사탕수수(甘蔗, Sugarcane, or Sugar cane)재배와 이용

[유토피아]

사탕수수

사탕수수(沙糖―)는 벼과 개사탕수수속의 외떡잎식물이다. 
큰키의 다년생식물로 아시아의 열대지역이 원산지이다. 
체내에 당분이 많이 함유되어 있어 설탕을 만드는 재료로 쓰인다. 
재배종은 자생하는 여러 종을 교잡하여 만든 것이다.
 
 

재배와 이용
 
약 195개국에서 15억 톤이 넘는 사탕수수가 수확되고 있으며 
이는 사탕무의 6배가 넘는 수치이다. 가장 많은 수확이 이루어지고 
있는 곳은 브라질과 인도로, 2007년 통계에 의하면 브라질의 경우 5억1천만 톤, 
인도의 경우 3억 5천만톤이 수확되었다.
 
사탕수수는 설탕, 당밀, 럼, 페러넘, 카샤싸 등의 원료로 쓰인다. 
발효하여 에탄올을 만들기도 한다. 
설탕을 짜낸 찌거기인 바가스로는 당밀 재분기의 연료로 쓰거나 사료로 쓰인다.
 
역사
 
사탕수수의 원산지는 남아시아와 동남아시아이다.[2] 여러 종이 다양한 
곳에서 기원하였는데 Saccharum bengalense는 인도에서, Saccharum edule는 뉴기니에서 자생하였다. 
사탕수수의 줄기에서 채취한 수액에 함유된 자당은 인도에서 이미 5천년 전부터 이용되어 왔다. 
8세기경 아랍 세계로 유입된 사탕수수는 지중해, 메소포타미아, 스페인, 북아프리카 등지로 전파되었다. 
10세기 무렵에는 메소포타미아 인근에서 사탕수수를 재배하지 않는 곳이 없을 정도였다.
 
중국에서는 기원전 2세기 경 사탕수수 재배가 시작되었고 유럽에서는 아랍인에 의해 
711년 경 스페인의 마리다 섬과 카나리아 제도에서 재배되어 전파되었다. 
16세기에 이르러 북아메리카에서도 사탕수수가 재배되기 시작하였다.
오늘날 세계에서 가장 많은 사탕수수를 재배하는 곳은 브라질이다.





● 사탕수수 재배 기술

최근에 들어 북방지역에서의 사탕수수 재배는 기본적으로는 성공이지만 발전이 완만하여 규모와 새로운 경제 증 장점은 형성하기 어렵다. 
사탕수수 생장발육에 필요한 자연환경과 객관조건에 대한 인식과 실용재배기술이 여전히 부족하다. 

  사탕수수는 생물학적 특징이나 특성과 실제용도상 대략 당자(糖蔗), 밀자(蜜蔗)와 과자(果蔗) 3가지 종류로 나눌 수 있다. 
그 가운데 과자(果蔗)는 선식품종으로 표피가 흑자색이며 줄기와 마디가 굵고 길며 껍질이 얇아 잘 벗겨진다. 
자육(蔗肉)은 배와 같이 즙이 많고 찌꺼기가 적다. 
감도는 밀자(蜜蔗)에 비해 6.2% 높고 구미에 잘 맞으며 농약잔류와 공해가 없어 녹색식품이라 할 수 있다. 

  1. 사탕수수는 기타 농작물과 마찬가지로 각각 특색을 갖춘 많은 우량품종이 있다. 
장성(長城: 만리장성)이남과 장강(長江: 양자강)이북의 광대한 지역의 토층이 깊고 두터우며 토양이 비옥하고 
빛과 온도, 물과 토양자연자원이 적합한 조건에서는 반드시 생육기가 상대적으로 짧고(120일 정도), 항한(抗旱), 
항역성(抗疫性)이 강하고 생장세가 왕성한 북방과자(北方果蔗) ․ 신태당(新台糖)10호 ․ 신태당 22호와 같은 우량품종을 선용한다. 

  2.북방에서 사탕수수를 재배하려면 가능한 생장기간을 연장시켜야 하기 때문에 이른 봄에 육묘하여 옮겨 심은 다음 
비닐을 덮고 아치형으로 이중비닐멀칭을 해준다. 
늦서리와 봄추위를 방지하여 지온을 높이고 수분의 증발과 비료의 유실을 감소시켜서 일찍 분얼하여 유효줄기를 
증가시켜 일찍 줄기가 자라게 한다. 비닐멀칭 내 최고 온도는 38℃ 이상일 때 
적당하게 바람이 들게 해주어 엽신이 마르는 것을 방지한다. 

