Seker

1,794 views

Published on

0 Comments
1 Like
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

No Downloads
Views
Total views
1,794
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
37
Actions
Shares
0
Downloads
69
Comments
0
Likes
1
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Seker

  1. 1. Şeker EndüstrisiProf.Dr. İbrahim USLU Prof.Dr. İbrahim USLU
  2. 2. Endüstri Kimyası Dersinde Şeker Endüstrisini Anlatırken Kullandığım bir Sunumdur. Prof.Dr. İbrahim USLU
  3. 3. Sakkaroz, Glikoz ve Fruktoz• Bitkilerdeki tatlılık temel olarak üç şekerden kaynaklanır; Sakkaroz, glikoz ve früktoz.• Bu şekerler yalnız olarak veya karışım halinde bulunur.• Bal bir glikoz, früktoz ve sakaroz çözeltisi olup % 80 i şeker % 20 si sudur.• Balın gerçek kompozisyonu şekerin alındığı bitkiye bağlıdır. Prof.Dr. İbrahim USLU
  4. 4. Sakkaroz, Glikoz ve Früktoz• Glikozun İngilizce sözcük karşılığı dekstrozdur.• Früktoz aynı zamanda levüloz veya meyve şekeri olarak da adlandırılır. • Prof.Dr. İbrahim USLU
  5. 5. Sofra Şekeri (sakkaroz) = Glikoz + Früktoz• Genel sofra şekerinin resmi kimyasal adı sakkaroz, yada İngiliz terimiyle sükrozdur. Prof.Dr. İbrahim USLU
  6. 6. Früktoz ve diyet şekeri• Yakın bir geçmişte "diyet şekeri" olarak ya da bazı diyet ürünlerinin hazırlanmasında kullanıma girmiştir.• Birçok meyve ve balda doğal olarak bulunan früktozun diyet için sunduğu üstünlükler az kalorili olması, insüline bağımlı olmaması ve diş çürümesine yol açmamasıdır. Prof.Dr. İbrahim USLU
  7. 7. Fruktozun daha fazla tatlandırma gücü var• Früktozun az kalorili olduğunu söylemek doğru olmasa da dolaylı olarak tatlandırma gücünün şekerden 1,5 kat daha fazla olması nedeniyle daha az kullanılır ve daha az kalori alınmasını sağlar. Prof.Dr. İbrahim USLU
  8. 8. Fruktoz Glikoza göre daha çok şişmanlatıcı• Diyet şekerinin şişmanlatmadığı yolundaki yanlış düşünce ile früktozla tatlandırılmış tatlı, pasta, kahvenin çok tüketildiği durumlarda bu kalori kazancı bütünüyle önemini yitirir.• Bu arada früktozun glikoza oranla daha çok yağ yapıcı olduğu ve vücutta yağ birikimine ve kan trigliseritlerinde artışa yol açtığını bir gerçektir. Prof.Dr. İbrahim USLU
  9. 9. Maltoz = Glikoz + Glikoz Prof.Dr. İbrahim USLU
  10. 10. Şekerin Tarihçesi• Önceleri insanlar şeker kamışını çiğneyerek kullanırken Hintliler onu kristalize etmeyi başardılar.• M.Ö 510. yılında Perslerin Hindistanı işgaliyle İmparator Darius “arısız bal veren kamış”, yani şeker kamışını öğrendi.• Şeker kamışının sırrı, insanoğlunun birçok keşfiyle birlikte uzun süre son ürünün büyük bir ücretle ihracatına kadar saklanmıştır. Prof.Dr. İbrahim USLU
  11. 11. Arapların Şekeri Yayması• Araplar arasında şekerin yayılması, bu sırrın açığa kavuşturulmasına neden oldu.• 642 yılında Araplar, Pers topraklarını işgal ettiklerinde şeker kamışının nasıl yetiştirildiğini ve şekerin nasıl yapıldığını öğrendiler.• Şeker ve şeker üretimi Arapların fethettikleri Kuzey Afrika ve İspanyaya ve diğer bölgelerede onlarla birlikte yayıldı. Prof.Dr. İbrahim USLU
  12. 12. Haçlı seferleriyle şekerin yayılması• Şeker, Batı Avrupada haçlı seferleri sonucunda yayıldı. Haçlılar eve döndüklerinde bu yeni baharatın ne kadar lezzetli olduğu hakkında konuştular. Prof.Dr. İbrahim USLU
  13. 13. Şeker fiyatı bir pound• İlk şeker 1099 yılında İngilterede kaydedilmiştir. Sonraki yüzyıllarda Batı Avrupanın doğuyla şeker ticaretinde büyük bir gelişme görüldü.• Örneğin 1309 yılında Londrada şeker fiyatının bir Pound iki Şilin olduğu kaydedilmiştir. Bu o zaman ki bir işçinin maaşına eşitti, bu yüzden oldukça lüks bir üründü. Prof.Dr. İbrahim USLU
