surowce i materiały

 

produkty przerobu roslin okopowych

 

Charakterystyka, zastosowanie i skład chemiczny roślin okopowych.

1) Rośliny okopowe są to rośliny klasyfikowane do tej grupy ze wzg. technologicznych , wymagające podobnych metod uprawy , wegetują w podobnych warunkach , rośliny okopowe ze wzg. botanicznych stanowią niejednolitą grupę i klasyfikowane są do różnych typów roślin .

Do roślin okopowych zalicza się buraki cukrowe i pastewne , rzepę , ziemniaki , brukiew i cykorię.
Z punktu widzenia technologii żywności największe znaczenie odgrywają odmiany ziemniaka i buraków cukrowych .

a) buraki cukrowe - wykorzystywane są w przem. cukrowniczym w procesie produkcji cukru buraczanego (sacharozy)

b) ziemniaki - wykorzystywane są głównie przy produkcji mączki ziemniaczanej (skrobi) oraz produktów przerobu mączki ziemniaczanej ( syrop skrobiowy , glukoza krystaliczna)

Bulwa ziemniaka jest miejscem magazynowania przez roślinę substancji zapasowych w postaci wielocukrów (skrobia).

- Zewnętrzne warstwy bulwy ziemniaka warstwa korowa i kora pierwotna tworzą tzw. łupinę która jest warstwą ochronną , chroniącą przed wysychaniem , zakażeniem i działaniu innych czynników zewnętrznych .

- Miękisz pierwotny jest miejscem gdzie gromadzi się skrobia , największe zasoby skrobi znajdują się w warstwie miękiszu rdzenno zewnętrznego , ponadto miękisz ziemniaka zawiera duże ilości białka .

- Warstwa rdzenia wewnętrznego jest najuboższą częścią ziemniaka pod wzg. składu zawiera on głównie wodę i niewielkie ilości skrobi .

Najbogatszą w składniki odżywcze ( białka, węglowodany , i składniki mineralne ) częścią ziemniaka jest warstwa znajdująca się tuż pod warstwą korową i korą pierwotną czyli miękisz pierwotny .

Skład chemiczny ziemniaka uzależniony jest od odmiany , średnia zawartość składników odżywczych :

- woda - 78%
- skrobia - 19%
- błonnik - 1%
- cukry proste i dwucukry - 1%
- białko -1,5%
- tłuszcze - 0,1%
- składniki mineralne - 1%
ziemniaki zawierają ponadto witaminy: C, D1 i B2 oraz barwniki A- beta karoten



Podział ziemniaków ze wzg. technologicznych uzależniony jest od zawartości skrobi :


- ziemniaki wysoko skrobiowe - zawierają powyżej 19% skrobi

- ziemniaki średnio skrobiowe - zawierają od 15% do 19% skrobi

- ziemniaki nisko skrobiowe - zawierają poniżej 15% skrobi

Ze wzg. handlowych ziemniaki klasyfikuje się na dwie podstawowe grupy :

- ziemniaki jadalne - stosowane w produkcji gastronomicznej cechujące się podwyższoną zawartością białka a niską zawartością skrobi

- odmiany przemysłowe - stosowane w przetwórstwie cechujące się dużą ilością skrobi



Burak cukrowy budowa i zawartość węglowodanów .

Burak cukrowy należy do roślin kosmowatych ( botaniczny ) wytwarza korzeń polowy - spichrzowy , w korzeniu roślina gromadzi substancje zapasowe w postaci dwucukrów i sacharozy . Buraki cukrowe wykorzystuje się głównie do produkcji cukru , sacharozy natomiast produkty uboczne pozostałe po przerobie wykorzystywane są w produkcji cukierniczej oraz w produkcji surowych i kiszonych pasz dla zwierząt . Przydatność technologiczna buraka cukrowego uzależniona jest od zawartości sacharozy , która zależna jest od odmiany buraka cukrowego , średnia zawartość sacharozy kształtuje się następująco :

- od 15% do 19% , zawartość sacharozy jest różna w zależności od części buraka cukrowego , najbardziej przydatna jest część korzenia właściwego zawierająca od 17-18% sacharozy , nie przydatna technologicznie jest głowa , szyja oraz ogon korzenia buraka cukrowego - części te przetwarzane są zazwyczaj na pasze dla zwierząt .

