Sockerrör
Sockerrör eller sockerrör är en art av (ofta hybrid) högt, flerårigt gräs (i släktet Saccharum , stam Andropogoneae ) som används för sockerproduktion . Växterna är 2–6 m (6–20 fot) höga med kraftiga, sammanfogade, fibrösa stjälkar som är rika på sackaros , som ackumuleras i stjälkinternoderna . Sockerrör tillhör gräsfamiljen, Poaceae , en ekonomiskt viktig blommande växtfamilj som inkluderar majs, vete, ris och sorghum och många fodergrödor . Det är hemma i de varma tempererade och tropiska regionerna i Indien, Sydostasien och Nya Guinea . Sockerrör, som odlas i tropiska och subtropiska regioner, är världens största gröda i produktionsmängd, med totalt 1,9 miljarder ton år 2020, med Brasilien som står för 40 % av världens totala mängd. Sockerrör står för 79% av sockret som produceras globalt (det mesta av resten är gjort av sockerbetor ). Cirka 70 % av sockret som produceras kommer från Saccharum officinarum och dess hybrider. Alla sockerrörsarter kan föröka sig , och de stora kommersiella sorterna är komplexa hybrider .
Sackaros (bordssocker) utvinns ur sockerrör i specialiserade kvarnfabriker. Det konsumeras direkt i konfektyr, används för att söta drycker, som konserveringsmedel i sylt och konserver , som en dekorativ finish för kakor och konditori och som råvara i livsmedelsindustrin. Det kan fermenteras för att producera etanol, som används för att göra alkoholhaltiga drycker som falernum , rom och cachaça , men också för att göra biobränsle . Sockerrörsrör används för att göra pennor, mattor, skärmar och halmtak . Det unga, oexpanderade blomhuvudet av Saccharum edule ( duruka ) äts rå, ångad eller rostade och tillagas på olika sätt i Sydostasien, såsom vissa ösamhällen i Indonesien såväl som i oceaniska länder som Fiji .
Sockerrör var en gammal gröda av det austronesiska och papuanska folket . Den introducerades till Polynesien , Island Melanesia och Madagaskar i förhistorisk tid via austronesiska sjömän. Det introducerades också till södra Kina och Indien av austronesiska handlare omkring 1200 till 1000 f.Kr. Perserna och grekerna mötte de berömda "vassarna som producerar honung utan bin" i Indien mellan sjätte och fjärde århundradena f.Kr. De adopterade och spred sedan sockerrörsjordbruk. Köpmän började handla med socker, som ansågs vara en lyxig och dyr krydda, från Indien. På 1700-talet började sockerrörsplantager i Västindien, Sydamerika, Indiska oceanen och Stillahavsöarna. Behovet av arbetare från sockergrödor blev en viktig drivkraft för stora migrationer, vissa människor accepterade frivilligt kontrakterad träldom och andra tvångsimporterade som slavar .
Etymologi
Termen "sockerrör" kombinerar sanskritordet , शर्करा ( śárkarā , senare سُكَّر sukkar från arabiska , och sucre från mellanfranska och mellanengelska ) med " rör", en gröda som odlas på plantager i Karibien , hindi för gana . Denna term användes först av spanska nybyggare i Västindien i början av 1500-talet.
Beskrivning
Sockerrör är ett tropiskt, flerårigt gräs som bildar sidoskott vid basen för att producera flera stjälkar, vanligtvis 3 till 4 m (10 till 13 fot) höga och cirka 5 cm (2 tum) i diameter. Stjälkarna växer till sockerrörsstjälk, som när den är mogen, utgör cirka 75 % av hela plantan. En mogen stjälk består vanligtvis av 11–16 % fibrer, 12–16 % lösligt socker, 2–3 % icke-sockerkolhydrater och 63–73 % vatten. En sockerrörsgröda är känslig för klimat, jordtyp, bevattning, gödningsmedel, insekter, sjukdomsbekämpning, sorter och skördeperioden. Den genomsnittliga skörden av sockerrörsstjälk är 60–70 ton per hektar (24–28 långa ton/acre; 27–31 korta ton/acre) per år, men denna siffra kan variera mellan 30 och 180 ton per hektar beroende på kunskap och gröda förvaltningsmetod som används vid sockerrörsodling. Sockerrör är en kontantgröda , men den används också som djurfoder. Sockerrörsgenomet är ett av de mest komplexa växtgenomen som är kända, mestadels på grund av interspecifik hybridisering och polyploidisering.
