Жом: кормова добавка, харчова добавка, сировина для виробництва пектину, органічне паливо

Сучасні технології отримання товарних продуктів з використанням побічних продуктів та відходів цукрового виробництва

Л е к ц і я 8

Серед підприємств, що переробляють продукцію агропромислового комплексу, цукробурякове виробництво є найбільш матеріалоємним, в якому об’єм сировини і допоміжних матеріалів в декілька разів перевищує вихід готової продукції. Разом з тим таке виробництво є джерелом цінних вторинних ресурсів – жом, меляса, фільтраційний осад.

За середнього виходу цукру 12-13% цукробурякове виробництво дає 80-83% до кількості буряків свіжого жому, 5-5,5% меляси, 8-10% фільтраційного осаду, що при переробці в рік 20 млн. т буряків складає 16 млн. т жому, 1 млн. т меляси та 2 млн. т осаду.

Основні напрямки їх подальшого використання:

· Для виробництва харчових продуктів шляхом промислової переробки (жом, меляса);

· В якості кормів (жом, меляса, фільтраційний осад);

· Для виробництва продукції технічного призначення;

· В якості добрив (осад, стічні води);

· Для будівництва (осад, відходи вапняку).

Побічна продукція – це продукція, котра утворюється разом з основною в процесі переробки сировини та доведена до споживчих властивостей і реалізації. До неї відносяться жом, меляса, пара та електроенергія.

Найважливішим з побічних продуктів цукрового виробництва е буряковий жом, вихід якого складає в середньому 83% до маси буряків (вміст СР - 6,5). Він є цінним i майже весь використовується в сільському господарстві, в свіжому (30 -40%), кислому (до 50%), i сушеному (10%) видах для годівлі тварин.

По своїй живильній цінності жом займає середнє місце між сіном і вівсом і тому є хорошим кормом для худоби. У його сухих речовинах міститься до 50% пектинових речовин, близько 47% целюлози і геміцеллюлози, 2% білка, 1% золи, а у воді є цукор, органічні кислоти, вітаміни і мікроелементи. Буряковий жом згодовують худобі свіжим і кислим після зберігання в жомосховищах або в сушеному вигляді. Щоденний раціон молочних корів може містити 20...30% свіжого жому або близько 5 кг Для м'ясних корів кількість жому, що додається в корми, може бути збільшене до 50% в добу.

На 100 кг сухих речовин свіжого жому тваринами засвоюється близько 70 кг, а з 100 кг кислого жому - 50 кг. Тому економічно вигідно сушити свіжий жом. При цьому значно поліпшується його транспортабельність. Вихід сушеного жому складає близько 4,5...5% до маси буряка, а щільність його при укладанні насипом - 0,25 т/м³, що потребує наявність відповідних сховищ великої ємкості.

Основна кількість жому направляється на зберігання в заводські жомосховища відкритого типу, де в результаті мікробіологічних процесів відбувається його закисання. Це призводить до значних втрат сухих речовин, яі в залежності від тривалості зберігання та метеорологічних умов досягають 40 - 50%.

В Європі в державах-виробниках цукру iз цукрових буряків на цукрових заводах жом у відкритих сховищах майже не зберігають, його консервують, висушують, гранулюють, а також при цьому збагачують цінними кормовими i стимулюючими добавками.

Для зменшення об’єму і поліпшення умов зберігання сушений жом гранулюють або брикетують пресуванням. При гранулюванні жому щільність отримуваних з нього гранул складає близько 0,6... 0,65 т/м³. Для поліпшення живильної цінності до бурякового жому додають мелясу або інші добавки: обезфторені фосфати, карбамід, глауберову сіль, мінеральні мікроелементи. При добавках в меляси його називають мелясованим, при введенні в нього меляси в суміші з карбамідом - аміди. Якщо в жом крім меляси і карбаміду ще вводять фосфати, глауберову сіль і мікроелементи, то він називається амідомінеральним.

Дані щодо середнього xiмічнoro складу різних видів жому наведено в табл.

Таблиця 1.1.

Середній хімічний склад жому (в % до загальної маси жому)

Показник	Сирий або після попереднього пресування	Вид жому
Пресований	Кислий з жомових ям
Сухі речовин и	6,5-12,0	15-18 та більше (до 20 - 25%)	10,8-11,5
волога	88,5-93,5	82,0-85,0	88,5-89,2
сирий протеїн	до 1,3	1,7	1,1-2,5
сира клітковина	до 3,9	4,8	2,8-3,9
безазотисті екстрактивні речовини	4,3-6,5	8,4-8,6	2,7-6,6
зола	до 0,7	1,1	0,7-1,9
жир	до 0,5	0,3	0,1 -0,7
кількість кормових одиниць в 100 кг	7,0-10,0	16,0-17,5	9,7-11,0

З присутніх в цукрових буряках азотистих речовин в жом1 залишається (в %

до початкового їх вмісту): загального азоту - 50, білкового азоту - 80 и розчинного -30%.

