สาระ มาตรฐานและตัวชี้วัดชั้นปี ตามหลักสูตรแกนกลางการศึกษาขั้นพื้นฐาน พ.ศ. 2551 ช่วงชั้นที่ 3 (ม.1 – ม.3 ) และช่วงชั้นที่ 4 (ม. 4 – ม.6)

สาระที่ 2   ชีวิตกับสิ่งแวดล้อม
     มาตรฐาน ว 2.2 เข้าใจความสำคัญของทรัพยากรธรรมชาติ การใช้ทรัพยากรธรรมชาติในระดับท้องถิ่น ประเทศ และโลกนำความรู้ไปใช้ในในการจัดการทรัพยากรธรรมชาติ  และสิ่งแวดล้อมในท้องถิ่นอย่างยั่งยืน

ตัวชี้วัด 
(ม. 3) 
      - วิเคราะห์สภาพปัญหาสิ่งแวดล้อม ทรัพยากรธรรมชาติในท้องถิ่น และเสนอแนวทางในการแก้ไขปัญหา
     - อภิปรายปัญหาสิ่งแวดล้อมและเสนอแนะแนวทางการแก้ปัญหา 

(ม. 4 – ม. 6 ) 
     - วิเคราะห์สภาพปัญหา  สาเหตุของปัญหาสิ่งแวดล้อมและทรัพยากรธรรมชาติ
     - ในระดับท้องถิ่น ระดับประเทศและระดับโลก      
     - อภิปรายแนวทางในการป้องกัน  แก้ไข ปัญหา    สิ่งแวดล้อมและทรัพยากรธรรมชาติ    

สาระที่ 3   สารและสมบัติของสาร
     มาตรฐาน ว 3. 1 เข้าใจสมบัติของสาร ความสัมพันธ์ระหว่างสมบัติของสารกับโครงสร้างและแรงยึดเหนี่ยวระหว่างอนุภาค  มีกระบวนการสืบเสาะ หาความรู้และจิตวิทยาศาสตร์  สื่อสารสิ่งที่เรียนรู้ นำความรู้ไปใช้ประโยชน์

ตัวชี้วัด
(ม. 2 )
     - ทดลองและอธิบายการหลักการแยกสารด้วยวิธีการกรอง การตกผลึก การสกัด การกลั่น  และโครมาโทกราฟีและนำความรู้ไปใช้ประโยชน์

     มาตรฐาน ว 3.2 เข้าใจหลักการและธรรมชาติของการเปลี่ยนแปลงสถานะของสาร   การเกิดสารละลาย   การเกิดปฏิกิริยา มีกระบวนการสืบเสาะ หาความรู้และจิตวิทยาศาสตร์ สื่อสารสิ่งที่เรียนรู้ และนำความรู้ไปใช้ประโยชน์

ตัวชี้วัด
(ม. 1 )
     - ทดลองและอธิบายปัจจัยที่มีผลต่อการเปลี่ยนสถานะ และการละลายของสาร 

จุดประสงค์การเรียนรู้
     - ตระหนักความสำคัญในการการวางแผนการจัดการเกี่ยวกับทรัพยากรธรรมชาติในท้องถิ่น
     - รู้แนวทางในการป้องกันและแก้ไขปัญหาบางประการเกี่ยวกับสภาพแวดล้อม
     - นำหลักการแยกสารด้วยวิธีต่าง ๆ ทั้งวิธีกรอง การสกัด การกลั่น การตกผลึก ไปใช้อธิบาย ขั้นตอนต่าง ๆ ของการผลิตน้ำตาลได้
     - เข้าใจและบอกสิ่งที่มีผลต่อการละลายและการเปลี่ยนสถานะของสารได้

โรงงานน้ำตาลมิตรผล สุพรรณบุรี ตั้งอยู่ เลขที่ 109 หมู่ 10 ถนนชลประทานสายกระเสียว - สามชุก ตำบลหนองมะค่าโมง อำเภอด่านช้าง จังหวัดสุพรรณบุรี  ก่อตั้งเมื่อปี พ.ศ. 2533 มีกำลังการผลิตประมาณ 30,000 ตันอ้อย/วัน