  14. 14. Şeker ve tıp• Şekerin bu pahalılığı tıbbi etkisinden olduğu varsayılıyordu.13 ile 15 inci yüzyıllar arasında çıkan tıbbi prosedürlerin çoğunda hastalara güç toplamaları için şeker veriliyordu. Prof.Dr. İbrahim USLU
  15. 15. Şeker ve Amerika• Şeker 15 inci yüzyılda çoğunlukla Venedik te rafine edildi.• Vasco da Gama Hindistana gittiğinde ve şekerin ticaretini sağladığı zaman Venedik, şeker tekelini 1498de kaybetti.• Ama Amerika nın keşfedilmesiyle şekerin dünya çapında tüketimi değişti. Prof.Dr. İbrahim USLU
  16. 16. Kolomb ve şeker kamışı• Kolomb ilk seyahatlerinden bir tanesinde Caribbean da yetiştirmek için yanına şeker kamışı bitkisi almıştır. İklimi şeker kamışının yetişmesi için oldukça avantajlıydı bu yüzden endüstrisi çok çabuk gelişti. Prof.Dr. İbrahim USLU
  17. 17. Şeker kamışı ve Adalar• Avrupanın büyük şeker talebi sonucu, Caribbean adalarının çoğu kamış tarlalarından oluşmuş orman haline geldi; örneğin; Barbados, Antigua ve Tobago nun yarısı. Şeker kamışı bitkisi işçiler için istihdam sağladı. Prof.Dr. İbrahim USLU
  18. 18. Köleler ve Şeker Üretimi• Milyonlarca insan dünyanın dört bir tarafından; Afrika dan, Hindistandan, şeker kamışı tarlalarında çalışmak için akın ettiler.• Şeker üretimi bu yüzden batı köle ticaretiyle oldukça ilgiliydi. Prof.Dr. İbrahim USLU
  19. 19. Önce Caribbean adaları daha sonra Asya• Şeker Avrupalıların küçük Caribbean adalarında güçlerini sağlamasında çok önemliydi, bu yüzden adaları kontrol etmek için bir çok savaşlar yapıldı.• Sonra şeker kamışı, dünyanın diğer alanlarında Avrupa ve diğer yerel marketler için büyük ekim alanlarında yetiştirildi. (Hindistan, Endonezya, Filipinler ve Pasifik) Prof.Dr. İbrahim USLU
  20. 20. Bir şeker kamışı fabrikası, 1850• 1750lerde Britanyada 120 şeker rafinerisi vardı. Hepsinin yıllık üretim toplamı sadece 30,000 tondu. Bu halde şeker hala lükstü ve beyaz altın adı verilen şekerden oldukça kar ediliyordu. Bu durum diğer Batı Avrupa ülkelerinde de aynıydı Prof.Dr. İbrahim USLU
  21. 21. Şeker Kaynakları• Önemli şeker mahsullerinden olan şeker kamışı ve şeker pancarındaki şeker, bitkinin kuru ağırlığının %12–%20 kadarını oluşturabilir.• Hurma ağacı , sorghum ve şeker akçaağacı ise önemi daha az ticari şeker ürünleri içerisindedir. Prof.Dr. İbrahim USLU
  22. 22. Şeker kamışı• Şeker kamışı, uzun boylu otların tropik bölgelerinin ılıman ikliminde yetişen bir cinsidir.• Sağlam ve iri yapılı gövdeleri, buna eklenmiş lifli sapları şeker bakımından zengindirler. Prof.Dr. İbrahim USLU
  23. 23. En önemli fotosentezci• Şeker kamışı bitkiler alemindeki en önemli fotosentezcilerden birisi olup güneş enerjisinin %2 kadarını biyokütleye dönüştürebilme yeteneğine sahiptir. Prof.Dr. İbrahim USLU
  24. 24. Fotosentez ve Glikoz Prof.Dr. İbrahim USLU
  25. 25. Şeker kamışı ve yağış (Tropik iklim)• Şeker kamışı yetiştirmek için minimum 600 mm yıllık yağış miktarı ile sağlanan tropik bir iklim gerekir.• Şeker kamışı el veya makine ile hasat edilir. Prof.Dr. İbrahim USLU
  26. 26. Makine ile hasat Prof.Dr. İbrahim USLU
  27. 27. Şeker pancarı• Şeker pancarı, ılıman iklimde yetişen iki yıl ömürlü bir bitkidir.• Şeker pancarı sakkarozu yabani havuç kökleri ile büyük bir benzerlik taşıyan soğan köklerinde depolar. Prof.Dr. İbrahim USLU
