Свекловичный жом по своим качествам – продукт уникальный. Он имеет высокую кормовую ценность: 100 кг свежего жома с содержанием 15% сухих веществ (СВ) эквивалентны 16 кормовым единицам и содержат 0,6 кг протеина (перевариваемого белка), а 100 кг сушёного жома (86% СВ) – 84 кормовым единицам и содержат 4 кг перевариваемого белка. Он является ценным источником микроэлементов, аминокислот и белков.
Для сохранности и увеличения кормовой ценности жома, его силосуют, сушат, гранулируют, обогащают заменителями протеина и т.д.
Сушёный жом по химическому составу незначительно отличается от сырого, по питательности приравнивается к пшеничным и ржаным отрубям. Его вырабатывают в рассыпном, гранулированном или брикетированном виде. Такой жом можно использовать непосредственно в кормлении, предварительно замочив в воде в соотношении 1:3, или в составе комбикорма до 10%.
В сочетании с другими кормами жом может заменять в рационах крупного рогатого скота до 50% ячменя или овса, обеспечивать повышение прироста их массы или надоев молока. В рационах свиней его можно использовать до 20–30%. Свекольный жом (сухой и сырой) - ценный, питательный, концентрированный углеводистый корм, его хорошо переваривают не только крупный рогатый скот, но и свиньи, овцы, козы кролики, птицы, пушные звери. В рационы бройлеров старше 20-дневного возраста сухой жом вводят в количестве 5% от массы концентратов.
Свекловичный гранулированный жом также придает приятный сладкий вкус комбикорму, что способствует интенсивному его потреблению животными.
Сухие вещества жома состоит из (в %%): пектиновых веществ 48-50, целлюлозы 22-25, гемицеллюлозы 21-23, азотистых веществ 1,8-2,5, золы 0,8-1,3, сахара 0,15-0,20 . Кроме того, в свежем сыром жоме имеются витамин С и белок. В жоме содержатся также лизин и треонин, - наиболее дефицитные в зерновом сырье аминокислоты.
Характер несахаров жома определяет основное направление его использования (см схему) - скармливание скоту в различных видах. По питательности жом занимает среднее положение между такими естественными кормами как овес и луговое сено, уступая им лишь немного по содержанию азотистых веществ. Он содержит безазотистых, легко усваиваемых веществ в 1,5 раза больше, чем сено и почти столько же, сколько овес.
Сырой жом - это трехфазный продукт, состоящий из твердой, жидкой и газовой фаз.
Свекловичный жом по своей структуре является сложным коллоидным капиллярно-пористым телом. После обессахаривания в горячей воде диффузионного аппарата стружка свеклы (сырой или свежий жом) по-прежнему сохраняет клеточное строение, но внутриклеточное (а также межклеточное) пространство из-за процесса диффузии заполнено очень слабым (0,2%) раствором сахара. Кроме того, в процессе термообработки сильно ослаблена механическая прочность стружки. По размерам частиц (длина 20-70 мм, толщина 1-2 мм, ширина 2-4 мм) жом относится к грубодисперсной среде.
Связи влаги с материалом в жоме можно отнести к физико-химическим (адсорбционная и внутриклеточная) и физико-механическим (капиллярная и смачивания).
При прессовании жома удаляется, да и то не полностью, только влага, имеющая физико-механические связи. По возможности механического удаления влаги из сырого жома её можно распределить примерно следующим образом (в %% к массе влаги в сыром жоме):
После удаления различных видов влаги содержание сухих веществ в жоме будет примерно следующим (%):
Существует примерно следующая классификация границ обезвоживания жома:
- отжатие - до содержания 10-14% сухих веществ;
- прессование - до 18-22% сухих веществ;
- глубокое прессование - до 35% сухих веществ;
- высушивание - до 88% сухих веществ.
В условиях сахарного завода стоимость тепловой энергии во много раз превышает стоимость механической энергии, поэтому необходимо стремиться к наиболее полному механическому обезвоживанию жома. Это дает возможность резко сократить расход топлива на высушивания жома.
Образуемая при прессовании жома жомопрессовая вода (содержащая некоторое количество сахара) возвращается в качестве экстрагента в диффузионную установку с целью сокращения потерь сахара, расхода чистой воды, сброса сточных вод.
Примерный химический состав жома (%% к массе соответствующего жома)
| Показатели | Жом свежий | Жом отжатый | Жом кислый |
| Сухое вещество | 6,0-9,0 | 14,0-20,0 | 11,0-15,0 |
| Вода | 91,0-94,0 | 80,0-86,0 | 85,0-89,0 |
| Сырой протеин | 1,2-1,5 | 1,7-1,9 | 1,3-2,6 |
| Сырая клетчатка | 3,5-4,5 | 5,0-7,0 | 2,8-4,2 |
| Безазотистые экстрактивные вещества | 4,3-6,0 | 8,5-10,0 | 2,7-5,8 |
| Зола | 0,6-1,0 | 1,1-1,4 | 0,7-1,8 |
| Жир | 0,4-0,7 | 0,6-0,9 | 0,7-1,0 |
| Количество кормовых единиц * в 100 кг жома | 6-9 | 15-20 | 9-11 |
*Единица измерения и сравнения питательности кормов, равная питательности одного килограмма овса.
Количество свежего жома - примерно 83% к массе свеклы . Количество отжатого жома (15% сухих веществ) - примерно 36% к массе свеклы .
Объемная масса жома, кг/м 3:
- отжатого (до 14%СВ) - 500
- прессованного (более 18%СВ) - 550
На корм животным жом идет в свежем, кислом или сушеном виде. Свежий жом получается в диффузионных аппаратах и содержит в себе 92-93% воды и 7-8% сухих веществ. Он может скармливаться и в таком виде, но для удешевления и удобства транспортирования к потребителям из него отжимают часть воды и доводят содержание сухих веществ в нем до 12-14% (отжатый жом). Кислый жом получается в результате хранения свежего или отжатого жома в хранилищах.
Жом, который не скармливается в свежем или отжатом виде, подвергается высушиванию. Для уменьшения расхода тепла на высушивание значительная часть воды из свежего жома удаляется при помощи прессов с доведением содержания сухих веществ в жоме до 18-25% . Сушеный жом можно гранулировать.
 |
Примерный расход жома на одну голову крупного рогатого скота при содержании сухих веществ 17% составляет - 27 кг в день, при содержании сухих веществ 9% - 51 кг в день.
При высушивании жома происходит коагуляция коллоидных частиц, деформация клеточных оболочек и уменьшение первоначального объема материала из-за удаления влаги, в результате чего образуется сушеный жом влажностью 12-14%. Пересушенный жом (с влажностью менее 10%) очень ломок, легко крошится и истирается как в сушилке, так и в транспортных устройствах, образуя много мелочи и пыли. Пересушенный жом плохо гранулируется. Если влаги будет менее 10%, то при хранении жом будет набирать влагу из воздуха до равновесной влажности 12-14%. При влажности жома выше 14% в нем во время хранения могут развиваться микроорганизмы, снижающие качество жома и приводящие к его порче.
Сушеный жом представляет собой сыпучую массу частиц неправильной вытянутой формы, которая обусловлена первоначальной формой свекловичной стружки. Частицы сушеного жома могут быть пылевидными и в виде стружинок длиной 20-70 мм.
По дисперсности сушеный жом можно отнести к грубодисперсным порошкам, в которых фактическая поверхность соприкосновения частиц занимает незначительную долю поверхности, в результате чего они слабо взаимодействуют друг с другом. Наиболее мелкие пылевидные частицы склонны к слипанию.
Эти признаки позволяют отнести сушеный жом к коллоидным капиллярно-пористым телам, содержащим адсорбционно-связанную влагу. В зависимости от относительной влажности окружающего воздуха сушеный жом может отдавать или поглощать влагу до достижения равновесного состояния.
Примерный химический состав сушеного жома (количество в %% к массе)
Количество сушеного жома составляет около 5% к массе свеклы .
В 100 кг сушеного жома содержится примерно 85 кормовых единиц. Насыпная (объемная) масса сушеного жома составляет 250 кг/м 3 , при длительном хранении она увеличивается до 500 кг/м 3 .
2.4.2.2. Технологическая схема прессования и сушки жома
На рис. 2 показана одна из схем прессования и сушки жома.
Выходящий из диффузионного аппарата свежий жом элеватором 4 и шнеком 7 подается к наклонным прессам 6 . Здесь жом отжимается до содержания сухих веществ 12-14%, после чего ленточным транспортером 5 подается в хранилище. Если жом предназначен для сушки, то он шнеком 7 направляется на вертикальные прессы 8 , где содержание сухих веществ в жоме доводится до 18-25% (за рубежом и до 35%). Жомопрессовая вода из прессов 6 и 8 поступает в диффузионную установку.
