Заготовка пищевых древесных соков
Весной, до распускания листьев при поранении ряда древесных пород (береза, клен, граб, бук, виноград) выделяется сахаристый ксилемный сок или пасока. Основной механизм этого явления – корневое давление, которое достигает 2 атм. Оно нагнетает сок в крону. Скорость движения пасоки 1,5 м/час.
Кустарная добыча березового сока проводилась еще со времен Древней Руси. В архивах найдены материалы по добыче и применению березового сока в России, датированные 1768 годом. Промышленная заготовка сока началась в Беларуси с 1969 г. Промысел этот позволяет получить дополнительный доход лесохозяйственным предприятиям. Рентабельность заготовки сока составляет 14–27%. В 2012 году было добыто около 30,0 тыс. т. В последнее время сок реализуют прямо в лесу, стоимость 1 л составляет от 200 до 1 тыс. рублей за 1 л.
На Беларуси издавна в пищевых, а также и лечебных целях используется сок березы повислой. Для заготовки сока можно использовать и березу пушистую, которая в основном растет на заболоченных почвах, в отличие от березы повислой, занимающей повышенные места. Считается, что для заготовки сока более приемлемой является береза повислая, поскольку ее сок характеризуется повышенным содержанием сахара. Она является одной из самых распространенных в нашей стране лиственных пород и произрастает на площади 1500,0 тыс. га или 21,8% от покрытой лесом площади.
5.1. Физико-химическая характеристика древесных соков.
Ценность и полезность березового сока определяются его свойствами и составом: зольностью, содержанием сухих веществ, сахаров, химических элементов, кислот и пр.
Содержание сухих веществ в соке зависит от условий произрастания, диаметра деревьев, календарного времени подсочки и ряда других факторов. Так, среднее содержание сухих веществ в соке, добытом в Беларуси, составляет 0,69–1,02%, на Украине 0,86–0,90%, в России – 0,90–1,10%. Кроме того, с возрастанием диаметра деревьев, как правило, наблюдается тенденция к увеличению содержания сухих веществ.
Зольность березового сока (характеризует содержание минеральных веществ) в Беларуси составляет 0,353 мг/л.
Качество сока во многом зависит от содержания в нем сахаров. Характерно, что в соке обнаруживается значительное количество глюкозы и фруктозы, которые хорошо усваиваются человеческим организмом.
Сахаристость березового сока зависит от многих факторов:
– от региона произрастания березы, для Беларуси этот показатель колеблется от 0,9 % до 1,2%;
– от условий года, предшествующего заготовке: чем он суше и чем ниже зимние температуры, тем больше сахаристость;
– от типа лесорастительных условий: для условий Беларуси наибольшая сахаристость наблюдается в снытевом типе леса (1,64%), несколько меньшая – в крапивном (1,30%) и орляковом (1,26–1,31%), самая низкая сахаристость обнаружена в сосняке вересковом с небольшим участием березы. Таким образом, наиболее целесообразно вести промышленную подсочку в относительно богатых типах березняков – снытевых, орляковых и крапивных;
– от календарного времени подсочки: в начале сезона заготовки –1–1,1%, в середине – 0,9%, в конце – 0,5%
– от времени суток : утро и первая половина дня 0,8%, вечер 1,0%, ночь 0,7%
– от формового разнообразия берез: наибольшее содержание сахаров обнаружено у березы бородавчатой продольно-трещиноватой (1,46%), потом у груботрещиноватой (1,21%) и ромбовидно-трещиноватой (1,01%).
Помимо сахаров в соке обнаружен ряд кислот: никотиновая, пантотеновая, глутаминовая и α-амино-уксусная.
В состав сока березы повислой входит ряд химических элементов: калий, натрий, кальций, магний, алюминий, марганец, железо, кремний, титан, медь, фосфор и другие, а также эфирные масла, бетулол, соединения сапонина витамины – биотин, тиамин, пиридоксин.
5.2. Сокопродуктивность березовых древостоев и факторы, влияющие на этот показатель.
Различают биологическую и производственную сокопродук-тивность деревьев. Биологическая сокопродуктивность – это суммарный выход сока за биологическую продолжительность сокоистечения. Производственная сокопродуктивность – выход сока от начала сокоистечения до наступления брожения. Для условий Беларуси длительность выделения сока колеблется от 26 до 30 дней, в то время как длительность заготовки сока составляет 15–20 дней. Средний суточный выход сока равен примерно 3–6 л.
