Şəkər çuğundurunun emalı şəkər istehsalında mühüm texnoloji prosedurdur. Bu məhsul bütün dünyada geniş şəkildə istifadə olunur, bunu böyük istehsal həcmləri sübut edir – ildə ən azı 168 milyon ton. Braziliya, Hindistan, Avropa Birliyi, Tailand, Çin, ABŞ və Rusiya əsas şəkər istehsalçılarından seçilir. İsti iqlimi olan ölkələr şəkər istehsalı üçün xammal kimi şəkər qamışından, soyuq iqlimi olan ölkələr isə şəkər çuğundurundan istifadə edirlər. Bu yazıda şəkər çuğundurunun emalının necə həyata keçirildiyini, həmçinin şəkər sənayesi tullantılarından istifadə yollarını müzakirə edəcəyik.

Şəkər çuğundurunun emalı – prosesin əsas mərhələləri

Şəkər çuğundurundan şəkərin alınması prosesi bir neçə mərhələdən ibarətdir:

• Şəkər çuğunduru tarladan anbara gətirilir; lakin onların tərkibində torpaq hissəcikləri və digər çirklər var. Bu səbəbdən kök tərəvəzlər əvvəlcə yuyulur.
• Yuyulduqdan sonra çuğundurlar incə kossetlərə kəsilir.
• Çuğundur kossetləri diffuziya yolu ilə çuğundur şirəsinə çevrilir. Şəkər kossetlərdən suya keçir və alınan diffuziya şirəsində 12-18% şəkər var. Bu mərhələdə kossetlər pulpaya çevrilir.
• Diffuziya şirəsi təkcə şəkəri deyil, şəkərin çıxarılmasına mane ola biləcək digər çirkləri də ehtiva edir. Buna görə də şəkər kimyəvi maddələrlə təmizlənir.
• Alınan şərbətdə şəkərin miqdarını 38-40%-ə qədər artırmaq üçün şirəsi qatılaşdırılır və süzülür.
• Şəkər siropu vakuumda qaynadılır və massecuit alınır. Massecuite 55% -ə qədər kristal şəkər və 7,5% -ə qədər su ehtiva edir.
• Massecuite şəkər kristallarını ayırmaq üçün sentrifuqa edilir.
• Alınan şəkər qaynar su ilə yuyularaq “ağlanır”.
• Qurutma, soyutma və qablaşdırma.

Şəkər sənayesi tullantıları

Şəkər çuğundurunun emalı əlavə məhsulların əmələ gəlməsinə səbəb olur. Bunlara daxildir:

• sellüloz — faydalı maddələr çıxarılan doğranmış şəkər çuğunduru;
• bəkməz – xoşagəlməz bir qoxu olan özlü tünd qəhvəyi maye.

Həm pulpa, həm də bəkməz sadəcə atılmamalı və ya tarlalarda qalmamalıdır, çünki onlar bərpası bir neçə il çəkəcək ekoloji sistemin bütövlüyünü poza bilər. Buna görə də şəkər sənayesi tullantıları müxtəlif üsullarla istifadə olunur. Məsələn, sellüloz mal-qara üçün yem və ya bioqaz və pektin istehsalı üçün xammal kimi istifadə edilə bilər. Bəkməz, həmçinin kənd təsərrüfatı heyvanlarının qidalanmasında, məsələn, bağlayıcı tərkib hissəsi kimi qarışıq yem istehsalında istifadə olunur.

Pektin çıxarılması ilə pulpa emalı

Pulpanın faydalı istifadələrindən biri pektin ekstraksiyasıdır. Pektin şirniyyat sənayesi tərəfindən ən aktiv şəkildə istehlak edilir, burada şirniyyat, zefir sufle, dondurma, marmelad və jele məhsulları istehsalında qida əlavəsi kimi istifadə olunur. Tibbdə pektinin xassələri insan orqanizminin hüceyrələrini zərərli maddələrdən, o cümlədən radioaktiv elementlərdən təmizləməkdə iştirak edir. Pektinin faydalı istifadəsinə görə onun istehsal tullantılarından alınması tam əsaslandırılmışdır. Çuğundur pulpasına əlavə olaraq (pektin miqdarı 30%-ə qədər), bu maddənin istehsalı üçün xammal həmçinin alma (20%-ə qədər), sitrus meyvələri (14%-ə qədər), Qüds artishoku (yuxarı) emal tullantılarıdır. 12%-ə qədər, günəbaxan (24%-ə qədər). Şəkər çuğundurunun emalı pektin əldə etmək üçün perspektivli xammal təmin edir.

