AlsZuckerpflanzen werden Pflanzen bezeichnet, deren Anbau zur Gewinnung von Zucker erfolgt. Die wichtigsten Zuckerpflanzen sindZuckerrohr undZuckerrüben. Aus diesen wird dasDisaccharid (Zweifachzucker)Saccharose (Haushaltszucker, je nach Herkunft auchRohr- bzw.Rübenzucker genannt) gewonnen. Dieses besteht aus den beidenglycosidisch verknüpftenMonosacchariden (Einfachzuckern)Glucose (Traubenzucker) undFructose (Fruchtzucker).Das energiereicheKohlenhydrat Saccharose dient den Zuckerpflanzen als Energiespeicher. Die aus der Pflanze gewonnene Saccharose wird z. B. als Nahrungsmittel oder zur Herstellung vonBioethanol genutzt.
Als Zucker wird der Haushaltszucker Saccharose bezeichnet. Nach der chemischen Definition fallen aber auchPolysaccharide wie z. B.Stärke darunter. Diese kann in ihr Monomer Glucose zerlegt und für ähnliche Zwecke wie Saccharose verwendet werden. Dennoch wird in diesem Fall nicht von Zucker-, sondern vonStärkepflanzen gesprochen.
In tropischen Regionen ist Zuckerrohr die verbreitetste Zuckerpflanze, während in dengemäßigten Breiten vor allem Zuckerrüben angebaut werden. Daneben findet sich eine Vielzahl weiterer, weniger bedeutender Zuckerpflanzen:
Neben diesen Zuckerpflanzen gewann seit den 1970er Jahren auch die Gewinnung vonGlucosesirup ausStärke an Bedeutung, insbesondere mitMais,Kartoffeln undWeizen als Rohstoffpflanzen[1].
Bevor Menschen begannen, Zucker aus Pflanzen zu isolieren, warenHonig und konzentrierte Fruchtsäfte die einzigen Möglichkeiten, Nahrungsmittel zu süßen. Der Anbau von Zuckerrohr begann nach neuerer Forschung um 8.000 v. Chr. inNeuguinea und gelangte von dort nachIndien. Etwa um 5.000 v. Chr. begann man mit der Herstellung von Sirup aus dem Zuckerrohrsaft und um 200–400 n. Chr. in Indien mit der Produktion vonKristallzucker.[2]Neben Zucker aus Zuckerpflanzen dienen seit den 1970er Jahren auch zunehmend Stärkepflanzen der Zuckergewinnung. Vor allem Stärke ausMais,Kartoffeln undWeizen wird zur Gewinnung vonGlucosesirup genutzt.[1] Zucker, wie z. B. Glucose und daraus abgeleitete Polysaccharide wie Stärke undCellulose, machen meist den größten Teil der pflanzlichen Biomasse aus. Saccharose und Stärke dienen den Pflanzen alsReservestoff.
Saccharose ist wasserlöslich und liegt innerhalb der Pflanzenzellen inVakuolen gespeichert vor. Durch Pressen oderAuslaugung mit warmen Wasser wird der Zucker extrahiert. Bis zurKristallisation sind verschiedene Aufbereitungsschritte notwendig. Zuckerrohr (Saccharum officinarum) ist eine mehrjährige Pflanze, die mehrfach geerntet werden kann, dabei werden die Stängel der Pflanze gewonnen und der darin enthaltene Zuckersaft durch Auspressen extrahiert. Zuckerrüben (Beta vulgaris) sind zwar zweijährige Pflanzen, jedoch erfolgt die Ernte bereits im Aussaatjahr. Die Rübe wird in der Zuckerfabrik zerkleinert und der enthaltene Zucker durch Auslaugung extrahiert.
Ein großer Teil des Zuckers dient der Verwendung in Nahrungsmitteln. Zuckerpflanzen liefern mit dem Zucker aber auch einen nachwachsenden Rohstoff, der z. B. fürFermentationszwecke stofflich genutzt werden kann oder der Energiebereitstellung durchVergärung zu Bioethanol dient.Nebenprodukte der Zuckerherstellung, wie z. B. die Bagasse aus Zuckerrohr, können durch Verbrennung energetisch genutzt werden. Andere Anteile, z. B.Melasse aus der Zuckerrübenverarbeitung, enthalten Zucker und andere Nährstoffe, so dass eine Nutzung als Viehfutter erfolgt.
Eine weitere, bisher wenig verbreitete Nutzungsmöglichkeit ist die Erzeugung vonBiogas aus Zuckerpflanzen. Insbesondere die Zuckerrübe wird derzeit auf ihre Eignung alsSubstrat fürBiogasanlagen überprüft.[3]
