Свеклосахарному производству два века и особенности технологического качества сахарной свеклы Северного Кавказа и факторы. Достижение в селекции и семеноводстве
Т.
В. НауменкоБиблиографическое описание статьи для цитирования:
Науменко
Т.
В. Свеклосахарному производству два века и особенности технологического качества сахарной свеклы Северного Кавказа и факторы. Достижение в селекции и семеноводстве // Научно-методический электронный журнал «Концепт». –
2014. – Т. 20. – С.
256–260. – URL:
http://e-koncept.ru/2014/54311.htm.
Аннотация. Статья посвящена вопросам улучшения качеств свеклы в процессе её роста и развития, чему должно уделяться исключительно большое внимание работниками как сельского хозяйства, так и сахарной промышленности. Главная задача при этом – получение корнеплодов с более высоким содержанием сахарозы при максимальной массе корнеплодов.
Ключевые слова:
сахарная свекла, селекция, сахаристость, корнеплод, сахарный завод, фитопатологические свойства свеклы, редуцирующие вещества, цветушность, дуплистость
Текст статьи
Науменко Татьяна Владимировна,преподаватель,ФГБОУ СПО «Краснодарский технический колледж»,г.Краснодарtat5075@yandex.ru
Свеклосахарному производству –два века;особенности технологического качества сахарнойсвеклы Северного Кавказа и факторы. Достижение в селекции и семеноводстве
Аннотация.Статья посвящена вопросам качеств свеклы в процессе её роста и развития должно уделяться исключительно большое внимание работникамикак сельского хозяйства, так и сахарной промышленностью. Главная задача при этом–получение корнеплодов с более высоким содержанием сахарозы при максимальной массе корнеплодов.Ключевые слова: сахарная свекла, селекция, сахаристость, корнеплод, сахарный завод,фитопатологические свойствасвеклы, редуцирующие вещества,цветушность, дуплистость.
Сахарная свекла имеет сложный химический состав и довольно значительные колебания её отдельных компонентов, что обуславливает различные особенности при её переработкес получением разных показателей выхода и качества сахара, содержания егов мелассе и потери сахарозы.Основная продукция свеклосахарного комплекса –сахар, не только используется в ежедневном рационе питания каждого россиянина, являясь ценнейшим продуктом питания, но широко используется в кондитерской, хлебопекарной, консервной, молочной и других отраслях промышленности. Побочная продукция: свекловичная меласса и свекловичный жом служат сырьем для производства химических продуктов: спирта, бетаина, глицерина, ацетона, поташа, хлебопекарных дрожжей, а также в качестве кормовых ресурсов для животноводства.[8]На выход кристаллического сахара при переработке свеклы влияет не только содержание в ней сахарозы, но также количество и химический состав несахаров, обуславливающих потери сахарозы в производстве и переход большого её количества в мелассу. Поэтому одной из важнейших задач технологии свеклосахарного производства является максимальное удаление несахаров из сахаросодержащих растворов, а каждая станция свеклосахарного производства имеет своей целью проведение очистки от примесей несахаров.Как известно, из свеклы в диффузионный сокпереходит 95—98% сахарозы и около 80% растворимы несахаров. Диффузионный сок и все другие полупродукты сахарного производство представляют собой поликомпонентные системы, в состав которых входят сахароза и несахара, поступившие с сырьем и образовавшиеся в результате распада сахарозы в процессе переработкиСелекция сахарной свеклы, вначале народная, а затем научная, проводилась систематически в продолжение всего периода становления и развития свеклосахарного производств и достигла больших успехов. Сегодня вместо многосемянной свеклы с сахаристостью около 6% и низкими другими показателями технологических качеств корнеплодов, созданы и внедрены отечественные односемянныесорта и гибриды с сахаристостью1820% и более с повышенными другими технологическими качествами, устойчивые к ряду биотических и абиотических стрессов, отвечающие требованиям современных технологий производства сахарной свеклы. В условиях оптимальной технологии производств свеклы их биологический потенциал позволяет получить сбор сахара до 1011т/га и более и иметь высокий его выход. То есть практически создано новое техническое культурное растение[1].С момента зарождения свеклосахарного производства большое внимание уделялось селекциина улучшение качества свеклы и прежде всего на повышение сахаристости корнеплодов. В начале проводили улучшение свеклы путем отбора по морфологическим признакам листвы и корнеплодов. При этом отбирали растения с хорошей облиственностью и корнеплодов белойокраски. Сахаристость повысили почти на 4%. В 1858 году был создан сорт Империал с сахаристостью 9 –13%. Достижения селекции на повышение сахаристости демонстрируют показатели ее роста: в 18111820гг. –68%,18511860гг. –810%, 19011905гг. –16,7%, 19111914гг –17,5%, 19361940гг. –17,8%, 19511955 –18,0%, 19611965гг. –18,6%. Сахаристость лучших сортов и гибридов при оптимальной технологии выращивания достигает 1921% и более.Огромный вклад в развитие отечественной и мировой селекции сахарной свеклы внес академик А.Л. Мазлумов, проработавший свыше 45 лет во Всероссийском НИИ сахарной свеклы и сахара, ныне носящий его имя. Созданные им рамонские сорта уже в 20е годы занимают призовые места в мировых испытаниях.Он утверждал, что правильная системапитания в комплексе с другими передовыми приемами и выращивании свеклы может повысить содержание сахарозы на 1,52% при одновременном увеличении урожайности.По данным Государственного сортоиспытания в довоенный период (19231940гг.) средняя урожайность корнеплодов составила 242ц/га, сахаристость 18,0%, сбор сахара 43,7ц/га. В послевоенный период (19461990гг.) урожайность выросла до 394ц/га, сбор сахара –до 70,1ц/га, при почти равной сахаристости. В среднем за 19811985гг. сбор сахара был 76,9ц/га, за 19861990гг.