Výroba cukru z cukrovej repy: Od pestovania po kryštál

S cukrom sa spája množstvo mýtov, pričom jedným z nich je, že cukor je škodlivý a nezdravý. V prvom rade treba povedať, že nadmerná konzumácia cukru, ale aj tukov či bielkovín nie je zdravá. Je na každom uvážení, ako príjem energie vyváži vhodnou pohybovou aktivitou. Pokiaľ ide o samotný cukor, treba ísť na to zdravým sedliackym rozumom. Už to, že máme schopnosť rozoznávať sladkú chuť v ústach nám napovedá, že naše telo cukor potrebuje ako prirodzenú súčasť potravy. Činnosť svalov a mozgu je toho príkladom.

Človek sladkú chuť prirodzene vyhľadáva od svojho narodenia. Už malé dieťa inštinktívne pije sladkasté matkino mlieko a dokonca aj pre našich predkov bola sladká chuť vždy veľmi dôležitá. Signalizovala dostatočné množstvo energie a ochranu pred chorobami. Preto sú receptory sladkej chuti už na špičke jazyka, umožňujú tým rýchlu kontrolu potravy. Ľudské telo je jednoducho už nastavené na prijímanie cukru a túžba po sladkom je časťou obranného systému, ktorý sa formoval u človeka stáročia. Aj keď obsahuje prospešné prvky, je stále zdrojom energie a sacharidov, preto odporúčaný denný príjem netreba prekračovať.

Vďaka snehobielej farbe a kryštalickej štruktúre si stále veľa ľudí myslí, že cukor je akýmsi chemickým produktom. Nie je to však pravda. Cukor sa na Slovensku získava tradičným spôsobom, pri ktorom sa z cukrovej repy vyťaží sladká zložka, ktorou je práve cukor. Pokiaľ ide o rafináciu, skutočne sa netreba tohto pojmu obávať, rafinácia, nie je nič iné ako očistenie cukru, čím získa svoju charakteristickú belosť.

Určite nechceme nikoho nútiť, aby menil svoje stravovacie návyky a nasilu zaraďoval cukor do jedálnička, určite nie. Skôr chceme túto potravinu v jej slovenskej kvalite ľuďom priblížiť a trošku aj bojovať s mýtami, ktoré sa s cukrom spájajú. Cukor je prítomný v širokej škále potravín. Pojem "cukor" je pre väčšinu z nás synonymom k bielmu práškovému alebo kryštálovému cukru, ktorý však predstavuje len malú časť širokého spektra cukrov. Cukor sa bežne získava z cukrovej trstiny a cukrovej repy. Rafinovaný cukor je ďalším názvom pre bežný biely stolný cukor, ktorý často vyvoláva obavy.

Cukor je často nesprávne demonizovaný ako látka, ktorá všade a vždy škodí nášmu zdraviu. Toto vnímanie však nie je úplne v súlade so skutočnosťou. Je dokonca prirodzene obsiahnutý v niektorých potravinách, ako je ovocie a mliečne výrobky. Nadmerná konzumácia cukru prispieva k zvýšenému dennému energetickému príjmu, čo sa môže podieľať na vzniku nadváhy a obezity. Tieto stavy zase zvyšujú riziko vzniku rozličných zdravotných problémov, ako sú nádorové ochorenia, cukrovka 2. typu a iné.

Aby sme minimalizovali negatívny vplyv nadmerného príjmu cukru, je dôležité dodržiavať odporúčanú dennú dávku. Svetová zdravotnícka organizácia uvádza, že náš denný príjem cukru by nemal presiahnuť 10 % celkového denného energetického príjmu. Optimálna dávka cukru sa ale môže líšiť pre každého z nás. Napríklad, vytrvalostný športovec, ktorý absolvuje dlhé tréningy niekoľkokrát týždenne, potrebuje cukor na rýchle dodanie energie svalom. Existuje široké spektrum rôznych alternatív cukru, z ktorých si každý môže vybrať podľa vlastných preferencií.

Na výber máme množstvo prírodných náhrad cukru, ako sú med, sirupy, kokosový alebo trstinový cukor, stévia alebo polyalkoholy. Trstinový cukor predstavuje jedno z najobľúbenejších prírodných sladidiel, ktoré sa v súčasnosti teší mimoriadnej popularite nielen v domácnostiach, ale aj medzi odborníkmi na prípravu kávy. Pochádza z cukrovej trstiny (Saccharum officinarum), ktorá sa pestuje najmä v tropických a subtropických oblastiach sveta - dominujú najmä krajiny ako Brazília, India, Thajsko či Karibik.

