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Optimierung der Rohstoffqualität von Zuckerrüben durch verbessertes Lagermanagement, Züchtung und industrielle Bewertung
Projekt
Förderkennzeichen: AiF 13737 N
Laufzeit: 01.01.2003
- 31.12.2006
Fördersumme: 275.800 Euro
Forschungszweck: Angewandte Forschung
In Deutschland dauert die Kampagne für die Zuckerfabriken von Ende September bis etwa Mitte/ Ende Dezember. Die Effizienz der Zuckererzeugung könnte gesteigert werden, wenn es gelänge, den Verarbeitungszeitraum zu verlängern, ohne dass dies die Qualität des Rohstoffs Rübe beeinträchtigt. Dies könnte durch einen früheren Beginn der Kampagne oder durch eine Verlängerung der Lagerungsperiode bis in den Winter erreicht werden.
Für eine Zuckerfabrik sind die Rübenmenge, der Zuckergehalt und die Verarbeitbarkeit des Rohstoffs von Bedeutung. Es wurden bisher keine produktionstechnischen Maßnahmen bezüglich der Optimierung des Lagermanagements berücksichtigt. Ziel des Forschungsvorhabens war es zu untersuchen, welchen Einfluss Produktionsbedingungen (Sortenwahl, Stickstoffdüngung, Befall mit Krankheiten, Köpfqualität, Beschädigungen, Trockenstress, Erntetermin) und Lagerungsbedingungen (Temperatur, Dauer) auf Massenverluste und Qualitätsveränderungen von Zuckerrüben während der Lagerung ausüben.
Forschungsergebnis:
Vor und nach der Lagerung wurden das Rübengewicht und die Gehalte der standardmäßig in sowie weiterer Inhaltsstoffe bestimmt (Saccharose, Kalium, Natrium, Amino-Stickstoff, Invertzucker, Raffinose, Betain, Nitrat, löslicher Gesamt-Stickstoff, Mark).
Während der Lagerung verringerte sich das Rübengewicht, hauptsächlich durch die Abgabe von Wasser. Dadurch kam es teilweise zu einer Aufkonzentrierung des Zuckers, d. h. einem Anstieg des Saccharosegehaltes. Aufgrund enzymatischer Prozesse stiegen die Gehalte an Invertzucker, Raffinose, Amino-N, Betain und löslichem Gesamt-N. Die Gehalte an Kalium und Natrium veränderten sich nur aufgrund der veränderten Wassergehalte, auch der Markgehalt nahm aus diesem Grund zu. Der Gehalt an Nitrat war stets sehr gering und sank während der Lagerung weiter. Generell gilt, dass diese Prozesse und damit die Verschlechterung der Qualität durch steigende Temperatur und Lagerungsdauer verstärkt werden. Dabei zeigten sich genotypische Unterschiede in der Lagerfähigkeit.
Stickstoffdüngung, Befall mit Cercospora beticola, Quetschen der Rüben und der Erntetermin hatten nur einen geringen Einfluss, während Trockenstress während der Vegetation und Beschädigungen die Lagerfähigkeit deutlich beeinträchtigten. Nicht gelagert werden können mit Rhizoctonia solani befallene Rüben und Rüben, die gefroren und wieder aufgetaut sind. Die Bewertung der Qualität mit dem Standardmelasseverlust und einer alternativen Schätzformel zeigte, dass die Analyse der Standardparameter Kalium, Natrium und Amino-N bei gelagerten Rüben nicht ausreichend ist. Insbesondere bei hoher Temperatur und langer Lagerungsdauer kommt es zu einem starken Anstieg des Invertzuckergehaltes und damit zu Alkalitätsverlusten, die bei der Bewertung berücksichtigt werden sollten.
den Zuckerfabriken analysierten Inhaltsstoffe
Abschnittsübersicht
Fachgebiete
- Pflanzenbau
- Pflanzenernährung