Cukr 1. část – výroba

OLYMPUS DIGITAL CAMERA

Toto je první část povídání o cukru. O běžném bílém cukru z cukrové řepy. Postupně si vysvětlíme vše o cukru, od výroby po působení v organismu.

Jen pro úvod - sacharidy (dříve nazývané uhlohydráty, uhlovodany, glycidy či karbohydráty, nebo nepřesně cukry) – jsou hlavním zdrojem energie pro většinu buněk v těle. Jsou jednou ze základních přírodních látek v rostlinných i živočišných organismech.

Jak se cukr vyrábí?

Cukrová řepa, ze které se cukr vyrábí, se sklízí na podzim. Kořen cukrové řepy má průměrnou hmotnost ¾ kilogramu a obsahuje průměrně 16 % sacharózy.

Na začátku výrobního procesu se povrch řepy opere v řepné pračce, což je koryto s vodou a otáčejícími se lopatami.

Po odseparování prací vody se cukrovka pořeže na tzv. řepné řízky, které svým tvarem připomínají tenké bramborové hranolky. Z těchto řepných řízků je třeba cukr získat extrakcí, , cukr se z řepy vyluhuje vodou při různých teplotách - vzniká tzv. difúzní šťáva, která má asi 16 % cukru.

Kromě cukru se do difúzní šťávy vylouží mnoho další látek jako jsou různé soli a složité organické látky, z nichžněkteré jsou velmi barevné. Těmto organickým látkám říkáme necukry. Všechny tyto látky pak komplikují získávání cukru v pevné čisté krystalické podobě. Proto je nutné co nejvíce těchto anorganických solí a organických látek před krystalizací odstranit. Hlavní čistící metodou je přidání vápna ve formě vápenného mléka (hydroxid vápenatý – silná alkálie) a následně pak po navázání necukrů toto vápno už ve formě uhličitanu vápenatého odstranit filtrací.

Vápenné mléko se vyrábí z páleného vápna (vzniká z vápence a koksu) a toto vápno se pak smícháním s vodou přemění na vápenné mléko, které se smíchá s difúzní šťávou.

Tím se vysráží velká část necukrů a spojí se s nimi do sraženiny, která je však velmi špatně filtrovatelná. Proto se používá oxid uhličitý, který vzniká pálením vápence. Tento oxid uhličitý se vhání do šťávy s obsaženým vápenným mlékem a tím se vytvoří velmi jemná sraženina uhličitanu vápenatého, který na sebe naváže sražené necukry. Tato sraženina už je dobře filtrovatelná.

Vzniká tak tzv. lehká šťáva, která má zhruba stejný obsah cukru jako původní šťáva difúzní. Proto je třeba tuto šťávu podrobit odpařování na odparce. Zde se pomocí páry se odpaří ze šťávy voda. Z odparky pak odchází tzv. těžká šťáva, která se pak už zpracovává na cukr. Odpařené páry, tzv. brýdy, se pak dále využívají.

V těžké šťávě vycházející z odparky je asi 63 % cukru, což stále nestačí na krystalizaci cukru. Pro zvýšení obsahu cukru se proto v této těžké šťávě rozpouští další druhy cukrů získávané v dalších fázích výroby - vzniká tak tzv. jednotný nátah, což je silně koncentrovaný roztok cukru, který ale stále není schopný samovolné krystalizace. Proto se tento jednotný nátah znovu brýdami, čili párami vycházejícími z odparky, zahřívá a odpařuje na tzv. zrničích. Odpařování probíhá za mírného podtlaku, aby se snížil bod varu, protože jinak by docházelo k hnědnutí cukru.

Po zvýšení obsahu cukru odpařením vody cukr začíná krystalizovat, obsah zrniče se stále zahřívá, přidává se k němu další jednotný nátah až je zrnič plný směsi šťávy a krystalů cukru. Této směsi se říká cukrovina, což je směs krystalů cukru a sirobu. Sirob je zbytková šťáva ve které je cukr rozptýlen.

Pak se proces zahřívání cukroviny přeruší a cukrovina se vypustí do velkých nádob zvaných krystalizátory. Z těchto krystalizátorů natéká cukrovina na filtrační odstředivky, na kterých se z cukru oddělí sirob, cukr se v odstředivce opláchne horkou vodou a mírně předsuší párou.

Pak se z odstředivek cukr vyhrne, vysuší se v sušárně cukru a putuje do sila jako hotový bílý cukr.

V sirobu odcházejícím z odstředivek na bílý cukr je stále velké množství cukru a proto se znovu vaří v dalším stupni na dalších zrničích, kde dochází opět ke krystalizaci. Z těchto zrničů se po odstředění na odstředivkách získává tzv. meziproduktový cukr, který není tak bílý jako cukr získaný v prvním stupni a proto se vrací zpět do výroby.

Rozpouští se v těžké šťávě a stává se tak součástí jednotného nátahu popsaného v předchozí části popisu výroby bílého cukru.
Z odstředivek po odstředění meziproduktového cukru odcházejí další siroby, které stále obsahují velké množství cukru, který lze získat krystalizací a odstředěním. Toto se děje ve třetím stupni vaření na dalších zrničích a odstředivkách a získává se tak tzv. zadinový cukr. Ten se po promytí a dalším odstředění také rozpouští spolu s meziproduktovým cukrem v těžké šťávě a je tak obsažen v již zmíněném jednotném nátahu. Tímto postupem se maximalizuje výtěžek cukru z původní těžké šťávy.

Má-li se v provozu těžit šťáva pokud možno sterilně, docílí se toho při teplotách 70 - 75 °C pouze při současném použití dezinfekčních prostředků. Obecně platí zásada: čím nižší teplota na extrakci, tím vyšší spotřeba dezinfekčních prostředků.

Z dezinfekčních prostředků se nejčastěji používá technický formalin (asi 40 % vodný roztok formaldehydu), chlornan sodný (vodný roztok NaClO, obsahující 14 - 15 % aktivního chloru), Persteril (36 - 40% vodný roztok silně korosivní kyseliny peroctové CH3COOOH), prostředky na bázi aktivního jódu, dithiokarbamáty aj.

Dezinfekci je nutno provést vždy při každém přerušení provozu extraktoru. Pravidelně je nutno věnovat pozornost dezinfekci řízkolisových vod, u nichž lze dosáhnout téměř úplné technické sterility pasterací při teplotě 80 - 100 °C po předchozím odstranění drtě.