科学认识食糖
甜菜的种植生长过程
发布时间:2022.06.08  来源:  作者:
  

糖是最经济的生命能源,在糖、脂肪、蛋白质这三类可供选择的生命能源中,唯有糖最经济、最安全。糖在人体内分解最完全,分解后的产物是二氧化碳和水,很容易排出体外,在体内不残留任何有害物质,所以也有一种说法,糖是安全高效的清洁快速供能来源,在体力消耗较大的运动人群或者低血糖人群也发挥着快速供能的重要作用;蔗糖主要有两种来源,以北方地区的甜菜糖和南方地区的甘蔗糖是两大糖源,这两种来源制成的主要产品食糖,主要成分为蔗糖,在化学组成上是完全一样的。下面介绍一下甜菜糖的原料—甜菜的种植及生长过程。甜菜在植物分类上属于藜科甜菜属,有野生种和栽培种。栽培种又有4 个变种:叶用甜菜(又称厚皮菜)、食用甜菜(又称红甜菜、紫菜头)、饲用甜菜和糖用甜菜。下面介绍的甜菜专指糖用甜菜。


甜菜是二年生作物,第一年主要进行营养生长,形成繁茂的叶丛及肥大的主根(统称块根),同时块根中积累大量的蔗糖。第二年主要进行生殖生长,经抽薹、开花、受精结实形成种子。糖用甜菜是制糖工业的原料,其加工后的主产品是白砂糖或绵白糖,主要成分是蔗糖;副产品主要有废蜜(可用来生产酒精、酵母等)、废丝(可用来生产颗粒粕作为优质饲料)、滤泥(可用来生产生石灰或用作肥料改良酸性土壤)。


我国的甜菜种植主要分布在北方地区,包括内蒙古、新疆、黑龙江等省区。甜菜有较强的适应性,比较耐寒、耐旱、耐盐碱。上述地区气候冷凉、土壤盐碱化严重、农业生产基础相对比较薄弱,因此甜菜成为上述老少边贫地区农民增收的主要经济作物之一。


甜菜的种植方式有平作(华北和西北)和垄作(东北),采用机械直播或纸筒育苗移栽、地膜覆盖和膜下滴灌栽培等。我国北方地域辽阔、地势平坦,非常适合于机械化作业。随着经济及科技的快速发展,现在绝大多数甜菜种植区域已实现全程机械化作业,进入规模化、集约化生产阶段。


甜菜的肥大直根通常称为块根,其形状有楔形、圆锥形、纺锤形、锤形等。纺锤形多趋向于丰产、而圆锥形多趋向于含糖分较高。甜菜块根中平均含有约75% 的水分、17.5% 的糖分和7.5%的非糖分。甜菜生育期间在酶的作用下,体内蔗糖处于转化之中,生育中、前期蔗糖的强烈转化有利于快速生长,后期蔗糖的微弱转化,有利于糖分积累。


甜菜的营养生长通常分为4个时期,即幼苗期、叶丛快速生长期、块根糖分增长期和糖分积累期。这些生育阶段实际是连续的,并且也有相互重叠的情况。如糖分的积累伴随着整个生育期,叶丛形成时块根亦在增长,根部快速生长时仍在发新叶。甜菜整个营养生长阶段对积温要求范围较大,约在2000-3500°C。通常早熟品种2000-2500°C;中熟品种2700-3000°C;晚熟品种3200-3500°C。幼苗期一般持续30-35 天,形成大约10 片叶子。叶丛快速生长期一般约40 天,急剧地形成地上部达到繁茂期。块根糖分增长期亦持续40 天左右,地上部新叶形成减弱,运向根部干物质增多,进行根的快速膨大生长,糖分亦在增加。糖分积累期为期35天左右。此期由于气温降低,外部叶逐渐枯萎,干物质由地上部向根部转移,主要以蔗糖形式蓄积在根部,加之根系吸水减弱,块根中糖分显著上升。糖分积累期仍在发生新叶,块根亦进行少量的增长。临近收获时,糖分积累速度亦逐渐放慢,根中可溶性非糖物质降到最低,糖分与纯度均达整个生育期最高水平,此期亦是甜菜工艺成熟期,是甜菜收获适期。


甜菜工艺成熟期的主要标志是:块根重和含糖分均达到制糖标准要求,块根中非糖分成分含量低,纯度达到80% 以上。甜菜收获后要做好保藏,及时运到糖厂进行加工,加工的成品即是白砂糖或绵白糖。


作者:李满红 内蒙古自治区生物技术研究院(原内蒙古自治区甜菜制糖工业研究所)副院长

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