Výroba cukru
Jak se z řepy stane cukr, a co potom?
Cukr se vyrábí z domácí cukrové řepy. Po sklizni na podzim se dopraví řepa z pole na zpracování do cukrovarů firmy AGRANA. Po očištění a rozdrcení se cukr extrahuje z řízků. Výsledná šťáva se zahustí a následně nechá krystalizovat. Vzniklé krystaly cukru se nakonec oddělí v odstředivce od sirupu. Hotový cukr se plně automaticky balí pro použití v domácnosti a nastupuje jako důležitý potravinářský a nápojový prostředek cestou ke spotřebiteli.
• Zajímavosti
- Setba probíhá od března do poloviny dubna. Sklizeň začíná v září a trvá až do poloviny prosince a průměrně se sklidí 80 000 kusů řepy na hektar. Jedna cukrová řepa váží přibližně 0,75 kg a obsahuje 16-18 % cukru. Výroba cukru (tzv. "řepná kampaň") trvá přibližně 130 dní a končí v lednu. Během řepné kampaně se v každé lokalitě zpracuje 12 500 tun řepy denně.
• Cukrová řepa
- Cukrovka patřící do čeledi laskavcovitých, je dvouletá rostlina a dosahuje nejvyššího obsahu cukru na podzim prvního roku růstu. V tuto dobu se sklízí a v buňkách cukrové řepy se obsažený cukr extrahuje a krystalizuje. Řepa se skládá z listů (tyto zůstávají při sklizni řepy na poli), řepné bulvy (je základem listů a při sklizni je odstraněna) a řepného kořene popř. těla řepy (obsahuje cukr). Na světlých místech je obsah cukru obzvláště vysoký, na tmavých místech je nízký. Příbuznými cukrovky jsou krmná řepa, červená řepa a špenát. V prvním roce růstové fáze se tvoří tělo kořene, takzvaná „řepa“, která se používá pro získávání cukru. Po prvním vegetačním období je dosaženo maximálního nashromáždění cukru. Z rostlin obsahující cukr (cukrovka & cukrová třtina) je cukrovka s 16-20% výnosnější. Její obsah vody činí asi 75%.
- Po sklizni se při skladování snižuje obsah cukru, proto musí být zpracování provedeno rychle, aby bylo dosaženo co nejvyššího výtěžku cukru. To vede k tomu, že zpracování cukrové řepy se provádí každý rok od konce září do poloviny ledna a je tedy biologicky určeným systémem sklizně a zpracování („řepná kampaň“), jelikož je rozpětí sklizně klimaticky podmíněno.
Teď už k samotné výrobě. Výroba cukru z cukrovky se skládá z různých částí procesu, který se provádí ve většině evropských zemí ve velkém měřítku. Většina etap procesů se provádí průběžně. Cílem procesu je získat mikrobiologicky stabilní výrobek (krystalový cukr nebo skladovatelný sirup), který může být skladován pro dodávky v průběhu celého roku.
1. sklizeň a skladování
- Cukrovka se po sklizni zemědělci shromáždí na místech určené pro cukrovku (venkovní skladování) nebo se dodává přímo do závodu. Při převzetí ve skladě závodu se cukrovka zváží a pomocí naklápěcích plošin vyloží. Následně se otočnými a výškově nastavitelnými dopravními pásy vytvoří hromada řepy. Tam zůstává řepa až do zpracování. Je důležité vytvořit optimální skladovací podmínky pro cukrovou řepu, protože se jinak sníží obsah cukru. Optimální skladovací teplota je od -3 do 5 °C. Je-li příliš teplo, je činnost látkové výměny vyšší, je-li příliš chladno, zmrzne řepa. Zpracování zmrzlé cukrovky je sice bezproblémové, nicméně cukrovka by neměla roztát během skladování, protože následné rozmražení vede k rychlému rozkladu. Po prvním umytí a meziuskladnění v řepném bunkru se cukrovka konečně dopraví ke zpracování.
2. získávání řízků
- Řezací stroje rozdrtí cukrovku na proužky „řízky“, která mají obsah cukru od 16 do 20 %.
