طريقة صناعة السكر

بسم الله الرحمن الرحيم


طريقة صناعة السكر
طريقة صناعة السكر






تقوم بعض النباتات بصناعة السكر لتخزين الطاقة التي لا تحتاج لها على الفور، فالنباتات على عكس الحيوانات لا تقوم بتشكيل الدهون، وإن أغلب الأشخاص يحبون السكر تبعاً لطعمه الحلو والطاقة التي يمد الجسم بها، لذا يتم زراعة النباتات التي تختزن السكر تجارياً لاستخراج السكر منها.
يتم إنتاج السكر في 121 بلداً، والإنتاج العالمي للسكر يتجاوز حالياً 120 مليون طن سنوياً، ويتم إنتاج 70% من السكر من قصب السكر الذي تشتهر بزراعته البلدان الاستوائية، وباقي انتاج السكر أي حوالي 30% يتم انتاجه من الشوندر السكري (البنجر) والذي ينمو في المناطق الشمالية المعتدلة الحرارة.
الاسم العلمي للسكر هو (السكروز) وهو عبارة عن سلسلة من الكربوهيدرات القابلة للذوبان، وهذه الكربوهيدرات تتألف من الكربون، والهيدروجين، والأكسجين، والصيغة الكيميائية له هي (CnH2nOn)، وأبسط أنواع السكريات هي السكريات الأحادية والتي تسمى بالجلوكوز وصيغته الكيميائية (C6H12O6)، والنوع الثاني الأكثر تعقيداً من السكريات هي السكريات الثنائية وهي عبارة عن سكرين أحاديين متحدين ويسمى السكروز وصيغته الكيميائية (C12H22O11).
العملية التي يقوم من خلالها النبات بصناعة السكريات هي عملية التمثيل الضوئي، حيث يقوم النبات بامتصاص ثاني أكسيد الكربون من الجو عن طريق المسام المتوزعة في أوراقه، ويعمل على امتصاص المياه من خلال جذوره، ومن ثم يعمل على الجمع ما بين هذه المكونات لصنع السكر باستخدام الطاقة الشمسية وبمساعدة مادة الكلوروفيل، وينتج أيضاً عن هذه العملية الأكسجين الذي تطلقه النباتات في الجو.
وبعد أن تعرفنا على طريقة تشّكل السكر داخل النباتات، يبقى السؤال كيف يتم استخراج السكر وجعله صالحاً للاستخدام؟
استخراج السكر:
كما سبق وذكرنا، فإن السكر غالباً ما يستخرج من نوعين من النباتات، الأول هو القصب السكري، والثاني هو الشوندر السكري (البنجر).

• قصب السكر:

قصب السكر هو محصول استوائي وشبه استوائي يفضّل الكثير من الشمس والكثير من الماء، شريطة ألا تغمر الماء جذوره، غالباً ما يستغرق قصب السكر حوالي 12 شهراً حتى يصل إلى مرحلة النضوج، وهذه المدة تختلف من منطقة لأخرى حسب أماكن زراعته، ويعتبر قصب السكر من النباتات ذات النمو المتجدد، لذا يتم حصاده عن طريق قطعه من فوق الجذر مما يؤدي إلى إعادة نمو النبات لدورات عديدة قبل أن يتلف الجذر تماماً.
المرحلة الأولى من صناعة السكر تتمثل باستخراج عصير القصب، حيث يتم سحق القصب في سلسلة من المطاحن الدوارة الكبيرة، ليخرج العصير الحلو وتبقى ألياف القصب التي يتم استخدامها كوقود للمراجل، العصير الناتج يكون مليء بالشوائب المتمثلة بالتربة وبعض الألياف الصغيرة وبعض الأوراق الخضراء الصغيرة القادمة من النبات، لذا يتم الانتقال للمرحلة الثانية التي يتم بها تنظيف عصير القصب بسهولة تامة عن طريق مسحوق الجير المطفي (هيدروكسيد الكالسيوم) الذي ينقّي العصير من الكثير من الأوساخ، وبعدها يتم تبخير العصير الناتج في عملية تسمى التبخّر والتي يتم استخدام البخار فيها لتنقية السكر وحينها يتحول العصير إلى مركّب سميك، وبعدها يتم وضع العصير في وعاء كبير جداً لغليه وبلورته وهي العملية التي تتشكل بها بلورات السكر، وعادة يتم وضع بعض غبار السكر في وعاء الغلي لتحفيز تشكيل البلورات السكرية، وبمجرد تشكّلها يتم وضع الخليط الذي يحتوي على البلورات والشراب الأصلي في جهاز طرد مركزي يعمل على فصل العصير عن البلورات، وأخيراً وبعد فصل البلورات يتم تجفيفها بالهواء الساخن وحينها ينتج السكر البني، والذي عادة ما يخضع لعملية التنقية (التكرير).

