Cukor sa stal neodmysliteľnou súčasťou našej stravy a kultúry. V minulosti bol luxusom, dostupným len pre elity, zatiaľ čo bežní ľudia sladili medom. Až v polovici 19. storočia sa cukor stal bežnou komoditou a dnes patrí k základným potravinárskym tovarom.
Na Slovensku a v miernych oblastiach celej Európy sa na výrobu cukru využíva cukrová repa. Výroba cukru z cukrovky sa skladá z rôznych častí procesu, ktorý sa vykonáva vo väčšine európskych krajín vo veľkom meradle. Väčšina etáp procesov sa vykonáva priebežne. Cieľom procesu je získať mikrobiologicky stabilný výrobok (kryštálový cukor alebo skladovateľný sirup), ktorý môže byť skladovaný pre dodávky v priebehu celého roka (kryštálový cukor) alebo k ďalšiemu spracovaniu (sirup).
Čo je cukrová repa?
Cukrová repa je dvojročná rastlina z čeľade amarantovitých (laskavcovitých). V prvom roku rastovej fázy sa tvorí telo koreňa, takzvaná „repa“, ktorá sa používa na získavanie cukru. Po prvom vegetačnom období je dosiahnuté maximálne nahromadenie cukru. Cukrová repa je dvojročná úžitková rastlina, dosahuje najvyšší obsah cukru na jeseň (október) prvého roku rastu. V tomto období sa zberá a cukor obsiahnutý v bunkách cukrovej repy sa extrahuje a kryštalizuje. V priebehu skladovania po zbere obsah cukru klesá, preto sa musí repa rýchlo spracovať, aby sa dosiahla čo najvyššia výťažnosť cukru.
Rastlina repy pozostáva z:
- Repných listov: Tieto zostávajú pri zbere repy na poli.
- Repnej bulvy (hlavy repy): Je základom listov a pri zbere je odstránená.
- Repného koreňa (buľvy): Obsahuje cukor.
Na svetlých miestach je obsah cukru obzvlášť vysoký, na tmavých miestach je nízky. Z rastlín obsahujúcich cukor (cukrovka a cukrová trstina) je cukrovka s 16-20% výnosnejšia. Jej obsah vody činí asi 75%. Príbuznými rastlinami cukrovej repy sú repa kŕmna, cvikla a špenát.
Význam draslíka pre cukrovú repu
Cukrová repa odoberá zo všetkých živín najviac draslíka, ktorý preberá v rastline významné funkcie pri tvorbe, transporte a ukladaní asimilátov (aktivizuje premenu látok: fotosyntézu, tvorbu cukrov, bielkovín a pod.). Draslík je jeden z rozhodujúcich faktorov pri tvorbe kvalitnej úrody cukrovej repy, pričom netreba zabúdať na fakt, že pri nižšom obsahu draslíka v pôde je pokles obsahu cukru výraznejší, ako pri dostatočnej zásobe tejto živiny. So stúpajúcimi dávkami draselných hnojív sa zvyšuje aj obsah cukru v koreňoch repy, pričom tento efekt sa zosilňuje, ak celá dávka draslíka potrebná pre osevný postup je aplikovaná práve pod cukrovú repu. Draslík sa v pôde nachádza v rôznych väzbách ako nevýmenný a výmenný a len malá časť z celkového obsahu sa nachádza vo forme vodorozpustného draslíka v pôdnom roztoku, z ktorého je rastlinami prijímaný. Preto sa pri odporúčaní hnojenia cukrovej repy draslíkom musí brať ohľad na druh pôdy. Stredne ťažké pôdy selektívne viažu draslík a obyčajne vykazujú jeho vysoké zásoby, ale práve vplyvom selektívnej sorpcie môže dôjsť k jeho nedostatočnému príjmu. Jeho vysoká koncentrácia pôsobí na repu toxicky nielen v dôsledku antagonistických vzťahov k vápniku a horčíku, čím potláča ich príjem. Základné hnojenie draslíkom k cukrovej repe sa robí v jeseni. K hnojeniu sa používa draselná soľ.
Proces výroby cukru z cukrovej repy
Výroba cukru z cukrovej repy je komplexný proces, ktorý prebieha v cukrovaroch a skladá sa z mnohých fáz:
1. Zber a skladovanie
Cukrovka sa po zbere poľnohospodármi zhromaždí na miestach určených pre cukrovku (vonkajšie skladovanie) alebo sa dodáva priamo do závodu. Pri preberaní v sklade závodu sa cukrovka odváži a pomocou naklápacích plošín (vozidlo sa vyklopí) vyloží. Následne sa otočnými a výškovo nastaviteľnými dopravnými pásmi vytvorí hromada repy. Tam zostáva repa až do spracovania.
