Remolacha azucarera

Una remolacha azucarera es una planta cuya raíz contiene una alta concentración de sacarosa y que se cultiva comercialmente para la producción de azúcar. En fitomejoramiento, se le conoce como el grupo de cultivares Altissima de la remolacha común (Beta vulgaris). Junto con otros cultivares de remolacha, como la remolacha y la acelga, pertenece a la subespecie Beta vulgaris subsp. vulgaris. Su pariente silvestre más cercano es la remolacha marina (Beta vulgaris subsp. maritima).

En 2020, Rusia, Estados Unidos, Alemania, Francia y Turquía fueron los cinco mayores productores de remolacha azucarera del mundo. En 2010-2011, América del Norte y Europa no produjeron suficiente azúcar a partir de la remolacha azucarera para satisfacer la demanda interna general de azúcar y todos fueron importadores netos de azúcar. Estados Unidos cosechó 1 004 600 acres (406 547 ha) de remolacha azucarera en 2008. En 2009, la remolacha azucarera representó el 20% de la producción mundial de azúcar y casi el 30% en 2013. La caña de azúcar representa la mayor parte del resto del azúcar producido a nivel mundial.

Descripción

La remolacha azucarera tiene una raíz cónica, blanca y carnosa (una raíz primaria) con una corona plana. La planta consta de la raíz y una roseta de hojas. El azúcar se forma por fotosíntesis en las hojas y luego se almacena en la raíz.

La raíz de la remolacha contiene un 75 % de agua, un 20 % de azúcar y un 5 % de pulpa. El contenido exacto de azúcar puede variar entre el 12 % y el 21 %, según la variedad y las condiciones de cultivo. El azúcar es el principal valor de la remolacha azucarera como cultivo comercial. La pulpa, insoluble en agua y compuesta principalmente de celulosa, hemicelulosa, lignina y pectina, se utiliza en la alimentación animal. Los subproductos del cultivo de la remolacha azucarera, como pulpa y melaza, agregan otro 10% al valor de la cosecha.

La remolacha azucarera crece exclusivamente en la zona templada, a diferencia de la caña de azúcar, que crece exclusivamente en las zonas tropicales y subtropicales. El peso medio de una remolacha azucarera oscila entre 0,5 y 1 kg (1,1 y 2,2 libras). El follaje de la remolacha azucarera tiene un color verde intenso y brillante y crece hasta una altura de unos 35 cm (14 pulgadas). Las hojas son numerosas y anchas y crecen en un mechón desde la corona de la remolacha, que generalmente está al nivel o justo por encima de la superficie del suelo.

Historia

La remolacha azucarera moderna se remonta a mediados del siglo XVIII en Silesia, donde Federico el Grande, rey de Prusia, subvencionó experimentos destinados a desarrollar procesos para la extracción de azúcar. En 1747, Andreas Marggraf aisló el azúcar de las remolachas y las encontró en concentraciones de 1,3 a 1,6 %. También demostró que el azúcar que se podía extraer de la remolacha era idéntico al producido a partir de la caña. Su alumno, Franz Karl Achard, evaluó el contenido de azúcar de 23 variedades de mangelwurzel y seleccionó una cepa local de Halberstadt en la actual Sajonia-Anhalt, Alemania. Moritz Baron von Koppy y su hijo seleccionaron además de esta variedad por sus tubérculos blancos y cónicos. La selección fue nombrada weiße schlesische Zuckerrübe, que significa remolacha azucarera blanca de Silesia, y se jactó de un contenido de azúcar del 6%. Esta selección es la progenitora de todas las remolachas azucareras modernas.

Un decreto real condujo a la apertura de la primera fábrica dedicada a la extracción de azúcar de la remolacha en Kunern, Silesia (ahora Konary, Polonia) en 1801. La remolacha azucarera de Silesia pronto se introdujo en Francia, donde Napoleón abrió escuelas específicas para estudiar la planta. También ordenó que se dedicaran 28.000 hectáreas (69.000 acres) al cultivo de la nueva remolacha azucarera. Esto fue en respuesta a los bloqueos británicos de la caña de azúcar durante las guerras napoleónicas, que finalmente estimularon el rápido crecimiento de la industria europea de la remolacha azucarera. En 1840, alrededor del 5 % del azúcar del mundo se derivaba de la remolacha azucarera y, en 1880, esta cifra se había multiplicado por más de diez hasta superar el 50 %. La remolacha azucarera se introdujo en América del Norte después de 1830, y la primera producción comercial comenzó en 1879 en una granja en Alvarado, California.La remolacha azucarera también fue introducida en Chile por colonos alemanes alrededor de 1850.

Creación

"La remolacha, al hervirla, da un jugo parecido al jarabe de azúcar, que es hermoso a la vista por su color bermellón" (1575). Esto fue escrito por el científico del siglo XVI, Olivier de Serres, quien descubrió un proceso para preparar jarabe de azúcar a partir de la remolacha roja común. Sin embargo, debido a que el azúcar de caña cristalizado ya estaba disponible y brindaba un mejor sabor, este proceso nunca se popularizó. Esta historia caracteriza la historia de la remolacha azucarera. La competencia entre el azúcar de remolacha y la caña de azúcar por el control del mercado del azúcar se desarrolla desde la primera extracción de un jarabe de azúcar de una remolacha hasta la actualidad.

