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新疆地区甜菜保藏过程中的糖分损失

2018-07-31魏崇飞

中国甜菜糖业 2018年2期
关键词:堆垛块根含糖

魏崇飞,朱 俊

(新疆农垦现代糖业有限公司,新疆 奎屯 833200)

甜菜保藏的好坏直接影响制糖企业加工天数、工艺总损失和产品质量。保藏甜菜的基本任务是尽量延缓和控制甜菜堆中温度的升高,使甜菜与热空气隔绝,利用外部气温缓慢降低垛温,防止甜菜腐烂变质。若甜菜保藏不当,会导致腐烂变质,使生产加工价值下降,渗出汁纯度、清净效率降低、钙盐含量、工艺损失增加。引起保藏甜菜腐烂原因主要是微生物的感染,因为新鲜甜菜含水量较高,可达75%左右,如果保藏时堆温较高,块根容易产生质变。最佳保藏温度在零下15度左右。

1 甜菜块根在保藏过程中对块根的影响

在保藏过程中,由于在机械收获时受到损伤的甜菜,极易失水枯萎、变质,从而影响保藏质量。通常容易引起甜菜保藏过程中损失的因素有以下几方面:

无形损失方面;

1)甜菜块根在风吹日晒下的损失:在新疆,甜菜保藏堆垛时间一般为10月上旬开始至11月中旬结束。

尤其是10月份气温高,甜菜块根受风吹日晒,导致大量失水萎蔫,造成甜菜块根重量下降,无形损失上升。

2)甜菜块根群体的呼吸作用

由于甜菜堆放保藏时间长,堆积量大和通风条件上的差异,至使甜菜堆温度升高,甜菜呼吸、代谢旺盛,加大了无形损失。在有氧条件下,消耗了空气中的氧气和甜菜中的糖份,并散出热量,使蔗糖分解成果糖和葡萄糖,甜菜中的温度升高,湿度增大。堆内潮气大易造成甜菜块根霉烂变质,蔗糖转化,造成损失。在保藏过程中,垛温每增加10度,甜菜释放出二氧化碳增高1.0倍,糖份损失增加1.5倍左右。

有形损失方面:

1)甜菜块根的损伤

甜菜在收获、运输过程中的损伤、破碎。造成机械损伤的原因,主要是在收获、拉运、堆放过程中造成的。对于轻微机械损伤的甜菜,由于甜菜自身有抵抗能力,不易引起微生物感染。现在原料采收近90%都采用机收菜,破损较大,不易保藏,容易引起堆垛内温度增高,以致于腐烂变质,造成块根质量下降、糖份损失。经检测糖份损失与流送、洗涤过程中甜菜破损关系密切,破损面积每增加1/8,平均多损失0.1度糖。

2)甜菜保藏管理不善,堆垛甜菜块根局部或大部霉烂变质而失去加工生产价值。

2 甜菜块根在保藏过程中对含糖的影响

2.1 新鲜甜菜

收获后,及时作堆保藏。按44天保藏时间计算,甜菜糖分总损失0.4%,每日损失糖度0.009 1%。

2.2 霉变、发芽甜菜

经中化对10、11、12月初各场地取样检测的数值,新鲜甜菜与表皮霉变、发芽甜菜相比,含糖由14.4%降低到13.2%,纯度81.3%降低到76.8%,还原糖0.215%增加到0.45%。如果保藏管理不到位,霉变、发芽甜菜糖分各场地综合损失在0.7~1.7%,每日损失糖度0.016 3~0.041 5%。

2.3 失水枯萎甜菜

甜菜重量的损失与糖分损失是相关的,通常甜菜重量损失很大时,糖分损失也很大。在保藏期间,随着甜菜水分枯萎重量损失,其含糖率有增高现象,但其含糖量却呈现减少的趋势。

通过对大、中、小甜菜抽样检测,放置44天,甜菜含糖由14.5%提高到15.7%,甜菜含糖虽然增加了,但产糖量不会增加。甜菜重量损失15% ,每日重量损失0.34%。如果管理不到位,甜菜重量综合损失会达到23~38% ,每日重量损失0.52~0.86%。

2.4 腐烂甜菜

新鲜甜菜与腐烂甜菜相比,纯度82.3%降低到71.5%,甜菜含糖14.4%下降到11.8%,糖份损失3.2%,还原糖0.45%增加到0.90%。甜菜保藏管理不善,会出现堆垛甜菜块根局部或大部份霉烂变质,造成甜菜糖份损失,还原糖和产蜜量增加,不利于制糖生产。

