月刊ポピュラーサイエンス/第35巻/1889年5月号/甜菜糖産業の発展

砂糖生産国から集めた統計によると、世界の砂糖の半分以上が甜菜・ルートに由来している。アメリカの砂糖消費者は、ヨーロッパ大陸の農民や賃金労働者の支援に貢献しているとは考えずに、家庭で日常的に砂糖を使用していることがよく知られている。

甜菜糖産業の歴史が書かれるときはいつでも、学生にとっては科学の成果として興味深く有益なものとなり、政治経済学者にとっては将来のビジネスの可能性を考える上で極めて重要な問題を提示することになるであろう。今世紀初頭、ヨーロッパ大陸では何年にもわたって、北国の気候で生育し、消費する砂糖を供給できる砂糖生産植物の生産に、ほとんど絶望的な努力を重ねてきたことは、歴史的な記録となっている。

しかし、抽出される砂糖の量は非常に少なく、新しい発見によってサッカリン生成物を増やすことが可能にならない限り、その供給源から砂糖を得る望みはない。

甜菜の栽培とサッカリン原体の抽出について特別な情報を与えるために、学校が設立された。そして、高価な実験と研究が行われた。

しかし、砂糖は贅沢なコストをかけて生産されただけで、他のことを考えずに経済的な冒険をした結果、大失敗に終わった。ナポレオンの没落とともに、フランスではこの産業は放棄されたが、大陸のいくつかの国では、採算の合わないまま、20年ほど前まで、それなりに続けられていた。ドイツの土地は、1000年にわたる輪作なしの耕作で疲弊し、最近ではアメリカ北西部の豊かな大草原と競争して主食となる穀物を生産しようという無駄な試みで採算が合わなくなり、農民はアメリカへ移住していた。多くの人が考えているように、土壌は疲弊していなかったが、ニューイングランドの我々の農場のように、現在同じ困難の下で労働しており、多様な文化と新しい肥料を必要としていたのである。彼らのこれまでの実験によると、甜菜ルートは、その成長の大部分を大気に依存しているため、穀物栽培のように土壌を疲弊させることはなく、小麦、大麦、ライ麦などの主食作物と輪作して、次の作物のために土地をより豊かに残すことができました。さらに、甜菜の根は温帯特有のもので、フランスやドイツ北部の緯度に固有のものであり、製糖用に完全に成長するには、晴天と日光、そして長い季節が必要であった。塩分を吸収しやすい海辺や、暗くて湿気の多いイギリス、季節が短くて植物が完熟しない高緯度地域では、南部の暑い気候で育つよりも、サッカリン抽出用に有益に育てることはできない。

新しい物品税の制度が確立され、農民はより大規模な甜菜の栽培に参入するようになり、甜菜・シュガー製造のための工場建設に資本を集めるための報奨金が与えられるようになったのである。この物品税は、ウィスキーやタバコに対する内国歳入庁の徴収と同じで、消費者が税金を払うのだが、甜菜から抽出された砂糖には1ポンドあたり2.5セントが課された。砂糖の輸出業者には、この税金が還元され、さらに輸出報奨金という性格のボーナスが支払われた。

このような状況下で、砂糖の生産は大幅に増加し、輸出も急速に増加した。農民は、より多くの収穫を得るために新しい施肥法を始め、化学者たちが甜菜の栽培に必要であると発見した窒素を、土壌から精力的に取り入れるようになった。このパルプは、砂糖を抽出する際の化学的工程で生じる残留物で、塩分や元素がすべて残っているため、魔法のように生まれた工場から受け取って、牛に与え、農場の肥やしとしたのである。

1エーカーから20～25トンの甜菜を集め、1トンあたり150～200ポンドの砂糖を生産し、小麦、ライ麦、大麦などの主食作物の栽培からそれまで得ていた利益の3倍を得ました。一年草の甜菜との輪作を受け入れる準備が整った土地を残して、彼は自分の農場の価値が非常に高まり、彼の繁栄が驚異的であることに気づいた。男、女、子供などの農民の群れが彼の成長する畑に群がり、収穫を追いかけ、一般賃金労働者と職人に完全な雇用が与えられたからである。

