შაქრის ლერწამი გლობალურად ეკონომიკურად მნიშვნელოვანი კულტურაა, რადგან ის სუფრის შაქრის ძირითადი წყაროა. შაქრის ლერწმის ექსტრაქტი შაქრის ლერწმისგან მოდის მსოფლიოში შაქრის წარმოების 75%-ზე მეტი. შაქრის ლერწმიდან შაქრის დაფესვიანების პროცესის გაგება გადამწყვეტია გლობალური მოთხოვნების დასაკმაყოფილებლად.

შაქრის ლერწმისგან შაქრის დაბადება გულისხმობს შაქრის ლერწმის მრავალჯერადი მოსავალს და მომზადებას, წვენის დაფესვიანებას, წვენის გასუფთავებას და გაფილტვრას, აორთქლების გზით წვენის კონცენტრირებას, შაქრის ფორმირებას და შაქრის დამტენების განცალკევებას და გაწმენდას. ეს პოსტი მოგცემთ მიმოხილვას თითოეული ნაბიჯის შესახებ.

შაქრის ლერწმის მოსავლის აღება

Შაქრის ლერწამი არის მაღალი, მრავალწლიანი ბალახი, რომელიც, როგორც წესი, მწიფდება 12-16 თვეში, ამ დროს ის შეიცავს საქაროზას მაღალ კონცენტრაციას მის ღეროებში. მოსავლის იდეალური დრო განისაზღვრება ისეთი ფაქტორებით, როგორიცაა საქაროზის შემცველობა, ბოჭკოების დონე და ყუნწის ზრდა.

მოსავლის აღების მეთოდები გულისხმობს ყუნწების ხელით მოჭრას მიწის დონესთან ახლოს, ან ყუნწების მექანიზირებულ მოჭრას, რასაც მოჰყვება ნარჩენების მოცილება კონტროლირებადი წვის გზით. მოჭრილი ყუნწები კარგად არის დაწყობილი და ტრანსპორტირებულია დასამუშავებლად.

შაქრის ლერწმის მომზადება ექსტრაქციისთვის

წისქვილში შაქრის ლერწმის ღეროები კარგად ირეცხება და იწმინდება ნარჩენი ნიადაგისა და ნარჩენების მოსაშორებლად. საჭიროების შემთხვევაში შეიძლება მოხდეს დამატებითი დაჭრა, რათა მოხდეს ყუნწების მოჭრა სამართავ სიგრძეზე.

შემდეგ გამოიყენება მბრუნავი დანებით აღჭურვილი მექანიკური დამქუცმაცებელი ქარხნები გარეცხილი ღეროების დასამსხვრევად პატარა ბოჭკოებად შაქრის შემცველი პარენქიმის ქსოვილების გამოსავლენად.

შაქრის ლერწმის წვენის ამოღება შაქრის ლერწმიდან

შაქრის ლერწმის ბოჭკოების დასაწნეხად და დასაფქვავად გამოიყენება მძიმე გამანადგურებლების სერია. ლილვაკები ამსხვრევს ბოჭკოებს და გამოწურავს წვენს, ხოლო საფქვავი და დამქუცმაცებელი არღვევს დარჩენილ მყარ ნივთიერებებს. ეს იწვევს წვენში ყუნწის წონის 50%-მდე ამოღებას.

მოპოვებული ლერწმის წვენი შეიცავს 10-15% საქაროზას, ისევე როგორც სხვა შაქარს, მინერალებს, ცილებს და მცენარეულ ბოჭკოებს. წისქვილის დიზაინი მაქსიმალურად ზრდის წვენის მოპოვებას, ხოლო მინიმუმამდე ამცირებს მოპოვებული მყარი ნივთიერებების რაოდენობას.

