این صنعت را میتوان در دو بخش مورد مطالعه قرار داد: 1) تولید شکر خام 2) تصفیه شکر خام و تهیه شکر سفید از آن برداشت و انبار کردن نیشکر گیاه نیشکر (sugar cane)در مناطق گرمسیری کشت می شود، مقدار قند نیشکر اغلب در حد ۱۵-۱۰درصد و در مواردی تا ۱۷ درصد می باشد .برداشت نیشکر با روش دستی یا با دستگاههای مخصوص امکان پذیر است .در برخی موارد قبل از برداشت، برگهای نیشکر را می سوزانند .پس از برداشت، نیشکر به کارخانه حمل می شود بر خلاف چغندر قند، نیشکر قابل انبار کردن و ذخیره سازی در کارخانه نیست و مواد قندی آن سریعا\”در اثر نگهداری دچار تجزیه می گردند و وزن نیشکر در اثر از دست دادن رطوبت کم می شود . هرچه نیشکر به صورت تازه تر به مصرف کارخانه برسد، بهتر خواهد بود، لذا معمولا\”کارخانه ها محلی برای نگهداری نیشکر به منظور مصرف در روزهای بعد نداشته و نیشکر تحویلی، در همان روز به مصرف می رسد . نیشکر وارد شده به کارخانه پس از توزین، روی دستگاه تفاله مخصوص تخلیه می گردد و به سمت محل فرآیند انتقال می یابد . شستشوی نیشکر شستشوی نیشکر ساده بوده و در مقایسه با شستشوی چغندر به آب کمتری نیاز دارد . ضمن حرکت نیشکر توسط تفاله با پاشیدن آب بر روی آن شستشو انجام می گیرد . آب گل آلود حاصل از شستشو، از طریق روزنه های نقاله خارج شده و به فاضلاب می رود، در این آب مقداری مواد قندی وجود دارد که به عنوان ضایعات شستشوی نیشکر به حساب می آید. با استفاده از آهنربای مخصوص قطعات کوچک آهنی همراه با نیشکر نیز جدا سازی می شوند. عصاره گیری از نیشکر برای عصاره گیری نیشکر را باید آماده کرد، در عملیات آماده سازی نیشکر دستگاههای متفاوتی مورد استفاده قرار می گیرد . از جمله دستگاه برش نیشکر (cane cnife) دستگاه خرد کن (crusher) و دستگاه شریدر (shredder). دستگاه برش نیشکر، شامل یک یا دو سری تیغه برنده است که در بالای نقاله نیشکر نصب شده ونیشکر را به قطعات کوچک برش می دهند. پس از آن قطعات نیشکر وارد دستگاه خرد کن یا شریدر شده وکاملا\”خرد و ساختمان آنها متلاشی می شود .دستگاه خرد کن شامل دو غلتک پر قدرت است که در سطح آنها شیارهای عمیق وجود دارد. قطعات نیشکر با عبور از بین دو غلتک مذکور کاملا\” خرد شده آماده عصاره گیری می شوند. در برخی از کارخانه ها از دستگاه شریدر برای متلاشی ساختن ساختمان اولیه قطعات نیشکر استفاده می شود، این دستگاه شامل پره های برنده گردان است که با ورود قطعات نیشکر به آن کاملا\” آنها را خرد و متلاشی می سازند. مجموعه سیستم استخراج عصاره از نیشکر به نام تاندم (tandem)خوانده می شود. قسمت کمی از عصاره در قسمت کراشر جداسازی می شود، اما بخش اصلی عصاره گیری در آسیاب های (mills)مخصوص انجام می گیرد، تعداد این آسیابها بر حسب نوع دستگاه عصاره گیر بین ۳ تا ۶ آسیاب بوده و آسیابهای مذکور سه غلتکی هستند. قطعات خرد شده نیشکر از آسیابی به آسیاب بعدی رفته و ضمن فشرده شدن در بین غلتکها از آنها عصاره گیری می شود. معمولا” عصاره گیری در آسیاب اول تنها با فشرده سازی بین غلتکهاست، اما در عصاره گیری در آسیابها ی بعدی گذشته از فشرده سازی، استفاده از جریان محلول قندی یا آب نیز برای کمک به استخراج صورت می گیرد. شربتی که از کراشر و آسیاب اول و آسیاب دوم خارج می شود با هم مخلوط شده و به عنوان شربت مخلوط (mixedjuice) و به قسمت تصفیه منتقل می گردد.