Технология хранения сахарной свеклы и производство сахара-рафинада

     Устойчивость  корнеплодов сахарной свёклы к заболеваниям связана также с их способностью активно противодействовать развитию патогенных микроорганизмов. При этом активизируется работа восстановительных ферментов и интенсивно образуются вещества фунгитоксического действия. Эти процессы являются защитной реакцией, направленной на локализацию и подавление возбудителей болезни.

     Большое влияние на урожай, качество и сохранность  продукции оказывает механический состав почвы. Особенно сильно это влияние проявляется при формировании урожая корнеплодов сахарной свёклы. Например, на легких по механическому составу почвах (песчаные и супесчаные) получают корнеплоды со стандартными клубнями, плотной кожурой, хорошей устойчивостью к фитопатогенным микроорганизмам. Выращенные в таких условиях корнеплоды хорошо хранятся и обладают высокими вкусовыми качествами. На тяжелых почвах (глина и суглинок) корнеплоды образуются мелкие, уродливой формы, кожура долго не грубеет, наблюдаются физиологические расстройства, снижены защитные реакции против фитопатогенов, вследствие чего сохраняемость резко снижается.

     Особое  внимание следует уделять рациональной системе удобрений, применению физиологически активных веществ и пестицидов. При этом. удобрения необходимо использовать строго на основе обеспеченности почвы элементами питания и с учетом особенностей отдельных культур.

     Особую  осторожность необходимо соблюдать  при использовании азотных удобрений. Слишком высокий уровень азотного питания продлевает сроки вегетации культур, стимулирует развитие вегетативных органов в ущерб образованию репродуктивных и запасающих. При этом ухудшаются качество и устойчивость плодов и овощей при хранении.

     Применение  калийных и фосфорных удобрений  в меньшей степени, чем азотных, отражается на росте валовых сборов, но зато способствует оттоку образовавшихся в процессе фотосинтеза веществ  вкорнеплоды, синтезу гидрофильных коллоидов в клетках, благодаря которым вода более прочно удерживается. Это позволяет повысить в корнеплодах количество запасных питательных веществ, витаминов, снижает подвяленность и механические повреждения продукции и поэтому повышает ее транспортабельность и сохраняемость.

     Велико  влияние микроэлементов на качество и сохранность корнеплодов сахарной свёклы. С их недостатком связано образование некрозов, гнилей и других физиологических расстройств.

     Широкое применение в хозяйствах механизированного возделывания, уборки и обработки сахарной свёклы приводит к значительным механическим повреждениям корнеплодов. Выполнение перечисленных операций вручную хотя и снижает количество механических повреждений продукции, но требует высоких затрат труда. При механизированном выполнении всех работ затраты труда снижаются, но при этом возрастает количество механически поврежденных экземпляров до 30 % и более. В связи с этим может резко ухудшаться сохранность продукции из-за ее поражения болезнями при хранении. Проблема сочетания ручного труда и механизации решается в каждом отдельном случае в зависимости от наличия рабочих рук, механизмов и назначения продукции.[5] 

     2.2 Подготовка растениеводческой продукции  к хранению 

     Закладывать на хранение нужно свеклу, которую убрали в первой половине октября. Перед тем, как отправить сахарную свеклу на хранение, нужно разделить корнеплоды по категориям:  

     Первая, самая качественная категория. Это свежая, кондиционная, технически вызревшая, здоровая свекла, которую убрали после 5 октября. Предназначена она для длительного хранения.  

     Вторая категория имеет, практически все те же характеристики, но предназначена она для среднего хранения.  

     Третья категория, это свекла, которую убрали либо до 5 октября, либо после 25 октября. У нее в наличии имеются цветушные корнеплоды, их более 3 %, она имеет сильные механические повреждения, а так же подмороженные, но не почерневшие корнеплоды.

     Подмороженные и загнившие корнеплоды хранению не подлежат, они  доставляются на перерабатывающие заводы, в объеме, не превышающем суточную мощность переработки, для первоочередной переработки.[8]

     Свекла, поступившая с полей автотранспортом, разгружается и укладывается в кагаты свеклоукладчиками типа «Комплекс».

     В ворохе поступившей с полей свеклы кроме земли содержится много травянистых примесей, ботвы и свекловичного боя. Свеклоукладочные машины с установленными на них серийными очистителями отделяют до 15 % исходных примесей, остальные примеси поступают в кагат и забивают межкорнеплодное пространство, препятствуя свободному прохождению воздуха. Дополнительную очистку по-ступающей с полей свеклы от примесей производят для повышения воздухопроницаемости слоя свеклы и улучшения контакта растворов химических препаратов с корнеплодами. Первая ступень очистки заключается в максимальной очистке свеклы активизированными грохотами от примесей и свекловичного боя. Очищенную таким образом свеклу укладывают на хранение в кагаты, при этом условия хранения свеклы значительно улучшаются.

     Вторая  ступень очистки заключается в сортировке отходов очистки на специальных установках для извлечения из них свекло-массы, которую необходимо в тот же день направлять на переработку. Сортировку отходов свеклоукладочных машин следует производить на отделителе свекловичных отходов (ОСО — М79). В настоящее время разработано оборудование, которое позволяет удалить до 90 % свободной земли, до 84 % свободной и 43 % связной ботвы. 

