사탕무

Sugar beet
사탕무
276 Beta vulgaris L.jpg
사탕무, 뿌리, 잎, 꽃무늬 그림
종.β vultis
아종Beta vultis 서브스푼저속한
품종군알티시마 그룹
기원.실레지아, 18세기 중반

사탕무는 뿌리가 고농도의 자당을 함유하고 있고 설탕 생산을 위해 상업적으로 재배되는 식물이다.식물 육종에서는 일반 비트(Beta vulistis)[1]의 알티시마 품종 그룹으로 알려져 있습니다.비트루트, 샤드와 같은 다른 비트 재배종과 함께, 그것은 Beta vullis 아종에 속합니다.vulgulis.그것의 가장 가까운 야생 친척은 바다 비트입니다.[2]

2020년에는 러시아, 미국, 독일, 프랑스, 터키가 세계 5대 사탕무 [3]생산국이었다.2010-2011년 북미와 유럽은 설탕 비트에서 설탕에 대한 전반적인 국내 수요를 충족하기에 충분한 설탕을 생산하지 못했고 모두 설탕 [4]순수입국이었다.미국은 2008년에 1,[5]004,600에이커(406,547ha)의 사탕무를 수확했다.2009년, 설탕 사탕무는 세계 설탕[6] 생산량의 20%를 차지했고 [7]2013년에는 거의 30%를 차지했습니다.사탕수수는 전 세계에서 생산되는 설탕의 대부분을 차지한다.

묘사

사탕무는 납작한 왕관을 가진 원뿔 모양의 흰색의 다육질 뿌리를 가지고 있다.그 식물은 뿌리와 한 줄기의 잎으로 이루어져 있다.설탕은 잎에서 광합성에 의해 형성되고 뿌리에 저장된다.

비트 뿌리는 수분 75%, 설탕 20%,[7] [8]과육 5%를 함유하고 있습니다.정확한 설탕 함량은 품종과 재배 조건에 따라 12%에서 21% 사이일 수 있습니다.설탕은 현금 작물로 사탕무의 주요 가치이다.물에 녹지 않고 주로 셀룰로오스, 헤미셀룰로오스, 리그닌, 펙틴으로 구성된 과육은 동물 사료에 사용된다.과육이나 당밀과 같은 사탕무 작물의 부산물은 [6]수확의 가치에 10%를 더한다.

사탕무는 열대 및 아열대 지역에서만 자라는 사탕수수와는 달리 온대 지역에서만 재배된다.사탕무의 평균 중량은 0.5~1kg (1.1~2.2파운드)입니다.사탕무 잎은 풍부하고 선명한 녹색을 띠며 약 35cm(14인치) 높이까지 자란다.잎은 많고 넓으며 보통 지면과 [9]수평이 되거나 바로 위에 있는 사탕무의 꼭대기에서 송이 모양으로 자란다.

역사

현대의 사탕무는 18세기 중반 프러시아의 프레데릭 대왕이 설탕 [10][11]추출 과정을 위한 실험을 지원했던 실레지아로 거슬러 올라간다.1747년, 안드레아스 마그라프는 비트뿌리에서 설탕을 분리했고 1.3-1.[12]6%의 농도로 설탕을 발견했습니다.그는 또한 사탕무에서 추출할 수 있는 설탕이 [11]지팡이에서 생산되는 설탕과 동일하다는 것을 증명했다.그의 제자 프란츠아차드는 23종의 망겔부르젤의 당도를 평가하여 오늘날의 독일 작센-안할트할버슈타트에서 지역 품종을 선택했습니다.Moritz Baron von Koppy와 그의 아들은 이 변종에서 더 나아가 흰색 원뿔형 [12]덩이줄기를 골랐다.그 선택은 하얀 실레지안 사탕무라는 뜻의 weee sulesische Zuckerübe로 명명되었고,[10][12] 약 6%의 당도를 자랑했다.이 선택은 모든 현대 사탕무의 [12]시조이다.

1801년, 실레지아(현재의 폴란드 코나리)의 쿠네른에 비트뿌리로부터 설탕을 추출하는 최초의 공장이 문을 열게 되었다.실레시안 사탕무는 곧 프랑스에 소개되었고, 나폴레옹은 그곳에서 특별히 그 식물을 연구하기 위한 학교를 열었다.그는 또 2만8000ha(6만9000에이커)를 새로운 사탕무 [10]재배에 할애할 것을 명령했다.이것은 나폴레옹 전쟁 동안 영국이 사탕수수 설탕을 봉쇄한 것에 대한 반응이었고, 이것은 궁극적으로 유럽의 사탕무 [10][11]산업의 빠른 성장을 자극했다.1840년까지, 세계 설탕의 약 5%가 사탕무에서 추출되었고, 1880년까지, 이 숫자는 50% 이상으로 10배 이상 [10]증가했습니다.사탕무는 1830년 이후 북미에 소개되었고, 캘리포니아 [11][12]알바라도의 농장에서 1879년 첫 상업 생산이 시작되었다.사탕무는 또한 [12]1850년경 독일 정착민들에 의해 칠레에 소개되었다.

한 유전학자가 곰팡이 질환인 리조토니아 뿌리 썩는 것에 내성이 있는 사탕무 식물을 꽃가루 번식력으로 평가합니다(미국, c. 2013).

창조.

"비트를 끓이면 설탕 시럽과 비슷한 즙이 나오는데, 그 주홍빛 [13]때문에 보기에도 아름답습니다." (1575년)[14]이것은 일반적인 홍당무에서 설탕 시럽을 만드는 과정을 발견한 16세기 과학자 올리비에 드 세레스에 의해 쓰여졌다.하지만, 결정화된 사탕수수 설탕이 이미 있고 더 나은 맛을 제공했기 때문에, 이 과정은 결코 인기를 끌지 못했다.이 이야기는 사탕무의 역사를 특징짓는다.사탕무와 사탕수수 사이의 설탕 시장 장악 경쟁은 사탕무에서 처음으로 설탕 시럽을 추출한 것에서부터 오늘날까지 진행됩니다.