Historia
De två centren för domesticering av sockerrör är ett för Saccharum officinarum av papuaner i Nya Guinea och ett annat för Saccharum sinense av austronesier i Taiwan och södra Kina. Papuaner och austronesier använde ursprungligen främst sockerrör som mat för tama grisar. Spridningen av både S. officinarum och S. sinense är nära kopplad till migrationerna av de austronesiska folken . Saccharum barberi odlades först i Indien efter introduktionen av S. officinarum .
S. officinarum domesticerades först i Nya Guinea och öarna öster om Wallace-linjen av papuaner, där det är det moderna centrum för mångfald. Med början omkring 6 000 BP föds flera stammar selektivt upp från den inhemska Saccharum robustum . Från Nya Guinea spreds den västerut till Maritima Sydostasien efter kontakt med austronesier, där den hybridiserade med Saccharum spontaneum .
Det andra domesticeringscentret är fastlandet i södra Kina och Taiwan, där S. sinense var en primär kultigen av de austronesiska folken. Ord för sockerrör rekonstrueras som *təbuS eller *CebuS på proto-austronesiska , som blev *tebuh på proto-malayo-polynesiska . Det var en av de ursprungliga stora grödorna från de austronesiska folken från minst 5 500 f.Kr. Introduktionen av den sötare S. officinarum kan gradvis ha ersatt den i hela dess odlade utbredningsområde i det maritima Sydostasien.
Från ön Sydostasien spreds S. officinarum österut in i Polynesien och Mikronesien av austronesiska resenärer som en kanotväxt omkring 3 500 BP. Den spreds också västerut och norrut med omkring 3 000 BP till Kina och Indien av austronesiska handlare, där den hybridiserades ytterligare med S. sinense och S. barberi . Därifrån spreds den vidare in i västra Eurasien och Medelhavet .
Den tidigaste kända produktionen av kristallint socker började i norra Indien. De tidigaste bevisen för sockerproduktion kommer från gamla sanskrit- och palitexter. Runt 700-talet introducerade muslimska och arabiska handlare socker från det medeltida Indien till de andra delarna av det abbasidiska kalifatet i Medelhavet, Mesopotamien , Egypten , Nordafrika och Andalusien . På 900-talet uppger källor att varje by i Mesopotamien odlade sockerrör. Det var bland de tidiga grödor som fördes till Amerika av spanjorerna, främst andalusier, från sina fält på Kanarieöarna och portugiserna från sina fält på Madeiraöarna . En artikel om sockerrörsodling i Spanien finns med i Ibn al-'Awwams bok om jordbruk från 1100-talet .
I tusentals år var sockerrör en tung och svårhanterlig gröda som måste skäras för hand och omedelbart malas för att släppa ut saften inuti, så att den inte förstörs inom en dag eller två. Redan före skördetid var det nödvändigt att gräva rader, plantera stjälkar och hugga rikligt med ved som bränsle för att koka vätskan och reducera den till kristaller och melass. Från de tidigaste spåren av sockerrörstämjning på Stillahavsön Nya Guinea för 10 000 år sedan till dess öhoppning till det antika Indien 350 f.Kr., var socker lokalt konsumerat och mycket arbetsintensivt. Det förblev lite mer än en exotisk krydda, medicinsk glasyr eller sötningsmedel för elitens gommar.
Under kolonialtiden utgjorde socker ena sidan av triangelhandeln med råvaror från Nya världen, tillsammans med europeiska tillverkade varor och afrikanska slavar . Christopher Columbus kom först med sockerrör till Karibien (och den nya världen ) under sin andra resa till Amerika, först till ön Hispaniola (dagens Haiti och Dominikanska republiken ). Den första sockerskörden skedde i Hispaniola 1501; många sockerbruk byggdes på Kuba och Jamaica på 1520-talet. Portugiserna tog socker till Brasilien . År 1540 fanns det 800 rörsockerbruk på ön Santa Catarina och det fanns ytterligare 2 000 på norra kusten av Brasilien, Demarara och Surinam .
Socker, ofta i form av melass, skickades från Karibien till Europa eller New England, där det användes för att göra rom . Vinsten från försäljningen av socker användes sedan för att köpa tillverkade varor, som sedan skeppades till Västafrika, där de byttes mot slavar. Slavarna fördes sedan tillbaka till Karibien för att säljas till sockerplanterare. Vinsten från försäljningen av slavarna användes sedan till att köpa mer socker, som fraktades till Europa. Arbetet i sockerplantagerna blev en huvudbas för ett stort nätverk av påtvingad befolkningsrörelse, som försåg människor att arbeta under brutalt tvång.
Frankrike fann sina sockerrörsöar så värdefulla att de i praktiken bytte sin del av Kanada , som Voltaire berömt avfärdade som " några hektar snö ", till Storbritannien för deras återkomst av Guadeloupe , Martinique och St. Lucia i slutet av de sju åren 'Krig . Holländarna behöll på samma sätt Surinam , en sockerkoloni i Sydamerika, istället för att söka återkomsten av Nya Nederländerna (New York).