–78,4ц/га. Лучшее гибриды на ЦМСоснове дают урожайность корнеплодов более 50т/га и сбор сахара свыше 10т/га[4]Важным достижением селекции является районирование в 1956году первого односемянного сорта свеклы Белоцерковская односемянная. В 1958 году был районирован второй сорт Ялтушковская односемянная. Вскоре были районированы и другие односемянные сорта свеклы.Создатели односемянных сортов, в том числе: О.К.Коломиец,А.В. Попов, Г.Е. Мокан, М.Г. Бордонос, В.П. Зосимович, И.Ф. Бузанов былиудостоены Ленинской премии.Производству свекловичных семян уделялось большое внимание с первых шагов зарождения новой отрасли. В печати описывалось, как выращивать и хранить семенные высадки и производить семена. Этому вопросу постоянное внимание уделял Комитет сахароваров. Комитет организовал опытные посевы многих сортов свеклы, из семян, выращенных в разных пунктах России. Химик Комитета рассказывал на заседаниях и влиянии условий выращивания свеклы на ее качество. Успехи семеноводства позволили в 1895году сказать М.А. Толпыгину, что семян в России употребляется около 700000 пудов, большая часть которых –отечественные. Отмечая достижения в свекловичном семеноводстве в 1889 году он подчеркнул,что «…в заводах Мариинском, Ольшанском и Деребчинском высадкидля свекловичных семян начали отбирать по анализу». В 1893году в печати указывалось: « в отношении к энергии всходов первые места в ряду занимают семена русского происхождения. В отношении всхожести вообще первые места в ряду попадают также на долю русских семян».Журнал «Вестник сахарной промышленности» сообщал, что в 18961899годах потребление семян отечественного происхождения достигло 89%.Успехи семеноводства позволили осуществлять в конце 19 –начале 20 веков крупный экспорт свекловичных семян. Так «Ежегодник по сахарной промышленности» за 1915 год сообщал, что было экспортировано (тыс. пуд.):в 1906г. –21, в 1907г. –23, 1911г –1087.После первой мировой гражданской воин свекловичное семеноводство быстро восстанавливается. В начале 30х годов площади семенников составляли 75 тыс. га, а валовой сбор 607500ц. К началу 1941г была создана система свекловичного семеноводства.Быстрое восстановление семеноводства в послевоенный период создало предпосылки для восстановления и расширения посевов сахарной свеклы. Особенно возросло производство семян в 19611965 годах.Площади осадков в это время составляли 69 тыс.га, валовый сбор семян –679 тыс. ц. Благодаря интенсивной работе селекционеров и семеноводов. К 1983 году был полностью осуществлен перевод семеноводства и свекловодства на односемянные сорта и гибриды, что явилось решающим фактором широкого внедрения интенсивной технологии производства сахарной свеклы.Одной из особенностей переработки сахарной свеклы на ЮгеРоссии в последние годы, кроме её высокой сахаристости при возросшей площади свеклосеяния, является рекордная доля гибридов зарубежной селекции. Доля гибридов зарубежной селекции возросла с 20% в 2000 году до 80% и более в 2006 году. Они отличаются высокой продуктивностью и технологичностью, что выражается в легком отмывании от почвы за счет гладкой поверхности и мелких продольных борозд, легком изрезывании в стружку и, обладая более высоким на 23% соковым коэффициентом, эти корнеплоды полнее отдают сахарозу при сокодобывании.Диффузионный сок,полученный из такой свеклы, имеет высокую чистоту, низкое содержание вредного азота и других трудноудаляемых несахаров.Но эти превосходные технологические свойства утрачиваются уже в первые 35 суток хранения в кагатах на сахарных заводах, т.к. корнеплоды практически всех гибридов зарубежной селекции не лежкоспособны, что особенно проявляется в начальной фазе их уборки в августесентябре, когда температура и влажность воздуха являются критическими с точки зрения условий их хранения. Российские гибриды дают несколько меньшую урожайность (на 712%), зато обладают повышенной «лежкостью» и хранятся в критических температурновлажностных условиях в среднем на 10 суток больше[ 6]Существенное преимущество гибридов кубанскойселекции заключается в том, что они поражались гнилями в 23 раза меньше по сравнению с иностранными аналогами, а пораженности гибридов церкоспорозом были практически одинаковыми, причем наиболее высокую устойчивость к церкоспориозу показали гибриды Кубанский МС 92, Цетра,Сирио и Кубанский МС 83.В погодных условиях Северного Кавказа свекла как отечественной,так и зарубежной селекции имеет свойство существенно ухудшать свои технологические качества дажепосле краткосрочного хранения. Это проявляется в снижении сахаристости, чистоты нормального сока, увеличении содержания редуцирующих веществ, золы. Последний показатель является особенно важным, так как повышенное содержание золы характернодля незрелой свеклы, при повреждении корнеплоов вредителями и болезнями, для свеклы с низкой сахаристостью[ 6].Содержание сахарозы в загнившей части корнеплодов свеклы значительно меньше, чем в здоровой, а содержание редуцирующих веществ за счетеё разложения увеличивается. В результате жизнедеятельностимикроорганизмов пектиновые вещества мякоти меняют свою структуру за счет разветвления цепей. Врезультате жизнедеятельности микроорганизмов пектиновые вещества мякоти меняют свою структуру за счет разветвления цепей,в результате чего содержание мякоти увеличивается.Какпектиновые вещества, так и азотистыеи редуцирующие , а также зола относятся к 2вредной» группе несахаров, которые затрудняют технологические процессы, снижают производительность и ритмичность работы завода, увеличивают потери сахарозы. Установлено, что устойчивость к растворению пектиновых веществ в процессе диффузии зависит от содержания кальция, которого в свекле всех зон свеклосеяния, в том числе и Краснодарского края, недостаточно.Для кубанской свеклы характерно также большое содержание коллоидных веществ и пониженное содержание белковой части азотистых веществ.Исследованиями В.А. Князева и др.