新しい雇用と付随する産業も同じ比率で増加した。甜菜の根を内陸部の農場からドイツ全土に何百マイルも点在する大工場まで運ぶために鉄道が計画・建設され、白い砂糖大根を満載した50から60台もある長い客車列車が収穫期に旅行者の目に触れ、砂糖製造業者のすばらしい利益で投機が高まった。

その後、アメリカ南部で甜菜糖を製造する試みは、ことごとく失敗に終わった。その後、ドイツに近い緯度のアメリカ北部で、土壌と気象条件が大陸の甜菜栽培地の中で最も優れている場所に、甜菜砂糖の工場が建設されました。北部のさまざまな地域に建設されたこれらの工場には、工場のあるいくつかの州から補助金と報奨金が与えられ、政府の農業局や実験場から育成と援助が行われました。しかし、外国の先駆者が50年以上直面したのと同じ困難に直面し、植物の変態とサトウキビ法がまだ開発されていなかったため、甜菜根から利益を上げて砂糖を製造しようとする試みで、彼らは皆、悲しむことになったのである。

しかし、この10年間に根の栽培と、独創的な機械装置による砂糖の溶液の抽出方法に大きな発見があり、今日の甜菜は、その形も含まれる鉱物も前世紀のものとは似ても似つかないものになった。その40年後、化学者たちの実験では6パーセントまでしか増加しなかった。四半世紀後、到達可能な最高の結果は、穀物糖1部を生産するのに甜菜根12.5部、全体の約8分の1が必要だと証明され、これがドイツの物品税が設定される基礎となった。しかし昨年、ドイツ帝国の統計機関では平均13パーセントの抽出量が報告されている。この結果は、「拡散電池」と呼ばれる独創的な装置の採用によるもので、発想は単純だが、液体の輸液における化学科学のよく知られた法則を示し、植物の糖細胞の膜壁をうまく開いて、ゴマや窒素や繊維質の不純物が少ない高級ジュースを、従来の機械的圧力を用いる方法よりも安価に提供することに成功したため、少なからずこの結果に寄与している。甜菜工程の化学的、機械的調整の開発には4分の3世紀を要したが、現在でもこの方向での進歩は著しい。

一方、フランス、ベルギー、オーストリア・ハンガリー、ポーランド、ロシアなどヨーロッパ大陸の国々は、何度も失敗した後、甜菜糖の製造を再開し、補助金、報奨金、遡及金の制度によって、多くの気候・気象上の困難にもかかわらず、大量の砂糖を生産したが、1885年の甜菜糖生産量を推定すると、以下の表のように、ドイツに比べてわずかである。

ドイツ帝国 115万5千トン
フランス 308,000トン "
ベルギー 88,000トン
オーストリア・ハンガリー 558,000トン "
ロシア、ポーランド 387,000 "
オランダ他 50,000トン "
2,546,000 "

キューバ、ジャワ、ブラジル、ペルー、英領インド、エジプト、マニラ、ルイジアナなどの砂糖黍生産国の同時期の砂糖黍生産量は、全体で226万100トンを超えず、世界の砂糖生産量の半分以下であった。

ドイツの工場で採用されている単純で安価な方法によって、甜菜糖製造は最も収益性の高い産業の1つとなっており、作業は昼夜を問わず行われている。変換のための主要コストは、甜菜1トン当たり2ドル、砂糖1ポンド当たり1セントで、甜菜根のコストは見積もらずに、労働力と石炭、コークス、ライム、炭などのすべての使用材料、消耗品、投資資金の利子を含んでいる。このような施設の毎月の支出は6万ドルを超え、直接および付随する産業で数千人の賃金労働者の雇用を生み出している。フランスのある砂糖会社では、数年前に甜菜糖の製造から得た純利益が200万ドルで、季節は120日以上にはなりませんでした。このような新しい条件の下で、ヨーロッパ大陸の甜菜糖の生産量はこの10年間で倍増し、国内の人口に供給された後の余剰分はイギリスやアメリカに輸出されて、世界の市場における砂糖の価格を50％以上引き下げている。