2.5 冻化甜菜

冻甜菜(上冻后的甜菜)在保藏过程中,糖份和重量变化不大。而冻化甜菜是最不易保藏的甜菜,会腐烂变质,转化糖和果胶质都会显著增加。因为冻化甜菜在融化过程中,甜菜细胞内原生质遭到破坏,产生脱水效应,蔗糖将会分解,微生物大量繁殖引起腐烂,还原糖增加,使甜菜重量或糖份损失都会显著增加,给制糖生产造成很大的困难。

冻化甜菜放置时间越长,糖分损失越高(见表1)。从2014/15中化检验数据来分析[附上化验分析的数据表],冻化甜菜保藏期间平均糖分日损失为0.019 5%,按保藏44天冻化菜糖份损失比新鲜甜菜高6.8倍;保藏88天后,新鲜菜与冻化菜相比,新鲜甜菜一般糖分损失0.34%左右,冻化甜菜糖分损失为1.72%左右,与新鲜菜的糖分损失相比多损失1.38%。到生产期后期,冻化甜菜糖份损失会达到3.02%左右。

由此可以看出,冻化甜菜品质会发生糖份损失变化。对于冻化甜菜应采取立即加工的办法,暂时不能及时处理的冻化甜菜,应定期测量冻化甜菜保藏中控制堆温,来判断堆内品质变化情况,如有发酵的气味或有热气冒出,即可断定堆内局部甜菜块根发生异状,应及时拆堆加工。保藏相当困难,应采取提高加工能力,尽可能减少糖份损失。

表1 甜菜块根保藏糖分损失对比表(2014/2015榨期数据)

3 甜菜科学贮存堆放方案

3.1 场地的选择与整理

1)场地的选择必须在地下水位低、干燥、通风状况较好的地带,公司现有的堆放场地较为合适。

2)场地的整理必须在现有的场地刮平、压实、清理石块等杂物。

3)场地的消毒:由于现有的场地已使用多年,场地残留的病菌较多,为此必须在堆放前用生石灰消毒,一般10 0002米用生石灰2吨,拌一定比例的细土,均匀地撒在场地上。或者最好用多菌灵农药喷洒消毒。但此法用量大,成本较高。

3.2 机收甜菜准备贮存

机收甜菜由于表皮损伤较重,不利于长期堆放贮存,应及时加工。但因甜菜机收时集中、量大,需堆放保藏,堆放保藏条件:1、堆跺高度在2.5米左右,底宽在6米,上顶宽3米,每5米放入通气孔,通气孔的高度在3米左右,从底部通向顶部;机收甜菜堆跺时不能造成二次损伤或将场地的土带入孔隙中,会造成腐烂加速;每个堆跺都设有排气孔,便于温度观察变化。

3.3 人工收获的甜菜

1)312国道以南的西戈壁、东湾、博尔通古的甜菜由于昼夜温差较大,海拔较高,甜菜呼吸能力强,氧化酶活性高,转化酶活性低,块根受损后,形成保护组织的能力强,还有着很高的持水能力,因此这些地区的甜菜耐贮存,这类甜菜堆跺时跺底宽可在16米,跺高2.5米,跺顶宽在7米,南北走向,堆长200米左右。在堆顶每10米设置一个通气孔,便于排气。

2)312国道公路以北的甜菜,堆存的方法介于机收与海拔高的地区之间,方法大同小异,即:堆跺底宽在10米,高在2.5米,堆长100米,顶宽5米,在堆顶部每6米放一个通气孔。

甜菜的堆放贮存的每个堆跺,做到有棱有角,界线分明,堆跺的高度、宽度、坡度、顶部必须平整、规范。

3.4 考虑到收获的甜菜类型多,因此保存的甜菜必须分2个区域:

1)短期贮存区

主要是机收甜菜和后期的冻化菜和发生病害的腐烂甜菜,计划在短期加工处理;冻化菜应直接进窖加工,实在来不及进窖,短期内堆跺。

2)长期贮存区

堆垛温度升到-4℃~-6℃时,要及时倒运加工生产。

4 甜菜保藏管理

1)对于没有设排气孔的甜菜跺,组织人员掏坑散热。掏坑密度:根据气温高低来调整,以甜菜跺内菜不发热为宜;感观指标为掏开坑后未见甜菜冒热气现象。工作时间依据最高气温低于4℃;中期保藏跺坑间距为2米左右。工作次序对于中期保藏菜应优先安排,采取循环工作方式。对于中期保藏甜菜只要达到80%的冻固程度即可。