доказано, что технологически непригодна к переработке свекла, у которой общее количество гнилой и поврежденной микроорганизмами массы составляет более 18%, содержание редуцирующих веществ более 1%, рН нормального сока менее 5,5, а чистота нормального сока ниже 75%. Установлено, что большое значение имеет правильная и более полная обрезка верхней части корнеплода какзалог повышения качества сырья, посколькув верхней части корня (коронка) содержание сахара в 2 раза меньше, чем в центральной части, больше редуцирующих веществ, калия, натрия и вредного азота, а чистота сока, полученного из такой свеклы, составляет лишь 65,7%. Полное удаление черешков и коронкисокращает количество редуцирующих веществ в 46 раз. По сравнению со свеклой, убранной в сентябре, свекла октябрьской уборки обладает лучшими технологическими качествами(меньшая пораженность микроорганизмами, минимальное содержание редуцирующих веществ ит.д.) [ 6].Что касается содержания редуцирующих веществ, то при хорошем качестве свеклы оно не должно превышать 0,15% по массе свеклы, при среднем качестве 0,15 –0,25 %, а плохом больше 0,25% [ 2 ].При диффундировании редуцирующие вещества почти полностью переходят в диффузионный сок, а при нарушении оптимального режима диффузионного процесса и переработке свеклы ухудшенного качества в свекле. Это свидетельствует о разложении сахарозы под действием фермента инвертазы и является причиной высоких неучтенных потерь сахара [ 7].Большое значение в определении технологических качеств сахарной с веклы имеют её физические и фитопатологические свойства. При снижении тургора свеклы, характеризующего упругость растительных тканей. Её свежесть, а также способность сопротивляться инфекциям и заболеваниям, способность изрезываться в стружку, она становится не пригодной к хранению и сопровождается большими потерями сахарозы при переработке. Цветушность растений сахарной свеклы весьма распространенноеявление дляСеверного Кавказа, сопровождается снижением сахарозы, повышением содержания минеральных и редуцирующих веществ, небелкового азота, ослабленным иммунитетомк фитопатогенным микроорганизмам, делает свеклу непригоднойдля длительного хранения [7].При её хранении переработке и переработке потери сахара увеличиваются соответственно на 0,53 и 0,87% к массе сырья. После хранения в течение 70 суток количество гнилой массы у цветушной свеклы увеличивается в 47 раз, а среднесуточные потери сахарозы в 23,5разабольше, чем у нецветушной[ 1 ]Показателем низкого качества сахарной свеклы является также её дуплистость,весьма распространенная для корнеплодов выращенных на Юге России: иногда количество дуплистых корней достигает 50% и более. Дуплистость сопровождается снижением содержания в свекле сахарозы до 1% к её массе, повышением в среднем в 2 раза содержания вредного азота. Дупла являются очагами для развития микроорганизмов с последующим загниванием корнеплодов свеклы, а увеличение массы загнившейткани на 1%снижает сахаристость на 0.205, повышает содержание редуцирующих веществ на 0,04 %, снижает чистоту диффузионного сокана 1%, рНна 0.07, снижает натуральную щелочность на 0,017 %СаО. При переработке такой свеклы увеличивается цветность сока 2 сатурации и содержание в нем солей кальция, ухудшается качество готовой продукции, а выход снижается с повышением содержания сахара в мелассе.Согласно новому ГОСТу 526472006 «Свекла сахарная. Технические условия»,М.2007 г., содержание увядших корней допускается не более 5%, цветушных –не более 1% и т.д., но для регионов Южного федерального округа уровень сахаристости корнеплодов сахарной свеклы устанавливается не менее 12%, а норма загрязненности –не более 10,0% против 14.0% и 15,0% соответственно для остальных регионов России. Загрязненности корнеплодов уделяется особое внимание, так как она оказывает негативное влияние на качественные показатели свекловичного сырья изза нарушения нормального воздухообмена в кагатах, увеличения потерьмассы и сахара, снижения эффективности действия обработки корнеплодов химическими препаратами. При переработке такой свеклы часть компонентов почвы на корнеплодах переходит в диффузионный сок, что снижает его чистоту как минимум на 1%.Задачей формирования технологических качеств свеклы в процессе её роста и развития является получение корнеплодов с более высоким содержанием сахарозы при максимальной массекорнеплодов, с минимальным содержанием несахаров, переходящих в сок и с меньшимсодержанием вредных несахаров, не удаляемых при современных способах очистки диффузионного сока, прежде всего ааминного(вредного) азота.Ежегодная потребность России в сахаре составляет 5,4
5,6 млн. тонн. Ресурсы этого продукта складываются на 6575% из собственного производства сахара из сахарной свеклы, на 2530%из импортного сахарасырца и на 5% из импорта сахара из стран Таможенного союза и Дальнего зарубежья.[8]В структуре потребления сахара личное потребление населения занимает 5557%. Доля промышленного потребления отраслями пищевой промышленности и сектором HoReCaсоставляет 4543%.Основная доля в ресурсах обеспечивается за счет производства сахара из сахарной свеклы, являющейся традиционной культурой севооборота. Возделываниемсахарной свеклы занимаются более 2100 хозяйств в 28 регионах России. Основные зоны свеклосеяния расположены в Центральном (5055%),Южном (1820%), СевероКавказском (45%) и Приволжском (20% 22%) федеральных округах, а также Алтайском крае (до 2%).За последние 3 года посевы сахарной свеклы занимают 1,11,4% от общего объема обрабатываемых площадей всех сельскохозяйственных культур и составляют 0,81,2 млн. га. В севообороте основных свеклосеющих регионов России посевы сахарной свеклы могут достигать 20%. На сегодня их доля составляет 58%.Предприятия отрасли в 2012 г. осуществляли производство сахара из сахарной свеклы в 21 регионе страны. Численность работников свеклосахарного подкомплекса по состоянию на начало 2013 года превышает 200 тысяч человек. За период с 20082012 гг. внутреннее производство сахара из сахарной свеклы выросло в 1,3 раза с 3,5 млн. тонн до 4,7 млн. тонн. Рост производства сахара произошел в основном за счет повышения урожайности сахарной свеклы и расширения посевных площадей. В 2012 году урожайность сахарной свеклы составила 398 ц/га, или увеличилась по сравнению с 2008 г. на 36 ц/га. В ряде регионов Южного и Центрального федеральных округов урожайность достигает 600 ц/га, что соответствует уровню стран Восточной Европы и США. С 2008 года площади посевов сахарной свеклы увеличились на 40% куровню 2012 года.Начиная с 2011 года, Россия начала успешно экспортировать сахар, жом и мелассу. Было экспортировано 350 тыс. тонн сахара, 450 тыс. тонн гранулированного свекловичного жома и 305 тыс. тонн мелассы. Изза неблагоприятной конъюнктуры цен на мировом рынке в 2012 году экспорт сахара снизился до 93 тыс. тонн. Однако спрос на российские жом и мелассу продолжал оставаться высоким, что позволило увеличить в 2012 году экспорт жома на 53%до 687 тыс. тонн, а мелассы в 2,06 раза до 628 тыс. тонн.Расширение посевных площадей сахарной свеклы в 20102012 годы было обусловлено:
выделением государственных субсидий сельскохозяйственным товаропроизводителям для компенсации части затрат на приобретение минеральных удобрений и химических средств защиты растений;
формированием долгосрочного механизма таможеннотарифного регулирования импорта сахарасырца в условиях функционирования Таможенного союза;
повышением доходности сахарной свеклы по сравнению с другими сельскохозяйственными культурами;
привлечением банковского капитала в отрасль;
формированием прогнозируемой внутренней цены на сахар на уровне в 22,2 руб/кг (без НДС), которая формировала рентабельность производства сахарной свеклы до40% и до 15%
сахара.Основными производителями сахарной свеклы остаются сельскохозяйственные организации, доля которых в ее общем производстве в 2012 году составила 88%, около 12% процентов свеклы выращивается в фермерских хозяйствах.В России, как и вовсем мире, производство сахара из сахарной свеклы имеет ярко выраженный сезонный характер. Заводы работают только в период переработки сахарной свеклы (с августа по декабрь), поскольку убранная сахарная свекла имеет ограниченный срок хранения. Превышение сроков хранения приводит к сверхнормативным потерям свекломассы и сахара и как результат, росту себестоимости производства.Формирование значительных переходящих товарных запасов сахара привело к необходимости привлечения дополнительных кредитных ресурсов для рефинансирования сезонных полевых работ и затрат по их хранению.Опережающие темпы роста затрат над ростом эффективности производства сахарной свеклы, а также действующий уровень ставок по долгосрочным кредитам ведут к резкому снижению рентабельности производства сахара. Так, по данным Росстата уровень рентабельности предприятий по производству сахара остается одним из самых низких среди предприятий перерабатывающей промышленности Российской Федерации и в период 20082011 годов составлял 4,2%, 10,3%, 6,9%, и 5,7% соответственно.Сезонность работы сахарных заводов и недостаточная рентабельность производства приводят к низкому уровню заработной платы в отрасли ивысокой текучести высококвалифицированных специалистов. Несбалансированность объемов производства сахарной свеклы и мощностей сахарных заводов по её переработке обуславливает в ряде регионов большие радиусы доставки сырья на переработку, что приводит к росту потерь свекломассы, значительным затратам на транспортировку и снижает рентабельность производства сахарной свеклы.Вступление России во Всемирную торговую организацию (ВТО) привело к изменению действующей в последние годы системы господдержки агропромышленного комплекса страны, росту затрат и снижению рентабельности сахарной свеклы, которые не могут быть полностью компенсированы ростом эффективности производства сахарной свеклы и сахара в среднесрочной перспективе. Производство сахарной свеклы может стать непривлекательным для сельскохозяйственных товаропроизводителей, что приведет к снижению посевных площадей и падению производства свекловичного сахара [ 8 ]За счет оптимизации сырьевых зон сахарных заводов, использования современных сортов и гибридов, устойчивых к длительному хранению, внедрения технологий хранения корнеплодов в поле в крупногабаритных кагатах, применения новых укрывочных материалов, использования консервантов полифункционального действия при длительном хранении на призаводских свеклопунктах возможно обеспечить сокращение потерь сахарной свеклы до 3%.С учетом роста транспортныхзатрат по доставке сахарной свеклы на заводы, посевы сахарной свеклы должны располагаться не далее 6080 км отсахарных заводов, которыеобразуют с ними единый сельскохозяйственный производственнотехнологический комплекс. Оборачиваемость капитала при производстве сахарной свеклы и сахара достигает 1418 месяцев, поскольку ряд агротехнических приемов, включая глубокую обработку почвы и внесение сложных минеральных удобренийпроводятся осенью предшествующего севу года.Отечественный свеклосахарный подкомплекс в рамках межотраслевой кооперации активно взаимодействует с другими отраслями. Свекловодческие хозяйства являются крупнейшим потребителем отечественных химических средств защиты растений (до 15% всех производимых в России химических средств защиты растений), а также одним из крупнейших в отечественном АПК потребителей минеральных удобрений (до 750800 кг на 1 га посевов).Для обеспечения финансирования производства сахарной свеклы, а также закупки и обновления комплексов машин, необходимо заключение долгосрочных договоров между сельскохозяйственными товаропроизводителями и сахарными заводами на принципах товарноденежных отношений, по ценам, увязанным с рыночными ценами на сахар
Ссылки на источники1.Молотилин Ю.И., Люсый Н.А, Колесников В.А. и др. Под ред. д.т.н., проф. Ю.И.Молотилина Особенности возделывания и переработки сахарной свеклы на Северном Кавказе. В 2х ч. Ч.2./.Краснодар, ООО «ПросвещениеЮг», 2008.337 с., 47 табл., 59 илл.2.Нагорная В.А. Опыт отечественных и зарубежных сахарных заводов по очистке соков, полученных из свеклы ухудшенного качества/Обзор.М.: ЦНИИТЭИпищепром, 1981. Вып.6.С1403.Потапов О.А., Озеров Д.В., Горчинский Ю.Н. Резервы увеличения выхода сахара из свеклы//сахар.2007.№1.С.27314.
