Скільки глюкози міститься у буряках?

Зміст:

Про культуру:

Цукровий буряк (Beta vulgaris saccharifera) є дворічною рослиною і в рік посіву розвиває багатий на сахарозу (до 20 % і більше), подовжений з білою м'якоттю коренеплід масою 300-600 г (рис. 3) і розетку світло-зеленого листя масою близько половини маси коренеплоду.

У Росії цукрові буряки раніше називали буряками, що послужило основою для ряду технічних термінів ("бурякова стружка", "буряковий жом" та ін).

Цукровий буряк культивується між 36° та 57° (у Росії - між 43° та 57°) північної широти. Для успішного зростання буряків і накопичення в ньому сахарози необхідно, щоб сума середньодобових температур вегетаційного періоду (150-180 днів) для буряків 1-го року життя (фабричні буряки) становила 1900-3500°С.

Цукровий буряк теплолюбний, світлолюбний і вологолюбний, хоча і має порівняно високу посухостійкість і солестійкість. Оптимальна температура для проростання насіння 10-12°С (мінімальна +4°С), зростання та розвитку 20-22°С. Сходи чутливі до заморозків (гинуть при -4, -5 ° С). Цукровість коренеплодів залежить від кількості сонячних днів у липні-жовтні.

Під час зростання буряків використовує значну кількість води, яка бере участь у процесі фотосинтезу та витрачається на утворення сухих речовин та соку рослини. Тому для розвитку буряків необхідно 450-460 мм опадів на рік. Потреба у питній воді під час вегетаційного періоду становить 3000-4000 м3/га (300 - 400 мм). Під час вегетації необхідна тепла та волога погода у травні, червні, липні, суха сонячна погода – у серпні, вересні та суха не морозна – у жовтні.

Кращі ґрунти під буряк - чорноземні, гірше - суглинні, мало придатні - супіщані та непридатні піщані, глинисті та болотяні.

Для отримання високих урожаїв буряків потрібна значна кількість мінеральних речовин. Тому в залежності від планованого врожаю і складу ґрунту в нього вводять недостатню кількість мінеральних речовин у вигляді добрив.

Цукровий буряк – найважливіша технічна культура, що дає сировину для цукрової промисловості. У 1747 р. німецький хімік А. З. Маргграф висловив думку про доцільність використання буряка з білими коренеплодами для одержання кристалічного цукру. В результаті селекційної роботи, покращення насінництва та технології вирощування покращилися технологічні якості сировини, цукристість коренів з 6-7% підвищилася до 18-20%.

Зараз цукрові буряки вирощують більш ніж у 50 країнах з помірним кліматом: 34 країни Європи, США, Канада, Єгипет, Марокко, Туніс, Індія, Китай, Японія, Грузія, Казахстан, Киргизія та низка інших країн Азії.

У 2009/10 маркетинговому році загальне виробництво білого цукру з буряків становило 35,1 млн. т. За останні 150 років у світі з буряка вироблено близько 1,8 млрд. дол. т білого цукру.

У 2009/10 р. у Європі під цукор було зайнято 3,04 млн. га.

У Росії її цукрові буряки сіють у 35 суб'єктах федерації, переважна більшість буряків вирощується у 22 суб'єктах (Центрально-Черноземный район, Краснодарський край, Поволжя та інших.), у яких є переробні підприємства. У 2012 р. в Росії було 93 цукробурякові заводи, з яких фактично працювали лише 79 заводів загальною потужністю 307 тис. т переробки буряків на добу.

Площа посіву буряків у 2013 році склала 909,2 тис.га (на 21% менше за 2012 рік), середня врожайність у 2012 році склала 398 ц/га, було зібрано 43,39 млн. т.

При хорошій агротехніці з 1 гектара в Росії можна отримати 40 - 45 т цукрових буряків приблизно з 14% видобутого цукру і 15 - 20 т бурякового бадилля. З тієї ж площі можна отримати лише 17 т картоплі чи 2 т зерна. При вирощуванні буряків головним є не лише врожай з кількісного боку, але й поживність одержуваних продуктів, яка вища, ніж у інших польових рослин.

