Способ получения пищевого волокна из свекловичного жома

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности производству пищевых продуктов из жома свеклосахарного производства. Способ предусматривает прессование свекловичного жома, его измельчение до размера частиц 0,5-3,0 мм, обработку насыщенным паром с температурой 105-115°С в течение 5-10 мин. Обработанную растительную массу экстрагируют сульфитированной водой при температуре 45-50°С и рН 5,6-6,5. Затем волокна прессуют, сушат до влажности 5,5-6,5% и измельчают до порошкообразного состояния. Изобретение обеспечивает улучшение качества готового продукта за счет повышения их адсорбционной емкости и увеличения содержания пектина, повышение продолжительности хранения пищевых волокон посредством их высушивания до влажности 5,5-6,5%. 1 табл.

 

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности производству пищевых продуктов из жома свеклосахарного производства.

Ближайшим техническим решением к предложенному является способ получения пищевого волокна из свекловичного жома, предусматривающий прессование последнего, обработку прессованной растительной массы насыщенным паром с температурой 125-130°С в течение 15-20 мин, ее экстракцию 3-5%-ным раствором перекиси водорода в течение 15-20 мин для ее пробеливания, прессование растительных волокон до содержания СВ 15,0-16,0%, сушку и измельчение до порошкообразного состояния [Пат. RU 2175844 С1, опубл. 20.11.2001, бюл. №32].

Недостатком известного способа является обработка жома паром при высокой температуре 125-130°С, что приводит к рыхлости ткани, к снижению водоудерживающей и сорбционной способности свекловичных волокон, то есть к ухудшению качества готового продукта, использование перекиси водорода в процессе экстракции для пробеливания свекломассы требует строгого соблюдения санитарно-гигиенических норм и определенных условий хранения, высокая влажность полученных волокон 10-12% способствует снижению продолжительности их хранения.

Технический результат изобретения заключается в улучшении качества пищевых волокон путем повышения их адсорбционной емкости, увеличения содержания пектина, проведения операции измельчения свекловичного жома и обработки его паром с меньшей температурой, повышении продолжительности хранения пищевых волокон посредством их высушивания до меньшей влажности.

Технический результат достигается тем, что в способе получения пищевого волокна из свекловичного жома, предусматривающем прессование последнего, обработку насыщенным паром, экстракцию растительной массы, ее прессование после экстракции, сушку и измельчение до порошкообразного состояния, жом перед обработкой насыщенным паром измельчают до размера частиц 0,5-3,0 мм, используют пар с температурой 105-115°С и процесс обработки проводят в течение 5-10 мин, при этом экстракцию осуществляют сульфитированной водой при температуре 45-50°С и рН 5,6-6,5, причем сушку растительных волокон проводят до достижения влажности 5,5-6,5%.

Способ осуществляют следующим образом.

В результате диффузии свекловичной стружки, предварительно обработанной гипсом, питательной водой получают диффузионный сок, направляемый на дальнейшие технологические операции, и отделенный от сока жом с содержанием сухих веществ 6,0-7,0%. Свежий свекловичный жом прессуют до содержания СВ 16-18% для более полного удаления нежелательных веществ, перешедших на диффузии в растворимое состояние. Наличие в прессованном жоме некоторого количества ионов SO₄ ^2-, образовавшихся за счет обработки стружки гипсом, предохраняет его от потемнения на следующих этапах. Кроме того, сульфат-ионы обладают дезинфицирующим действием, снижают неучтенные потери сахарозы в диффузионном отделении.

Затем жом измельчают до размера частиц 0,5-3,0 мм, что позволяет увеличить поверхность растительной массы с целью улучшения процессов экстрагирования растворимых веществ, ингибирования фермента оксидазы и обесцвечивания. При размере частиц жома меньше 0,5 мм измельченная масса плохо прессуется (стекает через сито прессов); больше 3,0 мм - энзиматические системы, вызывающие потемнение продуктов переработки, неполностью ингибируются при обработке сульфитированной водой.

Далее измельченную свекловичную массу обрабатывают паром с температурой 105-115°С, что позволяет удалить специфический свекловичный запах и привкус в результате разложения простых аминов, амидов, жиров и других соединений, инактивировать фермент оксидазу, увеличить клеточную проницаемость ткани для последующей стадии обесцвечивания сульфитированной водой. Такая паровая обработка оказывает также стерилизующее действие. В качестве пара с такой температурой можно использовать вторичный пар III-IV корпусов выпарной установки, что способствовало бы рациональному расходу тепла вторичных энергетических ресурсов на сахарном заводе. Обработка свекломассы паром с температурой выше 115°С способствует снижению показателей водоудерживающей и сорбционной способности готового продукта.

По окончании паровой обработки растительные волокна прессуют до содержания СВ 16,0-18,0%. Измельченный прессованный жом подвергают экстракции сульфитированной водой при температуре 45-50°С и рН 5,6-6,5, которая способствует удалению низкомолекулярных веществ (остатков сахарозы, возможных пестицидов, нитратов, солей тяжелых металлов и др.), снижению перехода пектиновых веществ в раствор и более полной инактивации фермента оксидазы, что при последующих операциях предотвращает потемнение волокон. Проведение экстракции при температуре выше 50°С приводит к снижению адсорбционной способности пищевых волокон, что объясняется переходом в растворимое состояние гидрофильных соединений (белков, пектиновых веществ, некоторых полисахаридов гемицеллюлоз).