Hal-hazırda, üç ardıcıl mərhələdən ibarət pektin əldə etmək texnologiyası yetişmişdir:

• Hidrolizdən istifadə edərək pulpadan pektin çıxarılması.
• Alınmış ekstraktdan pektin çöküntüsü.
• Pektinlərin qurudulması və təmizlənməsi.

Tətbiq olunan texnologiyaların səmərəliliyi xammaldan çıxarılan şəkərin miqdarını müəyyən edən şəkər çuğundurunun emalı vəziyyətində olduğu kimi, tətbiq olunan texnologiyalar və avadanlıqlar çuğundurun pulpasından çıxarılan pektin miqdarını müəyyən edir. Ancaq həmişə eyni həcmdə şəkər sənayesi tullantılarından maksimum miqdarda faydalı məhsul əldə etmək vəzifəsi qalır.

Çuğundur pulpasının emalında burulğan təbəqəsi qurğularının tətbiqi perspektivləri

Şirkətimizin təcrübəsi göstərir ki, xammalın emaldan əvvəl ilkin hazırlanması yolu ilə aparılır burulğan təbəqəsi cihazı daha yaxşı nəticələrə gətirib çıxarır. Bu hipotezi Ye. Mixeyeva və başqaları. [2017] çuğundur pulpasından pektin çıxarılması işi üçün.

Vorteks qat cihazı nədir və necə işləyir? Dizayn baxımından burulğan təbəqəsi cihazı qeyri-maqnit materialdan hazırlanmış bir əməliyyat kamerasının yerləşdirildiyi fırlanan elektromaqnit sahəsi yaratmaq üçün bir induktor təşkil edir. Bu kameraya iynə şəklində olan ferromaqnit hissəcikləri qoyulur. İndüktör sarımına gərginlik tətbiq edildikdə, ferromaqnit hissəcikləri elektromaqnit sahəsi ilə hərəkətə gətirilir; lakin hərəkət trayektoriyaları mürəkkəb olaraq qalır, çünki hissəciklər daim bir-biri ilə, əməliyyat kamerasının divarları ilə və bizim halda çuğundur pulpası ilə təmsil olunan işlənmiş maddə hissəcikləri ilə toqquşur. Əməliyyat kamerasında emal edilmiş maddəyə müsbət təsir göstərən bir neçə amil və fenomen yaranır. Bunlara elektromaqnit sahəsi effekti, ferromaqnit hissəciklərinin pulpa ilə birbaşa təması, akustik vibrasiya və s. daxildir. Bu, məhsulun çox intensiv sürətlə eyni vaxtda qarışdırılması və üyüdülməsi ilə nəticələnir. Əksər hallarda müsbət effekt əldə etmək üçün saniyələr və ya onlarla saniyə kifayət edər, digər öğütücülərdə və aktivatorlarda isə oxşar proseslər onlarla dəqiqə və ya tam saat davam edir.

Çuğundur pulpasından pektin çıxarılması üzrə təcrübənin nəticələri

Təcrübə çərçivəsində 11,08% nəmlik olan dənəvər çuğundur pulpasından istifadə etdik. Bu pulpa burulğan təbəqəsi cihazının əməliyyat kamerasına yerləşdirildi və 15 saniyə ərzində emal edildi. İlkin emaldan sonra “turşu hidrolizi – filtrasiya – məhlulun konsentrasiyası – ayrılması və qurudulması” sxeminə uyğun olaraq çuğundurun pulpasından pektin ekstraktı üçün xammal kimi istifadə edilmişdir. Eyni sxem burulğan təbəqəsi cihazında əvvəlcədən işlənməmiş pulpa üçün istifadə edilmişdir.

Əldə edilən nəticələr göstərir ki, ferromaqnit hissəciklərinin burulğan qatı cihazında dənəvərləşdirilmiş çuğundur pulpasının qabaqcadan işlənməsi pektin məhsuldarlığını 28,5% artırmışdır ki, bu da çox yaxşı nəticədir.

Şəkər çuğundurunun emalı və burulğan qatı aparatı

Eksperimental nəticələr, şəkər məhsuldarlığını 10-20% artırmaq üçün şəkər çuğundurundan şərbət əldə etmək üçün burulğan qatı qurğusundan istifadə oluna biləcəyi başqa bir fərziyyə irəli sürməyə imkan verir. Bu effekti bitki hüceyrələrinin tam parçalanması və daha səmərəli ekstraksiya prosesi ilə əldə etmək mümkündür.

Şəkər çuğundurunun emalı və ya çuğundur pulpasından pektin çıxarılması üçün burulğan qatı cihazlarının mümkün tətbiqi, eləcə də təcrübələrin aparılması ilə maraqlanırsınızsa, lütfən, vebsaytın müvafiq bölməsində mövcud olan bəzi əlaqə məlumatlarından istifadə edərək bizimlə əlaqə saxlayın.