  28. 28. Şeker Pancarında daha az şeker var• Olgun bir şeker pancarındaki tipik şeker miktarı ağırlıkça %17 olup bu değer cinse göre yetiştiği yıldan yıla ve bölgeden bölgeye farklılık gösterir.• Şeker kamışına kıyasla şeker miktarı ağırlıkça fazla olan şeker pancarında aksine hektar başına elde edilen ürün kazancı düşüktür. Prof.Dr. İbrahim USLU
  29. 29. Şeker pancarında hasat• Hasatlama şu an tamamıyla makine ile yapılmaktadır. Pancar hasat makinası ile hasat Prof.Dr. İbrahim USLU
  30. 30. Hasat ve fabrikaya taşıma• Pancarlar hasat zamanı olan sonbaharda ve kış başlarında şeker pancarı topraktan sökülür ve kamyonlarla şeker fabrikasına taşınır. Prof.Dr. İbrahim USLU
  31. 31. Şeker Pancarı Şekeri üretimi• Pancarlar genellikle büyük yük kamyonlarıyla taşınır. Çünkü gerekli olan nakil mesafesi kamış endüstrisindeki nakil mesafesinden fazladır. Prof.Dr. İbrahim USLU
  32. 32. Pancarın yıkanması ve çalı çırpıtan ayrılması• Pancar toprakta olduğu için şeker kamışından daha kirlidir, bundan dolayı ise şeker pancarı işlenmeden önce yıkanmalı ve kalan pancar yaprakları, taş ve kalan çalı çırpı ayrıştırılmalıdır. Prof.Dr. İbrahim USLU
  33. 33. Pancarın yıkanması ve çalı çırpıtan ayrılması Prof.Dr. İbrahim USLU
  34. 34. Pancarın temizlenmesi• Pancarların üzerinde kalan son çamurların temizlenmesi yıkanma teknesinde gerçekleşir. Prof.Dr. İbrahim USLU
  35. 35. Pancarın yıkanması Prof.Dr. İbrahim USLU
  36. 36. Pancarın kıyılması• Pancarın ince dilimler halinde kesilmesiyle işlem başlar. Bu işlemle pancarların yüzey alanı artırılır buda şeker çıkarılmasını kolaylaştırır.• 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. Prof.Dr. İbrahim USLU
  37. 37. Difüzyon• Bu işlemde pancar hücrelerindeki şeker, ortamdaki sıcak suya geçer.• Sıcaklık yaklaşık 70 oC 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. Prof.Dr. İbrahim USLU
  38. 38. Presleme• Difüzördeki pancar dilimleri hala ıslak ve hala içerisinde kullanılabilir şeker bulunmaktadır.• Bu yüzden ıslak pancarlar vidalı presler ile sıkılarak olabildiğince şerbet çıkartılır.• Sıkılmış pancar kurutma tesisine gönderilir, burada küçük topaklar haline getirilir ve sonra hayvan yemi olarak kullanılır. Prof.Dr. İbrahim USLU
  39. 39. Ham Şerbetin ArıtılmasıArıtım işlemi şu aşamalarda gerçekleşir:• a) Kireçlemeler,• b) Karbonatlamalar ve filtrasyon, Prof.Dr. İbrahim USLU
  40. 40. Kireçleme-Karbonatlama• Karbonatlama kireç sütü (kalsiyum hidroksit Ca(OH2)) nün eklenmesiyle ve karbondioksit baloncuklarının çözeltinin içinden geçirilmesiyle yapılır.• Gaz kireçle reaksiyona girerek kalsiyum karbonatın ince kristaller şeklini almasını sağlar buda katı maddeleri absorbe eder ve katı parçacıkların bir araya gelip çökmesini sağlar.• Reaksiyon koşullarının dikkatlice kontrol edilmesi gerekir. Şeker dışında tüm maddelerin birleşmesiyle oluşan katı çökeltiler filtrelenerek uzaklaştırılır.• Kireç taşı bu maddelerden bir tanesidir. Bu işlemleri yaptıktan sonra şeker şerbeti ağartma işlemi için hazır duruma gelir. Prof.Dr. İbrahim USLU
  41. 41. 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). Prof.Dr. İbrahim USLU
  42. 42. Karbonatlama ve filtreleme• Karbonatlama karbondioksit baloncuklarının çözeltinin içinden geçirilmesiyle yapılır.• Gaz kireçle reaksiyona girerek kalsiyum karbonatın ince kristaller şeklini almasını sağlar, buda katı maddeleri absorbe eder ve katı parçacıkların bir araya gelip çökmesini sağlar. Prof.Dr. İbrahim USLU
  43. 43. Neden 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. Prof.Dr. İbrahim USLU
