La betterave à sucre

La betterave à sucre
Deux betteraves à sucre - l'une sur la gauche a été élevé sélectivement pour être plus lisse que la betterave traditionnelle, de sorte qu'il emprisonne moins de sol.
Classification scientifique
Uni:	Plantae
Division:	Magnoliophyta
Classe:	Magnoliopsida
Ordre:	Caryophyllales
Famille:	Amaranthaceae
Sous-famille:	Chénopodiacées
Genre:	Bêta
Espèce:	B. vulgaris
Nom binomial
Beta vulgaris L.

la betterave à sucre (Beta vulgaris L.), un élément de la Famille des Chénopodiacées, est une plante dont la racine contient une concentration élevée de saccharose . Il est cultivé commercialement pour le sucre .

La betterave à sucre est directement liée à la betterave , bette à carde et la betterave fourragère, tous descendu par la culture de la betterave de la mer.

L' Union européenne , le Royaume-Unis et la Russie sont les trois plus grands producteurs de betteraves à sucre du monde, bien que seul le Union européenne et l'Ukraine sont d'importants exportateurs de sucre de betterave. représente le sucre de betterave pour 30% de la production de sucre au monde.

Aux États-Unis, les betteraves à sucre génétiquement modifiée résistante au glyphosate, (commercialisé par Monsanto Roundup) un herbicide, sont prévus pour être planté pour la première fois au printemps de 2008. Le sucre de la betterave à sucre de la biotechnologie amélioré a été approuvé pour l'homme et la consommation animale dans l'Union européenne. Cette action par l'organe exécutif de l'UE permet la libre importation de produits alimentaires et aliments pour animaux fabriqués à partir de (H7-1) tolérant au glyphosate (Roundup Ready) la betterave à sucre.

Culture

La betterave à sucre est une plante rustique plante bisannuelle qui peut être cultivé commercialement dans une grande variété de climats tempérés. Lors de sa première saison de croissance, il produit un grand (1-2 kg) racine de stockage à sec dont la masse est de 15 à 20% de saccharose par poids. Si non récolté, lors de sa deuxième saison de croissance, les éléments nutritifs dans cette racine sont consommés pour produire de la plante des fleurs et des graines . Dans la production de betteraves commerciale, la racine est récoltée après la première saison de croissance, lorsque la racine est à sa taille maximale.

sortie de la betterave à sucre en 2005

Dans la plupart les climats tempérés, les betteraves sont plantées au printemps et récoltées à l'automne. À l'extrémité nord de son aire, des saisons de croissance plus court que 100 jours peuvent produire des cultures de betterave sucrière commercialement viables. Dans les climats chauds, comme dans la Californie s ' Imperial Valley, la betterave à sucre sont une culture d'hiver, étant planté à l'automne et récoltée au printemps. Au cours des dernières années, Syngenta AG a développé le soi-disant la betterave à sucre tropicale. Il permet à la plante de croître dans les régions tropicales et subtropicales. Betteraves sont plantées à partir d'une petite graine; 1 kg de semences de betteraves comprend 100 000 graines et planteront sur une hectare de terrain (£ 1 planteront environ une acre).

Jusqu'à la seconde moitié du 20e siècle, la production de betterave sucrière était une main-d'oeuvre, que le contrôle des mauvaises herbes a été géré par densément semis de la culture, qui devait ensuite être amincie manuellement avec un houe deux ou même trois fois au cours de la saison de croissance. Récolte également nécessaire de nombreux travailleurs. Bien que les racines pourraient être levées par un dispositif de charrue comme pouvant être tiré par un attelage de chevaux, le reste de la préparation était à la main. Un ouvrier a saisi les betteraves par leurs feuilles, les frappa ensemble pour serrer la terre meuble libre, puis les mit dans une rangée, la racine d'un côté, les verts à l'autre. Un deuxième travailleur équipé d'un crochet de la betterave (un quelque chose de l'outil à manche court entre un et une serpe faucille) suivait, et lèverait les betteraves et rapidement couper la couronne et les feuilles de la racine en une seule action. Travailler de cette façon qu'il laisserait une rangée de betteraves qui pourraient ensuite être fourchue à l'arrière d'une charrette.

