способ получения пищевого волокна из свекловичного жома

Формула изобретения

Способ получения пищевого волокна из свекловичного жома, предусматривающий прессование последнего, экстракцию прессованной растительной массы, обработку насыщенным паром, прессование растительных волокон, их сушку и измельчение до порошкообразного состояния, отличающийся тем, что обработку насыщенным паром растительной массы проводят перед экстракцией в течение 15-20 мин с использованием пара, имеющего температуру 125-130^oС, при этом экстракцию осуществляют 3,0-5,0%-ным раствором перекиси водорода в течение 15-20 мин для пробеливания массы в процессе экстракции, причем прессование растительных волокон после нее проводят до содержания сухих веществ 15,0-16,0%.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к получению пищевых продуктов из отходов свеклосахарного производства - свекловичного жома.

Пищевые волокна используют для обогащения продуктов питания клетчаткой, пектином, минеральными веществами при снижении их общей калорийности.

Известен способ получения пищевого волокна из свекловичного жома, предусматривающий смешивание жома с водой, подкисленной сернистой кислотой до pH 4,5-5,5 в соотношении 1:1, измельчение частиц до размера 1-3 мм, двух-четырехкратную экстракцию водой с добавлением сернистого ангидрида до pH 4,5-5,0 при температуре 50-60^oC с промежуточным прессованием и пробеливанием раствором перекиси водорода в течение 10-15 ч (PL 151437, A 23 L 1/308, 30.01.91). После этого массу с перекисью водорода сушат воздухом при температуре 130-150^oC, предварительно смешав в пропорции 1:1 с готовыми сухими волокнами. Затем ее измельчают и разделяют на фракции просеиванием через сито с размером ячеек 0,5 мм. Остаток на сите возвращают в качестве добавки во влажную массу перед сушкой. Полученный просев представляет собой готовый продукт с влажностью не более 10%.

К недостаткам этого способа следует отнести измельчение жома на начальной стадии, что приводит к увеличению влагоудерживающей способности и объема растительной массы в 2-3 раза. Это затрудняет ее обработку, требует оборудования большой емкости и увеличивает расход энергии на обезвоживание волокон. Многократная экстракция измельченных частиц при pH 4,5-5,0 с промежуточным прессованием приводит к потерям ценного компонента - пектина, который частично переходит в растворимое состояние при указанном pH и вымывается из клеточной ткани. Температура экстракции 50-60^oC недостаточна для полной инактивации фермента оксидазы, присутствие которого в продукте приводит при дальнейшей сушке (130-150^oC) к потемнению и ухудшению товарного вида готового продукта, а продолжительная обработка измельченного жома перекисью водорода в течение 10-15 ч - к значительным потерям пектиновых веществ, которые переходят в раствор при pH ниже 5,0.

Ближайшим техническим решением к предложенному является способ получения пищевого волокна из свекловичного жома, предусматривающий прессование последнего до содержания сухих веществ 16,0-18,0%, экстракцию растительной массы сульфитированной водой, ее прессование, обработку массы насыщенным паром для дезодорации и удаления свекловичного привкуса, прессование растительных волокон до содержания сухих веществ 20,0-30,0% с последующим их измельчением до размера частиц 1,5-2,0 мм, сушку и измельчение волокон до порошкообразного состояния (RU 2156593, A 23 L 1/214, 27.09.2000).

Недостатком этого способа является неполная инактивация фермента оксидазы при экстракции прессованного жома сульфитированной водой, что при последующей обработке вызывает потемнение волокон. Кроме того, не представляется возможным проведение максимального обесцвечивания волокон, так как при следующей операции паровой обработки полностью вымывается конденсатом обесцвечивающий реагент (сернистая кислота) с поверхностных и глубинных клеточных тканей волокон. В результате полученные пищевые волокна имеют ярко выраженный серый оттенок, что препятствует их применению в светлых пищевых продуктах, например молочных. В составе пищевых волокон, полученных по данному способу, практически полностью отсутствует легко усваиваемый организмом человека растворимый пектин. Пектиновая составляющая представлена только нерастворимым протопектином, что снижает биологическую ценность пищевых волокон.

Технический результат изобретения заключается в улучшении качества готового продукта - пищевых волокон за счет снижения цветности и увеличения их биологической ценности путем повышения доли растворимого пектина.

Для достижения этого результата в предложенном способе, предусматривающем прессование жома, экстракцию прессованной растительной массы водой с добавлением химического реагента, обработку насыщенным паром, прессование растительных волокон, их сушку и измельчение до порошкообразного состояния, обработку насыщенным паром растительной массы проводят перед экстракцией в течение 15-20 мин с использованием пара, имеющего температуру 125-130^oC. Экстракцию жома осуществляют 3,0-5,0%-ным раствором перекиси водорода в течение 15-20 мин для пробеливания массы в процессе экстракции. Прессование растительных волокон после нее проводят до содержания сухих веществ 15,0-16,0%.

Способ получения пищевого волокна из свекловичного жома заключается в следующем.

Полученный после обессахаривания свекловичной стружки в кислой среде жом прессуют до содержания сухих веществ 16-18% для частичного удаления нежелательных растворенных примесей.