Мазлумов А.Л.//Сахарная свекла.1965.№15.Ольтман В., Бурба М., Больц Г. Селекция сахарной свеклы на улучшение качественных признаков. –М.: Агропромиздат, 1986.175 с.6.Чернявская Л.И.Методы определения качества свеклы по содержанию золы// Сахар.2007.№2.С.21277.Нагорная В.А. «Новое в контроле качества свеклы». Учебное пособие.Киев, 19858.http://www.garant.ru/products/ipo/prime/doc/70315114/
Tatyana Naumenko,teacher FSEI SPO Krasnodar technical College , Krasnodar, Krasnodar regiontat5075@yandex.ruBeetsugar production two centuries and especially sugar beet quality of the North Caucasus and the factors determining it. Achievement in plant breeding and seed productionAbstract.The article is devoted to the qualities of beet in the process of its growth and development should be paid great attention to the workers of agriculture and the sugar industry. The main task here is to obtain root crops with higher content of saccharose with the maximum mass of rootsKeywords:sugar beet, breeding, sugar content, root vegetable, sugar factory, reducing agents.
Свеклосахарному производству –два века;особенности технологического качества сахарнойсвеклы Северного Кавказа и факторы. Достижение в селекции и семеноводстве
Аннотация.Статья посвящена вопросам качеств свеклы в процессе её роста и развития должно уделяться исключительно большое внимание работникамикак сельского хозяйства, так и сахарной промышленностью. Главная задача при этом–получение корнеплодов с более высоким содержанием сахарозы при максимальной массе корнеплодов.Ключевые слова: сахарная свекла, селекция, сахаристость, корнеплод, сахарный завод,фитопатологические свойствасвеклы, редуцирующие вещества,цветушность, дуплистость.
Сахарная свекла имеет сложный химический состав и довольно значительные колебания её отдельных компонентов, что обуславливает различные особенности при её переработкес получением разных показателей выхода и качества сахара, содержания егов мелассе и потери сахарозы.Основная продукция свеклосахарного комплекса –сахар, не только используется в ежедневном рационе питания каждого россиянина, являясь ценнейшим продуктом питания, но широко используется в кондитерской, хлебопекарной, консервной, молочной и других отраслях промышленности. Побочная продукция: свекловичная меласса и свекловичный жом служат сырьем для производства химических продуктов: спирта, бетаина, глицерина, ацетона, поташа, хлебопекарных дрожжей, а также в качестве кормовых ресурсов для животноводства.[8]На выход кристаллического сахара при переработке свеклы влияет не только содержание в ней сахарозы, но также количество и химический состав несахаров, обуславливающих потери сахарозы в производстве и переход большого её количества в мелассу. Поэтому одной из важнейших задач технологии свеклосахарного производства является максимальное удаление несахаров из сахаросодержащих растворов, а каждая станция свеклосахарного производства имеет своей целью проведение очистки от примесей несахаров.Как известно, из свеклы в диффузионный сокпереходит 95—98% сахарозы и около 80% растворимы несахаров. Диффузионный сок и все другие полупродукты сахарного производство представляют собой поликомпонентные системы, в состав которых входят сахароза и несахара, поступившие с сырьем и образовавшиеся в результате распада сахарозы в процессе переработкиСелекция сахарной свеклы, вначале народная, а затем научная, проводилась систематически в продолжение всего периода становления и развития свеклосахарного производств и достигла больших успехов. Сегодня вместо многосемянной свеклы с сахаристостью около 6% и низкими другими показателями технологических качеств корнеплодов, созданы и внедрены отечественные односемянныесорта и гибриды с сахаристостью1820% и более с повышенными другими технологическими качествами, устойчивые к ряду биотических и абиотических стрессов, отвечающие требованиям современных технологий производства сахарной свеклы. В условиях оптимальной технологии производств свеклы их биологический потенциал позволяет получить сбор сахара до 1011т/га и более и иметь высокий его выход. То есть практически создано новое техническое культурное растение[1].С момента зарождения свеклосахарного производства большое внимание уделялось селекциина улучшение качества свеклы и прежде всего на повышение сахаристости корнеплодов. В начале проводили улучшение свеклы путем отбора по морфологическим признакам листвы и корнеплодов. При этом отбирали растения с хорошей облиственностью и корнеплодов белойокраски. Сахаристость повысили почти на 4%. В 1858 году был создан сорт Империал с сахаристостью 9 –13%. Достижения селекции на повышение сахаристости демонстрируют показатели ее роста: в 18111820гг. –68%,18511860гг. –810%, 19011905гг. –16,7%, 19111914гг –17,5%, 19361940гг. –17,8%, 19511955 –18,0%, 19611965гг. –18,6%. Сахаристость лучших сортов и гибридов при оптимальной технологии выращивания достигает 1921% и более.Огромный вклад в развитие отечественной и мировой селекции сахарной свеклы внес академик А.Л. Мазлумов, проработавший свыше 45 лет во Всероссийском НИИ сахарной свеклы и сахара, ныне носящий его имя. Созданные им рамонские сорта уже в 20е годы занимают призовые места в мировых испытаниях.Он утверждал, что правильная системапитания в комплексе с другими передовыми приемами и выращивании свеклы может повысить содержание сахарозы на 1,52% при одновременном увеличении урожайности.По данным Государственного сортоиспытания в довоенный период (19231940гг.) средняя урожайность корнеплодов составила 242ц/га, сахаристость 18,0%, сбор сахара 43,7ц/га. В послевоенный период (19461990гг.) урожайность выросла до 394ц/га, сбор сахара –до 70,1ц/га, при почти равной сахаристости. В среднем за 19811985гг. сбор сахара был 76,9ц/га, за 19861990гг.–78,4ц/га. Лучшее гибриды на ЦМСоснове дают урожайность корнеплодов более 50т/га и сбор сахара свыше 10т/га[4]Важным достижением селекции является районирование в 1956году первого односемянного сорта свеклы Белоцерковская односемянная. В 1958 году был районирован второй сорт Ялтушковская односемянная. Вскоре были районированы и другие односемянные сорта свеклы.Создатели односемянных сортов, в том числе: О.К.Коломиец,А.В. Попов, Г.Е. Мокан, М.Г. Бордонос, В.П. Зосимович, И.