결정화된 설탕을 추출하기 위해 설탕 비트를 사용한 것은 1747년으로 거슬러 올라가며, 베를린 과학 아카데미의 물리학 교수인 안드레아스 지기스문트 마르그라프는 사탕수수에서 얻은 것과 특성이 비슷한 야채에서 설탕의 존재를 발견했다.그는 설탕 추출을 위한 이러한 채소 공급원 중 가장 좋은 것을 [15]백당무라는 것을 발견했다.마그라프가 사탕무로부터 순당을 분리하는 데 성공했음에도 불구하고, 설탕에 대한 상업적인 제조는 19세기 초에야 시작되었다.마그라프의 제자이자 후계자인 프란츠아차드는 1784년에 '화이트 실레시안' 사료 비트로부터 사탕무를 선별적으로 재배하기 시작했다.19세기 초까지 그의 비트(bit)는 무게로 따지면 약 5~6%의 수크로스였는데, 현대 품종에서는 약 20%의 수크로스(또는 18%[7]의 수크로스였다.프러시아의 프레데릭 빌헬름 3세의 후원으로, 그는 1801년 실레지아의 [9]쿠네른(폴란드: 코나리)에 세계 최초의 비트 설탕 공장을 열었다.

프랑스.

1840년대에 가동된 프랑스 사탕무 방앗간

아차드의 연구는 곧 나폴레옹 보나파르트의 관심을 끌었고, 그는 아차드의 공장을 조사하기 위해 실레지아에 과학자 위원회를 임명했다.그들이 돌아오자 파리 근교에 두 개의 작은 공장이 세워졌다.비록 이 공장들이 완전히 성공한 것은 아니었지만, 그 결과는 나폴레옹에게 큰 관심을 불러일으켰다.따라서, 영국 해군에 의한 유럽의 봉쇄와 아이티 혁명의 두 사건이 사탕수수 설탕의 수입을 막을 수 없게 만들었을 때, 나폴레옹은 사탕무 설탕이 부족함을 해결하기 위해 제공한 기회를 잡았다.1811년 나폴레옹은 설탕 학교 설립을 위해 100만 프랑의 예산을 책정하고 이듬해 농부들에게 큰 면적의 사탕무를 심도록 강요하는 법령을 발표했다.그는 또한 1813년부터 [16]카리브해에서 설탕의 수입을 금지했다.

방앗간 수는 1820년대와 1830년대에 상당히 증가하여 1837년에 543개의 정점에 도달했다.그 수는 1842년에 382로 감소했고, 그 [17]해 동안 약 2250만 킬로그램의 설탕을 생산했다.

서유럽

나폴레옹 전쟁 동안 만들어진 사탕무 생산과 가공의 프랑스 발전의 결과로, 유럽의 사탕무 설탕 산업은 빠르게 발전했다.1810년 독일에서 부과된 새로운 세금은 비트 당도를 높이기 위한 실험을 촉진시켰다.이는 세금이 [16][18]사탕무 수확물의 가치를 정제된 설탕이 아닌 가공되지 않은 사탕무의 무게로 평가했기 때문이다.1812년까지, 사업가 벤자민 드레세르트 밑에서 일하는 프랑스인 장 밥티스트 퀴루엘은 산업 응용에 적합한 설탕 추출 과정을 고안했다.1837년까지, 프랑스는 세계에서 가장 큰 사탕무 생산국이 되었고, 2010년까지도 그 위치를 계속 유지했다.1837년까지 프랑스의 542개의 공장에서 35,000톤의 설탕을 생산하고 있었다.하지만, 1880년까지, 독일 공장들이 프랑스 [9]동부에서 재배되는 사탕무의 대부분을 가공했기 때문에 독일은 사탕무에서 나오는 설탕의 세계 최대 생산국이 되었다.

1850년대에 사탕무 생산은 러시아와 우크라이나에 도달했다.이는 사탕무 생산자들이 [16][19]사탕무의 설탕을 수출할 때 지급되는 현상금 또는 보조금으로 사탕무 산업을 보호함으로써 가능해졌다.이러한 장려금으로 사탕무 산업에 제공된 보호는 사탕수수 설탕 산업에 큰 피해를 입혔고 영국 설탕 시장에 대한 그들의 지배력을 야기했다.그 결과 [16][20]1915년까지 사탕수수 설탕, 당밀, 럼주 생산이 감소하였다.제1차 세계 대전 동안, 광범위한 분쟁은 사탕무 생산자들에게 서비스를 제공했던 넓은 지역을 파괴했고, 남은 사탕무 땅의 상당 부분을 곡물 생산으로 용도 변경했다.이로 인해 사탕수수 설탕 산업이 [16]다시 살아났다.

미국

사탕무 재배의 첫 번째 시도는 뉴잉글랜드의 폐지론자들에 의해 추구되었다."필라델피아 비트 설탕 협회"는 1836년에 설립되었고 서인도 제도에서 노예가 생산한 사탕수수 설탕이나 아시아에서 수입한 설탕(노예제를 사용하지 않고 재배되었기 때문에 "자유 설탕"이라고 불림)의 대안으로 자체 생산 비트 설탕을 홍보했지만 맛은 [21]형편없었다.이 운동은 아마도 대부분 폐지론자들의 비인기 때문이었을 것이고, 적어도 남북전쟁까지는 이러한 연관성이 무관해지고 산업의 경제적 실현 가능성만 [21]남았다.

1850년대에 LDS 교회 소유의 Deseret Manufacturing Company가 설탕 사탕무 재배와 가공을 시도했지만 몇 가지 이유로 실패했다.첫째, 그들이 프랑스에서 수입한 비트 씨앗은 염분이 많이 함유된 유타의 토양에서 많은 설탕을 생산할 수 없었다.둘째, 프랑스에서 비트 씨앗을 수입하는 비용은 이윤을 남길 수 있는 모든 가능성을 소비했다.마지막으로, 공장을 운영하는 사람들 중 누구도 사탕무 [22]과육에서 설탕을 분리하는 화학적 과정을 적절하게 수행하는 방법을 알지 못했다.