 โรงงานน้ำตาลมิตรผลแห่งนี้ ยังประกอบด้วยโรงงานผลิตเอธานอล ที่ใช้น้ำตาลอ้อยและกากน้ำตาลเป็นวัตถุดิบและมีโรงไฟฟ้าชีวมวลที่ใช้กากอ้อยเป็นเชื้อเพลิงอีกด้วย
     การที่มีการตั้งโรงงานผลิตน้ำตาลที่อำเภอด่านช้างนั้น เนื่องจากเป็นพื้นที่ที่มีการทำไร่อ้อยซึ่งเป็นวัตถุดิบในการผลิตน้ำตาลหลายแสนไร่ อำเภอด่านช้างมีสภาพภูมิประเทศส่วนใหญ่เป็นเทือกเขาสูงชัน และพื้นที่เป็นลอนลาดสลับกับลอนชัน ลาดต่ำลงมาทางทิศตะวันออก เป็นที่ราบซึ่งเป็นที่ตั้งตัวอำเภอและเป็นบริเวณที่ตั้งโรงงานน้ำตาลมิตรผล ดินส่วนมากเป็นดินร่วน มีการระบายน้ำดี เหมาะต่อการทำไร่อ้อย จึงมีการปลูกอ้อยกันมากเพียงพอที่จะป้อนสู่โรงงาน 

จากตัวจังหวัดสุพรรณบุรี เราจะเดินทางไปตามทางหลวงหมายเลข 340 สุพรรณบุรี – ชัยนาท เป็นระยะทาง 30 กิโลเมตรถึงทางแยกซ้ายมือ เข้าอำเภอสามชุก เดินทางไปตามถนนเลียบคลองแค่ 300 เมตร จะเลี้ยวซ้ายเข้าทางหลวงหมายเลข 3365 เพื่อมุ่งสู่อำเภอด่านช้าง ประมาณ 16 กิโลเมตร เลี้ยวซ้ายไปตามทางหลวงหมายเลข 3502 อีก 31 กิโลเมตร ก็ถึงโรงงานน้ำตาลมิตรผล รวมระยะทางจากจังหวัดสุพรรณบุรีประมาณ 77 กิโลเมตร 

 
วิดีทัศน์ เรื่อง สู่โรงงานน้ำตาล 

 โรงงานน้ำตาลมิตรผล ดำเนินงานโดยกลุ่มมิตรผลซึ่งถือกำเนิดครั้งแรกในปี พ.ศ. 2489 ที่ตำบลกรับใหญ่ อำเภอบ้าน โป่ง จังหวัดราชบุรีโดยเริ่มจากอุตสาหกรรมในครัวเรือนขนาดเล็กที่ผลิตน้ำเชื่อมเข้มข้น ส่งขายให้โรงงานผลิตน้ำตาลทราย ต่อมาจึงพัฒนาโรงงานจนสามารถผลิตน้ำตาลทรายได้เองในปี พ.ศ. 2499 และต่อมาได้ขยายกิจการเพื่อรองรับความต้องการของตลาดที่เพิ่มขึ้นอย่างไม่หยุดยั้ง จนปัจจุบันกลุ่มน้ำตาลมิตรผลเป็นผู้ผลิตและส่งออกน้ำตาลอันดับหนึ่งของประเทศไทย กลุ่มมิตรผล มีโรงงานผลิตน้ำตาลในประเทศไทย รวม 5 แห่ง ประกอบด้วย
     1. โรงงานน้ำตาลมิตรภูเขียว จังหวัดชัยภูมิ ก่อตั้งปี พ.ศ. 2526
     2.โรงงานน้ำตาลมิตรผล จังหวัดสุพรรณบุรี ก่อตั้งปี พ.ศ. 2533
     3.โรงงานน้ำตาลมิตรภูเวียง จังหวัดขอนแก่น ก่อตั้งปี พ.ศ. 2538
     4.โรงงานน้ำตาลมิตรกาฬสินธุ์ จังหวัดกาฬสินธุ์ ก่อตั้งปี พ.ศ. 2540
     5.โรงงานสิงห์บุรี จังหวัดสิงห์บุรี ก่อตั้งปี พ.ศ. 2540

ปี พ.ศ. 2540 กลุ่มมิตรผลได้จัดตั้งบริษัท มิตรผลวิจัยและพัฒนาอ้อยและน้ำตาล จำกัด ขึ้น เพื่อให้การสนับสนุนด้านการลงทุนวิจัยและพัฒนาอ้อยและน้ำตาลอย่างต่อเนื่อง ทั้งการคิดค้นพันธุ์อ้อย การถ่ายทอดความรู้เกี่ยวกับวิธีการจัดการในไร่อ้อยอย่างมีประสิทธิภาพ เครื่องมือทุ่นแรง ฯลฯ ทำให้อาชีพของชาวไร่อ้อยมั่นคงยิ่งขึ้น และทำให้อ้อย ซึ่งเป็นวัตถุดิบหลัก สามารถเพิ่มมูลค่าจากที่เคยเป็นมาในอดีต และกลุ่ม มิตรผลยังได้ริเริ่มโครงการ “เศรษฐีในไร่อ้อย” โดยนำเยาวชนลูกหลานชาวไร่อ้อยเข้ามาร่วมโครงการและเปิดโลกทัศน์รับมุมมองใหม่ในอาชีพปลูกอ้อย ทำให้เยาวชนส่วนใหญ่เกิดทัศนคติที่ดีต่ออาชีพการปลูกอ้อยและตั้งเจตนารมณ์ในการประกอบอาชีพปลูกอ้อยให้ยั่งยืนสืบไปด้วย