Je dôležité vytvoriť optimálne skladovacie podmienky pre cukrovú repu, pretože sa inak zníži obsah cukru. Optimálna skladovacia teplota je od -3 do 5 °C. Ak je príliš teplo, je činnosť látkovej výmeny vyššia; ak je príliš chladno, zamrzne repa. Spracovanie zamrznutej cukrovky je síce bezproblémové, avšak cukrovka by nemala rozmrznúť počas skladovania, pretože následné rozmrazenie vedie k rýchlemu rozkladu. Po prvom umytí a medziskladovaní v repnom bunkri sa cukrovka konečne dopraví k spracovaniu.
2. Príprava rezkov
Rezačkami sa cukrovka rozdrví na prúžky „rezky“, ktoré majú obsah cukru od 16 do 20 percent. 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%.
3. Získavanie šťavy (difúzia)
Cukor sa získava (extrahuje) z rezkov horúcou vodou (cca 70 stupňov Celzia) v protiprúde - rezky sa dopravujú proti vodnému prúdu zospodu nahor - (extrakcia). Vzniká surová šťava. Táto obsahuje približne 98 percent cukru obsiahnutého v cukrovke, ako aj organické a anorganické látky z repy (tzv. necukrové látky). Sacharóza prechádza cez polopriepustnú membránu buniek repného rezku do roztoku, bielkoviny zostávajú v rezkoch.
Faktory 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.
4. 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. 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%.
5. Filtrácia
Vyzrážané nerozpustné necukrové látky a vápno sa vo filtračnom zariadení odfiltrujú. Filtrát je označený ako ľahká šťava, zvyšok vo filtri je saturačné vápno (karbonové vápno). Toto predstavuje cenný zlepšovací prostriedok do pôdy, ktorý je znovu dodaný do pôdy.
6. Zahusťovanie šťavy
Ľahká šťava sa zahusťuje viacstupňovým odparovaním. Vzniká ťažká 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 v turbogenerátoroch na výrobu vlastnej energie. Turbínová odpadová para sa používa ako procesná para (kogenerácia) na vykurovanie odparovacej stanice.
7. Kryštalizácia
Ťažká šťava sa ďalej zahusťuje vo vákuovom varovom zariadení. Kryštalizácia sa spúšťa pridaním („očkovaním“) jemne zomletého cukru. Ďalším zahustením rastú kryštály až do požadovanej veľkosti. 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.
8. Odstreďovanie
Kryštály cukru sa oddelia od sirupu odstreďovaním. Oddelený sirup sa podrobí ešte dvom ďalším stupňom kryštalizácie. Z tzv. I. Kryštály sa používajú na výrobu najmä kryštálového cukru a po zomletí práškového cukru. Takisto aj na výrobu napr. kockového cukru.
9. Sušenie cukru
Takto získané čisté kryštály cukru sa javia biele rozptylom svetla v kryštáloch. Biely cukor má obsah sacharózy minimálne 99,7 percenta. Zvyšok je de facto vlhkosť. Biely cukor sa suší v prúde vzduchu, chladí a skladuje v silách. V rôznych formách balený pre domácnosť aj pre priemysel nastupuje cukor ako dôležitý potravinársky a nápojový prostriedok svoju cestu ku spotrebiteľovi.
10. Melasa
Oddelený sirup poslednej fázy kryštalizácie je označovaný ako melasa. Melasa obsahuje nevykryštalizovateľný cukor (6 až 9 percent cukru z cukrovky) a z repy pochádzajúce rozpustné necukrové látky.
Sekundárne produkty spracovania
Okrem samotného cukru vznikajú pri spracovaní cukrovej repy aj vedľajšie produkty, ktoré majú svoje využitie:
| Produkt | Využitie |
|---|---|
| Vylisované cukrovarnícke rezky | Krmivo pre zvieratá, výroba elektrickej energie |
| Melasa | Liehovarnícky a droždiarsky priemysel |
| Saturačný kal | Hnojivo |
Saturačný kal, predstavujúci cennú zúrodňujúcu látku, sa vracia späť na polia ako hnojivo.
Použitie cukru z cukrovej repy
Cukor je hospodársky významná komodita, ktorá sa na trh dostáva v podobe prášku, kryštálov alebo kociek. Používa sa v potravinárskom priemysle, pri pečení, v cukrovinkách, nápojoch a pri domácom sladení. Cukor sa predáva v malých spotrebiteľských baleniach, ale dodáva sa aj vo veľkých baleniach určených pre priemysel.
Cukor v strave: Mýty a fakty
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.
Podľa WHO by denný príjem cukru 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.
