2.1.6. Характеристика свеклы как сырья для производства сахара

Оглавление

2.1.6. Характеристика свеклы как сырья для производства сахара

Для систематического наблюдения за ростом сахарной свеклы и накопления в ней сахара в свеклосеющих хозяйствах выделяются пробные участки. Данные этих участков характеризуют состояние развития и густоту насаждения свеклы по зоне свеклосеяния завода в целом.

Густоту насаждений (т.е. количество растений на 1 га посева свеклы) определяют дважды - 1 июля и 20 августа. Массу корней и листьев. а также сахаристость свеклы определяют каждую декаду (10, 20 и 30 числа), начиная с 1 июля по 1 октября.

За 10-15 дней до начала уборки проводится химико-фитопатологическое обследование свекловичных плантаций для выявления колебаний сахаристости свеклы и наличия корней, пораженных болезнями и сельскохозяйственными вредителями. Результаты обследования позволяют установить степень пригодности свеклы к хранению и наметить очередность и сроки уборки площадей посевов свеклы с учетом пригодности её к разным срокам хранения.

На основании фитопатологического обследования свеклу относят к одной из трех категорий, исходя из следующих принципов:
· к первой категории, предназначенной для укладки в кагаты длительного (более 2 мес.) хранения, относят свеклу, у которой отмечается отсутствие болезней листового аппарата или его незначительное поражение; наличие подвяленных, загнивших, а также поврежденных почвообитающими вредителями корнеплодов не допускается;
· ко второй категории относят свеклу с более значительной пораженностью листьев, при отсутствии подвяленных и загнивших корнеплодов; такую свеклу направляют в кагаты, предназначенные для средних и кратких сроков хранения;
· к третьей категории относят свеклу, у которой отмечено очень значительное поражение листьев, встречаются подгнившие и гнилые, сильно поврежденные вредителями корнеплоды (подгнившие и гнилые должны быть на месте отбракованы при уборке); свеклу этой категории, так же как некондиционную, направляют на немедленную переработку.

Результаты определения густоты насаждений и изучения динамики роста массы корня и содержания сахара в свекле по данным пробных участков могут быть использованы для планирования технико-экономических показателей работы производителей свеклы и сахарного завода.

При неблагоприятных метеорологических условиях, нарушении сроков высева и агротехники возделывания сахарная свекла в первый год своего развития может дать цветоносные побеги, а иногда и плодоносит. Такую свеклу называют цветушной. Корнеплоды её плохо изрезываются в стружку, так как сопротивление резанию у них в 3-5 раз больше, чем у обычных корнеплодов.

Одна из основных причин появления цветушной свеклы - ранний сев с последующим резким похолоданием и отсутствием осадков. При этом высеянные семена лежат в земле 30-40 суток вместо обычных 7-9 суток и успевают пройти стадию яровизации. На повышение процента цветушной свеклы в посевах влияют также чрезмерное внесение в почву азотистых удобрений и сорт семян. Повышенной цветушностью обладают одноростковые сорта и гибриды.

Основными методами борьбы с цветушностью сахарной свеклы являются выведение устойчивых к ней сортов и гибридов, посев в оптимальные сроки и соблюдение правил агротехники возделывания.

Различают ботаническую, биологическую и техническую (технологическую, производственно-хозяйственную) спелость сахарной свеклы.

Ботаническая спелость наступает на втором году жизни, когда созревают семена.

В конце вегетации сахарной свеклы первого года жизни, когда в растении постепенно затухают жизненные процессы, наступает биологическая спелость. В этот период интенсивно отмирают листья, замедляется прирост массы корнеплода и сахарозы, повышается чистота свекловичного сока, снижается содержание воды в корнеплодах, происходит распад белковых веществ в плазме листьев, а продукты распада перемещаются в корнеплоды.

До биологической наступает техническая спелость.

При достижении технической спелости в корнеплодах накапливается наибольшее количество сахарозы. Дальнейший незначительный прирост массы корнеплода и количества сахарозы уже не оказывает существенного влияния на урожайность и сахаристость. Перед наступлением технической спелости рядки свеклы размыкаются, листья становятся светло-зелеными, частично желтеют и отмирают, отношение массы ботвы к массе корнеплода становится равным 0,6 - 0,8. Техническая спелость сахарной свеклы зависит от сорта, погодных условий, агротехники, плодородия почвы. В засушливый период техническая спелость наступает раньше, чем в пасмурный и дождливый.

В изреженных посевах свекла поспевает раньше, чем в загущенных. Избыток навоза и азотистых удобрений затягивает сроки поспевания, а фосфорно-калийных - ускоряет. Степень пожелтения и отмирания листьев, замедление прироста корнеплода используются как показатель начала копки сахарной свеклы.

Технологические качества сахарной свеклы составляют комплекс биологических, химических и физических особенностей, в первую очередь определяющих (при соблюдении оптимального технологического режима переработки и рациональной организации производства) протекание технологических процессов, характер и размеры при этом потерь сахарозы, выход и качество кристаллического сахара.