 
วิดีทัศน์ เรื่อง โรงงานน้ำตาลมิตรผล

1. น้ำตาล  คำว่า “น้ำตาล” ในภาษาไทยนั้นน่าจะหมายถึงน้ำตาลที่ทำมาจากต้นตาลโตนดคนไทยรู้จักน้ำตาลที่ทำจากน้ำตาลสดก่อนน้ำตาลที่ทำจากน้ำอ้อย แต่โดยทั่วไปแล้วจะเรียกอาหารที่มีรสหวานว่าน้ำตาลแทบทั้งสิ้นหนังสืออักขราภิธานศรับท์ ฉบับหมอบรัดเล เขียนเมื่อ พ.ศ. 2416 อธิบายความหมายของน้ำตาลชนิดต่างๆ ไว้ดังนี้

น้ำตาล คือ น้ำที่ไหลหยดออกมาจากงวงตาลนั้น
น้ำตาลกรวด คือน้ำตาลที่เป็นก้อนแข็งเหมือนกรวดนั้น  
น้ำตาลงบ คือน้ำตาลที่เขาทำเป็นงบๆ นั้น เช่น งบอ้อย
น้ำตาลจาก  คือน้ำตาลที่เขาทำจากงวงจากนั้น  
น้ำตาลทราย  คือ น้ำตาลที่เป็นเม็ดๆ เหมือนทรายนั้น
น้ำตาลมะพร้าว คือ น้ำตาลที่เกิดแต่มะพร้าวนั้น...........

     พจนานุกรมฉบับราชบัณฑิตยสถาน ฉบับ พ.ศ. 2542  ให้ความหมายไว้ว่า “ น้ำตาล.สารประกอบคาร์โบไฮเดรตประเภทโมโนแซ็กคาไรต์และไดแซ็กคาไรต์ ซึ่งมีรสหวาน โดยมากได้จากตาล มะพร้าว อ้อย, ถ้าเป็นความหมายเฉพาะอย่างและทำด้วยอะไร ก็เติมคำนั้นๆ ลงไป เช่น ทำจากตาล เรียกน้ำตาลโตนด, ทำจากมะพร้าว เรียกว่าน้ำตาลมะพร้าว, ทำเป็นงบ เรียกว่าน้ำตาลงบ, ทำจากอ้อย แต่ยังไม่ได้ทำให้เป็นน้ำตาลทราย เรียกว่าน้ำตาลทรายดิบ, ทำเป็นเม็ดๆ เหมือนทรายเรียกว่าน้ำตาลทราย, ทำเป็นก้อนแข็งๆ เหมือนกรวด เรียกว่าน้ำตาลกรวด, เคี่ยวให้ข้นๆ เรียกว่าน้ำตาลตงุ่น, หยอดใส่ใบตาลทำเป็นรูปปี่เรียกว่าน้ำตาลปี่, หลอมเป็นปึก เรียกว่าน้ำตาลปึก, หยอดใส่หม้อ เรียกว่าน้ำตาลหม้อ, รองมาใหม่ๆ ยังไม่ได้เคี่ยว เรียกว่าน้ำตาลสด,ถ้าต้มให้เดือด เรียกว่าน้ำตาลลวก, ถ้าใส่เปลือกตะเคียน หมักเกลือ หรือเคี่ยม เป็นต้น หมักไว้ระยะหนึ่งจนมีแอลกอฮอล์ กินแล้วเมาเรียกว่าน้ำตาลเมา“

ส่วนการทำน้ำตาลของชาวตะวันตกนั้นทำจากน้ำอ้อยมากกว่าจากต้นตาล เชื่อกันว่าวิธีทำน้ำตาลจากประเทศอินเดียแพร่มายังดินแดนอินโดจีนไปยังกลุ่มประเทศอาหรับ และไปสู่ยุโรปในที่สุด คำว่า “sugar” นั้น น่าจะมาจากคำว่า Sarkara หรือ sakkara ในภาษาสันสกฤตซึ่งหมายถึงทรายหรือกรวด อาจจะเป็นลักษณะของน้ำตาลทรายและน้ำตาลกรวด ซึ่งมาเป็นคำว่า sakkar ภาษาอารบิก และ sakharon ในภาษากรีก และเป็น“sugar” ในภาษาอังกฤษในที่สุด

