Технология хранения сахарной свеклы и производство сахара-рафинада

     Видное  место в питании человека занимают сахара и среди них обычный тростниковый или свекловичный сахар с известной формулой C₁₂H₂₂O₁₁. Он обладает хорошими вкусовыми качествами, легко усваивается организмом, отличается высокой калорийностью, способствует восстановлению и сохранению работоспособности, служит источником энергии для умственной и физической деятельности человека. По лёгкости, быстроте и полноте усвоения сахар среди пищевых продуктов занимает первое место. Несмотря на эти качества сахара не должен быть единственным пищевым углеводом. Сравнительно медленно переваривающийся крахмал равномернее снабжает кровь глюкозой.

     Научно  обоснованные нормы питания предусматривают потребление взрослым  человеком 100 г. сахара в сутки или в среднем 30 – 35 кг в год.

     Кроме непосредственного употребления сахара в пищу, его значительное количество используется при изготовлении кондитерских и хлебобулочных изделий, варенья, повидла и других промышленных и  домашних пищевых изделий. На эти  цели расходуется более 30% сахара.

     С физиологической точки зрения сахар – жизненно важная составная часть крови человека. Установлено, что в крови человека содержание сахара характеризуется определённым постоянством: оно не падает ниже 0,09 и не поднимается выше 0,12%. Отклонение от указанных пределов опасно для здоровья и жизни человека.

     Известна  и роль сахара как источника образования  в организме гликогена – вещества, питающего печень, мышцы и сердце. Сахар – важнейшее средство нормализации деятельности центральной нервной системы. Поэтому установлен предел, ниже которого ограничивать сахар нерационально. Таким пределом служит суточная норма, равная 50 г. (особенно людям с повышенным весом). Дело в том, что сахар легко растворяется и всасывается в кровь, быстро превращается в жир и стимулирует это свойство у других продуктов. Кроме того, избыток сахара отрицательно сказывается на функциях поджелудочной железы и способствует повышению уровня холестерина в крови.[7]

     Побочные  продукты переработки сахарной свеклы – жом и меласса – являются ценными кормовыми добавками  в животноводстве.

     Одним из таких источников пополнения кормовой базы является свекловичный жом, представляющий собой стружку толщиной не более 2 мм, из которой диффузионным способом извлечено основное количество сахара. Свекловичный жом – ценный высокоуглеродистый продукт. По энергетической питательности  сухого вещества он не уступает зерну  злаковых культур.

     Свежий  жом не подлежит длительному хранению, поэтому для хранения и удобства транспортировки его высушивают и гранулируют. Высушенный продукт  содержит протеина – 7-9 %, клетчатки  – 19-23 %, безазотистых экстрактивных  веществ (БЭВ) – 55-65, жира – 0,3-0,5%. По сравнению  со свежим, высушенный жом имеет  следующие преимущества: он более  питателен (в 7-8 раз), чем сырой, меньше портится при хранении, более транспортабелен, особенно в гранулированном виде, затраты на его перевозку, по сравнению  со свежим жомом, сокращаются более  чем в 5 раз. Сушеный жом можно  вводить в состав комбикормов. В  сочетании с другими кормами  он может заменять до 20-30% рациона  свиней, крупного рогатого скота –  до 50% ячменя или овса, способствуя  повышению прироста их живой массы  или надоев молока. По своим кормовым достоинствам сушеный жом занимает среднее положение между овсом  и хорошим луговым сеном (0,85-0,9 корм. ед. на 1 кг абсолютного сухого вещества). При скармливании он хорошо переваривается.

     Сушеный жом почти равноценен по кормовой ценности концентрированным кормам: в 100 кг жома содержится 85 кормовых единиц. 

     Химический  состав свежего свекловичного жома содержит (в сухом веществе) около 45-47% целлюлозы, до 50% пектиновых веществ, 2% белка, 0,6-0,7% сахара и около 1% минеральных  веществ, присутствуют витамины и органические кислоты. Именно наличие разнообразны полезных компонентов в жоме, определяющих его ценные качества, позволяют применять  его в различных отраслях животноводства и промышленности. 

