Разработка способов очистки сахаросодержащих растворов в свеклосахарном производстве

требуемой органолептической оценкой крупности и смешивание их в технологически и биологически обоснованных пропорциях дает возможность получить напитки, насыщенные белками растительного происхождения, а также пищевыми волокнами, влияющими на обмен липидов, минеральных и других веществ, нормализующими работу желудочно-кишечного тракта и сердечную деятельность. Продолжаются исследования по определению оптимального соотношения компонентов в напитках, но перспективы внесения в кисели пищевых волокон различного происхождения очевидны. Источниками пищевых волокон могут служить отруби злаковых, травы, шроты ягод, отжимки овощей, например свеклы, грибы и др.

Селективное измельчение позволит создать высококачественные инстант-продукты для функционального питания расширенного ассортимента: не только кисель, но и инстант-супы и гарниры для целенаправ-

ленного использования в лечебном питании в условиях лечебно-оздоровительных учреждений, санаториев и курортов.

ЛИТЕРАТУРА

1. Попов A.M. Научное обоснование и реализация техно -логических процессов производства сухих концентратов напитков с использованием молочной сыворотки: Автореф. дис. ... д-ра техн. наук. - Кемерово, 2003. - 46 с.

2. О свойствах и использовании порошка аронии в производстве комбинированных продуктов питания / Л.А. Остроумов, С.Д. Руднев, Р.З. Григорьева и др. // Хранение и переработка сель-хозсырья. - 1999. - № 7. - С. 36-37.

3. Руднев С.Д., Козий С.А. О практике селективного измельчения пищевых материалов // Теоретические и практические ас -пекты применения методов инженерной физико-химической механики с целью совершенствования и интенсификации технологиче -ских процессов пищевых производств. - М.: МИПБ, 2002. -С. 339-343.

Поступила 29.07.08 г.

KISSELS WITH USING OF SELECTIVE POUNDING OF VEGETABLE RAW MATERIALS

S.D. RUDNEV, A.M. POPOV, E.E. PETUSHKOVA, A.V. SUHORUKOV

Kemerovo Technological Institute of Food Industry,

47, Stroiteley boul., Kemerovo, 650056; ph. : (384-2) 73-40-40, ph./fax: (384-2) 73-40-07, e-mail: office@kemtipp.ru

The technology of preparation of the instant granulated products - kissel - on the basis of selectively crushed native fruit-berry raw materials is described. It is shown that the offered technology of crushing of vegetative components does manufacture almost without waste, promotes improvement of quality of finished food-stuffs and can be applied to development of products of a functional food.

Key words: instant-product, selective pounding, vegetable raw material, processing of berry shrotts, powders of berry, kissel, granulation.

664.126.1.057.3:628.339/.34

РАЗРАБОТКА СПОСОБОВ ОЧИСТКИ САХАРОСОДЕРЖАЩИХ РАСТВОРОВ

В СВЕКЛОСАХАРНОМ ПРОИЗВОДСТВЕ

Р.С. РЕШЕТОВА, М.А. ГАМАНЧЕНКО, А.А. ИГНАТЬЕВ

Кубанский государственный технологический университет,

350072, г. Краснодар, ул. Московская, 2; электронная почта: ignat584@mail.т

Для снижения потребности во вспомогательных материалах при переработке свеклосырья предложены отделение преддефекационного осадка, базирующееся на сочетании приемов карбонизации и бикарбонизации преддефекованно-го сока, и возврат в производство жомопрессовой воды, очищенной либо флотационным способом, либо, при низком качестве воды, его комбинацией с дефекосатурационным способом. Полученные преддефекационный осадок и пенный продукт предложено использовать в качестве кормовой добавки в пищевой рацион животных и птицы.

Ключевые слова: преддефекационный осадок, карбонизация, бикарбонизация, жомопрессовая вода, флотация, дефе-косатурационный способ.

Одной из актуальных задач в области технологии вой воды (ЖПВ) при малом расходе вспомогательных

сахара является задача очистки диффузионного сока с материалов.

п°лучением и отделением осадка несахар°в к°рм°вого Было предложено совместное использование прие-

качества, обогащенного органическими и минераль- мов карбонизации - частичного сатурирования извест-

ными компонентами, которые можно использовать как

кованного сахарсодержащего раствора - и бикарбони-

добавки в корма животных и птицы.

На кафедре технологии сахаристых продуктов, чая, зации - глубокого шр^агур^в™ этого же раство-

кофе, табака КубГТУ проведены исследования с целью ра - обРаботанного малым коотч^тв^ гов^та диф-

разработки эффективных технологических приемов и фузионного сока, позволяющее получить преддефека-

методов очистки диффузионного сока и жомопрессо- ционный осадок, содержащий небольшое количество

карбоната кальция при одновременно высокой доле минерально-органической компоненты, который к тому же может отделяться на существующем фильтрационном оборудовании [1, 2].

