towaroznawstwo - cukry

doc. Plik zawiera notatki z zajęć z przedmiotu towaroznawstwo prowadzonego przez prof. dr hab. inż. Elżbietę Pisulewską na Uniwersytecie Rolniczym im. H. Kołłątaja w Krakowie.

Notatka opisuje następujące kwestie: cukry, przygotowywanie krajanki, otrzymywanie soku surowego, oczyszczanie soku, defekacja, saturacja, filtracja soku, zagęszczanie soku i krystalizacja sacharozy, klasyfikacja cukru, ocena jakości cukru.

Notatka pozwoli na usystematyzowanie i uzupełnienie wiedzy z przedmiotu towaroznawstwo z działu cukry. Umożliwi solidne przygotowanie się do zajęć i egzaminu.

Cukier
Cukier jest produktem otrzymywanym z buraków cukrowych (cukier bura­czany) w krajach o klimacie umiarkowanym lub z trzciny cukrowej (cukier trzci­nowy) w krajach podzwrotnikowych. Cukier zawiera ponad 99,5% sacharozy i jest źródłem łatwo dostępnych kalorii, często określanych jako puste kalorie. Większość produkowanego cukru przeznaczana jest do bezpośredniego spoży­cia, jako środek słodzący i utrwalający produkty. Cukier trzcinowy nie różni się niczym od cukru buraczanego. Cukier produkowany jest najczęściej w postaci proszku, produkowane są także inne jego postacie, np. cukier w płynie, czyli idealnie klarowny syrop cukrowy o dużej czystości.
Sposób otrzymywania cukru z buraków cukrowych
Produkcja cukru z buraków cukrowych obejmuje takie etapy, jak: przygoto­wanie krajanki (oczyszczanie i krajanie buraków), otrzymywanie tzw. soku su­rowego (surówki), jego oczyszczanie i zagęszczanie, krystalizację sacharozy, odwirowanie i końcową obróbkę cukru.
Przygotowywanie krajanki
Krajanie buraków powoduje zniszczenie struktury komórek, a przez to wy­ciek soku komórkowego, z którego pozyskiwana jest sacharoza.
Im krajanka jest cieńsza, tym krótsza jest droga dyfundowania cukru z głębi tkanki do soku opływającego krajankę oraz tym większa jest powierzchnia kra­janki, która styka się z sokiem. Warunki takie umożliwiają prawidłowe jej „wy-słodzenie" oraz ułatwiają wymywanie sacharozy wodą.
Prawidłowo przygotowana krajanka powinna mieć ściśle określony kształt (cząstki tzw. daszkowate), o grubości nie przekraczającej 1 mm. Łączna długość cząstek wchodzących na 100 g krajanki powinna wynosić 15 m, a powierzchnia tych cząstek - około 0,2 m2.
Jakość krajanki określa się przez odważenie 100 g krajanki, a następnie roz­dzielenie z niej: miazgi, cząstek o prawidłowym kształcie (daszkowym), o prze­kroju trójkątnym, kwadratowym itp. Miazga oraz kawałki krajanki krótsze od 1 cm uważane są za tzw. braki, których ilość w krajance określana w procentach wagowych nie powinna przekraczać 2-3%. Stosunek łącznej długości cząstek daszkowych do długości wszystkich cząstek wchodzących na 100 g krajanki sta­nowi procent krajanki prawidłowej, który powinien wynosić co najmniej 50%.
Otrzymywanie soku surowego
Przygotowaną krajankę poddaje się wypłukiwaniu wodą o temperaturze 60-80°C, stosując przeciwprąd, w wyniku czego następuje wymywanie z kra­janki cukru (sacharozy) oraz innych substancji rozpuszczalnych (tzw. niecukrów). Proces wymywania, inaczej nazywany procesem „wysładzania", oparty jest na zasadzie dyfuzji, tj. samorzutnego wyrównywania stężeń między sokiem komórkowym buraków a sokiem wysładzającym. W aparatach dyfuzyjnych (ekstraktorach) zawierających krajankę z wodą zachodzi początkowo wymywa­nie soku z komórek otwartych, następnie w nieznacznym stopniu następuje os­

(…)

… nieuszkodzonych komórek, a po ogrzaniu do temperatu­ry powyżej 60°C następuje w komórkach denaturacja białek, przez co zachodzi dyfuzja cukru do mniej stężonego soku otaczającego krajankę oraz przyspieszo­ne wnikanie wody do wnętrza zdenaturowanych komórek.
Zgodnie z prawem Ficka, ilość przefundowanego cukru jest wprost propor­cjonalna do różnicy stężeń cukru wewnątrz krajanki i w soku otaczającym kra­jankę…
… można stoso­wać siarkowanie. Wprowadzenie dwutlenku siarki powoduje redukcję barwni­ków do związków bezbarwnych i hamuje reakcje brunatnienia, a jednocześnie azotany redukują się do azotynów, z których powstają imidosulfoniany. Związki te mogą krystalizować z sacharozą i podwyższać zawartość popiołu w cukrze.
Inną metodą oczyszczania soku rzadkiego jest jego traktowanie węglem aktywnym, na którym adsorbowane…
… rozpuszczalne w wodzie (cukry redukujące, kwasy i inne związki organiczne, barwniki, glikozydy), związki koloidowe two­rzące w soku roztwór koloidowy (np. substancje pektynowe, białkowe) oraz za­wiesina miazgi buraczanej. Skład chemiczny soku zależy od składu chemiczne­go buraków cukrowych. Na skład ten wpływa także sposób prowadzenia ekstra­kcji i stopień rozwoju drobnoustrojów podczas ekstrakcji.
Ze względu…
… z aminokwasami tworzą się barwniki melanoidynowe przy­czyniające się do ciemnienia soku. Defekacja główna zachodzi wskutek dodatku większej ilości wapna, do pH 12,5, i prowadzona jest w temperaturze 85-88°C. Oprócz pożytecznych reakcji chemicznych, podczas nawapniania głównego za­chodzą również reakcje szkodliwe. Pod wpływem wapna i podwyższonej tempe­ratury zachodzi rozkład pektyn, białek oraz peptyzacja…
... zobacz całą notatkę