최초의 성공적인 사탕무 공장은 1870년 E. H. Dyer에 의해 캘리포니아의 Alvarado(현 유니언 시티)에 건설되었지만 1879년까지 수익이 나지 않았다.사탕무 산업의 발전을 저해했던 폐지론자의 오명이 남북전쟁으로 [21][22][23]사라졌기 때문에 그 공장은 보조금 덕분에 살아남았다.알바라도에서의 첫 성공 이후, 사탕무 산업은 빠르게 확장되었다.1880년대 후반 네브라스카 대학에서 Rachel Lloyd에 의해 수행된 연구는 네브라스카 주에서 생산량이 크게 증가하는 결과를 낳았다.1889년 Arthur Stayner와 다른 사람들은 LDS 교회 지도자들에게 두 번째 시도를 지지하도록 설득할 수 있었고, 이는 유타-아이다호 설탕 [24][25]회사로 이어졌다.

공장에 대한 자본 투자는 사탕무의 적절한 공급을 요구했다.콜로라도 중부와[26] 네브라스카 서부에서,[27][28] 이것은 1890-1905년경에 대거 이주했을 때 이미 사탕무 농사에 전문가였던 러시아에서 온 독일인에 의해 실질적으로 제공되었다.

1914년까지 미국의 사탕무 산업은 유럽의 사탕무 생산량과 맞먹었다.미국에서 비트 설탕의 가장 큰 생산지는 2차 [23][29]세계대전이 발발하기 전까지 캘리포니아, 유타, 네브라스카였다.캘리포니아에서 일본계 미국인들은 농업과 생산에 중요한 요소였다.제2차 세계대전 중 그들이 억류되었을 때, 캘리포니아의 비트 설탕 생산은 중단되었고, 아이다호, 몬태나, 노스 다코타, 그리고 유타와 같은 내륙의 주로 옮겨졌다.전쟁 중 새로운 사탕무 농장이 시작된 많은 지역에서는 농부들이 사탕무 재배에 익숙하지 않았기 때문에 사탕무 생산에 정통한 수용소 출신의 일본계 미국인 노동자들을 [30]농장에서 일하게 했다.

사탕무는 11개 주에서 재배되고 있으며 미국 설탕[31] 생산량의 55%를 차지하고 있으며 플로리다, 하와이, 루이지애나, 텍사스,[32][33][34] 푸에르토리코에서 상업적으로 재배되고 있으며 미국 설탕 생산량의 45%를 차지하고 있다.

영국

영국에서는 1920년대 중반 17개의 가공 공장이 건설될 때까지 설탕 비트가 대규모로 재배되지 않았다.그때 수입 사탕수수 설탕이 부족했다.제1차 세계대전 전, 멀리 떨어진 제국을 가진 영국은 단지 가장 싼 시장에서 설탕을 수입했다.그러나, 제1차 세계대전은 설탕 부족을 초래했고, 국내 생산의 발전을 촉진했다.첫 번째 사탕무 가공 공장은 1860년 서퍽라벤햄에 지어졌지만, 몇 년 후 정부의 지원 없이 대륙에서 실패했다.세기가 끝날 무렵 설탕 생산은 중단되었고 공장은 말의 털과 매트를 저장하는 창고로 용도 변경되었다.1905년 화재로 완전히 소실되어 현재는 흔적도 남아 있지 않습니다.네덜란드인들은 1912년 노퍽의 캔틀리에 첫 번째 성공적인 공장을 지었고, 네덜란드의 지원 덕분에 네덜란드식 현상금을 [16]받은 이후 중간 정도의 성공을 거두었다.

프랑스산 사탕무 씨앗은 1898년 가르톤 농경용 식물 사육업자의 연간 카탈로그에 등재됐다.1915년 영국 사탕무협회는 1925년 영국 사탕무법(보조금)에 의해 전달된 정부 자금의 획득을 목적으로 국내 사탕무 산업의 예를 만들기 위해 결성되었다.영국의 사탕무 산업은 마침내 [16]1915년 이후 수년간 손익 변동이 심한 국내 산업에 안정을 제공하기 위해 보조금을 지급받았다.영국 파워알코올협회는 1924년 비트 [35]연료 사용을 촉진하기 위해 설립되었습니다.

러시아

러시아의 사탕무에서 설탕 제조에 대한 언급은 1802년으로 거슬러 올라간다.야콥 에시포프는 툴라 [36][37]지방에 사탕무로 설탕을 생산하는 최초의 러시아 상업 공장을 세웠다.

소련 기간 동안, 종자 개발에서 특히 인상적인 발전이 이루어졌는데, 그 중 가장 유용한 것은 서리 방지 사탕무의 개발이었고,[38] 사탕무의 성장 범위가 더욱 넓어졌다.

오스트레일리아 및 뉴질랜드

1865년 이후 호주 식민지, 후에 빅토리아주에서 사탕무 농사를 짓기 위한 다양한 시도가 있었다.1896년 마프라 주변 지역에 산업이 설립되었습니다.1899년 가뭄으로 수익성이 떨어졌고 공장은 빅토리아 주 정부에 의해 인수되었다.1910년에 다시 문을 열었고 그 산업은 전후 몇 년 동안 번창했다.생산은 1939-1940년에 최고조에 달했다.제2차 세계대전은 노동력을 빼앗음으로써 그 산업에 영향을 미쳤다.전쟁이 끝난 후, 지역 농부들은 노동 집약적이고 수익성이 낮은 사탕무 생산보다 낙농을 선호했고, 그 공장은 1948년에 문을 닫았다.그것은 [39]호주에서 유일하게 중요한 사탕무 공장이었다.호주는 여전히 주요 설탕 생산국이지만, 모든 생산은 퀸즐랜드와 뉴사우스웨일스 [40]북부에서 재배되는 사탕수수에서 이루어집니다.

사탕무는 뉴질랜드에서 사료로서 널리 재배되고 있으며,[41][42] 이러한 관습은 호주의 일부 지역으로 퍼져나갔다.

문화

스위스의 사탕무 농장
전 세계 사탕무 생산량

사탕수수와 마찬가지로 사탕무는 성공적인 재배를 위해 특정한 토양과 적절한 기후가 필요하다.가장 중요한 요구 사항은 토양에 많은 영양소가 공급되어야 하고 부식질이 풍부해야 하며 많은 수분을 포함할 수 있어야 한다는 것이다.설탕 사탕무는 일부 알칼리에 의해 특별히 손상되기 쉬운 것은 아니기 때문에 일정량의 알칼리가 반드시 해로운 것은 아니다.특히 관개를 하는 [9]곳은 땅이 상당히 평평하고 배수가 잘 되어야 한다.