Dix producteurs de betteraves sucrières - 2005 (Millions de tonnes métriques)
France	29
Allemagne	25
États Unis	25
Russie	22
Ukraine	16
Dinde	14
Italie	12
Pologne	11
Royaume-Uni	8
Espagne	7
Total mondial	242
Source: ONU pour l'alimentation et l'agriculture (FAO)

Aujourd'hui, l'ensemencement mécanique, l'application d'herbicides pour le désherbage et la récolte mécanique a supprimé cette dépendance à l'égard des travailleurs.

Une arracheuse de betteraves

La récolte est maintenant entièrement mécanique. Le arracheuse de betteraves côtelettes la feuille et la couronne (qui est riche en impuretés non-sucre) de la racine, soulève la racine, et élimine l'excès de sol de la racine en une seule passe sur le champ. Une batteuse moderne est généralement en mesure de couvrir six lignes en même temps. La betterave est laissé en tas sur le côté de la zone, puis transporté dans une remorque pour la livraison à l'usine. Le convoyeur élimine plus de terre -a agriculteur serait pénalisé à l'usine pour excès de terre dans sa charge.

Si la betterave doit être laissé pour livraison ultérieure, il est formé en colliers. Des balles de paille sont utilisés pour protéger les betteraves des intempéries. À condition que la pince est bien construite avec la bonne quantité de ventilation, la betterave ne se détériore pas significativement. Betterave qui est congelé puis dégivre, produire des glucides complexes qui causent de graves problèmes de production dans l'usine. Au Royaume-Uni, les charges peuvent être examinés main à la porte de l'usine avant d'être accepté.

Aux États-Unis, la récolte d'automne commence avec la première gelée, qui arrête la photosynthèse et de la poursuite de la croissance de la racine. Selon le climat local, il peut être réalisé en quelques semaines ou être prolongée pendant les mois d'hiver. La récolte et la transformation de la betterave est appelé "la campagne", reflétant l'organisation requise pour obtenir des cultures à un rythme régulier à des usines de traitement qui fonctionnent 24 heures par jour pendant la durée de la récolte et de la transformation (pour le Royaume-Uni la campagne dure environ cinq mois). Aux Pays-Bas cette période est connue comme "de bietencampagne", un temps d'être prudent lors de la conduite des routes locales dans le domaine des betteraves sont cultivées. La raison en est l'naturellement élevé argile teneur du sol, provoquant des routes glissantes lorsque le sol tombe des remorques pendant le transport.

Sebewaing, Michigan est connue comme la capitale de la betterave à sucre du monde. Sebewaing réside dans la région du pouce Michigan, à la fois la région et de l'Etat sont les principaux producteurs de betteraves à sucre. Sebewaing est le foyer de l'un des trois autres usines Michigan Sugar Company, et est le foyer de la "Michigan Festival du Sucre".

Traitement

Réception

Une usine de sucre située dans Shropshire, en Angleterre .

Après la récolte, les betteraves sont transportés à l'usine. Livraison au Royaume-Uni est par transporteur ou, pour les agriculteurs locaux, par tracteur et la remorque. Chemins de fer et les bateaux étaient autrefois utilisés au Royaume-Uni, mais pas plus. Certains betteraves a été réalisée par chemin de fer dans la République d'Irlande , jusqu'à l'arrêt de la production de la betterave à sucre dans le pays 2006 en raison de la fin des subventions.