2)长期保藏管理

原料车间安排专人负责做好甜菜保藏管理工作。对于长期保藏甜菜则要求全冻固。一般在元月20日左右,在“三九”至“四九”天后。

3)保藏状况监测

跺温监测:对短中期保藏甜菜因进行掏坑散热,定期监测垛温。对其甜菜质量变化的监测依靠每三天一次的普查和每天的随机检查来进行。对于长期保藏甜菜进行掏坑散热处理、每天测温记录。堆垛温度升到-4℃~-6℃时,要及时倒运加工生产。

4)倒运:对长期保藏甜菜,日最佳气温在-15℃以下,冻藏甜菜倒运时要从堆跺的北端开封,以减少破面受光时间和面积,避免甜菜解冻。根据制糖加工量多少,尽量缩短倒运时间,减少损失。

根据每个堆跺的具体情况及解冻缓慢,优先倒运解冻快的、温度高的甜菜跺。倒运后都要将每天的断面整理整齐。

5)堆跺场地需立牌明示,定期观察甜菜变化情况。由现场值班长、质检员负责现场堆跺卸菜,严格按堆跺要求进行卸菜,保证堆跺成形成状,远看方方正正、整整齐齐。

5 降低甜菜保藏过程中糖份损失、提高甜菜含糖

1)在甜菜收购过程中,提高收获质量,尽可能减少对甜菜的造成机械损伤,严格按照甜菜收购标准进行检验,为甜菜保藏提供有利条件。

2)由于今年天气影响,与去年同期相比,气温高6~8℃左右。最佳保藏温度在-15℃以下。从11月份初倒运各场地甜菜情况来看,机械堆垛比直翻堆垛温度高1.8℃左右,发芽区域大部分发布在堆垛顶部,深度1.0~1.5米,发芽率发芽率在10%左右,表皮腐烂霉变现象在15%左右。到12初,发芽率在30%左右,表皮腐烂、霉变现象25%左右。主要原因是机械堆垛高度比车翻堆垛高,甜菜机收菜时有破损,夹有杂草、透气性差,不利于散热。在堆垛中杂草多时,发芽率、表皮腐烂、霉变现象会严重些。因此,在保藏期间,采取掏洞散热或设置通风道、安排倒运的方法,尽可能降低堆温,确保堆垛菜质量。

3)制定标准化的甜菜保藏工作程序,规范保藏操作,掌控甜菜保藏情况,做到先进先吃,腐烂变质的甜菜提前加工,减少保藏过程中糖份损失。

4)合理种植、提高甜菜含糖率

(1)严控甜菜收购质量,按甜菜含糖计价进行收购。根据甜菜的含糖高低,检验含糖做到公平、透明、规范,得到农户认可,真正使农户从提高含糖来获得更多经济利益,改变单纯追求提高产量意识来获得收益,正确引导农户,通过选用高糖品种、合理种植、田间管理等途径,有效遏制甜菜含糖下滑趋势,使甜菜产量和含糖都能提高,使公司和农户达到双赢互利的局面,提高农户种植的积极性。

(2)加大含糖计价宣传力度,引进和推广高产高糖性新品种,引导农户进行科学种植,实施膜下滴灌,根据甜菜不同生长期需水情况及天气变化,适时滴水、合理施肥,控制各种害虫,从而提高农户田间管理水平,达到增糖、增产。目前,新疆甜菜播种基本密度是6 000株/亩左右,收获时密度为5 500株/亩左右。决定甜菜产糖量高低的含糖率和产量,则成为制糖生产中两个重要的经济性状,只有在含糖率提高的前提下,尽可能提高产量,才能达到最好的效益,甜菜重量多少、品种及种植密度有密切的关系,通常低密度种植重量较多,含糖不高。因此,在甜菜种植过程中,要控制好种植密度,平均甜菜重量在1.5左右,选择含糖高的品种。一般最后一水应在起拔前15天结束,假如甜菜在起拔前几天灌水,会使甜菜含糖下降1~2%。

5)提高生产规模,降低生产成本,争取企业利益最大化。目前,甜菜收获采用机械化采收,降低了甜菜种植成本,减轻农户劳动强度,提高了农户种植甜菜的积极性,为促进公司提高生产规模奠定基础。

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