     2. อ้อย วัตถุดิบในการผลิตน้ำตาลทราย ประเทศไทยมีการใช้อ้อยเป็นวัตถุดิบหลักในการทำน้ำตาลมาตั้งแต่สมัยสุโขทัย ต่อมามีการผลิตเป็นน้ำตาลทรายแดงเชื่อกันว่าได้วิธีการผลิตมาจากชาวจีน  มีหลักฐานว่าใน ปี พ.ศ. 1951 และ พ.ศ. 1955 ได้มีการส่งออกน้ำตาลทรายแดงไปยังประเทศญี่ปุ่นด้วย การผลิตน้ำตาลทรายแดงได้ดำเนินกิจการด้วยดีและขยายแหล่งผลิตไปกว้างขวาง  ส่วนการผลิตน้ำตาลทรายขาวในประเทศไทยเริ่มขึ้นในปี พ.ศ. 2480 โรงงานที่ทันสมัยแห่งแรกสร้างขึ้นที่ อำเภอเกาะคา จังหวัดลำปาง มีชื่อว่า "โรงงานน้ำตาลไทยลำปาง"  ซึ่งยังเปิดดำเนินการจนถึงปัจจุบัน  

การที่อ้อยเป็นวัตถุดิบในการผลิตน้ำตาลทราย ทำให้ปัจจุบันอ้อยเป็นพืชเศรษฐกิจที่สำคัญพืชหนึ่งของประเทศไทย มีชาวไร่อ้อยมากกว่า 100,000 ครอบครัว พื้นที่ปลูกกระจายในจังหวัดต่างๆ มากกว่า 40 จังหวัด ประมาณ 6 ล้านไร่ ยกเว้นภาคใต้ ทั้งนี้ เพราะสภาพอากาศภาคใต้ไม่เหมาะแก่การปลูกอ้อย กล่าวคือมีฝนตกชุก  และมีอากาศร้อนตลอดปี  ซึ่งสภาพดังกล่าวทำให้อ้อยไม่หวาน ผลผลิตอ้อยต่อปีประมาณ 45-70 ล้านตัน ผลิตน้ำตาลได้ 5-7 ล้านตัน ใช้บริโภคภายในประเทศ 2 ล้านตันที่เหลือส่งออกขายในต่างประเทศ มีมูลค่ารวมมากกว่า 50,000 ล้านบาทต่อปีโดยมีโรงงานน้ำตาล 46 โรงงาน กําลังการผลิตรวมทั้งสิ้น 623,390 ตันต่อวัน ตั้งกระจายอยู่ใน 24 จังหวัด 

คำถาม
     - สืบค้นข้อมูล เกี่ยวกับสภาพแวดล้อมที่เหมาะสมในการปลูกอ้อย
     - อ้อยเป็นพืชที่สะสมน้ำหนักและความหวานได้สูงเพียงช่วงระยะเวลาหนึ่งเท่านั้น คือระยะก่อน
       หรือหลังออกดอกเช่นเดียวกับพืชทั่วไป หลังจากนั้นความหวานและน้ำหนักจะลดลง
       หากชาวไร่อ้อยปลูกอ้อยพร้อมกันหมด และตัดพร้อมกันหมด ผลจะเป็นย่างไร 

โรงงานน้ำตาลมิตรผล ได้มีฝ่ายส่งเสริมชาวไร่ที่คอยให้คำปรึกษาทั้งเรื่องพันธุ์อ้อย เวลาเริ่มปลูกอ้อย การบำรุงอ้อย นัดหมายเวลาการตัดอ้อยเพื่อนำส่งโรงงานน้ำตาลในปริมาณที่โรงงานรับได้ในแต่ละวันตลอดฤดูหีบอ้อย

โรงงานส่งเสริมให้ชาวไร่อ้อยทำการตัดอ้อยโดยไม่มีการเผาไร่อ้อยก่อนตัดเพื่อป้องกันไม่ให้เกิดมลภาวะ โดยใช้แรงงานตัดและริดใบอ้อยหรือใช้รถตัดอ้อยแทน ทั้งนี้อ้อยที่ไม่ถูกเผาจะมีการรับซื้อในราคาสูงกว่าอ้อยที่ใช้วิธีเผาไร่ก่อนการตัด

คำถาม
     - การเผาไร่อ้อยก่อนการตัดอ้อย มีผลเสียอย่างไรบ้าง

       อ้อยที่ถูกนำส่งเข้าโรงงานจะเข้าชั่งน้ำหนัก เพื่อหาน้ำหนักอ้อย ที่ชาวไร่นำมาจำหน่ายให้โรงงานและกำหนดการวัดค่าความหวานของอ้อยต่อไป