El uso de la remolacha azucarera para la extracción de azúcar cristalizado se remonta a 1747, cuando Andreas Sigismund Marggraf, profesor de física en la Academia de Ciencias de Berlín, descubrió la existencia de un azúcar en los vegetales similar en sus propiedades al obtenido de la caña de azúcar. Encontró que la mejor de estas fuentes vegetales para la extracción de azúcar era la remolacha blanca. A pesar del éxito de Marggraf en aislar azúcar pura de la remolacha, su fabricación comercial de azúcar no despegó hasta principios del siglo XIX. El estudiante y sucesor de Marggraf, Franz Karl Achard, comenzó a criar remolacha azucarera de forma selectiva a partir de la remolacha forrajera 'Blanca de Silesia' en 1784. % (o 18%)en variedades modernas. Bajo el patrocinio de Federico Guillermo III de Prusia, abrió la primera fábrica de azúcar de remolacha del mundo en 1801, en Cunern (polaco: Konary) en Silesia.

Francia

El trabajo de Achard pronto atrajo la atención de Napoleón Bonaparte, quien nombró una comisión de científicos para ir a Silesia a investigar la fábrica de Achard. A su regreso, se construyeron dos pequeñas fábricas cerca de París. Aunque estas fábricas no fueron del todo un éxito, los resultados obtenidos interesaron mucho a Napoleón. Por lo tanto, cuando dos eventos, el bloqueo de Europa por parte de la Royal Navy británica y la revolución haitiana, hicieron insostenible la importación de azúcar de caña, Napoleón aprovechó la oportunidad que ofrecía el azúcar de remolacha para abordar la escasez. En 1811, Napoleón emitió un decreto asignando un millón de francos para el establecimiento de escuelas azucareras y obligando a los agricultores a plantar una gran superficie de remolacha azucarera al año siguiente. También prohibió la importación adicional de azúcar del Caribe a partir de 1813.

El número de ingenios aumentó considerablemente durante las décadas de 1820 y 1830, alcanzando un máximo de 543 en 1837. El número se redujo a 382 en 1842, produciendo alrededor de 22,5 millones de kg de azúcar durante ese año.

Europa Oriental

Como resultado de los avances franceses en la producción y procesamiento de remolacha azucarera durante las guerras napoleónicas, la industria azucarera de remolacha en Europa se desarrolló rápidamente. Un nuevo impuesto recaudado en Alemania en 1810 impulsó la experimentación para aumentar el contenido de azúcar de la remolacha. Esto se debió a que el impuesto evaluó el valor de la cosecha de remolacha azucarera en función del peso sin procesar de la remolacha azucarera en lugar del azúcar refinado producido a partir de ella.Hacia 1812, el francés Jean-Baptiste Quéruel, trabajando para el industrial Benjamin Delessert, ideó un proceso de extracción de azúcar apto para aplicaciones industriales. Para 1837, Francia se había convertido en el mayor productor de remolacha azucarera del mundo, posición que mantuvo en el mundo incluso hasta 2010. Para 1837, 542 fábricas en Francia producían 35 000 toneladas de azúcar. Sin embargo, en 1880, Alemania se convirtió en el mayor productor de azúcar de remolacha azucarera del mundo, ya que las fábricas alemanas procesaban la mayor parte de la remolacha azucarera cultivada en el este de Francia.

En la década de 1850, la producción de remolacha azucarera había llegado a Rusia y Ucrania. Esto fue posible gracias a la protección de la industria de la remolacha azucarera mediante bonificaciones o subsidios pagados a los productores de azúcar de remolacha por la exportación de su azúcar por parte de sus respectivos gobiernos. La protección proporcionada a la industria de la remolacha azucarera por estas bonificaciones causó un daño drástico a la industria del azúcar de caña y su control sobre el mercado azucarero británico. El resultado fue una reducción en la producción de caña de azúcar, melaza y ron hasta 1915. Durante la Primera Guerra Mundial, el conflicto generalizado destruyó grandes extensiones de tierra que habían servido a los productores de remolacha azucarera y reutilizó gran parte de la tierra de remolacha azucarera restante para la producción de granos. Esto resultó en una escasez que revivió la reducción de la industria del azúcar de caña.

Estados Unidos

Los primeros intentos de cultivo de remolacha azucarera fueron realizados por abolicionistas en Nueva Inglaterra. La "Sociedad de Azúcar de Remolacha de Filadelfia" fue fundada en 1836 y promovía el azúcar de remolacha producido en casa como una alternativa al azúcar de caña producido por esclavos de las Indias Occidentales o al azúcar importado de Asia (llamado "azúcar libre" porque se cultivaba sin usar esclavitud), pero sabía "horrible". Este movimiento fracasó, quizás principalmente debido a la impopularidad de los abolicionistas en ese momento, al menos hasta la Guerra Civil, cuando estas asociaciones se volvieron irrelevantes y solo quedó la viabilidad económica de la industria.

En la década de 1850, Deseret Manufacturing Company, propiedad de la Iglesia SUD, hizo un intento en Utah para cultivar y procesar remolacha azucarera, que fracasó por varias razones. Primero, las semillas de remolacha que importaron de Francia no pudieron producir mucha azúcar en el suelo altamente salinizado de Utah. En segundo lugar, el costo de importar la semilla de remolacha de Francia consumió cualquier posibilidad de obtener ganancias. Finalmente, ninguna de las personas que dirigían la fábrica sabía cómo realizar correctamente el proceso químico para separar el azúcar de la pulpa de remolacha.

La primera fábrica de remolacha azucarera exitosa fue construida por EH Dyer en Alvarado, California (ahora Union City), en 1870, pero no fue rentable hasta 1879. La fábrica sobrevivió gracias a los subsidios, ya que el estigma abolicionista que había frenado el desarrollo de una industria azucarera La industria de la remolacha había sido borrada con la Guerra Civil. Después de este primer éxito en Alvarado, la industria de la remolacha azucarera se expandió rápidamente. La investigación realizada por Rachel Lloyd en la Universidad de Nebraska a fines de la década de 1880 resultó en un gran aumento de la producción en el estado de Nebraska. En 1889, Arthur Stayner y otros pudieron convencer a los líderes de la Iglesia SUD para que apoyaran un segundo intento, que condujo a la Utah-Idaho Sugar Company.

