Contents

Suiker, glucose en fructose

Waar komt suiker vandaan? Wat gebeurt er met de grondstof voordat wij het eten?

Al duizenden jaren is het zoete suikerriet bekend, vooral kauwen op de stengels was geliefd. Maar ook productie van suiker uit de rietsoort was al in een vroeg stadium bekend. Na persen van het riet en verdampen van het sap in de zon verkreeg men een zoet bruin sap wat kristalliseerde bij afkoeling. De mogelijkheid tot productie van suiker uit suikerbiet werd echter pas veel later bekend, in het jaar 1747 wordt bekend dat deze bietsoort dezelfde suiker bevat. De eerste suikerbietenfabriek wordt, tijdens het Engelse embargo van Europa door Napoleon, in 1805 gebouwd.

In de meeste westerse landen is suikerbiet de grondstof voor suiker. Beide processen volgen hetzelfde principe om suiker te winnen uit de planten. Het verkregen suiker is exact hetzelfde.

Suiker, saccharose, komt voor in vrijwel alle planten en vruchten. In suikerriet en -biet is deze hoeveelheid suiker echter heel hoog. Een saccharosemolecuul bestaat uit een glucose- en fructosedeel die met elkaar verbonden zijn.

Productie van suiker uit suikerbiet

De productiestappen zullen uitgewerkt worden met als grondstof suikerbiet.

Tijdens de campagne, de rooitijd van de bieten die in Europa loopt van september tot december, worden de suikerbieten naar de suikerfabriek getransporteerd. Aangekomen bij de fabriek worden monsters genomen van de bieten, om de kwaliteit van de bieten te bepalen. Hierbij speelt gewicht en suikergehalte een grote rol.

Wassen en snijden

Vervolgens worden de suikerbieten gewassen, waarbij ze ontdaan worden van zand, takjes en blaadjes. Hierna worden de suikerbieten in kleine reepjes gesneden, om het oppervlak van de suikerbiet vele malen te vergroten. Bij een groter oppervlak kan de suiker beter uit de biet gehaald worden.

Koken

Om het suiker vrij te krijgen uit de cellen van de suikerbiet worden de reepjes gekookt, bij 70ºC. De vezels van de cellen gaan hierbij kapot en het suiker kan oplossen in het water. Het water met opgeloste suiker wordt ruwsap genoemd. De pulp die overblijft wordt geperst in brokjes en gebruikt als veevoeder.

Carbonatie

Het ruwsap bevat behalve de suikers nog zouten, eiwitten en kleurstoffen uit de biet. Het ruwsap wordt gezuiverd door toevoeging van ongebluste kalk en koolzuurgas. Dit zuiveringsproces wordt carbonatieproces genoemd. Om een goede zuivering te verkrijgen wordt dit proces tweemaal uitgevoerd. Na filtratie krijgt men een helder dunsap met een suikergehalte van 15%. De bijproducten in de vorm van kalk, zouten en eiwitten worden als meststof gebruikt in de landbouw.

Indampen en kristallisatie

Door het dunsap in te dampen krijgt men een diksap met een suikergehalte van 70%. Door middel van koken van het diksap kan het nog verder ingedikt worden en ontstaat een kristalachtige brei, deze brei is niet meer helder. Door afkoeling vormen zich suikerkristallen. Om het kristallisatieproces te versnellen worden meestal entkristallen toegevoegd, waaraan het suiker zich eenvoudig kan hechten. Deze entkristallen bestaan dan uit gewone kristalsuiker.

Centrifugeren

De kristallen suiker worden van de vloeistof gescheiden door middel van een centrifuge. De twee stromen die uit de centrifuge komen zijn suiker en stroop. De stroop wordt nogmaals gekookt en gekristalliseerd om eventuele restsuiker te winnen.

Drogen, koelen en verpakken

De suikerkristallen, met de suikerkristallen uit de stroop, hebben nog enkele stappen nodig voordat ze gereed zijn. Ze worden gedroogd, gekoeld, eventueel vermalen en verpakt.

Malen

Door de grootte van de maling in te stellen kunnen verschillende suikersoorten verkregen worden, als parelsuiker, kristalsuiker, fijne tafelsuiker en poedersuiker. Ook door suiker te mengen met andere stoffen kunnen de eigenschappen gewijzigd worden, zo krijgt met door toevoeging van pectine geleersuiker en door toevoeging van vanillestokjes of -aroma vanillesuiker.