     2.3. Способы и режимы хранения  растениеводческой продукции 

     2.3.1. Способы хранения сахарной свёклы 

     Существует всего два метода хранения сахарной свеклы, это хранение в буртах и  кагатах.  В буртах, на краях полей (рис. 1),  хранят свеклу для того, чтобы  полностью обеспечить сезонную  эксплуатацию уборочной техники и  сахарных заводов. Хранение это промежуточное, но оно необходимо.

     Рисунок 1. Складирование свеклы в бурты по краю поля.

     В кагаты свеклу загружают на длительное зимнее хранение. Но и в том, и  в другом случае основным  условием хранения корнеплодов, при которых достигаются минимальные потери,  являются два фактора. Первый,  закладывать и хранить нужно здоровые, не пораженные, в период вегетации, различными заболеваниями корнеплоды. Вторым фактором является сведение к минимуму механических  повреждений поверхности свеклы, которые могут быть   получены в процессе   закладки  на хранение.[8]

     Хранение  сахарной свеклы в свежем виде. Корнеплоды, предназначенные для выработки сахара, хранят на приемных пунктах сахарных заводов. Их укладывают в бурты.— кагаты. Выкопанную свеклу отправляют на заводы или оставляют на некоторое время в поле. Для этого делают площадки, на которых устраивают полевые кагаты, должны быть ровными, с небольшим уклоном для стока воды. Примерные размеры следующие (м): ширина основания 6, высота 1,5-1,75, ширина верхней площадки 2,5-3, длина не менее 10, то есть в поперечном сечении в виде трапеции. Предварительно площадки очищают от растительных остатков, утрамбовывают и обрабатывают известью из расчета 200 г/м2. В полевые кагаты укладывают только кондиционную свеклу. По мере формирования боковые стороны кагатов укрывают влажной землей сначала слоем 15-20 см, затем при понижении температуры воздуха его толщину увеличивают до 40-50 см. Сверху кагаты укрывают соломенными или камышитовыми матами. При недостатке материалов для укрытия свеклу укладывают в треугольные кагаты (ширина у основания 3-4 м, высота 1,5-1,75 и ширина верхней площадки 0,25 м). Кагаты такого типа сплошь укрывают более тонким слоем земли. На свеклоприемных пунктах и на территории сахарных заводов корнеплоды укладывают в более крупные кагаты, размещенные на специально отведенной площадке — кагатном поле. Размеры поля зависят от количества свеклы и высоты кагатов. В среднем укладывают корнеплодов 5-6 тыс. т на 1 га. При помощи кагатоукладчиков и формировании кагатов высотой 5-7 м свеклу укладывают из расчета 15-21 тыс. т на 1 га. Кагатное поле подготавливают заблаговременно. Отведенный участок выравнивают грейдером, тщательно удаляют все пожнивные растительные остатки, камни и посторонние предметы. После этого участок укатывают тяжелыми катками и дезинфицируют известью (2 т/га). За 2-3 сут до укладки свеклы поле разбивают под кагаты. Свежую и здоровую свеклу укладывают в кагаты длительного хранения, корнеплоды среднего качества — для средних сроков хранения, свеклу с механическими повреждениями, подмороженную и с содержанием подвяленных корней выше норм, предусмотренных стандартом,— в кагаты краткосрочного хранения или на переработку.

