نیشکر از گیاهان زراعی است که ظاهراً اهلی کردن آت برای اولین بار در جزایر اقیانوس آرام (گینه نو) اتفاق افتاد و سپس از آنجا به چین و هند برده شده است.
سابقه تاریخی کشت نیشکر به هزار سال قبل از میلاد می رسد نیشکر از هند به سایر نقاط دنیا راه یافت و تا اوایل قرن هجدهم تنها محصولی بود که در سطح تجارتی برای تولید شکر کشت می شد.
تولید شکر از اجزاء مهم اقتصادی کشاورزی بسیاری از کشورهاست در مقیاس جهانی عملکرد قند چغندر و قند نیشکر در واحد سطح تقریباً مساوی است.
سابقه تولید نیشکر در ایران به سال 600 میلادی می رسد در این زمان شکر تصفیه شده از نیشکر تولید می شده.
ظاهراً تولید نیشکر در خوزستان اهمیت داشته است زیرا کلمه خوز به معنی نیشکر است به هر حال اولین تلاش وسیع برای تولید آزمایشی نیشکر در سال 1329 در خوزستان انجام گردید.
(3)
اکنون صنعت قندسازی کاملاً استقرار یافته مهذا پژوهشگران تحقیقات زیادی درباره تحول این صنعت آن هم با توجه به تکنیک های کاملاً مدرن با توجه به شرایط سخت که به این صنعت تحمیل شده است اشتغال به کار دارند.
هدفهای کنونی این پژوهشگران و محققان را می توان به شرح زیر خلاصه کرد.
1- استخراج حداکثر ممکن قند از نیشکر
2- شکر با کیفیتی تولید گردد که جوابگوی خواسته های مصرف کنندگان باشد.
بسیار از این مصرف کنندگان شرایط بسیار سختی را برای کیفیت شکر قائل شده اند.
3- شکر را هر چقدر ممکن است با قیمت کمتری به بازار عرضه نمایند یا به عبارت دیگر استفاده از تجهیزات پیشرفته و کاهش ضایعات در کلیه مراحل تولید شکر.
(10)
همچنین توجه به مسائلی مانند کاهش مصرف انرژی و حداقل آلودگی محیط زیست.
(8)
از جمله مسائلی که کارخانجات نیشکری با آن دست به گریبان هستند ضایعات ناشی از فعالیت میکروارگانیزم ها می باشد.
میکروارگانیزم ها قادرند تحت شرایط مناسب و در مراحل مختلف مانند آتش زدن.
حمل نی .
آسیاب و سایر مراحل تولید شکر در کارخانه به روش های گوناگون همانند تجزیه ساکاروز، تولید قند معکوس، تولید اسید، تولید مواد صمغی مثل دکستران لوان ضایعات جبران ناپذیری وارد کند.
(10)
دکستران از جمله موادی است که توسط باکتری به نام لوکونوستوک مزنتروییدس تولید می شود که در صورت توقف نی در مرحله برداشت.
حمل و یا توقف شربتها و آلودگی آسیاب ها این باکتری وارد عمل شده و منجر به تولید دکستران و اسید می گردد که از جمله خسارات وارده را می توان 1- افزایش ضایعات نامعلوم در شربت ناشی از تشکیل دکستران که بر طبق نظر کلارک میزان ضایعات را می توان در جدول زیر نمایش داد.
(24) دکستران از جمله موادی است که توسط باکتری به نام لوکونوستوک مزنتروییدس تولید می شود که در صورت توقف نی در مرحله برداشت.
(24) جدول 1: ضایعات قندی بر اساس دکستران موجود در شکر خام (24) که این ضایعات فقط در رابط مستقیم با تولید دکستران می باشند و 3 تا 5 برابر ضایعات نیز در مرحله فرایند رخ می دهد 2- اثر بر تصفیه شربت 3- تشکیل رسوبات در صافی ها 4- سوزنی شدن کریستالها 5- افزایش خلوص ملاس بدلیل ورود کریستالهای ریز به ملاس و قند زدایی ضعیف ملاس 6- کاهش قیمت شکر .