Productie van glucose

Glucose, ook wel bekend als dextrose of druivensuiker, is een monosaccharide en onderdeel van het standaard saccharose (suiker). Glucose kan door middel van hydrolyse bereid worden uit zetmeel. Hydrolyse betekent dat zetmeel door inwerking van water gesplitst wordt in kleinere moleculen. Bij een verlaagde pH wordt de snelheid van de hydrolyse sterk vergroot. Het water splitst en gaat tussen een binding zitten waardoor het zetmeel opgebroken wordt.

Hydrolyse

Voor productie van glucose wordt een suspensie van maïs- of aardappelzetmeel gemaakt. Hierdoor is genoeg water aanwezig voor de hydrolyse. Hydrolyse wordt door een lagere pH, hogere temperatuur en door eventuele toevoeging van het enzym invertase bevorderd.

De suspensie wordt daarom licht aangezuurd door middel van zoutzuur (HCl) of koolzuur (H2CO3) en verwarmd. Door te verwarmen onder druk wordt het kookpunt verlaagd en hoeft minder hoog verhit te worden. De hydrolyse start, tussenproducten hierbij zijn dextrinen (korte stukken zetmeel). Door volledige hydrolyse ontstaat glucose.

Neutralisatie

De aangezuurde oplossing van glucose wordt geneutraliseerd door toevoeging van natronloog (NaOH). Een meer geconcentreerde oplossing (ofwel stroop) wordt verkregen door indamping. Indampen kan tot de kristallisatie waarde (70 – 80%). Bij een hogere concentratie begint de stroop gemakkelijker te kristalliseren, wat ongewenst is bij een stroop.

Kristallisatie

Glucosekristallen kunnen verkregen worden door kristallisatie van de stroop, hiervoor kan de methode welke vermeld is bij de suikerproductie gevolgd worden.

Productie van fructose

Fructose, ook wel bekend als vruchtensuiker, is een monosaccharide en onderdeel van het standaard saccharose (suiker). Fructose heeft een hogere zoetkracht dan saccharose en wordt daarom veel gebruikt in de frisdrankenindustrie. Fructose kan efficiënt en goedkoop enzymatisch bereid worden uit zetmeel.

Enzymatische vervloeiing

Hiervoor wordt een suspensie gemaakt van maïszetmeel. Als eerste wordt het enzym alpha-amylase toegevoegd. De lange zetmeelmoleculen worden in kortere stukken geknipt in deze stap (vervloeiing). Vervolgens knipt het enzym amyloglucosidase de korte stukken zetmeel tot glucose, deze stap wordt versuikering genoemd.

Isomeratie en indampen

Het enzym glucose-isomerase zorgt voor omzetting van glucose in fructose. Deze stap wordt isomeratie genoemd. De verkregen oplossing kan ingedampt worden indien dat gewenst is. Het eindproduct bestaat uit een sterk geconcentreerde fructose stroop. Als het gehalte aan fructose in de droge stof ten minste 90% is dan mag de stroop ook High Fructose Corn Syrup (HFCS) genoemd worden, deze is vooral in de Verenigde Staten populair.

De stroop kan maximaal tot 77% geconcentreerd worden. Bij een hogere concentratie kristalliseert de oplossing gemakkelijk uit. De viscositeit van de stroop is laag, wat ervoor zorgt dat de stroop eenvoudig verpompt kan worden en voor opslag geen verwarmde opslag benodigd is.

Editorial

Inhoud praktijkrichtlijn Hygiënische perslucht in de voedingsmiddelenindustrie

Hieronder leest u een overzicht van de inhoud van de richtlijn Hygiënische perslucht in de voedingsmiddelenindustrie. Om toegang tot de volledige richtlijn te verkrijgen dient u een account aan te maken en tijdens de aanmelding aan te geven dat u toegang tot de richtlijnen wilt. Dat kost Euro 125,= per jaar excl. BTW. Als u al een account heeft, kunt u ons mailen en starten we de procedure om u toegang te verlenen.