Ф. Бузанов былиудостоены Ленинской премии.Производству свекловичных семян уделялось большое внимание с первых шагов зарождения новой отрасли. В печати описывалось, как выращивать и хранить семенные высадки и производить семена. Этому вопросу постоянное внимание уделял Комитет сахароваров. Комитет организовал опытные посевы многих сортов свеклы, из семян, выращенных в разных пунктах России. Химик Комитета рассказывал на заседаниях и влиянии условий выращивания свеклы на ее качество. Успехи семеноводства позволили в 1895году сказать М.А. Толпыгину, что семян в России употребляется около 700000 пудов, большая часть которых –отечественные. Отмечая достижения в свекловичном семеноводстве в 1889 году он подчеркнул,что «…в заводах Мариинском, Ольшанском и Деребчинском высадкидля свекловичных семян начали отбирать по анализу». В 1893году в печати указывалось: « в отношении к энергии всходов первые места в ряду занимают семена русского происхождения. В отношении всхожести вообще первые места в ряду попадают также на долю русских семян».Журнал «Вестник сахарной промышленности» сообщал, что в 18961899годах потребление семян отечественного происхождения достигло 89%.Успехи семеноводства позволили осуществлять в конце 19 –начале 20 веков крупный экспорт свекловичных семян. Так «Ежегодник по сахарной промышленности» за 1915 год сообщал, что было экспортировано (тыс. пуд.):в 1906г. –21, в 1907г. –23, 1911г –1087.После первой мировой гражданской воин свекловичное семеноводство быстро восстанавливается. В начале 30х годов площади семенников составляли 75 тыс. га, а валовой сбор 607500ц. К началу 1941г была создана система свекловичного семеноводства.Быстрое восстановление семеноводства в послевоенный период создало предпосылки для восстановления и расширения посевов сахарной свеклы. Особенно возросло производство семян в 19611965 годах.Площади осадков в это время составляли 69 тыс.га, валовый сбор семян –679 тыс. ц. Благодаря интенсивной работе селекционеров и семеноводов. К 1983 году был полностью осуществлен перевод семеноводства и свекловодства на односемянные сорта и гибриды, что явилось решающим фактором широкого внедрения интенсивной технологии производства сахарной свеклы.Одной из особенностей переработки сахарной свеклы на ЮгеРоссии в последние годы, кроме её высокой сахаристости при возросшей площади свеклосеяния, является рекордная доля гибридов зарубежной селекции. Доля гибридов зарубежной селекции возросла с 20% в 2000 году до 80% и более в 2006 году. Они отличаются высокой продуктивностью и технологичностью, что выражается в легком отмывании от почвы за счет гладкой поверхности и мелких продольных борозд, легком изрезывании в стружку и, обладая более высоким на 23% соковым коэффициентом, эти корнеплоды полнее отдают сахарозу при сокодобывании.Диффузионный сок,полученный из такой свеклы, имеет высокую чистоту, низкое содержание вредного азота и других трудноудаляемых несахаров.Но эти превосходные технологические свойства утрачиваются уже в первые 35 суток хранения в кагатах на сахарных заводах, т.к. корнеплоды практически всех гибридов зарубежной селекции не лежкоспособны, что особенно проявляется в начальной фазе их уборки в августесентябре, когда температура и влажность воздуха являются критическими с точки зрения условий их хранения. Российские гибриды дают несколько меньшую урожайность (на 712%), зато обладают повышенной «лежкостью» и хранятся в критических температурновлажностных условиях в среднем на 10 суток больше[ 6]Существенное преимущество гибридов кубанскойселекции заключается в том, что они поражались гнилями в 23 раза меньше по сравнению с иностранными аналогами, а пораженности гибридов церкоспорозом были практически одинаковыми, причем наиболее высокую устойчивость к церкоспориозу показали гибриды Кубанский МС 92, Цетра,Сирио и Кубанский МС 83.В погодных условиях Северного Кавказа свекла как отечественной,так и зарубежной селекции имеет свойство существенно ухудшать свои технологические качества дажепосле краткосрочного хранения. Это проявляется в снижении сахаристости, чистоты нормального сока, увеличении содержания редуцирующих веществ, золы. Последний показатель является особенно важным, так как повышенное содержание золы характернодля незрелой свеклы, при повреждении корнеплоов вредителями и болезнями, для свеклы с низкой сахаристостью[ 6].Содержание сахарозы в загнившей части корнеплодов свеклы значительно меньше, чем в здоровой, а содержание редуцирующих веществ за счетеё разложения увеличивается. В результате жизнедеятельностимикроорганизмов пектиновые вещества мякоти меняют свою структуру за счет разветвления цепей. Врезультате жизнедеятельности микроорганизмов пектиновые вещества мякоти меняют свою структуру за счет разветвления цепей,в результате чего содержание мякоти увеличивается.Какпектиновые вещества, так и азотистыеи редуцирующие , а также зола относятся к 2вредной» группе несахаров, которые затрудняют технологические процессы, снижают производительность и ритмичность работы завода, увеличивают потери сахарозы. Установлено, что устойчивость к растворению пектиновых веществ в процессе диффузии зависит от содержания кальция, которого в свекле всех зон свеклосеяния, в том числе и Краснодарского края, недостаточно.Для кубанской свеклы характерно также большое содержание коллоидных веществ и пониженное содержание белковой части азотистых веществ.Исследованиями В.А. Князева и др.доказано, что технологически непригодна к переработке свекла, у которой общее количество гнилой и поврежденной микроорганизмами массы составляет более 18%, содержание редуцирующих веществ более 1%, рН нормального сока менее 5,5, а чистота нормального сока ниже 75%. Установлено, что большое значение имеет правильная и более полная обрезка верхней части корнеплода какзалог повышения качества сырья, посколькув верхней части корня (коронка) содержание сахара в 2 раза меньше, чем в центральной части, больше редуцирующих веществ, калия, натрия и вредного азота, а чистота сока, полученного из такой свеклы, составляет лишь 65,7%. Полное удаление черешков и коронкисокращает количество редуцирующих веществ в 46 раз. По сравнению со свеклой, убранной в сентябре, свекла октябрьской уборки обладает лучшими технологическими качествами(меньшая пораженность микроорганизмами, минимальное содержание редуцирующих веществ ит.