  3. 사탕수수의 경제적 생산량은 단위면적의 유효줄기 수와 단경 두 요인으로 구성되는 것으로 합리적 밀식은 단위면적 
내의 유효줄기수를 보증할 수 있다. 또 밭의 통수성(通水性)을 개선하여 광합성 효율을 높일 수 있다. 
보통 이랑 넓이 90~95cm, 주간거리 20~30cm의 1열 재배법을 채택한다. 
10a당에 기본 모종 4500~5200그루를 심는다. 
분얼이 최고조일 때 작고 약한 곁가지를 잘라내고 크고 튼튼한 곁가지를 골라 남긴다. 

 4. 사탕수수는 계분(鷄糞: 닭똥)이나 덩이비료 등과 같은 고성능유기비료를 좋아한다. 
화학비료의 사용은 토양검측분석을 실시하여 균형 있게 시비해야 한다. 
유효성분 함량비율은 1:0.8이 비교적 적합하다. 전생육기에 질소 ․ 인 ․ 칼륨은 3차례 나누어 사용한다.
 
정지(整地)할 때 10a4당에 부식시킨
계분을 6~7.5㎥, 칼슘 ․ 마그네슘 ․ 인 혼합비료 150~180kg, 요소 30~37kg, 황산칼륨 37~45kg을 뿌리고 깊이 갈아 고르게 다듬는다. 

  사탕수수의 경제적 생산량은 아주 높아서 보통 10a당에 8,250~11,200kg을 생산한다. 
기비 이외에도 적당할 때 화학비료를 추가 시용한다. 유묘(幼苗)에 4~6개의 본잎이 나왔을 때 사이갈이하여 김매주고, 
10a당에 요소 37~45kg, 칼륨비료 22~37kg 추비한 뒤에 5~7cm로 배토하면 사탕수수는 왕성하게 자라 일찍 분얼한다. 
6월 하순에 사탕수수는 줄기마디가 길게 자라는 중요한 시기로 10a당 요소 90~105kg, 칼륨비료 37~45kg을 추비하고 
엽면에 200x10-6지베렐린(gibberellin acid)수용액을 뿌리면 줄기마디가 잘 뻗는다. 
근부에 20~25cm 이상으로 크게 배토하여 도복(倒伏)을 방지한다. 
적당하게 인․칼륨비료를 늘려 시용하면 사탕수수의 생산량이 높아지고 당도가 높아진다. 

 5.사탕수수의 주요 병해는 봉리병(鳳梨病: Pineapple disease), 
감문병(嵌紋病: ScMV sugarcane mosaic virus)과 잎집썩음병(Sheath Rot)이며 진균에 의해 전염된다. 
북방지역에서 재배하면 자연환경조건의 영향을 받아 발생이 적다. 
만약 많이 발생하는 해에는 톱신엠(Topsin-M), 카벤다짐 등 살균제로 방제한다. 
충해는 주로 토양해충이나 진딧물이며 carbonfuran ․ 포레이트(Phorate) ․ 페니트로티온(fenitrothion)을 
뿌리거나 기타 생물농약으로 방제한다. 잔류성이 높은 극독농약을 줄기나 엽신에 사용하는 것을 금한다. 

  6.입추(立秋) 이후에 북방의 기후가 점차 낮에는 덥고 밤에 서늘해져서 밤낮의 온도 차이가 큰 특정 환경은 
사탕수수의 당분축적에 가장 적합하다. 
아랫부분의 누렇게 마른 잎을 잘라내고 흙의 수분상황에 근거해 물을 적게 주거나 주지 않는다.
 가능한 생장기를 입동(立冬) 전후까지 연장시킨다. 하루 최저기온이 4~5℃일 때 베어 수확한다.
 이 역시 생산과 당도를 높이는 효과적인 방법이다.     

