Cukrová třtina (Saccharum officinarum)

Cukrová třtina jako přírodní surovina i chemická substance

Cukrová třtina (Saccharum officinarum) je vysoká tropická rostlina z čeledi lipnicovitých, která slouží jako klíčový zdroj sacharózy – přírodního disacharidu chemického vzorce C₁₂H₂₂O₁₁. Tato látka je hlavním produktem zpracování cukrové třtiny a zároveň základní složkou běžného stolního cukru. V angličtině je označována jako "sugarcane" a její význam přesahuje potravinářství – nachází uplatnění i v chemickém, farmaceutickém i biopalivovém průmyslu.

Chemické vlastnosti

Dominantní sloučeninou v cukrové třtině je sacharóza, systematickým názvem β-D-fruktofuranosyl-(2→1)-α-D-glukopyranosid. Její chemický vzorec je C₁₂H₂₂O₁₁, CAS číslo: 57-50-1. Sacharóza je bílá, krystalická látka, bez zápachu, s charakteristickou sladkou chutí, rozpustná ve vodě, prakticky nerozpustná v etanolu. Bod tání čisté sacharózy je okolo 186 °C (dochází přitom ke karamelizaci).

Cukrová třtina samotná je vláknitá travina dorůstající až 6 metrů, jejíž stonky obsahují šťávu s vysokým obsahem jednoduchých i složených cukrů. Kromě sacharózy obsahuje i malé množství glukózy, fruktózy, minerálních látek, enzymů a polyfenolů.

Využití a aplikace

Nejznámější využití cukrové třtiny je samozřejmě v potravinářství. Lisováním stonků se získává sirupovitá třtinová šťáva, z níž se po vyčištění a krystalizaci vyrábí třtinový cukr, známý pro své lehce karamelové aroma a světlou až tmavě hnědou barvu podle stupně rafinace. Nepřekvapivě tvoří základ přírodních sladidel používaných v bio a ekologicky orientovaných produktech.

Velmi důležitou oblastí je rovněž výroba etanolu – fermentací cukrů z cukrové třtiny se získává lihový destilát využívaný jako biopalivo (bioetanol) pro dopravu. Tento způsob výroby je výrazně ekologičtější než fosilní paliva a široce rozšířený například v Brazílii.

V chemickém průmyslu slouží cukr z třtiny jako surovina pro výrobu biologicky rozložitelných plastů (např. polylaktid PLA), povrchově aktivních látek i látek s antimikrobiálními vlastnostmi. V kosmetice nachází uplatnění zejména melasa a výtažky z třtiny jako hydratační složky, exfolianty a antioxidanty.

Například článek na blogu Ferwer potvrzuje význam cukrové třtiny jako alternativní suroviny k petrochemickým plastům.

Přirozený výskyt a výroba

Cukrová třtina pochází pravděpodobně z oblasti dnešního jihovýchodního Pacifiku, odkud se díky zemědělskému pěstování rozšířila do tropických a subtropických oblastí po celém světě. Největšími producenty jsou dnes Brazílie, Indie, Čína a Thajsko.

Rostlina se sklízí mechanicky nebo ručně a její stonky se po posekání ihned zpracovávají lisováním, aby se předešlo degradaci cukrů. Výsledná šťáva je následně čištěna, odpařována a krystalizována. Zbytková melasa se dále využívá pro výrobu alkoholu nebo jako krmivo. Sušina ze stébel, tzv. "bagasa", se uplatňuje jako ekologické palivo nebo surovina pro výrobu papíru a bioplastů.

Bezpečnost a ekologie

Z hlediska bezpečnosti je cukrová třtina naprosto neškodná. Sacharóza jako hlavní produkt není toxická, lze ji beze zbytku metabolizovat běžnými enzymatickými cestami. Nadměrná konzumace však může přispívat ke zdravotním problémům, jako je obezita, inzulinová rezistence nebo zubní kaz.

Environmentálně je cukrová třtina zajímavou plodinou, protože účinně využívá sluneční energii (zejména díky fotosyntéze typu C4) a rychle roste. Produkce bioetanolu z třtiny má výrazně nižší uhlíkovou stopu než benzinová paliva, přičemž výrobní zbytky jsou prakticky bezezbytkově recyklovatelné. Přesto je třeba při rozsáhlém pěstování třtiny dbát na udržitelný přístup – například nekácet tropické lesy nebo efektivně hospodařit s vodou.

Zajímavosti a souvislosti

Cukrová třtina byla pěstována již před více než 3 000 lety v Indii, kde byla známá pod sanskrtským názvem "śarkarā" – odtud mimochodem pochází i české slovo „cukr". Do Evropy se dostala až během křížových výprav a její masová kolonizační produkce na plantážích v Karibiku a Jižní Americe hrála historicky klíčovou roli v koloniálním hospodářství.

Vedle zpracování na cukr je kulturně zajímavý i přírodní třtinový džus – oblíbený nápoj v tropických oblastech, který se získává čerstvým lisováním stonků a obvykle se podává chlazený se špetkou citronu a zázvoru.

Třtinový cukr se od klasického bílého cukru liší nejen barvou a chutí, ale i obsahem zbytkových minerálů a melasy, což je důvodem, proč je oblíbený mezi vyznavači přírodní výživy.

Shrnutí

Cukrová třtina (Saccharum officinarum) je fascinující rostlinná surovina, která spojuje chemii, výživu, ekologii i historii. Je hlavním zdrojem přírodní sacharózy a nachází široké využití od potravinářství až po výrobu biopaliv a bioplastů. Díky své obnovitelnosti a nízké ekologické zátěži představuje důležitý článek v přechodu k udržitelnější ekonomice.