способ получения пищевого волокна из свекловичного жома

Формула изобретения

Способ получения пищевого волокна из свекловичного жома, предусматривающий экстракцию растворимых веществ из него сульфитированной водой, отделение экстракта от массы проэкстрагированных частиц жома, их обработку паром для дезодорации и удаления свекловичного привкуса, прессование растительных волокон, их сушку и измельчение до порошкообразного состояния, отличающийся тем, что перед экстракцией проводят прессование жома до содержания сухих веществ 16,0 - 18,0%, а прессование растительных волокон после паровой обработки - до содержания сухих веществ 20,0 - 30,0% с последующим их измельчением до частиц размером 1,5 - 2,00 мм.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к получению пищевых продуктов из отходов свеклосахарного производства - свекловичного жома, вырабатываемого в больших количествах при производстве сахара.

В состав свекловичного жома входят в большом количестве клетчатка, гемицеллюлоза, лигнин и пектин, которые являются ценными пищевыми добавками диетического и профилактического действия, нормализующими деятельность желудочно-кишечного тракта, выводящими из организма холестерин, радионуклиды, ионы тяжелых металлов и другие вредные соединения.

Известен способ получения пищевого волокна из свекловичного жома "Пектоцел", предусматривающий приготовление водной суспензии жома с СВ 9-12%, разбавление подкисленной водой до СВ около 5%, измельчение частиц жома путем дезинтеграции до размера 3-5 мм, экстракцию растворимых веществ в две стадии при температуре 50^oC сульфитированной водой с pH 5,0, отделение экстракта после каждой ступени, обработку массы проэкстрагированных частиц жома паром, смешивание массы о частью готового продукта, сушку полученных волокон при температуре 80^oC, измельчение, рассев на фракции и расфасовку ("Сахарная промышленность", N 3, 1993 г., стр. 28-29).

Недостатком этого способа является сложность, постольку процесс экстракции является многостадийным, требующим дополнительного оборудования. Проведение экстракции при температуре 50^oC не позволяет полностью инактивировать фермент - оксидазу, действие которого приводит к повышению цветности растительной массы на последующих стадиях технологического процесса.

Ближайшим техническим решением к предложенному является способ получения пищевого волокна из свекловичного жома "Биопект", предусматривающий измельчение жома до частиц размером 1,5-2,0 мм, экстракцию растворимых веществ из измельченного жома сульфитированной водой в одну стадию при температуре 80-85^oC в течение 10 - 15 минут, отделение экстракта от массы проэкстрагированных частиц жома, обработку паром для дезодорации и удаления свекловичного привкуса, сушку растительных волокон и измельчение их до заданных размеров частиц (патент РФ N 2142720, A 23 L 1/214, 20.12.99, бюлл. N 35).

К недостаткам этого способа следует отнести высокие энергозатраты на процесс, так как измельчение жома перед экстракцией до размера частиц 1,5 - 2,0 мм приводит к повышению влагоудерживающей способности частиц в 2,5-3 раза но сравнению с частицами исходного размера. В результате объем проэкстрагированных частиц также увеличивается в 2,5 - 3 раза, что создает дополнительные трудности на дальнейших стадиях переработки: при обезвоживании полученной массы путем прессования и при сушке горячим воздухом. Также имеют место потери ценных компонентов пищевых волокон (клетчатки, гемицеллюлозы, пектина, минеральных веществ) в результате механического вымывания из поврежденной клеточной ткани измельченных частиц жома в процессе экстракции и паровой обработки.

Технический результат предлагаемого изобретения заключается в улучшении качества готового продукта, повышении его выхода, а также в снижении энергозатрат на прессование и сушку растительных волокон.

Для достижения этого результата в предложенном способе, предусматривающем экстракцию растворимых веществ из свекловичного жома сульфитированной водой, отделение экстракта от массы проэкстрагированных частиц жома, их обработку паром для дезодорации и удаления свекловичного привкуса, прессование растительных волокон, их сушку и измельчение до порошкообразного состояния, перед экстракцией проводят прессование жома до содержания сухих веществ 16,0 - 18,0%, а прессование растительных волокон после паровой обработки осуществляют до содержания сухих веществ 20,0 - 30,0% с последующим их измельчением до частиц размером 1,5 - 2,0 мм.

Способ получения пищевого волокна из свекловичного жома заключается в следующем.

