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.