     Сахарную  свеклу, предназначенную для длительного  хранения, укладывают обычно после 1 октября. До этого срока температура воздуха  в основных свеклосеющих районах  относительно высокая, что вызывает интенсивное дыхание хранящихся корнеплодов. Ширина у основания  кагатов длительного хранения 22...25 м, высота 4...6 и ширина верхней площадки 6...8, длина различная — 50... 100 м  и более. Размеры кагатов изменяют в зависимости от состояния свеклы, средств механизации и установок  для активного вентилирования. Свеклу для краткосрочного хранения укладывают в кагаты меньшего размера (ширина у  основания 10... 12 м и высота до 2 м). Поверхность кагата обильно опрыскивают  известковым молоком. Для предупреждения нагревания корнеплодов солнечными лучами кагаты по мере формирования укрывают соломенными или камышитовыми матами. Чтобы корнеплоды охладились, на ночь маты с верхней части кагатов  снимают. В пасмурную погоду кагаты не закрывают и днем. Расход матов  на каждые 100 т уложенной свеклы составляет 80 м2. Кагаты укрывают также щитами и плитами из опилок и торфа. Подобные покрытия служат несколько лет. Для укрытия ими кагатов и снятия применяют автомобильные краны. Перспективно использование более легких материалов, например покрытия из поролона, пенопласта и др. Рулонные панели состоят из полиэтиленовой пленки-чулка и термоизоляционного вкладыша (контрольная рогожка, волнистый картон, стеклохолст). Срок службы таких укрытий — четыре года (у камышитовых матов — полтора) при более высокой экономической эффективности. Необходимое условие успешного хранения сахарной свеклы — систематический контроль за температурой в кагатах, что позволяет своевременно ликвидировать очаги гниения и самосогревания. Оптимальная температура хранения 1...3°С. С повышением температуры усиливается дыхание корнеплодов, интенсифицируются микробиологические процессы, а следовательно, возрастают потери сахара. Температуру в кагатах контролируют ртутными термометрами в деревянной оправе (как и буртовые) и электрическими термометрами сопротивления. На 300 т свеклы устанавливают один термометр, но не менее трех на кагат. Если температура в кагате не превышает средней наружной температуры воздуха на 1...3°С, то это свидетельствует о нормальных условиях хранения. Повышение температуры в кагате, не связанное с повышением температуры атмосферного воздуха, а тем более происходящее при снижении ее, указывает на неблагополучное хранение. Температура в кагатах не должна опускаться ниже 0 °С. Если она снизилась до —1 °С, кагаты дополнительно укрывают. При появлении отдельных очагов самосогревания загнившие корнеплоды немедленно выбирают и образовавшуюся яму заполняют здоровыми, обработанными известью-пушонкой. Для учета изменения массы свеклы и потерь сахара при хранении в каждый кагат укладывают пять—восемь сеток, заполненных свеклой. При закладке их взвешивают и определяют содержание сахара в корнях. В конце хранения сетки со свеклой снова взвешивают и анализируют. По разности массы пробы свеклы в начале и конце хранения определяют общую потерю, а по разности содержания сахара — его потери за период хранения. Потери сахара при хранении свеклы в высоких кагатах меньше, чем в низких. В высоких кагатах более эффективно используют площадь и материалы для укрытия, зимой и весной температурный режим более благоприятен, чем в обычных. Наиболее эффективный способ снижения температуры в кагатах — активное вентилирование. Его применяют, если температура атмосферного воздуха ниже температуры в кагатах не менее чем на 3 °С. При меньшей разности способ неэффективен. Для активного вентилирования на кагатном поле укладывают воздухопроводы, углубляя их в землю или размещая по поверхности. При поперечной схеме вентилирования воздухопроводы располагают один от другого на расстоянии 1,4...1,6 высоты кагата. Активное вентилирование проводят главным образом в теплый осенний период, преимущественно ночью. При температуре наружного воздуха ниже 0 °С вентилирование прекращают, так как оно может вызвать частичное подмораживание свеклы. Для предупреждения увядания корнеплодов при активном вентилировании рекомендуется увлажнять воздух, подаваемый вентиляторами. В результате температура в кагатах снижается более интенсивно, поддерживается оптимальная (90...94%) влажность воздуха. Расход воды на один осевой вентилятор 40...50 кг/ч.

     Материалом  для укрытия буртов служат нетканые полотна из полипропилена (Рис. 2) или измельченная солома. Нетканое полотно из полипропилена активно дышит, оно прочно и малочувствительно к ветру. При правильном применении его можно использовать в течение 5 лет. Укрытие буртов можно проводить механизированным способом. Оно защищает от дождя и от мороза до —10 °С.

     Рисунок 2. Укладка защитного полотна TenCate TopTex на бурты сахарной свеклы 

     При использовании соломы для укрытия  буртов требуется 1 кг сухой массы  на 1 ц корнеплодов. Длина резки  должна составлять 5 см. Укрывают бурты слоем 10...15 см. Такое покрытие полностью защищает от дождей и от мороза, даже ниже -10 °С. Затраты труда на механизированное укрытие буртов соломой ниже, чем при укрытии нетканым полотном. При разгрузке буртов солома легко отделяется от корнеплодов.

     Соломой необходимо укрыть бурты до наступления  мороза. Ее следует и вовремя снимать  при теплых погодных условиях, чтобы  избежать самосогревания и повышения  интенсивности дыхания.

     Можно сахарную свеклу хранить в замороженном состоянии с использованием естественного  зимнего холода. Нормальное хранение замороженной свеклы протекает при полном замораживании всех клеток, останавливающем биохимические процессы. Промораживания в тонком слое корнеплодов достигают при температуре —15...—18 °С в течение  15-20 ч. Массу корней сахарной свеклы замораживают и активным вентилированием. В кагаты 3-4 сут. вентиляторами подают атмосферный морозный воздух. Оттаивание свеклы (—3...—3,5°С) усиливает инвертирование сахарозы и потерю корнями тургора. Поэтому нельзя допускать повышения температуры в замороженной свекле выше -7-8 °С. В течение основного периода хранения замороженной свеклы температура должна быть не выше —14...—16 °С. Для длительного хранения кагаты тщательно укрывают соломенными матами, слоем утрамбованного снега, опилками и другими термоизоляционными материалами.[15] 

     2.3.2. Режимы хранения сахарной свёклы 

     Успешное  хранение сахарной свёклы обуславливается  многими факторами.

     Прежде  всего, необходимо создавать и соблюдать  определённые условия хранения с  учётом сорта, качества, хозяйственного назначения. Не меньшее значение имеют  факторы среды. Под средой подразумевается  всё, что окружает объекты хранения в их загрузочном объёме, а также  и сам загрузочный объём.