Chaque entrée de charge est pesé et échantillonné avant de basculer sur la zone de réception, généralement un "pad à plat" du béton, où il est déplacé dans de grands tas. L'échantillon de betteraves est vérifiée

• tare terre - la quantité de betteraves livrées non
• couronne tare - le montant de la betterave à sucre faible livré
• teneur en sucre ( "Pol") - quantité de saccharose dans la culture
• teneur en azote - de recommander l'utilisation future des engrais pour l'agriculteur.

De ceux-ci la teneur en sucre réelle de la charge est calculée et le paiement du producteur déterminé.

La betterave est déplacé de les tas dans un canal central ou ravin où il est lavé vers l'usine de traitement.

Diffusion

Après la réception à l'usine de traitement des racines de betteraves sont lavées, tranchés mécaniquement en fines lanières appelées cossettes, et transmis à une machine appelée un diffuseur pour extraire leur teneur en sucre dans une solution d'eau.

Diffuseurs sont (plusieurs mètres) les navires de longue durée dont les tranches de betteraves vont dans une direction alors l'eau chaude va dans la direction opposée. Le mouvement peut être soit par une vis en rotation ou l'ensemble tourne unitaires et l'eau et de se déplacer à travers cossettes chambres internes. Il ya trois modèles communs de diffuseur, l''RT' rotation horizontale (à partir de Raffinerie Tirlemontoise, le fabricant), vis incliné «DDS» (De Danske Sukkerfabrikker), ou vis verticale "Tour". Une conception moins fréquent utilise un tapis roulant de cossettes et de l'eau est pompée sur le dessus de la ceinture et se déverse à travers. Dans tous les cas, les taux de cossettes et de l'eau flux sont dans le rapport de un à deux. Cossettes généralement prendre environ 90 minutes pour passer à travers le diffuseur, l'eau à seulement 45 minutes. Ce sont toutes méthodes d'échange à contre-courant qui extraient plus de sucre des cossettes en utilisant moins d'eau que se ils simplement assis dans un réservoir d'eau chaude. Le liquide sortant du diffuseur est appelé jus brut. La couleur du jus brut varie du noir au rouge foncé en fonction de la quantité d'oxydation qui est elle-même dépendante de la conception du diffuseur.

Les cossettes utilisés, ou de pâtes, quitte le diffuseur à environ 95% d'humidité, mais à faible teneur en saccharose. Utilisation presses à vis, la pâte humide est ensuite enfoncé à 75% d'humidité. Ce récupère saccharose supplémentaire dans le liquide pressé hors de la pâte, et réduit l'énergie nécessaire pour sécher la pulpe. La pulpe pressée est séchée et vendue comme aliment pour animaux, tandis que le liquide pressé sur la pulpe est combiné avec le jus brut ou plus souvent introduit dans le diffuseur à l'endroit approprié dans le processus contre-courant.

Pendant la diffusion il ya un degré de ventilation du saccharose en sucres invertis et ceux-ci peut subir une nouvelle répartition en acides. Ces produits de dégradation ne sont pas seulement des pertes de saccharose mais aussi d'avoir des répercussions sur les effets réduisant la sortie finale de sucre transformés à l'usine. Pour limiter (thermophile) action bactérienne de l'eau d'alimentation peut être dosé avec le formaldéhyde et le contrôle de l'eau d'alimentation pH est également pratiquée. Il ya eu des tentatives de diffusion d'exploitation dans des conditions alcalines, mais le processus se est avéré problématique - l'amélioration de l'extraction du saccharose dans le décalage par des problèmes de transformation dans les prochaines étapes diffuseur.

Carbonatation

Le jus brut contient beaucoup d'impuretés qui doivent être enlevés avant la cristallisation. Ceci est accompli via carbonatation. Tout d'abord, le jus est mélangé à chaud lait de chaux (une suspension d'hydroxyde de calcium dans l'eau). Ce traitement précipite un certain nombre d'impuretés, y compris multivalents anions tels que le sulfate , phosphate, citrate et l'oxalate, qui précipitent sous forme de leurs sels de calcium et de grosses molécules organiques tels que des protéines , des saponines et pectines, qui regroupent en présence d'polyvalents cations . En outre, les conditions alcalines de convertir les sucres simples, de glucose et fructose, avec l'acide aminé glutamine, de chimiquement stables acides carboxyliques . Sans traitement, ces sucres et les amines finiraient par entraver la cristallisation du saccharose.

