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. Tento článok sa zameriava na cukor z cukrovej repy, jeho zloženie, výrobu a použitie, pričom sa dotýka aj alternatívnych sladidiel a historického kontextu cukrovarníctva na Slovensku.
História cukru a objavenie repného cukru
Už v dávnych dobách, okolo roku 6000 p.n.l., poznali ľudia vo východnej Ázii cukrovú trstinu. Prvé zmienky o varení sladkej šťavy z tejto byliny pochádzajú z Indie. Zahustená šťava z trstiny sa nalievala do kužeľovitých nádob, kde kryštalizovala, a tak vznikal cukor. Do západnej Európy sa cukor dostal vďaka križiackym výpravám. Prelom nastal v roku 1747, keď berlínsky chemik A. S. Marggraf zistil, že cukrová repa obsahuje rovnaký cukor ako cukrová trstina. Koncom 19. storočia produkcia repného cukru prevážila nad trstinovým.
Pôvodne sa cukor vyrábal len z cukrovej trstiny. Až koncom 19. storočia prevážila produkcia repného cukru nad trstinovým.
Cukrová repa: pestovanie a zloženie
Na Slovensku a v miernych oblastiach Európy sa na výrobu cukru využíva cukrová repa (Beta vulgaris). Cukrová repa sa zaraďuje medzi okopaniny. Pestuje sa jeden rok a jej sejba sa začína vždy na jar. 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). Na svetlých miestach je obsah cukru obzvlášť vysoký, na tmavých nižší. Príbuznými rastlinami cukrovej repy sú repa kŕmna, cvikla a špenát.
Z chemického hľadiska možno cukor označiť za čistú sacharózu, ktorá je disacharid zložený z jednej molekuly glukózy a jednej molekuly fruktózy.
Cukrová repa odoberá zo všetkých živín najviac draslíka a tento preberá na seba 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 zásoba 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 aplikovaný 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 krok za krokom
Výroba cukru z cukrovej repy je komplexný proces, ktorý prebieha v cukrovaroch. Nižšie je uvedený podrobný popis jednotlivých fáz:
- Zber a Doprava: Po zbere na jeseň sa repa z poľa priváža na spracovanie do cukrovarov. Zhromažďujú pestovatelia pozberanú repu na skládkach cukrovej repy (vonkajšie skládky) alebo ju dopravujú priamo do cukrovaru. Pri preberaní vo fabrickom sklade sa repa odváži a pomocou naklápacích plošín (vozidlo sa vyklopí) sa vyloží. Optimálna teplota skladovania je od -3 do 5°.
- Čistenie: Pred samotným spracovaním je potrebné repu očistiť od hliny, kameňov, zeliny a rôznych zvyškov pôdy. Preto sa dopravuje suchou cestou do bubnovej práčky.
- Príprava Rezkov: Rezačkami sa repa nareže na „rezky“ v tvare prúžkov, ktoré vykazujú obsah cukru medzi 16 až 20 percentami.
- Extrakcia: Cukor, resp. sacharóza sa získava z repy extrakciou vodou. Cukrová šťava sa získava z bunkovej šťavy rezkov procesom difúzie. 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. Získaná surová difúzna šťava má hnedočiernu až čiernu farbu.
- Čistenie Šťavy (Epurácia): Okrem cukru obsahuje aj necukrové látky, a preto sa musí ďalej čistiť. Cieľom čistenia je dosiahnuť čistejší roztok s vyšším obsahom sacharózy a nižším obsahom necukorných látok, ktorý bude schopný kryštalizácie. Necukrové látky nachádzajúce sa v surovej šťave sa pridaním prírodných látok vápenného mlieka a oxidu uhličitého, ktoré sa vyrábajú vo vlastnej vápenke, viažu a vyzrážajú. Odborný názov pre čistenie šťavy je epurácia, a prebieha v niekoľkých fázach ktorých výsledkom je získanie saturačných kalov, ktoré sa využívajú v poľnohospodárstve ako hnojivo pre pôdu a prostriedok na jej alkalizáciu.
- Filtrácia: Vyzrážané nerozpustné necukrové látky a vápno sa odfiltrujú vo filtračných zariadeniach. Filtrát sa označuje ako ľahká šťava, zvyšok na filtri je saturačný kal. Tento predstavuje cennú zúrodňujúcu látku, ktorá sa používa na hnojenie pôdy. Po dôkladnom vyčistení sa difúzna šťava stane tzv. ľahkou, pretože má nízku hustotu a získa zlatožltú farbu.
- Zahusťovanie Šťavy: Ľahká šťava sa zahusťuje v procese viacstupňového odparovania. Tým vzniká ťažká šťava. 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.
- Kryštalizácia: Ťažká šťava sa ďalej zahusťuje vo varostrojoch za pôsobenia vákua. Kryštalizácia sa spúšťa pridaním („očkovanie“) jemne zomletého cukru. Ďalším zahusťovaním narastajú kryštály do požadovanej veľkosti zŕn.
- Odstreďovanie: Kryštály cukru sa oddelia od sirupu odstreďovaním. Odlúčený sirup sa ešte podrobí ďalším dvom 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.