д.) [ 6].Что касается содержания редуцирующих веществ, то при хорошем качестве свеклы оно не должно превышать 0,15% по массе свеклы, при среднем качестве 0,15 –0,25 %, а плохом больше 0,25% [ 2 ].При диффундировании редуцирующие вещества почти полностью переходят в диффузионный сок, а при нарушении оптимального режима диффузионного процесса и переработке свеклы ухудшенного качества в свекле. Это свидетельствует о разложении сахарозы под действием фермента инвертазы и является причиной высоких неучтенных потерь сахара [ 7].Большое значение в определении технологических качеств сахарной с веклы имеют её физические и фитопатологические свойства. При снижении тургора свеклы, характеризующего упругость растительных тканей. Её свежесть, а также способность сопротивляться инфекциям и заболеваниям, способность изрезываться в стружку, она становится не пригодной к хранению и сопровождается большими потерями сахарозы при переработке. Цветушность растений сахарной свеклы весьма распространенноеявление дляСеверного Кавказа, сопровождается снижением сахарозы, повышением содержания минеральных и редуцирующих веществ, небелкового азота, ослабленным иммунитетомк фитопатогенным микроорганизмам, делает свеклу непригоднойдля длительного хранения [7].При её хранении переработке и переработке потери сахара увеличиваются соответственно на 0,53 и 0,87% к массе сырья. После хранения в течение 70 суток количество гнилой массы у цветушной свеклы увеличивается в 47 раз, а среднесуточные потери сахарозы в 23,5разабольше, чем у нецветушной[ 1 ]Показателем низкого качества сахарной свеклы является также её дуплистость,весьма распространенная для корнеплодов выращенных на Юге России: иногда количество дуплистых корней достигает 50% и более. Дуплистость сопровождается снижением содержания в свекле сахарозы до 1% к её массе, повышением в среднем в 2 раза содержания вредного азота. Дупла являются очагами для развития микроорганизмов с последующим загниванием корнеплодов свеклы, а увеличение массы загнившейткани на 1%снижает сахаристость на 0.205, повышает содержание редуцирующих веществ на 0,04 %, снижает чистоту диффузионного сокана 1%, рНна 0.07, снижает натуральную щелочность на 0,017 %СаО. При переработке такой свеклы увеличивается цветность сока 2 сатурации и содержание в нем солей кальция, ухудшается качество готовой продукции, а выход снижается с повышением содержания сахара в мелассе.Согласно новому ГОСТу 526472006 «Свекла сахарная. Технические условия»,М.2007 г., содержание увядших корней допускается не более 5%, цветушных –не более 1% и т.д., но для регионов Южного федерального округа уровень сахаристости корнеплодов сахарной свеклы устанавливается не менее 12%, а норма загрязненности –не более 10,0% против 14.0% и 15,0% соответственно для остальных регионов России. Загрязненности корнеплодов уделяется особое внимание, так как она оказывает негативное влияние на качественные показатели свекловичного сырья изза нарушения нормального воздухообмена в кагатах, увеличения потерьмассы и сахара, снижения эффективности действия обработки корнеплодов химическими препаратами. При переработке такой свеклы часть компонентов почвы на корнеплодах переходит в диффузионный сок, что снижает его чистоту как минимум на 1%.Задачей формирования технологических качеств свеклы в процессе её роста и развития является получение корнеплодов с более высоким содержанием сахарозы при максимальной массекорнеплодов, с минимальным содержанием несахаров, переходящих в сок и с меньшимсодержанием вредных несахаров, не удаляемых при современных способах очистки диффузионного сока, прежде всего ааминного(вредного) азота.Ежегодная потребность России в сахаре составляет 5,4
5,6 млн. тонн. Ресурсы этого продукта складываются на 6575% из собственного производства сахара из сахарной свеклы, на 2530%из импортного сахарасырца и на 5% из импорта сахара из стран Таможенного союза и Дальнего зарубежья.[8]В структуре потребления сахара личное потребление населения занимает 5557%. Доля промышленного потребления отраслями пищевой промышленности и сектором HoReCaсоставляет 4543%.Основная доля в ресурсах обеспечивается за счет производства сахара из сахарной свеклы, являющейся традиционной культурой севооборота. Возделываниемсахарной свеклы занимаются более 2100 хозяйств в 28 регионах России. Основные зоны свеклосеяния расположены в Центральном (5055%),Южном (1820%), СевероКавказском (45%) и Приволжском (20% 22%) федеральных округах, а также Алтайском крае (до 2%).За последние 3 года посевы сахарной свеклы занимают 1,11,4% от общего объема обрабатываемых площадей всех сельскохозяйственных культур и составляют 0,81,2 млн. га. В севообороте основных свеклосеющих регионов России посевы сахарной свеклы могут достигать 20%. На сегодня их доля составляет 58%.Предприятия отрасли в 2012 г. осуществляли производство сахара из сахарной свеклы в 21 регионе страны. Численность работников свеклосахарного подкомплекса по состоянию на начало 2013 года превышает 200 тысяч человек. За период с 20082012 гг. внутреннее производство сахара из сахарной свеклы выросло в 1,3 раза с 3,5 млн. тонн до 4,7 млн. тонн. Рост производства сахара произошел в основном за счет повышения урожайности сахарной свеклы и расширения посевных площадей. В 2012 году урожайность сахарной свеклы составила 398 ц/га, или увеличилась по сравнению с 2008 г. на 36 ц/га. В ряде регионов Южного и Центрального федеральных округов урожайность достигает 600 ц/га, что соответствует уровню стран Восточной Европы и США. С 2008 года площади посевов сахарной свеклы увеличились на 40% куровню 2012 года.Начиная с 2011 года, Россия начала успешно экспортировать сахар, жом и мелассу. Было экспортировано 350 тыс. тонн сахара, 450 тыс. тонн гранулированного свекловичного жома и 305 тыс. тонн мелассы. Изза неблагоприятной конъюнктуры цен на мировом рынке в 2012 году экспорт сахара снизился до 93 тыс. тонн. Однако спрос на российские жом и мелассу продолжал оставаться высоким, что позволило увеличить в 2012 году экспорт жома на 53%до 687 тыс. тонн, а мелассы в 2,06 раза до 628 тыс. тонн.Расширение посевных площадей сахарной свеклы в 20102012 годы было обусловлено:
выделением государственных субсидий сельскохозяйственным товаропроизводителям для компенсации части затрат на приобретение минеральных удобрений и химических средств защиты растений;
формированием долгосрочного механизма таможеннотарифного регулирования импорта сахарасырца в условиях функционирования Таможенного союза;
повышением доходности сахарной свеклы по сравнению с другими сельскохозяйственными культурами;
привлечением банковского капитала в отрасль;
формированием прогнозируемой внутренней цены на сахар на уровне в 22,2 руб/кг (без НДС), которая формировала рентабельность производства сахарной свеклы до40% и до 15%
сахара.Основными производителями сахарной свеклы остаются сельскохозяйственные организации, доля которых в ее общем производстве в 2012 году составила 88%, около 12% процентов свеклы выращивается в фермерских хозяйствах.В России, как и вовсем мире, производство сахара из сахарной свеклы имеет ярко выраженный сезонный характер. Заводы работают только в период переработки сахарной свеклы (с августа по декабрь), поскольку убранная сахарная свекла имеет ограниченный срок хранения. Превышение сроков хранения приводит к сверхнормативным потерям свекломассы и сахара и как результат, росту себестоимости производства.Формирование значительных переходящих товарных запасов сахара привело к необходимости привлечения дополнительных кредитных ресурсов для рефинансирования сезонных полевых работ и затрат по их хранению.Опережающие темпы роста затрат над ростом эффективности производства сахарной свеклы, а также действующий уровень ставок по долгосрочным кредитам ведут к резкому снижению рентабельности производства сахара. Так, по данным Росстата уровень рентабельности предприятий по производству сахара остается одним из самых низких среди предприятий перерабатывающей промышленности Российской Федерации и в период 20082011 годов составлял 4,2%, 10,3%, 6,9%, и 5,7% соответственно.Сезонность работы сахарных заводов и недостаточная рентабельность производства приводят к низкому уровню заработной платы в отрасли ивысокой текучести высококвалифицированных специалистов. Несбалансированность объемов производства сахарной свеклы и мощностей сахарных заводов по её переработке обуславливает в ряде регионов большие радиусы доставки сырья на переработку, что приводит к росту потерь свекломассы, значительным затратам на транспортировку и снижает рентабельность производства сахарной свеклы.Вступление России во Всемирную торговую организацию (ВТО) привело к изменению действующей в последние годы системы господдержки агропромышленного комплекса страны, росту затрат и снижению рентабельности сахарной свеклы, которые не могут быть полностью компенсированы ростом эффективности производства сахарной свеклы и сахара в среднесрочной перспективе. Производство сахарной свеклы может стать непривлекательным для сельскохозяйственных товаропроизводителей, что приведет к снижению посевных площадей и падению производства свекловичного сахара [ 8 ]За счет оптимизации сырьевых зон сахарных заводов, использования современных сортов и гибридов, устойчивых к длительному хранению, внедрения технологий хранения корнеплодов в поле в крупногабаритных кагатах, применения новых укрывочных материалов, использования консервантов полифункционального действия при длительном хранении на призаводских свеклопунктах возможно обеспечить сокращение потерь сахарной свеклы до 3%.С учетом роста транспортныхзатрат по доставке сахарной свеклы на заводы, посевы сахарной свеклы должны располагаться не далее 6080 км отсахарных заводов, которыеобразуют с ними единый сельскохозяйственный производственнотехнологический комплекс. Оборачиваемость капитала при производстве сахарной свеклы и сахара достигает 1418 месяцев, поскольку ряд агротехнических приемов, включая глубокую обработку почвы и внесение сложных минеральных удобренийпроводятся осенью предшествующего севу года.Отечественный свеклосахарный подкомплекс в рамках межотраслевой кооперации активно взаимодействует с другими отраслями. Свекловодческие хозяйства являются крупнейшим потребителем отечественных химических средств защиты растений (до 15% всех производимых в России химических средств защиты растений), а также одним из крупнейших в отечественном АПК потребителей минеральных удобрений (до 750800 кг на 1 га посевов).Для обеспечения финансирования производства сахарной свеклы, а также закупки и обновления комплексов машин, необходимо заключение долгосрочных договоров между сельскохозяйственными товаропроизводителями и сахарными заводами на принципах товарноденежных отношений, по ценам, увязанным с рыночными ценами на сахар
Ссылки на источники1.Молотилин Ю.И., Люсый Н.А, Колесников В.А. и др. Под ред. д.т.н., проф. Ю.И.Молотилина Особенности возделывания и переработки сахарной свеклы на Северном Кавказе. В 2х ч. Ч.2./.Краснодар, ООО «ПросвещениеЮг», 2008.337 с., 47 табл., 59 илл.2.Нагорная В.А. Опыт отечественных и зарубежных сахарных заводов по очистке соков, полученных из свеклы ухудшенного качества/Обзор.М.: ЦНИИТЭИпищепром, 1981. Вып.6.С1403.Потапов О.А., Озеров Д.В., Горчинский Ю.Н. Резервы увеличения выхода сахара из свеклы//сахар.2007.№1.С.27314.
Мазлумов А.Л.//Сахарная свекла.1965.№15.Ольтман В., Бурба М., Больц Г. Селекция сахарной свеклы на улучшение качественных признаков. –М.: Агропромиздат, 1986.175 с.6.Чернявская Л.И.Методы определения качества свеклы по содержанию золы// Сахар.2007.№2.С.21277.Нагорная В.А. «Новое в контроле качества свеклы». Учебное пособие.Киев, 19858.http://www.garant.ru/products/ipo/prime/doc/70315114/
Tatyana Naumenko,teacher FSEI SPO Krasnodar technical College , Krasnodar, Krasnodar regiontat5075@yandex.ruBeetsugar production two centuries and especially sugar beet quality of the North Caucasus and the factors determining it. Achievement in plant breeding and seed productionAbstract.The article is devoted to the qualities of beet in the process of its growth and development should be paid great attention to the workers of agriculture and the sugar industry. The main task here is to obtain root crops with higher content of saccharose with the maximum mass of rootsKeywords:sugar beet, breeding, sugar content, root vegetable, sugar factory, reducing agents.
