Sykurreyr er efnahagslega mikilvæg uppskera á heimsvísu, þar sem það er aðal uppspretta borðsykurs. Sykurreyrseyði úr sykurreyr stendur fyrir yfir 75% af sykurframleiðslu heimsins. Að skilja ferlið við að róta sykur úr sykurreyr er lykilatriði til að mæta alþjóðlegum kröfum.

Fæðing sykurs úr sykurreyr felur í sér að uppskera og útbúa sykurreyrinn á margvíslegan hátt, róta safanum, skýra og sía safann, þétta safann með uppgufun, móta sykurinn og skilja og hreinsa sykurhleðslutækin. Þessi færsla mun gefa yfirlit yfir hvert skref.

Uppskera sykurreyr

Sykurreyr er hávaxið, fjölært gras sem þroskast venjulega á 12-16 mánuðum, en þá inniheldur það háan styrk af súkrósa í stilkunum. Kjörinn uppskerutími ræðst af þáttum eins og súkrósainnihaldi, trefjamagni og stöngulvexti.

Uppskeruaðferðir fela í sér annaðhvort að klippa stilkana handvirkt nálægt jörðu niðri eða vélrænt klippa stilkana og síðan fjarlægja leifar með stýrðri brennslu. Afskornum stönglum er haganlega staflað og flutt til vinnslu.

 

Undirbúningur sykurreyr til útdráttar

Í myllunni eru sykurreyrsstönglar þvegnir vandlega og hreinsaðir til að fjarlægja óhreinindi og rusl. Viðbótarhögg getur átt sér stað til að skera stilkana í viðráðanlegar lengdir ef þörf krefur.

Vélrænar tætaramyllur búnar snúningshnífum eru síðan notaðar til að mylja þvegna stilka í litla trefjar til að afhjúpa sykur-innihaldandi parenchyma vefina.

Sykurreyrsafaútdráttur úr sykurreyr

Röð af þungum mulningum eru notuð til að pressa og mala sykurreyrtrefjarnar. Valsar mylja trefjarnar og kreista safann út á meðan kvörn og tætari brjóta niður öll fast efni sem eftir eru. Þetta leiðir til útdráttar allt að 50% af þyngd stöngulsins í safa.

Útdreginn reyrsafi inniheldur 10-15% súkrósa auk annarra sykurs, steinefna, próteina og plöntutrefja. Hönnun kvörnarinnar hámarkar safaútdrátt en lágmarkar magn af föstu efni sem dregið er út.

Safa skýring og síun

Nýútdreginn reyrsafi inniheldur óhreinindi sem geta truflað kristöllunarferlið. Meðferðarþrep eru notuð til að fjarlægja sviflausn, kvoða og önnur sykurefni. Aðferðirnar fela í sér hitun, kalkun, flokkun, afhellingu og að fjarlægja fast efni.

Skýrði safinn fer síðan í gegnum síun í gegnum pressusíur úr bleikjubein, klút eða öðrum miðlum. Þetta fjarlægir fínar agnir og hjálpar til við að aflita safann.

Uppgufun og styrkur

Skýrður safi er látinn gufa upp í röð af ílátum til að fjarlægja umfram vatn og þétta súkrósann. Þetta felur í sér mörg stig suðu við lofttæmi til að lækka suðumarkið og koma í veg fyrir karamellun.

Þéttingin heldur áfram þar til yfirmettað sykursíróp myndast, sem nær 65-85% uppleysts súkrósa. Frekari vatnsfjarlæging mun valda kristöllun í uppgufunartækjunum.

Kristöllun og aðskilnaður

Óblandaða sírópið er flutt í kristalla þar sem varkár kæling og hristing veldur kjarnamyndun og kristöllun súkrósa. Hitastigi, hraða kælingar og dvalartíma er stjórnað til að framleiða æskilega stærð og fjölda kristalla.

Sykurkristalla- og sírópsblandan sem myndast er spunnin í skilvindu til að skilja kristallana frá móðurvökvanum sem inniheldur óhreinindi og ókristallaðan súkrósa.

Hreinsun og hreinsun

Aðskildu hrásykurkristallarnir gangast undir viðbótarskref endurbræðslu, endurkristöllunar, aflitunar, síunar og þurrkunar til að fjarlægja öll óhreinindi sem eftir eru og framleiða hreinan hvítan sykur.

Mörg endurkristöllunarskref eru framkvæmd til að auka hreinleika. Bleikiefni eru stundum notuð til að fjarlægja allar leifar af litum. Hreinsuðu sykurkristallarnir eru síðan þurrkaðir niður í lágt rakainnihald.