Цукровий буряк має велике значення для забезпечення країни продуктами харчування та кормовими засобами. Окрім цукру, що витягується з буряка, який є цінним харчовим продуктом, виходить ще знесахована стружка (жом), бадилля і меляса (цінний відхід переробки буряків). Шляхом силосування або сушіння бадилля і жому можна отримати добре зберігається і цінний корм для худоби.

Цукровий буряк у сівозміні розміщують зазвичай після озимої пшениці (приблизне чергування культур у 10-польному сівозміні: однорічні трави та кукурудза на силос, озимі зернові, буряк, ярі, багаторічні трави, озимі зернові, буряк, зернобобові ).

При вирощуванні цукрових буряків одержуваний у середньому з гектара білий цукор за поживністю відповідає приблизно 16 млн. ккал. У порівнянні з цим поживна цінність картоплі з гектара визначається 13 млн. дол. ккал та зерна в 5 млн. ккал. Якщо додатково врахувати кормову цінність жому, бадилля, а також меляси, то загальна поживна цінність на одиницю площі буде у буряків удвічі більшою, ніж у картоплі, і в 4-5 разів вищою, ніж у зерна.

Будова, склад та властивості цукрових буряків

Цукровий буряк першого року життя (т.зв.фабричні буряки, тільки вони призначені для вироблення цукру) складається (рис. 8) з кореневої системи, кореня (коренеплода) і листя (бадилля).

У бурякового кореня (коренеплода) розрізняють: головку 2, шийку 3, тіло кореня 4 та хвіст 5.

Головкою 2 називають надземну частину кореня, на якій росте листя 1. Відповідно до цього вона простягається приблизно до нижньої межі розетки листя. На головці розташовані потужна розетка листя та нирки (вічка), з яких на другий рік життя виростають квітконосні пагони. Маса головки по відношенню до маси всього кореня становить 7-15%. Так як ця частина кореня відносно бідна на цукор і містить особливо багато нецукрових речовин, частину її не використовують для добування цукру, а залишають разом з листям як цінний кормовий засіб.

Шийка 3 кореня у зрілого буряка не має ні листя, ні бічних коренів.

Тіло 4 бурякового кореня, що примикає до шийки, являє собою найвищу розширену частину кореня буряка, що поступово витончується. Ця частина (власне коренеплід) і використовується для отримання цукру.

З боків тіла кореня, розташовуючись з протилежних сторін, знаходяться жолобчасті заглиблення, з яких проростають бічні корені 6, що проникають у ґрунт приблизно на 40-50 см. Довжину тіла кореня вважають до місця, де має ще діаметр близько 1 див; продовження цієї частини називають буряковим хвостом 5. Останній переходить у центральний (головний) корінь 7, довжина якого може досягати 1,5 м і більше, охоплюючи своїми бічними відростками зону до 2 м 2 .

Численні розгалуження головного кореня служать для задоволення великої потреби буряків, що відноситься до швидкорослих рослин, у волозі та поживних речовинах.Вміст цукру в буряковому хвості незначний, і він використовується в основному як корм.

Буряковий лист (рис. 9), що не містить сахарози, але містить 1 - 3% моносахаридів, складається з власне листової пластинки, пронизаної численними судинними пучками, і черешка, на якому тримається лист.

На рис. 10 показана схема поперечного розрізу листа.

Лист з верхньої та нижньої сторін захищений від втрати вологи та проникнення мікроорганізмів епідермісом 2, який із зовнішнього боку посилений ще восковим шаром кутикули 1.

У цьому захисному шарі знаходяться, головним чином, на нижній стороні, щілинні отвори (продихання) 3, які пов'язані з міжклітинними просторами 5 і дихальними порожнинами 4. Ці отвори за допомогою двох замикаючих клітин можуть, у разі необхідності, відкриватися і закриватися і таким чином регулювати газовий та водний баланс рослини.

До епідермісу примикає мезофіл 6 (паренхімна тканина листа), верхній шар якої складається з дуже багатої хлорофілом палісадної паренхіми 7. У цьому шарі знаходяться також кристалічні відкладення (друзі) 8. Від палісадної паренхіми до нижнього епідермісу простирається губ 5, що містить значно меншу кількість хлорофілу.