افزایش میزان دکستران در شکر به بیش از m.a.u 250 باعث کاهش قیمت شکر می گردد که بر اساس میزان دکستران ، جریمه هایی در نظر گرفته شده است.
هدف از این تحقیق تعیین آثار زمان تأثیر بین برداشت و آسیاب نی ، روش های و برداشت اثر آتش زدن بر روند تشکیل دکستران در نی می باشد.
اثر عواملی مانند زمان نگهداری شربته دما و PH های مختلف بر سرعت تشکیل دکستران و نیز تأثیر 3 سطح فرمالین برای جلوگیری از تشکیل دکستران، اثر دکستران بر انحراف پلاریزاسیون که باعث ایجاد خطا در محاسبه درصد قند و خلوص شربت های آزمایش می شود و نیز اثر استات سرب بر حذف دکستران بررسی شد.
کلیات تولید شکر و نیشکر در جهان تولید قند و شکر از نیشکر و چغندر قند از مرز یکصد و ده میلیون تن گذشته است نرخ رشد سالیانه شکر تولیدی در جهان 4-3% و این رقم بیش از نرخ رشد جمعیت در جهان است (11) جدول شماره 2 تولید و بهای شکر چغندری (هزار تن) 11 در 120 کشور جهان حدود 27 میلیون هکتار زراعت نیشکر وجود دارد که اگر آنها را به تفکیک بیان کنیم.
38 کشور چغندر کار – 73 کشور نیشکر کار و 9 کشور از جمله ایران کشت چغندر و نیشکر را به همراه هم دارند.
در این بخش 28 میلیون نفر برای 2586 کارخانه قند (885 کارخانه چغندر – 1700 کارخانه نیشکر) مشغول به کار می باشند (11) در جهان حدود 23/11 میلیون هکتار زمین زیر کشت نیشکر می باشد و بیشترین سطح زیر کشت نیشکر مربوط به برزیل است با 925/1 میلیون هکتار و پس از آن هندوستان با 85/1 میلیون هکتار در مکان دوم قرار دارد.
(11) از نیشکر تولیدی در جهان 993/63 میلیون تن شکر حاصل می شود که بطور متوسط برای هر هکتار 7/5 تن شکر تولید می گردد.
برزیل با تولید 4/9 میلیون تن شکر دارای بیشترین تولید در جهان است و پس از آن هندوستان و کوبا در رده های بعدی قرار دارند و بیشترین تولید محصول نیشکر در هکتار مربوط به هاوایی است با تولید معادل 3/214 تن نیشکر در هکتار و پس از آن کلمبیا با تولید 3/127 تن در هکتار در مقام بعدی قرار دارد.
تولید شکر و نیشکر در ایران 1-2-1- نیشکر کاری در ایران نیشکر کاری صنعتی در ایران به اواخر سال 1328 بر می گردد که در پی درخواست سازمان برنامه و بودجه ، کشورهای مصر – برزیل – اتازونی – پاکستان – هر یک 10 کیلو گرم از قلمه های نیشکر مرغوب خود را با ذکر مشخصات به ایران فرستادند سایر کشورها به دلیل مقررات گمرکی خود نتوانستند درخواست ایران را اجابت نمایند.
(7) این قلمه ها در اواخر سال 1328 و اوایل 1329 در اهواز کشت شد و در سال 1331 آقای وان دوشور که یکی از کارشناسان نیشکر کاری بود برای مدت شش ماه به ایران آمد و اصول کلی زراعت و مراقبت در مزارع نیشکر کاری را به مهندسان ایرانی آموزش داد.
در همین زمان 12 نوع قلمه دیگر نیشکر آمریکایی بوسیله سازمان غذا و کشاورزی به ایران رسید و در خوزستان کاشته شد که این نیشکرها در مناطق خوزستان مانند اهواز – دزفول – حمیدیه – شوش – سوسنگرد – شوشتر کشت شدند.
