चीनी

चीनी क्षेत्र का संक्षिप्त विवरण

भारत दुनिया के दूसरे सबसे बड़े चीनी उत्पादक के रूप में जाना जाता है, जिसमें महाराष्ट्र, गुजरात, बिहार, आंध्र प्रदेश, हरियाणा, कर्नाटक, पंजाब, उत्तर प्रदेश और तमिलनाडु जैसे प्रमुख राज्य शामिल हैं। यह क्षेत्र लगभग 50 मिलियन गन्ना किसानों और लगभग 500,000 मिल श्रमिकों के जीवन को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित करता है, जिससे परिवहन, व्यापार, मशीनरी और कृषि आदानों जैसे विभिन्न संबद्ध क्षेत्रों में रोजगार सृजित होता है। भारत के चीनी उद्योग का वार्षिक उत्पादन मूल्य ₹80,000 करोड़ है।

वर्ष 2021 तक, भारत ने 756 चीनी कारखाने स्थापित किए हैं, जो लगभग 350 लाख मीट्रिक टन चीनी का उत्पादन करने के लिए पर्याप्त पेराई क्षमता उपलब्‍ध हैं। यह क्षमता निजी स्वामित्व वाली इकाइयों और सहकारी क्षेत्र की इकाइयों के बीच लगभग समान रूप से विभाजित है। अधिकांश चीनी मिलों में आमतौर पर 2500 टीसीडी (प्रति दिन टन गन्ना) से लेकर 5000 टीसीडी तक की पेराई क्षमता होती है, लेकिन विस्तार की प्रवृत्ति बढ़ रही है, कुछ 10000 टीसीडी को भी पार कर जाती हैं। स्थापित 756 चीनी मिलों में से 522 चीनी मिलें 2021-22 सीजन के दौरान चालू थीं।

एथेनॉल, मुख्य रूप से शीरे से प्राप्त होता है, जो चीनी उद्योग का एक उप-उत्पाद है, विशेष रूप से अधिशेष गन्ना उत्पादन के वर्षों के दौरान एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। यह किसानों को समय पर भुगतान के प्रबंधन में उद्योग की सहायता करता है। एथेनॉल सम्मिश्रण कार्यक्रम (ईबीपी) का उद्देश्य प्रदूषण को कम करने, विदेशी मुद्रा का संरक्षण करने और किसानों को भुगतान निपटाने में उद्योग का समर्थन करने के लिए मोटर ईंधन के साथ एथेनॉल का मिश्रण करना है।

विनिर्माण प्रक्रिया और ऊर्जा की खपत

सामान्य चीनी उत्पादन प्रक्रिया में ये चरण शामिल हैं:

जूस निष्कर्षण :

जूस निकालने की सुविधा में गन्ना प्रबंधन, गन्ना तैयार करना और मिलिंग सेगमेंट शामिल हैं। गन्ने से जूस निकालने में दो अलग-अलग तरीके शामिल हैं। लगभग 95 से 97% चीनी कारखाने मिलिंग प्रक्रिया का उपयोग करते हैं, जबकि इनमें से लगभग 3 से 5% कारखानों द्वारा प्रसार प्रक्रिया का उपयोग किया जाता है।

गन्ने की हैंडलिंग: मिल में गन्ने के आगमन में ग्रैब-टाइप अटैचमेंट का उपयोग करके एक यांत्रिक अनलोडिंग प्रक्रिया शामिल होती है। कभी-कभी, गन्ने को उतारने में सहायता के लिए एक ट्रक टिप्लर स्थापित किया जाता है, जिससे गन्ने को गन्ना वाहक पर स्थानांतरित करना आसान हो जाता है।

गन्ने की तैयारी: कटर में प्रवेश करने से पहले गन्ने को लेवलर में समतल किया जाता है। यह मशीन गन्ने को छोटे टुकड़ों में काटती है, इसे फाइब्रिज़र के लिए तैयार करती है, जहां बेंत को गूदे जैसे पदार्थ में बदल दिया जाता है।

मिलिंग: प्रसंस्कृत गन्ने की मिलिंग चार से छह तीन-रोलर मिलों के माध्यम से होती है। इन रोलर्स में उच्च दबाव निचोड़ने से गन्ने से जूस निकलता है। निष्कर्षण को अधिकतम करने के लिए, विघटित गन्ने को काउंटर-करंट सिस्टम में कमजोर रस और मेकअप पानी से अच्छी तरह से धोया जाता है। परिणामी रेशेदार अवशेष, जिसे खोई के रूप में जाना जाता है, मिलिंग के बाद छोड़ दिया जाता है, भाप उत्पादन के लिए ईंधन के रूप में कार्य करता है।