У мезофілі у вигляді тонкої сітки розташовані судинні пучки 10. Через них з одного боку підводяться до бурякового кореня продукти асиміляції (в т.ч. моносахариди), а з іншого - вода та поживні речовини, крім того, виконують і механічну роль. , Надаючи листям певну міцність.

Розгалужені бічні пучки з'єднуються в товстішому середньому пучку, який потім переходить у черешок листа (можливо різної довжини); у черешку з'єднується велика кількість судинних пучків. Останні розташовані в паренхімній тканині, яка з поверхні також захищена епідермісом, забезпеченим щілинними отворами.

Коренеплід цукрових буряків (рис. 11) має щільну, білу м'якоттю зазвичай має конічну форму з відносно невеликою головкою з двома вертикальними борозенками. З борозенок ростуть тонкі коріння з кореневими волосками, через які рослина отримує з ґрунту вологу та поживні речовини. Коренеплід майже повністю заглиблений у землю.

Залежно від сорту та умов обробітку коренеплоди мають конічну (подовжену та укорочену), мішковидну та циліндричну форму. Коренеплоди конічної форми більш цукристі, мішковидні - врожайніші. Коренеплоди фабричного буряка повинні бути великими, гладкими, з високим вмістом сахарози.

Є такі недоліки (дефекти) у будові коренеплодів (рис. 12).

Гіллястість (розгалуження нижньої частини коренеплоду або потовщення бічних коренів) - з'являється при дрібній оранку, в кам'янистому ґрунті. Такі коренеплоди гірше зберігаються.

Дуплистість - утворюється при розриві тканин у коренеплоді внаслідок нерівномірного їх наростання. Дупла є осередками грибкових та бактеріальних захворювань при зберіганні коренеплодів.

Багатоголовчастість – проявляється при розростанні окремих нирок, тому на одному коренеплоді утворюється кілька відокремлених головок.

Бугристість і скрученість (бічні борозенки коренеплоду йдуть гвинтоподібно) – викликається нерівномірністю зростання внутрішніх тканин коренеплоду, підвищеною щільністю ґрунту, нерівномірністю розподілу поживних речовин.

Маса коренеплоду складається з безлічі мікроскопічних клітин, серед яких розрізняють (рис. 13) щільні, висохлі, непроникні вологи клітини 1, що становлять верхню захисну шкірку коренеплоду (епідерміс); клітини, що утворюють судинні пучки 3 (провідна тканина), якими волога і поживні речовини направляються в листя, а цукор та інші речовини з листя - в коренеплід; клітини 2 паренхімної тканини, в яких накопичується та зберігається основна маса бурякового соку, що містить сахарозу та інші розчинні у воді речовини. На поперечному розрізі коренеплоду буряків судинно-волокнисті пучки розташовані кільцями, число їх буває 10-12 і більше. Чим більше кілець і густіше вони розташовані, тим вище Цукровість буряків. Наймолодші – це периферійні кільця судинних пучків, а найстаріші – центральні.

Як і кожна рослина, цукрові буряки складаються з дуже великої кількості клітин (Рис.14). Діаметр бурякової клітини становить близько 40 мкм, так що в одному кубічному сантиметрі бурякової тканини міститься близько 16 мільйонів клітин.

У цукрових буряках більша частина сахарози знаходиться в клітинах паренхімної тканини, найменша - у клітинах провідної тканини (флоємі та ксилемі). Проникність клітинних стінок залежить від проникності протоплазми, що складається з пектоцелюлозної оболонки 1, ліпопротеїдної мембрани 2, прилеглої до оболонки клітини, цитоплазми 3, тонопласту 4, що знаходиться на межі вакуолі 5, заповненої буряковим соком.Пектоцелюлозна оболонка клітини утворює в кутах сполучених сусідніх клітин міжклітини 8, заповнені газом, рідиною або речовиною оболонки. Протоплазми сусідніх клітин повідомляються один з одним через плазмодесм 7 - тонкі канали в клітинній оболонці.

Об'єм клітинних оболонок разом із міжклітинниками становить 5-7 % всього обсягу клітини.

