Herstellung von braunem Zucker aus Zuckerrüben: Prozesse, Traditionen und Innovationen
Zuckerrüben zählen zu den wichtigsten Rohstoffen der europäischen Zuckerindustrie. Die Produktion von braunem Zucker aus Zuckerrüben ist ein komplexer Prozess, der zahlreiche Arbeitsschritte und technische Innovationen umfasst. Diese Spezialität findet vielseitige Anwendungen, ob im Haushalt, in der Industrie oder als besondere Zutat für Feingebäck. Der folgende Artikel beleuchtet ausführlich den Weg von der Zuckerrübe zum braunen Kristallzucker, nimmt die Geschichte und die Verarbeitungstechnologien unter die Lupe und erklärt im Detail die Herstellungsverfahren.
Anbau und Ernte der Zuckerrübe - Ausgangspunkt für Zuckerproduktion
Zucker wird aus Pflanzen mit hohem Zuckergehalt - wie der heimischen Zuckerrübe oder dem tropischen Zuckerrohr - gewonnen. In Ländern mit gemäßigtem Klima - vor allem in Europa, den Vereinigten Staaten aber auch in China und Japan - wird Zucker aus Zuckerrüben gewonnen. In Österreich hat der Zuckerrübenanbau eine lange Tradition. Die Samen der Zuckerrübe werden von Mitte März bis Mitte April ausgebracht. Im Herbst erreichen die Zuckerrüben ihren höchsten Zuckergehalt. Dann wird es Zeit für die sogenannte „Rübenkampagne“, also Ernte, Transport und Weiterverarbeitung.
Technologien der Ernte und Logistik
Geerntet werden die Zuckerrüben in Österreich etwa von Mitte September bis Mitte Dezember - abhängig von der Witterung. Heute übernimmt ein modernes Gerät, der Rübenvollernter, fast alle Arbeitsschritte. Die Maschine schneidet die Blätter samt Rübenkopf ab, hebt die Rüben aus der Erde und sammelt sie ein. Ein Rüttelsieb befreit diese von Sand und Steinen. Per Traktor, Lkw oder Bahn gelangen die Zuckerrüben in eine der beiden Zuckerfabriken im niederösterreichischen Tulln oder Leopoldsdorf.
Im Schnitt wird eine österreichische Zuckerrübe über 80 Kilometer transportiert. Etwa die Hälfte der Rüben kommt per LKW, die andere Hälfte per Bahn. In der Nacht und am Wochenende transportiert wegen des LKW-Fahrverbots nur die Bahn.
Verarbeitung der Zuckerrübe in der Zuckerfabrik
Der Weg von der Rübe zum Rohsaft
Wenn die Rüben nach der Ernte in der Fabrik ankommen, werden sie im ersten Schritt gewaschen - die abgewaschene Erde wird wieder zurück auf das Feld gebracht. Die gereinigten Rüben werden in Schneidemaschinen von rotierenden Messern zu dünnen Rübenschnitzeln zerkleinert. Die ersten Schritte der Verarbeitung sind das Aussortieren von Steinen und das Waschen der Rüben. Dann wird die Rübe mitsamt der Schale von einer Schneidemaschine zerkleinert.
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Die Schnitzel werden mit Wasser auf über 70 Grad erhitzt, dabei platzen die Zellwände und der Zucker wird im Gegenstrom aus den Schnitzeln herausgelöst. Dieses Verfahren wird auch Gegenstromextraktion genannt. Am unteren Ende des Extraktionsturmes wird der sogenannte „Rohsaft“ abgepumpt.
Saftgewinnung und Reinigung
Der Rohsaft enthält neben dem Zucker auch verschiedene organische und anorganische Bestandteile der Rübe. Diese Nichtzuckerstoffe werden mit Hilfe von zugesetzter Kalkmilch und Kohlensäure gebunden und ausgeschieden.
Das übrigbleibende Kalkgemisch nennt sich Carbokalk - er wird abgepresst und als Kalk-Düngemittel in der Landwirtschaft eingesetzt. Fast alle Rübenbestandteile, die nicht Zucker sind, werden in anderer Form verwertet. Sogar die bei der ersten Reinigung anfallende Erde wird gelagert und kommt später auf landwirtschaftliche Felder zurück. Steine, die von der Erntemaschine am Feld aufgenommen wurden, werden ebenfalls gesammelt und für den Bau von Wegen eingesetzt.
Konzentration, Kristallisation und Trennung von Zucker
In der Verdampfstation wird dem Dünnsaft in mehreren hintereinander geschalteten Verdampfungsapparaturen solange Wasser entzogen, bis er als dickflüssiger Sirup einen Zuckergehalt von 65 - 70 Prozent hat. Der Saft besteht nun schon zu einem großen Teil aus Zucker. Durch Hitze verdampft nach und nach Wasser, bis sich Zuckerkristalle bilden.
