การผลิตน้ำตาลทรายจัดว่าเป็น System หรือไม่ ถ้าเป็น จงบอกองค์ประกอบของระบบการผลิตน้ำตาลทรายตามระบบ I P O มาโดยละเอียด

I (Input)






1. หลังจากที่ชาวไร่อ้อยตัดอ้อยที่ได้อายุในการตัด คือประมาณ 10 เดือนในการตัดและขนส่งอ้อย เกษตรกรจะต้องรู้ว่าอ้อยของตัวเองแก่หรือยัง โดยดูจากอายุ ปริมาณ น้ำตาลในต้นอ้อย และวางแผนการตัดอ้อยร่วมกับโรงงาน อ้อยจะไหลลงสะพานลำเลียงซึ่งมีชุดใบมีดและเครื่องตีอ้อย เพื่อเตรียมอ้อยให้เป็นเส้นใยหรือฝอยละเอียดก่อนเข้าสู่ชุดลูกหีบ

2.ทำการสกัดน้ำอ้อยโดยผ่านอ้อยเข้าไปในชุดลูกหีบ (4-5 ชุด) และกากอ้อยที่ผ่านการสกัดน้ำอ้อยจากลูกหีบชุดสุดท้าย จะถูกนำไปเป็นเชื้อเพลิงเผาไหม้ภายในเตาหม้อไอน้ำ เพื่อผลิตไอน้ำมาใช้ในกระบวนการผลิตน้ำตาลทราย

3.สำหรับน้ำอ้อยที่ได้จากชุดลูกหีบ จะถูกปั๊มไปผ่านตะแกรงกรองกากอ้อย แล้วส่งเข้าสู่กรรมวิธีทางวิศวกรรมเคมี เพื่่อรักษาคุณภาพน้ำอ้อยอย่างถูกต้องและมีประสิทธิภาพ โดยการควบคุมของคอมพิวเตอร์ในขั้นตอนต่าง ๆ จนกระทั่งได้น้ำอ้อยใส


P (Process)




1. กระบวนการสกัดน้ำอ้อย (Juice Extraction)


ช่วงนี้จะเป็นการสกัดเอาน้ำอ้อย ซึ่งเป็นส่วนของเหลวที่มีซูโครสละลายน้ำอยู่ โดยอาจจะมีการลดขนาดของอ้อยลงก่อนด้วยชุดใบมีด เพื่อที่จะได้บีบเอาน้ำออกมาได้มากขึ้น ในการสกัดน้ำอ้อย จะผ่านอ้อยเข้าไปในชุดลูกหีบ หรือ Crusher ( 4 – 5 ชุด ) และกากอ้อยที่ผ่านการสกัดน้ำอ้อยจากลูกหีบชุดสุดท้าย จะถูกนำไปเป็นเชื้อเพลิงเผาไหม้ภายในหม้อไอน้ำ เพื่อผลิตไอน้ำมาใช้ในกระบวนการผลิตและน้ำตาลทราย


2. การทำความสะอาดหรือทำใสน้ำอ้อย (Juice Purification)


น้ำอ้อยที่ผลิตได้ทั้งหมดจะเข้าสู่กระบวนการทำใส เนื่องจากน้ำอ้อยมีสิ่งสกปรกต่างๆ จึงต้องแยกเอาส่วนเหล่านี้ออกโดยผ่านวิธีทางกล เพื่อแยกสารแขวนลอยออกไป เช่น ผ่านเครื่องกรองต่างๆ และวิธีทางเคมี เช่น โดยให้ความร้อนและผสมปูนขาว น้ำอ้อยบางส่วนที่นอนก้นในหม้อก็จะถูกรีดน้ำต่อไป จนได้สารละลายที่มีความเข้มข้นราวๆ 12-16% ก่อนการผ้อนเข้าสู่ระบบระเหยน้ำในขั้นตอนต่อไป


3. การระเหย (Evaporation)


น้ำอ้อยที่ผ่านการทำใสแล้วจะถูกนำเข้าสู่ชุดหม้อต้ม (Multiple Evaporation) เพื่อระเหยเอาน้ำออก จนได้น้ำอ้อยที่มีความเข้มข้นประมาณ 65% อุณหภูมิของหม้อระเหยแต่ละตัวจะไม่เท่ากัน ซึ่งขึ้นอยู่กับค่าความดันภายในที่ทำการควบคุมไว้ ในที่สุดจะได้น้ำอ้อยเข้มข้นที่ออกมาจากเครื่องระเหย เรียกว่า Syrup


4. ขั้นตอนการตกผลึกครั้งที่หนึ่งการเคี่ยว (Crystallization)


Syrup ที่ได้จากการระเหยจะถูกป้อนเข้าหม้อเคี่ยวระบบสุญญากาศ (Vacuum Pan) เพื่อทำการตกผลึก ซึงการตกผลึกในขั้นตอนนี้อาศัยหลักการทำให้ตัวถูกละลาย ละลายได้น้อยลง เพราะตัวทำละลายคือน้ำเดือดภายใต้สภาวะสูญญากาศนั่นเอง แล้วในที่สุดทำให้ตัวถูกละลายคือผลึกซูโครสที่อยู่ในสภาพอิ่มตัวยิ่งยวด ที่จุดนี้ผลึกซูโครสจะเกิดขึ้นมาร่วมกับมาสสิคิวท์ (Massecuite)