Ensuite, le dioxyde de carbone est mis à barboter à travers la solution de sucre alcalin, la précipitation de la chaux en tant que carbonate de calcium ( craie). Les particules de craie piéger certaines impuretés et absorber les autres. Un processus de recyclage se accumule la taille des particules de craie et un naturel floculation se produit lorsque les particules lourdes se déposent dans des réservoirs (clarificateurs). Une addition finale de plus de dioxyde de carbone précipite plus de calcium de la solution; ce est filtré, laissant une solution de sucre brun clair nettoyant or appelé jus clair.

Avant d'entrer dans la prochaine étape le jus mince peut recevoir du carbonate de soude à modifier le pH et avec une sulfitation soufre à base de composé à réduire la formation de couleur due à la décomposition de monosaccharides à la chaleur.

Évaporation

Le jus clair est concentré via à effets multiples évaporation pour faire un jus épais, environ 60% de saccharose en poids et d'apparence similaire à sirop à crêpes. Jus épais peut être stocké dans des réservoirs pour un traitement ultérieur, réduisant ainsi la charge de l'usine de cristallisation.

Cristallisation

Le jus épais est introduit dans les cristallisoirs, le sucre dissous est recyclé dans le sirop et il en résulte est appelée "liqueur mère". Ce est en outre concentrée par ebullition sous vide dans les gros vaisseaux et ensemencée avec de fins cristaux de sucre. Ces cristaux se forment, que le sucre à partir des formes de liqueur mère autour d'eux. Le cristal de sucre et de sirop mélange résultant est appelé une masse cuite (du français "masse cuite"). La masse cuite est envoyé à un centrifugeuse où le liquide est éliminé des cristaux de sucre. Sirop restant est rincé avec de l'eau et les cristaux séché dans un granulateur utilisant de l'air chaud. Le sirop restant est amené à un autre cristalliseur à partir duquel un deuxième lot de sucre est produit. Ce sucre ("brut") est de qualité inférieure avec beaucoup de couleur et les impuretés et est la principale source de sucre qui est re-dissous dans la liqueur mère. Le sirop de la première est également envoyé à une lingotière. A partir de ce cristal une très faible teneur en sucre de qualité est produite (connu dans certains systèmes comme «sucre AP") qui est également redissous. Le sirop est séparé mélasse; contenant encore du sucre, mais avec trop d'impuretés pour être économiquement traités plus loin.

Il ya des variations sur le système ci-dessus, avec des chemins différents de recyclage et de cristallisation.

D'autres utilisations

Boissons

Dans un certain nombre de pays, notamment la République tchèque , le sucre de betterave est utilisé pour fabriquer un type de " rhum "qui est maintenant connu comme Tuzemák. Sur les îles Åland , une boisson similaire est faite sous le nom de marque Kobba Libre. Dans certains pays européens, en particulier dans la République tchèque et l'Allemagne , la betterave à sucre est également utilisé pour faire alcool rectifié et vodka.

sirop de betterave sucrière

Un sirop de sucre non raffiné peut être produit directement à partir de la betterave à sucre. Ce sirop foncé épaisse est produite en cuisant la betterave à sucre déchiquetées pendant plusieurs heures, puis en appuyant sur la betterave à sucre résultant et concentration de la purée de jus produit jusqu'à ce qu'il ait la consistance semblable à celle du miel . Pas d'autres ingrédients sont utilisés. En Allemagne , en particulier le Régions de la Rhénanie, ce sirop de betterave à sucre (appelé Zuckerrüben-Sirup en allemand) est utilisé comme un écart pour les sandwichs, ainsi que pour sucrer les sauces, les gâteaux et desserts.