Отжатый жом, подлежащий сушке, шнеком 9 и питателем 10 подается в сушильный аппарат 15. Здесь жом сушится дымовыми газами, получаемыми при сжигании мазута или природного газа в топке 14. Топливо сжигается с помощью горелок 13, "первичный" воздух в которые нагнетается вентилятором 12. Дымовые газы при сушке жома без добавления мелассы должны иметь температуру 800-850 °С, при сушке жома с добавлением мелассы температура газов снижается до 600-650 °С. Доведение дымовых газов до указанной температуры и охлаждение стенок топки производятся "вторичным" воздухом, подаваемым вентилятором 11.
Смесь дымовых газов и паров воды температурой 110-120 °С отсасывается из жомосушильного аппарата эксгаустером (дымососом) 2 и направляется в циклон 3 для улавливания унесенного газами сушеного жома. Уловленный жом сгружается в шнек 1 сушеного жома, а дымовые газы из циклона выбрасываются в атмосферу.
Сушеный жом с влажностью 12-14% забирает из сушильного аппарата шнек 1, подающий его в пневмотранспортную установку, состоящую из эжектора 17 и вентилятора 16, подающую его в склад или на гранулирование.
2.4.2.3. Основное оборудование для прессования и сушки жома
2.4.2.3.1. Прессы
Прессы для отжатия жома могут быть ленточными, валковыми и шнековыми. Повсеместное распространение нашли шнековые прессы.
Шнековые прессы могут классифицироваться по следующим признакам:
- по количеству шнеков
- одношнековые;
- двухшнековые;
- по расположению шнеков
- горизонтальные (один шнек, два шнека рядом, два шнека один над другим),
- наклонные,
- вертикальные;
- по величине отжатия жома
- низкого (до 14% сухих веществ),
- среднего (до 22% СВ)
- глубокого (23-35% СВ).
На отечественных заводах для низкого отжатия жома, предназначенного для непосредственного скармливания скоту, применяют наклонные одношнековые прессы (рис. 3).
Свежий жом из диффузионного аппарата поступает в сепаратор 1, где на сите 2 отделяется часть воды, затем проходит в приемную камеру, захватывается шнеком 5 и продвигается из пространства с бoльшим объемом в пространство с меньшим объемом, сжимаясь при этом. Вода проходит в камеру 8 через ситчатую поверхность шнека и цилиндрическое сито 4. Отжатый жом выводится через кольцевое пространство 7 и направляется в склад.
Для среднего и глубокого прессования жома до 25% сухих веществ на отечественных заводах применяют вертикальные прессы (рис. 4).
Сырой жом поступает в приемную воронку 1 пресса, захватывается вращающимся полым коническим шнеком 4 и перемещается сверху вниз, уменьшаясь в объеме. Отжатая вода отводится через неподвижное сито 3 и перфорированные стенки шнека 4, а отпрессованный жом выводится вращающимися лопастями 6 наружу. Степень прессования жома регулируют поднятием ситчатого конуса 5, изменяющего площадь основания для выхода жома. Контрлапы 2 способствуют перемещению жома сверху вниз.
Вертикальные прессы германской фирмы ВМА (шнек показан на рис. 5) и горизонтальные двухшнековые прессы норвежской фирмы Atlas-Stord (рис. 6) отжимают жом до 35% сухих веществ.
2.4.2.3.2. Жомосушильные аппараты
Для сушки прессованного жома наиболее широко применяются прямоточные однобарабанные (ротационные) сушильные аппараты с крестообразными внутренними насадками, работающие на топочных газах с температурой 800-900оС, получаемых в специальных топках при сжигании топлива (в основном, мазут или природный газ) с добавлением в отдельных случаях отходящих дымовых газов котельных (с температурой 300-350оС).
Топочные газы в таких аппаратах движутся прямоточно высушиваемому жому и, контактируя с ним, быстро охлаждаются, при этом происходит непрерывное испарение влаги и температура жома не повышается выше точки кипения воды при установившемся давлении. Прямоточное движение высушиваемого жома и топочных газов в таких аппаратах исключает воспламенение сушеного жома.
Барабанная сушилка для жома показана на рис. 7 и 8 .
|
|
|
Сушилка представляет собой барабан 1 с бандажами 2. Бандажи опираются на две пары роликов 3 , которые вращают барабан со скоростью 1,65 об/мин. Приводится в движение барабан от электродвигателя 4 через редуктор. В некоторых случаях барабан вращается при помощи венечной шестерни, установленной на нем, и зубчатой шестерни, приводимой в движение электродвигателем. В этом случае ролики служат лишь опорами. Так как жом перемещается горячими газами, то барабан обычно находится в горизонтальном положении. Однако для лучшего продвижения жома барабан можно устанавливать несколько наклонно в сторону движения жома. В том и другом случае для предотвращения осевого сдвига барабана на одном из бандажей имеются упорные ролики 5 .
Весь внутренний объем барабана заполнен крестообразными насадками 6 (рис 9.), предназначенными для более полного использования объема барабана и равномерного омывания жома газами.
На одном из концов барабана имеется неподвижная часть 7 с впускным патрубком 8 для жома и винтовыми лопастями 9 , предназначенными для распределения жома по насадкам. В открытый торец 12 этой неподвижной части поступают газы, получаемые в отдельной топке.
На другом конце барабана имеется неподвижная часть 10, в которой находится специальное подпорное устройство, позволяющее увеличить время пребывания в нем жома.
Сушеный жом с влажностью 12-14% из барабана поступает на шнек 11, вращающийся от электродвигателя. Одна часть витков шнека подает сушеный жом к патрубку 13, другая часть витков, наклоненная в противоположную сторону, транспортирует недосушенный жом к патрубку 14, откуда жом направляется на досушивание.
Отработанные газы с температурой 110-120 о С через патрубок 15 отсасываются дымососом (эксгаустером) и поступают на циклон для улавливания частиц сушеного жома, уносимых газами. Разрежение в барабане регулируется шибером 16 или направляющим аппаратом дымососа.
В случае загорания жома в барабан по специальной коммуникации впускается пар.
Для равномерной подачи жома в барабан устанавливается шнек-питатель с переменным числом оборотов, позволяющий изменять производительность сушилки.
На рис. 10 показана одна из конструкций топки жомосушильного аппарата.
Снаружи топка выложена обычным кирпичом 1, а внутри - огнеупорным кирпичом 2. Потолок топки выполнен в виде свода. В переднюю стенку 3 топки вмонтированы газовые или мазутные горелки 4, а в заднюю - загрузочная камера 5 жомосушильного аппарата. Полустенками 6 и 7 топка разделена на три газохода. Газоход 8 служит для сжигания топлива, а газоход 9 - для смешения дымовых газов с воздухом, подаваемым через патрубок 10 и доведения температуры газов до 800-850 о С.
На получение 1 кг сушеного жома при таком способе сушки требуется примерно 0,6 кг условного топлива.
При сжигании 1 кг высокосернистого мазута при этом в атмосферу выбрасывается 3 кг СО 2 и 50 г SО 2 , а при сжигании 1 м3 природного газа - 2 кг СО 2 (SО 2 отсутствует).
Сушка жома дымовыми газами приводит к загрязнению его канцерогенными продуктами горения топлива, вследствие чего такой жом не может использоваться для производства пищевых добавок и пектина, а направляется лишь на кормовые цели. Кроме того, при этом в атмосферу выбрасываются вредные вещества.
В связи с недостатками, присущими сушке жома дымовыми газами и сушилкам барабанного типа (громоздкость, низкий КПД, большие затраты энергии и др.), а также с целью экономии топлива для сушки жома начинают применять низко- и среднепотенциальные теплоносители.
В качестве низкопотенциальных источников используют вторичные энергоресурсы (вторичные пары выпарной станции и вакуум-аппаратов с температурой 60-63 о С, включая конденсаты выпарной станции), которые нагревают в калориферах воздух, поступающий на сушку жома.
В качестве среднепотенциального теплоносителя используют пар давлением 10-22 атм и более. При высушивании жома таким паром образуется вторичный пар давлением 3-3,5 атм, который используется в качестве греющего пара в первом корпусе выпарной установки. При этом затраты топлива снижаются в 3-5 раз по сравнению с сушкой дымовыми газами.