풍부한 작물은 모래땅과 무거운 모두에서 재배될 수 있지만, 이상적인 토양은 유기물, 점토, 모래의 혼합인 모래땅이다.최상의 결과를 얻으려면 12~15인치(30.5~38.1cm) 깊이의 재배가 필요하므로 자갈 바닥 또는 경질판의 존재는 바람직하지 않습니다.

기후 조건, 온도, 일조량, 강우량, 바람은 사탕무 농업의 성공에 중요한 영향을 미친다.성장기에는 15~21°C(59.0~69.8°F)의 온도가 가장 적합합니다.적절한 관개가 없을 경우 평균 작물을 재배하려면 460mm(18.1인치)의 비가 필요합니다.강풍은 일반적으로 땅을 덮고 어린 비트가 땅을 통해 들어오는 것을 방해하기 때문에 해롭다.가장 좋은 결과는 캘리포니아 남부 해안을 따라 얻어진 것으로, 따뜻하고 화창한 낮과 서늘하고 안개가 낀 밤이 사탕무가 선호하는 생육 조건을 충족시키는 것으로 보인다.오래 지속되지만 그다지 강하지 않은 햇빛은 사탕무의 성공적인 재배에 가장 중요한 요소이다.적도 근처에서는 낮이 짧아지고 태양의 열이 높아지면 비트 [9]당도가 급격히 감소합니다.

낮에는 기온이 높지만 밤에는 선선한 아이다호, 콜로라도, 유타 등 고지대에서는 사탕무의 품질이 우수하다.미시간주에서는 비교적 높은 위도에서 긴 여름날(생산이 집중된 하부 반도는 북위 41도에서 46도 사이에 있음)과 오대호의 영향으로 사탕무 재배에 만족스러운 기후 조건이 형성된다.미시간 주 세베잉은 미시간 주 썸 지역에 위치해 있으며, 이 지역과 주 모두 주요 사탕무 생산지이다.Sebewaing은 미시간 설탕 회사의 4개 공장 중 한 곳이 있는 곳입니다.그 마을은 매년 미시간 설탕 [43][unreliable source?]축제를 후원한다.

비트를 성공적으로 재배하기 위해서는 토지를 적절히 정비해야 한다.깊은 쟁기는 비트 재배의 첫 번째 원칙이다.그것은 뿌리가 땅 밑의 흙에 큰 방해 없이 침투할 수 있게 해주며, 그 결과 비트도 땅 밖으로 자라나는 것을 방지하고, 더 낮은 토양에서 상당한 영양과 수분을 추출할 수 있게 해준다.후자가 너무 딱딱하면 뿌리가 쉽게 침투하지 못하고 그 결과 식물이 자라는 과정에서 위로 밀려나 지구 밖으로 나오게 된다.단단한 지하토는 물이 스며들지 않아 적절한 배수를 방해한다.그러나 너무 느슨해서는 안 된다. 왜냐하면 이것은 물이 바람직한 것보다 더 자유롭게 통과할 수 있기 때문이다.이상적으로는 토양이 깊고 상당히 고우며 뿌리가 쉽게 침투할 수 있어야 한다.또한 습기를 유지하는 동시에 공기의 자유로운 순환과 양호한 배수가 가능해야 합니다.사탕무 작물은 토양을 빠르게 고갈시킨다.크롭 로테이션이 권장되며 필요합니다.보통, 비트는 3년마다 같은 땅에서 재배되고 완두콩, 콩 또는 곡물은 나머지 2년 [9]동안 재배된다.

사탕무 수확 중, 독일

대부분의 온대 기후에서, 비트는 봄에 심어지고 가을에 수확된다.그 서식지의 북쪽 끝에서, 100일 정도의 짧은 생육기는 상업적으로 가능한 사탕무 작물을 생산할 수 있다.캘리포니아 임페리얼 밸리와 같은 따뜻한 기후에서 사탕무는 겨울 작물로 가을에 심고 봄에 수확합니다.최근 몇 년 동안, 신젠타는 소위 열대 사탕무라고 불리는 사탕무를 개발했다.그것은 그 식물이 열대 및 아열대 지역에서 자랄 수 있게 해준다.사탕무는 작은 씨앗으로 심는다. 비트 씨앗 1kg(2.2파운드)은 10만개의 씨앗으로 구성되며 1헥타르(2.5에이커) 이상의 땅(1파운드(0.45kg)이 심어질 것이다.

20세기 후반까지 사탕무 생산은 매우 노동 집약적이었는데, 이는 잡초를 촘촘히 심음으로써 관리되었고, 그 후 재배기에는 괭이로 두세 번 수작업으로 솎아내야 했기 때문이다.수확은 또한 많은 노동자를 필요로 했다.비록 말 팀이 끌 수 있는 쟁기 같은 장치로 뿌리를 올릴 수 있었지만, 나머지 준비는 손으로 했다.한 노동자는 잎사귀를 잡고, 그것들을 함께 쳐서 느슨한 흙을 털어낸 다음, 한쪽에 뿌리를 내리고 다른 한쪽에 초록을 깔았다.비트 훅( 훅과 낫 사이의 짧은 손잡이 도구)을 갖춘 두 번째 일꾼이 그 뒤를 따랐고, 단 한 번의 동작으로 비트를 들어올려 왕관과 잎을 뿌리에서 빠르게 잘라냈다.이런 식으로 일하면서, 그는 카트 뒤에 포크로 갈 수 있는 비트를 한 줄로 남겨두었다.

오늘날, 기계 파종, 잡초 방제를 위한 제초제 적용, 그리고 기계 수확은 이러한 수동 농장 일에 대한 의존도를 대체했다.뿌리 비터는 일련의 날을 사용하여 뿌리에서 잎과 왕관을 잘라냅니다.비트 수확기는 뿌리를 들어올리고 밭을 한 번 통과하여 뿌리에서 여분의 흙을 제거한다.현대의 수확기는 일반적으로 동시에 6열을 수용할 수 있습니다.수확기가 밭에서 굴러내릴 때 비트는 트럭에 버려지고 공장으로 배달된다.컨베이어는 더 많은 흙을 제거한다.