La inversión de capital en las fábricas exigía un suministro adecuado de remolacha azucarera. En el centro de Colorado y el oeste de Nebraska, esto fue proporcionado sustancialmente por alemanes de Rusia que ya eran expertos en el cultivo de remolacha azucarera cuando emigraron en grandes cantidades alrededor de 1890-1905.

Para 1914, la industria de la remolacha azucarera en los EE. UU. igualó la producción de sus contrapartes europeas. Los mayores productores de azúcar de remolacha en los EE. UU. fueron California, Utah y Nebraska hasta el estallido de la Segunda Guerra Mundial. En California, los estadounidenses de origen japonés eran un componente importante en la agricultura y la producción. Cuando fueron internados durante la Segunda Guerra Mundial, la producción de azúcar de remolacha de California se estancó y se trasladó en gran medida a estados del interior como Idaho, Montana, Dakota del Norte y Utah. En muchas de las regiones donde se iniciaron nuevas granjas de remolacha azucarera durante la guerra, los agricultores no estaban familiarizados con el cultivo de azúcar de remolacha, por lo que contrataron a trabajadores japoneses-estadounidenses de los campos de internamiento que estaban familiarizados con la producción de remolacha azucarera para trabajar en las granjas.

La remolacha azucarera se cultiva en 11 estados y representa el 55 % de la producción de azúcar de EE. UU. en comparación con la caña de azúcar, que se cultiva comercialmente en Florida, Hawái, Luisiana, Texas y Puerto Rico, y representa el 45 % de la producción de azúcar de EE. UU.

Reino Unido

La remolacha azucarera no se cultivó a gran escala en el Reino Unido hasta mediados de la década de 1920, cuando se construyeron 17 fábricas de procesamiento, luego de la escasez de azúcar de caña importada durante la guerra. Antes de la Primera Guerra Mundial, con su extenso imperio, el Reino Unido simplemente importaba el azúcar del mercado más barato. Sin embargo, la Primera Guerra Mundial había creado una escasez de azúcar, lo que provocó el desarrollo de la producción nacional. La primera fábrica de procesamiento de remolacha azucarera se construyó en Lavenham en Suffolk en 1860, pero fracasó después de unos años sin el apoyo del gobierno que recibieron sus contrapartes en el continente. A finales de siglo, la producción de azúcar había cesado y la fábrica se reutilizó como almacén de pelo de caballo y esteras. Fue totalmente destruido por un incendio en 1905 y hoy en día no queda rastro.

La semilla de remolacha azucarera de Francia se incluyó en los catálogos anuales de Gartons Agricultural Plant Breeders desde el inicio de esa empresa en 1898 hasta que se introdujo la primera de sus propias variedades en 1909. En 1915, se formó la British Sugar Beet Society para crear un ejemplo de una industria nacional de la remolacha azucarera con el fin de obtener financiamiento del gobierno que fue otorgado por la Ley (Subvenciones) del Azúcar Británica de 1925. La industria de la remolacha azucarera en el Reino Unido finalmente fue subvencionada proporcionando estabilidad a la industria nacional que había experimentado cambios volátiles en ganancias y pérdidas en los años desde 1915. La British Power Alcohol Association fue fundada en 1924 para promover el uso de la remolacha como combustible.

Rusia

Las referencias a la fabricación de azúcar a partir de remolacha en Rusia se remontan a 1802. Jacob Esipov construyó la primera fábrica comercial rusa que producía azúcar a partir de remolacha en la provincia de Tula.

Durante el período soviético, se realizaron algunos avances particularmente impresionantes en el desarrollo de semillas, de los cuales el más útil fue el desarrollo de remolacha azucarera resistente a las heladas, lo que amplió aún más el rango de crecimiento de la remolacha azucarera.

Australia y Nueva Zelanda

Hubo varios intentos, después de 1865, de cultivar remolacha azucarera en la colonia australiana, más tarde estado, de Victoria. Se estableció una industria en el distrito alrededor de Maffra en 1896. Dejó de ser rentable debido a una sequía en 1899 y el gobierno de Victoria se hizo cargo de la fábrica. Fue reabierto en 1910 y la industria floreció durante los años de entreguerras. La producción alcanzó su punto máximo en 1939-1940. La Segunda Guerra Mundial afectó a la industria quitándole mano de obra. Después de que terminó la guerra, los agricultores locales prefirieron la producción de lácteos a la producción de remolacha azucarera que requiere mucha mano de obra y es menos rentable, y la fábrica cerró en 1948. Era la única fábrica importante de remolacha azucarera en Australia. Australia sigue siendo un importante productor de azúcar, pero toda la producción proviene de caña de azúcar cultivada en Queensland y el norte de Nueva Gales del Sur.

La remolacha azucarera se cultiva ampliamente en Nueva Zelanda como alimento para el ganado y esta práctica se ha extendido a algunas partes de Australia.

Cultura

La remolacha azucarera, como la caña de azúcar, necesita un suelo particular y un clima propicio para su cultivo exitoso. El requisito más importante es que el suelo debe contener una gran cantidad de nutrientes, ser rico en humus y poder contener una gran cantidad de humedad. Una cierta cantidad de álcali no es necesariamente perjudicial, ya que la remolacha azucarera no es especialmente susceptible de sufrir daños por algunos álcalis. El suelo debe estar bastante nivelado y bien drenado, especialmente donde se practica el riego.