წვენის გამწმენდი და ფილტრაცია

ახლად ამოღებული ლერწმის წვენი შეიცავს მინარევებს, რამაც შეიძლება ხელი შეუშალოს კრისტალიზაციის პროცესს. დამუშავების საფეხურები გამოიყენება შეჩერებული მყარი ნივთიერებების, კოლოიდების და სხვა არაშაქრების მოსაშორებლად. მეთოდები მოიცავს გათბობას, ცაცხვას, ფლოკულაციას, დეკანტაციას და მყარი ნივთიერებების გამოდევნას.

გასუფთავებული წვენი შემდეგ გადის ფილტრაციას ძვლის ნახშირის, ქსოვილის ან სხვა საშუალებების პრესის ფილტრებით. ეს შლის წვრილ ნაწილაკებს და ხელს უწყობს წვენის გაუფერულებას.

აორთქლება და კონცენტრაცია

გასუფთავებულ წვენს აორთქლებენ ჭურჭლის სერიაში ზედმეტი წყლის მოსაშორებლად და საქაროზას კონცენტრირებისთვის. ეს მოიცავს დუღილის მრავალ ეტაპს ვაკუუმის პირობებში დუღილის წერტილის შესამცირებლად და კარამელიზაციის თავიდან ასაცილებლად.

კონცენტრაცია გრძელდება მანამ, სანამ არ მიიღება ზეგაჯერებული შაქრის სიროფი, რომელიც აღწევს 65-85% გახსნილ საქაროზას. წყლის შემდგომი მოცილება გამოიწვევს აორთქლებაში კრისტალიზაციას.

კრისტალიზაცია და გამოყოფა

კონცენტრირებული სიროფი გადადის კრისტალიზატორებში, სადაც ფრთხილად გაცივება და აჟიოტაჟი იწვევს საქაროზის ნუკლეაციას და კრისტალიზაციას. ტემპერატურა, გაგრილების სიჩქარე და ყოფნის დრო კონტროლდება სასურველი ზომისა და რაოდენობის კრისტალების წარმოებისთვის.

მიღებული შაქრის ბროლისა და სიროფის ნარევი ტრიალებს ცენტრიფუგაში კრისტალების გამოსაყოფად დედალი ლიქიორისგან, რომელიც შეიცავს მინარევებს და არაკრისტალიზებულ საქაროზას.

დახვეწა და გაწმენდა

გამოყოფილი ნედლი შაქრის კრისტალები გადიან ხელახალი დნობის, ხელახალი კრისტალიზაციის, გაუფერულების, ფილტრაციისა და გაშრობის დამატებით ეტაპებს, რათა მოიხსნას დარჩენილი მინარევები და წარმოიქმნას სუფთა თეთრი შაქარი.

სისუფთავის გასაზრდელად ტარდება რეკრისტალიზაციის მრავალი ეტაპი. მათეთრებელი აგენტები ზოგჯერ გამოიყენება ნარჩენი ფერის მოსაშორებლად. რაფინირებული შაქრის კრისტალები შემდეგ აშრობენ დაბალ ტენიანობას.

როგორ იღებენ შაქარს შაქრის ლერწმიდან?

შაქრის მოპოვების ძირითადი ნაბიჯები შაქრის ლერწმის ექსტრაქცია არიან:

1. მოსავლის აღება - შაქრის ლერწამი ხელით ან მექანიკურად იჭრება ყუნწების ძირში, როცა მცენარეები სიმწიფეს მიაღწევენ.

2. დაფქვა - შაქრის ლერწმის ღეროებს რეცხავენ, ჭრიან და ფქვავენ მძიმე ლილვაკებს შორის, რათა გამოიტანონ შაქრით მდიდარი წვენი.

3. გამწმენდი/გაფილტვრა - ლერწმის წვენს აცხელებენ და ამუშავებენ კირით, რათა შედედდეს მინარევები, რომლებიც გაფილტრულია.

4. აორთქლება - გამწმენდი წვენი კონცენტრირდება ვაკუუმის პირობებში წყლის ადუღებით.

5. კრისტალიზაცია - კონცენტრირებული სიროფი გაცივებულია და აურიეთ საქაროზას კრისტალების წარმოქმნის მიზნით.