Протоплазма - напівпроникна перегородка, яка пропускає воду і не пропускає з клітин розчинені в соку речовини. Основний опір проникненню речовин у клітину та виходу з неї створюють мембрани, що оточують протоплазму, та включені до неї органели. Тому швидкість дифузії речовини у живій рослинній тканині на кілька порядків нижча, ніж у чистих рідинах. Щоб зруйнувати мембрани та полегшити екстракцію сахарози з клітин бурякової тканини. Її нагрівають до температури денатурації білків (вище 60 С). При цьому білок протоплазми згортається і в оболонці клітини відкриваються пори, що забезпечують екстрагування сахарози та інших розчинених речовин вакуолі клітини в навколишнє середовище.

Зростання тканин обумовлено розподілом клітин. При цьому клітинне ядро ​​і протоплазма розподіляються на дві рівні частини, що розділяються серединною перегородкою, що утворюється.

Клітини в зрілому корені відокремлені один від одного і утворюють міжклітинний простір у вигляді системи каналів, що сягають зовнішньої поверхні кореня. Канали служать для газообміну клітин із атмосферним повітрям при диханні.

Вуглевод сахароза (дисахарид - С₁₂Н₂₂Про₁₁, що складається з моносахаридів - С₆Н₁₂Про₆ - глюкози та фруктози) у клітинах листка утворюється в результаті фотохімічного процесу асиміляції. Вихідними речовинами процесу є діоксид вуглецю (СО₂), що надходить з повітря, і вода, що надходить із ґрунту.

При асиміляції СО₂ як проміжний продукт утворюється формальдегід СН₂О, який конденсується в моносахариди (глюкоза, фруктоза та ін.). Молекула моносахариду утворена із 6 молекул формальдегіду.

За сучасними уявленнями фотохімічна реакція утворення моносахариду складається з двох процесів:

1 - фотохімічне розкладання води під дію водневого акцептора Х:

2Н₂Про + 2Х ® 2(Х · 2Н) + О₂ .
При цьому встановлено, що приєднання водню до акцептора Х може здійснюватись лише під дією сонячної світлової енергії;

2 - відновлення ЗІ₂ за рахунок енергії, одержаної при фотолізі води; цей процес не вимагає сонячної енергії і може протікати у темряві:

У загальному вигляді реакція утворення моносахаридів здійснюється за рівнянням

Як видно, реакція потребує витрати енергії. Ця енергія доставляється сонцем і засвоюється за допомогою хлорофілу (пігменту зеленого листя), який є хімічною сумішшю двох магній, що містять барвників.

У листі відбуваються взаємні перетворення моносахаридів (глюкози на фруктозу та ін.) та за участю ферментних систем - перехід їх у дисахарид сахарозу та в незначній кількості - на крохмаль та декстрини. Частина моносахаридів йде освіту та зростання клітинних тканин і використовується коренем як матеріал для дихання. Сахароза, що синтезується в листі, транспортується судинною системою в корінь, де і накопичується.

Крім асиміляції, для життєдіяльності буряків, як і для кожної рослини, необхідним є дихання. Обидва ці процеси протікають разом. У той час як асиміляція відбувається виключно в зелених частинах рослин і тільки при світлі, всі живі органи рослини вдень та вночі вдихають кисень та видихають вуглекислоту.

На противагу асиміляції при диханні звільняється енергія. Дихання протікає за загальною формулою:
З₆Н₁₂Про₆ + 6 Про₂ ® 6 СО₂ + 6 Н₂Про + 2870 кДж/моль

Більшість органічних речовин, що витрачаються при диханні, становлять моносахариди. Але водночас під час дихання можуть розкладатися і кислоти (на вуглекислоту і воду).

Сахароза (надалі - цукор) докорінно розподіляється нерівномірно (рис. 15).

Найбільший вміст цукру - у центральній частині кореня, мінімальний - у голівці кореня і трохи більше, ніж у голівці, у хвостику. Розмір кореня не завжди визначає його низьку або високу цукристість.

Найбільш цінною складовою кореня буряків є цукор. Вміст цукру в буряках (Цукровість) коливається від 15 до 21% і для буряків середньої якості становить близько 17,5%.