Alternatívy cukru
Aby sme predišli negatívnemu vplyvu nadmerného príjmu cukru, je vhodné držať sa jeho denného odporúčaného príjmu. Máme širokú ponuku rôznych náhrad a alternatív cukru, z ktorej si podľa vlastných preferencií vyberie zrejme každý. Alternatívy cukru zahŕňajú tie prírodné, ako med alebo sirupy. Patria tam však napríklad aj polyalkoholy, ktoré bežne nájdeme v ovocí a zelenine.
Prírodné alternatívy
- Hnedý cukor: Prakticky rovnaký ako biely cukor, líši sa iba tým, že neprechádza procesom rafinácie a obsahuje melasu, ktorá mu dodáva hnedú farbu. Obsah minerálnych látok v melase je zanedbateľný, takže hnedý cukor nie je zdravšou alternatívou.
- Trstinový cukor: Pochádza z cukrovej trstiny a tvorí ho prevažne sacharóza. Podobne ako pri hnedom cukre, ani trstinový cukor neobsahuje významné množstvo živín. Jeho výhodou je špecifická chuť. Vďaka prirodzenej prítomnosti melasy získava trstinový cukor jemný karamelový podtón, ktorý vynikajúco dopĺňa vôňu a chuť kvalitnej kávy. Trstinový cukor, na rozdiel od úplne rafinovaného bieleho cukru, si vďaka zachovanej melase uchováva malé, no zaujímavé množstvá vápnika, železa, horčíka a draslíka.
- Kokosový cukor: Vyrába sa z kvetov kokosovej palmy a obsahuje 70 - 80 % sacharózy. Zachováva si pôvodný obsah minerálnych látok, vitamínov a bioaktívnych látok. Obsahuje inulín, vlákninu, ktorá funguje ako prebiotikum. Jeho glykemický index sa môže líšiť. Výhodou je originálna chuť a aróma, a nižšia sladivosť.
- Med: Okrem vitamínov a minerálnych látok obsahuje fenoly, organické kyseliny, karotenoidy, enzýmy a bioaktívne látky s prospešnými účinkami. Podporuje hojenie, zmierňuje symptómy pri žalúdočných vredoch a tráviacich ťažkostiach. Používa sa pri zápale hrdla a kašli. Z väčšej časti je tvorený jednoduchými cukrami (glukózou a fruktózou).
Sirupy
- Javorový sirup: Vyrába sa z miazgy javorov a má nevšednú chuť a arómu. Väčšinu tvorí sacharóza. Obsahuje bioaktívne látky, ako vitamíny a fenolové látky. Energetická hodnota sa môže líšiť.
- Agávový sirup: Vyrába sa zo šťavy sukulentu agáve a jeho proces výroby pripomína výrobu fruktózového sirupu. Obsahuje cca 70 % jednoduchých cukrov, pričom cca 55 % tvorí fruktóza. Má vyššiu sladivosť a nižší glykemický index. Nadmerný príjem fruktózy môže súvisieť s ukladaním tuku v oblasti pečene. Energetická hodnota je porovnateľná s bielym cukrom.
- Čakankový sirup: Vyrába sa z koreňa čakanky a je typický obsahom vlákniny inulín a oligo-fruktózy. Pôsobí ako prebiotikum. Obsahuje nízky podiel cukru (cca 5 %) a má nízku energetickú hodnotu. Sladivosť je zhruba polovičná v porovnaní s klasickým cukrom.
- Datľový sirup: Vyrába sa z datlí a bežne sa používa v ázijskej kuchyni.
Polyalkoholy (Alkoholové Cukry)
Polyalkoholy nie sú kompletne vstrebané v tráviacom trakte, a tak môžu spôsobovať tráviaci diskomfort (plynatosť, hnačky).
- Xylitol (Brezový cukor): Prirodzene sa vyskytuje v ovocí a hubách a získava sa z brezového dreva. Má o 40 % menej kalórií ako cukor a porovnateľnú sladivosť. Má minimálny glykemický index a znižuje riziko vzniku zubného kazu. Odporúčaná dávka je 40 - 50 g denne.
- Erytritol: Nachádza sa v niektorých druhoch ovocia a vyrába sa fermentáciou glukózy. Má nulovú kalorickú hodnotu, nezvyšuje hladinu cukru v krvi. Jeho sladivosť je 60 - 80 % sladivosti cukru. Dobre tolerované sú dávky vo výške až 0,66 g/kg telesnej hmotnosti u mužov a 0,8 g/kg u žien.
Stévia
Stévia je rastlina, ktorej dodávajú sladivé účinky obsiahnuté steviozidy. Má nulovú kalorickú hodnotu a sladí 200 až 300-krát viac ako cukor. Nezvyšuje glykémiu a nemá negatívne účinky na trávenie. Nevýhodou je špecifická chuť.
tags: #vyroba #cukru #z #cukrovej #repy