Вследствие сезонности свеклосахарного производства жомосушильные установки работают не более 100 суток в году. Естественно возникает вопрос об использовании их мощности во внепроизводственный период для приготовления концентрированных и комбинированных кормов. Распространенные в сахарной промышленности жомосушилки являются универсальными в отношении сушки растительных материалов.
На них могут сушиться измельченные в стружку сахарная и кормовая свекла , картофель, свекловичная ботва, зерно, грубые (соломистые) корма с мелассой, зеленые корма - люцерна, клевер и другие травы. При этом изменяется лишь режим процесса в соответствии с характером высушиваемого продукта.
2.4.2.4. Технологическая схема гранулирования жома
Низкая объемная масса сушеного жома в рассыпном виде не позволяет рационально использовать объемы складов и грузоподъемность транспорта. В связи с этим сушеный жом целесообразно гранулировать. При этом объемная масса его увеличивается в несколько раз (до 600-800 кг/м3), значительно сокращаются потери жома при погрузочно-разгрузочных работах и транспортировке, облегчается механизация приготовления и раздачи корма на животноводческих фермах.
Однако сушеный жом беден протеином (азотистыми веществами), фосфором, микроэлементами и витаминами. Для повышения кормовых достоинств сушеного жома в него перед гранулированием добавляют мелассу (источник микроэлементов и витаминов), обесфторенные фосфаты (источник фосфора), карбамид (источник протеина), сульфат натрия, микроэлементы (сернокислые кобальт, цинк, медь). Примерный состав гранулированного амидоминерального жома (в %): сушеного жома - 77, мелассы - 9,5 , карбамида - 6, обесфторенного фосфата - 6, сульфата натрия - 1,5, микроэлементов - 0,015-0,03, кормовая ценность - до 70 кормовых единиц на 100 кг.
Этот жом имеет вид гранул, как правило, цилиндрической формы (типа "пробка") диаметром 12-25 мм и высотой до 40 мм. Плотность гранул - 1225 кг/м 3 , время полного набухания - не менее 3 часов.
Для производства амидоминерального жома в виде гранул предназначена установка, схема которой показана на рис. 12.
Сушеный жом с содержанием 88% сухих веществ накапливается в бункере 1 . Затем жом взвешивается на весах 2 и через бункер 3 поступает в дозатор 4 . Отмеренная порция сушеного жома поступает на винтовой конвейер 5 . Сюда же из бункера 6 через дозатор 7 поступает порция обесфторенного фосфата. Жом и фосфат направляются в бункер 9, проходят магнитную колонку 10 для удаления ферромагнитных примесей и попадают в смеситель 11 .
Карбамид из бункера 21 поступает в растворитель-подогреватель 22, где растворяется в воде в соотношении 1:1 . Раствор карбамида в смесителе 23 смешивается с мелассой, дозируемой из сборника 20. Смесь мелассы с карбамидом шестеренным насосом 24 перекачивается в смеситель 11 .
Использование жома в сыром виде привело к необходимости хранения его в больших ямах, из которых жом брали по мере необходимости. Такой способ хранения жома применяется и до сих пор, однако он связан с чрезвычайно большими потерями жома.
Исследования показали, что в течение 6-месячного хранения сырого жома в жомовой яме потери его первоначального веса составляют 65%, а потери питательной ценности - 50%. Кроме того, продукты разложения и брожения сырого свекловичного жома имеют весьма неприятный запах.
В настоящее время, предназначенный для хранения предварительно отжатый жом, по ленточному транспортеру, находящемуся в закрытой галерее, транспортируется в жомохранилище, схема одного из которых показана на рис. 18. С транспортера жом сгружается при помощи передвижного сбрасывателя.
Жомохранилище представляет собой вырытое в земле прямоугольное углубление с откосами по бокам. Дно ямы и боковые отвалы мостятся крупным булыжником или бетонируются. Дно ямы имеет уклоны от центра к дренажным канавам. В автомобили жом подается грейферным башенным краном.
Гранулированный жом является насыпным грузом, так же как и различные кусковые (в т.ч. свекла , кусковой сахар-рафинад , гранулированный жом, известняк и др.), зернистые (в т.ч. сахар-песок , сахар-сырец), порошкообразные (в т.ч. сахарная пудра) и пылевидные грузы.
Количество гранулированного амидоминерального жома, которое потенциально может быть произведено на сахарном заводе мощностью 3000 т переработки свеклы в сутки при длительности производственного сезона 100 суток составляет примерно 24 тыс. тонн.
До половины получаемого за производственный сезон на сахарном заводе жома передается свеклосдатчикам в сыром (отжатом) виде для использования в кормовых целях. Остальной жом подлежит высушиванию, гранулированию, хранению и последующей отгрузке потребителям. В настоящее время значительная часть свеклосдатчиков частично или полностью отказывается от получения сырого (отжатого) жома.
Сырой жом отгружается свеклосдатчикам не постоянно, поэтому объем произведенного гранулированного жома может достигать 240 т/сутки или 10 т/ч. На эту производительность рассчитываются все транспортные, погрузочно-разгрузочные и прочие механизмы и устройства склада гранулированного жома.
Хранению подлежит 30% объема произведенного за сезон гранулированного жома (исходя из условий равномерной отгрузки в течение года). Однако, в современных условиях при отсутствии централизовано спланированного равномерного вывоза с завода гранулированного жома объем его хранения может достигать 100%-ной сезонной выработки.
Гранулированный жом хранится в складах навалом, т.е. в бестарном виде.
Применяемый на ряде отечественных заводов напольный склад (рис. 19) представляет собой построенный из железобетонных конструкций корпус длиной 54 м, шириной 36 м и высотой 22 м. Загрузка склада жомом осуществляется продольным надштабельным наклонно-горизонтальным ленточным конвейером 3. Этот конвейер расположен на площадке, в полу которой вдоль конвейера предусмотрены отверстия для сбрасывания жома на пол склада. Равномерность загрузки обеспечивается передвижной разгрузочной тележкой 1, установленной на конвейере. В результате такой загрузки жом образует штабель в виде прямоугольной пирамиды, сторона которой наклонена под углом естественного откоса гранулированного жома.
Отгрузка гранулированного жома осуществляется ковшовым шнековым погрузчиком 5, системой передвижных ленточных конвейеров 4 и стационарным наклонно-горизонтальным ленточным конвейером 2, которым жом подается на отгрузку через люки в железнодорожные вагоны или автотранспорт.
Вместимость такого склада составляет 4000 т, или 6150 м 3 гранулированного жома при объеме складского помещения около 42 тыс. м 3 , т.е. коэффициент использования объема составляет лишь около 15% . Обслуживают такой склад 10 рабочих в сутки.
В таких складах схема механизации работ (система транспортеров и автопогрузчики) не позволяет полностью механизировать все складские процессы. При такой схеме организации складского хозяйства коэффициент использования объема склада незначителен, а расход рабочей силы весьма велик, склады занимают большую площадь и объем, высока себестоимость хранения и переработки грузов.
Этих недостатков во многом лишены применяемые на некоторых зарубежных заводах силосные склады бестарного хранения, аналогичные силосным складам сахара. По сравнению со складами напольного типа силосные склады допускают большие удельные нагрузки на единицу площади, обеспечивают защиту материала от внешнего воздействия, позволяют осуществить комплексную механизацию и автоматизацию погрузочно-разгрузочных и транспортно-складских работ с минимальным расходом рабочей силы, позволяют производить операции по улучшению качества хранимого груза путем организации рационального режима хранения, его подработки и непрерывного контроля за сохранностью груза.
2.4.2.7. Производство некормовых веществ из жома
В свекле (а следовательно, в жоме) содержится пектин, который относится к желирующим веществам.
Желирующими веществами называются такие природные вещества, которые обладают способностью при соответствующих условиях образовывать студни. Желирующие вещества находят применение в ряде отраслей техники, но особенно широко их используют в кондитерской промышленности для производства мармеладов, различных пастил, джемов и пр. Для выработки указанных изделий кондитерская промышленность применяет три желирующих вещества: пектин, агар и желатин. Первые два вещества - растительной природы, а последнее - животной (животный белок).
Пектин - понятие в известной мере собирательное, объединяющее смесь углеводов, так называемых пектиновых веществ, широко распространенных в растительном царстве, где они входят в состав тканей растений. Особенно много пектиновых веществ содержится в мякоти плодов, в мясистых корнях многих растений (например, в корнях свеклы , в корзинках подсолнечника и т.д.).
Сырьем для получения пищевого пектина является сушеный жом. Жом подвергается гидролизу с 2%-ным раствором соляной кислоты, затем гидролизат нейтрализуют. Из него при помощи хлористого алюминия выделяют коллоидный осадок пектина и затем его высушивают. На 1 кг пектина расходуется 6,5-7 кг сушеного жома и около 4,5 кг пара.
