Şeker, SÜKROZ olarak da bilinir.
Kimyasal formülü C12H22O11 olan, kristal yapılı tatlandırıcı besin.
Şeker piyasada beyaz kristaller ya da taneler, pudra ya da küçük küp biçimli kütleler halinde satılır. Karbonhidratların aynı grubunda bulunan mısır şekeri (glikoz, dekstroz), meyve şekeri (früktoz, levüloz), süt şekeri (laktoz) ve malt şekeri de (maltoz) kısaca şeker olarak adlandırılır.
Tarihçe.
Şeker tÖ 3000lerde Hindistanda biliniyordu. Şekerkamışını yetiştirme ve şeker üretme yöntemleri, Hindistandan doğuda Endonezyaya, batıda Arap ülkelerine ve Avrupaya doğru yayıldı. 8. yüzyılda Emeviler döneminde Ispanyada ve Fransanın güneyinde şekerkamışı yetiştirildi, şeker üretildi. Venedik uzun yıllar Avrupa nın başlıca şeker üretim merkezi oldu, 16. yüzyılda ise yerini Anverse bıraktı. 1544te Londrada iki, 1689da da New Yorkta bir şeker arıtma tesisi kuruldu.
Şekerkamışını Amerika kıtasına 1493te Kristof Kolomb götürdü; önce Santa Domingoda, daha sonra da Batı Hint Adaları ve Louisianada bitkinin üretimine geçildi. Eskiden Asyanın bazı bölgelerinde ve Avrupanın güneyinde yabani olarak yetişen şeker pancarı ise uzun süre sebze ve hayvan yemi olarak kullanıldı. Alman kimyacı Andreas Marggraf 1747de bazı pancar köklerinin şeker içerdiğini ve bunun kristal halinde özütlenebileceğini buldu. Ama bu bitkinin şeker üretimindeki değeri, 1786da Franz Kari Achardın Berlin yakınlarındaki Caulsdorfta şeker bakımından zengin bir pancar türü yetiştirmesiyle anlaşıldı. Prusya kralı III. Friedrich Wilhelm Achardın bu çalışmasını destekledi ve 1802de Silezyadaki Cunernde, dünyanın şeker pancarından şeker üreten ilk tesisini kurmasına yardımcı oldu.
Fransada Benjamin Delessert 1811de, Passydeki küçük tesisinde şeker pancarından çok iyi kristalleşmiş şeker üretti ve Napoleon tarafından Legion dhonneur nişanıyla ödüllendirildi. ABDde ise şeker pancarından şeker üretimini ilk olarak 1838de Massachusettsteki Northampton da, Edward Church ve David Lee Child gerçekleştirdi. Eskiden yalnızca yatıştırıcı ilaç olarak kullanılan şeker, 17. yüzyıla değin lüks bir besin ve tatlandırıcı madde olarak kaldı.
Şekerkamışından şeker üretimi.
Şekerkamışından üretilen şekerin yüzde 85i ham şekerdir ve çeşitli işlemlerden geçirildikten sonra piyasaya sürülür; geri kalan yüzde 15lik bölümü ise evlerde doğrudan kullanılan beyaz şekerdir. Şekerkamışı önce değirmenlerde ezilir ve öğütülür. Bu sırada bitki hücreleri basınç altında parçalanarak şekerli özsuyu alınır. Ama bu geleneksel yöntem oldukça verimsizdir. Bu nedenle çoğu şeker fabrikasında özsuyun çıkarılması amacıyla, şeker pancarından şeker üretimindede kullanılan difüzörlerden yararlanılır. Çizimde görülen bu tür bir difüzör sisteminde, bıçaklarla kesilerek yonga haline getirilen şekerkamışı üçlü bir merdanede sıkıştırılarak şekerli özsuyun yüzde 60ı alınır; geriye kalan ve bagas denen posa difüzöre gönderilir. Bagasta kalan şeker, sürekli geri çevrilen suyla yıkamaya dayah çok aşamalı perkolasyon (liksivasyon) işlemiyle özütlenir.