Werkgroepleden

René Bakker, Hago Food & Industrie.
Wouter Burggraaf, Burggraaf & Partners (voorzitter).
Maurice van Dam, Parker Hannifin (later opgevolgd door Michael Matthijssen).
Michael Evers, Niedax (secretaris).
Jef Goossens, Boge Kompressoren B.V.
Christoph Illing, Parker Hannifin.
Edwin Lamers, Bürkert.
Koen Leeflang, Festo B.V.
Michael Matthijssen, Parker Hannifin.
Johan Nooijen, Geveke.
Norbert Rozemeijer, Ants Technology & Consulting – onderdeel BT-Brammer Groep B.V.
Roy Schep, SMC Pneumatics BV (opvolger Henk Klein-Middelink en Gert-Han Konijn).
Pieter van der Schepop, Fuchs Lubritech (ad hoc member).
Herman Steen, Synamic.
Martijn Visser, Adsensys B.V.
Mark White, Parker Hannifin (ad hoc member).

1 Werkgebied

De praktijkrichtlijn Hygiënische perslucht in de voedingsmiddelenindustrie houdt zich bezig met de hygiënische aspecten van
- perslucht (van buitenlucht tot verbruikspunt)
- inclusief alle conditionering, ontwerp, verificatie en monitoring
- inclusief aanbevelingen tot reductie energieverbruik
voor de toepassing in de voedingsmiddelenindustrie.

Onderdeel van de richtlijn is een onderbouwing van de gevaren- en risicoanalyse.

2 Normatieve referenties (wet- en regelgeving)

Er zijn drie wetten m.b.t. voedselveiligheid die in de EU acht genomen moeten worden: - Hygiëneverordening Vo 852/2004
- Machinerichtlijn (2006/42/EG)
- Materialenverordeningen Vo1935/2004; Vo10/2011

En voor (beademings)lucht (intensief contact met (pers)lucht)
- Richtlijn inzake persoonlijke beschermingsmiddelen

Voor de Verenigde Staten geldt de FDA Code of Federal Regulations.

Er is bij het opstellen van de richtlijn uitgegaan van de normen voor perslucht, drogers, filters, appendages en slangen.
Daarnaast zijn ook de overige praktijknormen beschouwd: BRC v7, IFS v6, 3-A en meer.

3 Termen en definities

Eigen definities, begrippen uit richtlijn EN 1672-2 en zone-classificering.

4 Persluchtinstallatie - Principes

Beschouwing van de componenten waaruit een persluchtsysteem is opgebouwd, met aandacht voor de verschillende principes en varianten die ter keuze voorliggen bij een component: compressor of blower, oliegesmeerd of olievrij, type afscheiders, nakoelers, drogers, en filter- en afscheidingsstappen.

5 Risicoanalyse

Er wordt besproken wat significante gevaren voor het voedingsmiddel kunnen zijn, die met perslucht kunnen meekomen. Dat levert een aantal bronnen op die per stuk worden behandeld:
- (aangezogen) omgevingslucht
- aanzuigfilter
- luchtcompressor

Na de compressie:
- natte luchtbuffer
- droger
- filter

En tenslotte:
- opslag en distributie

Per bron worden de risico's besproken, zoals
- waterdamp en condensaat
- fijnstof
- micro-organismen
- omgevingsvuil
- koolwaterstoffen
- geur- en smaakstoffen
- chemicaliën
- voedingsstoffen
- smeerolie en -vet
- stofvorming door adsorbent.

Daarna worden aanbevelingen gedaan voor het per bron wegnemen van deze gevaren.
Daar waar volledig voorkomen van het gevaar niet mogelijk is, moeten de risico's beperkt worden. Aangegeven wordt aan welke limieten de perslucht moet voldoen voor wat betreft micro-organismen, vocht en de diverse verontreinigingen.

6 Ontwerpeisen

In dit hoofdstuk wordt het persluchtsysteem vanaf inname tot verbruikspunt langsgelopen, waarbij criteria en aanbevelingen gegeven worden.

7 Verificatie & monitoring

Bespreking van verificaties van filters en van enkele kwaliteitskenmerken van perslucht: restvocht, restolie, deeltjes en micro-organismen, en welke meetmethoden daarvoor beschikbaar zijn.

8 Aanbeveling

Een kort overzicht waar energiebesparende maatregelen mogelijk zijn.

9 Werkbezoeken

De bezoeken en besprekingen die de werkgroep heeft gehouden.

Safe Food Factory Safe Food Factory is een not-for-profit …
Bedrijfsprofiel
toggle editorial
Tags
  • Suiker - glucose - fructose
  • Opslag & transport
  • Wassen
  • Snijden
  • Malen
  • Centrifugeren
  • Kristalliseren
  • Drogen
  • Koken
  • Koelen
  • Carbonatation
  • Verpakken
  • Perslucht