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Menge und Verteilung von Inhaltsstoffen im Rübenkörper

  • Autor/in: Mahn, K.
  • Jahr: 2000
  • Zeitschrift: Dissertation
  • Verlag: Cuvillier Verlag Göttingen
  • ISBN: 3-89712-96

Abstract

Die technische Qualität von Zuckerrüben wurde seit den 70er Jahren durch züchterischen Fortschritt und veränderte pflanzenbauliche Maßnahmen verbessert. Bis 1995 wurde in Deutschland die technische Qualität des Rohstoffs Rübe durch den Melassezucker nach Reinefeld et al. (1974) geschätzt. Seit 1996 wird bundesweit als einheitliches Kriterium der Standardmelasseverlust nach der Braunschweiger Formel (Buchholz et al. 1995) verwendet, da es eine offensichtliche Disparität zwischen der nach Reinefeld et al. geschätzten und der tatsächlichen technischen Qualität und Verarbeitbarkeit des Rohstoffs Rübe gab. Für die Erfassung des Standardmelasseverlustes werden wie für den Melassezucker die standardmäßig erfassten Inhaltsstoffe Kalium, Natrium und α-Amino-Stickstoff verwendet, jedoch mit einer deutlich stärkeren Gewichtung der Stickstoffverbindung. Ausgehend von der Neubewertung der technischen Qualität wurde untersucht, inwieweit die qualitätsbestimmenden Inhaltsstoffe Saccharose und standardmäßig sowie nicht standardmäßig erfasste Nichtsaccharosestoffe unter aktuellen Anbaubedingungen im Rübenkörper verteilt sind. 1997 wurde an den Standorten Göttingen (Parabraunerde-Kolluvium, Niedersachsen) und Worfelden (alluvialer Sand, Hessen) qualitativ heterogenes Rübenmaterial durch Variation der pflanzenbaulichen Anbaufaktoren Bestandesdichte, Kalium- und Stickstoffdüngung sowie der Sorte erzeugt. Eine kausalanalytische Betrachtung des Einflusses der pflanzenbaulichen Faktoren auf die technische Qualität konnte durch den Versuchsansatz nicht erfolgen. Die Rübenkörper der Zuckerrüben wurden in vier morphologisch differenzierbare Segmente unterteilt: obere Sprossachse mit lebenden Blattansätzen, untere Sprossachse mit abgestorbenen Blattansätzen, Hypokotyl und Wurzel mit Wurzelrinne. Folgende Ergebnisse lassen sich im Mittel der Versuchsglieder beider Standorte zusammenfassen: Der Gewichtsanteil der Wurzel an der Frischmasse des Rübenkörpers betrug 67,1 %, des Hypokotyls 14,1 %, der unteren Sprossachse 12,9 % und der oberen Sprossachse 5,9 %. Am stärksten variierte der Gewichtsanteil der Wurzel. Der Gehalt an Trockensubstanz der einzelnen Segmente unterschied sich nur geringfügig. Dagegen variierte er innerhalb der Segmente deutlich von 15,8 bis 24,8 % a. R. Der Saccharosegehalt nahm von der Wurzel bis zur oberen Sprossachse von 15,6 bis 11,5 % a. R. ab. Am deutlichsten war die Abnahme zwischen der unteren und der oberen Sprossachse. In jedem Segment variierte der Saccharosegehalt gleich stark. Die lineare Beziehung zwischen dem Gehalt an Trockensubstanz und Saccharose war in der Wurzel und Hypokotyl besonders eng. Der Gehalt der reduzierenden Zucker, Glucose und Raffinose stieg von der Wurzel mit 5,5, 2,9 bzw. 0,7 mmol/1000 g Rübe auf das Drei- bis Fünffache in der oberen Sprossachse an. Für den Gehalt der reduzierenden Zucker und Glucose war diese deutliche Zunahme vor allem zwischen der unteren und oberen Sprossachse festzustellen. Der Natriumgehalt stieg von der Wurzel mit 4,7 bis zur oberen Sprossachse auf 18,9 mmol/1000 g Rübe an, der Kaliumgehalt von 47,0 auf 74,2 