วิดีทัศน์ เรื่อง อ้อย...วัตถุดิบในการผลิตน้ำตาล

คำถาม
     - สืบค้นข้อมูลเกี่ยวกับ Load Cells และ สเตรนเกจ (Strain Gauge) ซึ่งเกิดกระแสไฟฟ้า เมื่อมีแรงกระทำ จะนำมาทำเครื่องชั่งน้ำหนักได้อย่างไร
     - การชั่งน้ำหนักอ้อยมีวิธีการอย่างไร

 สำหรับกระบวนการผลิตน้ำตาลของโรงงานน้ำตาลมิตรผลมีดังต่อไปนี้  
     3.1  การหีบสกัดน้ำอ้อย เริ่มจากอ้อยที่ผ่านการชั่งน้ำหนักแล้ว จะถูกส่งเข้าสู่กระบวนการผลิตโดยการเทอ้อยลงสู่สายพานลำเลียง อ้อยจะถูกลำเลียงผ่านมีดสับอ้อย เครื่องย่อยอ้อย และเข้าสู่ลูกหีบเพื่อบีบสกัดเอาน้ำอ้อย น้ำอ้อยที่บีบสกัดได้จากอ้อยแต่ละส่วนจะถูกเก็บตัวอย่างไปวัดความหวาน เพื่อดูมาตรฐานของอ้อยและเป็นตัวกำหนดราคาอ้อยให้แก่ชาวไร่อ้อยด้วย ความหวานที่วัดได้จะวัดเป็นค่าบริกซ์ซึ่งเป็นการกำหนดค่าความหวาน โดยค่าความหวานที่วัดได้ควรมีค่าตั้งแต่ 10 ccs ขึ้นไป (ccs : Commercial Cane Sugar)

วิดีทัศน์ เรื่อง การเตรียมอ้อยเพื่อส่งเข้าโรงงาน


วิดีทัศน์ เรื่อง ความหวาน

คำถาม
     - สืบค้นข้อมูลเกี่ยวกับค่าบริกซ์ (Brix)

     สิ่งที่ได้ในขั้นตอนนี้คือ น้ำอ้อยและชานอ้อย น้ำอ้อยจะถูกส่งไปยังขั้นตอนการทำใสน้ำอ้อยโดยส่งน้ำอ้อยเข้าหม้ออุ่นและผสมกับน้ำปูนขาว แล้วเข้าสู่ถังพักให้ตกตะกอนเพื่อทำให้น้ำอ้อยใส  ส่วนชานอ้อยจะใช้เป็นเชื้อเพลิงในการผลิตไอน้ำ เพื่อใช้ในระบบขับลูกหีบ ต้มเคี่ยวน้ำตาล และส่งไปเป็นเชื้อเพลิงสำหรับผลิตพลังงานไฟฟ้าต่อไป

 
วิดีทัศน์ เรื่อง น้ำอ้อย

 น้ำอ้อยใสจะถูกส่งไปทำน้ำเชื่อมและกากตะกอนจะถูกรวบรวมเพื่อมอบให้ชาวไร่ ใช้เป็นปุ๋ยอินทรีย์สำหรับการปลูกอ้อยต่อไป
     3.2 การทำน้ำตาลทรายดิบ น้ำอ้อยใสจะถูกส่งเข้าหม้อต้มเพื่อระเหยน้ำ ที่ความดันต่ำกว่าความดันบรรยากาศ ได้เป็นน้ำเชื่อม ซึ่งจะถูกส่งต่อไปยังขั้นตอนการตกผลึกน้ำตาล โดยจะเคี่ยวน้ำเชื่อมในหม้อสูญญากาศ จนเกิดผลึกน้ำตาลอยู่ในน้ำเชื่อม เรียกรวมว่า แมสควิท (Massecuite) ขั้นตอนนี้ จะต้องควบคุมเม็ดน้ำตาลให้มีขนาดสม่ำเสมอกัน โดยเลี้ยงเม็ดน้ำตาลด้วยน้ำเชื่อมในหม้อเคี่ยวน้ำตาลที่ความดันต่ำกว่าความดันบรรยากาศ หลังจากนั้นก็จะส่งไปปั่นน้ำตาลในหม้อปั่นเพื่อแยกผลึกน้ำตาลออกจากน้ำเลี้ยงผลึก ภายในหม้อปั่นจะมีตะแกรงรูขนาดเล็ก โดยส่วนที่เป็นเม็ดน้ำตาลจะอยู่ภายในหม้อปั่น และส่วนที่เป็นน้ำเลี้ยงผลึกหรือที่เรียกว่า โมลาส หรือกากน้ำตาล จะถูกแยกสลัดออกไป เม็ดน้ำตาลจะถูกส่งเข้าหม้ออบเพื่อลดความชื้นและลดอุณหภูมิ ซึ่งจะได้เป็นน้ำตาลทรายดิบ เพื่อส่งขายต่างประเทศ หรือใช้สำหรับการผลิตน้ำตาลทรายขาวบริสุทธ์ต่อไป  ส่วนโมลาสหรือกากน้ำตาลสามารถนำไปใช้เป็นวัตถุดิบในอุตสาหกรรมอื่นๆ อาทิเช่น อุตสาหกรรมสุรา ซอส ผงชูรส เป็นต้น