Из жома вырабатывают также пектиновый клей. Способ получения клея основан на переводе в раствор нерастворимых в холодной воде пектиновых веществ и арабана, содержащихся в жоме. Для этой цели свежий жом смешивают с водой, вымывая тем самым сахар. Затем, отделив воду в шнеке, жом отжимают в прессах до содержания 12-15% сухих веществ и разваривают в автоклавах при температуре от 125 до 130 о С в течение приблизительно 40 мин. Из разваренного жома растворенные пектиновые вещества экстрагируют в автоклавах, соединенных в батарею. Полученный экстракт, содержащий около 5% сухих веществ, фильтруют, после чего последовательно сгущают в выпарной установке и вакуум-аппаратах до содержания 40-50% сухих веществ. Выход клея - 2,5-3% к массе свежего жома.
Жом, наряду с традиционными видами использования (на корм скоту в свежем и высушенном виде, приготовление комбикормов), находит применение в качестве пищевых волокон. Пищевые волокна являются важным компонентом пищи человека. Они представляют собой балластные вещества, включающие группу полисахаридов (пектин, лигнин, целлюлоза, гемицеллюлоза и др.), необходимые для нормальной деятельности системы пищеварения и организма в целом. Пищевые волокна нормализуют обмен холестерина, оказывают антиоксидантный и антитоксический эффекты и т.д.
Технология получения пищевых волокон из жома базируется на физических методах, включающих прессование жома, его сушку, измельчение и рассев. Химические реагенты при получении продукта не применяются. Сушку проводят перегретым водяным паром, что обеспечивает получение продукта без вкуса и запаха, который может применяться при производстве пищевых продуктов.
Пищевые волокна из жома обладают высокой водоудерживающей способностью, не содержат крахмал, клейковину. Их питательная ценность колеблется от 54 до 63 Ккал в пересчете на 100 г сухого вещества.
Группа компаний «ТК9» предлагает купить свекловичный жом по выгодной цене. Кормовые добавки данного типа представляют собой высоложенную стружку клубней свеклы, в которой содержится порядка 6%—7,5% сухих веществ (в том числе и сахар в объеме 0,2%-0,4%). По уровню питательности свекловичный жом занимает промежуточное положение между овсом и луговым сеном и содержит:
- клетчатки - 1,3%;
- белка - 0,5%;
- сахара - 0,2%;
- арабана и пектиновых веществ - 2,7%;
- гемицеллюлозы - 1,2%.
Применяемость в рационе сельскохозяйственных животных
КРС. Кормовые добавки на основе свеклы включаются в рацион крупного рогатого скота для повышения качества, объема и вкусовых свойств молока. Потребление жома в рекомендованных пропорциях способно увеличить надои, однако превышение нормы может привести к ускорению скисаемости молока и продуктов его переработки (масла, сыров и т.д.). В силу этого кормовые добавки на основе свеклы используются в качестве дополнения к силосу, фуражной кукурузе и другим видам растительной пищи.
Лошади. Продукты переработки свеклы служат источником медленно высвобождающейся энергии, что является особенно важным для спортивных скакунов. Помимо этого, особенности пищеварительного тракта лошадей (непрерывная секреция желудочного сока непосредственно в полость желудка) способствует возникновению язвы при постоянном конюшенном содержании животных. Пектин, содержащийся в свекольных субпродуктах, обладает обволакивающим эффектом и формирует гелеобразную пленку, предохраняющие стенки желудка от поражения, а также поддерживает полезную микрофлору кишечника.
Овцы. Сухой свекловичный жом является хорошим углеводистым кормом, способным заменить в рационе долю свежих корнеплодов, что имеет особенную важность для животных старых или с плохими зубами. Помимо этого, наличие такой добавки дополнительно стимулирует частоту пережевывания у животных и придает более приятный вкус основной питательной массе.
Свиньи. Продукты переработки свеклы содержат легкоперевариваемые углеводы, обеспечивающие стабильность микрофлоры рубца животных. Помимо этого, небольшие количества жома в рационе улучшают вкусовые качества основной кормовой смеси и увеличивают его поедаемость. Особое значение данная добавка получает при подаче животным силосованных кормов. Жом повышает уровень усвояемости органических кислот и предупреждает возникновение ацидоза.
Наш ассортимент
В нашем каталоге представлен гранулированный жом, изготовленный из кормовой свеклы высокого качества. Этот вид продукта является высушенной стружкой корнеплода, которую при дальнейшей обработке размололи в муку и сформировали из нее пеллеты. Гранулированный свекловичный жом обладает десятикратной питательной ценностью в сравнении со свежим продуктом и при этом может храниться длительное время без потери своих характеристик. Усвояемость протеина из пеллет достигает 75% и более. Для сельскохозяйственных предприятий, использующих бедные по составу рационы, решение купить гранулированный свекловичный жом является выгодной альтернативой закупке большого объема злаковых кормов при сохранении стабильного прироста массы животных и увеличении объемов продукции (молока, яиц и т.д.). При этом обеспечивается и сопутствующая экономия, которая заключается в оптимизации расходов на доставку (за один завоз можно обеспечить поголовье пищей на длительный срок) и хранение фуража.
| Кормовые единицы | 0,77 |
| Энергетическая кормовая единица (ЭКЕ) для КРС | 0,85 |
| Энергетическая кормовая единица (ЭКЕ) для свиней | 1,03 |
| Энергетическая кормовая единица (ЭКЕ) для овец | 0,89 |
| Обменная энергия для КРС, МДж | 8,50 |
| Обменная энергия для свиней, МДж | 10,30 |
| Обменная энергия для овец, МДж | 8,93 |
| Сухое вещество, г | 771,00 |
| Сырой жир, г | 5,00 |
| Сырая клетчатка, г | 193,90 |
| Нейтрально-детергентная клетчатка (НДК), г | 546,80 |
| Безазотистые экстрактивные вещества (БЭВ), г | 497,00 |
| Крахмал, г | 12,92 |
| Сахар, г | 259,43 |
| Каротин, мг | - |
| Витамин А, МЕ | - |
| Витамин Д, МЕ | - |
| Витамин Е, мг | - |
| Витамин В 1 , мг | 4,40 |
| Витамин В 2 , мг | 4,60 |
| Витамин В 3 , мг | 3,00 |
| Витамин В 4 , мг | 810,00 |
| Витамин В 5 , мг | 20,00 |
| Витамин В 12 , мг | - |
* - приведены средние данные по Центральному ФО.
Гранулированный жом свекловичный — натуральный корм, часто используемый в фермерских хозяйствах, специализирующихся на выращивании с/х животных. В состав этого продукта входят такие полезные компоненты, как клетчатка, пектиновые вещества, гимецеллюлоза, белок, микроэлементы. Содержится в свекловичном жоме и немного сахара.
Что представляет собой продукт
Видов свекловичного жома существует несколько:
свежий;
консервированный;
кислый;
сушеный;
бардяной;
амидный;
мелассированный.
Чаще всего для кормления животных в фермерских хозяйствах используется жом свекловичный сушеный гранулированный. Свежий продукт этой разновидности получают из корнеплодов в специальных диффузных установках. Сушат такой жом обычно непосредственно на заводах по производству сахара. Для предприятий подобной специализации он является источником дополнительного дохода от продаж.
Как делают гранулированный сухой жом
По сравнению с сырыми отходами переработки такой продукт имеет целый ряд неоспоримых преимуществ. Гранулированный жом свекловичный сухой гораздо проще транспортировать и хранить. При этом он долгое время не теряет своих полезных кормовых свойств и не портится. Делают гранулированный жом на заводах по производству сахара примерно по такой технологии:
свежий жом прессуется на специальных установках для удаления влаги;
полученная масса поступает на линию гранулирования (ротационные прессы);
гранулы вентилируются и дополнительно просушиваются.
Переработка свекловичного жома по этой технологии позволяет получать продукт с влажностью до 13%.
На настоящий момент доля поставляемого на рынок гранулированного жома составляет почти 30 %. То есть таким образом обрабатывается значительная часть свежего продукта . Некоторое количество жома, изготавливаемого на сахарных заводах России, идет даже на экспорт за рубеж.
Основная сфера использования
Чаще всего этот продукт применяется на фермах по разведению КРС. Иногда животноводческие хозяйства закупают гранулированный жом свекловичный в чистом виде. Но большая часть этого продукта все же поставляется на предприятия, занимающиеся изготовлением комбикормов. Ценность жома как кормовой добавки, используемой при выращивании КРС, заключается прежде всего в его питательности и способности в какой-то мере укреплять организм животных. Ведь, помимо белков, в этом продукте содержится большое количество витаминов и полезных микроэлементов. В отношении питательности ж ом свекловичный занимает среднее положение между овсом и луговым сеном.
