SFECLA DE ZAHAR

Industria zaharului din tara noastra foloseste ca materie prima pentru obtinerea zaharului, sfecla de zahar.

Calitatea tehnologica a sfeclei de zahar este principalul factor care determina eficienta procesului de industrializare a acestei materii prime. Asupra acestui factor actioneaza o serie de elemente dintre care o importanta deosebita o are perioada de vegetatie, deoarece atunci se formeaza compozitia chimica, structura anatomo-morfologica, caracteristicile fizice.

1. Structura anatomica a sfeclei de zahar

radacina sfeclei de zahar - partea care constituie materia prima pentru industrializare - are o structura anatomica complexa, fiind formata in principal din patru componente (fig.3):

Fig. 3 Sfecla de zahar

radacina; 2- frunze; 3- sistem radicular cu peri absorbanti

capul radacinii cu baza sau epicotilul - in primul an de vegetatie a sfeclei se dezvolta o rozeta deasa la frunze. La recoltarea sfeclei frunzele se taie si se separa de radacina propriu zisa, deoarece au un continut ridicat de nezahar si o textura care ingreuneaza mult taierea sfeclei denaturand calitatea taiteilor. Pentru valorificarea superioara frunzele sfeclei de zahar se folosesc ca furaj;

gatul sfeclei de zahar sau hipocotilul - reprezentat de portiunea din radacina de la baza ultimelor frunze si se termina la partea inferioara in punctele unde incep cele doua santuri longitudinale numite santuri de zahar. Gatul sfeclei de zahar nu se elimina la decoletarea plantei ci se foloseste la obtinerea zaharului. Se poate dezvolta in functie de soiul sau hibridul sfeclei intre anumite limite;

corpul propriu zis al radacinii sfeclei de zahar - este o radacina votanta, care se reduce conic de la partea superioara, unde este ingrosata, spre partea inferioara unde diametrul scade foarte mult.

Partea cea mai joasa a corpului radacinii sfeclei este foarte subtiata si se numeste codita radacinii.

Pe doua parti laterale diametral opuse ale radacinii se gasesc santurile longitudinale, din care pornesc radacinile laterale, adancimea si lungimea santurilor fiind variabila.

Sfecla de zahar cu santuri longitudinale puternic conturate va crea greutati la depozitare si pericol de infectie microbiana (datorita aderentei unei cantitati mai mari de pamant) ceea ce poate scadea valoarea tehnologica a sfeclei respective.

Masa radacinii de sfecla decoletata reprezinta un indicator deosebit de important, marimea sfeclei avand un rol hotarator pentru procese biologice si fizico-chimice care au loc la pastrare, la transportul hidraulic, la spalare, la taiere.

Corpul radacinii de sfecla de zahar este format din celule diferentiate ca structura si forma, in functie e rolul pe care il au in procesele vitale ale plantei.

Circa 2/3 din corpul radacinii propriu-zise de sfecla este format din celule parenchimale - celule mari, rotunde, cu cavitatea celulara mare - in care se acumuleaza sucul celular continand zaharoza.

Celulele corpului sfeclei nefiind de acumulare parenchimala contin in protoplasma o cantitate mai mare de nezahar, ceea ce determina o puritate mai redusa a sucului intracelular.

In functie de continutul de zahar al sucului celular, soiurile de sfecla de zahar pot fi:

Æ     tipul zaharat "Z", care cuprinde soiurile bogate in zahar si cu productie mica la radacini;

Æ     tipul productiv "E", din care fac parte soiurile cu productie mare la radacini si cu continut mai mic de zahar;

Æ     tipul normal "N", care cuprinde soiurile cu productie de radacini si continut de zahar imbunatatite.

In functie de consistenta si structura radacinii, sfecla de zahar se poate clasifica astfel:

sfecla de zahar de calitate tehnologica normala;

sfecla de zahar fibro-lemnoasa;

sfecla de zahar cu aspect turgescent;

sfecla de zahar de consistenta moale;

sfecla de zahar recoltata prematur si incomplet maturizata din punct de vedere tehnologic;

sfecla de zahar recoltata prematur si cu inceput de deshidratare;

sfecla de zahar foarte deshidratata;

sfecla de zahar cu inceput de inghet;

sfecla de zahar dezghetata dupa inghetare;

sfecla de zahar cu inceput de putrezire.

2. Compozitia chimica a sfeclei de zahar

Compozitia chimica a sfecla de zahar este foarte variabila de la an la an, datorita conditiilor pedoclimatice si agrotehnicii aplicate culturii respective.

In figura 6 este prezentata schematic compozitia chimica medie pentru sfecla de zahar cultivata in conditii normale.

Fig. 6 Compozitia chimica medie a sfeclei de zahar

De asemenea, compozitia chimica variaza si in raport cu partile componente ale radacinii sfeclei astfel (tabelul 6):

Tabelul 6

Compozitia chimica a partilor componente ale radacinii sfeclei de zahar

Dintre acestea, principalele transformari fiziologice, biologice si chimice care au loc in timpul depozitarii sfeclei de zahar sunt:

evapo-transpiratia - consta in pierderea unei parti din apa continuta in tesuturi. In acelasi timp au loc si procese de oxidare care conduc la pierderi de substanta uscata. Cauza acestor transformari este continutul necorespunzator al umiditatii aerului din siloz, presiunea atmosferica, gradul de nesaturare al vaporilor din atmosfera;

respiratia - proces care asigura sfeclei energia necesara desfasurarii activitatii vitale ale celulelor pe baza oxidarii hidratilor de carbon, conduce la pierderi de zahar zilnice, ce cresc cu cresterea temperaturii;

hidroliza substantelor proteice - are loc cu intensitate mai mare la sfecla depozitata necorespunzator, la sfecla vesteda, inghetata si dezghetata, determinand cresterea continutului de aminoacizi si amine;

scaderea continutului de marc si cresterea continutului de pectina. Marcul sfeclei contine circa 4% cenusa, 9% proteine, 87% celuloza, hemiceluloza, substante pectice. Prin hidroliza substantelor pectice solubile in apa se formeaza substante pectice solubile care trec in zeama de difuziune o data cu zaharoza, influentand procesul de purificare si filtrare a zemii de difuziune, fierberea si cristalizarea, calitatea zaharului;

procesele microbiologice - au loc datorita microorganismelor care se gasesc pe suprafata sfeclei si pe pamantul aderent.