Сернистый ангидрид, используемый для получения сульфитированной воды, не представляет опасности для организма человека [Булдаков А.С. Пищевые добавки. Справочник / А.С.Булдаков. - Санкт-Петербург, 1996. - С.81]. В организме сульфиты превращаются в сульфаты, которые хорошо выводятся с мочой и калом. Кроме того, вследствие летучести сернистый ангидрид относительно легко уходит из среды, особенно при нагревании. Десульфитации способствует не только термическая обработка, но и контакт с воздухом. В связи с вышеуказанным объясняется отсутствие стадии отмывания свекломассы от сульфитированной воды.

Поэтому далее массу прессуют до СВ 20,0-25,0%, сушат до влажности 5,5-6,5%, что позволяет сохранить качественные характеристики пищевых волокон и увеличить срок их хранения. Высушенную массу волокон измельчают до порошкообразного состояния и рассеивают. Фракцию с размером частиц более 0,4 мм возвращают на измельчение.

Способ поясняется следующим примером.

Пример 1. 1 кг свекловичной стружки, обработанной порошком гипса, подвергают диффузии водой при температуре 75°С. Свежий свекловичный жом прессуют до содержания СВ 16%. Отпрессованный жом измельчают в дезинтеграторе до получения частиц размером 2,0 мм. Далее свекломассу обрабатывают насыщенным паром с температурой 115°С в течение 10 мин. По окончании паровой обработки растительные волокна прессуют до содержания СВ 18,0%. Отпрессованную растительную массу экстрагируют и промывают сульфитированной водой в течение 15 минут при температуре 50°С и рН 6,0. Далее массу прессуют до СВ 25,0%, сушат до влажности 6,5%. Высушенные волокна измельчают и рассеивают. В готовом виде пищевые волокна представляют собой порошкообразный продукт без запаха и свекловичного вкуса.

В готовом продукте определяли следующие характеристики: водоудерживающую способность (ВУС), адсорбционную емкость, белизну и состав пищевых волокон. Данные анализа представлены в таблице.

Пример 2 (прототип).

Свежий свекловичный жом прессуют до содержания СВ 16% и обрабатывают насыщенным паром с температурой 128°С в течение 20 минут. Затем растительную массу направляют на экстракцию и пробеливание, которые проводят 4%-ным раствором перекиси водорода в течение 15 минут при температуре 40°С. Далее массу обезвоживают прессованием до содержания СВ 16%.

Обесцвеченные и отпрессованные волокна сушат при температуре 95°С в течение 1 часа до содержания остаточной влаги в волокнах 10%. Высушенные волокна измельчают и рассеивают.

В готовом продукте определяли ВУС, адсорбционную емкость, белизну и состав пищевых волокон. Данные анализа представлены в таблице.

Таблица
Наименование показателя	Прототип	Предлагаемый способ
Влажность пищевых волокон, %	11-12	5,5-6,5
Состав пищевых волокон, % к массе сухих веществ
Суммарное количество пищевых волокон Сахар Минеральные вещества	78-84 2-3 3-4	80-86 2-3 3-4
Фракционный состав пищевых волокон, % к массе сухих веществ
Целлюлоза Гемицеллюлоза Общий пектин, в том числе - нерастворимый протопектин - растворимый пектин Лигнин	20-24 26-28 18-20 10-11 8-9 4-5	22-26 31-33 23-27 13-15 10-12 4-5
ВУС, г воды/г пищевых волокон	5,0-5,5	5,8-6,2
Адсорбционная емкость, мг-экв/г пищевых волокон	16,9-22,4	18,6-24,6
Белизна, ед. прибора	83,0-85,0	84,3-87,5
Вкус	Нейтральный	нейтральный
Аромат	Нейтральный	нейтральный

Как видно из таблицы, предлагаемый способ позволяет увеличить выход пищевых волокон на 4-6%, в том числе целлюлозы на 2-4%, гемицеллюлозы на 3-5%, пектиновых веществ на 5-6%,а также получить пищевые волокна более высокого качества по сравнению с прототипом, то есть улучшаются функциональные свойства пищевых волокон - увеличиваются ВУС на 0,7-0,8 г воды/г пищевых волокон и адсорбционная емкость на 2,6-7,7 мг-экв/г пищевых волокон, белизна продукта повышается на 1,3-4,5 ед. прибора.

Предложенный способ прост, не требует дорогостоящих реактивов, позволяет получить ценную пищевую добавку, которую можно применять в различных отраслях пищевой промышленности.

Способ получения пищевого волокна из свекловичного жома, предусматривающий прессование последнего, обработку насыщенным паром, экстракцию растительной массы, ее прессование после экстракции, сушку и измельчение до порошкообразного состояния, отличающийся тем, что жом перед обработкой насыщенным паром измельчают до размера частиц 0,5-3,0 мм, используют пар с температурой 105-115°С и процесс обработки проводят в течение 5-10 мин, при этом экстракцию осуществляют сульфитированной водой при температуре 45-50°С и рН 5,6-6,5, причем сушку растительных волокон проводят до достижения влажности 5,5-6,5%.