비트는 나중에 납품하기 위해 남겨두어야 할 경우 클램프 형태로 형성됩니다.짚으로 만든 베일은 비트를 날씨로부터 보호하는 데 사용된다.클램프가 적절한 환기량으로 잘 만들어지면 비트는 크게 열화되지 않습니다.얼렸다 해동하는 비트는 공장에서 심각한 생산 문제를 일으키는 복합 탄수화물을 생산한다.영국에서는 하중을 접수하기 전에 공장 게이트에서 직접 검사할 수 있습니다.

미국에서 가을 수확은 광합성과 뿌리의 성장을 방해하는 첫 번째 강한 서리로 시작된다.지역 기후에 따라 몇 주 동안 수행되거나 겨울 동안 연장될 수 있습니다.비트 수확과 가공은 "캠페인"이라고 불리며, 수확과 가공 기간 동안 하루 24시간 운영되는 가공 공장에 일정한 속도로 곡물을 납품해야 하는 조직을 반영합니다(영국의 경우 캠페인은 약 5개월 동안 지속됩니다).네덜란드에서 이 시기는 de bietencampagne로 알려져 있는데, 비트가 자라는 동안 이 지역의 지방도로를 운전할 때 조심해야 할 시기이다. 왜냐하면 자연적으로 높은 점토 함량이 운송 중에 트레일러에서 토사가 떨어지면 미끄러운 도로를 야기하는 경향이 있기 때문이다.

생산통계

상위 10개 사탕무 생산국: 2020(FAO)[3]
순위 나라 생산.
(백만 톤)
1 러시아 33.9
2 미국 30.5
3 독일. 28.6
4 프랑스. 26.2
5 터키 23.0
6 폴란드 14.2
7 이집트 13.0
8 중국 11.6
9 우크라이나 9.2
10 네덜란드 6.7
세계 252.9
2009년 사탕무 생산량

2020년 전 세계 사탕무 수확량은 2억5296만8843톤(2억4900만톤, 2억7800만톤)이다.세계 최대 생산국은 러시아로 3391만5086t([3]길이 3340만t, 쇼트 3740만t)의 수확량을 기록했다.전 세계 사탕무 작물의 평균 수확량은 헥타르당 58.2t이었다.

2010년 세계에서 가장 생산성이 높은 사탕무 농장은 칠레로 전국 평균 수확량은 [44]헥타르당 87.3톤이었다.

임페리얼밸리(캘리포니아) 농민들은 헥타르당 약 160t, 설탕은 헥타르당 26t 이상의 수확량을 달성했다.임페리얼 밸리 농장은 햇빛의 강도가 높고 관개 및 [45][46]비료의 집중 사용으로 이득을 보고 있습니다.

EU의 설탕 산업은 2006년에 관료적인 압력을 받아 결국 2만 개의 일자리를 잃게 되었다. 비록 2010년 후반의 EU 감사에서 자세히 설명되었듯이, 많은 공장들이 실수로 [47]문을 닫은 것이 드러났지만, 그들은 정부의 개입 없이 이윤을 남겼기 때문이다.서유럽과 동유럽 모두 2010-2011년 설탕 수요를 충족하기에 충분한 설탕을 생산하지 못했고 설탕의 순수입국이었다.[4]

처리.

1935년 설탕에 대한 1 쇼트톤(2,000.00파운드; 907.18kg)의 비트를 처리하는 데 필요한 입력의 개요는 다음과 같습니다.[48]

  • 80파운드(36kg) 석회암
  • 250파운드(110kg) 코크스(석회석을 생석회로 변환하기 위해)
  • 2,500 US 갤런(9,500 l, 2,100 imp gal) 물

접수처

사탕무는 수확 후 보통 공장으로 운반된다.영국에서는 비트를 운반하는 트럭이나 트랙터와 트레일러로 지역 농가에 의해 현지 농부들이 운반합니다.철도와 배는 더 이상 사용되지 않는다.2006년 아일랜드 사탕무 생산이 완전히 중단될 때까지 아일랜드에서 일부 사탕무는 철도로 운반되었다.

각 하중은 리셉션 영역(일반적으로 평평한 콘크리트 패드)에 도달하기 전에 무게를 재어 샘플링합니다.그곳에서 하중은 큰 더미로 옮겨집니다.비트 샘플이 확인되었습니다.

  • 토양 타레 – 전달된 비트의 양
  • 크라운타레 – 납품되는 저당량 비트 양
  • 설탕 함량("pol") – 작물의 수크로스 양
  • 질소 함량 – 향후 농가에 비료 사용을 권장하기 위한 것

이들 요소로부터 하중의 실제 당도를 산출해 재배자의 지급액을 결정한다.

비트는 더미에서 중앙 채널 또는 굴리로 옮겨지며, 그곳에서 처리 공장 쪽으로 씻겨집니다.

확산

건조 사탕무 코셋

가공 공장에서 받은 후, 비트 뿌리는 씻겨지고, 기계적으로 코셋이라고 불리는 얇은 조각으로 잘려지고, 설탕 함유량을 침출이라고 알려진 수용액으로 추출하기 위해 디퓨저라고 불리는 기계에 전달된다.

확산기는 비트 조각이 한 방향으로 가는 반면 뜨거운 물은 반대 방향으로 가는 수 미터 길이의 긴 용기입니다.이동은 회전 나사 또는 회전 장치 전체에 의해 발생할 수 있으며 물과 코셋은 내부 챔버를 통해 이동합니다.디퓨저의 일반적인 세 가지 디자인은 수평 회전 "RT"(Raffinerie Tiremontoise, 제조업체), 경사 나사 "DDS"(De Danske Sukerfabriker) 또는 수직 나사 "타워"입니다.현대식 타워 추출 공장의 [49]처리 능력은 하루에 최대 17,000 미터톤(16,700 long t; 18,700 short t)입니다.덜 일반적인 디자인은 이동 벨트의 코셋을 사용하며, 벨트의 상단에 물을 펌핑하여 통과시킵니다.모든 경우에 코셋과 물의 유속은 1 대 2의 비율입니다.일반적으로 코셋은 디퓨저를 통과하는 데 약 90분이 걸리고 물은 45분밖에 걸리지 않습니다.이러한 역류 교환 방법은 코셋이 단순히 뜨거운 물 탱크에 있을 때보다 적은 양의 물을 사용하여 코셋에서 더 많은 설탕을 추출합니다.디퓨저에서 나오는 액체를 생즙이라고 합니다.생즙의 색상은 산화량에 따라 검은색에서 진한 빨간색까지 다양하며, 그 자체는 확산기 설계에 따라 달라집니다.