Этот вид корма может использоваться при выращивании не только коров, но и:
коз и овец;
лошадей;
свиней.
Кроликам в чистом виде свекловичный жом не дают. Этот вид корма может вызвать у них проблемы с ЖКТ. Однако в составе комбикормов в хозяйствах подобной специализации жом все же иногда используется.
Кормовая ценность
Продукт жом свекловичный, т аким образом, даже более питательный, чем сено. Сто килограммов этого корма эквивалентны 85 корм. ед. Часто на рынке встречается не только обычный гранулированный сухой жом, но и обогащенный амидоминералами. 100 кг такого продукта содержит 71-76 корм. ед. Пр и этом самих протеинов в жоме такой разновидности больше.
Жом свекловичный гранулированный, применение которого оправдано в хозяйствах практически любой специализации, содержит:
целлюлозы — примерно 45%;
сахара — 1%;
белка — 2%;
минеральных веществ — 1%;
пектиновых веществ — 50%.
Ценностью этого корма , помимо всего прочего, является и то, что содержащиеся в нем углеводы относятся к классу легкоусвояемых. По питательности сухой гранулированный продукт превосходит жом свекловичный сырой в 12-13 раз.
Использование при выращивании КРС
Помимо протеинов, свекловичный жом содержит очень большое количество клетчатки. Поэтому скармливают его коровам на фермах обычно в комплексе с ферментными препаратами и пробиотиками.
Очень часто жом свекловичный в хозяйствах, специализирующихся на выращивании КРС, используется и в составе комбикормов. Применяется этот продукт подобным образом прежде всего потому, что способен улучшать вкусовые качества таких смесей. Судя по отзывам фермеров, поедается комбикорм, содержащий свекловичный жом, животными гораздо лучше обычного.
Влияние на вкусовые качества молока
В качестве собственно кормовой добавки (обычно вместо свеклы) жом используется на фермах, специализирующихся на разведении коров, достаточно часто. Но в большинстве случаев его используют в таких хозяйствах все же немного с другой целью. Свекловичный сухой жом добавляют в рацион коров чаще всего все же для улучшения вкусовых качеств молока.
Технология кормления
Необработанный сухой свекловичный жом коровам дают только в составе комбикорма. В чистом виде его положено предварительно замачивать в горячей воде в соотношении 1:3. Распаренный жом поедается животными довольно-таки охотно. Положительно замачивание влияет и на усвояемость этого корма организмом быков и коров.
В составе комбикорма жом свекловичный используется обычно для замены в рационе КРС половины ячменя или овса. Это позволяет увеличить надои и прирост массы животных. Приготавливают комбикорма такой разновидности с учетом того, что свекловичного жома в них должно содержаться примерно 10%.
Для получения выраженного эффекта в плане повышения удоев и качества молока, в день на одно животное рекомендуется использовать 5-7.5 кг этого продукта.
Жом свекловичный: применение в свиноводческих хозяйствах
Поскольку этот продукт содержит легкоусвояемые углеводы, скармливание его поросятам способствует стабилизации микрофлоры в их рубцах. А это, в свою очередь, приводит к снижению заболеваемости в стаде и выпада, а также к лучшему набору веса свиньями. Помимо этого, в хозяйствах подобной специализации свекловичный жом может использоваться для улучшения вкусовых качеств, а следовательно, и поедаемости кормов. Владельцами свиноводческих ферм было замечено то, что употребление свиньями этого продукта предупреждает к тому же и развитие ацидоза.
Некоторые рационы, разрабатываемые специально для поросят, способствуют быстрому набору веса последних, но при этом могут вызывать у животных понос. Для снижения вероятности развитие диареи в такое «меню» часто добавляют свекловичный жом. Производство этого вида корма предполагает использование технологий, делающих его продуктом, отличающимся в том числе и абсорбирующими свойствами.
Как и при кормлении КРС, жом для свиней первоначально замачивается в воде до рассыпчатого состояния. Рекомендуемая его норма в рационе поросят составляет 0.75-1.5 кг. Превышать этот показатель, к примеру, для экономии других кормов нельзя. Слишком много жома свиньи получать не должны. В противном случае у них может развиться копростаз (каловый застой). Массу животные при слишком большом количестве жома в рационе набирать будут. Но к сожалению, не за счет развития мышечных тканей.
Помимо поросят, многие фермеры используют жом и для кормления свиноматок. В данном случае основная ценность продукта заключается в том, что он содержит очень много клетчатки. Последняя супоросным маткам необходима, поскольку:
увеличивает объем кишечника;
вызывает ощущение сытости;
связывает ядовитые продукты обмена и т. д.
То есть клетчатка нормализует пищевые процессы и поддерживает хорошее состояние здоровья животного.
Использование при разведении лошадей
Эти животные должны получать в среднем 0.3-1.5 кг сухого продукта в день. Применение свекловичного жома на коневодческих фермах позволяет укрепить здоровье лошадей, сделать их более активными и крепкими.
Одной из особенностей организма таких животных является то, что у них отсутствует желчный пузырь. Из-за этого лошади должны постоянно что-то есть. При пастбищном содержании примерно так и происходит. На лугах лошади постоянно жуют траву. При конюшенном же содержании кормят этих животных всего лишь несколько раз в день. При этом между приемами пищи кислотность в желудке лошадей может повышаться до критических отметок. Чтобы такого не происходило, хозяева ферм часто и используют жом свекловичный. Дело в том, что этот продукт, помимо всего прочего, содержит большое количество пектинов. А эти вещества, в свою очередь, способны образовывать на стенках желудка тонкую защитную пленку. В результате образующаяся в ЖКТ лошадей при отсутствии корма кислота им абсолютно не вредит.
Помимо всего прочего, свекловичный жом отличается еще и пребиотическим действием. То есть поддерживает рост полезных бактерий в кишечнике лошади.
Жом свекловичный гранулированный: применение для овец
Для здоровья МРС этот продукт также считается очень полезным. Используют жом при кормлении овец так же, как и при выращивании коров. С утра гранулы заваривают горячей водой и в обед, после их распаривания, скармливают животным. Иногда получившуюся рассыпчатую массу дополнительно перемешивают с отрубями (600 гр жома на кружку). Для улучшения свойств такого корма, в него часто добавляют и немного серы и кальцефоса.
В рацион овец и коз свекловичный жом включают обычно только зимой. Летом животным дают свежие овощи и корнеплоды. В день на одну овцу должно приходиться примерно 0.2-1 кг жома.
Стоимость продукта
Цена на свекловичный жом на рынке относительно невысока. Огромная популярность этого продукта у фермеров отчасти объясняется в том числе и этим. Применение свекловичного жома способствует снижению затрат на корма, а следовательно, и повышению рентабельности хозяйств.
Зависит стоимость этого продукта в первую очередь от особенностей экономики данного конкретного региона. Если в том районе, где расположена ферма, имеются сахарные заводы, жом будет стоить дешевле, а если нет — то соответственно, дороже. В среднем за мешок этого продукта хозяевам ферм и приусадебных хозяйств приходится платить порядка 250-300 рублей (в розницу). На вес свекловичный жом стоит около 8 р. за килограмм.
Как правильно хранить гранулированный продукт
О дной из особенностей сухого жома является то, что его редко едят крысы и мыши. Это фермеры, конечно же, относят к безусловным плюсам этого продукта. Сушка свекловичного жома значительно продлевает срок его хранения. При соблюдении всех положенных технологий складирования этого продукта, он не теряет своих полезных свойств н еограниченно долгое время. Хранить такой корм положено исключительно в сухих помещениях.
Если влажность жома превысит 15%, в нем начнут развиваться вредные микроорганизмы. А это, в свою очередь, приведет к его быстрой порче. Набрать же воду этот корм может в том случае, если влажность воздуха на складе будет выше 60%. Хранение жома свекловичного в помещении с температурой воздуха от 0 до +25 градусов цельсия также позволяет предотвратить его порчу.
Конечно же, складировать этот продукт следует таким образом, чтобы на него не попадала дождевая вода из окон или же талая — через прорехи в крыше. Увлажнение жома приводит к его быстрому плесневению. Более того, пропитавшаяся водой масса через некоторое время может начать нагреваться изнутри. К сожалению, известны даже случаи воспламенения неправильно хранившегося жома.
Гранулированный продукт набирает влагу медленнее рассыпного. Однако соблюдать правила хранения в отношении влажности и температуры в данном случае также следует обязательно.
