способ получения пищевого волокна из свекловичного жома "биопект"

Формула изобретения

Способ получения пищевого волокна из свекловичного жома, предусматривающий его измельчение, экстракцию растворимых веществ из измельченного жома сульфитированной водой, отделение экстракта от массы проэкстрагированных частиц жома, его обработку паром для дезодорации и удаления свекловичного привкуса, сушку полученных растительных волокон и измельчение их до заданных размеров частиц, отличающийся тем, что измельчение жома проводят до размера частиц 1,5-2,0 мм, при этом экстракцию измельченного жома осуществляют в одну стадию при температуре 80-85^oC в течение 10-15 мин.

Описание изобретения к патенту

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

В настоящее время проявляется большой интерес к созданию новых пищевых продуктов диетического и профилактического действия, обогащенных различными добавками, в том числе пищевыми волокнами растительного происхождения. Входящие в состав пищевых волокон клетчатка, гемицеллюлоза, лигнин нормализуют деятельность желудочно-кишечного тракта, способствуют выведению из организма холестерина, а пектин выводит из организма ионы тяжелых металлов, радионуклиды и другие вредные соединения.

Сырьем для получения низкокалорийных пищевых волокон с высоким содержанием клетчатки и пектина служит жом, вырабатываемый в больших количествах при производстве сахара.

Известен способ получения пищевого волокна из свекловичного жома, предусматривающий полное обессахаривание и удаление всех растворимых веществ путем промывки жома водой, дезинфекции и пробелки раствором перекиси водорода или озонированием или облучением (CS 270967, A 23 L 1/21, 11.07.91).

В результате последующего прессования и высушивания волокон содержание влаги доводят до 10%.

Недостатки этого способа заключаются в больших потерях пектиновых веществ, высокой себестоимости методов обработки, а также в образовании веществ, не удаляемых в процессе переработки, наличие которых в готовом продукте может неблагоприятно воздействовать на организм человека.

Известен способ получения пищевого волокна из свекловичного жома, предусматривающий смешивание жома с водой в пропорции 1:1, подкисление сернистой кислотой до pH 4,5-5,5, измельчение частиц до размера 1-3 мм, 2 - 4-кратную 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 часов (PL 151437, A 23 L 1/308, 30.01.91). После этого массу с перекисью водорода сушат 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%.

Недостатком этого способа является многократная экстракция при pH 4,5 - 5,0, что приводит к потерям ценного компонента - пектина, который частично переходит в растворимое состояние при указанном pH. Температура экстракции 50-60^oC недостаточна для полной инактивации фермента оксидазы и экстрагирования всех растворимых веществ, присутствие которых в продукте при дальнейшей высокотемпературной сушке при 130-150^oC приводит к потемнению и ухудшению товарного вида готового продукта, а продолжительная обработка измельченного жома перекисью водорода - к значительным потерям пектиновых веществ, которые переходят в раствор в среде с pH ниже 5,0.

Ближайшим техническим решением к предложенному является способ получения пищевого волокна из свекловичного жома под названием "Пектоцел", предусматривающий приготовление водной суспензии жома с СВ 9-12%, разбавление подкисленной водой до содержания сухих веществ около 5%, измельчение частиц жома в суспензии путем дезинтеграции до размера 3-5 мм, экстракцию растворимых веществ из измельченного жома в две стадии при температуре 50^oC сульфитированной водой с pH 5,0, отделение экстракта после второй ступени от массы проэкстрагированных частиц жома, обработку его паром для дезодорации и удаления свекловичного привкуса, смешивание растительной массы с готовым продуктом, сушку полученных растительных волокон при температуре 80^oC и измельчение их до заданных размеров частиц и расфасовку (Сахарная промышленность N 3, 1993, с. 28-29).

Недостатком способа является его сложность, поскольку процесс экстракции является многостадийным. Проведение его при температуре 50^oC не позволяет полностью инактивировать фермент оксидазу, что приводит к повышению цветности растительных частиц на последующих стадиях технологического процесса.

Технологический результат изобретения заключается в упрощении способа, улучшении качества готового продукта и повышении его выхода.

Для достижения этого результата в предложенном способе, предусматривающем измельчение жома, экстракцию растворимых веществ из него сульфитированной водой, отделение экстракта от массы проэкстрагированных частиц жома, его обработку паром для дезодорации и удаления свекловичного привкуса, сушку полученных растительных волокон и измельчение их до заданных размеров частиц, измельчение жома проводят до размера частиц 1,5-2,0 мм. Экстракцию измельченного жома осуществляют в одну стадию при температуре 80-85^oC в течение 10-15 минут.

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^o получают диффузионный сок, направляемый на дальнейшие технологические операции, и отделенный от сока и отпрессованный жом с содержанием сухих веществ 6,0-7,0%. Свежий свекловичный жом измельчают до частиц размером 1,5-2,0 мм, что позволяет ускорить дальнейшие приемы способа. Наличие в измельченной массе жома некоторого количества сернистого ангидрида позволяет предохранить ее от потемнения. Экстракцию растворимых веществ из этой массы проводят в одну стадию сульфитированной водой с pH 5,0-5,2 в течение 10-15 минут при температуре 80-85^o. Экстракцию проводят в шнековом противоточном экстракторе непрерывного действия, обеспечивающем активное перемешивание. Проведение экстракции при указанных параметрах позволяет повысить степень экстрагирования растворимых веществ и инактивировать фермент оксидазу.

Твердую фазу отделяют от экстракта в шнековом прессе или в фильтрующей центрифуге до содержания в ней сухих веществ 20-22%.

После этого растительную массу обрабатывают насыщенным паром в ошпаривателе при температуре 98-100^oC в течение 20-30 минут в тонком слое. Использованный пар с продуктами распада отводится в атмосферу или на конденсацию. Паровая обработка проводится 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 твердую фазу отделяют от конденсата прессованием или центрифугированием до максимально возможного содержания сухих веществ 30-50%.

Полученные растительные волокна сушат в воздушной конвейерной сушилке воздухом при температуре 80-95^oC до содержания сухих веществ не менее 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 43-46, 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, кондитерские и другие изделия. Пищевое волокно обогащает продукты диетической клетчаткой и пектином при снижении их калорийности.

Пример. 100 кг свекловичной стружки экстрагируют в шнековом противоточном экстракторе водой, подкисленной сернистым ангидридом до 5,1, при температуре 70^oC в течение 50 минут. Получено 80 кг сырого свежего жома с содержанием сухих веществ 7%, который затем измельчают в шнековом измельчителе до размера 2,0 мм. Водную экстракцию измельченного жома проводят в одну стадию водой с добавлением сернистого ангидрида до pH 5,0 при температуре 85^oC в течение 10 минут, после чего отделяют твердую фазу от экстракта в шнековом прессе до содержания сухих веществ 22%. Полученную массу обрабатывают в ошпаривателе, насыщенном паром с температурой 100^oC, в течение 25 минут с отводом использованного пара на конденсацию. Далее ошпаренную массу отделяют от конденсата прессованием до содержания сухих веществ 30% и сушат в сушильной установке воздухом при температуре 85^oC до содержания сухих веществ 90%. Высушенную массу 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, выход готового продукта "Биопект" составляет 4,5 кг на 100 кг исходного жома.

Полученный продукт имеет следующий состав (% к массе продукта):

Клетчатка - 28

Пектиноцеллюлозный комплекс - 46

Лигнин - 10

Минеральные вещества - 5,0

Вода - 11

Коэффициент набухаемости продукта 6,5.

Таким образом, предложенный способ является более простым, чем известный, обеспечивает больший выход волокна из жома и лучшее качество готового продукта.