- korzeń buraka cukrowego zbudowany jest z pierścieniowo ułożonych wiązek naczyniowych i sitowych między którymi znajduje się część miękiszowa , która zawiera najwięcej sacharozy .
Skład chemiczny - poza sacharozą (15%-19%) burak cukrowy zawiera również związki nie cukrowe klasyfikowane do dwóch grup substancje nierozpuszczalne oraz substancje rozpuszczalne :

- związki nierozpuszczalne od 4,5%-5% to celuloza , pektyny , chemii celulozy , białka nierozpuszczalne

- związki rozpuszczalne to sole mineralne ( 0,5% - 1% ) , związki azotowe 1,5% , cukry proste fruktoza i glukoza do 0,1% , ponadto zawierają niewielkie ilości tłuszczy oraz barwniki

Odmiany buraka cukrowego; wyróżnia się trzy typy buraków:

- burak cukrowy [C] - zawiera największą ilość sacharozy od 18% do 19,5% , posiada korzeń o zwartej strukturze natomiast mniejszych rozmiarów od innych odmian buraka

- burak plewny [P] - najczęściej uprawiany w Polsce dający największe plony , ma korzeń większy i luźniejszy
, zawartość sacharozy od 16% do 18,5%

- burak normalny [N] - to odmiana będąca krzyżówką [ C i P ] łączy w sobie cechy obu tych gatunków , zawartość sacharozy kształtuje się od 17,5% do 19%

Buraki cukrowe wykorzystywane są do produkcji cukru buraczanego występującego w postaci cukru kryształu o różnej granulacji , produktem ubocznym jest melasa wykorzystywana w przemyśle gorzelniczym oraz wysłodki buraczane będące odpadem produkcyjnym przerabiane są na pasze dla zwierząt .


Produkty przerobu roślin okopowych


Do podstawowych produktów uzyskiwanych z przerobu roślin okopowych zalicza się :

z ziemniaka - mączka ziemniaczana (krochmal) , syrop skrobiowy , glukoza krystaliczna

z buraka cukrowego - cukier , sacharozę , melasa , wysłodki buraczane

Produkty przerobu ziemniaka

a) mączka ziemniaczana - to prawie czysta skrobia ziemniaczana uzyskiwana w sposób mechaniczny ;
Uzyskiwanie mączki ziemniaczanej odbywa się po przez :
- ucieranie ziemniaków
- wymywanie skrobi z roztartych ziemniaków
- wybielanie skrobi
Do celów spożywczych stosuje się dwa gatunki mączki ziemniaczanej superior standard i superior , do celów przemysłowych stosuje się skrobie gorszych gatunków traktowaną jako odpad produkcyjny.

b) syrop skrobiowy - to jeden z ważniejszych surowców cukierniczych stosowany w piekarstwie i przetwórstwie owoców i warzyw .
Syrop skrobiowy - uzyskuje się przez kwaszoną hydrolizę ( rozkład substancji ) skrobi ziemniaczanej polegającej na :
- uwodnienie skrobi
- podniesienie temperatury urodzonej skrobi
-dodatek kwasu , podniesienie ciśnienia

-pod wpływem działalności wysokiej temperatury i kwasu skrobia ulega rozkładowi do postaci dwucukrów a następnie cukrów prostych:




SKROBIA -> DEKSTRYNY -> MALTOZA -> GLUKOZA




Syrop skrobiowy jest mieszaniną o konsystencji płynnej składającą się z ok. 34% dekstryn, 28% maltozy, 15% glukozy. W zależności od stopnia scukrzenia syropy skrobiowe dzieli się na następujące rodzaje:

1. Nisko scukrzony
2. Normalnie scukrzony
3. Średnio scukrzony
4. Słodowy
Różnią się zawartością dekstryn oraz cukrów redukujących tj. glukozy i maltozy.
Dla niektórych gatunków syropu używa się nazw określających główne przeznaczenie syropu np. syrop cukierkowy, chałwowy, piwny itp.

c) glukoza - produktem przerobu ziemniaka jest głównie glukoza krystaliczna uzyskiwana z mączki ziemniaczanej poddanej kwasowej hydrolizie - to ostateczny produkt hydrolizy skrobi .
Glukozę uzyskuje się z syropu skrobiowego ma ona postać drobno ziarnistą biało kremowego proszku o łagodnym słodkim smaku , glukozę krystaliczną stosuje się w przemyśle cukierniczym i przetwórstwie owoców i warzyw oraz jako dodatek do wódek , glukoza jest również stosowana w lecznictwie (może być przyswajana przez organizm człowieka bez udziału układu pokarmowego) ponadto jest składnikiem produktów wysoko energetycznych .