प्रसार: प्रसार प्रक्रिया में अंतर्ग्रहण जल का उपयोग करके एक सतत प्रति-धारा प्रणाली के माध्यम से बेंत या खोई की व्यवस्थित धुलाई शामिल है। कन्वेयर के डिस्चार्ज सिरे पर पानी डाला जाता है, खोई के बेड और कन्वेयर के छिद्रित स्लैट्स के माध्यम से फ़िल्टर किया जाता है। यह पानी खोई के भीतर चीनी के विघटन की सुविधा प्रदान करता है, जिसके परिणामस्वरूप हॉपर में एक पतला रस एकत्र होता है। पंपिंग के माध्यम से, यह रस चरणों के माध्यम से आगे बढ़ता है जब तक कि यह विसारक के इनपुट अंत में अधिक गाढ़ेपन तक नहीं पहुंच जाता। विसारक को रस के एकल-प्रवाह या समानांतर-प्रवाह संचलन के लिए कॉन्फ़िगर किया जा सकता है।

जूस स्पष्टीकरण :

जूस शोधन की प्रक्रिया में कई चरण शामिल हैं: (क) जूस गर्म करना, (ख) सल्फिटेशन लगाना, (ग) क्‍लेरिफिकेशन, और (घ) फिल्‍टर करना। प्रारंभ में, मिलों से मिश्रित रस कच्चे रस हीटर में गर्म होता है। रासायनिक उपचार इस प्रकार होता है, जिससे गर्म जूस में गन्‍ने की धुलाई की जाती है। फिर अवक्षेपों को स्पष्ट और पुराना जूस प्राप्त करने के लिए अलग किया जाता है। इसके बाद, शुद्ध जूस लगभग 105 डिग्री सेल्सियस के तापमान तक पहुंचने के लिए गर्म किया जाता है।

वाष्पीकरण :

जूस एक बहु-प्रभाव बाष्पीकरणकर्ता का उपयोग करके 15 ब्रिक्स से ~ 60 ब्रिक्स तक एकाग्रता से गुजरता है। इन बाष्पीकरणकर्ताओं से निकाले गए वाष्प का उपयोग विभिन्न हीट एक्सचेंजर्स में रस को गर्म करने और वैक्यूम पैन में मैसेक्यूइट (पिघले हुए तरल और क्रिस्टल का मिश्रण) को उबालने के लिए किया जाता है। यह प्रक्रिया सुविधा के भीतर प्राथमिक भाप लेने वाले सेगमेन्‍ट के रूप में जानी जाती है।

क्रिस्टलीकरण:

क्रिस्टलीकरण, जिसे चीनी उद्योग के भीतर पैन उबालने के रूप में जाना जाता है, संचालन के रूप में एक महत्वपूर्ण इकाई है। अधिकांश चीनी मिलें बैच-प्रकार के वैक्यूम पैन का उपयोग करके क्रिस्टलीकरण प्रक्रिया का एक महत्वपूर्ण हिस्सा संचालित करती हैं। इस चरण के बाद, मासेक्‍यूट को क्रिस्टलाइज़र में ले जाया जाता है, जहां प्रक्रिया विलोडित की स्थिति में द्रव्यमान के ठंडा होने के बाद समाप्त होती है।

अपकेंद्रित्र :

वैक्यूम पैन से प्राप्त मासेक्‍यूट सेंट्रीफ्यूज के भीतर गुड़ से चीनी क्रिस्टल को अलग करता है। इन केन्द्रापसारक उपकरणों को बैच या निरंतर प्रकारों के रूप में वर्गीकृत किया जा सकता है और विशेष रूप से विभिन्न मासेक्‍यूट टाइप के लिए डिज़ाइन किया गया है - 'क', 'ख' और 'ग'। इस प्रक्रिया से निकाला गया गुड़ एक मूल्यवान उप-उत्पाद के रूप में कार्य करता है, जिसे व्यापक रूप से डिस्टिलरी के लिए एक उत्कृष्ट कच्चा माल माना जाता है।

सुखाने, ग्रेडिंग और पैकिंग:

केन्द्रापसारक मशीनों से प्राप्त नम क्रिस्टल आमतौर पर लगभग 15-20% की नमी रखते हैं। ये क्रिस्टल पारंपरिक ड्रायर में सुखाने से गुजरते हैं, उनके आकार के आधार पर क्रमबद्ध होते हैं, और बाद में बैग में पैक किए जाते हैं।

भारत में चीनी का उत्पादन स्‍वभावत: चक्रीय था। हर 2-3 साल में चीनी का उत्पादन कम होता था। हालांकि, चीनी सीजन 2017-18 और उसके बाद से, देश ने लगभग 250-265 लाख मीट्रिक टन की घरेलू आवश्यकता की तुलना में शेष चीनी का उत्पादन किया है। वर्ष 2011-12 और उसके बाद चीनी का मौसम-वार उत्पादन निम्नानुसार है।

चित्र: चीनी निर्माण प्रक्रिया (स्रोत)

'ऊर्जा संरक्षण अधिनियम, 2001' के अनुसार ऊर्जा-गहन क्षेत्रों के रूप में मान्यता प्राप्त चीनी मिलों को पर्याप्त ऊर्जा इनपुट की आवश्यकता होती है। इन मिलों के भीतर ऊर्जा का उपयोग कई कारकों द्वारा आकार दिया जाता है जिसमें क्षमता, भाप उत्पादन पैरामीटर, उपकरण की उम्र और नियोजित विशिष्ट मशीनरी शामिल हैं। आमतौर पर, उत्पादित चीनी की प्रति टन बिजली की खपत उत्पादन वर्ष के आधार पर 200 से 500 kWh तक होती है। एक भारतीय चीनी मिल में औसत ऊर्जा खपत ~ 26 से 40 kWh प्रति टन गन्ने की होती है (स्रोत: टेरी एनर्जी ऑडिट रिपोर्ट)। 3400 टीसीडी की पेराई क्षमता वाली एक मानक चीनी मिल के लिए, कुल बिजली की आवश्यकता लगभग 4.0 मेगावाट है। भाप की खपत 30% और 50% प्रति टन गन्ने के बीच भिन्न होती है, जो क्षमता, बाष्पीकरणकर्ता वाष्प रक्तस्राव व्यवस्था और उपकरण की उम्र जैसे कारकों पर आधारित होती है।

चीनी क्षेत्र के लिए पीएटी योजना

विद्युत मंत्रालय की दिनांक 6 जून 2023 की अधिसूचना के अनुसार, चीनी संयंत्रों या प्रतिष्ठानों की इकाइयां जो चीनी का उत्पादन कर रही हैं और इसके प्रकार जैसे सफेद चीनी, ब्राउन शुगर और तरल चीनी जैसे 10,000 मीट्रिक टन तेल की प्रति वर्ष या उससे अधिक की ऊर्जा खपत वाले चीनी क्षेत्र में नामित उपभोक्ता के रूप में योग्‍यता प्राप्त करेंगे। इस क्षेत्र को अभी पीएटी योजना में शामिल किया जाना है।

चीनी क्षेत्र द्वारा अपनाई गई सर्वोत्तम प्रथाएं

चीनी उद्योगों ने अपने औद्योगिक ऊर्जा दक्षता और डीकार्बोनाइजेशन (आईईईडी) उपायों के हिस्से के रूप में निम्नलिखित प्रमुख परिचालन सर्वोत्तम प्रथाओं और प्रौद्योगिकियों को अपनाया है:

• अधिक उपज देने वाली किस्मों का उपयोग
• ड्रिप सिंचाई
• भूमि स्वास्थ्य में सुधार

संबंधित मंत्रालयों का विवरण

• उपभोक्ता कार्य, खाद्य एवं सार्वजनिक वितरण मंत्रालय

विशेष संगठन / अनुसंधान संस्थान का विवरण

• भारतीय गन्ना अनुसंधान संस्थान
• राष्ट्रीय शर्करा संस्थान
• गन्ना प्रजनन संस्थान

औद्योगिक संघों का विवरण

• इंडियन शुगर मिल्स एसोसिएशन (ISMA)

प्रमुख प्रौद्योगिकियों की सूची

• मिट्टी की नमी संकेतक
• गन्ना सेट उपचार उपकरण
• गन्ना कृषि में सूचना और संचार प्रौद्योगिकी
• पानी की उपलब्धता बढ़ाने के लिए सिंचाई प्रबंधन
• जैव-गहन पोषक तत्व प्रबंधन