6. ცენტრიფუგირება - შაქრის კრისტალისა და სიროფის ნარევი ტრიალებს ცენტრიფუგაში კრისტალების გამოსაყოფად.

7. რაფინირება - ნედლი შაქარი გადის მრავალჯერადი რეკრისტალიზაციისა და ფილტრაციის საფეხურს სისუფთავის გაზრდის მიზნით.

რამდენი შაქრის ამოღება შეიძლება შაქრის ლერწმისგან?

საშუალოდ, ყოველი 100 კგ მოკრეფილი შაქრის ლერწმის ღერო მიიღებს დაახლოებით:

- 50 კგ მოპოვებული ლერწმის წვენი

- 8-დან 15 კგ საქაროზას შაქარი

- 65-დან 85% სისუფთავე ერთჯერადი კრისტალიზაციის შემდეგ

შაქრის მოპოვების რეალური ეფექტურობა დამოკიდებულია შაქრის ლერწმის კონკრეტული ჯიშის საქაროზის შემცველობაზე და ზრდის პირობებზე. თანამედროვე მოპოვება კარგად აღჭურვილ წისქვილში შეიძლება აღადგინოს ლერწმში არსებული საქაროზის 90%-ზე მეტი.

ოპტიმალური კრისტალიზაციით, შაქრის ლერწმის ორიგინალური წონის 12-13%-მდე გამოიყოფა ნედლი შაქრის სახით. შემდგომი დახვეწა და რეკრისტალიზაცია შეიძლება გაზარდოს სისუფთავე 99.9% საქაროზის შემცველობამდე.

რა გამოიყენება შაქრის ლერწმისგან შაქრის გამოსაყოფად?

შაქრის ლერწმის მცენარისგან შაქრის კრისტალების განცალკევებაში რამდენიმე ძირითადი ნაბიჯია ჩართული:

- დაფქვა: მძიმე ლილვაკები ამსხვრევს შაქრის ლერწმის ღეროებს, რათა გამოწუროს შაქრის შემცველი წვენი.

- დაზუსტება: სითბო და ცაცხვი გამოიყენება ამოღებულ წვენში მინარევების შედედების მიზნით.

- ფილტრაცია: გამწმენდი წვენი იფილტრება ისეთი საშუალებებით, როგორიცაა ძვლის ნახშირი ან ქსოვილი.

- კრისტალიზაცია: კონცენტრირებული სიროფი გაცივებულია და აურიეთ საქაროზას კრისტალების წარმოქმნის მიზნით.

- ცენტრიფუგაცია: ცენტრიფუგა ატრიალებს შაქრის ბროლისა და სიროფის ნარევს, რაც აიძულებს უფრო მკვრივ კრისტალებს გამოეყოს სითხეს.

- ხელახალი კრისტალიზაცია: ნედლი შაქარი ხელახლა იხსნება, ხელახლა კრისტალიზდება და განმეორებით იფილტრება სისუფთავის გაზრდის მიზნით.

ასე რომ, მექანიკური, ქიმიური და ფიზიკური გამოყოფის ტექნიკა გამოიყენება შაქრის ლერწმისგან საქაროზას კრისტალების ამოღებისა და გასაწმენდად.

როგორ განვასხვავოთ შაქრის კრისტალები შაქრის ლერწმისგან?

შაქრის კრისტალების გამოყოფაში რამდენიმე ეტაპია ჩართული შაქრის ლერწმის ექსტრაქტი:

1. დააქუცმაცეთ დაკრეფილი შაქრის ლერწმის ღეროები მძიმე ლილვაკების გამოყენებით, რათა ამოიღოთ შაქრით მდიდარი წვენი.

2. გამოწურეთ ამოღებული წვენი სითბოს და ცაცხვის გამოყენებით მინარევების მოსაშორებლად.

3. გაფილტრეთ გამწმენდი წვენი ისეთი საშუალებებით, როგორიცაა ძვლის ნახშირი ან ქსოვილი, რათა მოაცილოთ წვრილი ნაწილაკები.