Сахарная свекла характеризуется следующими технологическим показателями: сахаристостью, спелостью, состоянием тургора, степенью загрязненности, концентрацией несахаров в свекловичном соке. Чем выше сахаристость, меньше содержание несахаров и загрязненность корнеплодов, тем качество свеклы выше.

В сельскохозяйственной оценке основным показателем является сбор корнеплодов сахарной свеклы и ботвы с 1 га посевной площади.

Основные технические требования к сахарной свекле как к сырью для выработки сахара характеризуют пригодность для промышленной переработки и для хранения и определяются ГОСТ 17421-82 "Свекла сахарная для промышленной переработки. Требования при заготовках. Технические условия":

Физическое состояние не потерявшие тургора
Цветушные корнеплоды, % , не более 1,0
Подвяленные корнеплоды, % , не более 5,0
Корнеплоды с сильными механическими повреждениями, % , не более 12,0
Зелёная масса, %, не более 3,0
Мумифицированные, подмороженные и загнившие корнеплоды не допускаются

Сахарную свеклу, содержащую цветушные, подвяленные и сильно механически поврежденные корнеплоды в количествах, превышающих нормы, указанные в таблице, а также подмороженную, но не почерневшую свеклу, относят к некондиционной.

Допустимые уровни безопасности свекловичного сырья:

Токсичные элементы, мг/кг , не более:
      свинец 0,500
      мышьяк 1,000
      кадмий 0,050
      ртуть 0,010
      медь 2,000
Пестициды, мг/кг , не более:
      лонтрел 0,100
      набу 0,100
      ДДТ и его метаболиты 0,005
      бетанал 0,100
      гексахлорциклогексан 0,005
Нитраты, мг/кг , не более: 1400
Радионуклиды, Бк/кг, не более:
      цезий-137 140
      стронций-90 100

Введение в стандарт требований к показателям физического состояния обусловлены тем, что наличие в свекломассе примесей подвяленных, цветушных, подмороженных и сильно механически поврежденных корнеплодов вызывает не только ослабление устойчивости свеклы к хранению, но и приводит к затруднениям в технологическом процессе переработки. Некондиционные корнеплоды в кагатах сами быстро поражаются кагатной гнилью и являются очагами загнивания.

Увядание корнеплодов приводит к усилению дыхания, увеличению потерь сахара и ослаблению устойчивости против поражения микроорганизмами.

Потери сахара при хранении возрастают в 3 раза для свеклы, увядшей на 10 %, в 4 раза - при увядании на 20 %. Увядшая свекла поражается гнилью в 3-4 раза сильнее, чем не потерявшая тургора.

После подмораживания и оттаивания в корнеплодах уже в начальный период поражения их микроорганизмами интенсивно разлагается сахароза, значительно изменяется химический состав (увеличивается содержание редуцирующих веществ, органических кислот, полисахаридов).

Переработка подмороженной, а затем оттаявшей свеклы сопряжена с большими трудностями. В ряде случаев при загнивании оттаявшей свеклы промышленная выработка сахара из такого сырья становится невозможной.

Корнеплоды, поврежденные свеклоуборочными машинами, больше теряют сахара в транспортерно-моечной воде, во время хранения усиливается интенсивность дыхания таких корнеплодов, травмированные места легко поражаются микроорганизмами и становятся очагами распространения кагатной гнили.

Устойчивость свеклы при хранении зависит от физиологического состояния (спелость), аномалий в развитии (дуплистость) и других факторов.

Значительную роль в формировании технологических качеств сахарной свеклы в процессе вегетации и её последующей лежкоспособности играет сбалансированность основных элементов минерального питания по количеству, соотношению, срокам и формам внесения в соответствии с их содержанием в почве.

При хранении и переработке свеклы достигаются минимальные потери на всех участках производственной цепочки и наибольший выход сахара, если технологические качества свекловичного сырья соответствуют примерно следующим критериям:

по физическому состоянию
- техническая спелость ко времени уборки (коэффициент спелости, или отношение массы ботвы к массе корнеплода при отсутствии болезней листьевого аппарата - 0,6 - 0,8);
- отсутствие или незначительное развитие деревянистости (до 5%), дуплистости (до 20%), цветушности (до 1% к массе свеклы);
- отсутствие или слабая степень поражения (до 5%) вредителями и болезнями во время вегетации (хранения);
- корнеплоды с минимальными механическими повреждениями (содержание сильно механически поврежденных корнеплодов - до 5% к массе свеклы);
- нормальный тургор (до 3% подвяленных корнеплодов со степенью увядания не более 10%);
- минимальная загрязненность минеральными и органическими примесями (землей - до 10%, зеленой массой и сорной растительностью - до 1,5% к массе свеклы).

по химическому составу

- содержание сахарозы в свекле 14,0 - 19,0% к массе свеклы
- чистота свекловичного сока 86 - 90%
- натуральная щелочность сока 0,020 - 0,025% СаО
- редуцирующие вещества в свекле 0,070 - 0,100% к массе свеклы
- общий азот 0,20 - 0,22% к массе свеклы
- растворимый азот в свекле 0,09 - 0,10% к массе свеклы (не более 45% от общего азота)
- альфа-аминный азот 0,03 - 0,06% к массе свеклы
- нитратный азот 0,002 - 0,007% к массе свеклы
- углекислая зола в свекле не более 0,6 - 0,7% к массе свеклы (причем К2О и Na2О не менее 50 % от общего состава золы)

Основным критерием оценки технологических качеств свеклы является ожидаемый выход из неё кристаллического сахара, который зависит от содержания сахарозы в корне, выхода мелассы и содержания в ней сахарозы. Эти показатели определяются лабораторным путем.