برای استخراج قند از نیشکر در آسیابهای بعدی جریانی غیر هم جهت از آب )شربت)و نیشکر خرد شده برقرار می شود، بدین ترتیب در آخرین آسیاب، بر روی نیشکر قبل از قرار گرفتن در بین غلتکها، آب پاشیده می شود تا با خیس شدن نیشکر امکان بهتری برای استخراج قند باقی مانده در آن فراهم گردد. شربت خروجی از آسیاب آخر، بر روی نیشکری که می خواهد به آسیاب قبلی وارد شود پاشیده می شود و به همین ترتیب، شربت خروجی از آن آسیاب نیز بر روی نیشکری که می خواهد به اسیاب قبل از آن وارد شود، پاشیده می شود. به این ترتیب در نهایت در آخرین آسیاب، نیشکر عصاره گیری شده یا باگاس (bagasse)خارج می شود و شربت نیز در نهایت از آسیاب دوم بیرون می رود و با مخلوط شدن با شربت خروجی از آسیاب اول و کراشر به مرحله تصفیه منتقل می شود. در باگاس خروجی از آسیاب آخر، مقدار کمی قند باقی می ماند و پلاریزاسیون آن به حدود ۴-۵/۱درصد می رسد.در این روش با توجه به خرد شدن نیشکر و پاره شدن سلولهای آن به منظور کاهش ورود مواد صمغی و ناخالصیهای نامطلوب به شربت، بهتر است که آب ورودی به سیستم دمای بالاتر از ۶۰ درجه سانتیگراد نداشته باشد. قسمت عمده ترکیبات تشکیل دهنده باگاس الیاف سلولزی (fiber) است. از جمله کاربردهای این ماده در صنایع کاغذ سازی، خوراک دام، تهیه تخته های نئوپان و به عنوان سوخت می باشد. در برخی کارخانه ها باگاس خروجی از آسیابها را تحت تاثیر پرس حلزونی قرار می دهند تا باگاس با رطوبت کمتر و درصد قند )پلاریزاسیون) کمتر حاصل شود و ضایعات قندی آن کاهش یابد. شربت خام نیشکر که از عصاره گیری بدست می آید، رنگ سبز مایل به خاکستری یا سبز تیره داشته و ph آن غالبا\” حدود ۴/۵-۲/۵ می باشد. با توجه به متغیر بودن ترکیبات نیشکر، ترکیبات تشکیل دهنده شربت خام نیز متغیر است، برای مثال و به عنوان نمونه حدود ۱۲-۹درصد قند ساکاروز، حدود ۴/۳-۲/۱ درصد قند انورت و حدود۱/۲-۱ درصد مواد معدنی مانند فسفاتها، کلرورها، سیلیکاتهای سدیم ، پتاسیم ، کلسیم و مواد دیگری مانند صمغها،آلبومین،واکس،مواد رنگی،ذرات بسیار ریز باگاس (bagacillo)،ذرات شن،ماسه،خاک و .. می تواند در آن وجود داشته باشد. همچنین اغلب درجه خلوص آن ۸۵-۸۱ودرصد آب آن ۸۸-۸۵ (بریکس ۱۵-۱۲)می باشد. استفاده از فرایند انتشار برای عصاره گیری از نیشکر (Diffusion process) این روش به عنوان روشی نسبتا\” جدید برای استخراج قند از نیشکر به جای استفاده از آسیابها مطرح شده است. روش مذکور نسبت به کاربرد آسیابها، به هزینه و سرمایه گذاری کمتری نیاز دارد. شیوه کار تقریبا ” مشابه دیفیوزرهای مداوم دی.دی.اس (D.d.s)،بی.ام.آ(B.m.a)،دی اسمیت (De Smet) ،ساتورن (saturne) و اف.اس. (F.s. )میتوان اشاره کرد. در دیفیوزرهای مذکور جریانی غیر هم جهت از آب گرم و قطعات نیشکر برقرار می شود و با استفاده از خاصیت انتشار در اثر اختلاف غلظت داخل و خارج سلولهای نیشکر و فشار اسمزی بوجود آمده ،قند موجود در نیشکر استخراج می شود. در این روش لزومی ندارد که نیشکر به قطعات خیلی ریز و متلاشی شده تبدیل شود،بلکه کافی است به قطعات کوچک یا حداکثر ۴ اینچ تبدیل شده و به دیفیوزر وارد شود. برای استخراج بهتر قند از قطعات نیشکر،دمای آب ورودی به دیفیوزر را حدود ۷۵-۶۵ درجه سانتیگراد در نظر می گیرند،این دما موجب کشتن سلولهای زنده و غیر فعال شدن دیواره سلولهای نیشکر شده و استخراج قند به سهولت انجام می شود،در دماهای کمتر از ۶۵ درجه سانتیگراد گذشته از نامطلوب بودن عمل استخراج قند و ضایعات قندی حاصل از باقی مانده قند