Se pueden producir cultivos generosos tanto en suelos arenosos como francos pesados, pero el suelo ideal es el franco arenoso, es decir, una mezcla de materia orgánica, arcilla y arena. No es deseable un subsuelo de grava o la presencia de capa dura, ya que es necesario cultivar a una profundidad de 12 a 15 pulgadas (30,5 a 38,1 cm) para producir los mejores resultados.

Las condiciones climáticas, la temperatura, la luz solar, las precipitaciones y los vientos tienen una influencia importante en el éxito de la agricultura de remolacha azucarera. Lo más favorable es una temperatura que oscile entre 15 y 21 °C (59,0 y 69,8 °F) durante los meses de crecimiento. En ausencia de un riego adecuado, se necesitan 460 mm (18,1 pulgadas) de lluvia para obtener una cosecha promedio. Los vientos fuertes son dañinos, ya que generalmente forman una costra en la tierra y evitan que las remolachas jóvenes atraviesen el suelo. Los mejores resultados se obtienen a lo largo de la costa del sur de California, donde los días cálidos y soleados seguidos de noches frescas y con niebla parecen cumplir con las condiciones de crecimiento preferidas de la remolacha azucarera. La luz solar de larga duración pero no de gran intensidad es el factor más importante para el éxito del cultivo de la remolacha azucarera. Cerca del ecuador,

En regiones elevadas como las de Idaho, Colorado y Utah, donde la temperatura es alta durante el día, pero las noches son frescas, la calidad de la remolacha azucarera es excelente. En Michigan, los largos días de verano de la latitud relativamente alta (la península inferior, donde se concentra la producción, se encuentra entre los paralelos 41 y 46 norte) y la influencia de los Grandes Lagos dan como resultado condiciones climáticas satisfactorias para el cultivo de remolacha azucarera. Sebewaing, Michigan, se encuentra en la región Thumb de Michigan; tanto la región como el estado son importantes productores de remolacha azucarera. Sebewaing alberga una de las cuatro fábricas de Michigan Sugar Company. La ciudad patrocina un Festival del Azúcar de Michigan anual.

Para cultivar remolacha con éxito, la tierra debe estar debidamente preparada. El arado profundo es el primer principio del cultivo de remolacha. Permite que las raíces penetren en el subsuelo sin mucha obstrucción, evitando así que la remolacha crezca fuera del suelo, además de permitirle extraer una cantidad considerable de nutrientes y humedad del suelo inferior. Si este último es demasiado duro, las raíces no lo penetrarán fácilmente y, como resultado, la planta será empujada hacia arriba y fuera de la tierra durante el proceso de crecimiento. Un subsuelo duro es impermeable al agua e impide un drenaje adecuado. Sin embargo, no debe estar demasiado flojo, ya que esto permite que el agua pase más libremente de lo deseable. Idealmente, el suelo debe ser profundo, bastante fino y fácilmente penetrable por las raíces. También debe ser capaz de retener la humedad y al mismo tiempo admitir una libre circulación de aire y un buen drenaje. Los cultivos de remolacha azucarera agotan el suelo rápidamente. La rotación de cultivos es recomendable y necesaria. Normalmente, la remolacha se cultiva en el mismo terreno cada tres años, y los otros dos años se cultivan guisantes, frijoles o cereales.

En la mayoría de los climas templados, las remolachas se plantan en primavera y se cosechan en otoño. En el extremo norte de su rango, las temporadas de crecimiento tan cortas como 100 días pueden producir cultivos de remolacha azucarera comercialmente viables. En climas más cálidos, como en el Valle Imperial de California, la remolacha azucarera es un cultivo de invierno, se planta en otoño y se cosecha en primavera. En los últimos años, Syngenta ha desarrollado la denominada remolacha azucarera tropical. Permite que la planta crezca en regiones tropicales y subtropicales. Las remolachas se plantan a partir de una semilla pequeña; 1 kg (2,2 lb) de semillas de remolacha comprende 100 000 semillas y se plantarán en una hectárea (2,5 acres) de terreno (una libra o 0,45 kg sembrarán alrededor de un acre o 0,40 hectáreas).

Hasta la segunda mitad del siglo XX, la producción de remolacha azucarera requería mucha mano de obra, ya que el control de malas hierbas se manejaba plantando densamente el cultivo, que luego tenía que ser raleado manualmente dos o tres veces con una azada durante la temporada de crecimiento. La cosecha también requería muchos trabajadores. Aunque las raíces podían levantarse con un dispositivo similar a un arado que podía ser tirado por un caballo, el resto de la preparación se hacía a mano. Un trabajador agarró las remolachas por las hojas, las golpeó para sacudir la tierra suelta y luego las colocó en una hilera, con la raíz a un lado y las hojas al otro. Un segundo trabajador equipado con un gancho de remolacha (una herramienta de mango corto entre un garfio y una hoz) lo seguía, levantaba la remolacha y cortaba rápidamente la corona y las hojas desde la raíz con una sola acción. Trabajando de esta manera,

Hoy en día, la siembra mecánica, la aplicación de herbicidas para el control de malezas y la cosecha mecánica han desplazado esta dependencia del trabajo agrícola manual. Un batidor de raíces utiliza una serie de cuchillas para cortar la hoja y la corona (que tiene un alto contenido de impurezas no azucaradas) de la raíz. La cosechadora de remolacha levanta la raíz y elimina el exceso de tierra de la raíz en una sola pasada sobre el campo. Una cosechadora moderna normalmente puede cubrir seis filas al mismo tiempo. Las remolachas se vierten en camiones a medida que la cosechadora avanza por el campo y luego se entregan a la fábrica. El transportador luego elimina más tierra.

