Şeker; Bitkilerden elde edilen önemli bir besin maddesidir. Türlü çeşidi vardır. Çoğunlukla yediğimiz, tatlılarda kullandığımız “sakaroz” ya şeker kamışından ya da pancardan elde edilir. Beslenmemizde kullandığımız öteki cins şekerler de şunlardır: Süt şekeri, malt şekeri, üzüm şekeri, meyve şekeri, nişasta şekeri.
Şekerler kalori bakımından çok zengindir. 100 gram sakaroz, 400 kalori verir. Şeker kamışında, pancarda % 15-20 şeker vardır. Şekerler “karbonhidrat” denilen karbon, hidrojen ve oksijenden meydana gelmiş besin maddelerinin bir kısmıdır. Üzüm, incir gibi birçok tatlı meyvalârda bol miktarda glikoz, früktoz vardır. Bal da glikozla früktozun bir karışımıdır. Sütte %3-6 oranında bulunan lâktoz, süt çocuğunun beslenmesinde önemli bir yer tutar. Maltoz, pentoz gibi öteki cins şekerler insanın beslenmesi için önemsizdir.
Şekerli maddelerin sindirimi ağızda başlar. Tükürükte nişastayı parçalayan “amilaz fermenti” (mayası) vardır. Midede nişastayı, şekerleri parçalayacak bir ferment yoktur. Bağırsakta, pankreastan gelen amilaz vasıtasıyla nişasta sindirilir. Pankreasta, barsak özsuyunda maltozu parçalayarak glikoz haline getiren “maltaz fermenti” vardır. Barsak özsuyunda ayrıca sakarozu, laktozu parçalayan fermentler bulunur. Parçalanma sonucunda, barsak çeperinden emilen şekerli maddeler glikoz halinde kana geçer, ya karaciğerde, ya da dokularda “glikojen” olarak depo edilir. Glikojen, dokularda yanarak, vücut için gereken enerjiyi sağlar.
Normal kanda %0,07-0,11 glikoz vardır (litrede 70-110 mg.) Bu miktarın artması, eksilmesi hastalıklara yol açar. Çeşitli organ ve salgıların yardımıyla bu denge daima korunmaya çalışılır.
ŞEKER ÜRETİM SÜRECİ
Şeker pancarından şeker üretim süreci başlıca üç bölümden oluşmaktadır:
a) Meydan işleri ve pancarın işletmeye hazırlanması
b) Ham fabrika işlemleri
c) Rafineri ünitesi
Meydan işleri ve pancarın işletmeye hazırlanması
Şeker pancarı ekimi yapıldıktan sonra yılın belli aylarında sökülür. Söküm genellikle Eylül-Kasım ayları arasında yapılır ve sökümü yapılan pancarlar işlenmek üzere fabrikaya taşınır. Fabrikaya ulaşan pancarlar direk işletmeye veya daha sonra işlenmek üzere bir süre stoklanacağı yer silolarına alınır.
Günlük işletmeye yönlendirilen pancarlar önce fabrika sahasındaki beton silolara alınarak su yardımıyla yıkama tesisine sevk edilir. Bu tesiste pancarlar suyla beraber kanallardan hareket ederken taş tutucular ağırlık farkından dolayı pancarla beraber gelen taşı ve kumu ot tutucular da otu tutarak pancarı bu yabancı maddelerden temizlerler. Pancar daha sonra yıkama kısmına gelir ve burada suyla yıkanarak toprağından arındırılır. Nihai olarak bir durulama tesisinden geçen pancarlar bantlarla taşınarak günlük bunkere alınırlar.
Pancarın Kıyılması
Pancar bıçakları etrafındaki kasalara rende şeklinde özel yapıya sahip bıçaklar yerleştirilmiş döner tambur şeklindedir. Dönüş hareketi tamburun iç bölümünden beslenen pancarı prizma şeklinde kıyım haline getirir. Bir bant kantarında ağırlık tartımının ardından bu kıyımlar difüzyon işlemi öncesi haşlama teknesine gönderilir.
