Современные технологии переработки свекловичного жома

25 марта 2009 года

Г.А. Мхитарян, кандидат технических наук
А.П. Леснов, кандидат экономических наук
НТЦ Агроферммашпроект
В.М. Ткаченко, руководитель проекта реконструкции Шебекинского биохимического завода

Интенсификация животноводства в современных условиях требует расширения традиционной кормовой базы на основе внедрения современных технологий по переработке малоценного растительного сырья, обеспечивающих получение высококачественных белковых кормов.

Источником пополнения кормовой базы может служить свекловичный жом, производство которого в России возрастает с каждым годом. Потенциальная ёмкость рынка гранулированного свекловичного жома с учетом имеющегося поголовья животных составляла в 2003 г. около 9 млн тонн в год (данные Института конъюнктуры аграрного рынка). Значение малоценного растительного сырья, в частности, свекловичного жома для отраслей животноводства и птицеводства будет все больше возрастать в случае роста цен на зерно на мировом рынке.

Свекловичный жом представляет собой стружку толщиной не более 2 мм с влажностью не более 82 %, из которой диффузионным способом извлечено основное количество сахара. Высушенный свекловичный жом по биохимическому составу можно сравнить с пшеничными отрубями. Особенность жома заключается в том, что он обладает пробиотическим действием за счет большого содержания пектиновых веществ. Пектины нормализуют работу пищеварительного тракта у животных, вследствие чего они потребляют меньше корма. Однако низкое содержание протеина и высокое содержание клетчатки в жоме сдерживает его широкое применение для производства комбикормов.

Свежий жом быстро закисает и длительному хранению не подлежит. Для транспортировки и хранения его высушивают и гранулируют. Высушенный продукт содержит 7-9 % протеина, 19-23 % клетчатки, 55-65 % БЭВ и 0,3-0,5 % жира.

Дефицит полноценного кормового белка является одной из важнейших проблем животноводства. Источником получения белковых веществ, кроме основных продуктов сельского хозяйства, может стать также биомасса микроорганизмов. Микробный синтез в настоящее время является одним из наиболее перспективных способов получения высококачественного углеводно-белкового корма с повышенным содержанием витаминов. Используя дешевые субстраты - отходы пищевой и перерабатывающей промышленности, в том числе и сырой свекловичный жом, микроорганизмы способны с очень высокой скоростью накапливать много белка (до 70 % от сухой массы), усваиваемость которого в организме животных достигает 95 %.

Для улучшения качественных показателей и повышения стоимости готового продукта предлагается перед высушиванием применять микробиологическую обработку жома по технологии твердофазной биоферментации, которая позволяет снизить количество клетчатки и увеличить содержание протеина. В 2008 г. на Шебекинском биохимическом заводе, расположенном в Белгородской области, определяли пригодность использования универсальной закваски при ферментации свекловичного жома. Анализ исходного, ферментированного и высушенного продукта проводили в лаборатории ОТК ООО "Шебекинские корма" (табл. 1). Результаты показали снижение количества клетчатки на 18 % и увеличение содержания протеина на 125 %.

После проведения исследований и технико-экономического обоснования целесообразности применения данной технологии было принято решение о запуске пилотного проекта по производству высокобелковых кормов из сырого свекловичного жома. В кратчайшие сроки было разработано, изготовлено и приобретено оборудование, состоящее из двух теплоизолированных ферментеров барабанного типа объемами на 0,7 и 7 м3, молотковой дробилки, трех шнековых транспортеров и парогенератора (рис.1). Основные технические характеристики ферментеров приведены в таблице 2, а общий вид представлен на рисунке 2.

Технология производства ферментированных кормов включает:
- приготовление засевной закваски в ферментере объемом 0,7 м3 с использованием пшеничных отрубей и закваски Леснова в количестве 5 грамм на 1 тонну с одновременным увлажнением массы до 60 % и нагревом до 55 °С;
- измельчение свекловичного жома молотковой дробилкой и подача его шнековым транспортером в ферментер объемом 7 м3;
- нагрев свекловичного жома до температуры 55 °С и выгрузку приготовленной засевной закваски в ферментер объемом 7 м3 с одновременным интенсивным перемешиванием в течении 10-15 мин;
- ферментация измельченного свекловичного жома в течение 9 часов и выгрузка готового продукта.

Производственные испытания показали надежность работы разработанного оборудования, а проведенные лабораторные испытания подтвердили высокую эффективность технологии ферментации свекловичного жома, обеспечивающей снижение количества клетчатки на 34 %, повышение содержание протеина на 95 % и синтез многих витаминов (табл. 3, 4).