Produkty przerobu buraka cukrowego

a) cukier, sacharoza - to produkt końcowy przerobu buraka cukrowego , jest prawie czysta sacharozą , w obrocie handlowym występuje jako cukier kryształ o różnej granulacji
(kryształ gruby, średni, drobny, grysik, cukier puder, cukier kryształ niesegregowany) cukier uzyskiwany jest przez wykrystalizowanie z syropu, odwirowanie i wysuszenie. Na potrzeby przemysłu stosowany jest cukier biały przemysłowy- cukier o gorszej jakości nieodpowiadający normom konsumpcyjnym.

b) melasa - to produkt uboczny przemysłu cukierniczego wykorzystywany jest na potrzeby przemysłu gorzelniczego , melasa jest gęstą , ciągliwą cieczą o barwie brązowej do ciemno brunatnej, ma słodko gorzki smak i swoisty zapach zawiera ok. 50% sacharozy , melasa stosowana jest w przemyśle farmaceutycznym do wyrobu alkoholu etylowego, gorzelnictwie, kwasku cytrynowego oraz jako pożywka w hodowli drożdży i produkcji drożdży piekarskich .

c) wysłodki buraczane - stanowią odpad produkcyjny przy produkcji cukru - występują w postaci krajanki buraczanej zawierają ok.95% suchej masy w skład której wchodzą głównie białka i błonnik. Wysłodki stosowane są bezpośrednio jako pasze dla zwierząt lub są fermentowane i suszone i w tej formie przerabiane na pasze dla zwierząt .

Rodzaje cukru


Głównymi produktami przemysłu cukrowniczego są uszeregowane według wzrastającego stopnia czystości:
a) cukier surowy,
b) cukier biały przemysłowy,
c) cukier biały,
d) cukier rafinowany.

Cukier surowy (żółty)

Cukier ten nie jest wybielany na wirówkach. Zawiera zawsze na powierzchni kryształów pewną ilość odcieku, co powoduje, że jest lepki. Nie nadaje się więc do segregacji. Ma słodki smak z lekkim posmakiem i zapachem syropu macierzystego. Kryształy są lepkie, sklejające się, o ostrych krawędziach, jednolicie jasnobrązowe, bez grudek ciemniejszych i gniazd nie odwirowanego odcieku, bez domieszek innego cukru, np. mączek dalszych rzutów i zanieczyszczeń.
Cukier surowy w Polsce przeznaczony jest głównie do dalszej przeróbki na rafinadę. W innych krajach cukier ten jest coraz częściej stosowany
w bezpośrednim spożyciu lub do produkcji innych artykułów spożywczych. Niektórzy uczeni uważają, że zanieczyszczenia cukru surowego są korzystnym składnikiem żywności.

Cukier biały przemysłowy

Jest to mieszanina cukru kryształu białego o różnej granulacji, w dowolnym stosunku procentowym, przeznaczona do celów przemysłowych. Charakteryzuje się jasnokremową barwą, słodkim smakiem i bardzo słabym zapachem syropu macierzystego. Jest sypki, co najwyżej lekko sklejający się.
Cukier ten jest powszechnie stosowany do produkcji takich wyrobów cukierniczych jak: pieczywo, czekolada, chałwa, pomadki mleczne, masy tłuste z pieczywem
i wielu półproduktów.

Cukier biały

To cukier wybielony na wirówkach za pomocą wody i pary. Jest sypki, bez zlepów i grudek. Ma charakterystyczny słodki smak, bez obcego zapachu. Może mieć odcień lekko kremowy.
Ze względu na wyższy stopień czystości cukru białego w porównaniu z cukrem białym przemysłowym – cukier ten przeznacza się do produkcji takich wyrobów cukierniczych, w których ceniona jest biel lub bezbarwność produktu,
a mianowicie: do masy karmelowej, pomad wodnych i śmietankowych, nadzień likworowych, galaretek, marcepanu i pokrewnych, drażetek oraz glazur cukrowych i kandyzu. Zaleca się stosowanie cukru białego również do brązowych z natury mas czekoladowych, ponieważ użycie cukru białego przemysłowego może zakłócać bukiet smakowo-zapachowy czekolady, szczególnie w tym przypadku, gdy do jej produkcji zastosowano celowo mieszanki różnych gatunków ziarna kakaowego.

Cukier rafinowany (rafinada)
Otrzymuje się go z cukru białego lub surowego rozpuszczonego do gęstości syropu, następnie oczyszczonego za pomocą węgla aktywnego, wybielonego podsiarczanem sodu i ultramaryną i poddanego krystalizacji lub odlewaniu do form. Rafinadę dzieli się według wielkości kryształów na: luksusową RK-Lux, kryształ gruby R-KG, średni R-KS, drobny R-KD. Z rafinady produkuje się również cukier w kostkach prasowany lub lany. Cukier puder otrzymuje się z przemiału cukru białego lub rafinady. Cukier rafinowany powinien mieć barwę białą z lekkim odcieniem niebieskawym, konsystencję krystaliczną bez kryształów nie wybielonych, smak czysto słodki, bezwonny, roztwór wodny cukru rafinowanego powinien być przezroczysty.


 

Almanach cukierniczo - piekarski
materiały dydaktyczne dla ucznia i nauczyciela
projekt i opracowanie: Szymon Konkol