Si las remolachas se van a dejar para una entrega posterior, se les da forma de pinzas. Los fardos de paja se utilizan para proteger las remolachas del clima. Siempre que la abrazadera esté bien construida con la cantidad correcta de ventilación, las remolachas no se deterioran significativamente. Las remolachas que se congelan y luego descongelan, producen carbohidratos complejos que causan severos problemas de producción en la fábrica. En el Reino Unido, las cargas se pueden examinar a mano en la puerta de la fábrica antes de aceptarlas.

En los EE. UU., la cosecha de otoño comienza con la primera helada fuerte, que detiene la fotosíntesis y el crecimiento posterior de la raíz. Dependiendo del clima local, puede llevarse a cabo en el transcurso de unas pocas semanas o prolongarse durante los meses de invierno. La cosecha y el procesamiento de la remolacha se denominan "la campaña", lo que refleja la organización requerida para entregar la cosecha a un ritmo constante a las fábricas de procesamiento que funcionan las 24 horas del día durante la cosecha y el procesamiento (para el Reino Unido, la campaña dura unos cinco meses). En los Países Bajos, este período se conoce como de bietencampagne., un momento en el que hay que tener cuidado al conducir por las carreteras locales de la zona mientras se cultivan las remolachas, porque el alto contenido natural de arcilla del suelo tiende a causar carreteras resbaladizas cuando la tierra se cae de los remolques durante el transporte.

Estadísticas de producción

Rango	País	Producción(millones de toneladas)
1	Rusia	33,9
2	Estados Unidos	30.5
3	Alemania	28.6
4	Francia	26.2
5	Turquía	23.0
6	Polonia	14.2
7	Egipto	13.0
8	China	11.6
9	Ucrania	9.2
10	Países Bajos	6.7
Total	Mundo	252.9

El mundo cosechó 252 968 843 toneladas métricas (249 000 000 toneladas largas; 278 900 000 toneladas cortas) de remolacha azucarera en 2020. El mayor productor mundial fue Rusia, con una cosecha de 33 915 086 toneladas métricas (33 400 000 toneladas largas; 37 400 000 toneladas cortas). El rendimiento medio de los cultivos de remolacha azucarera en todo el mundo fue de 58,2 toneladas por hectárea.

Las fincas de remolacha azucarera más productivas del mundo, en 2010, estaban en Chile, con un rendimiento promedio a nivel nacional de 87,3 toneladas por hectárea.

Los agricultores del Valle Imperial (California) han logrado rendimientos de alrededor de 160 toneladas por hectárea y más de 26 toneladas de azúcar por hectárea. Las granjas del Valle Imperial se benefician de las altas intensidades de luz solar incidente y el uso intensivo de riego y fertilizantes.

La industria azucarera en la UE estuvo bajo presión burocrática en 2006 y finalmente resultó en la pérdida de 20,000 puestos de trabajo, aunque se descubrió que muchas fábricas, como se detalló en una auditoría posterior de la UE en 2010, habían sido cerradas por error, ya que eran rentables sin el gobierno. intervención. Tanto Europa occidental como oriental no produjeron suficiente azúcar a partir de la remolacha azucarera para satisfacer la demanda general de azúcar en 2010-2011 y fueron importadores netos de azúcar.

Procesando

En 1935, los insumos necesarios para procesar 1 tonelada corta (2000,00 lb; 907,18 kg) de remolacha en azúcar se describieron de la siguiente manera:

• 80 libras (36 kg) de piedra caliza
• 250 libras (110 kg) de coque (para convertir piedra caliza en cal viva)
• 2500 galones estadounidenses (9500 l; 2100 gal imp.) de agua

Recepción

Después de que se cosechan, las remolachas generalmente se transportan a una fábrica. En el Reino Unido, las remolachas son transportadas por un transportador o por un tractor y un remolque por agricultores locales. Los ferrocarriles y los barcos ya no se utilizan. Algunas remolachas se transportaron por ferrocarril en Irlanda, hasta el cierre total de la producción de remolacha azucarera irlandesa en 2006.

Cada carga se pesa y se toma una muestra antes de que se deposite en el área de recepción, generalmente una plataforma plana de concreto, donde se mueve en grandes montones. La muestra de remolacha se comprueba para

• tara del suelo: la cantidad de no remolacha entregada
• tara de la corona: la cantidad de remolacha baja en azúcar entregada
• contenido de azúcar ("pol"): cantidad de sacarosa en el cultivo
• contenido de nitrógeno: para recomendar el uso futuro de fertilizantes al agricultor

A partir de estos elementos, se calcula el contenido real de azúcar de la carga y se determina el pago del agricultor.

La remolacha se mueve de los montones a un canal central o sumidero, donde se lava hacia la planta de procesamiento.

Difusión

Después de la recepción en la planta de procesamiento, las raíces de remolacha se lavan, se cortan mecánicamente en tiras delgadas llamadas cossettes y se pasan a una máquina llamada difusor para extraer el contenido de azúcar en una solución de agua, proceso conocido como lixiviación.

Los difusores son recipientes alargados de muchos metros en los que las rodajas de remolacha van en un sentido mientras que el agua caliente va en sentido contrario. El movimiento puede ser causado por un tornillo giratorio o por la unidad giratoria completa, y el agua y las cosetas se mueven a través de las cámaras internas. Los tres diseños comunes de difusor son el giratorio horizontal "RT" (Raffinerie Tirlemontoise, fabricante), el tornillo inclinado "DDS" (De Danske Sukkerfabrikker) o el tornillo vertical "Torre". Las modernas plantas de extracción de torre tienen una capacidad de procesamiento de hasta 17.000 toneladas métricas (16.700 toneladas largas; 18.700 toneladas cortas) por día.Un diseño menos común utiliza un cinturón móvil de cosetas, con agua bombeada en la parte superior del cinturón y vertida a través. En todos los casos, los caudales de cosetas y agua están en una relación de uno a dos. Por lo general, las cosetas tardan unos 90 minutos en pasar por el difusor, el agua solo 45 minutos. Estos métodos de intercambio a contracorriente extraen más azúcar de las cosetas usando menos agua que si simplemente se colocaran en un tanque de agua caliente. El líquido que sale del difusor se llama "jugo crudo". El color del jugo crudo varía de negro a rojo oscuro según la cantidad de oxidación, que a su vez depende del diseño del difusor.