• الشوندر السكري (البنجر السكري) :

الشوندر السكري هو من المحاصيل الجذرية التي تنمو في المناخ المعتدل وتخزّن السكروز في جذرها البصلي الشكل، ينتج الشوندر السكر خلال السنة الأولى من نموه من أجل أن يستخدمه خلال فصل الشتاء ومن ثم يزهر في السنة الثانية، لذا يزرع الشوندر في الربيع ويحصد في أول الخريف أو في أول الشتاء المبكر عن طريق اقتلاعه من الأرض.
يتم أولاً غسل الشوندر بشكل جيد وفصله عن الأوراق والحجارة والمخلفات الأخرى العالقة به قبل أن تتم معالجته، تبدأ عملية المعالجة عن طريق تقطيع الشوندر إلى شرائح رقيقة، وهذه العملية تزيد من المساحة السطحية التي يمكن استخراج السكر منها، يتم بعدها وضع شرائح الشوندر ضمن آلة استخراج تقوم بنقع الشوندر وتحريكه ضمن الماء الساخن لمدة ساعة تقريباً، وينتج عن هذه العملية عصير الشوندر السكري الذي يكون مليئاً بالشوائب، وللاستفادة القصوى من عصير السكر المتبقي داخل شرائح الشوندر، يتم وضع الشرائح ضمن مكبس يعمل على استخلاص ما تبقى من عصير بداخلها، ويتم ضم العصير الناتج إلى العصير المستخرج بالعملية السابقة، أما مخلفات الشوندر المضغوط فيتم وضعها ضمن قوالب لتستخدم كعلف للحيوانات، بعدها تصبح العملية مشابهة لعملية استخلاص السكر من قصب السكر، حيث تتم تنقية العصير الناتج عن طريق الجير المطفى (هيدروكسيد الكالسيوم)، وبعدها يتم تبخيره ليتحول إلى مركّب سميك، ويتم غليه حتى تتشكل بلورات السكر، ويستعمل جهاز الطرد المركزي لفصل الشراب عن البلورات، وأخيراً يتم تجفيف البلورات بالهواء الساخن، وحينها ينتج السكر الأبيض الصالح للاستخدام فوراً.
تنقية (تكرير) السكر :
كما سبق وذكرنا فإن السكر الناجم عن قصب السكر هو الذي يخضع لعمليات التنقية كون استخراج السكر من القصب ينجم عنه السكر الخام (البني)، لذا يتم تصفية السكر الخام وتنقيته ليصبح بلون أبيض حتى يتم تقديمه للمستهلك بعدها.
تكون بلورات السكر الخام مغطاة بطبقة رقيقة من الشوائب، وأول مرحلة من مراحل التنقية تكون بخلط السكر الخام مع سائل سكري حار، وينتج عن هذه العملية سائل يسمى بالصهارة (Magma) يتم وضعها في جهاز للطرد المركزي لفصل بلورات السكر عن السائل وبذات الوقت يعمل هذا الجهاز على تنقية السائل من بعض الشوائب، بعدها يتم تذويب بلورات السكر بالماء وينتج عن هذه العملية سكر خام مذاب تتم تنقيته عن طريق الجير المطفى (هيدروكسيد الكالسيوم) الذي يقوم بتصفية هذا السائل من الشوائب كما يعمل على إزالة بعض اللون منه، وعقب ذلك يصبح السائل جاهزاً لعملية إزالة اللون التي تعمل عن طريق تمرير السائل ضمن أعمدة مرشحة متوسطة من الكربون المنشط الحبيبي (GAC) تعمل على إزالة اللون الزائد، بعدها يتم تبخير السائل لتحويله إلى سائل سميك، وبعدها يتم غلي السائل لبلورته، وأخيراً يتم تجفيفه، لتنتج بلورات السكر البيضاء الجاهزة للاستخدام.
أنواع السكر :
يوجد في الأسواق أنواع كثيرة من السكر المتوفرة للاستخدام المنزلي، ويوجد أيضاً أنواع أخرى من السكر يتم استخدامها بالمجالات الصناعية، وسنلخص بعض الاختلافات الأساسية ما بين هذه الأنواع فيما يلي:

• السكر الأبيض :

السكر الأبيض هو في الأساس سكروز نقي يتم انتاجه بأحجام بلورية مختلفة، ويعتقد أن السكر الذي تكون بلوراته صغيرة قادر على التحلية أكثر من السكر ذو البلورات الكبيرة، لأن البلورات الصغيرة أكثر قابلية للذوبان.

• السكر البني :

كما رأينا فإن السكر البني الطبيعي يتم انتاجه من التبلور الأول لقصب السكر قبل تكريره، وهذا النوع من السكر يأتي بشكلين، الأول بشكل لزج والثاني بشكل حر ومتناثر، ولكن في الواقع فإن الصناعات الحديثة لا تقوم بصناعة السكر البني بهذه الطريقة، بل يتم صنعه عن طريق خلط السكر المكرر أو المنقى مع شراب دبس السكر.

• شراب السكر :

يتم تصنيع شراب السكر بأشكال كثيرة ومختلفة، بدءاً من محلول السكروز النقي الذي يتم بيعه للاستخدام الصناعي، وانتهاء بمحلول السكر المعالج بشكل كبير والذي يأتي بشكل عصائر بنكهات وألوان مختلفة.