كيفية صناعة السكر
السكر هو أحد المكونات الأساسية التي تستخدم في العديد من الأطعمة والمشروبات في مختلف أنحاء العالم. يعتبر السكر عنصرًا مهمًا في تحسين طعم الأطعمة والمشروبات، كما يلعب دورًا حيويًا في تزويد الجسم بالطاقة. بالرغم من أن السكر ينتج في مزارع عديدة حول العالم، إلا أن عملية إنتاجه قد تختلف تبعًا لنوع المادة الخام المستخدمة. هذا المقال يهدف إلى توضيح كيفية صناعة السكر من مصادره الرئيسية، مع تسليط الضوء على الخطوات الأساسية في عملية الإنتاج.
مصادر السكر
هناك نوعان رئيسيان من المصادر الطبيعية التي يتم استخراج السكر منها: قصب السكر و بنجر السكر. يمثل قصب السكر المصدر الأكثر شيوعًا لإنتاج السكر في المناطق الاستوائية، بينما يعد بنجر السكر المصدر الرئيسي في المناطق المعتدلة.
1. قصب السكر:
قصب السكر هو نبات شبه استوائي يزرع بشكل رئيسي في البلدان ذات المناخات الحارة مثل البرازيل والهند وكوبا. يتميز قصب السكر بأنه يحتوي على نسبة عالية من السكروز، وهو السكر الأساسي الذي يستخدم في صناعة السكر.
2. بنجر السكر:
أما بنجر السكر فهو نبات ينمو في المناخات المعتدلة مثل أوروبا وكندا وأجزاء من الولايات المتحدة. يتشابه بنجر السكر مع قصب السكر من حيث تركيبته الكيميائية، حيث يحتوي على نسبة عالية من السكروز، لكن طريقة استخلاص السكر منه تختلف قليلاً عن تلك التي يتم استخدامها مع قصب السكر.
مراحل صناعة السكر
1. الحصاد:
تبدأ عملية صناعة السكر بالحصاد، حيث يتم جمع نباتات قصب السكر أو بنجر السكر. في حالة قصب السكر، يتم تقطيع السيقان إلى قطع صغيرة لكي تكون أكثر سهولة في معالجتها. أما في حالة بنجر السكر، فإن الحصاد يتم باستخدام الآلات التي تقوم بحفر الجذور وتقطيعها. يتم جمع هذه المحاصيل في فصل الصيف، حيث تكون نسبة السكروز في أعلى مستوياتها.
2. تحضير المادة الخام:
بعد الحصاد، يتم نقل قصب السكر أو بنجر السكر إلى المصانع حيث تبدأ عملية التحضير. في حالة قصب السكر، يتم غسل السيقان جيدًا لإزالة الأتربة والشوائب. بعدها يتم سحق السيقان لاستخلاص العصير الذي يحتوي على السكروز. أما في حالة بنجر السكر، فإن الجذور تُغسل أولاً ثم تُقطَّع إلى شرائح صغيرة لتحضيرها لعملية الاستخلاص.
3. استخلاص العصير:
تتمثل المرحلة التالية في استخلاص العصير من المواد الخام. بالنسبة لقصب السكر، يتم طحن السيقان بواسطة آلات خاصة لاستخراج العصير. في بنجر السكر، يتم خلط الشرائح الصغيرة من الجذور بالماء الساخن لاستخراج السكروز.
4. التنقية:
بعد استخلاص العصير، يتم تنقيته من الشوائب مثل الأوساخ والعوالق التي قد توجد فيه. تُضاف بعض المواد الكيميائية مثل الجير (الكلس) وأكسيد الكربون لرفع درجة الحموضة وتصفية الشوائب، مما يساعد في إنتاج عصير أكثر نقاءً.
5. التبخير والتركيز:
بعد التنقية، يُسخن العصير في أجهزة خاصة تسمى أجهزة التبخير. في هذه الأجهزة، يتم تبخير الماء من العصير ببطء باستخدام الحرارة، مما يؤدي إلى زيادة تركيز السكر في العصير المتبقي. يُستمر في هذه العملية حتى يتحول العصير إلى مادة كثيفة تشبه المولاس.
6. التبلور:
في هذه المرحلة، يتم تحويل العصير المكثف إلى سكر صلب. يتم ذلك عن طريق إضافة بعض المواد الخاصة التي تساعد على تكوين بلورات السكر. يتم تبريد العصير المكثف مع الاستمرار في خلطه للحصول على بلورات السكر. هذا التفاعل يتم تحت ظروف معينة من درجة الحرارة والضغط لضمان نمو البلورات بشكل متساوٍ.