Las cosetas, o pulpa, salen del difusor con aproximadamente un 95% de humedad, pero con un bajo contenido de sacarosa. Usando prensas de tornillo, la pulpa húmeda se prensa hasta un 75% de humedad. Esto recupera sacarosa adicional en el líquido extraído de la pulpa y reduce la energía necesaria para secar la pulpa. La pulpa prensada se seca y se vende como alimento para animales, mientras que el líquido extraído de la pulpa se combina con el jugo crudo o, más a menudo, se introduce en el difusor en el punto apropiado del proceso de contracorriente. El subproducto final, la vinaza, se utiliza como fertilizante o sustrato de crecimiento para cultivos de levadura.

Durante la difusión, una parte de la sacarosa se descompone en azúcares invertidos. Estos pueden sufrir una mayor descomposición en ácidos. Estos productos de descomposición no son solo pérdidas de sacarosa, sino que también tienen efectos colaterales que reducen la producción final de azúcar procesada de la fábrica. Para limitar la acción bacteriana (termófila), el agua de alimentación se puede dosificar con formaldehído y también se practica el control del pH del agua de alimentación. Se han realizado intentos de operar la difusión en condiciones alcalinas, pero el proceso ha demostrado ser problemático. La extracción de sacarosa mejorada en el difusor se compensa con problemas de procesamiento en las siguientes etapas.

Carbonatación

La carbonatación es un procedimiento que elimina las impurezas del jugo crudo antes de que se cristalice. Primero, el jugo se mezcla con leche caliente de limón (una suspensión de hidróxido de calcio en agua). Este tratamiento precipita una serie de impurezas, incluidos aniones multivalentes como sulfato, fosfato, citrato y oxalato, que precipitan como sales de calcio y moléculas orgánicas grandes como proteínas, saponinas y pectinas, que se agregan en presencia de cationes multivalentes. Además, las condiciones alcalinas convierten los azúcares simples, la glucosa y la fructosa, junto con el aminoácido glutamina, en ácidos carboxílicos químicamente estables. Si no se tratan, estos azúcares y aminas eventualmente frustrarían la cristalización de la sacarosa.

A continuación, se burbujea dióxido de carbono a través de la solución de azúcar alcalina, precipitando la cal como carbonato de calcio (tiza). Las partículas de tiza atrapan algunas impurezas y absorben otras. Un proceso de reciclaje aumenta el tamaño de las partículas de tiza y se produce una floculación natural donde las partículas pesadas se depositan en tanques (clarificadores). Una adición final de más dióxido de carbono precipita más calcio de la solución; esto se filtra, dejando una solución de azúcar marrón claro dorada más limpia llamada "jugo diluido".

Antes de pasar a la siguiente etapa, el jugo diluido puede recibir carbonato de sodio para modificar el pH y sulfitado con un compuesto a base de azufre para reducir la formación de color debido a la descomposición de los monosacáridos bajo el calor.

Evaporación

El jugo delgado se concentra por evaporación de efecto múltiple para hacer un "jugo espeso", aproximadamente 60% de sacarosa en peso y de apariencia similar al jarabe de arce. El jugo espeso se puede almacenar en tanques para su posterior procesamiento, lo que reduce la carga en la planta de cristalización.

Cristalización

El jugo espeso se alimenta a los cristalizadores. El azúcar reciclado se disuelve en él y el jarabe resultante se llama licor madre. El licor se concentra aún más hirviéndolo al vacío en recipientes grandes (las llamadas cubas de vacío) y sembrando con finos cristales de azúcar. Estos cristales crecen a medida que el azúcar de las aguas madres se forma a su alrededor. La mezcla resultante de cristales de azúcar y jarabe se llama masa cocida., de "masa cocida" en francés. La masa cocida se pasa a una centrífuga, donde el jarabe High Green se elimina de la masa cocida por fuerza centrífuga. Después de un tiempo predeterminado, se rocía agua en la centrífuga a través de una barra rociadora para lavar los cristales de azúcar que producen el jarabe Low Green. Luego, la centrífuga gira a una velocidad muy alta para secar parcialmente los cristales. Luego, la máquina se ralentiza y se despliega un brazo en forma de arado que extrae el azúcar de los lados de la centrífuga de arriba hacia abajo en una planta transportadora debajo de donde se transporta a un granulador giratorio donde se seca con aire caliente..

El jarabe verde alto se alimenta a una tacho de vacío de azúcar sin refinar a partir de la cual se produce un segundo lote de azúcar. Este azúcar ("en bruto") es de menor calidad, con más color e impurezas, y es la fuente principal del azúcar disuelto nuevamente en las aguas madres. El jarabe crudo (jarabe verde bajo) se hierve durante mucho tiempo en AP Pans y se envía para que fluya lentamente alrededor de una serie de unos ocho cristalizadores. A partir de esto, se produce un cristal de azúcar de muy baja calidad (conocido en algunos sistemas como "azúcar AP") que también se vuelve a disolver. El jarabe separado es melaza, que todavía contiene azúcar, pero contiene demasiadas impurezas para someterse a un procesamiento adicional de manera económica. La melaza se almacena en el sitio y se agrega a la pulpa de remolacha seca para hacer alimento para animales, se vende en camiones cisterna a granel, se fermenta en alcohol o se procesa más.

