Remolacha azucarera

Remolacha azucarera
Dos remolacha azucarera - El de la izquierda ha sido criados selectivamente para ser más suave que la de remolacha tradicional, por lo que atrapa menos tierra.
Clasificación científica
Reino:	Plantae
División:	Magnoliophyta
Clase:	Magnoliopsida
Orden:	Caryophyllales
Familia:	Amaranthaceae
Subfamilia:	Chenopodiaceae
Género:	Beta
Especie:	B. vulgaris
Nombre binomial
Beta vulgaris L.

La remolacha azucarera (Beta vulgaris L.), un miembro de la La familia Chenopodiaceae, es una planta cuya raíz contiene una alta concentración de sacarosa . Se cultiva comercialmente para el azúcar .

La remolacha azucarera está directamente relacionada con la remolacha , acelga y remolacha forrajera, todos descendemos por el cultivo de la remolacha mar.

La Unión Europea , el Reino Unidos y Rusia son tres productores de remolacha azucarera más grandes del mundo, aunque sólo la Unión Europea y Ucrania son importantes exportadores de azúcar de remolacha. El azúcar de remolacha representa el 30% de la producción mundial de azúcar.

En los Estados Unidos, modificada genéticamente remolacha resistente al glifosato, (comercializado por Monsanto como Roundup) un herbicida, están programados para ser plantado por primera vez en la primavera de 2008. El azúcar de la remolacha azucarera biotecnología mejorada ha sido aprobado para el consumo humano y el consumo de animales en la Unión Europea. Esta acción del órgano ejecutivo de la UE permite a las importaciones sin restricciones de alimentos y piensos elaborados a partir de (H7-1) glifosato-tolerante (Roundup Ready) remolacha azucarera.

Cultura

La remolacha azucarera es un resistente planta bienal que puede cultivarse comercialmente en una amplia variedad de climas templados. Durante su primera temporada de crecimiento, se produce una gran (2.1 kg) de la raíz seca de almacenamiento cuya masa es 15 a 20% de sacarosa por de peso. Si no se recolectan durante su segunda temporada de crecimiento, los nutrientes de esta raíz se consumen para producir de la planta flores y semillas . En la producción de remolacha comercial, la raíz se cosecha después de la primera temporada de crecimiento, cuando la raíz está en su tamaño máximo.

Producción de remolacha azucarera en 2005

En la mayoría los climas templados, la remolacha se plantan en primavera y se cosechan en el otoño. En el extremo norte de su área de distribución, estaciones de crecimiento de tan sólo 100 días pueden producir cultivos de remolacha azucarera comercialmente viables. En climas más cálidos, como en California 's Valle Imperial, la remolacha es un cultivo de invierno, de ser plantadas en el otoño y se cosecha en la primavera. En los últimos años, Syngenta AG ha desarrollado el llamado remolacha azucarera tropical. Permite que la planta crezca en las regiones tropicales y subtropicales. Las remolachas se plantan de una pequeña semilla; 1 kg de semillas de remolacha comprende 100.000 semillas y plantarán más de un hectárea de terreno (1 libra plantarán aproximadamente una acre).

Hasta la segunda mitad del siglo 20, la producción de remolacha azucarera era mucha mano de obra, como el control de malezas fue gestionado por densamente siembra del cultivo, que luego tuvo que ser diluido manualmente con un azada dos o incluso tres veces durante la temporada de crecimiento. La recolección también requiere muchos trabajadores. Aunque las raíces podrían ser levantadas por un dispositivo de arado que podría ser tirado por un equipo de caballo, el resto de la preparación fue con la mano. Un obrero agarró las remolachas por sus hojas, lo eliminó junto a temblar la tierra suelta libre, y luego los puso en una fila, la raíz a un lado, verdes al otro. Un segundo trabajador equipado con un gancho de remolacha (una herramienta algo de mango corto entre una podadera y una hoz) siguió detrás, y levantaría la remolacha y rápidamente cortar la corona y las hojas de la raíz con una sola acción. Trabajando de esta manera iba a dejar una fila de remolacha, que luego podrían bifurcaba en la parte posterior de un carro.

Top Ten de los productores de remolacha azucarera - 2005 (Millones de toneladas métricas)
Francia	29
Alemania	25
Estados Unidos	25
Rusia	22
Ucrania	16
Pavo	14
Italia	12
Polonia	11
Reino Unido	8
España	7
Total World	242
Fuente: ONU para la Alimentación y la Agricultura (FAO)

Hoy en día, la siembra mecánica, la aplicación de herbicidas para el control de malezas y cosecha mecánica ha eliminado esta dependencia de los trabajadores.

