد ، در سر چغندر قند حدود 14/5% است و در قسمت دم نیز میزان عیار بیشتر کاهش می یابد .
چغندر قند همانند سایر گیاهان از تعداد زیادی سلول تشکیل شده و بافت سلولی اصلی غده ی چغندر قند شامل سلولهای ذخیره ای است که به این سلولها پارانشیمی اطلاق می شود ،در یک سانتیمتر مکعب از این بافت حدود 150 میلیون سلول پارانشیم وجود دارد که مرکز تجمع عصاره ی قندی هستند .
هر سلول پارانشیمی از یک جدار سلولزی که سلول را احاطه کرده است تشکیل شده است . عصاره ی قندی که در واکوئل تجمع یافته ، دارای غشاء بیولوژیکی بنام پروتوپلاست است که برای خروج این عصاره
باید ابتدا این غشاء از حالت نیمه تراوا به تراوا تبدیل شود ، لایه ی بعدی سیتوپلاسم نام دارد که قسمت های مختلف سلولی در آن جای دارد ،غشاء دیگر بیولوژیکی که روی سیتوپلاسم است پلاسما لما نام دارد که نیمه تراوا است ، مواد را از خارج به داخل وارد می کند (آب ،Na ، K ... ) و مولکول های کوچکتر را خارج می کند ولی به ساکارز اجازه ی خروج نمی دهد و برای خروج باید تراوا گردد . اما لایه ی سلولزی قابلیت تراوایی دارد ، بنابراین سه عامل محدود کننده عبور ساکارز وجود دارد که برای عملیات استخراج باید تراوا گردند .
دو غشاء بیولوژیکی باید دارای سوراخ هایی باشد که حین حرارت دهی باز شده و عبور مواد از آن صورت گیرد ، عصاره پس از خروج از سلول وارد کانالهای برون سلولی شده که این کانالها ، عصاره را به خارج بافت هدایت می کنند .
چغندر قند از بافتهای مختلفی تقسیم شده است که به صورت حلقه های رنگی می باشد ، حلقه های مربوط به سلول های پارانشیمی ، برنگ سفید شیری می باشد و بافت آن ها 3/4-2/3 کل بافت است . حلقه ی بعدی آوندها هستند که رنگشان تیره تر از بافت پارانشیم است ، رویش و گسترش این آوندها در بافت سلولی چغندر قند قند موجب افزایش مقاومت برش در چغندر قند قند می شود که خصوصا در خلال سازی که در مباحث بعدی به آن اشاره خواهیم کرد با اهمیت هستند ، در سر چغندر قند سلولهای پارانشیمی کمتری وجود داردبه همین دلیل درصد قند قسمت سر چغندر قند کمتر است و عیار آن پایین تر است ، همچنین انرژی برش هم بیشتر است ، بنابراین سر چغندر قند از سلولهای خشبی تشکیل شده است و دارای ارزش تکنولوژیکی کمتری می باشد .
پروژه تکنولوژی قند