     Для сохранения и увеличения кормовой ценности свекловичного жома, его подвергают различным технологическим приемам: силосование, сушка и гранулирование жома, обогащение мелассой и заменителями протеина.[14]

     Меласса свекловичная — это густая вязкая непрозначная жидкость от коричневого до темно-бурого цвета, с запахом, свойственным свеклосахарной мелассе, со сладким вкусом с горьковатым привкусом, имеет полную растворимость в горячей и холодной воде. Используется в кормлении сельскохозяйственных животных.  Содержит 20-25 % воды, около 9 % азотистых соединений, преимущественно амидов, 58-6 0% углеводов, главным образом сахара, и 7-10 % золы. Хорошее средство для сдабривания грубых и концентрированных кормов. С добавлением мелассы готовят многие комбикорма. При гранулировании кормов её используют как связывающий ингредиент.[6]

     Дефекат - побочный продукт свеклосахарного производства; известковое удобрение. Внесение дефеката не только повышает урожайность сельскохозяйственных культур (сахарной свеклы - 20-40 ц/га, озимой пшеницы - 5-6 ц/ra, многолетних трав - до 10 ц/га), но и на 0,2-0,4 % повышает содержание сахара в сахарной свекле.[10]

     Ценным  побочным продуктом являются листья сахарной свёклы, выход которых составляет от 30 до 100 % урожая корнеплодов. 5 кг зелёных  листьев по питательности соответствуют 1 к. ед. В листьях содержится 15 – 22% сухих веществ, 1 кг. сухих веществ  свежей ботвы по питательности приравнивается к одной кормовой единице. Сухое  вещество листьев богато растворимыми углеводами и содержит до 2,5 % протеина – в 2,5 раза больше, чем корнеплоды. Кроме того, они содержат зольные  элементы, витамины. По количеству кормовых единиц и протеина ботва сахарной свёклы не уступает сеяным травам.

     Однако  ботва сахарной свёклы содержит соли щавелевой кислоты и скармливание её животным в больших количествах  в свежем или силосованном виде может  вызвать нарушение кальциевого  обмена и расстройство пищеварения.

     Исключительно велико агротехническое и экономическое  значение сахарной свёклы. Введение сахарной свёклы в севооборот способствует подъёму  общего уровня культуры земледелия, повышению  продуктивности севооборота и интенсификации сельскохозяйственного производства. 
 
 
 
 
 
 

     2. ТЕХНОЛОГИЯ ХРАНЕНИЯ РАСТЕНИЕВОДЧЕСКОЙ  ПРОДУКЦИИ 

     2.1 Растениеводческая продукция как  объект хранения 

     Хранение  сахарной свёклы позволяет обеспечивать ею перерабатывающие предприятия круглый год. Это особенно важно в условиях умеренного климата с ярко выраженной сезонностью выращивания овощей и плодов.

     Пригодность сахарной свёклы к длительному хранению характеризуется понятиями «лежкость» и «сохраняемость».

     Лежкость  — потенциальная способность сортов плодов и овощей храниться в течение определенного времени без значительных потерь массы, поражения микроорганизмами и физиологическими расстройствами, ухудшения товарных, пищевых и технологических качеств. Это важнейшая хозяйственно-биологическая характеристика плодов и овощей, введенная в стандарты в качестве одного из основных критериев. Лежкость количественно можно выразить сроком хранения, который выдерживают плоды и овощи, выращенные с соблюдением всех правил агротехники, в благоприятных погодных условиях с общими потерями исходной массы 10... 15 %. Лежкость подразделяют на высокую, среднюю и низкую.

     Сохраняемость — проявление лежкости плодов и овощей в условиях данного сезона, зоны возделывания при определенном уровне агротехники, технологии и режиме хранения. Она характеризуется сроком хранения, а также величиной потерь продукции и степенью изменения ее качественных показателей за этот период. Сочетание оптимальных, погодных, почвенных и агротехнических условий в период вегетации с оптимальными параметрами температуры, влажности и состава газовой среды при хранении обеспечивает совпадение показателей лежкости и сохраняемости. Если условия выращивания и хранения не соответствуют оптимальным, сохраняемость ухудшается.

     Сахарная  свёкла входит в особую группу объектов хранения, отличающуюся высоким содержанием воды (в среднем 80...90 %). Поэтому она характеризуются высоким уровнем обмена веществ в период хранения и повышенной потерей влаги на испарение. Кроме того, сахарная свёкла обладают слабой устойчивостью к фитопатогенным микроорганизмам. Таким образом, сохранение сахарной свёклы представляет собой значительные трудности и требует специальной технологии и режимов хранения.

     Сахарную  свёклу относят к группе двулетних  овощей.