4. გაფილტრული წვენის კონცენტრირება წყლის აორთქლების გზით ზეგაჯერებული შაქრის სიროფის წარმოქმნით.

5. გააგრილეთ და აურიეთ სიროფი საქაროზის კრისტალიზაციის გამოწვევის მიზნით.

6. დაატრიალეთ ნარევი ცენტრიფუგაში, რომელიც აიძულებს შაქრის უფრო მკვრივ კრისტალებს გამოეყოს თხევადი დედა ლიქიორისგან.

7. გამოყოფილი ნედლი შაქრის კრისტალები წყლით ჩამოიბანეთ ნარჩენი სიროფის მოსაშორებლად.

8. ნედლი შაქრის ხელახალი კრისტალიზება კრისტალების დაშლით, რეფორმით და სისუფთავის გასაზრდელად გაფილტვრით.

ასე რომ, მექანიკური, ქიმიური და ფიზიკური გამოყოფის პროცესების ერთობლიობა გამოიყენება შაქრის ლერწმის ორიგინალური მცენარისგან საქაროზას კრისტალების ამოსაღებად და იზოლირებისთვის.

რა არის შაქრის გამოყოფის საუკეთესო გზა?

შაქრის სამრეწველო მასშტაბით გამოყოფის ყველაზე ეფექტური მეთოდი ცენტრიფუგაციაა. ნაბიჯები მოიცავს:

- საქაროზის კრისტალიზაცია კონცენტრირებული შაქრის სიროფის გაგრილებით და შერევით. ეს ქმნის შაქრის ბევრ პატარა კრისტალს სიროფის ნარჩენებით.

- ბროლის/სიროფის ნარევის ჩატვირთვა დიდი ცენტრიფუგის კალათაში.

- კალათის ბრუნვა მაღალი ბრუნვის სიჩქარით 1200-1600 ბრ/წთ-მდე.

- ცენტრიდანული ძალა იწვევს შაქრის უფრო მკვრივი კრისტალების გადაადგილებას სიროფის მეშვეობით კალათის კედელამდე.

- თხევადი სიროფი რჩება უკან და მიედინება დახურული ღიობებით.

- დაგროვილი შაქრის კრისტალები ირეცხება წყლით ნარჩენი სიროფის მოსაშორებლად.

ცენტრიფუგაცია იძლევა დიდი რაოდენობით შაქრის კრისტალების სწრაფ, უწყვეტ გამოყოფას სხვა მეთოდებთან შედარებით. ის სარგებლობს სიმკვრივის სხვაობით კრისტალურ და თხევად ფაზებს შორის. ეს მექანიზებული გამოყოფის მეთოდი ეფექტური და ეკონომიურია.

როგორ ამოიღოთ შაქრის კრისტალები?

აქ მოცემულია რამდენიმე გავრცელებული მეთოდი შაქრის კრისტალების მოსაშორებლად:

- იხსნება თხევად გამხსნელში, როგორიცაა წყალი, შემდეგ დეკანტირება ან ფილტრაცია კრისტალების აღსადგენად. წყლის აორთქლება შესაძლებელია.

- ნაზი მექანიკური განცალკევება ფხვიერი კრისტალების გაცრილით, გახეხვით ან დავარცხნით. ვიბრაციამ შეიძლება ხელი შეუწყოს დამაგრებული კრისტალების განლაგებას.

- ტემპერატურული განსხვავებების გამოყენება - გათბობამ შეიძლება კრისტალების დნობა ადვილად ჩამოსასხმელად, ხოლო გაგრილებამ შეიძლება გახადოს ისინი მტვრევადი მოცილებისთვის.

- ცენტრიფუგაციის სპინი აიძულებს უფრო მკვრივ კრისტალებს გამოეყოს მიმდებარე სითხე და შეგროვდეს კონტეინერის კედლებზე.

- მაგნიტური გამოყოფა, თუ კრისტალები შეიცავს რკინის მინარევებს, რომლებიც რეაგირებენ მაგნიტურ ველებზე.