Výroba trstinového cukru je pomerne jednoduchá. Stonky cukrovej trstiny sa rozdrvia, získa sa sladká šťava, ktorá sa následne varí, filtruje a zahusťuje. V tejto fáze sa do veľkej miery zachovajú prirodzené minerály a vitamíny, na rozdiel od bežne používaného bieleho repného cukru, ktorý sa podrobuje intenzívnejšiemu chemickému spracovaniu.

Pri porovnaní s klasickým bielym cukrom, ktorý je vyrábaný z cukrovej repy hlavne v Eurázii, trstinový cukor ponúka oveľa prirodzenejší a bohatší zážitok pri konzumácii. Trstinový cukor je obľúbený najmä pre svoj jedinečný chuťový profil, ktorý sa výrazne odlišuje od bežného bieleho cukru. Vďaka prirodzenej prítomnosti melasy získava trstinový cukor jemný karamelový podtón, ktorý vynikajúco dopĺňa vôňu a chuť kvalitnej kávy. Pri porovnaní s inými sladidlami, ako sú biely repný cukor, med alebo javorový sirup, prináša trstinový cukor do kávy bohatšiu a vyváženejšiu sladkú chuť.

Trstinový cukor, na rozdiel od úplne rafinovaného bieleho cukru, si vďaka zachovanej melase uchováva malé, no zaujímavé množstvá vápnika, železa, horčíka a draslíka. Trstinový cukor je vhodný aj pre tých, ktorí sa snažia vyhnúť úplne syntetickým prísadám, pretože sa vyrába jednoduchším spôsobom bez pridania konzervantov, farbív či iných chemických látok.

Pri sladení kávy je dôležité nielen vybrať správny typ sladidla, ale aj vedieť, ako ho využiť pre maximálny zážitok z chuti. Práve trstinový cukor ponúka množstvo spôsobov, ako si obľúbenú kávu vychutnať ešte intenzívnejšie a s rešpektom k prirodzenej aróme samotného nápoja. Pri používaní trstinového cukru dbajte na výber kvalitného produktu, ktorý je ideálne skutočne nerafinovaný. Tak zabezpečíte nielen chuťový pôžitok, ale aj zachovanie všetkých prirodzených benefitov, pre ktoré má trstinový cukor svoje pevné miesto v kávovej gastronómii.

História výroby cukru

Cukor je neodmysliteľnou súčasťou nášho stravovania. Kedysi bol luxusným artiklom, ku ktorému mali bežní ľudia len obmedzený prístup, pričom v tých časoch sladili medom. Až v polovici 19. storočia sa stal bežnou komoditou v Európe a dnes patrí k základným potravinárskym tovarom. Na Slovensku a v miernych oblastiach Európy sa na jeho výrobu využíva cukrová repa. Už v dávnych dobách, okolo roku 6000 pred Kristom, poznali ľudia vo východnej Ázii cukrovú trstinu. Prvé zmienky o varení sladkej šťavy z tejto rastliny pochádzajú z Indie. Zahustená šťava sa nalievala do kužeľovitých nádob, kde kryštalizovala, a tak vznikal cukor. V čase križiackych výprav sa o cukre dozvedela aj západná Európa.

Trvalo niekoľko storočí, kým sa cukrová repa stala surovinou na výrobu cukru. V roku 1747 berlínsky chemik Andreas Sigismund Marggraf zistil, že cukrová repa má rovnaký obsah cukru ako cukrová trstina, a koncom 19. storočia prevážila produkcia repného cukru nad trstinovým.

Možnosť vyrábať cukor z európskej poľnohospodárskej plodiny a nahradiť tak drahý zámorský trstinový cukor lacnejším, ale kvalitatívne rovnocenným produktom, inšpirovala Marggrafa skúmať kvalitu sladkej látky v domácich plodinách. Jeho výskumy dokázali, že cukor z bielej kŕmnej repy sa kvalitatívne stotožňuje s cukrom z cukrovej trstiny.