В сирому жомі загальний вміст амінокислот коливається в межах від 0,3 до 0,5%. В склад амінокислот входять: аланін, валін, лейцин, аргінін, фенілаланін, тирозин, пролін i триптофан.

Аміди (глютамін i аспарагін) знаходяться в жомі в пор1вняно невеликих кількостях.

Шляхом спектрального анал1зу в жомі також знайдено: барій, свинець, бор, залізо, мідь, марганець, нікель, рубідій, селен, ср1бло, кремній, стронцій, талій i цинк.

В 1кг свіжого жому міститься близько 19 мг вітаміну С.

Як видно iз xiмiчнoro складу жом, як кормовий продукт, має ряд недоліків: майже повна відсутність вітамінів, невеликий вміст протеїну, незбалансоване співвідношення деяких м1кроелемент1в, важливих для орган1зму тварин, а саме фосфору i кальц1ю (надмірна кількість кальц1ю i нестача фосфору).

Тому питання зменшення втрат i збагачення жому поживними речовинами з метою одержання повноцінного корму для тварин надзвичайно актуальне. Це досягається консервуванням свіжого жому, а також одержанням сушеного жому, в тому числ1 збагаченого.

Як відомо, при з6epiraннi у відкритих жомосховищах в жом1 відбувається процес окислення (аеробних умовах)

C₆H₁₂O₆ + 6О₂ -> 6СО₂ + 6Н₂О + 672 ккал,

при цьому при анаеробних умовах відбувається процес (збродження)

С₆Н₁₂О₆ -> 2С₂Н₅ОН + 2СО₂ + 27 ккал.

Консервування (силосування) жому — це складний біологічний процес, який відбувається, в основному, під дією молочнокислих бактер1й, що забезпечують консервування маси орган1чними кислотами, переважно молочною кислотою. Кількість утворюваної при життед1яльност1 молочнокислих бактер1й молочної кислоти залежить від умов підготовки до цього процесу. Тому створення умов для інтенсивного розвитку молочнокислих м1крооргажзм1в i накопичення ними потрібної кількості молочної кислоти е основним завданням при силосуванні. Вміст молочної кислоти в дозріваючому силосі залежить від хімічного складу сировини, в тому числі легкорозчинних вуглевод1в, які е основою поживного середовища для молочнокислих бактерій. Дотримання анаеробних умов зберігання жому досягається його ущільненням і накриттям силосу поліетиленовою плівкою.

8.1.1. Сушіння бурякового жому. Існує приблизно наступна класифікація меж зневоднення жому:

· віджатий - до вмісту СР 10-14%;

· пресований до 18-22% СР;

· глибокого пресування – до 35% СР;

· висушений - до 88% СР.

Найбільш повно поживні речовини зберігаються при висушуванні жому. В порівнянні iз свіжим i кислим сушений жом має ряд істотних переваг. Він транспортабельний, особливо в гранульованому стані, на всіх видах транспорту i на pізнi відстані, а загальний обсяг витрат на здійснення перевезень зменшується в 6 i більше разів у порівнянні з свіжим i кислим.

Сушений жом виготовляють розсипним, гранульованим або в брикетах.

При правильно організованому з6epiraннi сушеного жому його втрати незначні, добре зберігаються поживні речовини, приємний смак i запах. Сушений жом може зберігатись без значних втрат протягом року i споживатись худобою в період недостатньої кількості корм1в.

Кормова цінність звичайного сушеного жому складає 85 кормових одиниць на 100 кг, його х1м1чний склад прир1внюеться до пшеничних i житніх висівок. В середньому х1м1чний склад сушеного жому становить: сухих речовин — 87 + 88%; золи i піску — 5 + 6%; азотних речовин — 3-5- 4%; клітковини — 17 + 18%; протеїну — 6-5- 7%; цукрози — 4%; жиру — 0,4%; БЕР — 51%. Насипна маса – 250 кг/м³.

3 біологічної точки зору сушений жом має ряд переваг. Його клітковина складається з целюлози i3 вмістом лігніну > 2,2% i тому вона легко перетравлюється жуйними тваринами, але тваринами з однокамерними шлунками (наприклад, свинями, в1вцями) не перетравлюється. Пектинові речовини жому при гідролізі розкладаються на моноцукри i ypoновi кислоти, які мають важливе значення в обміні речовин, а деякі з них i в захисних функц1ях організму тварин.

До недол1юв сушеного жому слід віднести низький вміст протеїну, розчинних мінеральних солей, особливо фосфорних i сірчаних, а також вітамінів, що значно зменшує його кормову цінність. Це призводить до порушень обміну речовин i знижує продуктивн1сть тваринництва.