Kokande hus på 1600- till 1800-talen omvandlade sockerrörsjuice till råsocker. Dessa hus var knutna till sockerplantager i västkolonierna. Slavar körde ofta kokningsprocessen under mycket dåliga förhållanden. Rektangulära lådor av tegel eller sten tjänade som ugnar, med en öppning i botten för att elda upp och ta bort aska. Överst i varje ugn fanns upp till sju kopparkittlar eller pannor, var och en mindre och varmare än den föregående. Sockerrörsjuicen började i den största vattenkokaren. Saften upphettades sedan och lime tillsattes för att avlägsna föroreningar. Saften skummades och kanaliserades sedan till successivt mindre vattenkokare. Den sista vattenkokaren, "läraren", var där sockerrörsjuicen blev sirap. Nästa steg var ett kyltråg, där sockerkristallerna stelnade runt en klibbig kärna av melass. Detta råsocker skottades sedan från kyltråget till hogsheads (träfat) och därifrån in i härdningshuset.
Antagandet av 1833 års Slavery Abolition Act ledde till att slaveriet avskaffades genom större delen av det brittiska imperiet , och många av de emanciperade slavarna arbetade inte längre på sockerrörsplantager när de hade ett val. Västindiska planterare behövde därför nya arbetare, och de hittade billig arbetskraft i Kina och Indien. Folket var föremål för kontrakt , en sedan länge etablerad form av kontrakt, som band dem till ofri arbetskraft under en bestämd tid. Förhållandena där de kontrakterade tjänarna arbetade var ofta urusla, på grund av bristande omsorg bland plantörerna. De första fartygen med kontrakterade arbetare från Indien lämnade 1836. Migrationerna för att tjäna sockerrörsplantager ledde till att ett betydande antal etniska indianer, sydostasiater och kineser bosatte sig i olika delar av världen. På vissa öar och länder utgör de sydasiatiska migranterna nu mellan 10 och 50 % av befolkningen. Sockerrörsplantager och asiatiska etniska grupper fortsätter att frodas i länder som Fiji , Sydafrika , B , Sri Lanka , Malaysia , Indonesien , Filippinerna , Guyana , Jamaica, Trinidad , Martinique, Franska Guyana , Guadeloupe, Grenada , St. Lucia , St. Lucia , St. Vincent , St. Kitts , St. Croix , Surinam, Nevis och Mauritius .
Mellan 1863 och 1900 tog köpmän och plantageägare i Queensland och New South Wales (nu en del av Australiens samvälde) mellan 55 000 och 62 500 människor från södra Stillahavsöarna för att arbeta på sockerrörsplantager. Uppskattningsvis en tredjedel av dessa arbetare tvingades eller kidnappades till slaveri (känd som koltrast ). Många andra fick mycket låga löner. Mellan 1904 och 1908 deporterades de flesta av de 10 000 kvarvarande arbetarna i ett försök att hålla Australien rasmässigt homogent och skydda vita arbetare från billig utländsk arbetskraft.
Kubanskt socker från sockerrör exporterades till Sovjetunionen , där det fick prisstöd och garanterades en garanterad marknad. Upplösningen av sovjetstaten 1991 tvingade fram stängningen av större delen av Kubas sockerindustri.
Sockerrör är fortfarande en viktig del av ekonomin på Kuba, Guyana, Belize , Barbados och Haiti, tillsammans med Dominikanska republiken, Guadeloupe, Jamaica och andra öar.
Cirka 70 % av sockret som produceras globalt kommer från S. officinarum och hybrider som använder denna art.
Odling
Sockerrörsodling kräver ett tropiskt eller subtropiskt klimat, med minst 60 cm (24 tum) årlig fuktighet. Det är en av de mest effektiva fotosynteserna i växtriket . Det är en C4 - anläggning som kan omvandla upp till 1 % av infallande solenergi till biomassa. I primära växande regioner över tropikerna och subtroperna kan sockerrörsgrödor producera över 15 kg/m 2 sockerrör. En gång en stor gröda i den sydöstra regionen av USA, minskade sockerrörsodlingen där under det sena 1900-talet och är främst begränsad till små plantager i Florida , Louisiana och sydöstra Texas under 2000-talet. Sockerrörsodlingen upphörde på Hawaii när den sista operativa sockerplantagen i delstaten lades ner 2016.
