Od dob, kdy křižáci ze svých tažení přivezli do Evropy cukrové homole, se chápání toho, který cukr chutná lépe, dost změnilo – stále více lidí se přiklání k názoru, že je hnědý. Změnily se i principy výroby cukru z třtiny.
Pouze jeden detail zůstal nezměněn: nejprve musíte vypěstovat cukrovou třtinu, sbírat ji a přivést ji tam, kde se promění v cukr.
Je jasné, že čím kratší bude cesta z pole k výrobě, a čím více cukru se v této výrobě vyrobí, tím bude výnosnější. Proto je dnes hlavním cukrovým místem na planetě ostrov Mauricius. Vypadá jako stvořený pro pěstování cukrové třtiny. Alespoň si to myslí Mauricijci a zdá se, že i samotný rákos.
Téměř celá země na Mauriciu, s výjimkou úzkého pruhu pláží podél pobřeží a území cukrovarů, byla přeměněna na třtinovou plantáž.
První roztočení
Jakmile je třtinová úroda sklizena a přivezena do továrny, je rozdrcena a poté je z těchto vlhkých třísek vytlačena šťáva. Dříve, když byla ruční práce téměř zdarma a poptávka po cukru byla předvídatelná a malá, se to dělalo ručně. Nyní používají speciální stroje, které fungují na stejném principu jako buben pračky ve fázi odstřeďování.
Sladká třtinová šťáva se odčerpá a zbylý sušený koláč se prý použije jako palivo (ačkoli není příliš jasné, proč je v tak nebeském klimatu potřeba něco přihřívat). Tato šťáva je přes veškerou svou sladkost velmi špinavá a ve skutečnosti obsahuje jen asi patnáct procent cukru. Zbytek je voda, úlomky vláken, půda z polí, chlorofyl. Je jasné, že s tím je třeba něco udělat.
Křída, voda a oheň
Nejprve se šťáva zbaví nečistot. Zahřeje se, poté se smíchá s roztokem hašeného vápna nebo křídy a v této podobě se přečerpá do mohutné nádrže. Vše se dále děje zcela přirozeným způsobem: křída na sebe naváže všechny suspendované částice a usadí se na dně nádrže a čistá šťáva vytéká tenkým pramínkem. Nevábná usazenina z rezervoáru obsahuje i určité množství cukru, který je škoda vyhodit, proto se usazenina promyje vodou a tato nasládlá voda prochází několika vysoce moderními vakuovými filtry a přidává se do vyčištěné šťávy.
Vyčištěná třtinová šťáva se odpaří. Dělají to pomalu a opatrně, protože nelze promeškat okamžik, kdy šťáva dosáhne tloušťky potřebné k zahájení krystalizace (tento proces se však nespustí sám od sebe, ale až přidáním krystalů cukru do šťávy). Od tohoto okamžiku se šťáva nazývá „mateřský roztok“. A je to skoro cukr.
Krystalizace
Většina cukrovarů krystalizuje cukr minimálně ve třech nádobách a právě tento systém umožňuje získat hnědý cukr různého stupně nasycení. Vychází ze skutečnosti, že zatímco v matečném roztoku zbývá alespoň trochu cukru, při přidání krystalů cukru zvenčí se proces krystalizace rozběhne s novým elánem.
Pro usnadnění označme nádoby pro krystalizaci jako A, B a C. Matečný roztok v původním stavu se umístí do nádoby A, přidají se krystaly cukru, zapne se ohřev a je to na dobré start.
Cukr získaný v nádobě A je nejlehčí cukr, který lze získat bez dalšího čištění. Poměr čisté sacharózy a melasy (černá melasa) v něm je vyvážený a chuťově příjemný. K oddělení cukru od roztoku se obsah nádoby zpracovává v odstředivce: cukr v jednom směru, melasa v druhém. Takový cukr lze okamžitě dodat do obchodů; To je to, co dělají – jednoduše to suší horkým vzduchem.
Poté se ochuzený roztok přemístí do nádoby B, kde se znovu zahájí krystalizace. Cukr tam získaný je tmavší a jeho chuť je sytější. Někteří výrobci přidávají část do světlého cukru z nádoby A, přidávají vodu a rekrystalizují, čímž dosáhnou požadovaného odstínu barvy a chuti.