Una cosechadora de remolacha

La cosecha es ahora totalmente mecánico. La cosechadora de remolacha chuletas de la hoja y la corona (que es alta en impurezas no azúcar) de la raíz, levanta la raíz, y elimina el exceso de suelo de la raíz en una sola pasada sobre el campo. Una cosechadora moderna es típicamente capaz de cubrir seis filas al mismo tiempo. La remolacha se deja en pilas en el lado del campo y luego transportado en un remolque para la entrega a la fábrica. El transportador elimina más del suelo -un agricultor sería penalizado en la fábrica para el exceso de suciedad en su carga.

Si la remolacha se va a dejar para su posterior entrega, que se forma en las abrazaderas. Las balas de paja se utiliza para proteger la remolacha de la intemperie. Siempre que el abrazadera está bien construida con la cantidad adecuada de la ventilación, la remolacha no se deteriora significativamente. Remolacha que se congela y se descongela luego, producir hidratos de carbono complejos que causan graves problemas de producción en la fábrica. En el Reino Unido, las cargas pueden ser examinados mano en la puerta de la fábrica antes de ser aceptado.

En los EE.UU., la cosecha de otoño comienza con la primera helada fuerte, que detiene la fotosíntesis y el mayor crecimiento de la raíz. Dependiendo del clima local, puede llevarse a cabo en pocas semanas o prolongarse a lo largo de los meses de invierno. La cosecha y el procesamiento de la remolacha se conoce como "la campaña", lo que refleja la organización requerida para entregar la cosecha a un ritmo constante a las fábricas de procesamiento que funcionan las 24 horas del día durante el tiempo de la cosecha y el procesamiento (para el Reino Unido la campaña dura aproximadamente 5 meses). En los Países Bajos este período se conoce como "de bietencampagne", una vez que tenga cuidado al conducir los caminos locales en la zona se cultiva la remolacha. La razón de esto es la forma natural de alto arcilla contenido del suelo, causando carreteras resbaladizas cuando el suelo se cae de los camiones durante el transporte.

Sebewaing, Michigan es conocida como la capital de la remolacha azucarera del mundo. Sebewaing radica en la región del pulgar de Michigan, tanto de la región y el estado son los principales productores de remolacha azucarera. Sebewaing es el hogar de una de las otras tres fábricas de Michigan Sugar Company, y es el hogar de la "Fiesta del Azúcar Michigan".

Tratamiento

Recepción

Una fábrica de azúcar situada en Shropshire, Inglaterra .

Después de la cosecha, las remolachas se transportan a la fábrica. Entrega en el Reino Unido es por transportista o, para los agricultores locales, por el tractor y el remolque. Los ferrocarriles y los barcos fueron utilizados una vez en el Reino Unido, pero ya no. Algunos de remolacha se llevó por ferrocarril en la República de Irlanda , hasta el cierre de la producción de remolacha azucarera en el país 2006 debido al fin de los subsidios.

Cada entrada de carga se pesa y se tomaron muestras antes de inclinar a la zona de recepción, por lo general una "plataforma plana" de hormigón, donde se trasladó en grandes montones. La muestra de remolacha se comprueba

• tara suelo - la cantidad de remolacha entregada no
• corona de tara - la cantidad de remolacha entregada bajo
• contenido de azúcar ( "Pol") - la cantidad de sacarosa en el cultivo
• contenido de nitrógeno - para recomendar el futuro el uso de fertilizantes para el agricultor.

A partir de estos el contenido real de azúcar de la carga se calcula y pago del productor determinado.

La remolacha se traslada de los montones en un canal central o barranco donde se lava hacia la planta de procesamiento.

Difusión

Después de la recepción en la planta de procesamiento de las raíces de remolacha se lavan, cortada mecánicamente en tiras delgadas llamadas cosetas, y se pasa a una máquina llamada un difusor para extraer su contenido de azúcar en una solución de agua.

Los difusores son largos (varios metros) a los barcos en los que las rodajas de remolacha van en una dirección mientras que el agua caliente va en la dirección opuesta. El movimiento puede ser o bien por un tornillo giratorio o toda la unidad gira y el agua y cosetas moverse a través de cámaras internas. Hay tres diseños comunes del difusor, la horizontal 'RT' rotatorio (de Raffinerie Tirlemontoise, el fabricante), tornillo inclinado 'DDS' (De Danske Sukkerfabrikker), o un tornillo vertical "Torre". Un diseño menos común utiliza una cinta móvil de cosetas y el agua se bombea en la parte superior de la correa y se vierte a través. En todos los casos los caudales de cosetas y agua están en la relación de uno a dos. Normalmente cosetas tomar unos 90 minutos para pasar a través del difusor, el agua sólo 45 minutos. Estos son todos métodos de intercambio de contracorriente que extraen más azúcar de las cosetas utilizando menos agua que si simplemente se sentaron en un tanque de agua caliente. El líquido que sale del difusor se llama jugo crudo. El color del jugo crudo varía de negro a un color rojo oscuro dependiendo de la cantidad de oxidación que es en sí dependen del diseño del difusor.