Sockerrör odlas i tropikerna och subtropikerna i områden med riklig tillgång på vatten under en sammanhängande period på mer än 6–7 månader varje år, antingen från naturligt regn eller genom bevattning. Skörden tolererar inte svår frost. Därför odlas det mesta av världens sockerrör mellan 22°N och 22°S , och en del upp till 33°N och 33°S . När sockerrörsgrödor hittas utanför detta område, såsom Natal -regionen i Sydafrika, beror det normalt på anomala klimatförhållanden i regionen, såsom varma havsströmmar som sveper ner längs kusten. När det gäller höjden, finns sockerrörsgrödor upp till 1 600 m eller 5 200 fot nära ekvatorn i länder som Colombia , Ecuador och Peru .
Sockerrör kan odlas på många jordar, från mycket fertila, väldränerade mollisoler , genom kraftiga sprickbildningsvertisoler , infertila sura oxisoler och ultisoler , torvhistosoler , till steniga andisoler . Både rikligt med solsken och vattentillgångar ökar sockerrörsproduktionen. Detta har gjort ökenländer med bra bevattningsanläggningar som Egypten till några av de regioner som odlar sockerrör med högst avkastning. Sockerrör förbrukar 9 % av världens produktion av kaliumgödsel .
Även om vissa sockerrör producerar frön, har modern stjälkskärning blivit den vanligaste reproduktionsmetoden. Varje stickling måste innehålla minst en knopp, och sticklingarna är ibland handplanterade. I mer tekniskt avancerade länder, som USA och Australien, är det vanligt att plantera ämnen. Snäckor (stjälkar eller stjälksektioner) som skördats av en mekanisk skördare planteras av en maskin som öppnar och stänger marken igen. När det väl planterats kan ett bestånd skördas flera gånger; efter varje skörd skickar käppen upp nya stjälkar, så kallade ratoons . Successiva skördar ger sjunkande skördar, vilket så småningom motiverar omplantering. Två till 10 skördar görs vanligtvis beroende på typ av kultur. I ett land med ett mekaniskt jordbruk som letar efter en hög produktion av stora fält, som i Nordamerika, planteras sockerrör om efter två eller tre skördar för att undvika sänkta skördar. I länder med en mer traditionell typ av jordbruk med mindre åkrar och handskörd, som på den franska ön Réunion , skördas sockerrör ofta upp till 10 år innan återplantering.
Sockerrör skördas för hand och mekaniskt. Handskörd står för mer än hälften av produktionen och är dominerande i utvecklingsländerna. Vid handskörd sätts fältet först i brand. Elden bränner upp torra löv och jagar bort eller dödar giftiga ormar, utan att skada stjälkarna och rötterna. Skördare skär sedan käppen strax ovanför marknivån med hjälp av käppknivar eller machetes . En skicklig skördare kan skära 500 kg (1 100 lb) sockerrör per timme. [ misslyckad verifiering ]
Mekanisk skörd använder en skördetröska eller sockerrörsskördare . Austoft 7000-serien, den ursprungliga moderna skördardesignen, har nu kopierats av andra företag, inklusive Cameco / John Deere . [ citat behövs ] Maskinen skär käppen vid basen av stjälken, strippar löven, hackar käppen i jämna längder och lägger den i en transportör som följer efter. Skördaren blåser sedan soporna tillbaka till åkern. Sådana maskiner kan skörda 100 långa ton (100 ton) varje timme, men skördad sockerrör måste bearbetas snabbt. När sockerröret har skurits börjar det förlora sitt sockerinnehåll, och skador på sockerröret under mekanisk skörd påskyndar denna nedgång. Denna nedgång kompenseras eftersom en modern hackarskördare kan slutföra skörden snabbare och mer effektivt än manuell skärning och lastning. Austoft utvecklade också en serie hydrauliska höglyftande inmarkstransporter för att arbeta tillsammans med sina skördare för att möjliggöra ännu snabbare överföring av sockerrör till till exempel närmaste järnvägsspår. Denna mekaniska skörd kräver inte att åkern sätts i brand; resterna som lämnas kvar på fältet av maskinen består av sockerrörstoppar och döda löv, som fungerar som kompostmaterial för nästa plantering.
Skadedjur
Sockerrörsbaggen (även känd som sockerrör ) kan avsevärt minska skörden genom att äta rötter; det kan kontrolleras med imidakloprid (Confidor) eller klorpyrifos (Lorsban). Andra viktiga skadedjur är larverna av vissa fjärils-/malarter , inklusive kålrotsfjärilen , sockerrörsborren ( Diatraea saccharalis ), den afrikanska sockerrörsborren ( Eldana saccharina ), den mexikanska risborren ( Eoreuma loftini ), den afrikanska armémasken ( Spodoptera exempta ) ), lövskärarmyror , termiter , spottlusar (särskilt Mahanarva fimbriolata och Deois flavopicta ) och Migdolus fryanus (en skalbagge ). Planthopparinsekten Eumetopina flavipes fungerar som en virusvektor , vilket orsakar sockerrörssjukdomen ramu - stunt . Sesamia grisescens är en stor skadegörare i Papua Nya Guinea och det är också ett allvarligt problem för den australiensiska industrin om den skulle gå över. För att komma till rätta med ett sådant problem den federala regeringen i förväg tillkännagett att de skulle täcka 80 % av svarskostnaderna om det var nödvändigt.