Der gewonnene Dicksaft wird in der Kochstation weiter eingedampft. Dies geschieht unter vermindertem Druck, da das Wasser dann bereits zwischen 65° und 80° C verdampft und der Zucker bei dieser schonenden Methode nicht karamellisiert. Bei einem bestimmten Verhältnis von Wasser zu Zucker wird die Kristallbildung häufig durch Zugabe von sogenannten Impfkristallen in Form feinsten Zuckers angeregt. Der Kristallbrei wird zum Abkühlen in Maischen abgelassen.
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Durch die Drehung werden die Kristalle von der Flüssigkeit getrennt. Übrig bleibt Melasse. Das ist ein zäher Sirup, der aber noch Zucker enthält. Aus der Melasse wird weiterer Zucker gewonnen. Die verbleibende Melasse wird hauptsächlich in der Hefe- und Bioethanolproduktion verwendet oder als Viehfutter-Bestandteil verkauft.
Die Zuckerkristalle werden getrocknet, gekühlt und im Silo gelagert. Der größte und weithin sichtbare Silo der Tullner Zuckerfabrik ist 52 Meter hoch und fasst 70.000 Tonnen Kristallzucker. Je nach Bedarf wird der Zucker aus den Silos entnommen und kommt in ein Gebäude mit Verpackungsmaschinen. Um die verschiedenen Zuckerarten, etwa Staubzucker, herzustellen, erfolgen weitere Verarbeitungsschritte.
Verpackung und Distribution
In der Verpackungshalle wird der Zucker in die unterschiedlichen Verpackungen abgefüllt, für den Haushalt gibt es 500-Gramm- und Ein-Kilo-Packungen. Für Unternehmen, die Zucker verarbeiten, wird in wesentlich größeren Verpackungseinheiten verpackt, bis hin zu ganzen LKW-Ladungen. Am Standort Leopoldsdorf werden ausschließlich große Einheiten abgefüllt, in Tulln auch Kleinpackungen. Die AGRANA verkauft etwa 80 Prozent des Zuckers an Unternehmen, die ihn zu Süß- und Backwaren, zu Getränken oder sonstigen Produkten verarbeiten. 20 Prozent werden im Einzelhandel verkauft, kommen also ohne weitere Verarbeitung zum Konsumenten.
Herstellung von braunem Zucker aus Zuckerrüben
Grundlagen und Chemische Zusammensetzung
Rein chemisch gesehen gibt es keinen Unterschied zwischen Rüben- und Rohrzucker. Beides ist zu 100 Prozent Saccharose, also Zucker, und hat keine weiteren Bestandteile, die eine chemische Unterscheidung möglich machen. Brauner Zucker, egal ob Rohr- oder Rübenzucker, hat hingegen in minimalen Anteilen weitere Inhaltsstoffe, etwa Mineralstoffe.
Verfahren zur Herstellung von braunem Zucker
Im Allgemeinen entsteht brauner Zucker durch Mischen, Verschmelzen oder Ummanteln von Zuckerkristallen. Eine Methode ist die Kristallisation von reinem Zuckerrübensirup zu kristallinem Weißen Zucker. Daraus wird brauner Zucker durch Ummanteln der Kristalle mit verschiedenen Siruparten. Eine andere Möglichkeit ist die Kristallisation einer Mischung aus Zuckerrohrsirup und Zuckerrübensirup.
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- Heller Farinzucker besteht aus granuliertem Zucker, gemischt mit braunem Zuckerrohrsirup, und hat ein karamellartiges Aroma.
- Außerdem bieten wir weitere brauner Zucker Sorten im Kandiszucker-Segment mit einzigartigen Eigenschaften an.
- Darüber hinaus bieten wir weichen Kandispuder (Cassonade Graeffe) an, eine einzigartige belgische Spezialität aus natürlichem braunem Zucker mit Restfeuchte durch den beigemischten Sirup.
Beim industriellen Fertigungsprozess sind verschiedene Reinigungs- und Filtertechnologien notwendig. Filtration, Ultrafiltration und Elektrodialyse helfen, Verunreinigungen und Mineralstoffe gezielt zu steuern und so das gewünschte Aroma, die Farbe und die Textur des braunen Zuckers zu erreichen. Die Membranfiltration entfernt sowohl groben als auch feinen Sand, der bei der Produktion auftreten kann, während Elektrodialyse effektiv die Demineralisierung des Zuckersaftes ermöglicht.
Auch spezielle Kristallisationsstufen und das Ummanteln oder Mischen der Zuckerkristalle mit Melassen führen zu einer Vielzahl an braunen Zuckerarten. Die Farbe des Produkts kann je nach Verarbeitung zwischen hell schokoladenbraun bis dunkelbraun variieren; die aromatischen Eigenschaften hängen von der verwendeten Melasse und den Filtrationsprozessen ab.