Perkolasyon işlemi, bakterilerin gelişmesini önlemek amacıyla 77°Cde yürütülür. Difüzörden çıkan şekerli özsu (şerbet), merdanelerden gelen özsuyla karıştırıldıktan sonra yaklaşık 105°Cye kadar ısıtılır ve kireç sütüyle (sulu kalsiyum hidroksit) karıştırılıp durultucuya gönderilir. Difüzörden çıkan ve yüzde 85 oranında su içeren bagas, yeniden merdanelerden geçirilerek sıkıştırılır ve çıkan su, taze suyla birlikte perkolasyon işleminde kullanılır. Durultucunun üstünden alman şekerli şerbet çoketkili (üç, dört, beş etkili olabilir) buharlaştırıcılarda deriştirilirken, durultucunun dibinde biriken çamur kazınarak döner vakum filtrelerde süzülür.
1813te vakumlu pişirme kazanlarının, 1837de santrifüjlerin, 1843te de çok etkili buharlaştıncıların geliştirilmesi şeker üretiminin başlıca sanayi dallarından biri olmasında önemli rol oynamıştır. Şerbet, çok etkili buharlaştırıcılardaki ısıtma kamaralarında ısıtılır. Böylece deriştirilen ve yaklaşık yüzde 65 oranında şeker içeren şerbet, çoğunlukla mekanik yolla karıştırılan vakumlu pişirme aygıtlarına pompalanır. Kaynadıkça derişikliği artan şerbete, kristalleşmenin başlaması amacıyla aşı kristalleri eklenir. Sisteme sürekli olarak şerbet beslenerek kristallerin büyümesi sağlanır ve böylece oluşan lapanın hacmi kazanın yüzde 80ine ulaştığında vakum uygulaması kesilerek, lapa sepet tipi bir santrifüje boşaltılır. Santrifüjlemenin sonucunda ham şeker kristalleri ve melas birbirinden ayrılır.
Bazı Asya ülkelerinde değirmenden çıkan şekerli özsu sülfitleme ya da karbonatlama işleminden geçirilir ve böyleçe doğrudan kullanılabilen beyaz şeker elde edilir. Sülfitleme işleminde, 74°Cye kadar ısıtılan şekerli özsu tanklara alınır ve burada üzerine kireç sütü eklenir, aynı zamanda içinden kükürt dioksit gazı geçirilir. Kükürt dioksite doyan şekerli su 105°Cye kadar ısıtıldıktan sonra durultucuya gönderilir. Berraklaşan şekerli su deriştirilerek ham şerbet elde edilir ve bu şerbetin kristallendirilmesi sonucunda oluşan beyaz şeker kristalleri santrifüjleme yoluyla ayrılır. Karbonatlama işleminde ise 131°Cye kadar ısıtılan şekerli özsu karbonatlama tanklarına alınır ve burada bir yandan kireç sütüyle karıştırılırken bir yandan da içinden karbon dioksit gazı geçirilir. Çöken kalsiyum karbonat süzülerek ayrılır ve bu süzüntü gene karbon dioksitle doyurularak tekrar süzülür. Ardından, bu kez kükürt dioksit gazıyla doyurulur ve deriştirilir. Bu yolla elde edilen ham şerbet kristalleştirilerek beyaz şeker haline dönüştürülür.
Şeker pancarından şeker üretimi.
Şeker pancarı fabrikaya yüzdürme yoluyla taşınır ve bu arada köklere yapışmış olan toprak ve yabancı maddeler temizlenir. Fabrikada yeniden yıkanan şeker pancarı, çoğunlukla disk tipi bıçaklarla kıyılarak bantlı bir taşıyıcıyla difüzyon kulelerine alttan beslenir. Şekerli kıyım difüzör içindeki paletlerin yardımıyla bir uçtan öbürüne hareket ederken, ters yönden gelen 80°C suyla temas eder ve şekerini suya verir. Böylece yüzde 17-18 şeker içeren ve pancardan suya geçen öbür maddeler nedeniyle siyah renkli olan bir sıvı elde edilir; buna ham şerbet denir. Difüzörden çıkan ham şerbet önce bir tankta kireç sütüyle karıştırılır; böylece içindeki katışkılar çöktükten sonra 76°G- 82°Cye kadar ısıtılır ve yeniden kireç sütüyle karıştırılır. Ardından bir dizi tankta toplanarak içinden karbon dioksit gazı geçirilir (karbonatlama); daha sonra çamur çöktürme tankına alınır ve burada duru şerbet ile çamurlu şerbet ayrılır. Çamurlu şerbet döner vakumlu filtrelerde süzülür ve bu süzüntü ile duru şerbet birleştirilip yeniden karbonatlanır. Şerbet daha sonra çoketkili buharlaştırıcılarda deriştirilir ve şekerkamışından şeker üretiminde olduğu gibi pişirme kazanlarında aşılama yapılarak kristallendirilir. Son olarak da santrifüjlerde ham şeker ile melas birbirinden ayrılır.