Patogener
Många patogener infekterar sockerrör, såsom sockerrörsgrässkottssjukdom orsakad av Candidatus Phytoplasma sacchari , pisksvanssjukdom eller sockerrörssmuts , pokkah boeng orsakad av Fusarium moniliforme , Xanthomonas axonopodis - bakterier orsakar gummisjuka orsakad av rödrotsjuka, och rödrotsjuka . Virussjukdomar som påverkar sockerrör inkluderar sockerrörsmosaikvirus , majsstrimvirus och gulbladsvirus av sockerrör.
Yang et al. , 2017 tillhandahåller en genetisk karta utvecklad för USDA ARS -drivna avelsprogram för brunrost av sockerrör.
Kvävefixering
Vissa sockerrörssorter kan fixera atmosfäriskt kväve i förening med bakterien Gluconacetobacter diazotrophicus . Till skillnad från baljväxter och andra kvävefixerande växter som bildar rotknölar i jorden i samband med bakterier, lever G. diazotrophicus inom de intercellulära utrymmena i sockerrörens stam. Att belägga frön med bakterierna är en nyutvecklad teknik som kan göra det möjligt för alla grödor att fixera kväve för eget bruk.
Villkor för sockerrörsarbetare
Minst 20 000 människor uppskattas ha dött av kronisk njursjukdom i Centralamerika under de senaste två decennierna – de flesta av dem sockerrörsarbetare längs Stillahavskusten. Detta kan bero på att man arbetat långa timmar i värmen utan tillräckligt vätskeintag. De dör inte bara på grund av utmattning utan några av arbetarna utsätts för flera faror såsom höga temperaturer, skadliga bekämpningsmedel och giftiga eller giftiga djur. Allt detta sker under processen att skära sockerröret manuellt, vilket också orsakar fysiska åkommor genom att göra samma rörelser i timmar varje arbetsdag.
Bearbetning
Traditionellt kräver sockerrörsbearbetning två steg. Mills utvinner råsocker från nyskördad sockerrör och "kvarnvitt" socker produceras ibland direkt efter det första steget vid sockerutvinningsbruk, avsedda för lokal konsumtion. Sockerkristaller verkar naturligt vita i färgen under kristallisationsprocessen. Svaveldioxid tillsätts för att hämma bildandet av färginducerande molekyler och för att stabilisera sockerjuicerna under avdunstning. Raffinaderier, ofta belägna närmare konsumenterna i Nordamerika, Europa och Japan, producerar sedan raffinerat vitt socker, vilket är 99 % sackaros. Dessa två stadier smälter sakta samman. Ett ökat välstånd i de sockerrörsproducerande tropikerna ökar efterfrågan på raffinerade sockerprodukter, vilket driver en trend mot kombinerad malning och raffinering.
Fräsning
Sockerrörsbearbetning producerar rörsocker (sackaros) från sockerrör. Andra produkter av bearbetningen inkluderar bagass, melass och filterkaka.
Bagasse , resterande torra fiber i käppen efter att sockerrörsjuice har extraherats, används för flera ändamål:
- bränsle till pannor och ugnar
- produktion av papper, kartongprodukter och rekonstituerad panelboard
- jordbrukskompost
- som råvara för tillverkning av kemikalier
Den primära användningen av bagass och bagassrester är som bränslekälla för pannorna vid generering av processånga i sockeranläggningar. Torkad filterkaka används som fodertillskott, gödningsmedel och källa till sockerrörsvax .
Melass produceras i två former: blackstrap , som har en karakteristisk stark smak, och en renare melasssirap . Blackstrap melass säljs som ett livsmedel och kosttillskott. Det är också en vanlig ingrediens i djurfoder och används för att producera etanol, rom och citronsyra . Renare melasssirap säljs som melass och kan också blandas med lönnsirap , invertsocker eller majssirap . Båda formerna av melass används vid bakning.
Raffinering
Sockerraffinering renar råsockret ytterligare. Den blandas först med tung sirap och centrifugeras sedan i en process som kallas "affination". Dess syfte är att tvätta bort sockerkristallernas yttre beläggning, som är mindre ren än kristallinsidan. Det återstående sockret löses sedan för att göra en sirap, cirka 60 viktprocent fasta ämnen.