  44. 44. Karbonatlama ve filtreleme• Şeker dışında tüm maddelerin birleşmesiyle oluşan katı çökeltiler filtrelenerek uzaklaştırılır.• Kireç taşı bu maddelerden bir tanesidir.• Filtre edilen Karbonatlama şerbeti, içindeki kalan kireci de alabilmek için filtre serbeti ikinci karbonatlamaya tabi tutulur.• Sulu şerbetin kuru maddesi %12-15 arasındadır. Rengi açık sarı ve berraktır. Prof.Dr. İbrahim USLU
  45. 45. Karbonatlama ve filtreleme Prof.Dr. İbrahim USLU
  46. 46. Kaynatma (buharlaştırıcılar)• Son işlemde şerbet büyük bir tava içine yerleştirilir (genellikle 60 tonluk veya daha fazla şeker şerbeti alır).• Tavada su kaynatılarak, filtre edilen sulu şerbet ısıtıcılardan geçirilerek sıcaklığı 120-125 oCye çıkarılır.• Prof.Dr. İbrahim USLU
  47. 47. Buharlaştırıcılar• Isıtılan şerbet daha sonra 2,5 atü basınçta 135 C’deki buharda yoğunlaştırılar.• Sulu şerbet zeytinyağ renginde iken koyu şerbet açık çay rengindedir. Prof.Dr. İbrahim USLU
  48. 48. Kristalleştirme• Kristalleştirme, koyu şerbetin, kristal beyaz şurubu kuru madde içeriği % 92-93 oluncaya kadar koyulaştırılması işlemidir.• İşlem vakum kazanlarında geçekleştirilir.• Vakum aparatlarına alınan standart şurup buharlaştırılarak suyu uzaklaştırılır.• Şeker kamışı işleminde santrifüjle ayrılan çözelti hala kayda değer miktarda şeker içermektedir bu yüzden kristalleştirme işlemi bir kaç defa gerçekleştirilir. Prof.Dr. İbrahim USLU
  49. 49. Kristal Şeker Lapası• Doygunluk noktasında mayalama yapılır yani ortama şeker kristalleri verilir ve pişirim bu kristallerle devam eder.• Pişirim bittiğinde kristal şeker lapası elde edilmiş olur. Prof.Dr. İbrahim USLU
  50. 50. kristalleşme• Şeker kristalleşir. Kristalleşmenin başlaması için biraz şeker tozu çözeltiye eklenir.• Kristal miktarının artmasıyla sonuçta oluşan kristal ve ana şerbet santrifüjle ayrılır.• Daha sonra sıcak hava ile kurutulan şeker kristalleri paketlenir. Prof.Dr. İbrahim USLU
  51. 51. Santrifüjleme ve Kurutma• Elde edilen kristal şeker lapası kristal şeker santrifüjlerinde şeker kristalleri ortam şurubundan ayrılarak yaş kristal şeker elde edilir.• Bu şeker kurutma-soğutma tesisine gönderilir. Prof.Dr. İbrahim USLU
  52. 52. Ambalajlama ve sevkiyat• Kurutulan ve soğutulan şeker, ambalajlanmak üzere şeker bunkerine sevkedilir.• Tam otomatik ve el değemeden çalışan ambalajlama makinelerinde bu şeker polipropilen şeker torbalarına doldurularak ağızları dikilir. Prof.Dr. İbrahim USLU
  53. 53. Melas• Şeker üretimi esnasında tüm şeker alınamadığı için, bir yan ürün olan tatlı melasda elde edilir.• Bu ürün genellikle büyükbaş hayvanlar için yem olarak kullanılır veya alkol üretimi amacıyla içki fabrikalarında fermantasyonda kullanılmak için gönderilir. Prof.Dr. İbrahim USLU
  54. 54. Kaynaklar• Bu sunumumu hazırlama fikri Konya şeker fabrikasının hem şehirdeki hem de Çumra’daki şeker fabrikalarını “Endüstri Kimyası” dersini verirken ziyaretlerim sırasında oluştu. Bu tesis yöneticilerine çok teşekkür ederim.• Daha sonra internetten Diğer şeker fabrikalarının sitelerini, Panko Birlik, ve özellikle Türk Şeker (Türkiye Şeker Fabrikaları AŞ) internet sitesindeki diyagramları tek tek inceleyerek onlardan da pek çok görsel materyal ve bilgiyi bu sunumun hazırlanmasına kullandım.• Gerçekten ülkemizdeki tüm şeker üreticileri halkımıza ürettikleri bu değerli şeyi nasıl ürettikleri konusunda pek çok fazla bilgiyi ve görsel materyalleri sitelerine koymuşlar.• Çok teşekkürlerimi sunarım. Prof.Dr. İbrahim USLU

×