Şeker arıtımı.
Üretilen ham şeker çoğunlukla bir arıtma işleminden geçirildikten sonra kullanılır. Bu işlemde ham şeker kesintisiz çalışan bir karıştırıcıda ılık şerbetle karıştırılır ve böylece oluşan magmanın üstünde kalan melas uzaklaştırılır. Magma ise santrifüj lenerek kristaller şerbetten ayrılır. Kristaller tane büyüklüklerine göre ayrılır; bu işleme afinasyon denir. Afinelenmiş şeker 65°Cde sıcak, tatlı suda eritilerek ağırlıkça yüzde 65 oranında şeker içeren bir çözelti oluşturulur. Bu ham şerbet karbonatlama ve kemik külü yardımıyla rengini alma işleminden geçirildikten sonra kaynatılarak yeniden şekere ve melasa ayrılır.
Şeker üretimi sırasında ayrılan melas yüzde 55 oranında şeker, yüzde 2,8 oranında da protein içerdiğinden ucuz bir enerji kaynağıdır ve hayvan yemi olarak kullanılır, ikinci önemli kullanım alanı ise etil alkol ve sitrik asit üretimidir. Şekerkamışının sıkıştırılarak özsuyunun alınmasından sonra arta kalan küspeden ise yakıt olarak yararlanılır. Yüzde 24-27 oranında şekerkamışı içeren bagas da yakıt olarak, ayrıca bina panolarının yapımında kullanılır. Ham şeker fabrikalarındaki filtre kekinin nafta, toluol ya da alkolle özütlenmesiyle şekerkamışı mumu elde edilir; şekerkamışı mumu, cila, kozmetik ve kâğıt kaplama maddesi olarak kullanılır.
Türkiye'de şeker.
Osmanlı döneminde ülkenin şeker gereksinmesinin bir bölümü, başta İngiltere ve Fransa olmak üzere Avrupa ülkelerinden ithal edilerek karşılanıyordu. Kapalı ekonominin egemen olduğu yörelerde ise şeker yerine genellikle üzüm ve öteki meyvelerden elde edilen pekmez kullanılırdı. 19. yüzyılda dünya şeker üretiminde şekerkamışından başka şeker pancarının da yaygınlaşarak kullanılmaya başlaması, Osmanlı ülkesinde de şeker fabrikası kurulması yönünde bazı çalışmalar yapılmasına yol açtı. 19. yüzyıl sonlarında ve I. Dünya Savaşı sırasında şeker ithalatının durması üzerine, 1906 ile 1913te öncelikle şeker pancarı üretimi doğrultusundaki denemeler olumlu sonuç verdiyse de, somut bir gelişme kaydedilemedi. Ülkede ilk şeker fabrikasının kuruluşu Cumhuriyet döneminin başlarına rastlar.
Yasanın çıkışından kısa bir süre sonra 14 Haziran 1925te, 500.000 TLlik sermayesinin yüzde 68i Türkiye İş Bankasına, yüzde 22si özel yatırımcı kişilere ve yüzde 10u da TC Ziraat Bankası ile Trakya İlleri Özel İdaresine ait olan İstanbul ve Trakya Şeker Fabrikaları Türk Anonim Şirketi kuruldu. Bu şirket İstanbul, Çatalca, Tekirdağ, KIrklareli ve Edirne illerini kapsayan bölgede yılda en az 20 bin ton şeker pancarı işleyerek şeker, ispirto, küspe ve hayvan yemi üretecek fabrika ile tesisleri kurma hakkını 25 yıl süreyle aldı.