Корінь буряків складається з води та сухих речовин, під якими розуміються всі речовини, що залишаються після вилучення води висушуванням. буряк середньої якості має наступний склад (у%):

сухі речовини - 25, вода - 75, разом - 100

Частина сухих речовин буряка розчинена в воді, що міститься в ній, і утворює буряковий сік. Інша частина сухих речовин – м'якоть – знаходиться в нерозчиненому стані. М'якуш, нерозчинний у вода, пов'язує, однак, частину води, яка не входить до складу соку. З цього боку буряк середньої якості характеризується такими даними (%):

сік - 92, м'якоть - 5, пов'язана вода - 3, разом - 100

Сухі речовини буряків складаються з цукру та цукрою; у буряках середньої якості міститься (у %):

цукру - 17,5, цукрою - 7,5, разом - 25,0

Нецукор складається з м'якоті та цукрою, розчиненого в соку разом з цукром. У буряках середньої якості міститься (у%):

м'якоті - 5,0, цукрою соку - 2,5, разом - 7,5

Як зазначалося раніше, у буряках середньої якості міститься 92% бурякового соку; він складається з наступних речовин (у%):

цукор - 17,5, нецукор соку - 2,5, вода - 72,0, разом - 92,0

Користуючись цими даними, можна визначити склад бурякового соку (у %% до маси соку):

На підставі цих даних можна обчислити відсотковий вміст цукру в соку до загальної маси сухих речовин. Це так звана чистота соку.

Чистота бурякового соку дорівнюватиме: 19,0 х 100 / 21,7 = 87,6%

Усі наведені дані є зразковими, близькими до середнього складу буряків, і можуть коливатися залежно від умов зростання буряків. Зокрема, чистота соку коливається від 80,0 до 90,0%. У Росії вона зазвичай буває в межах 85-89%.

Чим більше цукру містить буряк і чим вища чистота її соку, тим краще буряк з точки зору виробництва цукру.

У коренеплодах цукрових буряків присутні (див. схему "Склад цукрових буряків") розчинні та нерозчинні цукрові, до яких відносять усі сухі речовини буряків, крім сахарози.

Розчинні несахара - це моносахариди, "нешкідливі" азотисті органічні сполуки (білки, амінокислоти), "шкідливі" азотисті органічні сполуки (бетаїн, аміди та солі амонію) та безазотисті органічні сполуки (гідратопектин, органічні кислоти, жир та ліпіди, сапонін) , зольні компоненти (окисли калію, магнію, кальцію, заліза, фосфати, сульфати, силікати, хлориди та ін.); нерозчинні цукру - целюлоза, геміцелюлоза, протопектин, білки, лігнін, зола та сапонін.Нерозчинні цукрові утворюють м'якоть буряків.

При переробці коренеплодів нерозчинну знесахану бурякову масу у вигляді жому виводять із заводу і використовують на корм худобі. Розчинені цукрові лише частково видаляються при очищенні дифузійного соку і наступних стадіях виробництва. Вони ускладнюють проведення технологічних процесів та сприяють збільшенню втрат сахарози з мелясою, тому їх називають "шкідливими" цукром.

Зразкова кормова цінність цукрових буряків та відходів, одержуваних при її збиранні та переробці

При розгляді фізичних (фізико-механічних, теплофізичних, фізико-хімічних) характеристик буряків необхідно розрізняти індивідуальний коренеплід та бурякову масу, тобто. сукупність деякої кількості коренеплодів і домішок, що містяться в цій масі, як прилиплих до поверхні коренеплоду, так і що знаходяться в проміжках між коренеплодами.

Фізичні властивості коренеплодів та бурякової маси дуже різноманітні.

Деякі характеристики окремого бурякового коренеплоду:

Буряк у насипі (бурякову масу) можна розглядати як сипуче тіло, що наближається за своїми властивостями швидше до структурно в'язкої рідини, ніж до твердого тіла.

Деякі характеристики бурякової маси:

Буряк

Буряк – це трав'яниста рослина сімейства Амарантових, Що має одно-, дво- та багаторічних представників. Овоч має великий коренеплід темно-бордового кольору круглої, сплющеної або циліндричної форми та велике листя насиченого зеленого кольору з бордовими прожилками на довгих м'ясистих черешках. Відома з часів стародавнього Вавилону, буряк дотепер є одним із улюблених овочів, за ступенем поширеності поступаючись лише картоплі (calorizator). Рим та Візантія, звідки буряк потрапив на територію сучасної Росії, практично все Середземномор'я вважається батьківщиною буряків. Цікавий факт - спочатку в їжу вживалося тільки бурякове бадилля, його вимочували у воді і заправляли гострим перцем.