Recuperación de melaza

Dado que la melaza todavía contenía azúcar, era ventajoso recuperarla. El Proceso Steffen se usó para recuperar algunos, por lo que las fábricas avanzadas tenían una "casa Steffen" al lado de la planta. Durante la Primera Guerra Mundial, cuando la potasa importada de fuentes europeas no estaba disponible en los Estados Unidos, las "aguas residuales de Steffen" proporcionaron una buena fuente, lo que generó un flujo de ingresos rentable para una fábrica. La necesidad desapareció inmediatamente después de la guerra. En la década de 1950, la fermentación industrial avanzó para producir glutamato monosódico (MSG), que anteriormente se producía en Japón mediante el costoso proceso de racemización. La melaza de azúcar de remolacha, con una corynebacterium (especialmente corynebacterium glutamicum) y combinada con penicilina o un surfactante para bloquear la biotina, produjo MSG como resultado, lo que efectivamente produjo grandes ganancias de lo que antes era un desperdicio.

Otros usos

Bebidas

En varios países, especialmente en la República Checa y Eslovaquia, el azúcar de remolacha se usa para hacer un licor destilado parecido al ron llamado Tuzemak. En las Islas Åland, se elabora una bebida similar bajo la marca Kobba Libre. En algunos países europeos, especialmente en la República Checa y Alemania, el azúcar de remolacha también se usa para hacer licor rectificado y vodka.

Un jarabe azucarado sin refinar se produce directamente a partir de la remolacha azucarera. Este jarabe espeso y oscuro se produce cocinando la remolacha azucarera triturada durante varias horas, luego presionando el puré resultante y concentrando el jugo producido hasta que tenga una consistencia similar a la de la miel y en la República Checa, el azúcar de remolacha se usa para hacer ron. -como el espíritu destilado que todos los checos conocen como su ron, una bebida alcohólica llamada Tuzemák, anteriormente llamada ron Tuzemský (inglés: ron doméstico).

Jarabe de remolacha azucarera

Un jarabe azucarado sin refinar se puede producir directamente a partir de la remolacha azucarera. Este jarabe espeso y oscuro se produce cocinando la remolacha azucarera triturada durante varias horas, luego presionando el puré resultante y concentrando el jugo producido hasta que tenga una consistencia similar a la de la miel. No se utilizan otros ingredientes. En Alemania, particularmente en el área de Renania y en los Países Bajos, este jarabe de remolacha azucarera (llamado Zuckerrüben-Sirup o Zapp en alemán, o Suikerstroop en holandés) se usa para untar en sándwiches, así como para endulzar salsas, pasteles y postres.. Suikerstroop elaborado según la tradición holandesa es una especialidad tradicional garantizada por la legislación de la UE y el Reino Unido.

Comercialmente, si el jarabe tiene una equivalencia de dextrosa (DE) superior a 30, el producto debe hidrolizarse y convertirse en un jarabe con alto contenido de fructosa, muy parecido al jarabe de maíz con alto contenido de fructosa o al jarabe de isoglucosa en la UE.

Muchas autoridades viales de América del Norte utilizan melaza de remolacha desazucarada como productos para descongelar o anticongelar en las operaciones de control invernal. La melaza se puede usar directamente, combinada con cloruros líquidos y aplicada a las superficies de las carreteras, o se puede usar para tratar la sal esparcida en las carreteras. La melaza puede ser más ventajosa que la sal para carreteras sola porque reduce la corrosión y reduce el punto de congelación de la mezcla de sal y salmuera, por lo que los descongelantes siguen siendo efectivos a temperaturas más bajas. Agregar el líquido a la sal de roca también reduce el rebote y la dispersión de la sal de roca, manteniéndola donde se necesita, y reduce el tiempo de activación de la sal para comenzar el proceso de fusión.

Betaína

La betaína se puede aislar de los subproductos del procesamiento de la remolacha azucarera. La producción se realiza principalmente mediante separación cromatográfica, utilizando técnicas como el "lecho móvil simulado".

Uridina

La uridina se puede aislar de la remolacha azucarera.

Combustible alternativo

BP y Associated British Foods planean usar excedentes agrícolas de remolacha azucarera para producir biobutanol en East Anglia en el Reino Unido.

La relación materia prima-rendimiento de la remolacha azucarera es de 56:9. Por lo tanto, se necesitan 6,22 kg de remolacha azucarera para producir 1 kg de etanol (aproximadamente 1,27 L a temperatura ambiente).

Alimentación del ganado

En Nueva Zelanda, la remolacha azucarera se cultiva y cosecha ampliamente como alimento para el ganado lechero. Se considera superior a la remolacha forrajera porque tiene un menor contenido de agua (lo que da como resultado mejores propiedades de almacenamiento). Tanto el bulbo de remolacha como las hojas (con un 25% de proteína) se alimentan al ganado. Aunque durante mucho tiempo se consideró tóxico para el ganado, los bulbos de remolacha cosechados se pueden alimentar al ganado si se les hace la transición adecuada a su nueva dieta. El ganado lechero en Nueva Zelanda puede prosperar solo con pasto y remolacha, sin ensilaje u otro alimento complementario. El cultivo ahora también se cultiva en algunas partes de Australia como alimento para ganado.

Agricultura

La remolacha azucarera es una parte importante de un ciclo de rotación de cultivos.

Las plantas de remolacha azucarera son susceptibles a la rizomanía ("locura de la raíz"), que convierte la raíz principal bulbosa en muchas raíces pequeñas, lo que hace que el cultivo sea económicamente imposible de procesar. Se aplican controles estrictos en los países europeos para evitar la propagación, pero ya está presente en algunas áreas. También es susceptible tanto al virus del enrollamiento de la hoja de la remolacha, que causa arrugamiento y retraso en el crecimiento de las hojas, como al virus del amarilleo de la remolacha.