Sockerlösningen klarnas genom tillsats av fosforsyra och kalciumhydroxid , som kombineras för att fälla ut kalciumfosfat . Kalciumfosfatpartiklarna fångar in vissa föroreningar och absorberar andra, och flyter sedan till toppen av tanken, där de kan skummas bort. Ett alternativ till denna "fosfaterings"-teknik är " karbonatisering ", som är liknande, men använder koldioxid och kalciumhydroxid för att producera en kalciumkarbonatfällning .
Efter filtrering av kvarvarande fasta ämnen avfärgas den klarnade sirapen genom filtrering genom aktivt kol . Benkol eller kolbaserat aktivt kol används traditionellt i denna roll. En del kvarvarande färgbildande föroreningar adsorberas av kolet. Den renade sirapen koncentreras sedan till övermättnad och kristalliseras upprepade gånger i vakuum för att producera vitt raffinerat socker . Som i en sockerkvarn separeras sockerkristallerna från melassen genom centrifugering. Ytterligare socker utvinns genom att blanda den återstående sirapen med tvättvätskorna från affineringen och återigen kristallisera för att producera farinsocker . När inget mer socker kan utvinnas ekonomiskt, innehåller den slutliga melassen fortfarande 20–30 % sackaros och 15–25 % glukos och fruktos.
För att producera strösocker , där enskilda korn inte klumpar sig, måste socker torkas, först genom att värma i en roterande torktumlare och sedan genom att blåsa kall luft genom det i flera dagar.
Ribbon sockerlag
Bandrör är en subtropisk typ som en gång odlades allmänt i södra USA, så långt norrut som kustnära North Carolina . Saften extraherades med häst- eller muledrivna krossar; saften kokades, som lönnsirap , i en platt panna och användes sedan i sirapsformen som ett sötningsmedel för mat. Det är för närvarande inte en kommersiell gröda, men ett fåtal odlare hittar färdig försäljning för sin produkt. [ citat behövs ]
Produktion
Bästa sockerrörsproducenter | |
---|---|
2020 | |
Antal i miljoner ton | |
1. Brasilien | 757,1 |
2. Indien | 370,5 |
3. Kina | 108,1 |
4. Pakistan | 81,0 |
5. Thailand | 75,0 |
6. Mexiko | 54,0 |
7. USA | 32,7 |
8. Australien | 30,0 |
Totalt i världen | 1 869,7 |
Källa: FAOSTAT |
År 2020 var den globala produktionen av sockerrör 1,87 miljarder ton, där Brasilien producerade 40 % av världens totala produktion, Indien med 20 % och Kina producerade 6 % (tabell).
Över hela världen ägnades 26 miljoner hektar åt sockerrörsodling 2020. Den genomsnittliga skörden av sockerrörsgrödor 2020 var 71 ton per hektar, ledd av Peru med 123 ton per hektar. Den teoretiska möjliga avkastningen för sockerrör är cirka 280 ton per hektar och år, och små försöksområden i Brasilien har visat skördar på 236–280 ton sockerrör per hektar.
Från 2008 till 2016 upplevde produktionen av standard-kompatibla sockerrör en sammansatt årlig tillväxttakt på cirka 52 %, medan konventionella sockerrör ökade med mindre än 1 %.
Miljöpåverkan
Jordförstöring och erosion
Odlingen av sockerrör kan leda till ökad jordförlust genom att jord avlägsnas vid skörden, såväl som felaktiga bevattningsmetoder, vilket kan resultera i erosion. Erosion är särskilt betydande när sockerrören odlas på sluttningar eller sluttningar, vilket ökar hastigheten för vattenavrinning. Generellt rekommenderas att sockerrör inte planteras i områden med en lutning större än 8 %. I vissa områden, som delar av Karibien och Sydafrika, har dock sluttningar som är större än 20 % planterats. Ökad erosion kan leda till att organiskt och näringsrikt material tas bort, vilket kan minska framtida skördar. Det kan också leda till att sediment och andra föroreningar sköljs ut i vattenmiljöer.
Sockerrörsodling kan också resultera i jordpackning, vilket orsakas av användning av tunga inmarksmaskiner. Tillsammans med att påverka ryggradslösa djur och fauna i de övre lagren av marken, kan packning också leda till minskad porositet. Detta kan i sin tur öka ytavrinning, vilket resulterar i större urlakning och erosion.
Förstörelse av livsmiljöer
Näringsrik avrinning från sockerrörsfält kan bidra till övergödning av intilliggande vattenförekomster. På grund av den stora mängd vatten som krävs, är sockerrörsodling mycket beroende av bevattning. Stora mängder jord tas bort med grödan under skörden, betydande tvättning sker under bearbetningsfasen. I många länder, som Indien och Australien, har detta krav satt en belastning på tillgängliga resurser och krävt byggandet av spärrar och andra dammar. Detta har förändrat mängden vatten som når akvatiska livsmiljöer och har bidragit till försämringen av livsmiljöer som Stora barriärrevet .