 
วิดีทัศน์ เรื่อง น้ำตาลทรายดิบ 

 น้ำตาลทรายดิบจะมีลักษณะเป็นสีน้ำตาลเข้มเพราะมีสิ่งสกปรกเจือปนอยู่และความบริสุทธิ์ต่ำไม่สามารถนำไปบริโภคได้โดยตรง แต่ถ้าทำให้คุณภาพสูงขึ้นโดยผ่านกระบวนการทำให้ใสโดยใช้ปูนขาวและความร้อน ทำให้สีของน้ำตาลทรายดิบคุณภาพสูงเป็นสีเหลืองแกมน้ำตาล สามารถนำไปบริโภคได้แต่ไม่เป็นที่นิยมของผู้บริโภคส่วนใหญ่ยกเว้นในประเทศกำลังพัฒนาที่มีกำลังซื้อค่อนข้างต่ำ เนื่องจากมีราคาถูกกว่าน้ำตาลทรายขาวและน้ำตาลทรายขาวบริสุทธิ์

3.3 การผลิตน้ำตาลทรายขาวและน้ำตาลทรายขาวบริสุทธิ์ จะใช้น้ำตาลทรายดิบคุณภาพสูงที่ผ่านการทำให้ใสมาแล้ว ส่งเข้ากระบวนการผลิตทางสายพานลำเลียงเพื่อส่งไปละลายในน้ำร้อนได้น้ำเชื่อม น้ำเชื่อมจะถูกทำให้ใสอีกครั้งหนึ่งด้วยน้ำปูนขาวและก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ เรียกว่ากระบวนการ

น้ำเชื่อมใสจะถูกส่งผ่านกระบวนการแลกเปลี่ยนประจุเรซิน ด้วยเครื่องกรองเรซิน(คล้ายเครื่องกรองน้ำ)ซึ่งเรซินจะทำหน้าที่จับสารละลายที่ทำให้เกิดสีในน้ำเชื่อมไว้ เหลือเพียงน้ำเชื่อมที่ใสบริสุทธิ์ เรียกว่าการดูดค่าสี

วิดีทัศน์ เรื่อง การดูดค่าสี

น้ำเชื่อมที่ใสบริสุทธิ์จะถูกส่งต่อเข้าหม้อต้มสุญญากาศเพื่อเคี่ยวจนเกิดผลึกน้ำตาลในน้ำเชื่อม และควบคุมคุณภาพเม็ดน้ำตาลให้สม่ำเสมอกัน โดยการเลี้ยงเม็ดน้ำตาลด้วยน้ำเชื่อมในหม้อเคี่ยวน้ำตาลที่ความดันต่ำกว่าความดันบรรยากาศ จากนั้นจึงส่งเข้าหม้อปั่น เพื่อแยกผลึกน้ำตาลออกจากน้ำเลี้ยงผลึก โดยมีตะแกรงรูขนาดเล็กกันเม็ดน้ำตาลให้อยู่ภายในหม้อปั่น และสลัดน้ำเลี้ยงผลึกหรือโมลาสออกไป เม็ดน้ำตาลจะถูกนำเข้าหม้ออบเพื่อลดความชื้นและลดอุณหภูมิ แล้วส่งไปบรรจุเป็นผลิตภัณฑ์น้ำตาลทรายขาวบริสุทธิ์เพื่อส่งให้กับลูกค้าต่อไป

