Способ получения пищевого волокна из свекловичного жома

 

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к получению пищевых продуктов из побочного продукта свеклосахарного производства - жома. Предложенный способ предусматривает прессование свекловичного жома перед экстракцией до содержания сухих веществ 16,0-18,0%, проведение экстракции растворимых веществ из него сульфитированной водой и отделение экстракта от массы проэкстрагированных частиц, растительную массу обрабатывают паром для дезодорации и удаления свекловичного привкуса. После паровой обработки растительные волокна прессуют до содержания сухих веществ 20,0-30,0%, затем волокна измельчают до частиц размером 1,5-2,0 мм, сушат и повторно измельчают до порошкообразного состояния. Изобретение обеспечивает улучшение качества готового продукта, повышение его выхода, а также снижение энергозатрат на прессование и сушку растительных волокон.

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. ).

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.