Matečný roztok vstupuje do nádoby C, když procento sacharózy v něm klesne na minimum a procento černé melasy stoupne na maximum. Cukr v něm vyrobený se používá k nastartování procesu krystalizace v nádobě B. Navíc jak takový cukr, velmi tmavý a aromatický, tak zbylá melasa jsou cenné samy o sobě.
Čištění
Pokud však potřebujete získat rafinovaný cukr, postup je jiný. Po dokončení krystalizace se krystaly surového cukru smíchají se zcela prázdným matečným likérem, který není schopen podporovat růst krystalů cukru. Tato směs se nazývá „magma“. Ošetřuje se stejným křídovým roztokem a poté prochází přes filtr s aktivním uhlím (to je ve zkratce). Další metodou, používanou především v USA, je čištění surového cukru párou za současného otáčení turbíny.
Existuje další metoda rafinace cukru, velmi vysoce produktivní, ale bohužel pomocí kyseliny fosforečné, velmi jedovatá.
Výsledný bílý třtinový cukr se od řepného neliší ani chutí, ani chemickým složením. Sacharóza je právě to: sacharóza.
Společně s odborníky z portálu Foodbay zjistíme, jak se vyrábí cukr z třtiny, co určuje kvalitu výsledného produktu a proč hnědá barva v žádném případě není ukazatelem kvality.
Naprostá většina cukru prezentovaného na pultech ruských obchodů a používaného v potravinářském průmyslu je řepného typu. Jinými slovy, získává se ze šťávy z cukrové řepy. Tento způsob výroby však lze jen stěží nazvat obecně akceptovaným v globálním smyslu. A v Rusku se nabídka neomezuje jen na něj. V teplejších oblastech naší země a zejména světa se při výrobě „sladkých“ aktivněji používají jiné druhy surovin.
Nesporným lídrem mezi nimi je cukrová třtina. Této nenáročné, produktivní a snadno zpracovatelné plodině se daří v nejrůznějších podmínkách, včetně drsného tropického podnebí. Další důležitou výhodou rákosu je jeho celoroční růst. Za příznivých podmínek lze z jedné rostliny sklidit 5-7 sklizní. Na tomto pozadí roční řepa prostě selhává.
V některých zemích je pěstování třtiny a výroba cukru z ní jedním z předních odvětví národního průmyslu. A to nemluvíme o malých chudých státech v tropickém pásmu, ale především o Brazílii. Podle neoficiálních statistik téměř každá druhá tuna cukru přichází na světový trh z Brazílie. Zde je považováno za téměř „bílé zlato“, které hraje pro ekonomiku země podobnou roli jako ropa pro Rusko. A brazilský cukr se vyrábí z třtinových surovin.
Samotná technologie výroby je v mnohém podobná zpracování obyčejné řepy na cukr. Rozdíly spočívají především v komplexu použitých technik a procesů zpracování, což je dáno odlišnými vlastnostmi a složením použitých surovin. Zejména třtinová šťáva obsahuje výrazně více redukujících cukrů se zvýšenou citlivostí na oxidační účinky. Čištění přidáním velkého objemu vápna, které se hojně využívá při výrobě odrůd řepy, proto není pro výrobu třtinového cukru vhodné.
Sklizeň třtiny
Počáteční fází výroby cukru z třtiny je sklizeň surovin. Například v Brazílii jde o téměř nepřetržitou práci 24 hodin denně, 7 dní v týdnu. Plantáže zde fungují na principu dopravníkového pásu: zatímco se na jednom pozemku sklízí, na druhém dozrává. Jediným omezením je, že sklizeň se zastaví během silných dešťů. Na velkých průmyslových plantážích je proces sklizně co nejvíce automatizován: existují speciální kombajny, které plně připraví třtinu pro další zpracování:
řezat rostliny na požadovanou výšku;
nakrájejte stonky na samostatné fragmenty;
drcené suroviny jsou vkládány do skladovacího zásobníku instalovaného na nákladním automobilu.
Poté musíte nasbírané suroviny co nejrychleji dopravit do výroby. Tento spěch je způsoben tím, že po nařezání a rozemletí třtina rychle ztrácí své blahodárné vlastnosti a navíc jednoduše vykrvácí svou cennou šťávu.