Сокопродуктивность деревьев зависит от ряда факторов:
– диаметра дерева (чем он больше, тем выше сокопродуктивность);
– у деревьев с хорошо развитыми кронами и большим количеством живых ветвей наблюдается повышенная сокопродуктивность;
– экспозиции участка: на южных склонах сок начинает течь на 5–7 дней раньше и интенсивнее, чем на северных;
– высоты расположения канала: чем выше он расположен, тем меньше вытекает сока (сахаристость при этом не меняется);
– происхождения: березы порослевого происхождения имеют сокопродуктивность на 38% большую, чем семенного происхождения;
– влажности почвы – в более влажных условиях В3 – В4 древостои дают больше сока, однако он менее сахаристый, чем в условиях более сухих В2;
– времени суток: наибольшее количество сока выделяется с 12 до 18 часов, наименьшее – с 0 до 6 часов;
– полноты древостоя: в низкополнотных насаждениях сокопродуктивность деревьев выше, чем в сомкнутых;
– типа леса: наибольшей сокопродуктивностью обладает березняк кисличный, наименьшей – березняк-брусничник семенного происхождения;
Для условий Беларуси средняя сокопризводительность дерева за сезон составляет 176 л., средняя сокопризводительность канала – 68 л., средняя сокопризводительность 1 га – 37,8 т.
5.3. Способы подсочки березы
Добычу сока ведут разными способами – с растущих деревьев и с пней (Рябчук В.П., Осипенко Ю.Ф., 1981) [8]. В первом случае применяется открытый, полузакрытый и закрытый способ заготовки.
Открытый способ добычи сока. Сущность этого способа заключается в том, что сок с дерева направляется в открытый сокоприемник через открытые желобки. Желобки могут быть металлическими или деревянными. Металлические желобки вбиваются в ствол дерева под буровым каналом, а деревянные устанавливают непосредственно в буровой канал. Недостаток этого способа – снижение качества сока, особенно в дождливую и ветреную погоду из-за большого количества сора, попадающего в открытые сокоприемники.
Полузакрытый способ. Этот способ добычи сока отличается от предыдущего видом используемого желобка. В качестве желобков здесь применяются специально сконструированные приспособления различных модификаций, которые позволяют исключить попадание в сок сора.
Закрытый способ. При этом способе контакт сока с воздухом практически исключается. Специальные желобки с помощью шлангов соединяются или с отдельными приемниками (индивидуальный сбор сока), или при помощи двойников, тройников и т.д. с магистральным сокопроводом (централизованный сбор сока). Общие недостатки большинства приспособлений для закрытого способа заготовки сока – значительная закупорка проводящих элементов в буровом канале и подтекание сока по стволу.
Часто при использовании полиэтиленовых мешков в качестве сокоприемников их или привязывают к желобкам, или обвязывают вокруг дерева выше желобка, закрепляя шпагатом. При этом значительно снижается засорение сока.
Наиболее распространенным способом заготовки является индивидуальный, когда сокосборники устанавливаются к каждому дереву.
При централизованном способе буровые каналы на всех подсачиваемых деревьях на больших площадях объединяются в единую сокопроводную сеть. В этом случае для большого количества деревьев устанавливается один сокосборник. При несомненной эффективности данного способа – снижаются затраты на оборудование, себестоимость заготовки сока снижается в 1,5 раза при возрастании на 50% дневной выработки, имеются и недостатки. Необходим естественный уклон местности, система трубок и шлангов повреждается животными и заморозками.
5.4. Сырьевая база и технология подсочки березы.
При заготовке березового сока необходимо руководствоваться «Правилами заготовки второстепенных лесных ресурсов и осуществления побочного лесопользования»[1].
Согласно данному документу, заготовка березового сока осуществляется:
– в насаждениях, предназначенных для рубок главного пользования, но не ранее чем за 5 лет до наступления возраста спелости деревьев, используемых для подсочки, а также в насаждениях, назначенных в рубку главного пользования. Заготовка должна производиться способами, обеспечивающими сохранение технических качеств древесины;
– на участках, отведенных для проведения прочих рубок и рубок промежуточного пользования, в год рубки, из деревьев березы, назначенных в рубку;
– в здоровых древостоях I и II классов бонитета с полнотой не менее 0,4 на неповрежденных деревья березы, с хорошо развитой кроной, которые имеют диаметр на высоте груди 20 см и более.
