甜菜的栽培種有4個變種:糖用甜菜、葉用甜菜、根用甜菜、飼用甜菜。作制糖原料的糖用甜菜是兩年生作物。甜菜渾身都是寶。甜菜的主要產(chǎn)品是糖。糖是人民生活不可缺少的營養(yǎng)物質(zhì),也是食品工業(yè),飲料工業(yè)和醫(yī)藥工業(yè)的重要原料。除生產(chǎn)蔗糖外,甜菜及其副產(chǎn)品還有廣泛開發(fā)利用前景。
甜菜的莖葉是理想的多汁綠色飼料,除含有牲畜所需的一般營養(yǎng)物質(zhì)外,還富含胡蘿卜素,能補(bǔ)充飼料中的甲種維生素之不足,增加其乳制品中甲種維生素的含量。其營養(yǎng)成分見表14-2。甜菜莖葉還可以作為肥料還田,培肥地力,增加土壤中有機(jī)質(zhì)含量。
甜菜的塊根水分占75%,固形物占25%。固形物中蔗糖占16%~18%,非糖物質(zhì)占7%~9%。非糖物質(zhì)又分為可溶性和不溶性兩種:不溶性非糖主要是纖維素、半纖維素、原果膠質(zhì)和蛋白質(zhì);可溶性非糖又分為無機(jī)非糖和有機(jī)非糖。無機(jī)非糖主要是鉀、鈉、鎂等鹽類;有機(jī)非糖可再分為含氮和無氮。無氮非糖有脂肪、果膠質(zhì)、還原糖和有機(jī)酸;含氮非糖又分為蛋白質(zhì)和非蛋白質(zhì)。非蛋白非糖主要指甜菜堿、酰胺和氨基酸。甜菜制糖工業(yè)副產(chǎn)品主要是塊根內(nèi)3.5%左右的糖分和7.5%左右的非糖物質(zhì)以及在加工過程中投入與排出的其它非糖物質(zhì)。
①甜菜粕
在制糖過程中,甜菜塊根經(jīng)切絲浸提后所剩殘渣加工成為甜菜粕。通常每加工1噸甜菜塊根便同時生產(chǎn)出0.9噸甜菜粕。甜菜粕中含有93%的水分,7%左右的干物質(zhì)。干物質(zhì)中含有豐富的各類氨基酸、維生素和微量元素,是養(yǎng)豬、養(yǎng)牛理想的飼料。其含量見表14-3。甜菜粕經(jīng)雙螺旋(或單螺旋)壓榨機(jī)壓榨后再經(jīng)過烘干制成干燥的甜菜。
干粕。由于甜菜干粕碳水化合物含量、淀粉值和可消化養(yǎng)分總量高,故可作精飼料。且因蛋白質(zhì)少,發(fā)熱量高,與高蛋白的精飼料及粗飼料一起使用可調(diào)節(jié)高蛋白營養(yǎng)平衡,其味道甘美,是養(yǎng)牛業(yè)的理想飼料。使用時應(yīng)先加水浸泡,否則易引起牲畜腹脹。為提高甜菜干粕的營養(yǎng)價,可在干粕內(nèi)添加廢糖蜜及其他營養(yǎng)成分,制成糖蜜型或營養(yǎng)型甜菜顆粒粕。甜菜顆粒粕是利用甜菜干粕進(jìn)一步經(jīng)過加工制成的。其營養(yǎng)成分和使用價值與甜菜干粕相同,但更便于包裝運(yùn)輸和管理。自20世紀(jì)80年代以來,中國甜菜顆粒粕的生產(chǎn)發(fā)展較快,年產(chǎn)量已達(dá)到10多萬噸。目前國內(nèi)的甜菜制糖廠大多配有甜菜顆粒粕生產(chǎn)線。
②果膠的生產(chǎn)及利用
甜菜中的纖維素和半纖維素由于不溶于水,故在浸糖過程中不移入糖汁中而留在廢粕內(nèi)。蛋白質(zhì)、灰分、皂素等大多也殘留在廢粕內(nèi)。唯獨(dú)果膠質(zhì)處于與纖維素化合狀態(tài),在一定溫度和酸性或堿性條件下,能水解成可溶性的水果膠質(zhì),進(jìn)入糖汁后,成為影響清潔和結(jié)晶的有害物質(zhì)。因此在制糖過程中,通過控制浸糖溫度,可使90%以上的果膠留在甜菜粕中。從甜菜粕中提取果膠的工藝較簡單,即將甜菜粕加溫、水解,再使果膠質(zhì)與廢渣分離便生產(chǎn)出初級果膠質(zhì)。初級果膠質(zhì)與水泥、石膏爐灰渣混合,便可生產(chǎn)出泡沫硅酸鹽制品,達(dá)到建筑行業(yè)對保溫隔熱材料的技術(shù)要求,從而成本較低。該項技術(shù)工藝簡單,易于操作且有利于環(huán)保,前景很好。