     У двулетних овощей хранят запасающие органы растений (корнеплоды) на которых имеются почки (точки роста). В процессе хранения происходит дифференциация почек, т. е. подготовка их к последующему репродуктивному развитию в поле. В вегетационный период из этих точек роста развиваются растения, которые дают семена.

     Период  покоя у различных двулетних  овощных растений, в течение которого происходит медленная дифференциация точек роста, неодинаков. Сахарная свёкла обладает неглубоким вынужденным покоем. При благоприятных условиях у неё могут прорастать почки, но с образованием только вегетативных побегов. После завершения вынужденного покоя точки роста дифференцируются и образуют генеративные побеги, которые зацветают и дают семена. Период вынужденного покоя можно продлить, используя при хранении низкие температуры.

     Таким образом, для периода хранения сахарной свёклы характерно выраженное в различной степени состояние покоя, являющееся биологической основой их лежкости, т. е. потенциальной способностью к хранению.

     В конце периода покоя почки представляют собой будущий семенной куст в миниатюре. Питательные вещества, находящиеся в паренхимных тканях корнеплода, используются на формирование этих генеративных почек. При этом сами запасающие органы истощаются, теряют товарные свойства и устойчивость к возбудителям болезней.

     При хранении сахарной свёклы в зависимости от её назначения стоят разные задачи. Для целей переработки необходимо, замедлив процессы дифференциации почек, продлить состояние их покоя, что увеличит срок хранения при незначительных потерях. Достигается это в основном предельно низкой температурой, которая снижает интенсивность процесса обмена веществ.

     Основной  процесс обмена веществ в корнеплодах сахарной свёклы в период хранения — дыхание. При этом образуются пластические вещества и выделяется энергия, необходимая для всех процессов обмена веществ. Поскольку интенсивность дыхания разных видов плодоовощной продукции неодинакова, то они при хранении выделяют разное количество теплоты, от которого зависят способы хранения, система охлаждения и вентиляции.

     При хранении в анаэробных условиях процессы окисления протекают до образования  промежуточных продуктов обмена веществ — этилового спирта, уксусного  альдегида, уксусной и молочной кислот и других недоокисленных соединений. Накопление их вызывает физиологические расстройства обмена веществ с образованием различных некрозов, пятен и потемнений.

     Дыхательный коэффициент отношение объёма СО2, выделяемого из организма при дыхании, к объёму поглощаемого за то же время О2; характеризует особенности газообмена и обмена веществ живых организмов. Д. к. зависит от химич. природы дыхат. субстрата, содержания СО2 и О2 в атмосфере и нек-рых др. факторов, характеризуя таким образом специфику и условия дыхания. Если ДК = 1, то идет аэробный процесс дыхания, если ДК > 1 — процесс дыхания анаэробный.[9]

     Интенсивность дыхания корнеплодов сахарной свёклы зависит от степени ее зрелости, механического повреждения, температуры хранения и других факторов. Недозревшие корнеплоды, а также с механическими повреждениями или пораженные болезнями дышат интенсивнее, чем зрелые и здоровые. В первые дни после уборки продукции интенсивность дыхания наиболее высока, затем по мере охлаждения она снижается и достигает оптимальной величины, поэтому при транспортировании и хранении продукции необходимо учитывать влияние всех факторов на процесс дыхания и, следовательно, на величину выделяемой ею теплоты.

     Устойчивость  сахарной свёклы к неблагоприятным  воздействиям окружающей среды при  хранении отражает определенную защищенность корнеплодов от механических воздействий, фитопатогенных микроорганизмов и физиологических расстройств. Устойчивость обусловлена спецификой морфоанатомического строения (особенно покровных тканей), химическим составом (в первую очередь наличием веществ антибиотического действия) и активными защитными реакциями.

     Между устойчивостью, возбудителем болезни  и химическим составом корнеплодов  также существует зависимость. В устойчивости корнеплодов сахарной свёклы к патогенным микроорганизмам большая роль принадлежит способности зарубцовывать повреждения. В месте поражения на корнеплодах при благоприятных условиях образуется новая покровная ткань — раневая перидерма. При этом выделяется суберин, который пропитывает вновь образовавшиеся клетки. В результате образуется защитный слой опробковевших клеток, которые отделяют зону повреждения от здоровой ткани, защищая корнеплоды от увядания и проникновения возбудителей болезней. На головке корнеплода поражения зарубцовываются лучше, чем на нижней (корневой) части. Наиболее активно залечивание поражений происходит после уборки. В процессе хранения эта способность как у клубней, так и у корнеплодов постепенно утрачивается.