Difüzyon İşlemi
Pancardaki şekerin kıyım içerisinden şerbete alındığı cihaza Difüzör adı verilir. Bıçaklarda kıyılan pancar önce bir haşlama teknesine ve buradan da difüzöre gelir. Bu sistemde pancar hücrelerindeki şeker ortamdaki sıcak suya geçer. Sıcaklık yaklaşık 70 derece civarındadır. Buradaki olay demliğe konulan kuru çayın üzerine sıcak su koymaya benzer. Bilindiği gibi kısa süre içerisinde su çay rengini alacaktır yani çayın özü suya geçecektir. Benzer şekilde pancardaki şekerin de tamamına yakını difüzörün içerisinde suya geçmektedir. Bu işlem ters akım prensibine göre gerçekleşir. Yani difüzöre alttan kıyım girerken tam tersi yönden üstten de sıcak su verilmektedir. Buradan ayrılan küspe sistemden uzaklaşmadan önce preselerde sıkılarak suyu mümkün olduğunca geri alınır. Böylece küspe içerisinde giden su ve şeker kaybı azaltılmış olur. Kazanılan prese suyu tekrar sisteme döndürülür. Bu uygulama enerji kazanımı açısından da gereklidir.
Difüzörden alınan şerbet içerisindeki şeker dışı organik ve anorganik maddelerden arındırılmak üzere arıtım istasyonuna gönderilir. Sıkılmış pancar küspesi hayvan yemi olarak açık dökme şeklinde satıldığı gibi 1000 kilogramlık ambalajlanmış şekilde veya sucuk tabir edilen tonlarca küspenin tek kapalı ambalaj şeklinde tüketim noktasında imali de mümkündür.
Ham Şerbetin Arıtılması
Kireçlemeler
Elde edilen ham şerbetin içeride pancardan gelen şeker dışı maddeler kireç sütü ile parçalanarak çöktürülür (Kireç sütü: sönmemiş kirecin şekerli suyla veya suyla söndürülmesi ile elde edilen sulu sönmüş kireç). Arıtım maddesi olarak kirecin tercih edilmesinin nedeni ucuz bir ham madde olması her yerde kolayca bulunabilmesi ekipmana zarar vermemesi kullanımının kolay olması süzme ile şerbetten ayrılabilmesi çevreye zararsız bir madde olması… vs. dir.
Karbonatlamalar ve Filtrasyon
Kireçleme işlemi tamamlanmış şerbet 1. karbonatlamaya gelir. Ortama verilen CO2’in etkisiyle kalsiyum hidroksit yani Ca(OH)2 çökerek CaCO3 şeklinde katı faza geçer. Bu esnada ortamdaki diğer askıdaki maddeler de oluşan tortuya dahil olurlar. Karbonatlamadan sonra şerbet filtre istasyonuna gönderilerek önce yoğunlaştırma filtrelerinden süzülür. Ortaya çıkan yoğun çamurlu şerbet tekrar pres filtrelerden süzülerek tüm şerbet geri alınır. Süzülen şerbet tekrar arıtım istasyonuna döndürülerek son kireçlemeye tabi tutulur. Son kireçlemenin ardından 2. karbonatlama işlemi uygulanır ve son kireçlemede verilen ve daha önce ortamda kalmış olan kireç tamamen CaCO3 şeklinde katı hale geçmiş olur. İkinci defa filtre dairesine gönderilen şerbet süzülerek berrak bir sulu şerbet elde edilmiş olur.
Arıtılmış Şerbetin Buharlaştırılması
Sulu şerbetin buharlaştırılması buharlaştırma istasyonunda (tephirlerde) gerçekleştirilir:
Tephir İstasyonu
Filtre edilen sulu şerbet ısıtıcılardan geçirilerek sıcaklığı 120-125 dereceye çıkarılır. Ve kademeli tephir istasyonuna gönderilir. Tephir istasyonu fabrikaların kapasitesine göre 4 veya 5 kademeli her kademede 2 yada üçüncü kademelerde buhar ihtiyacına göre bazen 3 tephir cihazından oluşmaktadır. Tephir cihazları silindirik altı ve üstü bombeli alt bölüme yakın yerde içerisinde dikey borular bulunan ısıtma kamaralı cihazlardır. Şerbetin ısıtılması için buhar kullanılır. Buhar ve şerbet birbirine karışmaz.
İşlem Sırası Şu Şekildedir
Isıtılan şerbet I. Kademe tephire gönderilir. Buhar kazanından gelen 25 atü basınçta 135 derecedeki buhar bu tephirin buhar kamarasını beslemektedir. Şerbet burada bir miktar yoğunlaşarak kendi akışıyla daha düşük basınçtaki bir sonraki kademeye geçer. Bu kademeye ısıtma buharı olarak birinci kademenin şerbet buharı beslenmektedir. İşlem bu şekilde devam ederek son kademede şerbet yoğunluğu % 65-70 KM (kuru madde)'ye ulaşır. Sıcaklığı ise 90-95 derece civarındadır. Böylece tephirlerde buharlaştırma işlemi gerçekleştirilmiş olur. Tephirlerin çalışma prensibi süreklidir ve şerbet bu cihazlarda sürekli akış halindedir. Tephirlerde şerbet yoğunlaşırken rengi de bir miktar koyulaşabilir. Sulu şerbet zeytinyağ renginde iken koyu şerbet açık çay rengindedir.