사탕수수(甘蔗, sugarcane) (Saccharum officinarum) 벼과(―科 Gramineae)에 속하는 크고 굵은 다년생초.
Scientific classification Kingdom: Plantae Phylum: Magnoliophyta (unranked): Monocots (unranked): Commelinids Order: Poales Family: Poaceae Genus: Saccharum L.                                                  잘라낸 사탕수수 Cut sugar cane
사탕수수는 벼과 개사탕수수속의 외떡잎식물이다.
큰키의 다년생식물로 아시아의 열대지역이 원산지이다.
체내에 당분이 많이 함유되어 있어 설탕을 만드는 재료로 쓰인다. 재배종은 자생하는 여러 종을 교잡하여 만든 것이다.
재배와 이용
약 195개국에서 15억 톤이 넘는 사탕수수가 수확되고 있으며 이는 사탕무의 6배가 넘는 수치이다.
가장 많은 수확이 이루어 지고 있는 곳은 브라질과 인도로, 2007년 통계에 의하면
브라질의 경우 5억1천만 톤, 인도의 경우 3억 5천만톤이 수확되었다.
사탕수수는 설탕, 당밀, 럼, 페러넘, 카샤싸 등의 원료로 쓰인다.
발효하여 에탄올을 만들기도 한다.
설탕을 짜낸 찌거기인 바가스로는 당밀 재분기의 연료로 쓰거나 사료로 쓰인다. 역사
Sugarcane is indiginous to tropical South Asia and Southeast Asia
. Different species likely
originated in different locations with
S. barberi originating in India and S. edule and S. officinarum coming from
New Guinea. The thick stalk stores energy as sucrose in the sap.
From this juice,
sugar is extracted by evaporating the water.
Crystallized sugar was reported 5,000 years ago in India.
사탕수수의 원산지는 남아시아와 동남아시아이다. 여러 종이 다양한 곳에서 기원하였는데 Saccharum bengalense는 인도에서, Saccharum edule는 뉴기니에서 자생하였다.
사탕수수의 줄기에서 채취한 수액에 함유된 자당은 인도에서 이미 5천년전부터 이용되어 왔다.
8세기경 아랍 세계로 유입된 사탕수수는 지중해, 메소포타미아, 스페인, 북아프리카 등지로 전파되었다.
10세기 무렵에는 메소포타미아 인근에서 사탕수수를 재배하지 않는 곳이 없을 정도였다.   The diffusion of sugarcane in pre-Islamic times (shown in red), in the medieval Muslim world (green)
and by Europeans (violet).
중국에서는 기원전 2세기 경 사탕수수 재배가 시작되었고
유럽에서는 아랍인에 의해 711년 경 스페인의 마리다 섬과 카나리아 제도에서 재배되어 전파되었다.
16세기에 이르러 북아메리카에서도 사탕수수가 재배되기 시작하였다.
오늘날 세계에서 가장 많은 사탕수수를 재배하는 곳은 브라질이다.
설탕과 당밀의 주원료인 단맛의 액즙(液汁)을 얻기 위해
열대 및 아열대 지방에서 널리 기른다.
지금의 뉴기니에서 최초로 재배한 것으로 보이며,
인류가 이동한 경로를 따라 동남아시아, 인도, 폴리네시아로 전파되었다.                              A sugar plantation on the island of Réunion in the late 1800s.                                                      Sugar cane field on Madeira                                           Manually extracting juice from sugarcane  

                                                             Sugar crystals

딱딱한 줄기가 무리져 자라며 간격이 일정한 마디를 갖는데 각 마디에는 눈[芽]이 하나씩 있다.
잎은 옥수수 잎과 비슷하며, 잎집[葉鞘]이 줄기를 싸서 눈을 보호한다.
성숙한 줄기는 키가 3~8m정도이고 지름이 2.5~5㎝이다.
줄기의 색깔은 흰색에서 노란색, 짙은 녹색, 자주색, 붉은색, 보라색까지 여러 가지이다.
매년 강수량이 1,500㎜가 넘는 곳이나 관개시설로 물이 충분히 공급되는 곳에서 잘 자라며, 질소·인·칼륨 비료를 많이 주어야 한다.
사탕수수는 60가지 이상이나 되는 병에 걸리기 쉽지만, 어떤 병도 전세계에 걸쳐 발생하지는 않는다.
지역에 따른 변종(變種)들을 교잡하여 특정한 질병에 대한 저항성이 있는 품종을 얻고 있는데,
주요생산지역마다 적절한 변종을 얻기 위해 활발한 육종(育種)이 행해지고 있다.
아시아가 가장 큰 규모의 생산지이고 그다음이 남아메리카와 북아메리카이다.
하와이에서는 주된 상업작물이며, 미국 남부지방, 특히 루이지애나 주에서도 많이 재배하고 있다.
세계의 크고 작은 공장에서 사탕수수를 가공하고 있는데,
설탕을 얻는 방법에는 큰 쇠 롤러로 줄기를 으깨어 섬유에서 설탕즙을 짜내는 방법과,
뜨거운 물이나 주스에 잘게 자른 줄기를 녹여 설탕을 분리해내는 확산방법의 2가지가 있다.
이렇게 얻은 즙은 설탕 외의 성분을 없애기 위해 정제한 뒤 물을 증발시킨다.
그결과 생기는 시럽 혼합물 용액을 설탕이 결정으로 나타날 때까지 끓여
마세큐트(massecuite)를 만든 후,
다시 마세큐트를 원심분리시켜 설탕을 얻는다.
당밀은 즙에서 설탕이 결정화된 뒤 남은 시럽으로서 럼주를 만들거나
농장의 동물먹이로 쓴다.