- Sušenie a Balenie: Takto získaný krištáľovo čistý cukor sa pri rozptyle svetla v kryštáloch javí ako biely. Biely cukor vykazuje obsah sacharózy minimálne 99,7 percent. Zvyšok je de facto vlhkosť. 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. Hotový cukor sa plne automaticky balí do spotrebiteľských balení a ako dôležitá potravina a pochutina sa vydáva na cestu k spotrebiteľovi.
- 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.
Ako sa vyrába cukor - V továrni sa spracuje obrovské množstvo miliónov ton cukrovej repy
Sekundárne produkty spracovania
Okrem samotnej repy sa využívajú aj sekundárne produkty spracovania:
| Produkt | Využitie |
|---|---|
| Vylisované cukrovarnícke rezky | Krmivo pre zvieratá, výroba elektrickej energie |
| Melasa | Liehovarnícky a droždiarsky priemysel |
| Saturačný kal | 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: výhody a riziká
Na cukor a sladkú chuť nedá väčšina z nás dopustiť, no nadmerná konzumácia cukru má negatívne dopady na zdravie. Cukor sa skrýva v mnohých potravinách, nielen v sladkostiach, ale aj v polotovaroch, pečive a sladkých nápojoch. Nadmerný príjem cukru prispieva k vyššiemu dennému energetickému príjmu, čo zvyšuje riziko nadváhy a obezity. Obezita zvyšuje riziko vzniku rôznych ochorení, ako sú nádorové ochorenia, cukrovka 2. typu a pod. Nadmerný príjem cukru môže navyše prispievať k tvorbe zubného kazu.
Podľa WHO by denný príjem cukru nemal presiahnuť 10 % celkového denného energetického príjmu.
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. 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. 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. 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.
História cukrovarníctva na Slovensku
Do roku 1989 sa cukrovarníctvo pohybovalo vo veľmi pomalých, skôr stojatých vodách. Uzavretosť systému, nemožnosť porovnávať výsledky práce v reálnej súťaži, neznalosť najnovších výdobytkov vedy a techniky, predznamenali ľahkú zraniteľnosť celého odvetvia. Po novembri 1989 sa prakticky okamžite mení situácia. Zmena ekonomicko - politickej situácie a vystavenie producentov cukru, ale aj pestovateľov cukrovej repy liberálnemu trhu, nekoordinovaný postup jednotlivých subjektov zúčastňujúcich sa procesu premien viedli k prudkému zhoršovaniu situácie každého podnikateľského subjektu.
Výroba repného cukru, tam kde bola úspešná, sa od svojho vzniku pohybovala v ochranárskom prostredí. Tento fakt sa v podmienkach transformácie na Slovensku nebral do úvahy. Neexistovala žiadna predstava alebo koncepcia ako pokračovať. Nemali sme zadefinované legislatívne ani ekonomické prostriedky a nástroje, aby transformácia cukrovarníctva bola čo najúčinnejšia. Meniacej sa situácii sa musela prispôsobiť aj organizácia jednotlivých podnikateľských subjektov. Už v roku 1988 sa zrušilo Generálne riaditeľstvo. Cukrovary sa vracajú pod bývalú organizačnú schému. 1.8.1988 vzniká Štátny cukrovarský podnik Trnava a tým, jednotlivé podniky sa stávajú koncernovými závodmi. V roku 1990 sa rozpadá centrálna organizačná schéma a od 1.10.1990 sa každý cukrovar stal štátnym podnikom. 1.5.1992 sú štátne podniky transformované na akciové spoločnosti. Takto boli ponúknuté do privatizácie. Výsledkom privatizácie sú spoločnosti s perspektívou, ale aj tie ktoré zanikajú. Cukrovary Nitra a Pohronský Ruskov boli navrhnuté do likvidácie. Už sa v nich nepodarilo obnoviť výrobu cukru.
Dňa 1.5.2004 sa Slovensko stalo členom EÚ. V oblasti cukrovarníctva si Slovensko vyjednalo dobrú pozíciu. Slovensko získalo produkčnú kvótu vo výške 207 432 ton. Táto postačovala na pokrytie potrieb domáceho trhu a rezervu na prípadný vývoz. Po roku 2005 sú v cukrovarníckej prevádzke ešte cukrovary v Dunajskej Strede, Seredi a Trenčianskej Teplej.
Po roku 2006, keď EÚ pristúpila k reštrukturalizácii výrobných kvót. Za odstúpenie od výroby cukru platila 730 € za každú tonu. Spoločnosť Eastern sugar sa rozhodla využiť túto ponuku a ukončila výrobu vo vysoko efektívnom cukrovare. Na Slovensku zostali po reforme cukrovarníckeho priemyslu EÚ, dva funkčné cukrovary. Sú nimi cukrovar Považský cukor a.s. v Trenčianskej Teplej (člen skupiny Nordzucker) a Slovenské cukrovary s.r.o.
tags: #vyuzitie #cukrovej #repy #na #vyrobu #cukru