Осуществляют обработку прессованного жома насыщенным паром с температурой 125-130^oC в течение 15-20 мин в шнековом аппарате непрерывного действия. Конденсат пара вместе с растворенными веществами, практически полностью вымытыми из жома, выводится из аппарата. Паровая обработка позволяет удалить специфический свекловичный запах и привкус, а также увеличить клеточную проницаемость ткани более эффективной подготовки растительной массы к последующей операции - обесцвечиванию. Фермент оксидаза полностью инактивируется уже на первом этапе технологического процесса. В процессе обработки указанным паром волокна стерилизуются, дезодорируются и дезинфицируются.

По окончании обработки паром проводят экстракцию и пробеливание растительной массы 3-5%-ным водным раствором перекиси водорода в течение 15-20 мин в шнековом экстракторе.

Перекись водорода обладает более сильной окислительно-восстановительной, в том числе обесцвечивающей, способностью по сравнению с сернистой кислотой. Это позволяет получать пищевые волокна с минимальной цветностью. Водный 3-5%-ный раствор перекиси водорода является практически безопасным в производстве (не дает вредных летучих паров в отличие от сернистой кислоты), а также отсутствует в готовом продукте, так как легко удаляется при сушке волокон.

Обесцвеченные волокна подвергают прессованию до содержания сухих веществ 15-16%. Часть отпрессованной жидкости, содержащей 1,0-1,5% перекиси водорода, направляют в сборник для смешивания с более концентрированным раствором (35-38%) для достижения требуемой 3-5%-ной концентрации.

Отпрессованные обесцвеченные волокна сушат при температуре не более 90-98^oC в течение 1,0-1,5 ч до содержания сухих веществ не менее 88-90%. При более высокой температуре сушки происходит распад пектина. Сушку проводят в непрерывнодействующей конвейерной паровой сушилке с отводом паровоздушной смеси с помощью вентилятора.

Свекловичные волокна с влажностью 10-12% размалывают на молотковой дробилке до порошкообразного состояния и рассеивают на сите с размером ячеек 0,25 мм. Разделенные на фракции пищевые волокна представляют собой готовый продукт в виде порошка кремового цвета без запаха и вкуса. Волокна с размером частиц 0,25-0,5 мм можно использовать в качестве добавки в мясные продукты, а волокна с размером частиц 0,25 мм и менее рекомендуется использовать в хлебопекарной, кондитерской, молочной и других отраслях пищевой промышленности.

Готовый продукт имеет следующий состав, в % к его массе:

- клетчатка 28,

- целлюлоза 26,

- общее содержание пектиновых веществ 19-20,

- в том числе: нерастворимый протопектин 10-11,

- растворимый пектин 9-10,

- лигнин 10,

- минеральные вещества 4,

- вода 10-12.

Коэффициент набухаемости волокон составляет 4,5-5,5.

Выход готового продукта составляет 4,5-4,6 кг на 100 кг прессованного свекловичного жома.

Пример. 100 кг свежего свекловичного жома прессуют на вертикальном жомовом прессе до содержания сухих веществ 16%.

Отпрессованный жом подвергают обработке насыщенным паром с температурой 128^oC в течение 20 мин в шнековом аппарате непрерывного действия. Использованный пар с продуктами распада отводится в виде конденсата из аппарата. По окончании паровой обработки растительную массу направляют на экстракцию и пробеливание, которые проводят 4%-ным раствором перекиси водорода в течение 15 мин при температуре 40^oC в непрерывнодействующем шнековом экстракторе противоточного типа. Далее масса поступает в шнековый пресс, где обезвоживается до содержания сухих веществ 16%. Часть отпрессованной жидкости, содержащей 1,2% перекиси водорода, направляют в сборник для приготовления рабочего раствора перекиси водорода и возврата в производство. Расход перекиси водорода на осветление волокон составляет 0,04-0,05% к массе сухих пищевых волокон (в пересчете на 100%-ную перекись водорода).

Обесцвеченные и отпрессованные волокна сушат в непрерывнодействующей конвейерной паровой сушилке при температуре 95^oC в течение 1 ч до содержания остаточной влаги в волокнах 10%. Высушенные волокна измельчают на молотковой дробилке и рассеивают на сите с размером ячеек 0,25 мм на две фракции - менее 0,25 мм и более - 0,25-0,5 мм.

В готовом виде пищевые волокна представляют собой порошкообразный продукт кремового цвета без запаха, вкуса и привкуса. Из 100 кг прессованного свекловичного жома получают 4,5 кг пищевых волокон.

В состав пищевых волокон входят, в % к массе продукта:

- клетчатка 28,

- целлюлоза 26,

- общий пектин 20, в том числе:

- нерастворимый протопектин 10,

- растворимый пектин 10,

- лигнин 10,

- минеральные вещества 4,

- вода 11.

Коэффициент набухаемости волокон составляет 5,0.

Способ позволяет получить свекловичные пищевые волокна, обогащенные растворимым пектином в результате гидролиза нерастворимого протопектина перекисью водорода. Известно, что водорастворимый пектин, ингибируя рециркуляцию желчных кислот в организме человека, способствует эффективному снижению уровня холестерина.

Предложенный способ обеспечивает улучшение качества готового продукта за счет снижения цветности и повышения доли легкоусваиваемого растворимого пектина. Снижение цветности волокон позволяет использовать их в различных продуктах питания. Биологическая ценность осветленных пищевых волокон увеличивается за счет перевода нерастворимого протопектина в легкоусваиваемый водорастворимый пектин - до 50% от общего содержания пектиновых веществ.