Wir produzieren unseren weichen Braunen Zucker als goldbraunen oder dunkelbraunen granulierten Zucker, auch als Farinzucker bezeichnet. Brauner Zucker eignet sich bestens für Feingebäck wie Kekse, Kuchen, Plunder, für das Backen im Haushalt und als Zugabe zum Frühstücksmüsli. Zuckerdicksaft ("treacle") ist zudem ebenfalls geeignet und kann auf viele Arten variiert werden.
Tabellarische Übersicht der Prozessparameter
| Parameter | Typischer Wert | Funktion im Herstellungsprozess |
|---|---|---|
| Zuckergehalt der Rübe | 16-20 % | Basis für Ausbeute |
| Extraktionstemperatur | ca. 70°C | Löst Zellwände & Zuckergewinnung |
| Kristallisationsdruck | vermindert (Vakuum) | Schonung des Zuckers vor Karamellisierung |
| Melasseanteil im braunen Zucker | ca. 10 % | Farb- und Aromagebung |
Historische und wirtschaftliche Entwicklung der Zuckerrübenverarbeitung
Die Zuckerrübe, wie wir sie heute kennen, gibt es seit dem Beginn des 19. Jahrhunderts. Bereits 1747 stieß der Berliner Naturwissenschaftler Andreas Sigismund Marggraf auf die Runkelrübe als Zuckerpflanze. Aber erst sein Nachfolger, der Chemiker Franz Carl Achard, züchtete daraus die Zuckerrübe mit einem doppelt so hohen Zuckergehalt. Im Jahr 1802 ging die erste Rübenzuckerfabrik in Schlesien in Betrieb, 1803 eröffnete die erste österreichische Produktion. Ab der Mitte des 19. Jahrhunderts entwickelte sich die Zuckerherstellung in Europa zu einem gefragten Gewerbe.
Die napoleonische Kontinentalsperre gab der Rübenzuckergewinnung großen Aufwind und es entstanden zahlreiche Rübenzuckerfabriken. Nach der Aufhebung der Kontinentalsperre blühte der Rohrzuckerhandel wieder auf und die Zuckerpreise fielen auf etwa ein Drittel der Preise. Im Gegensatz zu Deutschland wird die Rübenzuckerproduktion in Frankreich weiterhin staatlich gefördert und so bleibt dieser Industriezweig dort bestehen.
Wirtschaft und aktuelle Entwicklungen
Die Zuckerfabriken verarbeiten ausschließlich im Herbst und Winter Rüben. Die 120 bis 140 Tage der Verarbeitung werden als “Kampagne” bezeichnet. In dieser Zeit wird 24 Stunden täglich und an sieben Tagen in der Woche gearbeitet. In Österreich gibt es zwei Standorte zur Zuckerrübenverarbeitung, in Tulln und Leopoldsdorf. Diese beiden Fabriken erzeugen mehr Zucker, als ganz Österreich in einem Jahr konsumiert. Im Frühjahr und Sommer werden die Fabriken gewartet und gereinigt. Tulln liegt mitten im Rübenanbaugebiet, Leopoldsdorf im Marchfeld.
Der Pro-Kopf-Verbrauch in Österreich nimmt ab. Industriell werden ständig neue Verfahren entwickelt, um braunen Zucker und andere Spezialitäten nachhaltig und effizient zu produzieren. Moderne Methoden wie Ionenaustauschharze, Elektrodialyse oder Ultrafiltration ermöglichen die gezielte Steuerung von Mineralstoffen und Aroma im Zucker.
Brauner Zucker aus Zuckerrüben - Spezialitäten und Varianten
Die Herstellung von braunem Zucker ist vielfältig und kann auf unterschiedliche Weisen erfolgen. Braunzucker entsteht durch Veredlung mit Rohrzuckersirup oder durch Ummanteln der Kristalle mit verschiedenen Siruparten. Im Handel gibt es Varianten wie goldbraunen oder dunkelbraunen granulierten Zucker, Farinzucker, Kassonade Graeffe oder spezielle Kandisprodukte.
- Heller brauner Zucker entsteht meist durch Mischen von weißen Zuckerkristallen mit heller Melasse.
- Dunkler brauner Zucker erhält seine Farbe durch Zuckerrübensirup oder dunkle Melasse.
- Kandispuder (Cassonade Graeffe) bleibt durch Restfeuchte besonders weich.
Moderne Anwendungen und maßgeschneiderte Lösungen in der Industrie ermöglichen vielfältige Formen des braunen Zuckers, der als Backzutat, für Getränke, Molkereiprodukte oder Süßwaren verwendet wird.
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