Hvernig vinna þeir sykur úr sykurreyr?

Lykilþrep í að vinna sykur úr Sykurreyrsútdráttur eru:

1. Uppskera - Sykurreyr er handvirkt eða vélrænt skorið í botn stilkanna þegar plönturnar ná þroska.

2. Mölun - Sykurreyrstilkarnir eru þvegnir, saxaðir og malaðir á milli þungra rúlla til að draga út sykurríkan safa.

3. Skýring/síun - Reykjasafinn er hitaður og meðhöndlaður með lime til að storkna óhreinindi sem eru síuð út.

4. Uppgufun - Skýrði safinn er þéttur með því að sjóða af vatni við lofttæmi.

5. Kristallað - Óblandaða sírópið er kælt og hrist til að framkalla súkrósakristallamyndun.

6. Miðflótta - Sykurkristallinn og sírópsblandan er spunnin í skilvindu til að aðskilja kristallana.

7. Hreinsun - Hrásykurinn fer í gegnum margs konar endurkristöllunar- og síunarskref til að auka hreinleika.

Hversu mikinn sykur er hægt að vinna úr sykurreyr?

Að meðaltali mun hvert 100 kg af uppskornum sykurreyrstönglum gefa um það bil:

- 50 kg af útdregnum reyrsafa

- 8 til 15 kg af súkrósasykri

- 65 til 85% hreinleiki eftir einkristöllun

Raunveruleg skilvirkni sykurútdráttar fer eftir súkrósainnihaldi tiltekins sykurreyrafbrigðis og vaxtarskilyrðum. Nútíma útdráttur í vel útbúinni myllu getur endurheimt yfir 90% af súkrósa sem er til staðar í reyrnum.

Með bestu kristöllun er allt að 12-13% af upprunalegri sykurreyrþyngd dregin út sem hrásykur. Frekari hreinsun og endurkristöllun getur aukið hreinleika í yfir 99.9% súkrósainnihald.

Hvað er notað til að skilja sykur frá sykurreyr?

Það eru nokkur lykilskref sem taka þátt í að skilja sykurkristalla frá sykurreyrplöntunni:

- Mölun: Þungar rúllur mylja sykurreyrstilka til að þrýsta út safanum sem inniheldur sykur.

- Skýring: Hiti og lime er notað til að storkna óhreinindi í útdregnum safa.

- Síun: Hreinsaði safinn er síaður í gegnum efni eins og beinbleikju eða klút.

- Kristöllun: Þétt síróp er kælt og hrist til að framkalla myndun súkrósakristalla.

- Miðflótta: Skilvinda snýst sykurkristalla og sírópblönduna og neyðir þéttari kristalla til að skiljast frá vökvanum.

- Endurkristöllun: Hrásykur er endurleystur, endurkristallaður og síaður ítrekað til að auka hreinleika.

Þannig að vélrænar, efnafræðilegar og eðlisfræðilegar aðskilnaðaraðferðir eru allar notaðar til að vinna úr og hreinsa súkrósakristalla úr sykurreyr.

Hvernig skilur maður sykurkristalla frá sykurreyr?

Það eru nokkur skref sem taka þátt í að skilja sykurkristalla frá Sykurreyrseyði:

1. Myljið uppskertu sykurreyrstilkana með því að nota þungar rúllur til að draga út sykurríkan safa.

2. Hreinsaðu útdráttinn safa með því að nota hita og lime til að fjarlægja óhreinindi.

3. Síið hreinsaða safann í gegnum efni eins og beinbleikju eða klút til að fjarlægja fínar agnir.

4. Þéttið síaða safann með því að gufa upp vatn til að mynda yfirmettað sykursíróp.

5. Kælið og hrærið sírópið til að framkalla kristöllun súkrósans.

6. Snúið blöndunni í skilvindu sem þvingar þéttari sykurkristalla til að skilja sig frá fljótandi móðurvökvanum.

7. Skolið aðskildu hrásykurkristallana með vatni til að fjarlægja sírópsleifar.

8. Endurkristallaðu hrásykurinn með því að leysa upp, umbreyta kristalla og sía til að auka hreinleika.

Þannig að sambland af vélrænum, efnafræðilegum og eðlisfræðilegum aðskilnaðarferlum er notað til að draga út og einangra súkrósakristalla úr upprunalegu sykurreyrverksmiðjunni.

Hvernig er best að aðskilja sykur?

Áhrifaríkasta aðferðin til að aðskilja sykur í iðnaðar mælikvarða er með skilvindu. Skrefin innihalda:

- Að kristalla súkrósa með því að kæla og hrista óblandaða sykursíróp. Þetta myndar marga litla sykurkristalla með sírópsleifum.