Bu şirketin girişimiyle Kırklareli iline bağlı Babaeski ilçe merkezinin güneydoğusunda yer alan Alpullu demiryolu istasyonu yakınında 22 Aralık 1925te temeli atılan, günde 500 ton şeker pancarı işleme kapasiteli fabrikanın yapımı Alman Maschinenfabrik Bukau R. Wolf adlı şirkete verildi. On bir ay gibi kısa bir sürede bitirilerek 26 Kasım 1926da işletmeye açılan Alpullu Şeker Fabrikası, Türkiyenin ilk şeker üretim tesisidir.
Bu yasadan yararlanarak şeker üretmek amacıyla girişimde bulunan ikinci şirket, Cumhuriyetten önce 19 Nisan 1923te kurulmuş olan Uşak Terakkii Ziraat TAŞtır. Bu şirket, daha 1906-07de Avusturyadan getirttiği tohumları ekerek şeker pancarı yetiştiren ve daha sonra Şeker soyadını alan Mollazade Nuri Beyin çabalarıyla kuruldu. Sermayesi Çekoslovak Skoda şirketi, Sanayi ve Maadin Bankası ile özel girişimci kişiler tarafından karşılanan bu şirket, günde 500 ton şeker pancarı işleme kapasiteli fabrikanın yapımını Skoda şirketine verdi.
Temeli Alpullu Şeker Fabrikasından önce, 6 Kasım 1925te atılan Uşak Şeker Fabrikası, Türkiyenin ikinci şeker üretim tesisi olarak 17 Aralık 1926da işletmeye açıldı. Bu girişimleri dış rekabete karşı korumak amacıyla 25 Ocak 1926 tarihli ve 724 sayılı yasayla şeker ithalatını tekeline alan devlet, ülkede üretilen tüm şekeri satın almayı da üstlendi. Ama başta yeterli şeker pancarı üretimi yapılamaması gibi nedenlerle sürekli zarar eden ve banka borçları kabaran Uşak Şeker Fabrikasının tasfiye edilmesine karar verildi. 1931de alacaklarına karşılık Sanayi ve Maadin Bankasına, 1933te önce Devlet Sanayi Ofisine, sonra da Sümerbanka devredildi.
Devletin bu koruma şemsiyesi altında Anadolu Şeker Fabrikaları TAŞ, 1933te Eskişehir Şeker ; Fabrikasının, Turhal Şeker Fabrikası TAŞ da 1934te Turhal Şeker Fabrikasım devreye soktu. 1933-34 kampanyası sırasında 250 gün çalışarak 318.324 ton şeker pancarı işleyen Alpullu Şeker Fabrikası, 22.962 tonu kristal şeker, 15.133 tonu da küp şeker olmak üzere toplam 38.095 ton şeker üretmiş ve dünya şeker fabrikaları arasında işleme ve üretim miktarları açısından rekor kırmıştı.
Dört şirketin de en büyük ortaklan ulusal bankalardan oluştuğundan, hükümet tarafından alman bir kararla bu şirketler TC Ziraat Bankası, Türkiye İş Bankası ve Sümerbankın eşit katkılarıyla 6 Temmuz 1935te kurulan Türkiye Şeker Fabrikaları TAŞın bünyesinde birleştirildi. Günümüzde TÜRKŞEKER kısa adıyla anılan Türkiye Şeker Fabrikaları AŞ Türkiyenin en büyük sanayi kuruluşlarındandır. Bu kamu iktisadi teşebbüsü, kendine bağlı 22 şeker fabrikası ve birçok başka fabrikanın yanı sıra ortağı olduğu beş şeker fabrikasıyla şeker, ispirto ve melas üretimi yapar.
Devlet istatistik Enstitüsü (DİE) verilerine göre 1991de Türkiyenin toplam şeker üretimi 1.888 bin tondu. Aynı yıl üretilen melas miktarı ise 689 bin ton düzeyindeydi. 1991de Türkiye 64,8 bin ton şeker, 165,4 bin ton melas ihraç etmişti. Ayrıca bak. şeker pancarı