7. الطرد المركزي:
بعد تكوين البلورات، يتم نقلها إلى جهاز الطرد المركزي لفصل البلورات عن السائل الذي يحتوي على السكروز غير المتبلور. هذه العملية تساعد في إزالة كمية كبيرة من المولاس، الذي يُستفاد منه في صناعة العديد من المنتجات الأخرى مثل الأعلاف أو كإضافة في المخابز.
8. التجفيف:
بعد أن يتم فصل البلورات عن المولاس، يتم تجفيف السكر في أجهزة خاصة تعرف بـ المجففات. تجفيف السكر بشكل جيد أمر بالغ الأهمية لزيادة عمره الافتراضي ومنع التكتل. في النهاية، يتم إنتاج السكر الأبيض النقي الذي يمكن تعبئته وبيعه للاستخدامات التجارية والصناعية.
9. الفلترة والتكرير (لإنتاج السكر الأبيض):
السكر الخام المستخرج من هذه العمليات لا يكون أبيضًا في البداية. بل يكون بني اللون ويحتوي على بعض الشوائب. لذلك، يتم تمريره عبر سلسلة من عمليات التصفية والتكرير التي تشمل إضافة مواد كيميائية إضافية لتبييض السكر وإزالة أي شوائب قد تظل عالقة به.
أنواع السكر
بعد إنتاج السكر الخام، يتم تكريره وتعبئته في أشكال مختلفة حسب الاستخدامات. هناك أنواع متعددة من السكر، ويمكن تصنيفها كما يلي:
-
السكر الأبيض النقي:
يُعتبر السكر الأبيض النقي من أكثر الأنواع استخدامًا في العالم. يتم تكريره بشكل كامل لإزالة أي شوائب أو لون بني قد يظل موجودًا بعد عمليات الاستخلاص. -
السكر البني:
السكر البني يحتوي على بعض المولاس الطبيعي المتبقي من عملية التكرير. لذا، فإنه يحتفظ ببعض خصائصه الطبيعية من حيث الطعم واللون. يستخدم في بعض الصناعات الغذائية مثل صناعة الحلويات. -
السكر المطحون:
يتم تصنيع السكر المطحون عن طريق طحن السكر الأبيض إلى حبيبات دقيقة جدًا، مما يجعله مثاليًا للاستخدام في صناعة الحلويات والمشروبات. -
السكر السائل:
يتم إنتاج السكر السائل عن طريق تذويب السكر في الماء. يستخدم السكر السائل بشكل رئيسي في صناعة المشروبات والمأكولات المعلبة.
تأثيرات صناعة السكر على البيئة
عملية صناعة السكر تتطلب موارد كبيرة وتستهلك كميات كبيرة من المياه، مما قد يؤثر على البيئة في بعض المناطق. الزراعة الواسعة النطاق لقصب السكر يمكن أن تؤدي إلى تدمير الأراضي الزراعية والغابات في بعض الأحيان، مما يساهم في تغيرات بيئية سلبية مثل تآكل التربة وفقدان التنوع البيولوجي. علاوة على ذلك، فإن عملية استخراج العصير من قصب السكر تحتاج إلى كميات ضخمة من الماء، وهو ما يزيد من الضغط على الموارد المائية في المناطق التي تعتمد على هذه الصناعة.
التحديات المستقبلية لصناعة السكر
صناعة السكر تواجه العديد من التحديات في الوقت الراهن، مثل الزيادة المستمرة في الطلب على السكر في جميع أنحاء العالم، وهو ما يعنى ضرورة البحث عن تقنيات أكثر كفاءة في الإنتاج. كما أن هناك دعوات لتقليل استهلاك السكر نظرًا للتأثيرات الصحية السلبية المترتبة على الإفراط في تناوله، مثل السمنة ومرض السكري. على الرغم من هذه التحديات، يبقى السكر مكونًا أساسيًا في حياة البشر، وستستمر الصناعة في محاولة التكيف مع المتطلبات البيئية والصحية في المستقبل.
الخاتمة
في النهاية، تعد صناعة السكر عملية معقدة تبدأ من الزراعة وصولاً إلى عملية الإنتاج التي تشمل العديد من المراحل الدقيقة لتكرير وتحويل المادة الخام إلى السكر الذي نستخدمه في حياتنا اليومية. وعلى الرغم من أن السكر يعد جزءًا من حياتنا اليومية ويستخدم في العديد من الصناعات الغذائية، إلا أن الاهتمام بالتأثيرات البيئية والصحية لهذه الصناعة أصبح أمرًا ضروريًا في العصر الحديث.