この国の製糖工場は、商業用のブロック砂糖の製造に甜菜とケーン糖を無差別に使用し、家庭の食料品店は輸入精製甜菜糖をケーン糖の価格より25～50パーセント高い価格で販売している。

ルイジアナ州は、戦争前はドイツよりも多くの砂糖を生産していた。後者の国の甜菜糖産業は、米国の甜菜糖産業が完全に破壊されたことに伴う砂糖の高騰によって大いに刺激されたが、1875年の時点で帝国はわずか2500トンを生産しただけで、1888年には砂糖およびサッカリン生成物の生産量は1300万トンと記録されている。

大陸の砂糖の増産が過去と同じ比率で続くなら、砂糖きび植民地の将来を予言する預言者は必要ないだろう。現在でも、植民地産の砂糖黍は無税で認められているが、イギリス市場はそれを受け入れる余裕がない。英国の精製工場は、1,500万ドルから2,000万ドルの投資を意味し、これまで多くの賃金労働者を養ってきたが、大陸の砂糖との競争から閉鎖されつつある。

これらの問題は、ヨーロッパのすべての政府の関心を集めている。イギリス議会の多くの議員が、サトウキビ糖植民地の損失とイギリスの製糖工場の破壊に対する補償を見つけようとしたが、イギリスの砂糖の消費者は、数年のうちに消費が33％増加した主要必需品のコストを削減することによって、毎年5,500万ドルを節約しているという状況であった。

この重大な問題は、多くの大陸政府の議会、大蔵大臣、貿易委員会、商工会議所にあらゆる角度から提示されたが、ロンドンでの集会では、この提案はほとんど、あるいはまったく賛成を得られなかった。

会議閉会後、ドイツ帝国は新しい物品税を発表し、昨年8月に発効したが、これは旧税制の原則をすべて含み、甜菜の「材料および消費」税を、従来の1ポンドあたり2.5セントから3セントに引き上げ、輸出報奨金を粗糖と精糖にそれぞれ1ポンドあたり2セントと2.5セントに固定したものである。

この一年、米国では太平洋岸での甜菜産業の発展に向け、大きな資本が集まった。この地域は特殊な環境にあり、製糖用の甜菜根の栽培に最適な気象・気候条件を備えているとは言えませんが、昨年10月に日産350トンの甜菜を還元できる設備と機械を備えた工場が稼働し、経済的に大きな成功を収めている。カリフォルニアの小麦栽培農家が栽培した甜菜が十分に供給されたため、工場はフル稼働となり、ワトソンビルの町は活況を呈している。この工場では、砂糖を抽出する化学的工程で毎日7トンの石灰を消費しますが、これはビーツの生産者に無料で分配され、土に還ることができる。一方、農業局の最近の報告書によると、米国の5つの主要作物（オート麦、トウモロコシ、ライ麦、大麦、小麦）の総生産量から得られる収益は、平均して1エーカーあたり12ドル未満であると推定されている。

甜菜の根は、一年草の前作から肥料を得ているため、3期目を除いて穀類と効果的に輪作することはできない。もちろん、小麦よりも利益が増加するという比較試算は、植物が継続的に栽培できる場合ほど大きくないため、誤解を招く可能性がある。

すべての植物が有機物と鉱物から構成され、それぞれの品種がその完璧な発達のために特定の気象条件、土壌の特異な性質、植物性食品のさまざまな主要成分の組み合わせを必要とすることを考慮すると、長年にわたって科学者の精力を結集して継続的に調査を行ってきたことがわかる。農芸化学の進歩には、感嘆と驚きを禁じ得ない。化学物質をそのまま明らかにし、栽培によって枯渇した化学物質を土壌に補充するだけでなく、根の発達を妨げていた有害な鉱物を抽出し、単に特殊な培養によって根を変形させ、ほとんど新しいものを作り上げることができるのである。

