إنتاج السكر
تمثل النباتات المصدر الرئيسي لإنتاج السكر من خلال عملية ذاتية تُعرف بالبناء الضوئي، حيث تقوم بامتصاص غاز ثاني أكسيد الكربون من الهواء والري من التربة عبر جذورها. تستخدم النباتات الطاقة الشمسية، بمساعدة مادة الكلوروفيل، لإنتاج السكر والأكسجين. نتيجةً لذلك، يتم تخزين الطاقة في شكل سكر، وهو ما يفضله الكثير من الناس لطعمه الحلو وفوائده في مد الجسم بالطاقة.
يتم إنتاج السكر في 121 دولة حول العالم، ويبلغ الإنتاج العالمي سنويًا أكثر من 120 مليون طن. حوالي 70% من هذا الإنتاج يأتي من قصب السكر، الذي يُزرع بشكل رئيسي في المناطق الاستوائية، بينما يتوفر 30% من السكر من الشوندر السكري، المعروف أيضًا بالبنجر، والذي ينمو في المناطق المعتدلة والشمالية.
الاسم العلمي للسكر هو السكروز، وهو مركب يتكون من مجموعة من الكربوهيدرات التي تتضمن الكربون، والهيدروجين، والأكسجين، وصيغته الكيميائية هي (C12H22O11). يعتبر الجلوكوز، الذي يُعرف بأنه أبسط شكل من أشكال السكر، له الصيغة الكيميائية (C6H12O6)، بينما يتميز السكروز بأنه نوع أكثر تعقيدًا، حيث يتكون من اتحاد جزيئين من السكر الأحادي.
بعد أن تكتمل عملية البناء الضوئي داخل النبات وينتج السكر، يتم استخراجه من نباتين رئيسيين
أولاً، قصب السكر، وهو محصول استوائي يحتاج إلى كمية كبيرة من الشمس والماء، يستغرق حوالي 12 شهرًا للوصول إلى مرحلة النضوج. يتميز قصب السكر بقدرته على النمو المتجدد، مما يسمح بحصاده بعد قطعه من فوق الجذر ليعيد النمو في دورات متعددة. تتنوع خطوات تصنيع سكر القصب كما يلي
- استخراج عصير القصب عن طريق سحقه في مطاحن دوارة كبيرة، حيث يُستخرج العصير الحلو وتبقى الألياف للاستخدام كوقود.
- تنقية العصير من خلال استخدام مسحوق الجير المطفأ، حيث يساهم في إزالة الشوائب.
- تبخير العصير الناتج ليصبح مركبًا سميكًا.
- غلي العصير في وعاء كبير، مما يسهم في تشكيل بلورات السكر، وغالبًا ما يُضاف غبار السكر لتحفيز هذه العملية.
- استخدام جهاز الطرد المركزي لفصل الشراب عن البلورات.
- تجفيف البلورات باستخدام الهواء الساخن، مما يؤدي إلى إنتاج السكر البني المستخدم لاحقًا في عملية التكرير.
ثانيًا، الشوندر السكري، بخاصيته كونه محصولًا جذرًا ينمو في المناخات المعتدلة. يُستخدم الشوندر في إنتاج السكر خلال السنة الأولى حتى يزهر في السنة الثانية. يُزرع في الربيع ويحصد في الخريف المبكر أو الشتاء. تتضمن خطوات صناعة السكر من الشوندر ما يلي
- غسل الشوندر جيدًا وإزالة الأوراق والحجارة والمخلفات الأخرى.
- تقطيع الشوندر إلى شرائح رقيقة لزيادة مساحة السطح.
- نقع الشرائح في آلة استخراج، حيث تُحرك في الماء الساخن لتنتج عصير الشوندر السكري المعدني.
- ضمان دمج العصير الناتج مع العصير المستخرج من الشرائح، في حين تتم معالجة المخلفات لتصبح علفًا للحيوانات.
- تنقية العصير باستخدام الجير المطفي.
- تبخير العصير لتحويله إلى مركب سميك، ثم غليه لتشكيل البلورات، يلي ذلك فصل الشراب عن البلورات باستخدام جهاز الطرد المركزي.
- تجفيف بلورات السكر لإنتاج السكر الأبيض الجاهز للاستخدام.