Сахар – один из самых востребованных продуктов в мире, и его производство осуществляется двумя основными способами: из сахарного тростника (в тропических и субтропических регионах) и из сахарной свеклы (в умеренных климатических поясах).
Сахарная свекла – это удивительное растение, которое благодаря упорному труду аграриев и достижениям агротехнологий превращается из скромного корнеплода в тысячи тонн белых кристаллов, сладких и необходимых в нашей повседневной жизни.
Давайте рассмотрим полный цикл производства сахарной свеклы – от подготовки поля до получения конечного продукта.
1. Выбор Места и Подготовка Почвы
Производство сахарной свеклы начинается задолго до посева. Это культура, требующая особого внимания к почве и климату:
Климат: Сахарная свекла предпочитает умеренный климат с достаточным количеством влаги и солнечного света в период вегетации, а также прохладные условия для накопления сахара к осени.
Почва: Идеальными являются плодородные, глубокие, хорошо дренированные суглинки или супеси с нейтральной или слабощелочной реакцией (pH 6.5-7.5). Почва должна быть хорошо подготовлена, так как корнеплод уходит глубоко.
Севооборот: Сахарная свекла очень чувствительна к истощению почвы и накоплению вредителей/болезней. Поэтому её выращивают в строгом севообороте, возвращая на то же поле не ранее чем через 3-4 года. Предшественниками обычно выступают зерновые, бобовые или многолетние травы.
Подготовка почвы: Включает глубокую осеннюю вспашку (до 30-40 см) для разрыхления почвы и обеспечения глубокого проникновения корнеплода, выравнивание, а также внесение органических и минеральных удобрений (азот, фосфор, калий и микроэлементы) на основе анализа почвы.
2. Посев
Посев – критически важный этап, определяющий будущий урожай:
Сроки: Посев производится ранней весной, как только почва прогреется до 5-7°C. Важно успеть до того, как почва пересохнет, но избежать заморозков, которые могут повредить всходы.
Семена: В современном сельском хозяйстве используются высококачественные, генетически модифицированные (не ГМО в смысле генной инженерии, а улучшенные селекцией), одноростковые, дражированные семена. Дражирование – это покрытие семян защитной оболочкой с питательными веществами и протравителями, что обеспечивает равномерность всходов и защиту от болезней и вредителей.
Технология: Посев осуществляется с помощью высокоточных пневматических сеялок, которые выдерживают оптимальную глубину (2-3 см) и расстояние между семенами (18-22 см в ряду) для обеспечения достаточного питания каждого растения. Ширина междурядий обычно составляет 45-50 см.
3. Уход за Посевами
В период роста сахарной свекле требуется тщательный уход:
Борьба с сорняками: Сорняки – главные конкуренты свеклы за влагу, свет и питательные вещества. Применяются как механическая обработка междурядий, так и внесение гербицидов в соответствии с фазами развития растений.
Защита от вредителей и болезней: Постоянный мониторинг полей позволяет своевременно применять инсектициды (против свекловичной мухи, блошки, долгоносика и др.) и фунгициды (против церкоспороза, мучнистой росы и др.).
Подкормка: В зависимости от фазы роста и дефицита элементов, проводятся листовые и корневые подкормки азотными, фосфорными, калийными и микроэлементными удобрениями.
Полив: В засушливых регионах или при длительном отсутствии осадков крайне важен полив, особенно в критические фазы развития корнеплода и накопления сахара.
4. Уборка Урожая
Уборка – кульминация полевых работ:
Сроки: Уборка проводится поздней осенью (сентябрь-октябрь), когда корнеплоды достигают оптимального размера и максимально накапливают сахар (сахаристость может варьироваться от 16% до 22%).
Технология: Процесс полностью механизирован. Сначала работают ботвоудалители (дефолиаторы), которые обрезают листья (ботву) – её могут использовать на корм скоту. Затем в дело вступают свеклоуборочные комбайны, которые поднимают корнеплоды из земли, очищают их от остатков почвы и обрезают головку (так называемый "кагатник"), чтобы удалить несахаристую часть.
Транспортировка: Очищенная свекла загружается в грузовики и доставляется на специальные кагатные поля – временные хранилища возле сахарных заводов. Здесь свекла формируется в большие кучи (кагаты), которые могут быть укрыты для защиты от мороза и осадков.
5. Переработка на Сахарном Заводе
На сахарном заводе происходит превращение свеклы в сахар:
Приемка и промывка: Свекла поступает на завод, проходит контроль качества, затем тщательно промывается от земли и примесей.
Измельчение: Чистые корнеплоды подаются на свеклорезные машины, где измельчаются в тонкую стружку – так называемую диффузионную стружку или коссеты.
Диффузия: Стружка поступает в диффузоры – огромные аппараты, где из неё горячей водой (около 70°C) извлекается сахар. Получается так называемый "диффузионный сок". Оставшаяся свекловичная стружка (жом) используется как корм для скота.
Очистка сока: Диффузионный сок содержит много примесей. Его очищают в несколько этапов:
Дефекация: Добавление извести для осаждения несахаров.
Сатурация: Пропускание через сок углекислого газа, чтобы превратить известь в нерастворимый карбонат кальция, который уносит с собой примеси. Процесс повторяется несколько раз.
Фильтрация: Сок фильтруется, чтобы удалить все твердые частицы.
Выпаривание: Очищенный сок (называемый "клеровкой") подается в выпарные аппараты, где из него удаляется большая часть воды, и он становится густым сиропом.
Кристаллизация: Сироп поступает в вакуум-аппараты, где при низком давлении и температуре происходит дальнейшее выпаривание воды и начинается процесс кристаллизации сахара. Образуется утфель – смесь сахарных кристаллов и межкристальной жидкости (мелассы).
Центрифугирование: Утфель подается в центрифуги, где сахарные кристаллы отделяются от мелассы (кормовой патоки). Меласса используется в спиртовой, дрожжевой промышленности или как кормовая добавка.
Сушка и фасовка: Полученный сахар-сырец (желтоватого цвета) может быть подвергнут дополнительной очистке (рафинации) для получения белого сахара, затем он сушится и фасуется в мешки или другую тару для отправки потребителям.
Заключение
Производство сахарной свеклы – это высокотехнологичный и ресурсоемкий процесс, который сочетает в себе научные знания в агрономии и передовые инженерные решения в перерабатывающей промышленности. От маленького семени до блестящего кристалла – каждый этап требует точности, контроля и значительных усилий. Благодаря этому сложному циклу, сахарная свекла остается важнейшим источником сахара, обеспечивая сладкий вкус в миллиардах домов по всему миру.