Napriek tomu, že výsledky jeho výskumov uverejnené v sborníku Berlínskej akadémie v roku 1747 vzbudili záujem v odborných kruhoch, nedostali sa im žiadnej podpory od vládnych činiteľov. Marggraff, ktorý nemal finančné prostriedky, nemohol pokračovať vo výskumoch a vypracovať priemyselnú technológiu výroby repného cukru. Myšlienku výroby repného cukru začali rozširovať v Uhorsku predovšetkým v nemeckých odborných časopisoch na prelome 18. a 19. storočia. Slovák Samuel Tešedík patril medzi popredných propagátorov tohto nového priemyselného odvetvia. Koncom 18. storočia ako prvý v Uhorsku varil sirup z cukrovej repy. Za priekopníka priemyselnej veľkovýroby repného cukru sa považuje prešovský lekárnik J. S. Gertinger.

Rozdelenie dejín cukrovarníckeho priemyslu na Slovensku

Dejiny cukrovarníckeho priemyslu na Slovensku možno rozdeliť do troch etáp:

• Začiatok priemyselnej veľkovýroby repného cukru (30. roky 19. storočia - 1849): Toto obdobie predstavuje udomácnenie sa nového priemyselného odvetvia.
• Obdobie zavedenia zdanenia výroby repného cukru (1850 - 1867): V tomto období začal príliv zahraničného kapitálu a zakladanie veľkých cukrovarov.
• Obdobie po rakúsko-uhorskom vyrovnaní (1868 - 1887): V tomto období sa prehlboval proces zakladania cukrovarov.

Cukrovary založené v rokoch 1868 - 1887 pracovali nielen do konca skúmaného obdobia, ale pracujú aj dodnes. Tieto roky znamenajú aj ukončenie priemyselnej revolúcie v cukrovarníckom priemysle.

V roku 1727 sa rodičom Stephanovi a Anne Stummerovcom narodil syn Karl Stephan. Vo svojom živote sa prepracoval medzi brniansku veľkoobchodnícku smotánku. Založil firmu Carl Stummer s koloniálnym tovarom a po predčasnej smrti v roku 1842 pokračovala v práci vo vedení firmy jeho vdova Crescenia Franziska so synmi, ktorí obohatili firmu o obchod so soľou. Trnava prišla so svojím cukrovarom na rad v roku 1868, konzorcium bankárov obnovilo trnavský cukrovar. Stummerovci vybudovali v Trnave jeden z najmodernejších a najväčších cukrovarov monarchie.

Od roku 1946 sa prestalo spájať trnavské cukrovarníctvo s rodinou Stummerovcov a stalo sa národným podnikom. Bol to dôsledok povojnového stavu, nakoľko sa rodina Stummerovcov hlásila k nemeckej národnosti.

Technologický postup výroby cukru z cukrovej repy

Cukrová repa sa zaraďuje medzi okopaniny. Pestuje sa jeden rok a jej sejba sa začína vždy na jar. Na Slovensku sa zber repy uskutočňuje koncom septembra. Cukrová repa je dvojročná rastlina z čeľade amarantovitých, ktorá sa v našich podmienkach pestuje ako jednoročná plodina. Na výrobu cukru sa využíva po prvom roku, kedy obsahuje asi 18 % cukru (sacharózy). Rastlina repy pozostáva z repných listov (tieto ostávajú po zbere na repnom poli), hlavy repy (je základňou listov a pri zbere sa odstraňuje) a koreňa repy, resp. buľvy (táto obsahuje cukor). V prvom roku rastovej fázy sa vytvára buľva, takzvaná "repa", ktorá sa používa na výrobu cukru. Po prevej vegetačnej fáze je dosiahnuté maximum hromadenia cukru.

Od repy sa oddeľujú kamene a burina. Očistená repa sa v bubnových rezačkách reže na sladké rezy, z ktorých sa v ležatých extraktoch extrahuje cukor vodou o teplote asi 68°C s upraveným pH.

Výroba cukru z cukrovej repy je proces pozostávajúci z rôznych fáz, ktorý prebieha vo väčšine európskych krajín vo veľkom meradle. Väčšina fáz tohto procesu sa uskutočňuje priebežne. Cieľom tohto procesu je získanie mikrobiologicky stabilného produktu (kryštálový cukor alebo skladovateľný sirup), ktorý sa dá skladovať za účelom zásobovania počas celého roka (kryštálový cukor) alebo ďalšieho spracovania (sirup).