วิดีทัศน์ เรื่อง น้ำตาลทรายขาว

 1. กลุ่มบริษัทมิตรผลผลิตน้ำตาลได้หลายประเภทจำแนกได้ดังนี้
     4.1 น้ำตาลทรายดิบ (Raw Sugar)เป็นน้ำตาลทรายที่ได้จากกระบวนการผลิตขั้นต้นโดยผ่านกระบวนการเคี่ยวและตกผลึก น้ำตาลทรายดิบจะมีสีน้ำตาลเข้ม มีสิ่งสกปรกเจือปนอยู่ และความบริสุทธิ์ต่ำ โดยทั่วไปจะมีค่าสีสูงไม่สามารถนำไปบริโภคได้โดยตรง จะส่งออกเพื่อจำหน่ายในตลาดต่างประเทศ หรือเก็บไว้เป็นวัตถุดิบเพื่อผลิตน้ำตาลทรายขาวและน้ำตาลทรายขาวบริสุทธิ์
     4.2 น้ำตาลทรายดิบคุณภาพสูง (High Pol Sugar) เป็นน้ำตาลทรายดิบที่ผ่านกระบวนการทำให้บริสุทธิ์บางส่วน ผ่านกระบวนการทำให้ใสโดยใช้ปูนขาวและความร้อน จึงทำให้สีของน้ำตาลทรายดิบคุณภาพสูงเป็นสีเหลืองแกมน้ำตาล ค่าสีต่ำกว่าน้ำตาลทรายดิบ สามารถนำไปบริโภคได้โดยตรง แต่ไม่เป็นที่นิยมของผู้บริโภคส่วนใหญ่ยกเว้นในประเทศกำลังพัฒนาที่มีกำลังซื้อค่อนข้างต่ำ เนื่องจากมีราคาถูกกว่าน้ำตาลทรายขาวและน้ำตาลทรายขาวบริสุทธิ์

     4.3 น้ำตาลทรายขาว (White Sugar) เป็นน้ำตาลที่ได้จากการสกัดเอาสิ่งเจือปนออกจากน้ำตาลทรายดิบ โดยใช้ปูนขาวเป็นสารหลักและใช้ความร้อนตลอดจนการกรอง เพื่อทำให้มีความบริสุทธิ์มากขึ้น น้ำตาลทรายขาวเป็นน้ำตาลทรายที่ประชาชนนิยมบริโภค รวมถึงใช้เป็นวัตถุดิบในโรงงานอุตสาหกรรมอาหาร
     4.4 น้ำตาลทรายขาวบริสุทธิ์ (Refined Sugar) มีกระบวนการผลิตคล้ายกับการผลิตน้ำตาลทรายขาว แต่มีความบริสุทธิ์มากกว่า มีลักษณะเป็นเม็ดสีขาวใส นิยมใช้ในอุตสาหกรรมที่ต้องใช้น้ำตาลที่มีความบริสุทธิ์มาก เช่น อุตสาหกรรมยา เครื่องดื่มประเภทน้ำอัดลม และเครื่องดื่มบำรุงกำลัง  
     4.5 น้ำตาลทรายขาวบริสุทธิ์พิเศษ (Super Refined Sugar) เป็นน้ำตาลที่มีกระบวนการผลิตเหมือนน้ำตาลทรายขาวบริสุทธิ์พิเศษ แต่มีความบริสุทธิ์มากกว่า เหมาะสำหรับใช้ในอุตสาหกรรมที่มีความต้องการใช้น้ำตาลซึ่งมีความบริสุทธิ์มากๆ เป็นส่วนประกอบ
     4.6 น้ำตาลปี๊บ (Paste Sugar) เป็นน้ำตาลที่ได้จากการนำน้ำตาลทรายขาวมาเคี่ยวจนมีความเข้มข้นตามที่กำหนด จากนั้นนำมาตีเพื่อเติมอากาศและป้องกันการตกผลึก เติมกลิ่นมะพร้าวน้ำหอม แล้วนำไปบรรจุขณะร้อนและผึ่งให้น้ำตาลแข็งตัวโดยใช้ลมเย็น
     4.7 น้ำตาลทรายแดง (Brown Sugar) เป็นน้ำตาลที่ได้จากการนำน้ำตาลทรายดิบมาละลายกับน้ำอ้อยใสและน้ำเชื่อมดิบตามอัตราส่วนที่กำหนด หลังจากนั้นนำมากรองเพื่อทำให้น้ำเชื่อมมีความสะอาด แล้วนำไปเคี่ยวแบบเปิด และนำไปยังรางตี เพื่อกระจายความร้อนออกจากน้ำเชื่อม ได้น้ำตาลทรายแดง โดยให้ผ่านตะแกรงคัดเม็ดน้ำตาลในขั้นสุดท้าย
     4.8 น้ำตาลแร่ธรรมชาติ (Mineral Sugar) ได้จากการผสมคาราเมลซึ่งได้จากการเคี่ยวน้ำตาลกับเอ-โมลาสซึ่งมีแร่ธาตุธรรมชาติจากอ้อย แล้วนำไปผสมกับน้ำตาลทรายขาวในสัดส่วนที่เหมาะสม เพื่อให้แร่ธาตุจากอ้อยที่สูญเสียไปกับกากน้ำตาลในกระบวนการตกผลึกของน้ำตาลกลับคืนสู่น้ำตาล
     4.9 น้ำเชื่อม (Liquid Sugar) ได้จากแปรสภาพจากผลึกน้ำตาลเป็นน้ำเชื่อม เพื่ออำนวยความสะดวกในกระบวนการผลิตของผู้ใช้ในอุตสาหกรรม เช่น น้ำอัดลม และเครื่องดื่มชูกำลัง เป็นต้น  
     4.10 กากน้ำตาล (Molasses) เป็นผลพลอยได้จากการผลิตน้ำตาล ในปัจจุบันกากน้ำตาลเป็นวัตถุดิบสำคัญต่อภาคอุตสาหกรรมหลายประเภท เช่น อุตสาหกรรมการผลิตสุราและแอลกอฮอล์ อุตสาหกรรม ผลิตผงชูรส น้ำส้มสายชู อุตสาหกรรมอาหารสัตว์ เป็นต้น 