RAFİNERİ ÜNİTESİ
Koyu şerbet kristalizasyon kademeleri için rafineri ünitesine gönderilir. Kristalizasyon kademeleri (pişirimler) üç aşamada gerçekleştirilir:
- Kristal şeker pişirimi
- Orta şeker pişirimi
- Son şeker pişirimi
Kristal Şeker Pişirimi
Rafineri ünitesinde kristal şeker pişirim işlemi koyu şerbetin kristal beyaz şurubu orta şeker ve afine şekerle karıştırılmasını takiben hazırlanan standart şurubun kuru madde içeriği % 92-93 oluncaya kadar koyulaştırılması işlemidir. Bu işlem sırasında şurubun içerisindeki şeker kristallenir. Pişirim vakum kazanlarında geçekleştirilir. Kesikli yapılan kristal şeker pişirimlerinde her vakum aparatı ayrı ayrı çalışır. Önce maya vakumu olarak ayrılan bir aparatta maya lapası pişirilir. Bu maya lapa diğer vakum aparatlarının mayalanmasında kullanılır. Vakum aparatlarına alınan standart şurup buharlaştırılarak suyu uzaklaştırılır. Doygunluk noktasında mayalama yapılır yani ortama şeker kristalleri verilir ve pişirim bu kristallerle devam eder. Pişirim bittiğinde kristal şeker lapası elde edilmiş olur. Vakum aparatında pişirim işlemleri eksi basınç altında yani vakum altında gerçekleştirilir.
Elde edilen kristal şeker lapası kesikli çalışan kristal şeker santrifüjlerinde işlenerek bir başka deyişle şeker kristalleri ortam şurubundan ayrılarak yaş kristal şeker elde edilir. Bu şeker kurutma-soğutma tesisine gönderilir. Kurutulan ve soğutulan şeker ambalajlanmak üzere şeker bunkerine sevk edilir. Tam otomatik ve el değmeden çalışan ambalajlama makinelerinde bu şeker polipropilen şeker torbalarına doldurularak ağızları dikilir ve satış şekeri olarak şeker ambarına sevk edilir. Böylece beyaz kristal şeker elde edilmiş olur.
Orta Şeker Pişirimi
Kristal şeker santrifüjlerinde ayrılan şurup orta şeker ünitesinde tekrar pişirim işlemine alınır. Orta şeker pişirimi sürekli pişirim prensibine göre yapılır. Sürekli pişirimde vakum aparatları ya üst üste yerleştirilmiş katlı vakumlar (VKT) şeklinde ya da yan yana seri olarak çalışan ayrı ayrı vakumlar (Kaskat) şeklinde tasarlanmıştır. Her ikisinde de çalışma prensibi aynıdır ve seri sürekli şekildedir.
Sürekli pişirimde ilk vakum aparatına sürekli maya beslenirken son vakum aparatından sürekli lapa alımı yapılmaktadır. Sistem otomasyonda çalıştığından her vakuma gerektiği kadar şurup beslemesi yapılır. Sürekli pişirim kesikli pişirimle kıyaslandığında bir takım üstünlüklere sahiptir. Bu nedenle gelişen şeker teknolojisinde bu sistem tercih edilmektedir. Konya Şeker Fabrikası'nda daha önce kesikli çalışan orta şeker pişirimleri 2006 yılındaki revizyonda sürekli pişirim sistemine döndürülmüştür. Sistem efektif bir şekilde çalışmaktadır. Orta şeker son vakumundan alınan orta lapa işlenmek üzere orta şeker sürekli santrifüjlerine gönderilir. Burada yine şeker kristalleri ve ortam şurubu birebirlerinden ayrılır. Orta şeker kristal şeker standart şurubunun karışımına girerek sisteme geri döner. Orta şurup ise tekrar pişirim için son şeker ünitesine gönderilir.