Свекловиичный жом представляет собой высоложенную свекловичную стружку, содержащую около 6-7,5% сухих веществ, в том числе 0,2-0,4% сахара. Выход жома при работе на периодической диффузионной батарее составляет 90% по весу переработанной сахарной свеклы, а на непрерывно действующей батарее - 70-80% по весу переработанной сахарной свеклы.
Состав свекловичного жома.
Состав жома характеризуется следующими данными (в %): белок 0,5, зола 0,3, клетчатка 1,3, гемицеллюлоза 1,2, пектиновые вещества и арабан 2,7, сахар 0,2.В табл. 1 приводятся данные о примерном составе свекольного жома (в % на сухое вещество) и его кормовой ценности в сравнении с другими кормами.
Как видно из приведенных данных, по питательности свекольный жом занимает среднее место между луговым сеном и овсом: азотистых веществ он содержит лишь немного меньше, а легкоусваиваемых безазотистых экстрактивных веществ в полтора раза больше, чем сено и почти столько же, сколько овес.
Свежий свекольный жом по кормовым достоинствам ценнее силоса из подсолнечника и почти равен силосу из стеблей кукурузы.
Использование свежего свекловичного жома. Из сухих веществ свекольного жома крупный рогатый скот КРС усваивает не только белки и сахар, но и пектиновые вещества, гемицеллюлозу и клетчатку.
Таблица 1
|
Составные части |
луговое | пшеничная | ||
|
Белки................. |
||||
|
Зола................. |
||||
|
Жиры................. |
||||
|
Клетчатка............... |
||||
|
Безазотистые экстрактивные вещества |
66,0 |
44,6 |
44,5 |
69,3 |
|
Количество кормовых единиц на 1 кг |
0,1* |
0,49 |
0,22 |
1,0 |
|
Содержание перевариваемого белка в г |
* Свежий жом.
Свежий свекловичный жом используется в первую очередь для откорма коров. В сутки на голову им дают 50-60 кг, а крупным животным до 76 кг. Молочным коровам можно скармливать до 30-40 кг.
От поедания большого количества жома молочным скотом молоко быстро закисает; появляются поносы у телят; масло из такого молока получается твердое, белое, а сыры плохо вызревают.
Таблица 2
|
При производстве цельного молока |
При маслоделии |
При сыроделии |
|
|
Силосованый |
|||
По исследованиям Всесоюзного научно-исследовательского института мясной промышленности, молодняку крупного рогатого скота с живым весом 120-140 кг можно скармливать свежий свекловичный жом в количестве 31 кг на голову в сутки, что составляет 50% общей питательности суточного рациона. При опытном откорме получен среднесуточный привес 890 г на голову, убойный вес повысился на 6,3%, а количество жира-сырца увеличилось с 1,3 до 8,1 кг. Опытами также подтверждено, что при жомовом откорме молодняка существенно увеличиваются размеры и толщина шкур, пригодных для получения до 60% подошвенной кожи высокого качества.
По данным того же института, жом является ценным кормом для откорма как растущих, так и взрослых свиней. Количество жома, рекомендуемое в рационе вместе с картофелем, составляет 6,5-7,5 кг на голову в сутки (20% общей питательности рациона), а в рационе без картофеля 8-9 кг (25%). При опытном откорме привес за 90 суток составил около 50 кг на голову.
В откормочных хозяйствах практикуют следующие средние нормы дневной дачи свекловичного жома (в кг) при откорме крупного рогатого скота КРС:
для взрослого скота........... 70-80
для молодняка.............. 45-50
При этом среднесуточный привес на одну голову (в г) может составить
взрослого скота............. 700-800
молодняка................ 550-600
Средняя продолжительность откорма крупного рогатого скота на жоме (в днях)
взрослого скота............. 80- 90
в возрасте от 2-4 лет.......... 90-100
в возрасте от 1,5-2 лет......... 100-120
При откорме свекловичным жомом крупного рогатого скота в кормовой рацион добавляют грубый корм (солому) по 3-3,5 кг в день, а при интенсивном кормлении - концентрированные корма в количестве до 1,5 кг и 1 кг мелассы.
Прессование свекловичного жома. Основным недостатком свежего жома как кормового средства является большое содержание в нем воды (93-94%).
Основными потребителями свежего жома являются расположенные близ сахарного завода скотооткормочные пункты, а также колхозы и совхозы, поставляющие заводу свеклу.
Свежий жом трудно транспортировать, особенно в зимнее время, когда он смерзается и его трудно разгружать.
С целью улучшения транспортабельности свекловичный жом перед отпуском потребителям предварительно подпрессовывают обычно на горизонтальном прессе. При отжатии на прессе ПЖС-57 из свежего свекловичного жома удаляется около 35% воды по весу неотжатого жома, а содержание сухих веществ повышается до 9-10%.
В 1 кг прессованного жома содержится 0,16 кормовых единиц, что в 1,6 раза больше, чем в свежем жоме.
Норма дневной дачи прессованного жома на I голову крупного рогатого скота 45 кг.
По мнению проф. П. М. Силина, непосредственная передача свежего жома в подпрессованном виде на корм скоту является наиболее рациональным методом его использования. Однако такое использование свекловичного жома ограничивается только районами, близко расположенными к сахарным заводам.
Хранение свекловичного жома. Далеко не весь жом скармливают скоту непосредственно в сезон сахарного производства. Ежегодное количество получаемого на сахарных заводах жома огромно. Так, в 1960 г. получено примерно 38,7 млн. тонн жома, при этом значительную часть его приходилось складировать для длительного хранения.
Хранилища для жома представляют собой вырытые в земле ямы, дно и откосы которых выложены камнем. Для отвода вытекающей из жома жомовой воды дно снабжено дренажным устройством. Заполнение жомовых ям происходит на протяжении всего производственного сезона сахароварения. В результате длительного хранения под влиянием микроорганизмов, находящихся в самом жоме в значительных количествах, а также в воздухе, при наличии благоприятных для их жизнедеятельности факторов - температуры и влажности среды, при хранении жома в открытых ямах в нем происходят интенсивные ферментативные процессы - различные виды брожения: молочнокислое, маслянокислое, уксуснокислое и пр. В результате этого свекловичный жом, являющийся органическим веществом растительного происхождения, подвергается самозаквашиваиию и претерпевает биохимические изменения, превращаясь в кислый жом. Содержащиеся в жоме питательные вещества: сахара, пектиновые вещества и пр., разлагаются с образованием органических кислот, главным образом молочной, масляной и уксусной. Вначале образуется молочная кислота, улучшающая вкусовые качества жома, но в дальнейшем с развитием неблагоприятных микробиологических процессов образуются масляная и уксусная кислоты.
В результате маслянокислого брожения свекловичный жом приобретает особо неприятный запах, ухудшаются его вкусовые качества. В связи с этим делались попытки вести искусственно молочнокислое брожение путем заквашивания жома чистыми культурами молочнокислых бактерий, однако эти попытки оказалась малоудачными.
Длительное хранение жома в ямах приводит к значительной потере им питательных веществ.
В результате микробиологических процессов ценные кормовые сухие вещества: белки, пектиновые вещества и другие переходят в растворимое состояние и уносятся жомовой водой в дренаж.
Как указывает проф. П. М Силин, за 5 месяцев хранения кислый жом теряет до 40% сухих веществ, в том числе весь сахар и почти все пектиновые вещества.
По исследованиям американских специалистов, потери сухих веществ свекловичного жома при хранении его в ямах в течение 6 месяцев составили 65%, а питательная ценность его ухудшилась на 50%.
Таким образом, применяемый в настоящее время на большинстве сахарных заводов способ хранения свекловичного жома в открытых жомовых ямах, где он подвергается действию воздуха, атмосферных осадков и неблагоприятным температурным воздействиям, следует признать совершенно неудовлетворительным и от длительного хранения жома в подобных условиях следует отказаться.
Силосование свекловичного жома. Для лучшего консервирования жома его необходимо силосовать в силосохранилищах при температуре 25-30 °С при хорошем уплотнении и укрытии для предупреждения доступа воздуха.
Перед силосованием жом необходимо отжимать на прессе для удаления части воды, так как при хранении неотжатого жома излишняя вода замедляет образование молочной кислоты, являющейся консервирующим фактором при силосовании жома.
Оптимальную влажность силосуемой массы доводят до 70- 75%, что достигается отпрессовкой жома до содержания сухих веществ 10% и последующим добавлением к нему грубых кормов- мякины, соломенной сечки, измельченных стеблей кукурузы и пр.