Законодательством определены территории, на которых заготовка древесных соков запрещается. К ним относятся:
– городские, курортные леса и лесопарковые части зеленых зон;
– прибрежные полосы рек, озер, водохранилищ и других водных объектов;
– полосы отвода железных и автомобильных дорог, иных транспортных и коммуникационных линий;
– населенные пункты; дендрологические парки, ботанические сады; историко-культурные заповедники, мемориальные парки, археологические памятники;
– места обитания диких животных и произрастания дикорастущих растений, отнесенных к видам, включенным в Красную книгу Республики Беларусь;
– территории санаториев, домов отдыха, курортов и учреждений здравоохранения, а также округа и зоны санитарной охраны курортов; места массового отдыха населения.
Технология подсочки березы включает подготовительные, производственные и заключительные работы.
Подготовительные работы.
1. Получение лесничеством планового задания по добыче сока и составлению расчетов по определению размеров сырьевой базы.
2. После оформления лесного билета производится перечет деревьев по ступеням толщины для отбора здоровых соответствующих размеров и определения количества буровых каналов или запилов.
3. Обозначение на каждом стволе места будущих каналов.
4. Снятие грубой коры без повреждения луба при помощи топора или струга.
После выполнения всех видов подготовительных работ проверяется качество их выполнения. На основании перечетной ведомости составляется технологическая карта. Она служит основой для определения потребности в рабочих, оборудовании, инструментах, транспортных средствах.
Производственные работы.
1. Нанесение в комлевой части ствола на высоте 35–50 см от корневой шейки буровых каналов диаметром 1 см, глубиной 2–3 см без учета коры в зависимости от диаметра дерева:
при диаметре 20–26 см – одно отверстие;
при диаметре 27–34 см – два отверстия;
при диаметре 35–40 см – три отверстия;
при диаметре свыше 40 см – четыре отверстия.
Каналы сверлят буравом с некоторым уклоном вниз для лучшего стока сока сразу после начала сокодвижения, определяемого уколом шила в ствол дерева.
При промысловой заготовке древесных соков вместо буровых каналов допускаются пропилы бензопилой без снятия коры. Пропил должен представлять собой косой срез под углом не более 30° от вертикальной оси, длиной не более 12 см и глубиной не более 4 см без учета толщины коры. Количество запилов зависит от диаметра дерева:
при диаметре 20–34 см – один пропил;
при диаметре свыше 34 см – два пропила с расстоянием между ними по горизонтальной плоскости не менее 20 см.
В следующий сезон подсочки новый пропил либо отверстие должны располагаться на расстоянии не менее 20 см от старого пропила, отверстия. В год рубки древостоя допускается превышение диаметра отверстий, длины и глубины пропила.
2. В буровое отверстие или под запил вставляется желобок, изготовленный из нержавеющей стали или иного материала 12–20 см длиной.
3. Установка сокосборников (стеклянные, пластмассовые емкости, полиэтиленовые мешки) (рис. 1).
4. Сбор сока проводят по мере наполнения сокосборников, но не реже 1 раза в сутки. Эта операция требует, прежде всего, соблюдения санитарных правил. Хранить сок можно не более 12 часов при температуре не более +50С. Сок из сокосборников переливают непосредственно в транспортную тару: автоцистерны, бочки, металлические фляги для молока или емкости из полимерных материалов, допущенных Минздравом для хранения пищевых продуктов (рис.2). Запрещено затаривать сок в оцинкованную металлическую тару.
Во второй половине сезона следует удалить жировой гриб, который образуется у буровых каналов в виде белой или розовой пены.
С наступлением устойчивой повышенной температуры воздуха, когда начинают распускаться почки, в приемниках появляется мутноватый сок. С этого момента добычу сока прекращают.
Заключительные работы.
1. Уборка подсочного оборудования, его мытье и укладка в ящики на зимнее хранение.
2.Отверстия и срезы должны быть закрыты деревянной пробкой, или замазаны варом, садовой мазью, глиной с известью или живицей, содержащей 15–20% древесного угля, для предупреждения заболевания деревьев.
5.5. Влияние подсочки на жизнедеятельность деревьев березы
Исследования, выполненные по изучению влияния современных технологий заготовки березового сока на продуктивность насаждений и качество заготавливаемой древесины на кафедре лесозащиты и древесиноведения БГТУ [9] позволяют сделать следующие выводы.
Подсочка деревьев березы с целью получения березового сока приводит к снижению ее радиального прироста, и величина этого снижения будет зависеть, прежде всего, от продолжительности подсочки и количества на дереве буровых каналов или запилов. При сроке подсочки 3 года снижение составило 12,5%, при сроке подсочки 6 лет эта цифра возрастает до 16,6%.
