Barbabietole: non solo fonte di zucchero

Rivista: Joule (Technik – Politik – Wirtschaft)
Mese pubblicazione: Gennaio-Febbraio 2012
Titolo articolo: Barbabietole: non solo fonte di zucchero
Autore articolo: Dr. Andreas Windt / Prof. Dr. Christa Hoffman
Traduzione e abstract a cura di: Traduzione dal tedesco a cura della classe 5°B (componente bilinguismo tedesco) Prof.sa Marina Gambacciani
Istituto: Liceo “Tito Lucrezio Caro” – Cittadella

Fino a poco tempo fa, le barbabietole costituivano una preziosa materia prima -e nelle nostre zone l’unica – per la produzione di zucchero. A questo tendevano, quindi, sia gli sforzi per la loro coltivazione sia le tecnologie per la semina e la diffusione della loro coltura. Ma negli anni passati sono stati scoperti anche altri pregi di questo tubero. Quali sono dunque le sue nuove possibilità d’uso e come influiscono sui processi di coltivazione?

Fino a pochi anni fa la barbabietola veniva utilizzata esclusivamente per la produzione di zucchero. Le barbabietole venivano coltivate per poi essere trasportate negli zuccherifici, al termine del processo di maturazione. Lì venivano ripulite dai detriti residui e lavate, per poi ottenere – attraverso i processi di estrazione dello zucchero, depurazione del succo, cristallizzazione e centrifuga – lo zucchero semolato.
Di recente sono stati riconosciuti – e non solamente dai produttori di zucchero – i pregi di questo tubero dalle mille risorse, tanto che le barbabietole vengono ora usate anche per altri scopi. 

Anche i filamenti residui e il carbonato di calcio, che si ottengono in seguito al processo di estrazione dello zucchero, costituiscono preziose materia prime; inoltre, negli ultimi tempi, le barbabietole vengono impiegate per la produzione di biogas e bioetanolo. In teoria è possibile utilizzare anche il fogliame negli impianti di biogas. La quantità di massa secca della barbabietola e delle sue foglie è infatti di gran lunga superiore a quella del mais. Tuttavia l’uso delle foglie non è al momento particolarmente conveniente a causa del loro limitato contenuto di massa secca, che ne rende dispendioso il trasporto. Di seguito, quindi, non ci occuperemo di questo aspetto.

Barbabietole per la produzione di etanolo
Con l’adeguamento dell’ordinamento del mercato dello zucchero del 2006 ci sono stati grandi cambiamenti con evidenti ripercussioni sulla produzione di barbabietole: il relativo emendamento ha portato a una riduzione della produzione di zucchero di circa il 30%, a seguito della chiusura di molti zuccherifici, e quindi a una conseguente diminuzione della superficie coltivata. Per compensare questa riduzione e, al tempo stesso, entrare nel mercato delle energie rinnovabili, sia la Südzucker (con la sua filiale Cropenergies a Zeitz) sia la Nordzucker (con la filiale Fuel 21 a Klein Wanzleben) sia la Suiker Unie a Anklam hanno deciso di entrare nel mercato della produzione di bioetanolo. Questi tre stabilimenti sono gli unici in Germania a produrre bioetanolo dalle rape. Poiché essi hanno in comune l’essere annessi a uno zuccherificio, si parla dei cosiddetti “impianti annessi”. Per il rifornimento di questi impianti per bioetanolo su tutto il territorio federale sono stati coltivati dal 2007 più di 10.000 ettari di barbabietole per la produzione di bioetanolo. Nella maggior parte dei casi si tratta di una coltivazione stabilita con un contratto tra l’industria zuccheriera e gli agricoltori. Una parte delle barbabietole destinate agli impianti per l’etanolo sono le cosiddette “barbabietole in eccedenza”, cioè barbabietole che risultano in sovrappiù rispetto alla quantità stabilita. Le barbabietole da etanolo non si coltivano solo nella zona, per esempio, dello zuccherificio Klein Wanzleben, bensì anche in quella del Nordzucker AG. Per il principio di equivalenza è possibile che le barbabietole da bioetanolo vengano utilizzate per la produzione di zucchero e, allo stesso modo, che la corrispondente quantità di barbabietole da zucchero sia utilizzata per la produzione di etanolo.

… o per la fermentazione
Quasi contemporaneamente alla messa a punto degli impianti per la produzione di etanolo ricavato dalla barbabietola da zucchero, è iniziata una fase sperimentale per il suo impiego in impianti di biogas. Fino a quel momento era stato usato quasi esclusivamente il mais, poiché le barbabietole da zucchero non erano ritenute adatte per la presenza di residui terrosi e detriti. Inoltre la loro conservazione non è semplice come quella del mais. Tuttavia, le esperienze di impiego di barbabietole da zucchero negli impianti di biogas sono positive. Particolarmente vantaggiosi si sono rivelati i loro brevi tempi di trasformazione, che hanno come conseguenza una maggiore produzione di metano. Pertanto oggi vengono coltivati in Germania circa 4500 ettari di barbabietole da zucchero per la produzione di biogas.