Начало и конец уборки свеклы, а также суточный темп уборки оказывают влияние на технологические качества свеклы. Иногда сроки уборки свеклы зависят от ряда организационных и хозяйственных условий. Обычно уборку начинают в конце августа или в первых числах сентября. Гарантией хороших технологических качеств сахарной свеклы является её зрелость. Желательно приступать к уборке, когда свекла достигает технической зрелости.

Качество свеклы зависит от ряда причин.

Сорт свеклы. Сахаристость и урожайность свеклы зависят от её сорта. Высокая сахаристость и большая урожайность свеклы поддерживаются непрерывной работой селекционных станций. Простое выращивание семян без селекции быстро привело бы к вырождению свеклы и к снижению содержания в ней сахара. В настоящее время в России применяют районированные сорта сахарной свеклы сахаристо-урожайного направления.

Сахар и несахара. Обычно сок, полученный от более сахаристой свеклы, характеризуется и бoльшей чистотой. Содержание сахара в свекле может колебаться приблизительно от 12 до 25%.

Размеры корня. Если аномально крупные корни (например, 1 кг и более) получены вследствие изреженности плантации или одностороннего азотистого удобрения, то сахара в них содержится меньше. Если же урожай равномерно крупных корней получен благодаря особо тщательному уходу и своевременному полному удобрению, то сахаристость крупных корней обычная (не сниженная).

Метеорологические условия. Обильные осадки в июне, июле и августе обеспечивают пышное развитие свеклы, а сухая осень (сентябрь, октябрь) гарантирует хорошее качество её (высокий процент сахара и высокую чистоту). Если же последний осенний период дождлив, то урожай может быть хорошим, но сахаристость свеклы и чистота сока меньшие.

В засушливую погоду в свекле во время роста накапливается большое количество вредного азота и уменьшается чистота сока. Масса корней свеклы, выросшей в засушливое лето, меньше, а процентное содержание сахара в ней повышено.

При обилии осадков в период вегетации в свекле обычно содержится больше углекислой золы. В дождливое лето сахара в свекле содержится меньше.

Зрелость свеклы. В зрелой свекле почти не содержится ни инвертного сахара, ни растворенных пектиновых веществ. Наоборот, в незрелой свекле имеется увеличенное количество инвертного сахара (например, 0,15%) и растворимых пектиновых веществ (0,20%). Вредных азотистых веществ в незрелой свекле также всегда больше, чем в зрелой; чистота сока понижена и сахара содержится в нем меньше, так как он не успевает накопиться.

Климат. Передвигаясь с запада на восток России (Брянская, Воронежская, Тамбовская области, Поволжье), мы попадаем в области с более и более континентальным климатом. На востоке лето более сухое и жаркое. Поэтому по мере продвижения на восток свекла приобретает свойства выросшей в засушливое лето, т.е. содержит больше вредного азота, имеет мeньшую чистоту, бoльший органический коэффициент очищенного сока (отношение органического несахара к золе), дает бoльший выход мелассы. Содержание сахара в свекле выше в более восточных районах, так как масса корнеплода оказывается меньше вследствие недостаточного количества влаги, а сахар образуется в значительном количестве.

Так, на Северном Кавказе (Кубань) обычно бывает засушливое лето, причём задерживается рост свеклы, завядает и отмирает часть листьев, затем выпадают дожди и в теплую осень начинается вторичный рост свеклы (вновь появляются листья), на что затрачивается часть сахара. Получается свекла с пониженной сахаристостью и низкой чистотой, дающая бoльший выход мелассы.

Удобрение и агротехника. На урожайность и на качество свеклы большое влияние оказывают агротехнические мероприятия и удобрения. Они могут частично сгладить неблагоприятные климатические условия. Для районов с коротким вегетационным периодом важен максимально возможный ранний посев и применение суперфосфата в рядки при посеве, что ускоряет вызревание свеклы. Чрезмерное применение одностороннего азотистого удобрения, наоборот, замедляет созревание свеклы и снижает содержание в ней сахара.

Хранение свеклы. На качество свеклы большое влияние оказывают условия её хранения. Даже при нормальном хорошем хранении свекла расходует сахар на дыхание, в связи с чем увеличивается количество несахаров и понижается чистота сока. Действие микроорганизмов, а также прорастание свеклы ускоряют снижение содержания в ней сахара и чистоты сока. Особенно катастрофически увеличивается разложение сахара и снижение чистоты сока при начинающемся гниении свеклы. Поэтому условиям хранения следует уделять большое внимание.

2.1.5. Болезни и вредители свеклы 2.1.7. Приемка и хранение свеклы на заводе

Новости

Аналитика и интересное о сахаре

News in English (delayed)