Son Şeker Pişirimi
Orta şeker santrifüjlerinde çıkan orta şurup son şeker pişirimine alınır. Son şeker pişirim vakumları da prensip olarak orta şeker pişirim sistemi ile tamamen aynı şekilde çalışır. Yani seri ve sürekli sisteme göre çalışır. 1 adet orta şeker vakumu maya pişirimi için ayrılmıştır.
Son şeker pişiriminden elde edilen lapa kristalizatörlere gönderilerek nihai kristallenme sağlanır. Kristalizatörlerden alınan lapa son şeker sürekli santrifüjlerinde işlenir. Santrifüjlerde son şeker ve şurup ayrılır. Bu şurup melastır ve yan ürün olarak melas tanklarına gönderilir. Son şeker ise afine işlemine tabi tutularak yani bir miktar şurupla karıştırılarak lapa hazırlanır ve afine şeker sürekli santrifüjlerinde işlenir. Afine şeker santrifüjlerinden ayrılan şeker orta şekerde olduğu gibi kristal şekerin standart şurubunun hazırlanmasında kullanılarak sisteme geri dönmüş olur. Afine şurup ise son şeker pişirim şurubu olarak kullanılır.
Melas
Yukarıda anlatıldığı şekilde şeker üretim işlemlerinde son şeker santrifüjlerinden çıkan nihai şurup melastır. Melasın kuru maddesi (Bx) 80-85 arasıdır ve yaklaşık olarak % 45-50 civarında şeker içerir. Ayrıca organik ve inorganik maddeler açısından zengin bir karışımdır. Bileşiminde çeşitli miktarlarda değişik vitaminler de ihtiva etmektedir. Bu özellikleri nedeniyle bazı sanayi kollarının ana ham maddesi durumundadır. Melas ülkemizde başlıca maya üretimi yem sanayi alkol üretimi vs. gibi alanlarda kullanılmaktadır.
Şeker Kamışından Şeker Üretimi
Şeker kamışı saplarının uçlarında tüylü, süpürge biçiminde yapraklar vardır. Hasat zamanında işçiler tarlalara girerek keskin bıçaklarla kamışları diplerinden kesip, yapraklarından ayırırlar. 1 dönümden 10-15 ton kadar ürün alınır. Kamıştaki şeker % 10-20 arasındadır.
Toplanan kamışlar fabrikalarda silindirler arasından geçirilerek sıkılır. Bazen, özsuyun daha kolay çıkması için kamış buharla, suyla ıslatılır. Son silindirlerden çıkan lifli madde ya yakacak olarak, ya da ses ve ısı geçirmeyen tahtaya benzeyen maddelerin yapılmasında kullanılır.
Elde edilen ham özsu, kireç suyuyla karıştırılarak içindeki yabancı maddelerden ayrılır. Sonra fazla kireci yok etmek, şekerin rengini açıp saf hale getirmek için basınç altında sülfür dioksitle karıştırılır.
Bundan sonra özsu, boşalma tencerelerinde, düşük bir sıcaklıkta buharlaştırılarak koyu bir şurup (melas) haline getirilir. Böylece şeker, şeker billuru halini alır. Bazı yerlerde açık kaplarda buharlaşmaya bırakılırsa da, özsuyu havasız bir kapta kaynatmak daha kısa bir zamanda daha ucuza mal olur.
Şurubun bir kısmı billurlaşmayıp, billûrlara yapışık bir halde kalır Kahverengindeki bu yapışkan maddenin tamamı santrifüj denen döner büyük silindirlere konur, şurubun büyük bir kısmı silindirin yanlarındaki deliklerden fışkırır, içeride de saf şeker kalır. Geriye kalan melas da ya alkol yapımında kullanılır, ya da yem olarak hayvanlara verilir.
Elde edilen ham şeker, içindeki yabancı maddelerden ötürü koyu kahverengiyle beyaz arasındadır. Satışa çıkarılmadan önce iyice eritilip pamuk süzgeçlerden geçirilir Beyazlığını artırmak için içine çivit katıldığı da olur. Yabancı maddeler kemik isinden geçirilerek süzülür. Sonra şeker kurutulur, cinsine göre ya toz haline, ya ela küçük küpler haline sokulup çuvallara doldurulur. Şeker artık piyasaya çıkmaya hazırdır.
KAYNAK
http://www.konyaseker.com.tr/tr/icerik/detay/2257/sekerle-ilgili-merak-ettikleriniz
http://www.gidahareketi.org/Rafine-Seker-Zehir,-Dogal-Seker-Sifa-750-haberi.aspx
http://www.mgs.gen.tr/seker.html
Ropörtaj & Foto Sinan Demir
