كيفية صناعة السكر الأبيض

كيفية صناعة السكر الأبيض: العملية والمراحل التفصيلية

السكر الأبيض هو أحد أكثر المنتجات استهلاكًا على مستوى العالم، ويعد من المكونات الأساسية في العديد من الأطعمة والمشروبات. يتم استخراجه بشكل رئيسي من نباتي قصب السكر أو الشمندر السكري. على الرغم من أن السكر الأبيض يُعتبر منتجًا بسيطًا، إلا أن عملية إنتاجه معقدة وتتضمن عدة مراحل، بدءًا من الحصاد وصولًا إلى الإنتاج النهائي. في هذا المقال، سنتناول بشكل تفصيلي كيفية صناعة السكر الأبيض، ابتداءً من مراحله الأولى في الحقول وصولًا إلى المراحل النهائية في المصانع.

1. المواد الأولية لإنتاج السكر الأبيض

السكر الأبيض يُستخرج أساسًا من نبتتي قصب السكر و الشمندر السكري. وتتم عملية الاستخلاص بطريقة مشابهة في كلا النباتين، لكن كل منهما يختلف في نوعية الحصاد والمحتوى السكري. من جهة أخرى، يتميز قصب السكر بارتفاع كمية العصير المستخلص منه، بينما يتميز الشمندر السكري بنسبة سكريات أعلى نسبياً في النبات نفسه.

قصب السكر:

يُعد قصب السكر المصدر الأول والأهم للسكر في معظم أنحاء العالم، خاصة في المناطق الاستوائية. يتراوح طول نبات قصب السكر بين 2 إلى 4 متر، ويحتوي على نسبة مرتفعة من السكريات، مما يجعله خيارًا رئيسيًا لاستخراج السكر.

الشمندر السكري:

الشمندر السكري هو مصدر آخر للسكر، ويزرع في المناخات المعتدلة. يختلف عن قصب السكر من حيث أن السكر يتم تخزينه في الجذور بدلًا من السيقان.

2. المرحلة الأولى: الحصاد

بعد أن ينضج نبات قصب السكر أو الشمندر، يتم حصاده بطرق مختلفة. في معظم الحالات، يتم قطع القصب يدويًا أو باستخدام الآلات الحديثة في المناطق التي تعتمد على الزراعة الميكانيكية. تتم عملية الحصاد بعناية لتجنب إتلاف النباتات. بالنسبة للشمندر السكري، يتم حصاده باستخدام معدات خاصة لاستخراج الجذور.

3. استخلاص العصير: الطحن والضغط

بمجرد أن يتم حصاد نبات السكر، تأتي مرحلة استخراج العصير. يتم ذلك عن طريق طحن قصب السكر أو الشمندر السكري باستخدام مكابس كبيرة أو مطاحن، حيث يتم سحق السيقان أو الجذور لاستخراج العصير السكري.

في حالة قصب السكر:

• يتم تقطيع القصب إلى قطع صغيرة ثم يُطحن بين مطاحن دوارة.

• يتم إضافة الماء إلى العصير المستخرج من القصب لتحسين استخلاص السكريات.

في حالة الشمندر السكري:

• يتم غسل الجذور ثم تقطيعها إلى قطع صغيرة.

• تُسخن القطع ويتم استخلاص العصير منها باستخدام الماء الساخن.

4. المرحلة الثانية: تنقية العصير

بعد أن يتم استخراج العصير من القصب أو الشمندر، يحتوي العصير على العديد من المواد غير القابلة للذوبان مثل الأتربة والشوائب النباتية. تُستخدم عدة تقنيات لتنقية العصير وتحسين جودته:

استخدام الجير (الليمون):

يتم إضافة الجير (أو هيدروكسيد الكالسيوم) إلى العصير ليشكل مركبات مع الشوائب، مما يساعد في فصلها بسهولة من العصير.

التسخين والترشيح:

يُسخن العصير لقتل البكتيريا وإزالة بعض الشوائب العضوية. يتم بعد ذلك ترشيح العصير باستخدام فلاتر أو شاشات لتصفية المواد غير القابلة للذوبان.

التصفية باستخدام الفحم:

بعض مصانع السكر تستخدم الفحم النشط لتصفية العصير. يساعد هذا في إزالة أي مواد غير مرغوب فيها تظل عالقة في العصير بعد عمليات التصفية الأولية.