mmol/1000 g Rübe, der Magnesiumgehalt von 11,2 auf 12,0 mmol/1000 g Rübe und der Calciumgehalt von 5,4 auf 7,4 mmol/1000 g Rübe. Der Chloriggehalt nahm ebenfalls von der Wurzel bis zur oberen Sprossachse von 5,6 auf 34,0 mmol/1000 Rübe zu, der Phosphatgehalt stieg von 4,1 auf 5,8 mmol/1000 g Rübe. Innerhalb der Segmente variierte der Gehalst an Natrium, Magnesium und Chlorid besonders stark in der oberen Sprossachse. Der Gesamtgehalt an den organischen Säuren Citronensäure, Oxalsäure und Äpfelsäure zeigte keine wesentlichen Veränderungen von der Wurzel bis zur oberen Sprossachse. Innerhalb der Segmente variierte der Gehalt an Citronensäure und Oxalsäure am stärksten. Der Gehalt an löslichem Gesamt-Stickstoff stieg von der Wurzel bis zur oberen Sprossachse von 29,1 auf 85,5 mmol/1000 g Rübe an, der Gehalt an α-Amino-Stickstoff und Glutamin von 6,7 bzw. 2,3 mmol/1000 g Rübe auf 27,1 bzw. 11,3 mmol/1000 Rübe. Innerhalb der Segmente nahm die Variationsbreite dieser drei Stickstoffverbindungen deutlich von der Wurzel bis zur oberen Sprossachse zu. Der Nitratgehalt stieg von der Wurzel mit 2,8 bis zur oberen Sprossachse auf 4,8 mmol/1000 g Rübe an, der Betaingehalt von 9,7 auf 15,6 mmol/1000 g Rübe. Die lineare Beziehung zwischen dem Gehalt an löslichem Gesamt-Stickstoff und α-Amino-Stickstoff war im Vergleich zu der Beziehung zwischen dem Gehalt an löslichem Gesamt-Stickstoff und Betain bzw. Nitrat besonders eng. Der Standardmelasseverlust stieg von der Wurzel mit 1,3 % a. R. auf 2,3 % a. R. in der oberen Sprossachse an, der Melassezucker von 1,3 auf 3,1 % a. R. Bei beiden Bewertungsmaßstäben wurde die größte Zunahme zwischen der unteren und oberen Sprossachse festgestellt. Innerhalb der Segmente war die Variationsbreite des Melassezuckers stärker ausgeprägt als die des Standardmelasseverlusts. In Europa werden zur Erfassung der technischen Qualität unterschiedliche Schätzformeln auf Grundlage verschiedener Inhaltsstoffe mit differenzierter Gewichtung verwendet. Es lässt sich zusammenfassen, dass die technische Qualität der Segmente des Rübenkörpers durch die ausgewählten Schätzformeln deutlich unterschiedlich bewertet wurde. Die Braunschweiger Formel wies dabei in allen Segmenten den niedrigsten Zuckeranteil in der Melasse (als Standardmelasseverlust ausgewiesen) und somit die beste geschätzte technische Qualität aus. Vor allem in der oberen Sprossachse wurde der Melassezucker als Maß für die technische Qualität extrem unterschiedlich geschätzt. Durch Schätzformeln, in denen neben Kalium, Natrium und α-Amino-Stickstoff andere Inhaltsstoffe wie der lösliche Gesamt-Stickstoff und Glucose berücksichtigt werden, wurde die technische Qualität vor allem der oberen Sprossachse sehr viel schlechter bewertet als nach der Braunschweiger Formel. Diese wurde an ausschließlich gut geköpftem Rübenmaterial entwickelt und ist deshalb zur Schätzung der Verarbeitbarkeit von Rübenköpfen nicht geeignet. Unabhängig von der Schätzformel zur Erfassung des Melassezuckeranfalls ist die technische Qualität der oberen Sprossachse besonders unter Berücksichtigung der nicht standardmäßig analysierten Inhaltsstoffe deutlich schlechter als die der unteren Segmente des Rübenkörpers. Der optimale Köpfschnitt im Bereich unterhalb der lebenden Blattansätze wurde prinzipiell bestätigt.
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