Аннотация

Введение. Технологические вспомогательные средства играют особую роль в технологии сахара, но результативность их комплексного применения требует всестороннего и глубокого изучения. Цель исследования – установление закономерностей изменения технологических индикаторов полуфабрикатов, полученных из бактериально инфицированной сахарной свеклы при совместном применении ферментного препарата, антимикробного средства и пеногасителя. Объекты и методы исследования. Полуфабрикаты сока (диффузионный, преддефекованный, первой и второй сатурации) и сиропа, качество которых определяли по общепринятым методикам. Лабораторный опыт проводили на основе D-оптимального плана Бокса-Бенкена 2-го порядка для трех факторов на трех уровнях варьирования. Результаты и их обсуждение. Выявлена положительная динамика улучшения технологических индикаторов (содержание сахарозы, скорость осаждения, мутность, цветность, общий эффект очистки) полуфабрикатов известково-углекислотной очистки и сгущения очищенного сока при совместном применении ферментного препарата Декстрасепт 2, антимикробного средства Бетасепт и пеногасителя Волтес ФСС 93 в процессе экстрагирования сахарозы из сахарной свеклы второй степени инфицирования слизистым бактериозом. Увеличение сахарозы в полуфабрикатах на уровне 1,1 % к массе сухих веществ подтверждено высоким эффектом очистки диффузионного сока (на 2,2 абс. %). Величины мутности очищенного сока и сиропа ниже пороговых значений, обусловленные возрастанием скорости осаждения преддефекованного сока и сока первой сатурации в 4,1 и 3,2 раза соответственно за счет эффективного удаления высокомолекулярных соединений. Доля вклада ферментного препарата варьировала от 40 до 71 %, антимикробного средства – от 19 до 49 %, пеногасителя – от 1,6 до 6,5 %. Значения многокритериального параметра оптимизации соответствовали уровням технологических индикаторов «очень хорошо» и «хорошо». Совместное введение (на 1000 т свеклы) Декстрасепт 2 6–8 кг, Бетасепт 1,5–2,0 кг и Волтес ФСС 93 15–20 кг в процессе экстрагирования сахарозы обеспечивает благоприятные условия протекания технологических процессов, способствующие повышению качества и выхода белого сахара на 0,25 %. Выводы. Выявленные регрессионные зависимости могут быть рекомендованы для прогнозирования основных технологических индикаторов полуфабрикатов. Они позволяют определять результативность совокупного введения ферментного препарата, антимикробного средства и пеногасителя в производстве сахара. Дальнейшие исследования будут направлены на выявление закономерностей многофакторного взаимодействия указанных препаратов с точками их ввода и уровнем бактериального инфицирования сахарной свеклы.

Ключевые слова

Сахар, сахарная свекла, микроорганизмы, ферментный препарат, сок, сироп, мутность, цветность, регрессия

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Technological additives as an element of dry milk properties directed formation / A. G. Galstyan [et al.] // News of the National Academy of Sciences of the Republic of Kazakhstan. Series of Geology and Technical Sciences. 2019. Vol. 4. № 436. P. 95–102. https://doi.org/10.32014/2019.2518-170X.102.
2. Старовойтова К. В., Терещук Л. В. Перспективы отечественного производства микроингредиентов // Техника и технология пищевых производств. 2016. Т. 41. № 2. С. 77–83.
3. Robles-Gancedo S., López-Díaz T. M., Otero A. Identification of main bacteria and fungi found during beet sugar extraction in Spanish factories // International Sugar Journal. 2014. Vol. 116. № 1386.
4. Образование биологических пленок микроорганизмов на пищевых производствах / А. В. Тутельян [и др.] // Вопросы питания. 2019. Т. 88. № 3. С. 32–43. https://doi.org/10.24411/0042-8833-2019-10027.
5. Методы борьбы с биологическими пленками на пищевых производствах / А. В. Тутельян [и др.] // Молочная промышленность. 2020. № 11. С. 48–53.
6. Effect of dextran and enzymatically decomposed dextran on the sucrose crystal shape / K. Abraham [et al.] // Zuckerindustrie. 2019. Vol. 144. № 10. Р. 588–595. https://doi.org/10.36961/si23679.
7. Сапронова Л. А. Способы повышения качества кристаллического сахара // Хранение и переработка сельхозсырья. 2017. № 5. С. 9–14.
8. Borji A., Borji F.-E., Jourani A. Sugar industry: Effect of dextran concentrations on the sucrose crystallization in aqueous solutions // Journal of Engineering. 2019. Vol. 2019. https://doi.org/10.1155/2019/7987369.
9. Functionality of sugars in foods and health / R. A. Clemens [et al.] // Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety. 2016. Vol. 15. № 3. P. 433–470. https://doi.org/10.1111/1541-4337.12194.
10. The influence of different amounts of dextran and starch in crystallized sugar in the formation of floc in acidic carbonated solutions and alcoholic solutions / L. R. Lemos [et al.] // Sugar Tech. 2013. Vol. 15. № 1. Р. 65–70. https://doi.org/10.1007/s12355-012-0188-3.
11. Development of a theoretical-experimental method for the optimum selection and dosage of antifoams in the sugar industry / M. T. Garcia Cubero [et al.] // Zuckerindustrie. 2000. Vol. 125. № 7. P. 524–530.
12. «Бетасепт» и «Декстрасепт»: на всех фронтах борьбы с бактериальной инфекцией / В. А. Сотников [и др.] // Сахар. 2017. № 4. С. 16–20.
13. Заворохина Н. В., Чугунова О. В., Минниханова Е. Ю. Исследование синергизма тройных смесей подсластителей, применяемых для низкокалорийных сладких блюд // Пищевая промышленность. 2019. № 9. С. 66–69. https://doi.org/10.24411/0235-2486-2019-10134.
14. Содержание зольных элементов в белом сахаре, методы их контроля и снижения / Л. И. Чернявская [и др.] // Сахар. 2017. № 11. С. 40–47.
15. Любушин Н. П., Брикач Г. Е. Использование обобщенной функции желательности Харрингтона в многопараметрических экономических задачах // Экономический анализ: теория и практика. 2014. Т. 370. № 18. С. 2–10.
16. Pal S., Gauri S. K. A desirability functions-based approach for simultaneous optimization of quantitative and ordinal response variables in industrial processes // International Journal of Engineering, Science and Technology. 2018. Vol. 10. № 1. P. 76–87. https://doi.org/10.4314/ijest.v10i1.6.
17. Холоднов В. А., Лебедева М. Ю. Использование свободного программного обеспечения для решения задач многоцелевой оптимизации в химической технологии // Известия Санкт-Петербургского государственного технологического университета (технического университета). 2018. Т. 69. № 43. С. 91–94. https://doi.org/10.15217/issn1998984-9.2018.43.91.
18. Технологические приемы ингибирования бактериальной инфицированности процесса экстрагирования сахарозы при производстве сахара / Л. И. Беляева [и др.] // Достижения науки и техники АПК. 2021. Т. 35. № 2. С. 66–72. https://doi.org/10.24411/0235-2451-2021-10211.
19. Панфилов В. А. Синергетический подход к созданию технологий АПК будущего // Техника и технология пищевых производств. 2020. Т. 50. № 4. С. 642–649. https://doi.org/10.21603/2074-9414-2020-4-642-649.
20. Чернявская Л. И. Как добиться качества сахара экспортного потенциала? Тезисы доклада на IV технологическом семинаре производителей сахара «Клуб технологов 2017» // Сахар. 2017. № 6. С. 22–27.