از تمام عملیات بالا نتایج بسیار مثبت زیر بدست آمده است.
علی الاصول نیشکر در خوزستان به عمل می آید برخلاف شایعاتی که پخش شده بود از سرمای احتمالی موقتی که ممکن است پیش آید زیان نمی بیند.
انواع مخصوصی از نیشکرهای رسیده در خوزستان خوب رشد می کند و درصورت ایجاد کارخانه این انواع زیاد خواهد شد.
میزان قند نیشکری که در خوزستان کشت شده بود بسیار رضایت بخش بود.
مطالعات و بررسی های انجام شده بلاخره منجر به طرحی شد که خوشبختانه از شهریور 1336 به مرحله اجرا گزارده شد.
طبق این طرح در منطقه هفت تپه 12 هزار هکتار زمین خریداری شده و به کشت نیشکر اختصاص داده شد و در سال 1340 اولین کارخانه قند نیشکر ایران شروع به بهره برداری کرد و در بهره برداری 1346 با تولید 104 تن نیشکر در هکتار و 1/10 هکتار تن شکر در هکتار موفق ترین بهره برداری را در تاریخ خود داشت و از نظر تولید در واحد سطح یکی از بهترین رکوردها را در دنیا بدست آورد.
(7) 1-2-2- تولید نیشکر در ایران تولید شکر در سال 83 در مقایسه با سال 63 رشدی معادل 204 درصد داشته است و تولید نیشکر در طی این سالها نیز رشدی معادل 246 درصد داشته است که شکر تولیدی از نیشکر در حدود 45 درصد تولید داخلی را به خود اختصاص داده است.
مصرف سرانه کشور معادل 35 کیلو قند و شکر می باشد که تولید داخلی بیش از 50 درصد مصرف داخلی کشور داخلی کشور را تامین نموده است.
نیشکر کاری در خوزستان خوزستان با موفقیت بین 29 تا 33 درجه عرض جغرافیایی بلحاظ شرایط اقلیمی مناسب یکی از مساعدترین و مستعدترین مناطق تولید نیشکر در جهان محسوب می گردد.
جلگه خوزستان در ارتفاع بین 4 تا 150 متر از سطح دریا قرار گرفته و از این لحاظ موقعیت مناسبی برای تولید نیشکر محسوب می شود.
درجه حرارت زیاد، طولانی بودن دوران روشنایی روز ، فراوانی انرژی خورشیدی، و درخشندگی هوا، از امتیاز این منطقه می باشد.
کمی میزان بارندگی به کوتاهتر شدن و اقتصادی تر شدن عملیات برداشت و افزایش فرصت رشد محصول در سال بعد کمک می نماید و وجود سرماهای حدود صفر در ریزش برگ.
افزایش فعالیتهای قند سازی و جلوگیری از گل دهی نیشکر کمک می کند.
گرم و خشک بودن منطقه در کنترل طبیعی و محدودیت خسارات بسیاری از آفات و امراض نیشکر که در سایر نقاط دنیا موجب خسارت عمده ای می باشد مؤثر بوده و امکانات مساعدی را برای کشت نیشکر در این منطقه بوجود می آورد.
مجموعه امکانات طبیعی – اقتصادی – اجتماعی – فنی – تخصصی منطقه را در هیچیک از مناطق نیشکر خیز جهان نمی توان مانند خوزستان یک جا و مجتمع در نظر گرفت.
سوابق تاریخی کشت نیشکر در این منطقه نیز درخشان و حائز اهمیت است.
نیشکر با توجه به پیچیدگی عملیات زراعی آن از گیاهانی است که در مقایسه با کشتهای دیگر عملیات زراعی آن مستلزم برنامه ریزی دقیق و ماشین آلات ویژه می باشد انتخاب ماشین آلات عملیات برداشت و حمل آن نیز با در نظر گرفتن مشخصات فنی و ابعاد ظرفیت آنها فارغ از سایر عوامل و فاکتورهای مؤثر مشکلاتی در پی خواهد داشت.