Организация крупнотоннажного производства биокормов методом твердофазной биоферментации из отходов сахарной промышленности, повышение белковой составляющей в свекловичном жоме и внедрение таких производств при сахарных заводах позволяет решить задачу по существенному снижению (в два раза) стоимости производства комбикормов и сделать выгодной сушку жома за счет более высокой стоимости получаемых высокобелковых кормов.

Таким образом, промышленное производство высокобелковых кормов на основе свекловичного жома имеет следующие преимущества:
- из малоценного растительного сырья при минимальных энергозатратах получается готовая продукция с высоким содержанием белка при параллельном разрушении клетчатки;
- исключается необходимость проведения предварительного гидролиза полисахаридов перед ферментацией;
- сокращается скорость роста белковой биомассы с 40-45 до 8-12 часов;
- отпадает необходимость стерилизации готового продукта, так как микрофлора не синтезирует патогенных и токсичных микроорганизмов, а наоборот подавляет их развитие;
- минимизируется ввод закваски до 5 г/т обрабатываемого сырья;
- не создаются асептические условия, что позволяет отказаться от применения дорогостоящего оборудования и операций при приготовлении кормов и кормовых добавок из свекловичного жома.

Кроме того, метод твердофазной ферментации с применением универсальной закваски Леснова эффективен и экономичен по сравнению с глубинным культивированием микробного белка.

Данная технология является современной и эффективной, она исключает загрязнение окружающей среды сточными водами, не требует непрерывного интенсивного перемешивания, аэрации сырья, вследствие чего уменьшается расход электроэнергии и металлоемкость оборудования. Такие качества выгодно отличают представленную технологию от известных методов переработки свекловичного жома.

Таблица 1. Результаты анализов ферментированного свекловичного жома по данным аккредитованной лаборатории ОТК ООО "Шебекинские корма"

Показатель	Жом табличный	Жом нативный	Жом после 6 часов ферментации	Жом после 9 часов ферментации
Массовая доля влаги, %	13,2	8,14	25,91	12,68
Сырая клетчатка на АСВ, %	19,0	23,69	19,40	19,42
Сырой протеин на АСВ, %	7,7	9,81	22,44	21,68

Таблица 2. Краткая характеристика ферментеров

Параметр	УБК-2	УБК-7
Тип	стационарный	-
Производительность по готовому продукту, м3/сут.	2,1	21
Установленная мощность, кВт	2,2	5,5
Удельный расход электроэнергии	1,5-2	3,5-4,0
Рабочий объем ферментера,м3	0,7	7,0
Режим работы	круглогодично, непрерывно	-
Габаритные размеры, мм	1700 х 1200 х 1850	3600 х 2200 х 2500
Масса, кг	820,0	1780,0

Таблица 3. Производственные анализы ферментированного свекловичного жома по данным лаборатории ОТК ООО "Шебекинские корма"

Показатель	Массовая доля, %	Сырой протеин на АСВ, %	Сырая клетчатка на АСВ, %	Общая кислотность, рН
Нативный жом	56,09	8,98	23,61	2,8
Продукт после ферментации, проба 1	54,66	17,51	15,59	5,6
Продукт после ферментации, проба 2	51,00	17,05	16,75	5,2

Таблица 4. Содержание витаминов в нативном и ферментированном свекловичном жоме по данным ИЛЦ "БИОТЕСТ" МГУПБ

Показатель	В1	В2	В3	В5	В12	Д	Углеводы	Крахмал	БЭВ
	мг/кг						%
Нативный свекловичный жом	0,4	следы	1,5	1,6	отсут.	отсут.	6,2	отсут.	55,0
Ферментированный свекловичный жом	5,25	0,58	20,2	39,8	0,003	1,65	12,8	10,6	38,0

Рис. 1. Технологическая схема ферментации свекловичного жома.

Рис.2. Общий вид ферментеров.

Статья любезно предоставлена редакцией журнала "http://www.sugarbeet.ru/ свекла"

См. также:
- Статьи о рынке мелассы (патоки), продуктов её переработки, свекловичного жома и кормов http://www.ikar.ru/
- http://www.ikar.ru/ ИКАР рынка мелассы (патоки)
- http://www.ikar.ru/ ИКАР рынка сухого свекловичного жома
- Рубрикатор ВСЕХ материалов сайта ИКАР по рынку сахара, сахарной свёклы, сахара-сырца, сахара-рафинада, мелассы и жома http://www.ikar.ru/
- Коллеги, поможем друг другу! Евгений Иванов

#сахар #свекло-жом 

Сахар-РФ: итоги 2023 года, презентация сахарной отрасли, цены на сахар, подписчики

Стратегический обзор рынка сухого свекловичного жома

Комментариев: 0   Просмотров: 1493

Пока нет комментариев. Станьте первым!

Оставлять комментарии могут только авторизованные пользователи.