이 중고 cossettes, 또는 펄프, 약 95%습기, 적은 양의 설탕 콘텐츠에서 확산에서 나가시오나사기를 이용하여, 습윤 펄프. 나서 75%로 수분을 안고 있다.이 액체가 펄프에서 짜내고 에너지는 펄프 건조에 필요한 감소 추가 자당에서 회수한다.반면 액체가 펄프에서 짜낸 쫓기고 펄프와 동물 사료로 판매하고 건조시킨 생주스로 또는 더 자주 확산에 역류 프로세스의 해당 지점에서 처음 소개되어 결합되어 있다.최종 부산물, 주정 증류 찌꺼기:증류 후, 비료 또는 성장 기질로 효모 문화에 사용된다.

확산 동안 놓고 뒤집습니다 당으로, 자당의 일부를 무너지다.이 산으로 추가적인 쇠약을 겪을 수 있다.자당의 이러한 생산물 붕괴가 아니다 유일한 손실을 입었지만 또한 연쇄적인 효과가 가공된 설탕의 공장에서 만들어진 마지막인 출력을 줄이고 있다.(고온성)세균 행동을 제한하기 위해서, 사료 물이 포름 알데히드와 pH도 능숙한 공급 물의 컨트롤과 복용할 수 있다.알칼리성 조건에서 확산 운영 리슨지만 그 과정은 문제가 있다는 것을 증명했다로 만들어지고 있습니다.그 확산에서 개선되는 자당 수축은 다음 단계에 처리 문제에 의해 상쇄된다.

카르보네이션

한 사탕 무우 수확기

전에 결정을 겪게 되는 생주스에서 불순물이 제거되 Carbonatation 시술이다.[50]첫째, 이 쥬스는 석회(수산화 칼슘의 물에서 중지)의 따뜻한 우유와 혼합되고 있다.이런 치료는 불순물 황산, 인산, 구연산, 수산과 같은 그들의 칼슘염과 다 가의 양이온의 존재에 모이는 단백질, saponins과 pectins, 같은 커다란 유기 분자로 침전 다가 음이온 등을 촉진하는 것.게다가, 그 알칼리성의 상태, 아미노산 글루타민과 함께 화학적으로 안정된 카복실산 향료 또는 중간 염료의 제조에 간단히 설탕, 포도당과 과당으로 변환합니다.이 설탕과 아민은 치료하지 않고 방치되면 결국 수크로스의 결정화를 방해할 것이다.

다음으로 탄산가스를 알칼리당 용액에 거품이 일면서 탄산칼슘(콜크)으로 석회를 침전시킨다.분필 입자는 어떤 불순물을 끼우고 다른 불순물을 흡수한다.재활용 공정은 분필 입자의 크기를 증가시키고 무거운 입자가 탱크(클라리퍼)에 가라앉는 자연 응집 현상을 일으킨다.이산화탄소를 더 많이 첨가하면 용액에서 더 많은 칼슘이 침전됩니다; 이것은 걸러지고, "얇은 주스"라고 불리는 더 깨끗하고 밝은 갈색 설탕 용액이 남습니다.

다음 단계로 들어가기 전에 얇은 주스는 소다회를 받아 pH를 수식하고 황계 화합물과의 황화를 통해 가열된 단당류의 분해에 의한 발색을 감소시킬 수 있다.

증발

벨기에의 사탕무 농장:들판 너머에 설탕 공장이 있다.
영국 슈롭셔올스콧에 있는 설탕 정제소

이 얇은 주스는 "두꺼운 주스"를 만들기 위해 다효과 증발로 농축되며, 무게는 약 60%이고 겉모습은 메이플 시럽과 유사하다.두꺼운 주스는 나중에 가공하기 위해 탱크에 저장될 수 있으며, 결정화 플랜트에 대한 부하를 줄일 수 있습니다.

결정화

진한 즙이 결정체에 공급된다.재활용된 설탕은 그 안에 용해되고, 그 결과 생기는 시럽은 마더 리큐어라고 불립니다.이 술은 대형 용기(이른바 진공 팬)에서 진공상태로 끓여 고운 설탕 결정으로 씨앗을 뿌림으로써 더욱 농축됩니다.이 결정체들은 그들 주위에 모액에서 나오는 설탕이 형성되면서 자란다.설탕 결정과 시럽 혼합물을 프랑스어로 "조리된 덩어리"에서 나온 마사지라고 합니다.마사지는 원심분리기로 전달되고, 여기서 원심력에 의해 마사지에서 고녹색 시럽이 제거된다.소정시간 후 스프레이 바를 통해 원심분리기에 물을 분사하여 저녹색 시럽을 생성하는 당결정을 세척한다.그리고 나서 원심분리기가 매우 빠른 속도로 회전하여 결정을 부분적으로 건조시킵니다.그러면 기계가 느려지고 쟁기 모양의 팔이 전개되어 원심분리기의 양옆에서 설탕을 위에서 아래로 끌어올려 아래의 회전식 제립공장으로 운반되어 따뜻한 공기를 사용하여 건조됩니다.

높은 녹색 시럽은 두 번째 설탕이 생산되는 원당 진공 팬에 공급됩니다.이 설탕("생당")은 더 많은 색상과 불순물과 함께 품질이 낮으며, 다시 원액에 용해되는 설탕의 주요 공급원입니다.생(낮은 녹색 시럽)의 시럽은 AP 팬에서 오랫동안 끓인 후 약 8개의 결정제 주위로 천천히 흐르도록 보내집니다.이것으로부터, 매우 낮은 품질의 설탕 결정(일부 시스템에서는 "AP 설탕"으로 알려져 있음)이 생성되고, 또한 재분해된다.분리된 시럽은 당밀이며, 당밀은 여전히 설탕을 포함하고 있지만, 경제적으로 더 이상의 처리를 겪기에는 너무 많은 불순물을 포함하고 있습니다.당밀은 현장에서 저장되며 건조된 비트 펄프에 첨가되어 동물 사료를 만들거나 벌크 탱커에 넣어 판매되거나 알코올로 발효되거나 [27]가공됩니다.

