Cukorgyártás

A cukorgyártás fő terméke, az alapanyagtól függően, a répacukor vagy a nádcukor. A cukorkristályok finom szemcséjűvé történő őrlésével készül a porcukor, melyet főként süteményekhez használnak. Kávékhoz és teákhoz, praktikus adagolása miatt, kockacukrot használnak, mely úgy készül, hogy a cukorkristályokhoz telített cukoroldatot kevernek, amitől a kristályok összetapadnak. Ezután préselik, szárítják és vágják azt. A cukorgyártás mellékterméke, a melasz, amely sűrűn folyó, barnás színű folyadék. A melaszt az élelmiszeriparban használják ízesítőként, de a rum készítés egyik alapanyaga is. Ezek mellett, magas energiatartalma miatt állati takarmányozásra is használják.

A cukor régóta ismert és használt édesítőszer. A cukrot eredetileg cukornádból nyerték, amelyet már az ókorban is termesztettek Indiában. A 19. században a technológia fejlődésével elkezdődött az ipari cukorgyártás. A cukorgyártás alapanyagai, mely függ a termőterület elhelyezkedésétől, közúton vagy vasúton érkeznek a feldolgozóüzembe, ahol azonnal, vagy rövid idejű raktározás után feldolgozásra kerülnek.

A mérsékelt övi területeken a cukorgyártás alapanyaga a cukorrépa, melynek gyökere átlagosan 17–20 százaléknyi cukrot tartalmaz. A cukorrépa-termesztés jó termőföldet és nagy szaktudást igényel. A legnagyobb cukorrépa-termelő országok közé tartozik Oroszország, Franciaország, Németország és az Egyesült Államok.

A forró övezetben még ma is a cukornád az alapanyaga a cukorgyártásnak. A cukornád a trópusokon termő, magasra növő pázsitfűféle, melynek rostos szárában jelentős mennyiségű cukor (13–15%) található. Brazília a világ legnagyobb cukornád- és cukortermelője. Emellett India, Kína és Pakisztán termeszti a cukornádat nagy mennyiségben.

A gyárba szállított cukorrépa szállítószalagon a répamosógépbe kerül, mely eltávolítja a rátapadt földet. A megtisztított cukorrépát késes vágógépek vékony csíkokra, szeletekre vágják. A mechanikai roncsolás következtében könnyebbé válik a lé kinyerése és a cukrok könnyebben fel tudnak szabadulni a sejtekből. A répaszeletek sejtjeiben lévő cukrok kinyerése diffúzióval, tiszta víz segítségével történik. A szeletek a répaszelet keverőbe, majd a diffúziós toronyba kerülnek, ahol ellenáramú 70–80°C-os meleg víz hatására megtörténik a sejtek plazmolízise, így a sejtmembrán átjárhatóvá válik és a sejtekben lévő cukrok az oldatba tudnak kerülni. Ez a magas cukortartalmú oldat a nyerslé.

A derítő tartályokban a mésztej (Ca(OH)₂) hozzáadagolásával és a szénsavazó tartályokban a szén-dioxid-gáz (CO₂) bevezetésével megtörténik a nyersléből a nem-cukor anyagok kicsapása, oldhatatlan csapadék képződik. A lebegő szennyező anyagokat ülepítőkben és szűrőkkel eltávolítják. A megtisztított lé, a híglé. A lé megtisztításához szükséges mésztejet (oltott mész) és a szén-dioxidot a gyár területén működő mészégető kemencékből, mészkő égetéssel nyerik.

A frissen betakarított cukornádat a mosódobban először megtisztítják a ráragadt földtől, levelektől és egyéb szennyeződésektől. A megtisztított cukornádat kisebb darabokra vágják az aprítógéppel, hogy növeljék a felületet és ezáltal megkönnyítsék a lé kinyerését. Az aprított cukornádat nagy nyomás alatt, őrlőhengerek között átpréselik, így kisajtolják belőle a cukorlevet.

A kinyert nyerslét a melegítő tartályokban 70–80°C-ra melegítik, hogy segítsék a sejtek átjárhatóságát, plazmolízisét a cukrok számára. A léhez mésztejet (Ca(OH)₂) adagolnak, ami a nem-cukor anyagokat kicsapja. Ezek a szennyeződések az ülepítőtartályban leülepednek, majd az ülepítő tartály tetejére kerül a megtisztított cukoroldat, a híglé. A főzés és kristályosítás folyamatai megegyeznek a cukorrépából történő cukorgyártás részfolyamataival.