세종 46권, 11년(1429 기유 / 명 선덕(宣德) 4년) 12월 3일(을해) 박서생이 시행할 만할 일들을 갖추어 아뢰다

一。 司譯院生徒李生言: ‘甘蔗味甛美, 生食之, 令人解飢渴, 又煮爲沙糖, 琉球國得于江南, 多種之。 又有薯藇, 大者如柱, 小者如椽, 亦得于南蠻, 種之。’ 伏望竝令採來, 以廣其種。

一。 日本凡金銀銅鐵珍物所産之處, 不立防禁, 使居其地者世專採用之利,
而歲貢於國者有常數, 無他差役, 故主者不怠, 寶産無窮, 公私皆賴其利。
願自今依日本例, 凡珍物産處, 不立禁法, 許編民專利, 制其歲貢,
蠲免差役, 俾永爲世業。

통신사 박서생(朴瑞生)이 시행할 만한 일들을 갖추어 아뢰기를,

(생략)

1. 사역원(司譯院) 생도(生徒) 이생(李生)이 말하기를, ‘감자(甘蔗)는 맛이 달고 좋아서 생으로 먹어도 사람의 기갈(飢渴)을 해소하게 되고,
또 삶으면 사탕(沙糖)이 되는데, 유구국(琉球國)에서는 강남(江南)에서 얻어다가 많이 이를 심고 있으며,
또 서여(薯藇)라는 것이 있어, 큰 것은 기둥만 하고 작은 것은 서까래만 한데,
역시 남만(南蠻)에서 얻어다가 이를 재배한다.
’ 하오니, 엎드려 바라옵건대, 모두 채취해 오게 하여
그 재배를 널리 보급하도록 하소서.

사탕수수는 열대지방에서 자생하는 풀을 재배하기 시작하면서 작물로 전환되었다.
높이 2∼6m의 사탕수수 줄기에 당분이 많이 함유되어 있어 그 즙을 가공해 설탕을 만든다.
주요 생산국은 인도·쿠바·브라질·멕시코·필리핀·호주·하와이·중국 등이며
그 중에서도 인도와 쿠바의 생산량이 가장 많다.