Сушений жом може входити до складу комб1кормів або в поєднанні з іншими кормами зам1няти ячмінь чи овес у рац1онах свиней до 20 - 30%, а у великої рогатої худоби — до 50%, зумовлюючи додатковий приріст i пол1пшення якост1 м'яса, підвищення надоїв молока.

За кордоном сушений жом випускають як без добавок — звичайний, так i з р1зними компонентами: мелясований, амідний, амідомінеральний, „сепа-жом" та iн..

У Франції, ФРН, Нідерландах поширений метод добавки до пресованого жому перед його сушінням, меляси. Висушений мелясований жом добре пресується, гранулюється i має кращ1 якісні показники, ніж після сушіння. Це пов'язане з тим, що в процесі сушіння летючі речовини з неприємним запахом вилучаються, а частково карамел1зована меляса надає йому кращ1 смаков1 якості. У ФРН в пресований жом перед сушильним барабаном додають 50% меляси. Після сушіння такий жом пресують або гранулюють.

В Італії виробляють корм „Ергасол", до складу якого входить меляса, карбамід, дінатрійфосфат, а також вітаміни А, Д, Е.

В ФРН запатентовано виробництво „сепа-жому" на основі сушеного жому (70%), меляси (24%), фосфату i карбонату кальц1ю (6%).

Практикують також виготовлення комбікорм1в з жому, фільтраційного осаду i меляси, при цьому готується емульсія i3 фільтраційного осаду i меляси, яка додається до пресованого жому перед висушуванням. Такий корм містить 18% цукрози, 5,5% оксиду кальц1ю, 0,5% фосфорної кислоти i близько 13% клітковини. Корм не гігроскоп1чний, сипучий i прекрасно збер1гаеться.

В Польщі практикують амонізацію сушеного жому газоподібним аміаком з метою підвищення його кормової якост1.

3 метою підвищення кормової ц1нност1 сушеного жому УкрНДІЦП розроблені технолопчн1 схеми i рецептури таких вид1в жому: бардяний, мелясований, амідний i амідомінеральний.

8.1.2. Жом – сировина для пектину та харчових волокон. Буряковий жом, як і цукровий буряк, може використовуватися як сировина для промислового виробництва пектину. Для вироблення 1 кг пектину потрібно біля 7 кг сухого жому та біля 6,5 кг пари. Досвід роботи кондитерських підприємств свідчить про великий попит на харчові вироби профілактичного і лікувального призначення. Харчова промисловість не в змозі розширити їх асортимент без використання пектинових речовин.

Відома також технологія виробництва пектину з бурякоцукрового жому і осаду фільтрації. За даною технологією осад фільтрації використовують для нейтралізації пектину на першій стадії до отримання його екстракту в процесі кислотно-термічної обробки сушеного жому. При переробці в добу 50 т сушеного жому для нейтралізації пектину потрібно 15 т осаду фільтрації вологістю 50%.

Окрім цього ще на початку вісімдесятих років за кордоном буряковий жом почали використовувати для виробництва харчових волокон. Так, наприклад, в Англії фірмою British Sugar виробляються харчові волокна, а в США фірма Crystal Sugar Company також налагодила виробництво подібної продукції, де вона продається під назвою Dio Fiber. Харчові волокна, що виробляються в різних країнах, трохи відрізняються за вмістом основних хімічних компонентів і містять 90...92,6% сухих речовин, 65,5... 67,5% клітковини, 20...23% пектину, близько 10% білка, а також мікроелементів у вигляді K, Na, Ca. При цьому вони мають практично близькі органолептичні властивості. Харчові волокна використовують для приготування соусів, присипок і приправ. Так, фірма Raffinerie Tirlemontaisi (Бельгія) виробляє подібний продукт під назвою “Sarkara”, який містить бурякові волокна, збагачені вітамінами В, В, В а також мікроелементи: Ca, Zn, Fe.

Вважається, що дорослій людині потрібний 19...22 г харчових волокон в добу. Їх калорійність дорівнює 55...65 ккал в перерахунку на 100 г сухих речовин.

Останніми роками за кордоном знаходять широке застосування пігулки, що включають в свій склад суміші різних харчових волокон. Так акціонерне товариство ВУЦ (Прага) в Чехії розробило пігулки з бурякового волокна під назвою "СИТА", збагачені вітаміном С. Їх рекомендується вживати при розвантажувальних дієтах. Наголошується, що завдяки наявності їх у складі пектину, пігулки дозволяють понизити вміст холестерину в крові, і тим самим виключається можливість інфаркту міокарду і ряду інших захворювань.

Дата добавления: 2014-01-07