しかし、経済的な要因としては、同じ時期に科学が発見した、100年間熱帯地方に生息していた必需品の製造のために、北緯に新しい産業を興すことを可能にした発見よりも、はるかに広範囲な影響を及ぼすことはほとんどありえないだろう。

化学者たちは、植物に含まれる4つの主要な元素は、別の名前とわずかに異なる形態で、毎日出会っていることを発見した。窒素は商業用のアンモニアである。カリは木灰の灰汁である。リン酸は骨を砕いて酸に溶かしたもので、石灰はどこでも見かけるものである。しかし、これらが不溶性の組み合わせで存在する場合、栄養の経済性において役に立たないだろう。また、模倣に適した形であっても、量が多すぎる場合、植物を刺激して、望ましい完成に適さない異常な成長をさせるだろう。

科学者たちは、砂糖を作るために甜菜を栽培する方法を教えてくれました。ミネラル塩で満たされた土壌は、その目的のために甜菜を発達させるのに有害であること、実際、甜菜は塩分を含んだものを容易に吸収し、アルカリ塩が砂糖抽出の最大の障害の1つとなることを教えてくれました。新しい土地や森林を切り開いたばかりの土地は、甜菜の栽培に使用すべきではない。この目的で使用する土地は、新しい土壌に常に存在し、根の品質に有害な影響を与える硝酸塩と窒素を含む有機物を除去するために、少なくとも10年か15年、耕作を継続する必要があると言う。

現在、私たちは、培養に最も適した土壌の化学組成と、甜菜の培養に最も適した物理的特性、多孔性、下層土の状態を示す、土壌の分析表を精巧に作成している。

植物の餌となる要素が継続的かつ定期的に供給されない限り、純粋な砂質土壌は望ましくない。純粋な粘土質の土壌に含まれる余剰水を除去する手段や、空気や水が自由に循環するように土壌の状態を改善する手段がなければ、重すぎてまったく役に立たなくなります。純粋な石灰質の土壌でも、同じように、おそらく同じ程度ではないにせよ、好ましくない条件が支配的だからである。このような土壌は、植物自体にも適さない。なぜなら、栄養を求めるタップルートや側枝の繊維根が自由に動くことができないからである。このような条件は、耕作地から得られる砂糖の最終的な収穫量に大きな影響を与える。

しかし、砂地に他の土のどちらかまたは両方と、腐植（褐色の多孔質土）を適切な割合で混ぜると、規則的で豊富な食糧の供給を維持するのに最も適した条件になり、根の健康な状態とその結果としての正常な発達が保証されるのである。

甜菜の根は、2年草であるため、1年草や土壌を疲弊させる植物と容易に輪作することができる。大麦、小麦、ライ麦、オート麦に先行し、穀物のために素晴らしい方法で土壌を準備し、その後の受精が甜菜のために土壌を準備するのである。土地は、甜菜の根が成長する季節に肥料を与えてはならず、明るすぎず、湿りすぎず、暖かく、腐植質に富み、深く、石のない、庭のような場所でなければなりません。このような物理的条件下で、より多くの砂糖を抽出するために望ましい甜菜の形は、長く先細りであるだろう。

甜菜の栽培が最もよく管理されているヨーロッパの最高の権威から得たこのデータ集では、砂糖生産目的の根の完全な成長に必要な気象条件について語ることはできません。この関連で研究すべき主要条件は、植物が取り囲むことができる温度と水分であると言うほかはない。生育のどの時期においても、植物が好む水分の量は、その正常な生育にとって最も重要な要素である。温度も影響します。温度が低すぎても高すぎても、水分の不足と同じような悪影響があります。アメリカのメイソン・ディクソン線以北の降雨量の多い地域は、インディアン・サマーの長いニューイングランドと同様、サトウキビを完璧に生産するための条件をすべて備えている。

根の栽培と、砂糖を抽出するための最新の承認されたプロセスについては、今後検討することになる。