Исследование [2] показало, что этот осадок содержит в 1,8 раза меньше золы и в 2,7 раза больше белка, нежели осадок первой сатурации. Соответственно относительная биологическая ценность (ОБЦ) осадков также различается: 42,7% против 28%. Низкое значение ОБЦ для осадка первой сатурации объясняется в основном высоким относительным содержанием карбоната кальция, негативно действующего на пищеварительную деятельность живых организмов и усваи-ваемость ими питательных веществ.

Практическая реализация предлагаемого способа очистки включает следующие технологические операции: проведение горячей предварительной прогрессивной дефекации диффузионного сока, предварительно смешанного с активированной преддефекованным соком суспензией сока второй сатурации; карбонизацию и бикарбонизацию преддефекованного сока; смешивание карбонизированного и бикарбонизированно-го соков; отделение полученного осадка от сока отстаиванием и фильтрацию полученной сгущенной суспензии на вакуум-фильтрах.

Обработка диффузионного сока по предлагаемому способу позволила обеспечить коэффициент фильтрации Fk 2,0-2,5 с/см2 при общей щелочности преддефе-кованного сока не более 0,5% СаО по объему сока, а также повысить чистоту очищенного сока на 1,2—1,5 единиц.

Содержание золы в полученном осадке (в пересчете на сухое вещество (СВ)) составило 28,51%, белка -15,25%, ОБЦ осадка 53,3%. Осадок характеризовался высоким содержанием микро- и макроэлементов: кальция, фосфора, железа, цинка, меди, марганца. Белок осадка содержал 53,25% незаменимых аминокислот, из них больше всего лейцина, изолейцина, валина и аргинина - 11,97; 7,17; 6,49 и 6,38% соответственно [2].

Независимая экспертиза показала, что осадок по своему химическому составу наиболее близок к костной муке, применяемой при производстве комбикормов. По содержанию ионов железа, марганца, цинка, меди, метионина он даже превосходил ее. Полученный осадок может быть рекомендован к применению в качестве кормовой добавки, а способ его получения - к внедрению в производство [2].

Не менее важна задача очистки и возвращения в производство технологических сахарсодержащих вод. Самой значительной составляющей этих вод по объему является ЖПВ, количество которой в зависимости от степени отжатия жома от 30 до 45% к массе свеклы (при СВ прессованного жома от 16 до 25%) [3].

Необходимость и обоснованность очистки ЖПВ и возврата ее в производство доказывалась многими авторами [4, 5]. Установлено [6, 7], что осуществление возврата ЖПВ будет способствовать интенсификации работы диффузионного аппарата на 20-25% или же

приведет к снижению содержания сахарозы в отжатом жоме при неизменной производительности экстракторов до 30%.

Однако при всех положительных моментах возврата существующие схемы подготовки ЖПВ либо недостаточно эффективны, либо требуют больших капитальных затрат на внедрение [8]. Поэтому большая часть заводов не возвращает ЖПВ на диффузию, а выводит ее на поля фильтрации, что приводит к увеличению объема производственных стоков и учтенной потере сахарозы.

Разработка и внедрение простой и эффективной схемы очистки ЖПВ и использование ее как составной части подготавливаемого экстрагирующего агента для диффузионного процесса является актуальной технологической задачей.

Цель проведенных лабораторных исследований -разработка способа очистки ЖПВ и возврата ее в производство в составе питающей воды для диффузионного процесса.

В качестве способа очистки был выбран флотационный способ, применяемый для разделения жидких систем, содержащих дисперсные частицы различного агрегатного состояния (твердого или жидкого).

Флотация заключается в физико-химической очистке гетерогенных жидких систем (к которым можно отнести ЖПВ) от грубодисперсных, суспендированных и эмульгированных примесей [9].

Для осуществления лабораторных экспериментов использовался электрофлотационный метод насыщения очищаемой жидкой среды газами, получаемыми при электролизе воды в специально сконструированной для этого установке.

В результате реакции образуются мельчайшие пузырьки флотационных газов - водорода и кислорода, обеспечивающих проведение очистки раствора. Размеры пузырьков составляют 0,01-0,10 мм [9], что позволяет флотировать белки и пектины, содержащиеся в ЖПВ.

Объектами экспериментов на различных этапах проведения исследований служили неподщелоченная ЖПВ и ЖПВ, обработанная гидроксидом кальция. Технологические показатели образцов - содержание сухих веществ, сахарозы, высокомолекулярных соединений (ВМС) и веществ коллоидной степени дисперсности (ВКД), величину рН - определяли согласно ГОСТ и общепринятым методикам [10]. В качестве главного показателя эффективности очистки ЖПВ электрофлота-ционным способом была выбрана относительная степень удаления ВМС а (%), рассчитываемая по формуле

еМСж -еМС,.

а =------2-----  100%,

еМСж

где ВМСк, ВМС; - содержание ВМС в контрольном и анализируемом образце.