Sockerrör har också bidragit till att förstöra livsmiljöer genom röjning av mark. Sju länder runt om i världen ägnar mer än 50 % av sin mark till odling av sockerrör. Sockerrörsfält har ersatt tropiska regnskogar och våtmarker. Medan majoriteten av denna röjning inträffade tidigare, har expansioner skett under de senaste årtiondena, vilket ytterligare bidragit till förstörelse av livsmiljöer.
Etanol
Etanol är allmänt tillgängligt som en biprodukt av sockerproduktion. Det kan användas som ett biobränslealternativ till bensin och används flitigt i bilar i Brasilien. Det är ett alternativ till bensin och kan bli den primära produkten av sockerrörsbearbetning, snarare än socker,
I Brasilien krävs att bensin innehåller minst 22 % bioetanol. Denna bioetanol kommer från Brasiliens stora sockerrörsskörd.
Produktionen av etanol från sockerrör är mer energieffektiv än från majs eller sockerbetor eller palmoljor/vegetabiliska oljor, särskilt om sockerrörsbagass används för att producera värme och kraft för processen. Dessutom, om biobränslen används för växtodling och transporter, kan den fossila energiinsatsen som behövs för varje etanolenergienhet vara mycket låg. 2 -utsläppen från brunn till hjul vara 90 % lägre än konventionell bensin. En lärobok om förnybar energi beskriver energiomvandlingen:
För närvarande produceras 75 ton råsockerrör årligen per hektar i Brasilien. Sockerrören som levereras till bearbetningsanläggningen kallas bränd och beskuren (b&c), och representerar 77 % av den råa sockerrörens massa. Anledningen till denna minskning är att stjälkarna separeras från bladen (som bränns och vars aska lämnas på fältet som gödsel), och från rötterna som blir kvar i jorden för att gro till nästa gröda. Den genomsnittliga sockerrörsproduktionen är därför 58 ton b&c per hektar och år.
Varje ton b&c ger 740 kg juice (135 kg sackaros och 605 kg vatten) och 260 kg fuktig bagasse (130 kg torr bagasse). Eftersom det lägre uppvärmningsvärdet för sackaros är 16,5 M J /kg och det för bagass är 19,2 MJ/kg, är det totala uppvärmningsvärdet för ett ton b&c 4,7 GJ varav 2,2 GJ kommer från sackaros och 2,5 från bagass. .
Per hektar och år motsvarar den producerade biomassan 0,27 TJ. Det motsvarar 0,86 W per kvadratmeter. Om man antar en genomsnittlig solinstrålning på 225 W per kvadratmeter är sockerrörens fotosyntetiska effektivitet 0,38 %.
De 135 kg sackaros som finns i 1 ton b&c omvandlas till 70 liter etanol med en förbränningsenergi på 1,7 GJ. Den praktiska omvandlingseffektiviteten för sackaros-etanol är därför 76 % (jämfört med de teoretiska 97 %).
En hektar sockerrör ger 4 000 liter etanol per år (utan ytterligare energitillförsel, eftersom den producerade bagassen överstiger den mängd som behövs för att destillera slutprodukten). Detta inkluderar dock inte den energi som används vid jordbearbetning, transporter och så vidare. Således är omvandlingen av solenergi till etanol 0,13 %.
Bagasse applikationer
Sockerrör är en stor gröda i många länder. Det är en av anläggningarna med högst biokonverteringseffektivitet. Sockerrörsgrödor kan effektivt fixera solenergi, vilket ger cirka 55 ton torrsubstans per hektar mark årligen. Efter skörden producerar grödan sockerjuice och bagasse, den fibrösa torrsubstansen. Denna torrsubstans är biomassa med potential som bränsle för energiproduktion. Bagasse kan också användas som en alternativ massakälla för papperstillverkning.
Sockerrörsbagasse är en potentiellt riklig energikälla för stora producenter av sockerrör, som Brasilien, Indien och Kina. Enligt en rapport, med användning av den senaste tekniken, har bagass som produceras årligen i Brasilien potentialen att täcka 20 % av Brasiliens energiförbrukning till 2020.