В результате диффузии свекловичной стружки питательной водой с добавлением сернистого ангидрида до pH 5,1 - 5,2 при температуре 72 - 75^oC получают диффузионный сок, направляемый на дальнейшие технологические операции, и отделенный от сока жом с содержанием сухих веществ 6,0-7,0%. Свежий свекловичный жом подвергают прессованию до СВ 16,0 - 18,0% для более полного удаления нежелательных веществ, перешедших на диффузии в растворимое состояние. Наличие в прессованном жоме некоторого количества сернистого ангидрида предохраняет его от дальнейшего потемнения при переработке. Экстракцию растворимых веществ из прессованного жома проводят в одну стадию сульфитированной водой с pH 5,0 - 5,2 в течение 10 - 15 минут при температуре 80-85^oC в шнековом противоточном экстракторе непрерывного действия. Известно, что степень экстрагирования растворимых веществ из жома (остатков сахарозы, возможных пестицидов, нитратов, солей тяжелых металлов и др.) мало зависит от размера частиц жома. Степень инактивации окислительного фермента - оксидазы, вызывающего потемнение продуктов переработки, также не зависит от размера частиц жома после термохимического воздействия на диффузии.

Проэкстрагированные частицы жома после легкого подпрессовывания до СВ 8,0 - 8,5% в хвостовой части шнекового экстрактора направляются в аппарат для паровой обработки, при этом отделенный экстракт выводят из процесса. Паровую обработку растительной массы насыщенным паром осуществляют при температуре 98 - 100^oC в течении 20 - 30 минут в тонком слое. В качестве ошпаривателя используют аппарат шнекового типа непрерывного действия. Использованный пар с продуктами распада из аппарата отводится в атмосферу или на конденсацию. Паровую обработку проводят для дезодорации и удаления свекловичного привкуса в результате разложения простых аминов, амидов, жиров и других соединений. Такая обработка оказывает также стерилизующее действие. По окончании паровой обработки растительные волокна отделяют от конденсата прессованием до содержания сухих веществ 20,0 - 30,0%.

Отпрессованные растительные волокна измельчают до размера частиц 1,5 - 2,0 мм для обеспечения их равномерной и быстрой сушки. Измельченные волокна сушат в воздушной конвейерной сушилке воздухом при температуре 80 - 90^oC до содержания сухих веществ 88-90%. При более высокой температуре высушивания происходит разложение пектиновых веществ и потемнение продукта.

Далее высушенную массу волокон измельчают на молотковой мельнице или вальцах до порошкообразного состояния и просеивают на ситах с размером ячеек 0,5 мм и меньше. Разделенные на две и более фракции пищевые волокна представляют собой готовый продукт в виде порошка светло-серого цвета без свекловичного запаха и вкуса.

Готовый продукт имеет следующий состав, в % к его массе: клетчатка 26 - 28, пектиноцеллюлозный комплекс 4 - 46, лигнин 9 - 19, минеральные вещества 3,5 - 5,0; вода 10 - 12. Коэффициент набухаемости пищевого волокна составляет 6,0-6,5.

Пищевые волокна с размером частиц 0,5 мм можно использовать в качестве добавки к мясным блюдам. Волокна с меньшим размером частиц рекомендуется добавлять в хлебобулочные изделия, кондитерские и др. Пищевое волокно обогащает продукты питания диетической клетчаткой и пектином при снижении их калорийности.

Пример. 100 кг свекловичной стружки экстрагируют в шнековом противоточном экстракторе водой, подкисленной сернистым ангидридом до pH 5,1, при температуре 70^oC в течение 50 минут. Получено 80 кг сырого свежего жома с содержанием сухих веществ 7%, который затем прессуют на вертикальном шнековом прессе до СВ 16%. Водную экстракцию прессованного жома проводят в одну стадию водой с добавлением сернистого ангидрида до pH 5,0 при температуре 85^oC в течение 10 минут в шнековом противоточном экстракторе. Растительная масса с СВ 8% после экстрактора самотеком направляется в аппарат для паровой обработки. В ошпаривателе полученную массу обрабатывают насыщенным паром с температурой 100^oC в течение 25 минут с отводом использованного пара на конденсацию. После паровой обработки растительные волокна отделяют от конденсата прессованием до содержания сухих веществ 30%. Отпрессованные растительные волокна измельчают в механическом измельчителе до размера частиц 2,0 мм для быстрого и равномерного высушивания. Измельченные волокна сушат в сушильной установке воздухом при температуре 85^oC до содержания сухих веществ 90%. Высушенную массу волокон измельчают на молотковой мельнице до порошкообразного состояния, просеивают на сите с размером ячеек 0,5 мм и расфасовывают просев в тару. Остаток на сите возвращают на измельчение.

Таким образом, предложенный способ обеспечивает больший выход пищевого волокна из свекловичного жома путем уменьшения потерь основных компонентов в процессе экстракции жома; снижает энергозатраты на прессование и сушку волокон в 2,5-3 раза по сравнению с известным способом; улучшает качество готовой продукции за счет сокращения времени сушки волокон и снижении степени разложения при сушке ценных веществ (пектина, клетчатки, гемицеллюлозы и др. ).