Флотирование неподщелоченной ЖПВ показало невысокую эффективность: удаление ВМС, рассчитанное по формуле (1), составило 8,52%. При флотацион-

ной обработке подщелоченной до рН 10,8-11,4 ЖПВ эффект удаления ВМС равнялся 82,49%. При этом чистота ЖПВ повысилась с 70,31 до 80,65%. Невысокое значение эффекта очистки в первом случае, по-видимому, объясняется тем, что при значении рН неподще-лоченной воды ВМС и ВКД являются агрегативно устойчивыми. Устойчивость определяется компактностью молекул веществ и наличием у них сольватных оболочек [11], тогда как обработка ЖПВ известью позволяет создавать условия для нарушения агрегатив-ной устойчивости ВМС, т. е. проводить их коагуляцию, что способствует получению крупных частиц, способных удаляться флотацией и переходить в пенный продукт.

Обработку ЖПВ проводили при следующих оптимальных параметрах очистки: ток I 391 мА, время обработки х 18,59 мин, высота обрабатываемого слоя к 375 мм, температура жидкости t 50°С. Пенный продукт характеризовался малой текучестью и высокой плотностью, что позволяло удалять его обычным скребком. Количество пенного продукта составляло около 7-9% об.

Таким образом, флотационный способ удаления ВМС и ВКД ЖПВ оказался достаточно эффективным.

Помимо чисто флотационной очистки ЖПВ исследовали влияние совместного действия предварительного флотационного удаления ВМС из подщелоченной ЖПВ на эффективность ее дефекосатурационной очистки [8, 12].

Установлено, что подобная комбинация способов очистки позволяет получить ЖПВ высокой чистоты -до 90,91%; пенный продукт, содержащий высокую долю органических компонентов и характеризующийся высокими транспортабельными свойствами, и осадок карбоната кальция, практически свободный от адсорбированных ВМС и поэтому привлекательный для ис-

пользования в комбикормах в смеси с осадком сока второй сатурации.

Способ рекомендуется к внедрению в производство.

ЛИТЕРАТУРА

1. Бобровник Л.Д. Физико-химические основы очистки в сахарном производстве. - Киев: Высш. школа, 1994. - 255 с.

2. Гаманченко М.А. Биохимическое обоснование и разработка усовершенствованного способа очистки сахаросодержащих растворов с целью получения обогащенных кормовых продуктов: Дис. ... канд. техн наук. - Краснодар, 2001. - 158 с.

3. Спичак В.В., Базлов В.Н., Ананьева П.А., Поливано -ва Т.В. Водное хозяйство сахарных заводов / Под ред д-ра техн. наук, проф. В.В. Спичака. - Курск: ГНУ РНИИСП Россельхозакаде -мии, 2005. - 167 с.

4. Даишев М.И. Пути ресурсосбережения и интенсификации в сахарном производстве // Сб. науч. тр. АгроНИИТЭИПП. - М.: АгроНИИТЭИПП, 1991. - Вып. 11. - 36 с.

5. Силин П.М. Возврат жомопрессовой воды в диффузионный аппарат непрерывного действия // Сахар. пром-сть. - 1966. -№ 9. - С. 22-37.

6. Даишев М.И. Теоретические основы технологии сахара: В 3 ч., ч. 1. Технология получения диффузионного сока (совре -менное состояние и перспективы развития). - Краснодар, 1997. -70 с.

7. Силин П.М. Технология сахара. - М.: Пищевая

пром-сть, 1967. - 625 с.

8. Батынин И.И. Очистка жомопрессовой воды для непрерывно действующих диффузионных аппаратов // Обзор. информ. ЦНИИТЭИпищепром. Сер. Сахар. пром-сть. - М.: ЦНИИТЭИпище -пром, 1977. - 28 с.

9. Матов Б.М. Флотация в пищевой промышленности. -М.: Пищевая пром-сть, 1976. - 168 с.

10. Бугаенко И.Ф. Технохимический контроль сахарного производства. - М.: ВО Агропромиздат, 1989. - 216 с.

11. Воюцкий С.С. Курс коллоидной химии. - 2-е изд., пере-раб. и доп. - М.: Химия, 1976. - 512 с.

12. Осадчий Л.М., Анджиевский Л.П., Кульковец Н.В. Обработка жомопрессовой воды способом дефекосатурации // Са -хар. пром-сть. - 1999. - № 3. - С. 12-13.

Поступила 01.04.09 г.

WORKING OUT OF WAYS OF CLEARING OF SUGAR-CONTAINING SOLUTIONS IN SUGAR BEET MANUFACTURE

R.S. RESHETOVA, M ^ GAMANCHENKO, ^. IGNATYEV

Kuban State Technological University,

2, Moskovskaya st., Krasnodar, 350072; e-mail: ignat584@mail.ru

To decrease needs in auxiliary materials during processing of sugar beet raw materials is offered preliminary precipitate separation based on carbonization and bicarbonization combination and pulp-press water return back to the production which have been purified with flotation as one or if water has low quality with its combination with defecosaturation treatment. Preliminary precipitate and froth product have received as result are offered to use as feed dietary supplement.

Key words: preliminary precipitate, carbonization, bicarbonization, pulp-press water, flotation, defecosaturation treatment.