Metodi di coltivazione
Se da una barbabietola viene prodotto zucchero, da un’altra etanolo e dalla terza metano, si potrebbe supporre che sia richiesto uno specifico processo produttivo a seconda dei diversi scopi di utilizzo. Eppure, in tutti e tre i settori, si lavora con un obiettivo comune: massima resa di idrato di carbonio e, conseguentemente, di zucchero per ettaro. Infatti, diversamente dal grano, in cui l’ alto contenuto proteico rappresenta un importante indice di qualità, i composti azotati nelle barbabietole da zucchero non sono graditi e anche negli altri settori di produzione non costituiscono un obiettivo prioritario. Per la produzione di zucchero e di etanolo viene utilizzato lo zucchero presente all’interno della barbabietola, per la produzione di biogas si fa fermentare la massa secca, la cui quantità è strettamente legata alla quantità di zucchero. 

Scelta delle varietà di barbabietola
In tal modo rispondiamo anche alla domanda: quale varietà di barbabietole è ottimale per quale processo? La varietà con la maggiore quantità di zucchero è la migliore per ogni uso, poiché da essa si ottiene anche il maggior quantitativo di massa secca. E’ del tutto indifferente, quindi, che la barbabietola destinata alla produzione del bioetanolo non venga trattata negli impianti per il bioetanolo bensì negli zuccherifici. Questo vale anche per le rape destinate alla produzione di biogas, ma con una piccola differenza: mentre sia per la produzione di zucchero sia per quella di etanolo è particolarmente importante la qualità interna della barbabietola, ossia un basso contenuto di potassio, sodio e amino-N, questo non ha rilevanza alcuna nelle barbabietole destinate alla produzione di biogas. Conseguentemente, il livello qualitativo richiesto per le barbabietole da biogas è inferiore rispetto a quello per le barbabietole da zucchero. Gli esperti in materia si sono posti frequentemente la domanda se per la produzione di biogas non sia forse meglio utilizzare una rapa da foraggio piuttosto che una barbabietola da zucchero. Tuttavia i risultati attuali mostrano che, sebbene la coltura di barbabietole da foraggio permetta una produzione quantitativamente maggiore di rape, esse, a causa del loro basso contenuto zuccherino, producono meno zucchero rispetto alle altre. Dall’autunno 2011 sono a disposizione i dati relativi alle varietà di barbabietole di diversa provenienza che sono state utilizzate per la produzione di biomasse, in modo che anche le varietà per la produzione di biogas possano essere scelte in base alla loro compatibilità ambientale.

Concimazione e protezione delle piante
Nella concimazione vale in linea di massima ciò che vale nella scelta delle varietà. L’obiettivo principale è quello di ottenere il massimo quantitativo di zucchero per ettaro, perché in tal modo si raggiunge anche il più alto raccolto di sostanza secca. Nelle barbabietole da zucchero si sa da molti anni che una moderata concimazione con l’azoto (quantità di azoto proveniente dalla concimazione e dalle scorte del terreno max. 160 kg/ha) produce maggiori quantitativi di zucchero. Lo stesso vale anche per le barbabietole da etanolo. Nelle barbabietole da biogas, al contrario, si è pensato per lungo tempo che una maggiore concimazione con l’ azoto portasse a una maggiore produzione. È possibile che questo valga per quanto riguarda la quantità delle barbabietole prodotte, ma non per il quantitativo di massa secca, come mostrano i più recenti risultati dell’Istituto di Ricerca delle barbabietole da zucchero: una concimazione di 100 kg/ha è risultata più che sufficiente per una produzione soddisfacente di massa secca (e conseguentemente di zucchero). Solo se si prevede di utilizzare anche la foglia, si può aumentare lievemente la concimazione con l’azoto.
Anche per quanto concerne la protezione delle piante non si rivelano significative variazioni rispetto alla “normale” coltivazione di barbabietole da zucchero. Particolare attenzione deve essere rivolta a un efficace controllo delle erbe infestanti e a un tempestivo trattamento fungicida.

Il raccolto
Anche nel raccolto, indipendentemente dal successivo utilizzo, vale l’obiettivo di ottenere il massimo profitto. Per la produzione di zucchero e di bioetanolo bisogna evitare lo spreco di elevati quantitativi di barbabietola, altrimenti si avrebbe una perdita nella raccolta.
Poiché l’alta produzione di melassa nelle barbabietole diminuisce la resa dello zucchero, la parte più alta delle barbabietola e il fogliame non vengono pagati. Invece, nelle barbabietole da biogas, nelle quali la qualità interna non è particolarmente importante (a differenza di quelle destinate alla produzione di zucchero e di etanolo), tutta la parte superiore della rapa e persino qualche foglia possono risultare utili nel processo di produzione. Quando anche la parte superiore del tubero viene raccolta e utilizzata, il quantitativo di massa solida delle barbabietole da biogas può salire dell’8%.

Sintesi
Grazie al suo alto potenziale di profitto e alle molteplici possibilità di utilizzo, la barbabietola da zucchero è una coltivazione dal futuro sicuro. A questo ha contribuito anche la crescita del raccolto degli ultimi anni. In quanto ai processi di produzione c’è solo una lievissima differenza tra le colture destinate alla produzione di zucchero, bioetanolo o biogas. Un alto quantitativo di zucchero è importante quanto una elevata quantità di massa secca.