Elproduktion
Ett antal länder, särskilt de som saknar fossila bränslen, har genomfört energibesparings- och effektivitetsåtgärder för att minimera energin som används vid sockerrörsbearbetning och exportera överskottsel av el till nätet. Bagasse bränns vanligtvis för att producera ånga, som i sin tur skapar elektricitet. Nuvarande teknik, som den som används i Mauritius , producerar över 100 kWh el per ton bagasse. Med en total skörd i världen på över en miljard ton sockerrör per år är den globala energipotentialen från bagasse över 100 000 GWh. Med Mauritius som referens skulle en årlig potential på 10 000 GWh extra el kunna produceras i hela Afrika. Elektrisk produktion från bagasse kan bli ganska viktig, särskilt för landsbygdsbefolkningen i sockerrörsproducerande länder.
Nya kraftvärmeteknikanläggningar designas för att producera från 200 till över 300 kWh el per ton bagasse. Eftersom sockerrör är en säsongsbetonad gröda, kort efter skörd skulle tillgången på bagass nå sin topp, vilket kräver kraftverk för att strategiskt hantera lagringen av bagass.
Biogasproduktion
Ett grönare alternativ till att bränna bagasse för elproduktion är att omvandla bagasse till biogas . Teknologier utvecklas för att använda enzymer för att omvandla bagass till avancerade biobränslen och biogas.
Sockerrör som mat
Näringsvärde per 100 gram | |
---|---|
Energi | 242 kJ (58 kcal) |
13,11 g |
|
Sockerarter | 12,85 g |
Kostfiber | 0,56 g |
0,40 |
|
0,16 g |
|
Vitaminer |
Kvantitet
%DV †
|
Vitamin B 6 |
31 % 0,40 mg |
Folat (B 9 ) |
11 % 44,53 μg |
C-vitamin |
8 % 6,73 mg |
Mineraler |
Kvantitet
%DV †
|
Kalcium |
2 % 18 mg |
Järn |
9 % 1,12 mg |
Magnesium |
4 % 13,03 mg |
Fosfor |
3 % 22,08 mg |
Kalium |
3 % 150 mg |
Natrium |
0 % 1,16 mg |
Zink |
1 % 0,14 mg |
Näringsinformation från indisk matsammansättningsdatabas
| |
| |
† Procentsatserna är ungefärliga med hjälp av amerikanska rekommendationer för vuxna. Källa: USDA FoodData Central |
I de flesta länder där sockerrör odlas kommer flera livsmedel och populära rätter direkt från det, såsom:
- Rå sockerrör: tuggas för att extrahera saften
- Sayur nganten : en indonesisk soppa gjord på stammen av trubuk ( Saccharum edule ), en typ av sockerrör
- Sockerrörsjuice : en kombination av färsk juice, extraherad för hand eller små kvarnar, med en touch av citron och is för att göra en populär dryck, känd som air tebu , usacha rass , guarab , guarapa, guarapo, papelón , aseer asab , ganna sharbat , mosto , caldo de cana eller nước mía
- Sirap : ett traditionellt sötningsmedel i läskedrycker, nu till stor del ersatt i USA av majssirap med hög fruktoshalt, som är billigare på grund av majssubventioner och sockertullar
- Melass : används som sötningsmedel och en sirap som åtföljer andra livsmedel, såsom ost eller kakor
- Jaggery : en stelnad melass, känd som gur , gud eller gul i södra Asien, produceras traditionellt genom att förånga juice för att göra ett tjockt slam, och sedan kyla och forma det i hinkar. Modern produktion delvis frystorkar juicen för att minska karamellisering och ljusare färg. Det används som sötningsmedel vid matlagning av traditionella förrätter, godis och desserter.
- Falernum : en söt och lätt alkoholhaltig dryck gjord av sockerrörsjuice
- Cachaça : den mest populära destillerade alkoholhaltiga drycken i Brasilien; det är en sprit gjord av destillation av sockerrörsjuice.
- Rom är en sprit gjord av sockerrörsprodukter, typiskt melass, men ibland även sockerrörsjuice. Det produceras oftast i Karibien och omgivningar.
- Basi är en jäst alkoholdryck gjord av sockerrörsjuice som produceras i Filippinerna och Guyana .
- Panela , fasta bitar av sackaros och fruktos som erhålls från kokning och avdunstning av sockerrörsjuice, är en livsmedelsbas i Colombia och andra länder i Syd- och Centralamerika.
- Rapadura är ett sött mjöl som är en av de enklaste raffineringarna av sockerrörsjuice, vanlig i latinamerikanska länder som Brasilien, Argentina och Venezuela (där det är känt som papelón ) och Karibien.
- Stengodis : kristalliserad sockerrörsjuice
- Gâteau de Sirop
- Viche , en hembryggd colombiansk alkoholhaltig dryck
Sockerrör som foder
Många delar av sockerröret används vanligtvis som djurfoder där växterna odlas. Bladen är ett bra foder för idisslare.
Galleri
En video om utvinning av sockerrörsjuice