5. المرحلة الثالثة: التبخير والتركيز

بعد تنقية العصير، يتم تسخينه في أبراج تبخير أو محطات خاصة على درجات حرارة مرتفعة لتقليل حجم الماء الموجود فيه. يتم ذلك عن طريق استخدام درجات حرارة عالية لتبخير الماء، مما يؤدي إلى زيادة تركيز العصير وتحويله إلى شراب سميك.

تتم عملية التبخير في عدة مراحل لضمان تبخير الماء بشكل تدريجي. في النهاية، يتحول العصير إلى مادة كثيفة شبيهة بالعسل الأسود. هذه المرحلة مهمة لأنها تساهم في تحسين تركيز السكريات.

6. المرحلة الرابعة: التبلور

في هذه المرحلة، يتم تحويل الشراب السكري إلى بلورات من السكر. يتم ذلك عن طريق تبريد الشراب تدريجيًا داخل أجهزة خاصة تسمى “المراجل”. تبدأ البلورات في التكون عندما يصبح الشراب أكثر كثافة، وتلتصق جزيئات السكر معًا.

عملية التبلور المتكرر:

• يتم تكرار عملية التبلور عدة مرات للحصول على بلورات أكبر.

• يستخدم في هذه العملية جهاز يسمى “الطاحونة” أو “التبلور”. يتم تشغيله على فترات مختلفة مع إضافة المزيد من الشراب الساخن لتكوين بلورات إضافية.

7. المرحلة الخامسة: الطرد المركزي

بعد أن تتكون البلورات، يُستخدم جهاز الطرد المركزي لفصل البلورات عن السائل المرافق لها، المعروف باسم “المولاس” (molasses). يتم وضع الخليط في جهاز الطرد المركزي، الذي يدير الخليط بسرعة عالية لفصل البلورات عن المولاس.

8. المرحلة السادسة: التكرير

السكر الذي تم استخراجه في هذه المرحلة يسمى “سكر خام” (raw sugar) ولا يزال يحتوي على بعض الشوائب واللون الداكن. من أجل تحويله إلى السكر الأبيض النقي، يتم تمريره بعملية تكرير إضافية. تشمل هذه العملية:

• الغسيل: يتم غسل البلورات بواسطة الماء أو البخار لإزالة أي شوائب.

• التبيض: يُستخدم ثاني أكسيد الكلور أو فحم الكوك لتبييض السكر، مما يزيل أي لون غير مرغوب فيه.

• التكرير: يتم إجراء عملية التكرير النهائية لتحديد درجة نقاء السكر.

9. المرحلة السابعة: التجفيف والتعبئة

أخيرًا، يتم تجفيف السكر باستخدام مجففات خاصة، مما يزيل أي رطوبة متبقية فيه. يصبح السكر بعد ذلك في شكله النهائي كبلورات بيضاء نقية، ويُعبأ في أكياس أو عبوات جاهزة للتوزيع في الأسواق.

10. النفايات والمخلفات

خلال عملية صناعة السكر، تنتج عدة نفايات ومخلفات، مثل المولاس، الذي يحتوي على كميات أقل من السكر. يمكن استخدام المولاس في تصنيع الكحول أو الخميرة، ويمكن أيضًا استخدامه في صناعة العلف الحيواني. كذلك، يُستخدم رماد الجير الناتج من التصفية في صناعة الأسمنت.

11. التحديات البيئية في صناعة السكر

تعتبر صناعة السكر من الصناعات التي لها تأثير بيئي كبير. في مرحلة الحصاد، يتطلب الأمر استخدام كميات كبيرة من المياه، وهو ما يمثل تحديًا في المناطق الجافة. كما أن استخدام الأسمدة والمبيدات الحشرية يمكن أن يؤدي إلى تلوث التربة والمياه الجوفية.

12. الختام

عملية صناعة السكر الأبيض هي عملية معقدة تشمل عدة مراحل من الحصاد إلى التكرير، مع الاهتمام الكبير بجودة المنتجات في كل مرحلة من المراحل. على الرغم من أنه قد يبدو للوهلة الأولى أن السكر الأبيض هو منتج بسيط، إلا أن تصنيعه يعتمد على تقنيات متقدمة واستخدام معدات متطورة لضمان الوصول إلى المنتج النهائي النقي.