По опытам Е. А. Болотина, при силосовании частично отпрессованного жома был получен кислый жом лучшего качества, чем при силосовании непрессованного жома.
По окончании загрузки жома в силосную яму или траншею поверхность корма выравнивают, хорошо утрамбовывают и укрывают обычным способом измельченными и увлажненными малоценными кормами, опилками, затем мягкой жирной глиной (слоем 12-15 см, землей (слоем 25-35 см) и сверху - утепляющими материалами.
Кислый свекловичный жом. В кислом жоме снижается усвояемость сухих веществ. Так, в свежем жоме на 7% сухих веществ приходится 5 продуктивно полезных единиц, а в кислом жоме на 11,6% сухих веществ - 6,5 продуктивно полезных единиц. Следовательно, в свежем жоме усваивается 70% сухих веществ, а в кислом - лишь 55%.
Для увеличения срока хранения кислого жома за рубежом практикуют добавление к нему серной кислоты в процессе хранения.
В Дании свежий свекловичный жом с содержанием сухих веществ 9% обрабатывают серной кислотой до рН 3,8 из расчета 1,017 кг 92%-ной серной кислоты на 1 т жома.
Для достижения равномерного распределения кислоты в жоме его обрабатывают смесью кислоты и воды во время транспортировки. Дозировку кислоты и воды проводят по объему (1: 21). Вода и кислота поступают из двух резервуаров в распределительный сосуд емкостью 30 л, откуда смесь подается на транспортер с жомом.
Состав кислого жома. Кислый жом имеет следующий состав {в %):
вода............. 88,4
белок............. 1,0
жир.............. 0,2
углеводы....... .7,2
клетчатка......... 2,3
зола............. 0,9
в том числе:
кальций.......... 0,12
фосфор..........0,013
В 1 килограмме кислого жома количество кормовых единиц составляет 0,1, т.е. такое же, как и в свежем жоме, а перевариваемого белка - 5. Крахмальный эквивалент его равен 6,5.
Кислый жом поедается скотом более охотно, чем свежий.
Использование кислого жома. Норма дневной дачи кислого жома на 1 голову крупного рогатого скота 60 кг, а молочному скоту дают не свыше 2,5 кг.
При отпуске жома из жомовых ям в зависимости от срока хранения и степени его закисания пересчитывают фактически выданное количество жома на количество условного жома.
Как указывалось, вывоз свежего свекловичного жома, отпускаемого без отжатия, крайне затруднителен вследствие нетранспортабельности свежего свекловичного жома; вывоз кислого жома также сопряжен с большими трудностями, так как погрузка и вывоз жома из залитых водой жомовых ям, требующие большой затраты ручного труда, сопряжены с большими простоями автомобильного и железнодорожного транспорта. Поэтому в настоящее время промышленный откорм свекловичным жомом скота организован только в откормочных хозяйствах, расположенных вблизи сахарных заводов. Но количество жома, используемого на откормочные операции, за последнее время все более возрастает. Так, в 1956 г. для откормочных операций было отпущено 6 млн. тонн жома, в 1957 г. - 7,5 и в 1958 г. - 9,0 млн. тонн жома, в 1959 г,- 10,7, в 1960 г.- 10,5 и в 1965 г. планируется 19,0 млн. тонн.
Откормочные пункты обычно располагаются вблизи жомовых ям, чтобы можно было механизировать транспортировку и удешевить стоимость доставки жома. Размеры откормочных пунктов зависят от мощности сахарных заводов. На крупных сахарных заводах мощность откормочных пунктов доходит до 2000 голов единовременной поставки скота. Типовым проектом сахарного завода мощностью 25000 центнеров перерабатываемой свеклы в сутки предусматривается жомовый скотооткорм на 1000 голов крупно-рогатого скота.
В среднем расход жома на 1 голову за период откорма составляет 4,8-5 т с привесом 60 кг на 1 голову на поставку.
В табл. 5 приведены данные из СССР в целом об откорме скота при среднем расходе жома в 5 г на одну голову за период откорма.
Таблица 5
|
Показатели |
1965г. (план) |
|||||
|
Жом, израсходованный для откорма, |
||||||
|
Скот, откармливаемый на пунктах |
||||||
|
Привес в результате откорма в тыс. т |
||||||
|
Скот, полученный за счет привеса, в тыс. голов.......... |
240 |
360 |
432 |
512 |
504 |
1015,2 |
Кислые жомовые воды. При хранении жома в жомовых ямах: в результате ферментативных процессов происходит разрушение составных частей свежего жома и образуется жомовая вода, которая, как и диффузионная вода, является худшим видом отбросных вод сахарного производства.
Утилизация жомовых вод. В 1931 г. ЦИНСом на Дерюгинском сахарном заводе было организовано получение на полузаводской установке пектинового клея из жомовых вод, а в 1939- 1940 гг. на Мало-Висковском сахарном заводе проведены опыты использования кислых жомовых вод для получения кальциевых солей уксусной, масляной и молочной кислот.
Выход условного сухого клея составил от 1,08 до 1,75% количества исходной (фильтрованной) кислой жомовой воды и от 49,5 до 57,0% сухих веществ этой воды. Однако клей, полученный из кислой жомовой воды, не нашел применения из-за низкого качества и плохой сохраняемости; производство кальциевых солей органических кислот также не нашло применения из-за трудности их разделения.
Сушение жома. При круглогодовом откорме скота жомом более половины года употребляют кислый жом, что сопряжено, как уже сказано, с большими потерями жома и его кормовых составных частей. Во избежание потерь при хранении свежего и кислого жома в ямах жом предпочтительнее хранить в высушенном виде, в крытых складах. Высушенный и особенно спрессованный жом становится весьма транспортабельным.
Для высушивания жома на ряде сахарных заводов организованы жомосушильные цехи.
Процесс жомосушения состоит из следующих операций: отжатие из жома части воды, сушка отжатого жома и брикетирование высушенного жома. Отжатие жома проводится на жомо-отжимных прессах, при этом содержание сухих веществ в жоме повышается с 6,2 до 15-18% и отжимается более 2/3 подлежащей удалению влаги.
Для сушки жома до влажности 10 - 12% применяются барабанные и башенные жомосушилки. Широким распространением пользуются барабанные жомосушилки Бютнера.
Сушилка Бютнера представляет собой барабан с внутренней крестообразной насадкой, который при вращении делает от 0,4 до 2 оборотов в минуту. Отжатый жом поступает с одного конца барабана и постепенно двигается к другому, пересыпаясь при вращении барабана с полочки на полочку.
Для высушивания жома используется тепло дымовых газов от сжигания топлива в специальных топках или газов, отходящих из котельной завода (в первом случае температура газов 800 - 900 °С, во втором 250 - 350 °С).
Расход условного топлива (7000 ккал/кг) для сушилок системы Бютнера зависит от степени отжатия влаги перед сушкой и колеблется от 45 до 75 кг на 100 кг сухого жома.
При работе на отходящих газах заводских котельных с температурой около 300°С на сушилках системы Бютнера можно высушить до 35% всего жома, получаемого заводом, а на сушилках башенных типа Гюйярда - до 50%.
Если учесть стоимость сырого свекловичного жома, который теряется ежегодно, то затраты на установку сушильных агрегатов и строительство жомосушильных цехов окупятся примерно за два-три года.
Для уменьшения объема сушеного жома применяется его брикетирование, иногда с добавлением от 2 до 20% мелассы, что значительно повышает его питательную ценность.
Сушеный жом (небрикетированный) хранится насыпью (1 м 3 весит 220 кг). При прессовании жома в брикеты насыпной вес 1 м3 брикетов составляет около 500 кг.
Из 100 кг сырого жома получается примерно 7 кг сухого!!!
Для башенных сушилок, работающих по принципу противотока, температура входящих газов 180-250 °С, выходящих - до 80- 100 °С. Высушенный жом выходит из сушилки с температурой 40 ~ 50 °С.
Барабанная сушилка для свекловичного жома длиной 12 метров и диаметром 2,4 метра может дать за сутки при двух оборотах в минуту и температуре дымовых газов 800 °С до 300 центнеров сухого жома, что соответствует переработке примерно 5000 центнеров сахарной свеклы.
Для сушки жома на некоторых заводах применяются также паровые сушилки для жома (например, «Империал»); высушенный на паровых сушилках свекловичный жом получается более светлым и высококачественным, однако расход топлива повышается почти на 35%!!!
Для сахарного завода производительностью 25000 центнеров перерабатываемой свеклы в сутки типовым проектом предусмотрено сушение жома по следующей технологической схеме (рис. 2).
