Spracovanie poľnohospodárskych produktov

Výroba cukru

Základnou surovinou na výrobu cukru je cukrová repa alebo cukrová trstina. Je to dvojročná rastlina, v prvom roku vyrastie koreň, ktorý je hlavnou surovinou a zelené časti. Koreň sa zberá koncom septembra a začiatkom októbra. Nachádza sa v nich sacharóza, ktorá vzniká fotosyntetickou asimiláciou z glukózy. Zariadenia na výrobu cukru sa nazývajú cukrovary, v ktorých sa sacharóza nevyrába, ale ide tu o oddelenie cukru od necukorných látok, ktoré sa nachádzajú spolu s ňou v prírodnej surovine.

Výrobný proces sa skladá z dvoch fáz:

1. výroba surového cukru

Očistená cukrová repa sa dopravuje do cukrovaru, kde sa uskladňuje v repných jamách, uprostred ktorých je kanál s tečúcou vodou, do ktorej sa vhadzuje a dopravuje repným kolesom do práčky, kde sa najskôr zbaví nečistôt a následne putuje na sitá, kde sa odkvapká prebytočná voda. Aby sa tomu uľahčilo, cukrová repa sa reže na rezky o veľkosti 18 – 25 mm (rezačka je plochý bubon, na hriadeli sa nachádza platňa s nožmi). Z repy sa získava cukor (sacharóza) vyluhovaním vody.

Cukrová šťava sa získava z bunkovej šťavy difúziou (prechod látok z koncentrovanejšieho roztoku do zriedeného). Difúzia prebieha dovtedy, kým sa koncentrácia cukrovej šťavy v bunke nevyrovná koncentrácii vody. Prebieha to pri teplote 70 – 78 oC, aby sa oddelila protoplazma od bunkovej steny, ktorá prepúšťa sacharózu. Zvyšovanie teploty by však bolo nežiadúce, pretože by sa zároveň začali prepúšťať aj nečistoty.

Difúzia môže prebiehať:

diskontinuálne – počas nej zostávajú rezky v pokoji, prebieha vo valcovitých nádobách z oceľového plechu uzavretého vekom. Difuzér sa plní rezkami, na ktoré sa privádza čistá voda. Nevykonáva sa pre nepretržitú činnosť batérií.
kontinuálne – rezky sa pohybujú proti prúdi repnej šťavy.

Získaná surová difúzna šťava je špinavosivá kvapalina nepríjemnej chuti (na vzduchu rýchlo hnedne), ktorá okrem cukru obsahuje aj necukorné látky (fosforečnany, šťavelany, bielkoviny, dusíkaté látky a iné). Šťava sa čistí, aby mohla prebehnúť kryštalizácia. Čistenie sa robí pridaním hydroxidu vápenatého vo forme vápenatého mlieka (čírenie) a pôsobením oxidu uhličitého (saturácia) zrážaním. Vápenaté mlieko neutralizuje kyslosť šťavy (zabráni tak vzniku invertného cukru – zle kryšatlizujúca zmes glukózy a fruktózy) Pridáva sa 2x po sebe pri teplote 35 – 80 oC, aby sa získali dobre filtrovateľné zrazeniny.

Šťava sa potom prefiltruje a varí pri teplote 100 oC. Získa sa tak ľahká šťava, ktorá sa zahustí odparovaním pri zníženom tlaku vo varostroji (odparovacie teleso) na cukrovinu – je to zmes kryštálikov cukru a kryštalizačného sirupu. Cukrovina sa vypúšťa do kryštalizátora, kde sa kryštalizácia dokončí. Potom sa táto kaša vypúšťa do odstrediviek, kde sa oddelí zelený sirup ( spracúvava sa na 2. cukrovinu, ktorá je tmavšia)od surového cukru.

Sirup, ktorý zostal po kryštalizácii cukroviny sa nazýva melasa – je to roztok cukru a necukorných látok. Melasa sa využíva v kvasnom priemysle pri výrobe etanolu (liehu) a droždia a tiež na výrobu krmiva.

