Строение, состав и качества сахарной свеклы
24-05-2017, 14:09
Масса корнеплода состоит из множества микроскопических клеток, среди которых различают плотные опробковевшие, не проницаемые для влаги клетки, составляющие верхнюю защитную кожицу корнеплода (эпидермис); клетки, образующие сосудистые пучки, по которым влага и питательные вещества направляются к листьям, а сахар и другие вещества из листьев — в корнеплоды, клетки паренхимной ткани — в них накапливается и хранится свекловичный сок, содержащий сахарозу и все растворимые в воде вещества.
На поперечном разрезе корнеплода свеклы (рис. 6) видны кольца, по которым расположены сосудисто-волокнистые пучки. Таких колец у корнеплода бывает 10—12 и более. Чем их больше и чем гуще они расположены, тем выше сахаристость свеклы. Самыми молодыми являются периферийные кольца сосудистых пучков и самыми старыми — центральные. Паренхимная ткань в массе корнеплода перемежается с вытянутыми клетками сосудистых пучков и лубяных волокон, придающих ему прочность и упругость.
Клетка паренхимной ткани (рис. 7) имеет оболочку (или клеточную стенку) 1, состоящую из целлюлозы, гемицеллюлоз и пектиновых веществ, внутри к ней прилегает слой протоплазмы 2 с ядром. Протоплазма, состоящая из белковых веществ, окружает вакуоль 3, заполненную свекловичным (клеточным) соком. В углах сопряженных соседних клеток стенки их образуют межклетники 4, заполненные газом или соком. Протоплазма соседних клеток сообщается между собой через тонкие каналы в клеточной стенке. Протоплазма является полупроницаемой перегородкой: пропускает через себя воду и не пропускает растворенные в соке вещества. Только при температуре выше 60 °С белки протоплазмы денатурируют (свертываются) и растворенные вещества из сока переходят через клеточные стенки в окружающую среду.
Распределение сахарозы в корнеплоде неравномерно. Одинаковое процентное содержание сахарозы в его массе можно представить в виде концентрических, как бы вложенных один в другой конусов (рис. 8).
В головке и хвостике корнеплода сахарозы содержится значительно меньше, чем в средней его части, а несахаров (органические азотистые и безазотистые вещества и зола) — больше в головке и хвостике (35—50 % к их общей массе в корне-плоде). Масса головки и хвостика в корнеплоде нормальной свеклы обычно не превышает 20 %.
Примерный химический состав корнеплодов сахарной свеклы, выращенной на неполивных землях с малым использованием минеральных удобрений и дополнительной доочисткой их после выкапывания, приведен на схеме (рис. 9).
Несахара свеклы в производстве ведут себя по-разному. Целлюлоза, гемицеллюлозы, большая часть белков, пектиновых веществ и сапонина удаляются с жомом и на технологию сахара не влияют. Растворенные в соке несахара отрицательно влияют на технологические процессы, способствуют увеличению содержания сахарозы в мелассе.
Из всех форм азота «вредным» для производства является аминокислотный, бетаинный, нитратный. Эти формы азота переходят в мелассу и способствуют увеличению ее массы и содержанию в ней сахарозы. Масса «вредного» азота составляет примерно 1/3 его общего содержания в свекле.
К важнейшим ферментам сахарной свеклы относится инвертаза (?-фруктофуранозидаза), которая катализирует (ускоряет) расщепление сахарозы на моносахариды, пероксидаза и пектаза.
Химический состав корнеплодов цветушной свеклы резко отличается от свеклы нормального качества: сахаристость ее ниже, а содержание редуцирующих веществ и азота выше, нарушено соотношение калия и натрия. Все это обусловливает худшие технологические качества цветушной свеклы и легкую поражаемость ее болезнями. Выход сахара из цветушной свеклы на 0,8—1 % ниже, чем из нормальной, выход мелассы больше примерно на 0,5 %.
Технологические качества корнеплодов сахарной свеклы в первую очередь характеризуются сахаристостью, спелостью, состоянием тургора (тургор — упругость свекловичной ткани), степенью загрязненности, наличием несахаров в свекловичном соке. В переработку должны поступать корнеплоды спелой свеклы массой 350—400 г с минимальным содержанием примесей (земли, песка, зеленой массы, камней) и хорошим тургором.
В сельскохозяйственной оценке основным показателем является сбор корнеплодов сахарной свеклы (или сахара) и ботвы с 1 га посевной площади.
В технологической оценке наиболее важным является содержание сахарозы, которая в результате промышленной переработки превращается в товарный сахар.
При оценке технологических качеств корнеплоды измельчают в свекловичную кашку, сок отжимают, очищают известью и диоксидом углерода, в соке определяют содержание сухих веществ, сахарозы и вычисляют доброкачественность очищенного свекловичного сока.
Доброкачественность — это показатель качества, характеризующий содержание сахарозы в процентах в 100 г сухих веществ сахарозосодержащего продукта.