Po zbere sa repa dopraví do cukrovaru, kde sa uskladňuje na repnom dvore. Predtým, než sa s ňou začne pracovať, je potrebné ju očistiť od hliny, kameňov, zeliny a rôznych zvyškov pôdy. Samotný proces výroby cukru pozostáva z nasledujúcich krokov:

1. Príprava rezkov

Rezačkami sa repa nareže na rezky v tvare prúžkov, ktoré vykazujú obsah cukru medzi 16 až 20 percentami. Dĺžka rezkov by mala byť od 8 do 12 cm, mali by byť stredne hrubé, pružné a na dotyk suché. Maximálny obsah drviny (časti repy s dĺžkou menej ako 1 cm) by mal byť 3-4%.

2. Získavanie šťavy (Difúzia)

Cukor sa z rezkov vylúhuje pomocou horúcej vody (cca 70 stupňov Celzia) v protiprúdovom procese - rezky sa dopravujú proti prúdu vody zdola nahor - (extrakcia). Vzniká surová šťava. Táto obsahuje približne 98 percent cukru obsiahnutého v repe ako aj organické a anorganické látky (takzvané „necukrové látky“) z repy. Sacharóza prechádza cez polopriepustnú membránu buniek repného rezku, do roztoku, bielkoviny ostávajú v rezkoch.

Činitele ovplyvňujúce priebeh difúzie:

• Teplota extrakcie: ideálna teplota je 72°C, nesmie byť nad 80°C.
• Čas extrakcie: do 120 minút.
• Alkalita: pH 5,8 (slabokyslé).
• Dĺžka rezkov: od 8 do 12 cm.
• Hmotnostný odťah: dostatočná výťažnosť.

Konečným produktom difúzie je difúzna šťava - tmavá hnedočierna kvapalina s nepríjemnou chuťou. Obsahuje sušinu (S=15%), čistotu 85 až 9 %, pH 6 až 6,3.

3. Čistenie šťavy (Epurácia)

Necukrové látky nachádzajúce sa v surovej šťave sa pridaním prírodných látok vápenného mlieka (čerenie) a oxidu uhličitého (saturácia), ktoré sa vyrábajú vo vlastnej vápenke, viažu a vyzrážajú. Do difúznej šťavy sa pridáva vápenné mlieko.

Čistenie sa delí na:

• Predčerenie: pridáva sa malé množstvo CaO (0,28 až 0,40%).
• Dočerenie: do predčerenej šťavy sa pridáva ďalší podiel CaO (1,5% až 2% na množstvo cukrovej repy).
• Saturácia: odstránenie nadbytočného CaO pomocou CO2.

Reakciou necukrov vzniká ľahká difúzna šťava s obsahom sušiny 15%.

4. Zahusťovanie šťavy (Odparovanie)

Ľahká šťava sa zahusťuje v procese viacstupňového odparovania. Tým vzniká ťažká šťava (s obsahom sušiny 70%). Zahusťovaním ľahkej šťavy vzniká ťažká difúzna šťava s obsahom sušiny 70%. Na výrobu cukru je potrebné veľké množstvo energie, ktoré je pokryté prevádzkou vlastnej elektrárne. Para vyrobená vo vysokotlakových kotloch slúži na výrobu vlastnej elektriny v turbogenerátoroch. Odpadová para z turbín sa používa ako procesná para (kogenerácia) na ohrev odparky.

5. Kryštalizácia (Varenie)

Ťažká šťava sa ďalej zahusťuje vo varostrojoch za pôsobenia vákua. Kryštalizácia sa spúšťa pridaním jemne zomletého cukru („očkovanie“). Ďalším zahusťovaním narastajú kryštály do požadovanej veľkosti zŕn. Prebieha v zariadení, ktoré sa nazýva zrnič. Počas varenia sa vykryštalizuje 70 až 75% cukru a získa sa cukrovná zmes kryštálov cukru a matečného sirupu. Prebieha vo varni - široké valcové nádoby, kde pri znížení tlaku dochádza k odparovaniu vody a kryštalizácii sacharózy. Vzniká tzv. cukrovná zmes kryštálov cukru a matečného sirupu.