5. การปั่นแยกผลึกน้ำตาล (Centrifugaling)


แมสิควิทที่ได้จากการเคี่ยวจะถูกนำไปปั่นแยกผลึกน้ำตาลออกจากกากน้ำตาลโดยใช้เครื่องปั่น (Centrifugals) แล้วเข้าระบบเป่าเพื่อไล่ความชื้นออก ในที่สุดเราจะได้ผลึกน้ำตาลที่ได้นี้จะเป็น น้ำตาลดิบ (Raw Sugar) ซึ่งเป็นน้ำตาลที่ยังไม่ได้ผ่านการฟอกสี สามารถบรรจุขายได้ทันทีเหมือนกันครับ หรือนำไปฟอกสีออกในขั้นตอนต่อไป


ทัศนคติของผู้บริโภคทั่วไปนั้น น้ำตาลทรายที่ดี จะต้องมีผลึกใสไม่มีสี ดังนั้นขั้นตอนนี้จึงเป็นการนำน้ำตาลทรายดิบไปฟอกสีออกจึงต้องมีกระบวนกระบวนการผลิตน้ำตาลทรายขาว และน้ำตาลรีไฟน์ แล้วน้ำตาลทรายดิบที่ผลิตจากกระบวนการข้างต้นจะถูกนำไปละลายน้ำ แล้วถูกผ่านเพิ่มไปอีกราวๆ 5 ขั้นตอน ดังต่อไปนี้


6. การปั่นละลาย (Affinated Centrifugaling)


นำน้ำตาลดิบมาผสมกับน้ำร้อน หรือน้ำเหลืองจากการปั่นละลาย (Green Molasses) จะได้สารละลายน้ำตาลดิบที่ผสมซึ่งเรียกว่า แมกม่า (Magma) และแมกม่านี้จะถูกนำไปปั่นละลายเพื่อล้างคราบน้ำเหลืองหรือกากน้ำตาลออก


7. การทำความสะอาดและฟอกสี (Clarification)


น้ำเชื่อมที่ได้จากหม้อปั่นละลาย (Affinated Syrup) จะถูกนำไปละลายอีกครั้งเพื่อละลายผลึกน้ำตาลบางส่วนที่ยังละลายไม่หมดจากการปั่น และผ่านตะแกรงกรองเข้าผสมกับปูนขาว เข้าฟอกสีโดยผ่านเข้าไปในหม้อฟอก (ปัจจุบันนิยมใช้ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เป็นตัวฟอก) จากนั้นจะผ่านเข้าสู่การกรองโดยหม้อกรองแบบใช้แรงดัน (Pressure Filter) เพื่อแยกตะกอนออก และน้ำเชื่อมที่ได้จะผ่านไปฟอกสีเป็นครั้งสุดท้ายโดยกระบวนการแลกเปลี่ยนประจุ (Ion Exchange Resin) จะได้น้ำเชื่อมรีไฟน์ (Fine Liquor)


8. การเคี่ยว (Crystallization)


น้ำเชื่อมรีไฟน์ที่ได้จะถูกนำเข้าหม้อเคี่ยวระบบสุญญากาศ (Vacuum Pan) เพื่อระเหยน้ำออกจนน้ำเชื่อมถึงจุดอิ่มตัว หากถ้าเราต้องการผลิตน้ำตาลกรวดที่มีราคาแพงก็สามารถทำในขั้นตอนนี้ได้ครับ โดยที่เทคนิคก็คือ เราจะต้องปล่อยให้การตกผลึกนั้นเกิดขึ้นอย่างช้าๆ (2-3วัน) จึงไม่ต้องแปลกใจครับว่าทำไมน้ำตาลกรวดถึงได้แพงซะเหลือเกิน การตกผลึกช้าๆนั้นจะทำให้ได้สารละลายที่มีโครงผลึกแน่นขึ้น เนื้อสัมผัสถึงได้แตกต่างไปจากน้ำตาลทรายปกตินั่นเองครับ


9. การปั่นแยกผลึกน้ำตาล (Centrifugaling)


แมสิควิทที่ได้จากการเคี่ยวจะถูกนำไปปั่นแยกผลึกน้ำตาลออกจากกากน้ำตาลโดยใช้เครื่องปั่น (Centrifugals) ผลึกน้ำตาลที่ได้นี้จะเป็น น้ำตาลรีไฟน์และน้ำตาลทรายขาว


10. การอบ (Drying)


ผลึกน้ำตาลรีไฟน์และน้ำตาลทรายขาวที่ได้จากการปั่นก็จะเข้าหม้ออบ ( Dryer ) เพื่อไล่ความชื้นออก โดยความชื้นสุดท้ายจะเหลือไม่ถึง 1% แล้วบรรจุกระสอบ หรือแพคใส่ถุงใสเพื่อจำหน่ายต่อไป






3) output




สิ่งที่ได้รับคือ


1 น้ๅตาลทราย


2 กากน้ำตาล

3 ชานอ้อย




อ้างอิง

http://www.thaifoodscience.com/article/41-sugar-processing

http://www.thaisugarmillers.com/tsmc-02-02.html