Предполагаемый выход товарного сахара (S в % к массе сырья) можно определить по формуле П.М. Силина
Например, при сахаристости свеклы 16%, доброкачественности очищенного свекловичного сока 90 % и мелассообразующем коэффициенте 1,35 предполагаемый выход сахара составит
На поперечном разрезе корнеплода свеклы (рис. 6) видны кольца, по которым расположены сосудисто-волокнистые пучки. Таких колец у корнеплода бывает 10—12 и более. Чем их больше и чем гуще они расположены, тем выше сахаристость свеклы. Самыми молодыми являются периферийные кольца сосудистых пучков и самыми старыми — центральные. Паренхимная ткань в массе корнеплода перемежается с вытянутыми клетками сосудистых пучков и лубяных волокон, придающих ему прочность и упругость.
Клетка паренхимной ткани (рис. 7) имеет оболочку (или клеточную стенку) 1, состоящую из целлюлозы, гемицеллюлоз и пектиновых веществ, внутри к ней прилегает слой протоплазмы 2 с ядром. Протоплазма, состоящая из белковых веществ, окружает вакуоль 3, заполненную свекловичным (клеточным) соком. В углах сопряженных соседних клеток стенки их образуют межклетники 4, заполненные газом или соком. Протоплазма соседних клеток сообщается между собой через тонкие каналы в клеточной стенке. Протоплазма является полупроницаемой перегородкой: пропускает через себя воду и не пропускает растворенные в соке вещества. Только при температуре выше 60 °С белки протоплазмы денатурируют (свертываются) и растворенные вещества из сока переходят через клеточные стенки в окружающую среду.
Распределение сахарозы в корнеплоде неравномерно. Одинаковое процентное содержание сахарозы в его массе можно представить в виде концентрических, как бы вложенных один в другой конусов (рис. 8).
В головке и хвостике корнеплода сахарозы содержится значительно меньше, чем в средней его части, а несахаров (органические азотистые и безазотистые вещества и зола) — больше в головке и хвостике (35—50 % к их общей массе в корне-плоде). Масса головки и хвостика в корнеплоде нормальной свеклы обычно не превышает 20 %.
Примерный химический состав корнеплодов сахарной свеклы, выращенной на неполивных землях с малым использованием минеральных удобрений и дополнительной доочисткой их после выкапывания, приведен на схеме (рис. 9).
Несахара свеклы в производстве ведут себя по-разному. Целлюлоза, гемицеллюлозы, большая часть белков, пектиновых веществ и сапонина удаляются с жомом и на технологию сахара не влияют. Растворенные в соке несахара отрицательно влияют на технологические процессы, способствуют увеличению содержания сахарозы в мелассе.
Из всех форм азота «вредным» для производства является аминокислотный, бетаинный, нитратный. Эти формы азота переходят в мелассу и способствуют увеличению ее массы и содержанию в ней сахарозы. Масса «вредного» азота составляет примерно 1/3 его общего содержания в свекле.
К важнейшим ферментам сахарной свеклы относится инвертаза (?-фруктофуранозидаза), которая катализирует (ускоряет) расщепление сахарозы на моносахариды, пероксидаза и пектаза.
Химический состав корнеплодов цветушной свеклы резко отличается от свеклы нормального качества: сахаристость ее ниже, а содержание редуцирующих веществ и азота выше, нарушено соотношение калия и натрия. Все это обусловливает худшие технологические качества цветушной свеклы и легкую поражаемость ее болезнями. Выход сахара из цветушной свеклы на 0,8—1 % ниже, чем из нормальной, выход мелассы больше примерно на 0,5 %.
Технологические качества корнеплодов сахарной свеклы в первую очередь характеризуются сахаристостью, спелостью, состоянием тургора (тургор — упругость свекловичной ткани), степенью загрязненности, наличием несахаров в свекловичном соке. В переработку должны поступать корнеплоды спелой свеклы массой 350—400 г с минимальным содержанием примесей (земли, песка, зеленой массы, камней) и хорошим тургором.
В сельскохозяйственной оценке основным показателем является сбор корнеплодов сахарной свеклы (или сахара) и ботвы с 1 га посевной площади.
В технологической оценке наиболее важным является содержание сахарозы, которая в результате промышленной переработки превращается в товарный сахар.
При оценке технологических качеств корнеплоды измельчают в свекловичную кашку, сок отжимают, очищают известью и диоксидом углерода, в соке определяют содержание сухих веществ, сахарозы и вычисляют доброкачественность очищенного свекловичного сока.
Доброкачественность — это показатель качества, характеризующий содержание сахарозы в процентах в 100 г сухих веществ сахарозосодержащего продукта.
Предполагаемый выход товарного сахара (S в % к массе сырья) можно определить по формуле П.М. Силина
Например, при сахаристости свеклы 16%, доброкачественности очищенного свекловичного сока 90 % и мелассообразующем коэффициенте 1,35 предполагаемый выход сахара составит