③廢蜜的生產(chǎn)及二氧化碳的利用
在制糖過程中所產(chǎn)生的低度糖蜜,不能再返回煮糖,此類糖蜜稱之為廢蜜,其產(chǎn)量為甜菜加工量的4%左右。一是生產(chǎn)發(fā)酵制品 凡是用淀粉作為原料所生產(chǎn)的發(fā)酵制品,絕大部分可以用廢蜜制取。由于廢蜜價格低,產(chǎn)品產(chǎn)值高;經(jīng)濟(jì)效益好,因此目前中國的甜菜制糖廠均利用廢蜜生產(chǎn)發(fā)酵制品。主要產(chǎn)品有:酒精、有機(jī)溶劑(如丙酮、丁醇和乙醇等)、甘油、酵母、谷氨酸、味精、檸檬酸等。二是作飼料 由于廢蜜中含有糖分、多種維生素、氨基酸及一些微量元素,可用做作牲畜飼料。如有增進(jìn)食欲、幫助消化、牛泌乳提高乳量、促進(jìn)新陳代謝和體質(zhì)發(fā)育等。
它是普通甜菜組中普通甜菜的4個變種之一。飼料甜菜是一種專門作為養(yǎng)牛、養(yǎng)豬用的飼料作物,塊根的含糖率較低,通常僅為5~10度,但產(chǎn)量較高,可達(dá)到60~80噸/公頃。在歐洲栽培面積較大。且有專門的飼料甜菜育種機(jī)構(gòu)從事飼料甜菜品種的科學(xué)研究工作。為避免使甜菜制糖廠蒙受損失,歐洲一些國家規(guī)定飼料甜菜與糖甜菜的根皮顏色要有所區(qū)別。因此飼料甜菜育種工作者將顏色基因?qū)氲斤暳咸鸩说母ぶ?,使目前我們看到的飼料甜菜的塊根具有各種顏色,如淺紅色、淺粉色、金黃色、淺黃色等。
飼料甜菜塊根多為圓柱型,三分之二以上在地上部。葉片數(shù)較少。根溝淺,光滑,收獲時帶土少。由于塊根中除含一定的糖分外,還含有維持家畜正常生長發(fā)育所需要的各種維生素和碳水化合物、脂肪及礦物鹽類,故它是一種營養(yǎng)價值較高的多汁飼料。它作為飼料作物,在中國有較好的開發(fā)前景。特別是隨著中國人民生活水平的提高,牛奶的消費(fèi)量將大幅度提高,必將帶動乳牛業(yè)的發(fā)展,因此飼料甜菜開發(fā)前景廣闊。此外,飼料甜菜還是不可多得的遺傳資源。利用其良好的根形通過與糖甜菜雜交選育光滑根育種(球形根育種),或利用其豐產(chǎn)性基因選育豐產(chǎn)性材料。目前中國尚無專門的研究機(jī)構(gòu)。國內(nèi)僅有個別地區(qū)有少量種植。品種皆引自國外,以前蘇聯(lián)的為主。
俗稱厚皮菜。葉片肥厚,葉部發(fā)達(dá),葉柄粗長。具有較強(qiáng)的抗寒性及耐暑性。它可作為蔬菜食用或作為草藥及飼料。
葉用甜菜是由近東地區(qū)的沿海甜菜(中分離出來的,后來傳入歐洲、印度、中國等。它是最早馴化栽培的一種甜菜,有人認(rèn)為大約在4000年前,在美索不達(dá)米亞,第一個葉用甜菜原始類型便被栽培了。大約在公元五世紀(jì)從阿拉伯引入中國。在中國葉用甜菜主要分布在長江、黃河流域及西南地區(qū)種植。中國的葉用甜菜現(xiàn)已初步被劃分為5種類型:白色葉用甜菜、綠色葉用甜菜、四季葉用甜菜、卷葉葉用甜菜和紅色葉用甜菜。目前,葉用甜菜在個別地區(qū)仍作為蔬菜栽培。此外葉用甜菜由于具有抗褐斑病性、抗逆性,所以在糖甜菜或飼料甜菜育種中常被利用。然而,葉用甜菜其他的經(jīng)濟(jì)潛力尚有待研究、開發(fā)。
俗稱紅甜菜。根和葉為紫紅色,因此也稱火焰菜。塊根可食用。類似大蘿卜,生吃略甜,可作為配菜點(diǎn)綴在涼拌菜中,或作為雕刻菜的原料,顏色非常鮮艷;也可做湯類菜。前蘇聯(lián)的許多國家作為一種蔬菜仍有較大面積的種植。此外還可作為觀賞植物。食用甜菜其他的經(jīng)濟(jì)潛力尚有待研究、開發(fā)。
古代西方利用甜菜做藥用,古代羅馬帝國用甜菜治療便秘和發(fā)燒,用甜菜葉子包裹治療外傷。由于甜菜汁含硼,古代歐洲用它做春藥。
中世紀(jì)歐洲用甜菜根治療消化系統(tǒng)和循環(huán)系統(tǒng)疾病。食用過多的甜菜會使小便顏色變紅。