Microorganismele identificate pe sfecla de zahar in timpul depozitarii sunt: Mucor hiemalis, Wehm, Rhizopus nigricans, Ehremb, Botrytis cinerea Pers., Penicillium expansum Thom, Aspergillus glaucus De Bary, Aspergillus ochraceus Wilh, Fusarium betae (Desm), Saccharomyces, Fusarium oxysporum Schl., Phoma betae Frank., Alternaria tenuis Nees., Cladosporium herbarum Link etc.

Radacinile ranite sau deshidratate sunt mai usor expuse infectiilor, ele sunt mai intai atacate de ciuperci, apoi de bacterii, care patrund in celule si provoaca hidroliza zaharozei si a altor substante din compozitia sfeclei. Pe suprafata radacinilor se dezvolta mucegaiuri aerobe. Pentru a reduce procesele microbiologice, in prezent se fac cercetari pentru depozitarea sfeclei spalate, deci fara pamantul aderent in care se gasesc cele mai multe microorganisme.

3. Depozitarea sfeclei de zahar

Dupa recoltarea sfeclei de zahar procesele biologice care au avut loc in timpul perioadei de vegetatie a plantei isi reduc intensitatea, se franeaza sau se intrerup, mai importante fiind: patrunderea apei, substantelor minerale si a substantelor nutritive din sol, biosinteza zaharozei, biosinteza aminoacizilor si a proteinelor etc.

Valoarea de industrializare a sfeclei se modifica dupa recoltare pana la prelucrare, respectiv scade cu cresterea duratei de depozitare, principalele modificari fiind:

Ø      scaderea continutului de zahar din sfecla;

Ø      cresterea continutului de cenusa conductometrica;

Ø      cresterea continutului de substante reducatoare;

Ø      cresterea continutului de azot aminic;

Ø      scaderea puritatii sucului celular;

Ø      scaderea coeficientului de difuziune a zaharozei din celulele sfeclei de zahar;

Ø      cresterea modulului de elasticitate;

Ø      cresterea rezistentei la taiere a corpului sfeclei.

Sfecla de zahar dupa recoltare pierde o parte din apa continuta in tesuturi. Fiecare procent de apa pierdut atrage dupa sine pierderea unei cantitati de zahar, estimata la 0,5-1,0kg zahar pe tona de sfecla si zi.

La bazele de receptie se face mai intai cantarirea sfeclei pe cantare- bascula pentru a stabili cantitatea predata de cultivatori. Odata cu receptia cantitativa se face si o receptie calitativa, determinandu-se continutul de impuritati. Se controleaza, de asemenea, si modul in care s-a facut decoletarea; in cazul in care aceasta nu este corespunzatoare sfecla se decoleteaza din nou.

Dupa receptionare, sfecla este dirijata, in functie de calitate, pentru depozitare in stive fie pentru expedierea in fabrica, fie pentru insilozare (de scurta durata sau de lunga durata). Metoda uzuala de conservare este aceea de a depozita sfecla in gramezi de dimensiuni mari, numite silozuri. La alegerea sfeclei destinate pastrarii stau urmatoarele criterii:

sfecla trebuie sa provina dintr-o cultura ingrijita si cu vegetatia normala, sa fie semanata in perioada optima si sa nu fi suferit de pe urma bolilor si daunatorilor;

sfecla sa fie proaspat recoltata, turgescenta, cu greutate peste 300g, cu impuritati putine, sa nu fie rupta, ranita sau ramificata;

cantitatea de zahar invertit sa fie mica, respectiv sub 0,18-0,20%.

In vederea asigurarii unei bune conservari pe timp indelungat, un rol important il au capacitatea si tipul de siloz utilizat, precum si dirijarea conditiilor de depozitare (umiditate, temperatura, regimul de ventilatie).

Silozurile pot fi aerisite natural sau artificial. In cazul silozurilor aerisite natural se tine cont de directia vanturilor dominante pentru a asigura o ventilatie eficienta. De asemenea, terenurile pe care se depoziteaza sfecla de zahar trebuie betonate si stropite cu lapte de var.

Sfecla depozitata se stropeste in intreaga masa cu lapte de var.

Temperatura din silozuri se masoara zilnic, aceasta trebuind sa fie 2-4C (daca este mai mare se face aerisirea silozurilor). Pierderile cele mai mari se inregistreaza in lunile octombrie si noiembrie, cand temperatura aerului este destul de ridicata.

Din aceasta cauza, ventilatia silozului incepe sa se execute din prima noapte a depozitarii sfeclei pentru a se mentine temperatura de 2-4C.

Daca se constata aparitia de focare de fermentatie datorita microorganismelor, acestea trebuie eliminate iar daca se observa extinderea lor se desface silozul si sfecla se trimite in fabricatie.