Získání šťávy
Po příchodu do výroby prochází šarže surovin laboratorní analýzou. V jejím průběhu se zjišťuje koncentrace cukru, vody, rostlinné vlákniny a dalších složek. Pokud výsledky splňují požadavky, jsou stonky odeslány do speciálního „mlýna“. Zpravidla se používají válcové lisy složité konfigurace, včetně:
kráter je 2 válečky s vlnitým povrchem;
mlýny – 3válcové mačkací lisy v množství 3 až 4.
V kráteru jsou kousky stonků rozdrceny do relativně měkkého stavu. Jedná se spíše o přípravnou fázi, při které se uvolňuje velmi málo šťávy.
Dále suroviny vstupují do komplexu mlýna, postupně procházejí všemi lisy. Díky tomuto vícestupňovému zpracování je šťáva vytlačována postupně a úplně. Na výstupu zůstane pouze suchý koláč, který lze použít jako palivo.
Pro větší účinnost extrakce šťávy je při přechodu ze třetího na čtvrtý lis přiváděna voda do třtinové hmoty. Šťáva získaná v každé fázi není okamžitě vypouštěna do sběrné násypky, ale nějakou dobu cirkuluje v systému lisu:
ze čtvrtého mlýna se přivádí do hmoty suroviny mezi druhým a třetím stupněm;
ze třetího mlýna se posílá třtinová šťáva, aby se přesunula z prvního do druhého stupně;
Z prvního a druhého lisu, stejně jako z kráteru, je šťáva již čerpána do nádrže pro převedení do další výrobní fáze.
Tato komplexní technologie v kombinaci s včasným zavedením vody umožňuje ze suroviny vytlačit přes 90 % cukru nahromaděného v tkáních stonku, aniž by se šťáva příliš zředila.
Vzniklá šťáva prochází primárním filtrem, který zadržuje dužinu – tvrdá rostlinná vlákna. Po takovém čištění je přečerpán ke kontrole do speciálních měřicích nádrží a poté vstupuje do fáze čištění.
Defekace třtinové šťávy limetkou
Toto je hlavní metoda čištění polotovaru šťávy bez ohledu na použité suroviny. Jak jsme však uvedli výše, v případě rákosu je zapotřebí mnohem méně vápna. Její množství je stanoveno na základě výsledků vstupní analýzy tak, aby se šťáva stala neutrální nebo jen mírně zásaditou.
Defekaci vápna lze provést dvěma způsoby:
V prvním případě se šťáva z lisovacího stupně přečerpá do speciální nádrže a v ní se smíchá s vápenným roztokem v hmotnostní koncentraci 0.2 %. Dále je směs hnána přes resellery, kde je zahřívána, a vstupuje do usazovacích nádrží. Pro zvýšení rychlosti sedimentace se šťáva přivede k varu pomocí páry, nějakou dobu se udržuje při teplotě varu – a poté se nechá 1 hodinu usadit. V důsledku toho se všechny nerozpuštěné částice usadí na dně a kapalina se stává čirou a vhodnou pro dekantaci. Dále musíte shromáždit výsledný sediment, vařit jej v samostatné nádrži a znovu nechat hodinu usadit. V důsledku toho se hmota rozdělí na čištěnou šťávu a zahuštěnou suspenzi. Po dekantaci šťávy se šťáva znovu vaří a vede se do kalolisů k čištění.
Hlavní rozdíl mezi horkou defekací spočívá v tom, že fáze ohřevu šťávy v reshuffers v technologické mapě se nenachází po smíchání s vápenným mlékem, ale před ním. Pokud jsou u studené metody teploty míchání nižší než 50 stupňů, pak s horkým čištěním dosáhnou 85-90 stupňů. Další depozice probíhá u obou metod stejným způsobem.
Bez ohledu na technologické jemnosti poskytuje defekace třtinové šťávy následující výsledky:
neutralizace volných organických kyselin obsažených v surovinách do stavu vápenných solí;
srážení necukerných sloučenin, včetně albuminu, dusíkatých sloučenin a částečně pigmentových složek;
zvýšení kvality surovin šťávy;
zlepšení mechanických vlastností šťávy – především průhlednost.
Nevýhodou defekace cukrové šťávy bez ohledu na teplotu, při které k ní dochází, je, že neumožňuje 100% vysrážení necukerných sloučenin.
Neutralizace oxidem siřičitým
Pro úplné vyčištění surovin od necukrů se do připravených surovin zavádí zvýšené množství vápna. Díky tomu získává výraznější alkalické vlastnosti. Přebytečný vápenec se následně neutralizuje přiváděním oxidu siřičitého při normální teplotě.