 ▲ 소규모로 시장에 출하한 모습 (껍질을 벗겨내고 씹어서 즙을 빨아먹거나 착즙기로 즙을 내어 마신다.)※ 사진 출처 : 다정한 사람들의 공

간

● 설탕 제조법

제당 및 정당(精糖)은 정제·결정화·분밀(分蜜)의 3단계 공정으로 이루어진다. 예를 들어 사탕수수의 경우는, 밭에서 사탕수수를 벤 뒤 줄기로부터 즙을 짜낸다. 이 당즙에 석회를 가하고 침전·여과하여 불순물을 제거한 뒤 다중효용관에 넣어 농축시킨다. 이것을 다시 진공결정증발관에서 농축시켜 녹아 있는 수크로오스를 정출(晶出)한 뒤 원심기로 걸러 당밀분을 분리해서 원료당을 얻는다. 한국은 이러한 원료당을 수입하여 설탕을 대량생산(정당)하고 있다. 정당공장에서는 원료당을 한번 물에 녹인 후 백토(白土)·활성탄·이온교환수지 등으로 정제하고 농축관에 넣어 감압하에서 농축시킨다. 과포화상태가 되면 결정종(seed crystal)을 넣어 결정을 만든다. 결정종을 많이 넣고 급속히 냉각시키면 잔설탕과 같은 가는 결정이 생기고, 적게 넣고 천천히 냉각시키면 싸라기설탕과 같은 굵은 결정이 생긴다. 결정이 생기면 원심기로 모액(母液)과 분리한 뒤 건조·냉각시키면 제품이 된다. 무설탕은 사탕무를 씻어 얇게 썰은 후 침출(浸出) 장치에 넣어 따뜻한 물로 당분을 침출시킨다. 당액을 정제·농축시킨 뒤 결정화·분밀·건조·냉각시킨다 우리가 일반적으로 먹는 설탕은 사탕수수, 사탕무로 만들어집니다만. 우리 나라에서는 원당을 외국에서 수입하고 정제는 우리나라에서 하는 방식으로 만듭니다. 사탕수수의 줄기에는 7~20%의 설탕이 있으며 열대, 아열대 지역에서 대규모로 재배합니다. 사탕수수를 수확하여 착즙을 하는데, 이것들은 불투명한 회색 또는 짙은 초록색이므로 맑게 하는 작업을 거칩니다. 석회유를 pH 7.0~7.5가 되게 넣고 100℃로 가열하면 유리산은 중화되고 단백질이나 펙틴질은 응고되며 색소, 고무질등은 이 응고물에 쌓여 가라앉습니다. 이것을 방치해서 투명액을 분리합니다. 그 다음 이 액을 농축하면 설탕의 결정이 생기는데 이작업을 "제당"이라고 합니다. 이렇게 얻어진 설탕의 결정과 당분이 줄어든 당밀과의 혼합물을 "백하"라고 합니다. 이 백하는 원심분리기를 사용하여 원료당과 당밀로 분리를 하는데, 이 작업을 분밀이라고 합니다. 원료당은 탈색과 재결정을 하여 백설탕으로 정제하는데 이것을 우리 나라가 수입을 해서 정제를 하는 것입니다. 우리 나라에서는 사탕수수가 나지 않으므로 원당의 제조가 불가능하기 때문입니다. 이 원료당을 세당작업을 거쳐서 액상으로 만든 다음, 1. 석회(백토라고도 하죠.)를 가한 후 이산화탄소를 주입하여 탄산칼슘의 앙금으로 만듭니다. (석회수에 이산화탄소를 불어 넣는 것처럼 말이죠.) 그 다음 이것을 여과합니다. 2. 이 여과액을 활성탄에 통과시켜 여과를 하여 탈색을 합니다. 3. 여과된 액을 이온교환수지법으로 처리를 하여 결정과 분밀작업을 되풀이한 후 4. 분밀작업이 완료되면 건조한 후 냉각을 하고 수분을 제거하여 제품으로 합니다. 사탕무의 경우, 사탕수수보다 조직이 치밀하기 때문에 압착법으로는 즙액을 짜내기 힘들고 사탕무를 가늘게 절단하여 온수중에 넣어 설탕을 침출시키는 방법이 쓰입니다. 삼투압의 원리를 이용한 방법입니다. 침출액을 석회를 통과시키는 작업과 여과, 농축, 원심분리, 분밀, 건조 작업을 거쳐서 제품이 완성됩니다. 사탕수수와 다른 차이가 더 있다면, 환원당이 거의 안 들어 있다는 것입니다. 제조 ① 원료(사탕수수에서 만들어진 원당)를 사탕수수 산지국으로부터 수입한다. ▷ 사탕수수에는 순수한 설탕이 약 10~15% 함유되어 있다. ▷ 사탕수수를 재배하는 나라에서 설탕의 원료인 원당을 만들어 수출한다. ② 사탕수수→ 분쇄→ 설탕성분 추출→ 정제 (설탕 아닌 성분 제거)→ 결정화 (분말입자로 만듬)→ 원당 (설탕의 원료) → 백설탕 생산 국가로 수출 ▷ CJ에서 구입하는 원당의 주요 산지 국가 ; 호주, 태국, 남아프리카, 과테말라 등 ③ 원당으로부터 순수한 설탕을 추출하여 여러가지 설탕을 만든다. ▷ 순수한 설탕은 흰 색깔을 띄며 냄새가 거의 없는 제품으로서, 표백제를 사용하여 희게 만드는 것이 아니다. ▷ 원당에는 갈색류의 색깔과 특유한 향을 가진 비당분(설탕이 아닌 성분)이 약 1~4% 함유되어 있다. ▷ 설탕의 제조과정은 원당에 포함되어 있는 비당분을 제거한 후 분말입자로 만드는 것으로서, 백설탕→ 갈색설탕→ 흑설탕 순서로 만들어진다. 정제순서 수입원료 원당→ 정제 (설탕이 아닌 성분 제거)→ 결정화 (분말입자로 만듬)→백설탕 (가는 정백당) → 갈색설탕 (정제 중백당)→ 흑설탕 (정제 삼온당)→당밀(사료원료, 발효 원료로 사용됨

[호야천년초농장]

사탕무를 몇년전에 재배를 해 보았는데 그다지 달지가 않는데,
사탕수수는 단맛이 강한가요.

[유토피아]

국내 전국 각 지역에서 사탕수수를 수집한 것을 심어 키워본 결과
즙을 내어 보아도 즙량도 적지만 당 또한 적어 불을 가해도 거의 설탕을 얻을수 없었다는 재배자의 글이 있습니다.
원인은 바로 위의 제조과정을 안 거쳐서 입니다.
또한 우량품종을 도입하여 재배가 필요할것으로 봅니다.
참고하세요^^*