- ვაკუუმური ასპირაცია იყენებს შეწოვას კრისტალების ზედაპირიდან მოშორებით.

- სონიფიკაცია იყენებს მაღალი სიხშირის ხმის ტალღებს კრისტალების დაგროვების მოსაშორებლად.

საუკეთესო მეთოდი დამოკიდებულია კრისტალების ტიპზე, მათ მდებარეობაზე, რაზეა დამაგრებული და აღდგენის სასურველ სისუფთავეზე. შეიძლება საჭირო გახდეს ტექნიკის კომბინაცია.

დასკვნა

მოკლედ რომ ვთქვათ, შაქრის ლერწმიდან შაქრის მოპოვება მრავალსაფეხურიანი პროცესია, რომელიც მოიცავს მოსავლის აღებას, დაფქვას, გასუფთავებას, კრისტალიზაციას, ცენტრიფუგირებას და დამუშავების პროცედურებს. ყოველ ეტაპზე საჭიროა ფრთხილად კონტროლი საქაროზის აღდგენისა და სისუფთავის მაქსიმალურად გასაუმჯობესებლად. შაქრის ლერწმის მაღალი ბუნებრივი შაქრის შემცველობა მას იდეალურ ინდუსტრიულ წყაროდ აქცევს შაქრის გლობალური მოთხოვნილების დასაკმაყოფილებლად.

როგორც მსოფლიოში ერთ-ერთი მთავარი კულტურა, შაქრის ლერწმის წარმოება და შაქრის გადამუშავების პროცესები მნიშვნელოვანია საკვების მთლიანი მარაგებისა და ეკონომიკისთვის. შემდგომი კვლევები გრძელდება შაქრის ლერწმის სოფლის მეურნეობისთვის შაქრის მოსავლიანობისა და მდგრადობის პრაქტიკის გასაუმჯობესებლად. მზარდი მოსახლეობისა და დამატკბობლების საჭიროებების გამო, შაქრის ლერწამი დარჩება ფასდაუდებელ გლობალურ საქონელად უახლოეს მომავალში.

Hubei Sanxin Biotechnology Co., Ltd. აერთიანებს კვლევასა და განვითარებას, წარმოებას და გაყიდვებს მრავალი წლის განმავლობაში. ჩვენ ვართ თქვენი სანდოები შაქრის ლერწმის ექსტრაქტი საბითუმო მოვაჭრე. ჩვენ შეგვიძლია მოგაწოდოთ მორგებული სერვისი თქვენი მოთხოვნის შესაბამისად.

ელ-ფოსტა: nancy@sanxinbio.com

წყაროები:

Chou, CC (2019). შაქრის ლერწმის ბიოსაწვავი და ბიოპროდუქტები. ჯონ უილი და შვილები.

Eggleston, G., Grisham, M. (2020). შაქრის ლერწმის ბიოსაწვავი და ბიოპროდუქტები. Wiley Interdisciplinary Reviews: Energy and Environment, 9(1), e360.

Moorthy, SN (2002). ტროპიკული ტუბერკულოზის სახამებლის ფიზიკოქიმიური და ფუნქციური თვისებები: მიმოხილვა. სახამებელი, 54 (12), 559-592.

Paton, D., Haraguchi, K. (2015). შაქრის ლერწმის მორფოლოგია, ფიზიოლოგია და გაუმჯობესება. In Genomics of the Saccharinae (გვ. 43-72). სპრინგერი, ნიუ-იორკი, ნიუ-იორკი.

Rein, PW (2007). ლერწმის შაქრის ინჟინერია. Verlag დოქტორი ალბერტ ბარტენსი.

Van der Weijde, T., Huxley, LM, Hawkins, S., Sembiring, EH, Farrar, K., Dolstra, O., Visser, RG, Trindade, LM (2017). გვალვის სტრესის გავლენა შაქრის ლერწმის ზრდასა და ხარისხზე ბიოსაწვავის წარმოებისთვის. გლობალური ცვლილების ბიოლოგია ბიოენერგია, 9 (6), 1040-1053.