السكر هو أحد أنقى المكونات الطبيعية في العالم ويستخدم في الكثير من المكونات الغذائية . يزرع قصب السكر في أكثر من 100 دولة ، ويتم إنتاج أكثر من 170 مليون طن متري من السكر كل عام . يمكن استخدام قصب السكر ايضاً لانتاج العسل الاسود , الوقود الحيوي ( الايثانول ) , دبس السكر , والروم والكاتشا ( كحول برازيلي ) . في هذا الموضوع تعرف علي طريقة زراعة قصب السكر , ومراحل تحويلة الي سكر .
زراعة قصب السكر
يُزرع قصب السكر في المناطق الدافئة في المناطق الاستوائية من العالم ، حيث تعتبر البرازيل والهند وتايلاند والصين وأستراليا المنتجين الرئيسيين .
يتراوح طول سيقان قصب السكر ما بين 3 الي 7 متر ، ويمكن أن تستغرق عملية زراعتة ما يصل إلى 18 شهرًا ، مما يجعل إنتاج قصب السكر بطيئًا إلى حد ما . لهذا السبب ، يعد تحضير القصب قبل زراعته أمرًا حيويًا . تُزال الأوراق من القصب ثم تقطع إلى "شرائح" 20 سم . يتم بعد ذلك تحضير صف الحقل مع إحداث شقوق في الحقل بعرض 15-20 سم تقريبًا . ثم يتم وضع الشريحة داخل الحفرة أفقيًا وتترك لتنمو . يبدأ نجاح إنتاج السكر بتربة صحية . يتم ذلك بإضافة العناصر الغذائية والكثير من الماء .
قصب السكر من المحاصيل النجيلية المجهدة للأرض , حيث تستغرق عملية زراعتة فترة طويلة وبالتالي يمتص الكثير من العناصر الغذائية من التربة . بالاضافة الي استهلاكة الكبير للمياة .
تتكون سيقان قصب السكر من عدة مقاطع وفي كل مفصل برعم , عندما ينضج القصب , يتحول اعلي عود القصب الي سهم نحيف يحمل شرابة من الزهور الصغيرة .
يستغرق قصب السكر ما يقرب من 12-18 شهرًا حتى يكون جاهز للحصاد تمامًا . خلال هذا الوقت ، من المهم أن تتم معالجة القصب بالمبيدات الحشرية والأسمدة للحصول علي قصب سكر صحي وعالي الغلة . لا يحتاج قصب السكر إلى إعادة زراعته ، حيث لا يتم إزالة إلا الجزء العلوي من النبات أثناء الحصاد . هناك طريقتان يمكن من خلالهما حصاد قصب السكر - يدويًا أو آليًا .
الحصاد اليدوي لقصب السكر
غالبًا ما تبدأ عملية الحصاد اليدوي بحرق حقول قصب السكر . يؤدي هذا إلى إزالة جميع الأوراق بحيث يمكن بعد ذلك تقطيع القصب يدويًا على الأرض بواسطة فريق من المزارعين . ومع ذلك ، فإن هذه العملية تستغرق أيامًا ويؤدي حرق أوراق القصب الي التلوث وتقليل جودة السكروز في القصب . بمجرد أن يتم حصاد قصب السكر يدويًا ، يتم وضعه في شاحنة باليد ويتم نقله إلى المطحنة.
الحصاد الالي لقصب السكر
الطريقة البديلة لحصاد قصب السكر - الحصاد الآلي - تنطوي على آلة لاستخراج قصب السكر أثناء انتقالها عبر الحقل ، أثناء تحميله في شاحنة . يُنظر إلى الحصاد الآلي على أنه مستقبل حصاد قصب السكر . هذا في المقام الأول لأنه ليس فقط أفضل للبيئة والحياة البرية ، ولكنه عملية أكثر كفاءة في نقل قصب السكر إلى المصنع . يقلل الحصاد الآلي من وقت الحصاد المتوسط بما يصل إلى ثلاثة أرباع ، من 24-36 ساعة إلى 6-12 ساعة فقط . هذه الزيادة في الكفاءة للحصاد تعني زيادة غلة السكروز وأرباح أكبر للمزارع .
بمجرد نقل قصب السكر إلى المصنع ، يجب وزنه وفحصه للتأكد من كمية القصب التي تم تسليمها ، ولتحديد محتوى TRS (إجمالي السكر القابل للاسترداد) للقصب ، وكذلك جودة القصب . هذا له تأثير مباشر على السعر الذي سيتم بيعه به .