- Hlaðið kristal/sýrópblöndunni í stóra miðflóttakörfu.

- Snúa körfuna á miklum snúningshraða allt að 1200-1600 snúninga á mínútu.

- Miðflóttakrafturinn veldur því að þéttari sykurkristallar færast út í gegnum sírópið að körfuveggnum.

- Vökva sírópið situr eftir og flæðir út í gegnum sigtuð op.

- Uppsöfnuður sykurkristallar eru þvegnir með vatni til að fjarlægja sírópsleifar.

Miðflótta gerir hraðan, samfelldan aðskilnað á miklu magni sykurkristalla samanborið við aðrar aðferðir. Það nýtir sér þéttleikamuninn á milli kristallaða og fljótandi fasans. Þessi vélræna aðskilnaðaraðferð er skilvirk og hagkvæm.

Hvernig fjarlægir þú sykurkristalla?

Hér eru nokkrar algengar aðferðir til að fjarlægja sykurkristalla:

- Leysast upp í fljótandi leysi eins og vatni, hella síðan út eða sía til að endurheimta kristallana. Vatnið má gufa upp.

- Mjúkur vélrænn aðskilnaður með því að sigta, skafa eða bursta af lausum kristöllum. Titringur getur hjálpað til við að losa fasta kristalla.

- Notkun hitamismuna - upphitun getur brætt kristalla til að auðvelda úthellingu, en kæling getur gert þá brothætta til að fjarlægja.

- Miðflótta snúningur þvingar þéttari kristalla til að skilja sig frá nærliggjandi vökva og safnast saman á ílátsveggjum.

- Segulsvið ef kristallarnir innihalda járnóhreinindi sem bregðast við segulsviðum.

- Vacuum aspiration notar sog til að draga kristalla frá yfirborði.

- Hljóðflutningur notar hátíðni hljóðbylgjur til að losa sig við kristalsöfnun.

Besta aðferðin fer eftir tegund kristalla, staðsetningu þeirra, því sem þeir eru festir við og æskilegan batahreinleika. Sambland af tækni gæti þurft.

Niðurstaða

Í stuttu máli er útdráttur sykurs úr sykurreyr margra þrepa ferli sem felur í sér uppskeru, mölun, skýringu, kristöllun, skilvindu og hreinsun. Nákvæm stjórnun er nauðsynleg á hverju stigi til að hámarka súkrósa endurheimt og hreinleika. Hátt náttúrulegt sykurinnihald sykurreyr gerir það að kjörnum iðnaðaruppsprettu til að mæta alþjóðlegri eftirspurn eftir sykri.

Sem ein helsta ræktun heimsins eru sykurreyrframleiðsla og sykurhreinsunarferlar mikilvægir fyrir heildarmatarbirgðir og hagkerfi. Frekari rannsóknir halda áfram að bæta sykuruppskeru og sjálfbærni í sykurreyralandbúnaði. Með vaxandi íbúafjölda og sætuefnaþörf mun sykurreyr vera ómetanleg vara á heimsvísu í fyrirsjáanlega framtíð.

Hubei Sanxin Biotechnology Co., Ltd. samþættir rannsóknir og þróun, framleiðslu og sölu í mörg ár. Við erum áreiðanleg Sykurreyrseyði heildsala. Við getum veitt sérsniðna þjónustu að beiðni þinni.

Tölvupóstur: Andy@sanxinbio.com

 

Tilvísanir:

Chou, CC (2019). Lífeldsneyti og lífafurðir úr sykurreyr. John Wiley og synir.

Eggleston, G., Grisham, M. (2020). Lífeldsneyti og lífafurðir úr sykurreyr. Wiley þverfagleg umsagnir: Energy and Environment, 9(1), e360.

Moorthy, SN (2002). Eðlisefnafræðilegir og hagnýtir eiginleikar suðrænnar hnýðisterkju: endurskoðun. Sterkja, 54(12), 559-592.

Paton, D., Haraguchi, K. (2015). Formgerð sykurreyrs, lífeðlisfræði og framför. Í Genomics of the Saccharinae (bls. 43-72). Springer, New York, NY.

Rein, PW (2007). Rörsykurverkfræði. Verlag Dr. Albert Bartens.

Van der Weijde, T., Huxley, LM, Hawkins, S., Sembiring, EH, Farrar, K., Dolstra, O., Visser, RG, Trindade, LM (2017). Áhrif þurrkaálags á vöxt og gæði sykurreyrs til framleiðslu lífeldsneytis. Global Change Biology Bioenergy, 9(6), 1040-1053.