2. rafinácia surového cukru

Surový cukor obsahuje tiež rôzne nečistoty, preto je žltý a zapácha. Preto sa čistí (afinuje), aby sa zbavil tenkej vrstvy sirupu, z ktorého vykryštalizoval. Uskutočňuje sa to v odstredivkách – surový cukor sa vkladá do odstrediviek a do jej stredu sa vstrekuje voda alebo vodná para, ktorá zmýva z kryštálikov cukru sirup. Takto vyčistený cukor sa nazýva afináda. Ten sa následne rozpúšťa v horúcej vode na hustý cukrový roztok – klér. Klér sa potom odfarbí pridaním vápenatého mlieka a prefiltruje cez aktívne uhlie. Klér sa ďalej zahustí (ultramarínom – modré farbivo), aby sa rozjasnil. Takto nám vznikne rafinačná cukrovina, ktorá sa kryštalizuje, zbavuje tenkej vrstvy sirupu, triedi podľa veľkosti kryštálov, suší a chladí.
Používa sa na výrobu kociek, múčky alebo kryštálového cukru.VÝROBA ŠKROBU

Škrob sa získava z ryže, kukurice, pšenice a zemiakov. Využíva sa na škrobenie bielizne, úpravu textilných výrobkov, na výrobu lepidiel, v potravinárstve na výrobu cestovín, v kozmetike na výrobu púdru.

Škrob má zrnitú štruktúru a skladá sa z amylózy a amylopektínu a v studenej vode sa takmer nerozpúšťa. V horúcej vode sa rozpúšťa len amylóza (sú to molekuly glukózy spojené glykozidickou väzbou). Amylopektín sa v horúcej vode nerozpúšťa.

Proces výroby:

Podstatou výroby je uvoľnenie škrobových zrniek, ktoré sa nachádzajú v bunkovom pletive zemiakov hydrolýzou.

Očistené zemiaky putujú do práčok, kde sa dočisťujú, následne putujú do strúhadla, aby sa rozrušili a vyplavil sa z nich škrob. Podrvené zemiaky sa riedia vodou a putujú na vypieracie sitá, kde sa viackrát vypierajú vodou, kým sa neoddelí škrobové mlieko. To sa na rafinačných sitách zbaví drviny. Škrob sa od vody oddelí usadzovaním alebo odstreďovaním. Takto získame tzv. zelený škrob, ktorý obsahuje nečistoty, preto sa vypiera vo vode (pomocou rafinačných žliabkov – sú to sitá s nylónovým poťahom).

Vyrobený škrob je mokrý a rýchlo sa kazí, preto sa konzervuje sušením, čím získame suchý škrob. Ten sa melie alebo hrudkovatie a spracúva sa na škrobový cukor, škrobový sirup, dextríny (výroba lepidiel) alebo rozpustný škrob (výroba pudingov).

Škrobový cukor a sirup sa vyrába hydrolytickým odbúraním škrobu minerálnymi kyselinami pri zvýšenej teplote a tlaku, alebo pôsobením enzýmov. Prebieha až na vznik glukózy a škrobu.

škrob ––> dextríny ––> maltóza ––> glukóza

Ak sa hydrolýza vhodne preruší, získame tak škrobový sirup (dextríny + glukóza), ktorý sa používa na výrobu cukroviniek, sladených liehovín, umelého medu, marmelád, ovocných želé.

KONZERVOVANIE

Používa sa ako ochrana pred kazením potravín. Podstatou kazenia potravín sú látkové zmeny v potravinách zapríčinené mikroorganizmami. Podstatou konzervovania je teda obmedzenie činnosti enzýmov a mikroorganizmov.

Spôsoby konzervovania:

1.sušením – spočíva v odoberaní vody z potravín zvýšením osmotického tlaku nad hranicu prežitia mikroorganizmov
2.chladením – ide o zníženie teploty na 0 oC, je to však len krátkodobé chladenie, pretože životné procesy mikroorganizmov sa nezastavia, ale len spomalia.
3.mrazením – ide o zníženie teploty na – 20 oC a tým sa zastavujú všetky životné procesy a potraviny si zároveň zachovávajú (takmer) čerstvý vzhľad.
4.chemickými prostriedkami – nimi sa obmedzuje vegetatívna činnosť mikroorganizmov chemickými látkami ako napr. kyselinou benzoovou, kyselinou mravčou, SO2 . Takto sa konzervujú ovocné šťavy, džemy a pretlaky. Málo kyslé alebo neutrálne potraviny ako napr. mäso a ryby sa nesmú konzervovať chemickými látkami.
5.údením – potraviny sa pri tomto spôsobe konzervujú čiastočne sušením, čiastočne použitím chemických látok a pred údením sa potraviny nasolia. Údiť sa môže studeným (trvanlivé údeniny) alebo teplým dymom (menej trvanlivé údeniny).
6.mliečnym kvasením