La investigación continua busca variedades con resistencia, así como un mayor rendimiento de azúcar. La investigación sobre el mejoramiento de la remolacha azucarera en los Estados Unidos se lleva a cabo de manera más destacada en varias Estaciones de Investigación Agrícola del USDA, incluida una en Fort Collins, Colorado, dirigida por Linda Hanson y Leonard Panella; uno en Fargo, Dakota del Norte, encabezado por John Wieland; y uno en la Universidad Estatal de Michigan en East Lansing, Michigan, dirigido por Rachel Naegele.

Otros miembros económicamente importantes de la subfamilia Chenopodioideae:

• Raíz de remolacha
• Acelga
• Mangelwurzel o remolacha forrajera

Modificación genética

En los Estados Unidos, la remolacha azucarera genéticamente modificada, diseñada para resistir al glifosato, un herbicida comercializado como Roundup, fue desarrollada por Monsanto como un cultivo genéticamente modificado. En 2005, el Servicio de Inspección de Salud Animal y Vegetal del Departamento de Agricultura de EE. UU. (USDA-APHIS) desreguló la remolacha azucarera resistente al glifosato después de realizar una evaluación ambiental y determinar que era muy poco probable que la remolacha azucarera resistente al glifosato se convirtiera en una plaga vegetal. El azúcar de la remolacha azucarera resistente al glifosato ha sido aprobado para el consumo humano y animal en varios países, pero la producción comercial de remolacha biotecnológica solo ha sido aprobada en los Estados Unidos y Canadá. Los estudios han concluido que el azúcar de la remolacha azucarera resistente al glifosato tiene el mismo valor nutricional que el azúcar de la remolacha azucarera convencional.Después de la desregulación en 2005, la remolacha azucarera resistente al glifosato se adoptó ampliamente en los Estados Unidos. Alrededor del 95 % de los acres de remolacha azucarera en los EE. UU. se sembraron con semillas resistentes al glifosato en 2011.

Las malezas se pueden controlar químicamente usando glifosato sin dañar el cultivo. Después de plantar semillas de remolacha azucarera, las malas hierbas emergen en los campos y los productores aplican glifosato para controlarlas. El glifosato se usa comúnmente en cultivos de campo porque controla un amplio espectro de especies de malezas y tiene una baja toxicidad. Un estudio del Reino Unido sugiere que los rendimientos de la remolacha modificada genéticamente fueron mayores que los convencionales, mientras que otro del servicio de extensión de la Universidad Estatal de Dakota del Norte encontró rendimientos más bajos. La introducción de remolacha azucarera resistente al glifosato puede contribuir al creciente número de malezas resistentes al glifosato, por lo que Monsanto ha desarrollado un programa para alentar a los productores a usar diferentes modos de acción de herbicidas para controlar sus malezas.

En 2008, el Centro para la Seguridad Alimentaria, Sierra Club, Organic Seed Alliance y High Mowing Seeds presentaron una demanda contra USDA-APHIS con respecto a su decisión de desregular la remolacha azucarera resistente al glifosato en 2005. Las organizaciones expresaron su preocupación con respecto al azúcar resistente al glifosato. la capacidad de la remolacha para cruzarse potencialmente con la remolacha azucarera convencional. El juez de distrito de EE. UU. Jeffrey S. White, Tribunal de Distrito de EE. UU. para el Distrito Norte de California, revocó la desregulación de la remolacha azucarera resistente al glifosato y declaró ilegal que los productores siembren remolacha azucarera resistente al glifosato en la primavera de 2011. Creyendo en la escasez de azúcar ocurriría USDA-APHIS desarrolló tres opciones en la evaluación ambiental para abordar las preocupaciones de los ambientalistas.En 2011, un tribunal federal de apelaciones del distrito norte de California en San Francisco anuló el fallo. En julio de 2012, después de completar una evaluación de impacto ambiental y una evaluación de riesgo de plagas de plantas, el USDA desreguló la remolacha azucarera Roundup Ready de Monsanto.

Genoma y genetica

El genoma de la remolacha azucarera comparte un evento de triplicación en algún lugar super-Caryophyllales y en o sub-Eudicots. Se ha secuenciado y ya se han generado dos secuencias del genoma de referencia. El tamaño del genoma de la remolacha azucarera es de aproximadamente 731 (714-758) Megabases, y el ADN de la remolacha azucarera está empaquetado en 18 cromosomas metacéntricos (2n=2x=18). Todos los centrómeros de remolacha azucarera están formados por una sola familia de ADN satélite y retrotransposones LTR específicos de centrómero. Más del 60% del ADN de la remolacha azucarera es repetitivo, en su mayoría distribuido de manera dispersa a lo largo de los cromosomas.

También se han secuenciado poblaciones de remolacha silvestre cultivada (B. vulgaris ssp. maritima), lo que permite la identificación del gen de resistencia Rz2 en el progenitor silvestre. Rz2 confiere resistencia a la rizomanía, comúnmente conocida como la enfermedad de la locura de la raíz de la remolacha azucarera.

Cría

La remolacha azucarera se ha mejorado para aumentar el contenido de azúcar, del 8 % al 18 % en los 200 años hasta 2013, resistencia a las enfermedades virales y fúngicas, mayor tamaño de la raíz principal, monogermia y menos floración. El mejoramiento se ha facilitado con el descubrimiento de una línea de esterilidad masculina citoplásmica; esto ha sido especialmente útil en el mejoramiento de rendimiento.