당밀 회수

당밀에는 당분이 함유되어 있기 때문에 당밀을 회수하는 것이 유리했다.스테펜 공정은 일부분을 복구하는 데 사용되었고, 그래서 고급 공장들은 공장 옆에 "스테펜 하우스"를 가지고 있었다.제1차 세계대전 중 유럽 수원에서 수입된 칼륨을 미국에서 구할 수 없을 때, "스티븐의 폐수"는 좋은 원천을 제공했고, 이는 공장에 수익성 있는 수입원으로 이어졌다.전쟁이 끝나자마자 그 필요성은 사라졌다.1950년대에 산업발효가 진행되어 이전에는 고가의 라세미네이션 공정으로 일본에서 생산되었던 글루탐산나트륨(MSG)이 생산되었다.비오틴을 차단하기 위해 코리네박테륨(특히 코리네박테륨 글루타미쿰)과 페니실린 또는 계면활성제와 결합된 비트 당밀은 결과적으로 MSG를 생산했고, 이는 효과적으로 이전에 폐기된 [27][51]것들로부터 큰 이익을 창출했다.

기타 용도

체코의 설탕 비트를 원료로 하는 알코올 브랜드인 투제막은 황금빛 빨간색입니다.

음료수

체코와 슬로바키아 등 많은 나라에서 비트 설탕은 투제막이라고 불리는 럼주 같은 증류주를 만드는데 사용된다.올란드 제도에서는 비슷한 음료가 Kobba Libre라는 상표명으로 만들어진다.몇몇 유럽 국가들, 특히 체코 공화국과 독일에서는 비트 설탕이 정제과 보드카를 만드는데 사용된다.

정제되지 않은 설탕 시럽은 사탕무에서 직접 생산됩니다.이 걸쭉하고 진한 시럽은 잘게 썬 사탕무를 몇 시간 동안 요리한 후 으깨서 만든 주스를 꿀과 비슷한 농도가 될 때까지 농축함으로써 생산되고 체코에서는 사탕무 설탕이 모든 체코인들이 그들의 럼으로 알고 있는 럼과 같은 증류주를 만들기 위해 사용된다.uzemak, 이전에는 Tuzemsk rum 럼(영어: 국내산 [52]럼)으로 불렸다.

사탕무 시럽

프랑스의 사탕무 당밀로 소 사료 보충제로 사용

정제되지 않은 설탕 시럽은 사탕무에서 직접 생산될 수 있다.이 걸쭉하고 진한 시럽은 잘게 썬 사탕무를 몇 시간 동안 요리한 후, 그 결과로 생긴 매쉬를 눌러서 과 비슷한 농도가 될 때까지 주스를 농축함으로써 만들어집니다.다른 재료는 사용하지 않습니다.독일, 특히 라인랜드 지역과 네덜란드에서는 이 사탕무 시럽(독일어로 Zuckerben-Sirup 또는 Zapp 또는 네덜란드어로 Suikerstroop)이 소스, 케이크 및 디저트를 달게 하는 데뿐만 아니라 샌드위치를 위한 스프레드로 사용됩니다.네덜란드 전통에 따라 만들어진 Suikerstroop은 EU와 영국 [53]법에 보장된 전통 전문점입니다.

상업적으로 시럽의 덱스트로스 당량(DE)이 30을 초과하면 제품을 가수분해하여 고과당 옥수수 시럽 또는 EU의 이소글루코스 시럽과 같이 고과당 시럽으로 전환해야 합니다.

북미의 많은 도로 당국은 겨울 통제 작업에서 제빙 또는 방빙 제품으로 탈청 비트 당밀을 사용합니다.당밀은 [54]직접 사용하거나 액체 염화물과 결합하여 노면에 도포하거나 [55]도로에 뿌려진 염분을 처리하는 데 사용할 수 있습니다.당밀은 염분 혼합물의 부식을 줄이고 응고점을 낮추기 때문에 도로염에만 비해 더 유리할 수 있습니다. 따라서 [54]제빙기는 낮은 온도에서도 유효합니다.바위 소금으로 액체를 더하는 것도 이것이 필요하다고 두고 소금의 활성화 시간이 녹는 과정을 시작하기를 줄일 수 있는 바위 소금의 바운스 앤드의 산란을 감소시킨다.[55]

Betaine

베타인은 사탕무 가공의 부산물로부터 분리될 수 있다.생산은 주로 크로마토그래피 분리를 통해 이루어지며, "시뮬레이트 이동층"과 같은 기술을 사용한다.

우리딘

우리딘은 사탕무에서 분리될 수 있다.

대체 연료

BPAssociated British Foods는 영국 이스트 앵글리아에서 바이오 부탄올을 생산하기 위해 잉여 사탕무를 사용할 계획이다.

설탕 비트의 원료 대 수율 비율은 56:9입니다.따라서 1kg의 에탄올(상온에서 약 1.27L)을 생산하기 위해서는 6.22kg의 사탕무가 필요합니다.

소 사료

뉴질랜드에서 사탕무는 널리 재배되고 젖소 사료로서 수확된다.수분 함량이 낮기 때문에 사료 비트보다 우수한 것으로 간주됩니다(그 결과 저장 특성이 향상됩니다).비트 구근과 잎은 모두 소에게 먹인다.오랫동안 소에게 독성이 있다고 여겨졌지만, 수확한 비트 구근은 새로운 식단으로 적절히 전환된다면 소에게 먹일 수 있다.뉴질랜드의 젖소들은 사일리지나 다른 보조 사료 없이 목초지와 사탕무지만 먹고 잘 자랄 수 있다.이 작물은 현재 호주 일부 지역에서 소 [41][42]사료로도 재배되고 있다.

농업

댐 재배법을 이용한 사탕무 재배.러시아, 독일, 프랑스, 우크라이나, 터키, 중국, 폴란드, 그리고 때때로 이집트에서 사용됩니다.