معالجة قصب السكر
في مصنع أو منشأة للسكر ، يخضع قصب السكر للمرحلة الأولى من مرحلتين محتملتين من المعالجة . والنتيجة النهائية هي السكر الخام ، وهو سكر نقي مع بعض محتوى دبس السكر المتبقي . دبس السكر منتج ثانوي للسكر ، وهو ما يعطي السكر الخام مظهره البني . تتطلب معالجة قصب السكر في المصنع بضع مراحل للحصول على السكر من قصب السكر ، وسنمر بمزيد من التفصيل أدناه :
الاستخلاص
بمجرد أن يتم تصنيف القصب ، يتم غسله لإزالة أي شوائب قبل معالجته . يمكن أن يتم تنظيف القصب رطبًا أو جافًا . يعتبر التنظيف الجاف الطريقة المفضلة لأنه أكثر ملاءمة للبيئة ولا يؤثر على محتوى TRS .
بعد تجفيف القصب ، يتم تقطيعه قبل سحقه في المطاحن الدوارة الكبيرة . هذه العملية تزيل عصير قصب السكر . يعتبر العصير الخلاصة القيمة حيث يتم استخدامه لإنتاج السكر والإيثانول . ثم يتم استخدام مخلفات قصب السكر ، والتي تعرف باسم "تفل قصب السكر" ، كوقود .
التنقية
يتم إرسال عصير قصب السكر للتنقية . يتم معالجة العصير للإزالة المترسبات عن طريق التخثر والترسيب . تزيل العملية الرمل والطين والمواد الأخرى من العصير . ما يقرب من 90٪ من وزن قصب السكر عبارة عن عصير يحتوي على ما يصل إلى 17٪ من السكروز (السكر الشائع) وكميات صغيرة من سكر العنب والفركتوز .
ثم يمر العصير من خلال عملية تصحيح الأس الهيدروجيني . بمجرد الانتهاء من ذلك ، يتكون العصير بشكل أساسي من الماء والأملاح المعدنية والسكريات.
الغليان
يمر العصير بعملية غليان . أثناء عملية الغليان والتبخير ، تتم إزالة حوالي 75٪ من الماء ، مما ينتج عنه تركيز شراب أكثر سمكًا ، ثم يتم طهي الشراب بحيث يمكن تبلور واستعادة السكروز .
التبلور
يوضع الشراب في أوعية كبيرة حيث يتم تدويرها ببطء ، مما يسمح له بالتبريد بالتساوي . ثم يتم إجراء البذر ، حيث يتم إضافة بلورات البذور الصغيرة إلى الشراب لتحفيز عملية التبلور . ينفصل المولاس عن البلورات ويكون السائل جاهزًا للمرحلة التالية .
الطرد المركزي
لإكمال العملية ، يتم إجراء الطرد المركزي . خلال هذه العملية ، يتم فصل الشراب المتبلور عن السكر وتجفيفه عن طريق وضعه في أجهزة الطرد المركزي . ينتج السكر الخام عن طريق فصل بلورات السكر عن دبس السكر المحيط .
يتم إنتاج حوالي 12 طنًا من السكر لكل 100 طن من قصب السكر الذي تتم معالجته و 4 أطنان من دبس السكر .
تحدد كمية المولاس ، وهي بقايا المحلول من معالجة السكر ، والتي تُترك على البلورات أو تُضاف مرة أخرى إلى بلورات السكر نوع السكر الذي يتم إنتاجه .
بالإضافة إلى السكر الأبيض الحبيبي ، هناك سكريات بنية فاتحة وغامقة تحتوي على نسبة عالية من دبس السكر ، وغالبًا ما يتم إنتاجها للاستخدامات المتخصصة . عادة في هذه المرحلة ، لا يعتبر سكر القصب من الدرجة الغذائية.
ماذا يحدث بعد ذلك
عندما يتم إنتاج السكر من قصب السكر ، يكون جاهزًا لمغادرة المصنع . سيتم بيع بعض السكر إلى معمل تكرير السكر لمزيد من التنقية ، والتي من خلال مجموعة أخرى من العمليات تحول السكر الخام إلى سكر مكرر . يعد هذا طريقًا شائعًا للسفر بالنسبة للسكر الخام ، حيث أن العديد من أنواع الأطعمة والمشروبات ، وعلى الأخص الحلويات ، تستخدم السكر المكرر في وصفاتهم . يمكن صنع السكر المكرر إما من قصب السكر ، أو سكر البنجر .