Tato metoda je založena na přímé závislosti účinnosti vysrážení necukrů na objemu přiváděného vápna. Jeho množství však nelze jednoduše zvýšit. Pokud začnete ohřívat suroviny s vysokým obsahem redukujících cukrů a vysokou koncentrací vápna, nenávratně ztmavne. Navíc se barva velmi výrazně změní.
Aby se tomu zabránilo, provádí se ošetření sírou nebo jinými slovy sulfitace za studena. Při reakci s vápnem plyn v závislosti na koncentraci buď zcela neutralizuje acidobazickou rovnováhu třtinové šťávy, nebo ji zanechává minimálně alkalickou. Poté můžete přistoupit k oddělení sedimentu bez obav, že se barva šťávy při zahřátí změní.
Další zpracování surovin třtinového cukru
Po dokončení defekačního stupně je plně vyčištěná šťáva čerpána do odpařovacího stupně. Zde ztrácí vlhkost a zhoustne do požadované konzistence.
Po zhuštění sirupu se třtinový polotovar vloží do vakuové aparatury, kde se vyvaří do stavu masekuitu. Další fáze jsou krystalizace masakuitu a jeho proteinu pro získání obchodního vzhledu.
Třtinový cukr lze vyrobit pomocí technologií, které zahrnují jak 3, tak 5 massecuite. Čím více jich je, tím důkladnější je výrobní proces, tím vyšší je kvalita hotového výrobku – ale vyšší náklady na jeho výrobu.
Jako katalyzátor procesu krystalizace při vaření massecuitu se obvykle používá práškový cukr, což jsou drobné krystalky cukru. Zavádí se do přesyceného cukerného roztoku a stává se jakýmsi centrem pro tvorbu krystalů. Pro větší účinnost je prášek čerpán v několika průchodech.
Dále se kapalný massecuit přenese do vakuového zařízení posledního cyklu. Zde se opět vaří – ale již na prvním matečném masekuitu, který slouží jako krystalický základ.
Zcela uvařený sochor se naloží do nádrží krystalizátoru, kde se během 3 dnů postupně ochladí. Poté přichází fáze čištění proteinu centrifugací. Výstupem jsou malé krystalky cukru. Vracejí se do nádrží krystalizátorů a mísí se s vysoce čištěným sirupem, který je druhým masekuitem. Výsledný roztok, který je v podstatě krystalem cukru, se převede do konečného varu na vhodné bázi ve vakuové aparatuře.
Vlastnosti a rozdíly
Zpracování třtinových surovin se tedy od výroby řepného cukru liší ve 2 hlavních bodech:
Pokud je šťáva obsahující cukr extrahována z řepy metodou difuzní extrakce, pak z třtiny se získává lisováním na více válcích. Navíc nelze říci, že by ten či onen způsob byl technologicky jednodušší.
Pro čištění třtinových polotovarů je zapotřebí výrazně nižší koncentrace vápna. A zde jsou výhody třtiny zřejmé, protože stačí pouze jedna stolice. Při zpracování řepy se čištění provádí minimálně ve 4 stupních.
Abychom byli spravedliví, podotýkáme, že třtinový cukr lze získat také difúzí. Tradičně se však používá technologie předení na válcích.
Pokud jde o názor, že pravý třtinový cukr musí být hnědý, není to vzhledem ke specifikům výroby nic jiného než mylná představa. Schéma, které jsme popsali – a používáme ve většině továren – je „šité na míru“ pro výrobu surového cukru, jehož barva má daleko od sněhově bílé, na kterou jsme zvyklí. Ano, po rafinaci se vybělí, ale ne vždy je dovedeno do stavu dokonalé bělosti. Proto hnědá barva krystalů cukru není nic jiného než zbytky melasy. Nijak neovlivňuje nutriční, chuťové a prospěšné vlastnosti produktu. Chemicky se jedná o stejný cukr, stejně sladký a kalorický.
Navíc, pokud by měla být výroba surového cukru v každém případě organizována v těsné blízkosti třtinových plantáží, pak může být rafinován kdekoli na světě. Výrobní závody se proto často omezují na výrobu surového produktu, který pak prodávají dalším účastníkům řetězce. Už to zušlechťují a zabývají se finální distribucí.