설탕 사탕무는 작물 순환 주기의 중요한 부분이다.

사탕무 식물은 뿌리마니아(Rhizomania)에 걸리기 쉬운데, 이는 구근 모양의 꼭지 뿌리를 많은 작은 뿌리로 바꿔서 경제적으로 작물을 가공할 수 없게 만든다.유럽 국가에서는 확산을 막기 위해 엄격한 통제가 시행되고 있지만 일부 지역에서는 이미 시행되고 있다.그것은 또한 잎과 비트 황색 바이러스의 주름과 발작을 일으키는 비트 잎 컬 바이러스 모두에 걸리기 쉽습니다.

지속적인 연구는 설탕 수율 증가뿐만 아니라 내성이 있는 품종을 찾습니다.미국의 사탕무 사육 연구는 린다 핸슨과 레너드 파넬라가 이끄는 콜로라도주 포트 콜린스, 존 윌랜드가 이끄는 노스다코타주 파고, 그리고 미시간주 이스트 랜싱에 있는 미시간 주립 대학 등 다양한 USDA 농업 연구소에서 가장 두드러지게 이루어지고 있습니다.겔레

Chenopodioideae 아과의 다른 경제적으로 중요한 구성원들은 다음과 같다.

유전자 변형

미국에서는 유전자 조작 설탕 비트가 몬산토에 의해 유전자 조작 작물로 개발되었으며, 이 사탕무는 라운드업으로 판매되는 제초제인 글리포세이트에 대한 내성을 위해 개발되었습니다.2005년, 미국 농무부(USDA-APHIS)는 환경 평가를 실시하여 글리포산염 내성 사탕무는 식물 [56][57]해충이 될 가능성이 매우 낮다고 판단한 후 규제를 해제했다.글리포세이트 내성 설탕 비트의 설탕은 여러 나라에서 인간과 동물의 소비를 위해 승인되었지만, 생물 공학 비트의 상업적인 생산은 미국과 캐나다에서만 승인되었습니다.연구들은 글리포세이트 내성 사탕무에서 나오는 설탕이 전통적인 [58]사탕무에서 나오는 설탕과 같은 영양가치를 갖는다는 결론을 내렸다.2005년 규제완화 이후 미국에서는 글리포세이트 내성 설탕 비트가 광범위하게 채택되었다.2011년 [59]미국 사탕무 면적의 약 95%가 글리포세이트 내성 종자로 재배되었습니다.

잡초는 작물에 해를 끼치지 않고 글리포세이트를 사용하여 화학적으로 제어할 수 있다.사탕무 씨앗을 심은 후 밭에 잡초가 돋아나고 재배자들은 그것들을 조절하기 위해 글리포세이트를 바른다.글리포세이트는 넓은 범위의 잡초[60] 종들을 통제하고 낮은 [61]독성을 가지고 있기 때문에 밭 작물에 흔히 사용된다.영국의[62] 한 연구에 따르면 유전자 변형 비트 수확량이 기존보다 많은 반면 노스다코타주립대 확장서비스(North Dakota State University Extension Service)의 또 다른 연구는 수확량이 [63]더 적은 것으로 나타났다.글리포세이트 내성 설탕 비트의 도입은 글리포세이트 내성 잡초의 증가에 기여할 수 있기 때문에 몬산토는 재배자들에게 [64]잡초를 억제하기 위해 다양한 제초제 방법을 사용하도록 권장하는 프로그램을 개발했습니다.

2008년 식품안전센터, 시에라클럽, 유기종자동맹 및 하이마운딩시즈는 2005년 글리포세이트 내성 설탕 비트를 규제해제하기로 한 USDA-APHIS를 상대로 소송을 제기했다.이 단체들은 글리포세이트 내성 설탕 비트가 재래식 설탕 [65]비트와 교잡할 수 있는 능력에 대해 우려를 표명했다.미국 지방법원 판사 제프리 S. 미국 캘리포니아 북부지방법원의 화이트는 2011년 [65][66]봄에 글리포산염 내성 사탕무의 규제 완화를 철회하고 재배업자들이 글리포산염 내성 사탕무를 심는 것을 불법으로 규정했다.USDA-APHIS는 설탕 부족이 발생할 것으로 믿고 환경운동가들의 [67]우려에 대처하기 위해 환경평가에서 세 가지 옵션을 개발했다.2011년, 샌프란시스코의 캘리포니아 북부지구에 대한 연방항소법원은 [58]그 판결을 뒤집었다.2012년 7월, 환경 영향 평가와 식물 해충 리스크 평가를 완료한 후, USDA의 몬산토의 반올림 레디 설탕 [68]비트를 규제 해제했다.

게놈과 유전학

사탕무 게놈은 슈퍼 유디코트나 아유디코트(sub-Eudicots)에서 세 개의 증식 이벤트를 공유합니다.그것은 배열되어 있고 두 개의 참조 게놈 배열이 이미 염기서열은 [7]이미 생성되어 있다.사탕무의 게놈 크기는 약 731 메가베이스(714-758)[7]이며, 사탕무 DNA는 18개의 메타센터 염색체(2n=2x=18)[69]로 포장되어 있다.모든 사탕무 센트로미어는 단일 위성 DNA[70] 패밀리와 센트로미어 특이 LTR 역트랜스포존으로 [71]구성됩니다.사탕무 DNA의 60% 이상이 반복적이며,[72][73][74][75] 대부분 염색체를 따라 분산되어 있다.

작물 야생 비트 개체군(B. gullis ssp. maritima)도 염기서열 분석을 통해 야생 [76]전구체 내 저항 유전자 Rz2를 식별할 수 있다.Rz2는 흔히 사탕무 뿌리 광기병으로 알려진 뿌리마니아에 대한 내성을 부여한다.

사육

설탕 비트는 2013년까지 200년 동안 8%에서 18%로 당도를 높이고, 바이러스 및 곰팡이 질환에 대한 저항성, 주근 크기 증가, 단피증 및 독소 감소를 위해 재배되었습니다.세포질 수컷 불임 계통의 발견으로 번식이 쉬워졌다 - 이것은 특히 수율 [7]번식에 유용했다.

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