در باگاس، احتمال فعالیتهای میکروبی فزونی می یابد. با استفاده از فرآیند مذکور بیش از ۹۷ درصد قند موجود در نیشکر استخراج میشود،که در روش اشتفاده از آسیابها،کمتر قابل دستیابی است. درجه خلوص شربت حاصل در این روش نیز بیشتر است. البته با توجه به استفاده از دمای بالا،حل شدن و ورود مواد صمغی و مومی نیشکر به شربت بیشتر می شود که از عوامل افزایش ویسکوزیته شربت و پختها هستند. توزین شربت خام نیشکر برای کنترل دقیق میزان قند وارد شده به فرآیند و محاسبه ضایعات و کنترل فرایندهای بعدی، این نیاز وجود دارد که شربت خام حاصل از مرحله شربت گیری، قبل از انتقال به مرحله تصفیه، توزین شود. عمل توزین معمولا\”به حالت غیر مداوم انجام نمی شود، بلکه با استفاده از ترازوهای خودکار مانند ترازوی ماکسول (Maxwell-Boulgene Weigher) و یا ترازوی (هو –ریچاردسون (Howe-Richardson (scale)انجام می شود. آهک زنی به شربت خام نیشکر (Liminig of cane juice) با توجه به ناخالصیهای موجود در شربت خام نیشکر،یکی از راه های جدا سازی این مواد از روش آهک زنی است. در اثر آهک زنی که به صورت افزودن شیر آهک انجام می شود، ضمن خنثی شدن حالت اسیدی شربت،بسیاری از ناخالصیها، آماده رسوب کردن می شوند. در برخی از کارخانه ها به جای مقداری از آهک و یا کل آن از منیزیم یا ترکیبات منیزیم و در برخی موارد از ساکارات برای تصفیه شربت خام استفاده می شود. روشهای آهک زنی نیز متفاوت است و آهک زنی به صورت سرد،گرم،آهک زنی مرحله به مرحله و دو بار گرم کردن fractional Liming and double heating)انجام می گیرد، اما به نظر می رسد روش آهک زنی سرد (cold liming)در این مورد مناسب تر باشد. مقدار شیر آهک مصرفی برای آهک زنی به شربت خام نیشکر،بسیار کمتر از آهک مصرفی برای شربت خام چغندر قند است. علت آن است که میزان قند انورت در شربت خام نیشکر بالا است و اگر در شربت پس از آهک زنی،آهک اضافی باقی بماند با قندهای انورت واکنش داده و ایجاد نمکهای محلول می کند که در افزایش رنگ و ویسکوزیته شربت مؤثر هستند و از طرف دیگر چنانچه دمای چنین شربتی بالا رود وجود حالت قلیایی زیاد، موجب تشدید انورسیون در شربت نیز می شود. به همین دلیل مقدار شیر آهک که با بومه حدود ۱۵تهیه می شود،در حدی به شربت خام زده می شود که ph شربت را از حدود ۵/۴-۵/۲به حدود ۸/۵-۸ برساند وphبالاترنرود. در روش آهک زنی سرد، پس از افزودن شیر آهک به شربت حدود ۱۵تا۲۰ دقیقه زمان داده می شود سپس شربت را با عبور دادن از مبدلهای حرارتی به دمای حدود ۱۰۷-۱۰۴ درجه سانتیگراد می رسانند و به قسمت ته نشین سازی ناخالصیها منتقل می کنند.گرم کردن شربت،ویسکوزیته آنرا کاهش داده و موجب تسریع ته نشینی ناخالصیهامی شود. ته نشین سازی ناخالصیها و زلال سازی شربت نیشکر Clarification of cane juice) برای ته نشینی مناسب مواد غیر قندی و حفظ حداکثر ساکاروز در شربت و کاهش قند وارد شده به گلهای ته نشین شده، وجود انیدرید فسفریک (P2O5) در شربت اهمیت زیادی دارد. چنانچه این ماده در شربت نیشکر کمتر از ۳۰۰ (ppm) باشد، ته نشینی ناخالصیها بخوبی صورت نمی گیرد. به عبارت دیگر ماده فوق می تواند در شربت ایجاد فسفات کلسیم نامحلول (tri-clacium phosphate) کرده که دارای جذب سطحی مناسب است و ضمن رسوب کردن، ناخالصیهای زیادی را به خود جذب کرده ورسوب می دهد. معمولا\” در صورتی که در شربت مقدار کافی (P2O5) نباشد، قبل از مرحله آهک زنی به شربت اضافه می شود.