Commercialement, si le sirop a une équivalence de dextrose DE-dessus de 30, le produit doit être hydrolyse et converti en un sirop riche en fructose, un peu comme sirop de maïs riche en fructose, ou du sirop de glucose-iso dans l'UE.

Bétaïne

La bétaïne peut être isolé à partir des sous-produits de transformation de la betterave à sucre. La production est principalement par techniques de séparation utilisant chromatagraphic comme le "lit mobile simulé".

Uridine

Uridine peut être isolé à partir de betteraves à sucre. L'uridine en combinaison avec oméga-3 acides gras a été montré pour soulager la dépression.

Carburant de remplacement

Il ya des plans de BP et Associated British Foods à utiliser les excédents agricoles de la betterave à sucre pour produire biobutanol en East Anglia au Royaume-Uni .

Histoire

Un généticien évalue plantes de betterave à sucre pour la résistance à la maladie fongique rhizoctone.

Bien que les betteraves ont été cultivés les légumes et de fourrage depuis l'antiquité (un grand légume racine apparaissant dans 4000 ans vieux temple égyptien œuvre peut être une betterave), leur utilisation comme une culture du sucre est relativement récente. Dès 1590, le botaniste français Olivier de Serres extrait un sirop sucré de la betterave, mais la pratique ne est pas devenu commun. Le Chimiste prussien Andreas Sigismund Marggraf consommé de l'alcool pour en extraire le sucre de la betterave (et carottes) en 1747, mais ses méthodes ne se prêtent à la production économique à l'échelle industrielle. Son ancien élève et successeur Franz Karl Achard a commencé la betterave à sucre reproduction sélective de la blanche silésienne betterave fourragère en 1784. Au début du 19ème siècle, son betteraves était d'environ 5-6 pour cent de saccharose en poids, par rapport à environ 20 pour cent dans les variétés modernes. Sous le patronage de Frédéric-Guillaume III de Prusse, il a ouvert le premier sucre de betterave au monde usine en 1801, au Cunern dans Silésie.

Le développement de l'industrie européenne du sucre de betterave a été encouragé par les guerres napoléoniennes . En 1807, les Britanniques ont commencé un blocus de France , empêchant l'importation de la canne à sucre à partir de la Caraïbes. En partie en réponse, en 1812, le Français Benjamin Delessert est venu avec un processus d'extraction du sucre approprié pour une application industrielle, et en 1813, Napoléon a institué un représailles embargo. À la fin des guerres, plus de 300 usines de betteraves à sucre exploités en France et en Europe centrale .

Le premier moulin de la betterave à sucre américain a ouvert en 1838, mais le premier moulin succès commercial a été créé par EH Dyer en 1879.

Agriculture

La betterave à sucre est une partie importante d'un rotation cycle de culture.

plantes de betterave à sucre sont sensibles à la rhizomanie («folie racine") qui transforme la racine du robinet en forme de bulbe en de nombreuses petites racines rendant la culture économiquement non traitable. Des contrôles stricts sont appliqués dans les pays européens pour prévenir la propagation, mais il est déjà endémique dans certaines régions. Recherche continuelle recherche des variétés résistantes ainsi que le rendement en sucre augmenté. recherche sur l'amélioration de la betterave à sucre aux États-Unis est le plus en évidence menée dans les stations de recherche agricole de l'USDA différents, dont un en Fort Collins, Colorado, dirigé par Linda Hanson et Leonard Panella, un dans Fargo, Dakota du Nord, dirigé par John Wieland, et l'autre à Michigan State University en East Lansing, Michigan, dirigé par J. Mitchell McGrath.

Autres membres économiquement importants de la Chenopodioideae sous-famille:

• Betterave
• Bettes
• Betterave fourragère ou de betteraves fourragères