Установлено, что интенсивные способы подсочки (длительность 6 лет, использование запилов для заготовки сока) приводит к развитию бурой заболонной раневой гнили, которая достигает высоты в 1,5 реже 2 м и опускается по стволу до высоты поверхности почвы. В результате наблюдается снижение стоимости заготавливаемых сортиментов в среднем на 15,5%.
При подсочке извлекается часть запасных веществ в виде сахаров, что сказывается на качестве семян. Энергия прорастания семян от подсоченных деревьев на 7–10% меньше, всхожесть уменьшается на 9–11%, увеличивается количество пустых семян. Поэтому необходимо воздерживаться от заготовок семян в подсачиваемых насаждениях (В.П. Рябчук, 1988) [10].
Таким образом, заготовка сока в течение ряда лет даже при использовании запилов не приводит к отмиранию деревьев, снижается лишь выход деловых сортиментов из пораненных стволов и качество семян. При создании специальных насаждений для заготовки сока (плантаций) здоровые деревья вполне можно эксплуатировать
без ущерба их жизнедеятельности на протяжении десяти и более лет. Финансовые потери из-за снижения качества заготавливаемой древесины будут компенсированы доходом от реализации полученного за этот период березового сока.
5.6. Особенности подсочки клена
Технология подсочки клена в принципе не отличается от той, которая применяется при подсочке березы. Некоторые отличия обусловлены биологическими особенностями клена. В целом, сахаристость кленового сока выше березового и колеблется от 2,5% у клена остролистного до 6–10% у клена сахарного, поэтому заготовка кленового сока выгоднее. По сравнению с березой клен обладает более высокой регенеративной способностью. Неглубокие подсочные каналы полностью зарастают через 2–3 года. В связи с этим, подсочку клена можно вести в течение многих лет путем обновления первых буровых каналов.
Сокодвижение у клена начинается раньше, чем у березы, примерно на 5–7 дней. Благодаря повышенному содержанию сахаров выделение сока у клена возможно и при отрицательной температуре (от 0 до -2°С). При среднесуточной температуре воздуха выше +1°С у клена наблюдается круглосуточный «плач». Поскольку у клена очень узкая заболонь, глубина и диаметр буровых каналов не должна превышать 2 см. При диаметре дерева до 35 см сверлится 1 канал, 35–40 см – 2 канала, более 40 см – 3 канала. За сутки с 1 отверстия можно получить 0,5–0,7 л кленового сока.
5.7. Использование березового и кленового соков
Березовый сок широко применяется для различных целей:
– в пищевой промышленности используется в виде консервированного с добавлением сахара и лимонной кислоты, купажированного в смеси с соком яблок, черники, вишни и др;
– в пчеловодстве для подкормки пчел (используют вместо воды для приготовления сахарного сиропа);
– в подсочке сосны как стимулятор для повышения выхода живицы;
– в сельском хозяйстве для предпосевного замачивания семян, при этом улучшается рост растений и их устойчивость к ряду болезней;
– в парфюмерии для изготовления лосьонов, кремов, шампуней, туалетных вод;
– в косметологии для удаления угрей, пигментных пятен, веснушек, разглаживания морщин;
– в народной медицине при мочекаменной болезни, как мочегонное средство для выведения солей, для обработки ран, ожогов, трофических язв, как противосклеротическое, общеукрепляющее средство.
Кленовый сок, как и березовый, используется как пищевой продукт в натуральном виде. Он богат известью и кальцием, поэтому в народной медицине его применяют для лечения заболеваний почек, цинги, подагры, атеросклероза, укрепления нервной системы.
Крупнейшим производителем кленового сока на международном рынке является Канада. Этот сок служит сырьем для производства сиропа, который весьма полезен, богат кальцием, железом, серой и другими элементами. Кроме того, из кленового сока в Канаде изготовляют кленовый сахар, который ценится выше тростникового. Для сравнения можно привести такие цифры: с 1 кг сахарной свеклы можно получить 160–170 г сахара, а из сока, добытого за сезон с 1 клена, получают до 15 кг кленового сахара.
Вопросы для самоконтроля
1. От чего зависит сахаристость березового сока?
2. Перечислите факторы, влияющие на сокопродуктивность березовых древостоев.
3. Опишите способы подсочки березы.
4. В каких насаждениях можно вести заготовку березового сока?
5. Опишите технологию заготовки березового сока.
6. Какова средняя продолжительность заготовки березового сока?
7. Как влияет заготовка сока на состояние березовых древостоев?