3. získávání šťávy
- Cukr se extrahuje z řízků horkou vodou v protiproudu, řízky jsou dopravovány proti vodnímu proudu zespodu nahoru, tomuto procesu říkáme extrakce. Vzniká surová šťáva, která obsahuje kolem 98 % cukru obsaženého v cukrovce, jako i organické a anorganické látky z řepy (tzv. necukerné látky).
4. čištění šťávy
- Necukerné látky v surové šťávě se vážou na přírodní látky jako je vápno a kysličník uhličitý, vyrobené ve vlastní vápence a vysráží se.
5. filtrace
- Vysrážené nerozpustné necukerné látky a vápno se ve filtračním zařízení odfiltrují. Filtrát je označen jako lehká šťáva, zbytek ve filtru karbonové vápno. Toto představuje cenný zlepšovací prostředek do půdy, který je znovu dodán do půdy.
6. zhušťování šťávy
- Lehká šťáva se zahušťuje vícestupňovým odpařováním a vzniká těžká šťáva. Na výrobu cukru je potřeba velké množství energie, které je pokryto provozem vlastní elektrárny. Pára vyrobená ve vysokotlakých kotlích slouží v turbogenerátorech na výrobu vlastní energie. Turbínová odpadní pára se používá jako procesní pára neboli kogenerace na vytápění odpařovací stanice.
7. krystalizace
- Těžká šťáva se dále zahušťuje ve vakuovém vařícím zařízení. Krystalizace se spouští přidáním jemně mletého cukru. Dalším zahuštěním rostou krystaly až do požadované velikosti.
8. odstřeďování
- Krystaly cukru se oddělí od sirupu odstřeďováním. Oddělený sirup se podrobí ještě dvěma dalším stupňům krystalizace.
9. cukr
- Takto získané čisté krystaly cukru se jeví bíle rozptylem světla v krystalech. Bílý cukr má obsah sacharózy minimálně 99,7 %. Zbytek je vpodstatě vlhkost.
10. sušení cukru
- Bílý cukr se suší v proudu vzduchu, chladí a skladuje v silech. V různých formách je balený pro domácnost i pro průmysl a cukr nastupuje jako důležitý potravinářský a nápojový prostředek svou cestou ke spotřebiteli.
11. melasa
- Oddělený sirup poslední fáze krystalizace je označován jako melasa. Melasa obsahuje nevykrystalizovatelný cukr (6 až 9 % cukru z cukrovky) a z řepy pocházející rozpustné necukerné látky. Představuje cennou surovinu pro drožďářský průmysl a průmysl na výrobu krmiva, tak i na výrobu lihu.
12. řízky
- V extrakční věži vyluhované řízky se po mechanickém procesu lisování a poté přidáním melasy suší v sušících bubnech, poté peletizují a prodávají se.
• Cukr z cukrové třtiny
- Společnost AGRANA rafinuje surový cukr také z cukrové třtiny, a to ve svých závodech v Rumunsku a Maďarsku. Výroba probíhá i v továrnách v Bosně a Hercegovině. Surový cukr zpracovávaný v EU se dováží z méně rozvinutých zemí. Cukr pro továrny v Bosně a Hercegovině pochází ze světového trhu, především z Brazílie.
- Cukrová třtina se pěstuje ze sazenic, takzvaných "setů". Po jedenácti až osmnácti měsících je rostlina připravena k první sklizni. Každá sazenice může dát až sedm sklizní. Pro usnadnění sklizně se suché listy často předem spálí. Sklizeň se provádí částečně mechanicky, ale i ručně.
Odříznuté rostliny se musí rychle zpracovat, aby nedošlo k degradaci cukru mikroorganismy. V přilehlých továrnách se cukrová třtina čistí, lisuje a mele. Poté se hmota postříká horkou vodou, aby se z ní získal cukr. Ta se dále zpracovává podobně jako při výrobě z cukrové řepy.
Článek je součástí seriálu zdroj energie
Související články:
Cukr ve slazených nápojích
Co se děje s tělem po sladkém?
Glukózo-fruktózový sirup
Co dělá cukr v těle?
Cukr, přírodní sladidlo