Калорійність буряків

Калорійність буряків залежить від його сорту. Калорійність «звичайних» столових буряків становить у середньому 43 ккал на 100 грам продукту.

Склад та корисні властивості буряків

Завдяки своєму складу, в якому присутні: вітаміни А, В1, В2, В5, В6, В9, С, РР, а також потрібні організму людини мінеральні речовини: калій, кальцій, магній, цинк, мідь та марганець, залізо, йод, бор і ванадій, фосфор і натрій, буряк є одним із найкорисніших овочів у лінійці загальнодоступних продуктів. Буряк корисний як профілактичний засіб появи хвороб серця і судин, бере участь в процесі кровотворення, перешкоджає виникненню лейкемії та анемії. достатньої кількості представлені як у сирий, так і в вареному буряку, працюють як загальнозміцнюючий засіб і покращують обмін речовин, буряк «чистить» печінку, нирки та судини.

Дрібно натертим сирим буряком можна зняти запалення на шкірі та невеликі пухлини, адже недаремно буряк вважається необхідним продуктом харчування для онкологічних хворих у період реабілітації після хіміо- та променевої терапії Буряк має властивість знижувати артеріальний тиск, що вкрай важливо для людей з гіпертонією.

Шкода буряків

Буряк не рекомендується вживати або суттєво зменшити кількість продукту тим, у кого діагностовані сечокам'яна хвороба та ниркова недостатність, камені в нирках та сечовому міхурі. алергеном, тому у раціон дітей її потрібно вводити поступово.

Обов'язкове правило вживання бурякового соку - пити його свіжим категорично не можна, це може призвести до спазму судин, сік на кілька годин потрібно прибрати в холодильник, після чого випити в чистому вигляді, або змішавши з морквяним, огірковим або соком з селери.

Види буряків

Буряк має кілька різновидів:

• Кормова - має найбільші коренеплоди, що використовується для корму худоби;
• Цукрова – білий подовжений коренеплід, що обробляється з метою одержання цукру;
• Їдальня – всім відомий окультурений буряк, що вживається в їжу;
• Листова – мангольд, має соковите та хрумке листя, яке їдять як сирими, так і піддають тепловій обробці.

Сорти столових буряків

Всі сорти буряків діляться на ранні, середньостиглі та пізні, які особливо підходять для тривалого зберігання. Незрівнянна. Пізні поширені сорти: Циліндра та Ренова.

Вибір та зберігання буряків

При покупці коренеплодів потрібно звертати увагу на гладкість і цілісність поверхні коренеплоду - вибоїни, нарости, горби або сліди гниття повинні стати причиною відмови від придбання Буряк, зібраний на власному городі в сухий день, потрібно просушити, розклавши його в один шар у сухому приміщенні або під сухим приміщенням. навісом, зрізати бадилля, залишивши 1-2 см черешків і зберігати в погребі або на балконі, уклавши в ящики з трохи вологим піском, щоб уникнути висихання (калоризатор).

Буряк у схудненні

Буряк, маючи легкий проносний ефект, є незамінним продуктом для всіх, хто стежить за вагою або збирається схуднути. Розвантажувальні бурякові дні, бурякова монодієта або варений буряк з оливковою олією кілька разів на тиждень як полудень не тільки нормалізують діяльність ШКТ і сприяють зниженню ваги, а й піднімуть настрій.

Буряк у кулінарії

Буряк є універсальним продуктом, його варять, запікають, тушкують, солять, маринують і використовують у сирому вигляді, вона – основа справжнього борщу, буряка та багатьох інших супів. При тепловій обробці продукт практично не втрачає корисних властивостей, тому відварені буряки використовують у салатах і закусках, як прикраса страв або як самостійна страва.

Спеціально для Calorizator.ru
Копіювання цієї статті повністю або частково заборонено.