6. Odstreďovanie

Kryštály cukru sa oddelia od sirupu odstreďovaním. Cukrovina prechádza do odstrediviek, kde sa oddelí matečný sirup, kryštáli cukru ostanú na sebe, ktoré sa premývajú vodou alebo parou. Odlúčený sirup sa ešte podrobí ďalším dvom stupňom kryštalizácie. Takto získaný kryštáľovo čistý cukor sa pri rozptyle svetla v kryštáloch javí ako biely.

7. Sušenie cukru

Biely cukor sa suší prúdom vzduchu, ochladí sa a uskladní v silách. V rozličných formách, v balení pre domácnosti alebo priemysel, sa ako dôležitá potravina a pochutina vydáva na cestu k spotrebiteľovi.

8. Melasa

Odstredený sirup, ktorý vznikne pri poslednom stupni kryštalizácie sa nazýva melasa. Melasa obsahuje cukor, ktorý už nemôže vykryštalizovať (6 až 9 percent cukru z repy) a rozpustné necukrové látky pochádzajúce z repy.

Surový a rafinovaný cukor

• Surový cukor: Hlavný produkt získaný po oddelení kryštálov cukru od matečného sirupu v odstredivkách.
• Rafinovaný cukor: Cukor, ktorý prešiel procesom rafinácie, ktorého cieľom je vyrobiť chemicky čistý biely cukor s obsahom 99,8% sacharózy.

Proces rafinácie:

• Afinácia: Odstraňovanie zvyškov matečného sirupu. Surový cukor sa rozmieša s miešacím sirupom v afinárnom miešadle na umelú cukrovinu. Umelá cukrovina sa odstreďuje v afinárnom odstreďovači - vzniká afináda.
• Výroba kléru: Afináda sa rozpustí vo vode, ľahkej šťave alebo sirupe, čím vzniká klér s obsahom okolo 70%.
• Čistenie kléru: Surový klér sa upravuje vápenným mliekom a aktívnym uhlím.
• Kryštalizácia rafinovaného cukru: Vyčistený klér sa varí a mieša a vzniká rafinádna cukrovina.
• Produkty po odstredení: melasa, štiavny kryštál, medziproduktový cukor. Štiavne kryštálové cukroviny sa varia z klérov a ťažkej šťavy.

Cukrovarnícky rok je rozdelený na dve časti - cukrovarnícku kampaň a údržbové obdobie. Cukrovarnícka kampaň je obdobím spracovania cukrovej repy. Začína zvyčajne v polovici septembra asi 10 dní po začiatku zberu repy a trvá 80 až 100 dní.

Vlastnosti, balenie a skladovanie cukru

Vlastnosti: Cukor (sacharóza) je biela kryštalická látka sladkej chuti, dobre rozpustná vo vode. Z chemického hľadiska je to čistá sacharóza, zložená z jednej molekuly glukózy a jednej molekuly fruktózy.

Balenie: Hotový cukor sa plne automaticky balí do spotrebiteľských balení a dodáva sa aj vo veľkých baleniach určených pre priemysel.

Skladovanie: Voľne sypaný cukor sa skladuje v železobetónových silách pri teplote 18°C - 25°C a vlhkosti vzduchu 40 - 60%. Po vyskladnení zo síl sa cukor triedi podľa veľkosti kryštálov na obchodné druhy cukor kryštálový a krupicu a balí sa do spotrebiteľských balení.

Vedľajšie produkty výroby cukru

Okrem cukru sa pri spracovaní cukrovej repy využívajú aj sekundárne produkty:

• Vylisované cukrovarnícke rezky: Používajú sa ako krmivo alebo na výrobu elektrickej energie.
• Melasa: Využíva sa v liehovarníckom a droždiarskom priemysle.
• Saturačný kal: Používa sa ako hnojivo a vracia sa späť na polia.

Význam cukrovarníckeho priemyslu

Na pestovanie repy a jej spracovanie do podoby bielych kryštálikov cukru je napojených viac ako 3000 pracovných miest najmä vo vidieckych oblastiach.

Tabuľka: Zloženie rôznych druhov cukru

tags: #výroba #cukru #z #cukrovej #repy #postup

Populárne príspevky:

• Tradičné recepty
• Chutné zeleninové fašírky
• Recept na domácu masť
• Sado Maso Domina
• Jedlá slovenskej kuchyne