Las peladuras de segunda mano, o pastas, sale del difusor en torno al 95% de humedad, pero bajo contenido de sacarosa. Uso prensas de tornillo, la pulpa húmeda se prensa a 75% de humedad. Esta se recupera sacarosa adicional en el líquido exprimido de la pulpa, y reduce la energía necesaria para secar la pulpa. La pulpa prensada se seca y se vende como pienso para animales, mientras que el líquido exprimido de la pulpa se combina con el jugo crudo o más a menudo introduce en el difusor en el punto apropiado en el proceso de contracorriente.

Durante difusión hay un grado de descomposición de la sacarosa en azúcares invertidos y estos pueden someterse a una avería en ácidos. Estos productos de degradación no son sólo las pérdidas de sacarosa, pero también tienen efectos en cadena que reducen la producción final de azúcar procesada desde la fábrica. Para limitar (termófilos) acción de las bacterias del agua de alimentación se puede dosificar con formaldehído y el control del agua de alimentación También se practica el pH. Ha habido intentos de difusión de funcionamiento bajo condiciones alcalinas, pero el proceso ha demostrado ser problemático - la extracción de sacarosa mejorado en la compensado por problemas de procesamiento en las etapas siguientes difusor.

Carbonatación

El jugo crudo contiene muchas impurezas que deben ser removidos antes de la cristalización. Esto se logra a través de carbonatación. En primer lugar, el jugo se mezcla con agua caliente lechada de cal (una suspensión de hidróxido de calcio en agua). Este tratamiento precipita un número de impurezas, incluyendo multivalentes aniones tales como sulfato , fosfato, citrato y oxalato, que precipitan como sus sales de calcio y moléculas orgánicas grandes, tales como proteínas , saponinas y pectinas, que se agregan en presencia de multivalentes cationes . Además, las condiciones alcalinas convierten los azúcares simples, glucosa y fructosa, junto con el ácido amino glutamina, que químicamente estables ácidos carboxílicos . Si no se trata, estos azúcares y aminas finalmente frustrarían cristalización de la sacarosa.

A continuación, el dióxido de carbono se burbujea a través de la solución de azúcar alcalina, precipitando la cal como carbonato de calcio ( tiza). Las partículas de tiza atrapan algunas impurezas y absorber otros. Un proceso de reciclaje se acumula el tamaño de las partículas de tiza y natural floculación se produce cuando las partículas pesadas se depositan en tanques clarificadores (). Una adición final de más dióxido de carbono precipita más calcio de la solución; esta se filtra, dejando una solución de azúcar marrón claro limpiador de oro llamado jugo delgada.

Antes de entrar en la siguiente etapa del jugo delgada puede recibir ceniza de sosa para modificar el pH y sulfitación con un azufre compuesto -basado para reducir la formación de color debido a la descomposición de monosacáridos bajo calor.

Evaporación

El jugo delgada se concentra a través de evaporación de efecto múltiple para hacer un jugo espeso, aproximadamente 60% de sacarosa en peso y de apariencia similar a jarabe para panqueques. Jugo espeso se puede almacenar en tanques para su posterior procesamiento, la reducción de la carga en la planta de cristalización.

Cristalización

El jugo espeso se alimenta a los cristalizadores, azúcar reciclado se disuelve en ella y el jarabe resultante se llama "licor madre". Esto se concentra adicionalmente por ebullición en vacío en grandes vasos y se sembró con cristales de azúcar finas. Estos cristales crecen, como el azúcar de las formas de licor madre a su alrededor. El cristal de azúcar y jarabe de mezcla resultante se denomina masa cocida (de francés "masa cocida"). La masa cocida se pasa a una centrífuga donde se elimina el líquido de los cristales de azúcar. Jarabe restante se enjuaga con agua y los cristales se secó en un granulador usando aire caliente. El jarabe restante se alimenta a otro cristalizador a partir del cual se produce un segundo lote de azúcar. Este azúcar ("crudo") es de calidad inferior con un montón de color y las impurezas y es la principal fuente de azúcar que se volvió a disolver en el licor madre. El jarabe de la prima también se envía a un cristalizador. A partir de este se produce un cristal muy bajo nivel de azúcar de la calidad (conocido en algunos sistemas como "azúcar de AP") que también se disolvió de nuevo. El jarabe es separado melaza; todavía contiene azúcar, pero con demasiada impureza para ser económicamente tratados posteriormente.

Hay variaciones en el sistema anterior, con diferentes caminos de reciclaje y de cristalización.