วิดีทัศน์ เรื่อง ประเภทของน้ำตาล

วิดีทัศน์ เรื่องคุณภาพของน้ำตาลทราย

 คำถาม
     - ในบ้านของนักเรียน ใช้น้ำตาลประเภทใดบ้าง
     - นักเรียนมีวิธีการเก็บน้ำตาลอย่างไรจึงจะคงคุณภาพอยู่ได้นาน

  ในกระบวนการผลิตน้ำตาลของโรงงานน้ำตาลมิตรผลจะมีชานอ้อยที่เหลือจากการหีบอ้อยเป็นปริมาณมหาศาล นอกจากจะนำชานอ้อยส่วนหนึ่งไปทำไม้ชานอ้อยที่เรียกว่า ปาติเคิลบอร์ดแล้ว ยังนำชานอ้อยไปทำเชื้อเพลิงเพื่อผลิตพลังงานไฟฟ้าได้ด้วย

 โรงงานน้ำตาลมิตรผลได้ตั้งโรงไฟฟ้ามิตรผลไบโอพาวเวอร์  เพื่อผลิตพลังงานไฟฟ้าโดยใช้ชานอ้อยเป็นเชื้อเพลิง นำพลังงานไฟฟ้าที่ผลิตได้ใช้ในโรงงานผลิตน้ำตาลและยังเหลือจำหน่ายให้การไฟฟ้าฝ่ายผลิตอีกด้วย

 
วิดีทัศน์ เรื่อง โรงไฟฟ้าชีวมวล

 คำถาม
     - สืบค้นข้อมูลเกี่ยวกับโรงไฟฟ้าชีวมวลที่ใช้เชื้อเพลิงอื่น ๆ นอกจากชานอ้อย เป็นแหล่งพลังงาน

 กากน้ำตาลหรือน้ำอ้อยสามารถนำมาหมักโดยใช้เชื้อจุลินทรีย์ที่เหมาะสมซึ่งส่วนมากเป็นยีสต์ กระบวนการหมักจะเปลี่ยนน้ำตาลให้เป็นเอทิลแอลกอฮอล์ และเมื่อนำน้ำหมักที่มีเอทิลแอลกอฮอล์ปนอยู่ไปผ่านกระบวนการกลั่นและการดูดซับน้ำ จะทำให้ได้เอทิลแอลกอฮอล์หรือเอทานอลที่มีความบริสุทธิ์สูงถึง 99.5 เปอร์เซนต์ สามารถนำไปผสมกับน้ำมันเบนซิน เป็นแก๊สโซฮอล์ได้

โรงงานน้ำตาลมิตรผล มีผลผลิตทั้งที่เป็นน้ำตาลโดยตรงและกากน้ำตาลที่เป็นผลพลอยได้จึงมีความคิดที่จะผลิตพลังงานทดแทน ทั้งยังเป็นการสร้างมูลค่าเพิ่มให้ผลผลิต จึงตั้งโรงงานมิตรผลไบโอฟีล ผลิตเอทานอลจากน้ำตาลขึ้น

 
วิดีทัศน์ เรื่อง พลังงานทดแทน

คำถาม

     - สืบค้นข้อมูลกระบวนการผลิตเอทานอลจากน้ำตาลหรือกากน้ำตาล
     - นอกจากใช้น้ำตาลเป็นวัตถุดิบแล้ว ในการผลิตเอทานอลใช้พืชชนิดอื่นได้หรือไม่ มีกระบวนการอย่างไร