بهترین زمان برداشت از اوایل آبان ماه تا اواخر اسفند می باشد در بعضی ماه ها فصل برداشت طولانی می گردد که از عوامل محدود کننده و باز دارنده می توان باران و برداشت و حمل نی را نام برد.
جدول شماره 3: صورت عملکرد بهره برداری کارخانه های نیشکری 1384 (11) کشت و صنعت کارون کشت و صنعت کارون در حمل اراضی دیمچه در 50 کیلو متری شهرستان دزفول و 12 کیلومتری شوشتر در منطقه شبکه آبیاری کارون واقع می باشد محل انتخاب شده این طرح با توجه به آب و هوا و توپوگرافی اراضی برای حصول بهترین نتیجه از این طرح نیشکر انتخاب شده است.
آب مورد نیاز طرح از طریق سد انحرافی گتوند تأمین می شود و کلیه اراضی به منظور کنترل و جلوگیری از بالا آمدن سطح آبهای زیر زمینی مجهز به شبکه زهکشی کامل می باشد.
طراحی و اجرای آن از سال 1353 آغاز گردید و اولین محصول این کارخانه در سال 1356 عرضه گردید و این بهره برداری (1385) سی امین بهره برداری این شرکت می باشد.
کارخانه قند کازرون دارای دو بخش تولید شکر و تصفیه خانه می باشد که از آخرین و مدرن ترین لوازم در تکنولوژی برخوردار می باشد، ساخت و نصب ماشین آلات کارخانه و دیگ بخار و دستگاه مولد نیرو توسط شرکت استورک و رکسپور هلند با مشارکت بوکاولف آلمانی و شرکت تکنواکسپورت چک واسلواکی انجام شد و احداث انبارهای شکر خام و تصفیه و ماشین آلات مربوط با شرکت مهندسین تحقیقاتی از ایران انجام گردید.
نیشکر مصرفی کارخانه در سطحی معادل 20 – هزار هکتار کشت می شود که عمدتاً از 3 واریته مختلف زودرس – میان رس- دیر رس می باشد.
جدول 4: واریته های تجاری نیشکر کارون بخش دیگر کشت و صنعت کارون بخش غیر نیشکری آن می باشد که در زمینه تولید نئوپان از باگاس – خوراک دام – حوضچه های پرورش ماهی و کشت محصولاتی به غیر از نیشکر نیز فعالیت دارد.
میزان نیشکر تولیدی 120 -110 هزار تن در سال و میزان تولید شکر در هکتار 7-8 تن می باشد.
همچنین نیشکر تولیدی معادل 95-85 تن در هکتار می باشد که کل نیشکر تولیدی سالیانه بالغ بر 5/1 میلیون تن است.
به منظور خودکفایی در تأمین شکر مورد نیاز کشور به ایجاد 7 واحد کشت و صنعت نیشکری به وسعت 184 هزار هکتار کشت نیشکر واحدهای زیر احداث و یا در حال احداث است: کشت و صنعت امیر کبیر: کشت و صنعت امیر کبیر در کیلومتر 45 جاده اهواز – خرمشهر (جاده امام جعفر صادق (ع) واقع شده است.
مساحت ناخالصی اراضی این کشت و صنعت ، 15000 هکتار و مساحت خالص آن 12000 هکتار است.
در شبکه آبیاری و زهکشی کشت و صنعت امیر کبیر ایستگاه تلمبه خانه اصلی آبرسانی با ظرفیت 36 متر در ثانیه ، 5/34 کیلومتر کانال اصلی آبرسانی ، 53 کیلومتر زهکشی روباز ، 2700 کیلومتر زهکش زیرزمینی (لترال) و 155 کیلومتر لوله های زیر زمینی جمع کننده زه آبها (کلکتور) به کار رفته