Otros usos

Bebidas

En una serie de países, sobre todo la República Checa , el azúcar de la remolacha azucarera se utiliza para hacer una especie de " ron ", que ahora se conoce como tuzemak. En las islas Åland , una bebida similar se hace bajo la marca Kobba Libre. En algunos países europeos, especialmente en la República Checa y Alemania , la remolacha también se utiliza para hacer alcohol rectificado y vodka.

Jarabe de remolacha azucarera

Un jarabe azucarado sin refinar se puede producir directamente a partir de la remolacha azucarera. Este espesor, jarabe oscuro se produce por la cocción de la remolacha azucarera desmenuzado durante varias horas, a continuación, pulsando el puré de remolacha de azúcar resultante y concentrar el jugo producido hasta que tiene la consistencia similar a la de la miel . No se utilizan otros ingredientes. En Alemania , en particular el Área de Renania, este jarabe de remolacha azucarera (llamado Zuckerrüben-Sirup en alemán) se utiliza como para untar sándwiches, así como para endulzar salsas, pasteles y postres.

Comercialmente, si el jarabe tiene una equivalencia de dextrosa por encima de 30 DE, el producto tiene que ser hidrolizado y convertido a un jarabe de alta fructosa, al igual jarabe de maíz alto en fructosa o jarabe isoglucosa en la UE.

La betaína

La betaína se puede aislar a partir de los subproductos del procesamiento de la remolacha azucarera. La producción es principalmente por técnicas de separación utilizando chromatagraphic como el "lecho móvil simulado".

Uridina

La uridina se puede aislar a partir de remolacha de azúcar. La uridina en combinación con ácidos grasos omega 3 se ha demostrado para aliviar depresión.

Combustible alternativo

Hay planes de BP y Associated British Foods para utilizar los excedentes agrícolas de la remolacha azucarera para producir biobutanol en East Anglia en el Reino Unido .

Historia

Un genetista evalúa plantas de remolacha azucarera para la resistencia a la pudrición de la raíz de la enfermedad por hongos Rhizoctonia.

Aunque la remolacha han crecido como los vegetales y para el forraje desde la antigüedad (un gran vehículo de raíz que aparece en 4000 años de edad obra templo egipcio puede ser una remolacha), su uso como cultivo de azúcar es relativamente reciente. Ya en 1590, el botánico francés Olivier de Serres extrae un dulce jarabe de remolacha, pero la práctica no se convirtió en común. La Químico prusiano Andreas Segismundo Marggraf utiliza alcohol para extraer el azúcar de remolacha (y zanahorias) en 1747, pero sus métodos no se prestan a la producción económica a escala industrial. Su antiguo alumno y sucesor Franz Karl Achard comenzó a criar selectivamente la remolacha azucarera desde el White remolacha forrajera Silesia en 1784. A principios del siglo 19, su remolacha fue de aproximadamente 5-6 por ciento de sacarosa en peso, en comparación con alrededor de 20 por ciento en variedades modernas. Bajo el patrocinio de Federico Guillermo III de Prusia, que abrió por primera vez azúcar de remolacha del mundo fábrica en 1801, en Cunern en Silesia.

El desarrollo de la industria europea del azúcar de remolacha se sintió alentado por las guerras napoleónicas . En 1807 comenzó los británicos un bloqueo de Francia , lo que impide la importación de caña de azúcar de la Caribe. En parte como respuesta, en 1812, el francés Benjamin Delessert ocurrió un proceso de extracción de azúcar susceptible de aplicación industrial, y en 1813, Napoleón instituyó una represalia embargo. Para el final de las guerras, más de 300 molinos de remolacha azucarera operados en Francia y en Europa central .

La primera fábrica de remolacha azucarera de Estados Unidos abrió sus puertas en 1838, pero el primer molino éxito comercial fue establecido por EH Dyer en 1879.

Agricultura

La remolacha azucarera es una parte importante de un girando ciclo de cultivo.

Plantas de remolacha azucarera son susceptibles a la rizomanía ("locura de la raíz") que convierte la raíz principal bulbosa en muchas pequeñas raíces que hacen el cultivo económicamente procesable. Estrictos controles se aplican en los países europeos para evitar la propagación, pero ya es endémica en algunas zonas. La investigación continua busca variedades con resistencia así como un mayor rendimiento en azúcar. Investigación para el mejoramiento de la remolacha azucarera en los Estados Unidos se lleva a cabo lo más prominente en varias estaciones de investigación agrícola del USDA, incluyendo uno en Fort Collins, Colorado, dirigido por Linda Hanson y Leonard Panella, uno en Fargo, Dakota del Norte, encabezada por John Wieland, y uno en la Universidad Estatal de Michigan en East Lansing, Michigan, encabezado por J. Mitchell McGrath.

Otros miembros económicamente importantes de la Chenopodioideae subfamilia:

• Remolacha
• Acelga
• Mangelwurzel o forrajera