Из верхней части колонной диффузионной установки жом выгружается при помощи двух горизонтальных шнеков и самотеком поступает на горизонтальный пресс для предварительного отжима до содержания около 9% сухих веществ. Затем жом подают грабельным транспортером к вертикальным прессам, где он отжимается до содержания 18% сухих веществ.
Часть отжатого жома (70%) поступает в барабанные жомо-сушилки (2 штуки), а остальная часть направляется в жомовую яму или в железнодорожные вагоны
Рис. 2. Технологическая схема сушки свекловичного жома:
1 - шнек для сухого жома; 2 - шнек для возврата недосушенного жома; 3 - вытяжной дымосос; 4 - циклон; 5 - пуль полос ушка для жомопрессовой воды; 6 - грабельный транспортер для подачи жома к прессам; 7 - горизонтальный пресс; 8 - грабельный транспортер для жома после диффузии; 9 - вертикальный пресс для сырого жома; 10 - грабельный транспортер для отжатого жома; И - шнек-питатель; 12 - транспортер для отжатого жома, направляемого в жомовую яму или в ж.-д. вагоны; 13 - элеватор для возврата недосушенного жома; 14 - жомосушильный барабан; 15 - тонка; 16 - шнек Для возврата недосушенного жома; 17 - вентилятор для пневмоподачи сухого жома в брикетное отделение; 18 - конфузорно-диффузорное устройство.
Сухой жом после жомосушильного барабана подается в отделение для брикетирования и готовые брикеты затем направляются в склад на хранение или непосредственно на отгрузку. Жомопрессовая вода (45% по весу свеклы) подогревается и возвращается на диффузионную установку.
На зарубежных сахарных заводах вырабатывают так называемый мелассный жом и сепа-жом.
Мелассный жом. К отпрессованному жому перед высушиванием добавляют мелассу в количестве до 30% по весу высушенного жома.
Для лучшего перемешивания с жомом меласса подогревается до 80 °С и протекает через сита мелкими струйками. Такая смесь хорошо сушится. Полученный сухой продукт содержит 18-22% сахара. Иногда нагретую до 80 °С мелассу прибавляют непосредственно к высушенному жому.
По данным Мак-Джинниса, мелассный жом имеет следующий состав в % (табл. 6).
Таблица 6. Состав мелассного жома
| Составные части |
Сушеный жом |
|
| обыкновенный | мелассный | |
| Белки......... | 8,31 | 7,61 |
| Жиры......... | 0,66 | 0,54 |
| Клетчатка....... | 23,05 | 18,34 |
| Безазот истые экстрактивные вещества..... | 65,59 | 68,96 |
| Зола.......... | 2,39 | 4,55 |
| Вода.......... | 7.81 | 9.48 |
Сепа-жом. По этому способу белковые вещества диффузионного сока отделяют на преддефектации с помощью небольшого количества извести, смешивают их с жомом и мелассой и высушивают.
Сепа-жом вырабатывается по следующей технологической схеме.
Диффузионный сок после преддефектации направляется в отстойники, где он сгущается в соотношении 1: 3. Полученную в отстойниках суспензию очищают на вибраторах от пульпы и песка, пропускают через специальные фильтры для отделения мелких частиц песка, затем через центробежные сепараторы, в которых суспензия сгущается в соотношении 1: 5. Сгущенная суспензия обрабатывается на специальных насосах, в которых происходит удаление из нее воздуха и пеногашение. Концентрированную суспензию фильтруют через перлоновую ткань на вакуум-фильтрах. Полученный осадок смешивают с подогретой мелассой в соотношении 1: 1 и направляют в гомогенизатор типа вибрационной мельницы для коллоидов. Полученная смесь состоит из мельчайших частиц, не разделяющихся даже после семидневного отстаивания. При помощи дюз смесь разбрызгивают по отжатому жому и высушивают.
Полученный продукт, содержащий сахар, белки и фосфаты, является ценным кормом для скота. При этом способе утилизируются питательные вещества - белки и фосфаты, которые ранее удалялись с дефекационным шламом на поля фильтрации.
В ФРГ практикуют приготовление комбинированного корма, состоящего из жома, дефекационного шлама и мелассы, причем эмульсия из шлама и мелассы добавляется к отпрессованному жому перед его сушкой. Такой корм содержит около 18% сахара, 5,5% извести, 0,5% фосфорной кислоты и около 13% клетчатки. Он не гигроскопичен, не клеек и не закисает даже при длительном хранении. Животные охотно поедают такой корм.
Состав сушеного жома. Проф. П. В. Головин приводит следующие данные о процентном составе сушеного жома в зависимости от способа сушки (табл. 7).
Таблица 7
| Способ сушки | Вода | Белок | Жир | Безазотистые экстрактивные вещества | Клетчатка | Зола |
| Огневая.... | 12,58 | 6,54 | 56,59 | 18,57 | 6,02 | |
| Паровая.... | 9,21 | 8,03 | 0,2] | 59,26 | 19,5 | 3,79 |
По анализам кафедры технологии сахарного производства Политехнического института в Лодзи (Польша), сушеный жом имел следующий состав (в %): сухое вещество 88,8, азотистые соединения 8,1, в том числе усвояемые 4,1, жиры 0,6, органические безазотистые соединения 58,5, в том числе усвояемые 50,4, зола 4,0, клетчатка 17,6, в том числе усвояемая 12,7, крахмальный эквивалент 51,9.
В сушеном жоме переваримость протеина и экстрактивных веществ составляет 77-75%.
По исследованиям Роджерса и Михельсона, сушеный жом содержит следующие витамины (в мг/кг):
- витамин В1 (аневрин) .......... 0,55
- витамин В 2 (лактофлавин) .......... 0,20
- пантотеновая кислота............ 0,21
- витамин В 6 (пиридоксин) .......... 0,18
- биотин................... 0,001
По И. С. Попову, в 1 кг сушеного жома содержится в среднем: кальция 4,7 и фосфора 1,2 г; из витаминов группы В - ниацина - 26 мг; количество переваримого белка составляет 33 г\ содержание кормовых единиц 0,85.
Использование сушеного свекловичного жома на корм скоту. Сухой жом является высококонцентрированным денным кормом для скота. Питательность его в 12-13 раз выше, чем у свежего, в то же время вес его уменьшен в 12-13 раз, благодаря чему он более транспортабелен. По количеству кормовых единиц сухой свекловичный жом почти равен овсу, т.е. в 2 раза питательнее сена и в три раза - овсяной соломы.
Высушенный жом, защищенный от непосредственного попадания в него воды, может храниться без потерь кормовых свойств неограниченно долгое время.
Скармливать сухой жом рекомендуется в следующих количествах в день на голову (в кг): откармливаемым волам и коровам 5-7,5, рабочему скоту 4-6, молочным коровам 3-4,5, телятам 1-2, овцам 0,2-1, свиньям 0,75-1,5, лошадям 2-2,5.
С целью повышения содержания азотистых вещесгв в кормовом рационе при скармливании жома за рубежом практикуют добавление к сухому жому мочевины. При этом применяется смесь из сухого жома, кормовой мелассы и мочевины примерно в следующих соотношениях в %: сухого жома 60, мелассы 25 и мочевины 15.
Сушка жома дает возможность снабжать жомом поставщиков свеклы в районах железнодорожных приемочных пунктов, расположенных далеко от сахарных заводов, что способствует заинтересованности этих колхозов в посевах свеклы, так как благодаря сушке жома они получают высококачественный хорошо сохраняющийся концентрированный корм.
Перспективы развития жомосушения. В 1960 г. в сахарной промышленности было всего 59 жомосушилок. Суммарная суточная мощность их составила 19,9 тыс. ц сухого жома в сутки, Поэтому объем сушки жома по промышленности до недавнего времени был весьма низок (табл. 8).
Таблица 8
| Показатели | 1957 г. | 1958 г. | 1959 г. | 1960 г. |
| Получено сырого жома в тыс. т ....... | 29190 | 38360 | 39020 | 34686,2 |
| Высушено сырого жома в тыс. т ....... | 1554 | 2027 | 2146 | 2150 |
| Выработано сухого жома в тыс. т ....... | 111 | 145 | 153 | 153 |
| Содержание сухих веществ в %: | ||||
|
В сыром жоме |
6,4 | 6,4 | 6,4 | 6,4 |
|
в сухом жоме |
89,1 | 88,8 | 88,8 | 88,8 |
| Использовано жома на сушку в % ...... | 5,3 | 5,3 | 5,5 | 6,2 |
На всех строящихся сахарных заводах предусмотрены жомосушилки, на которых должно высушиваться до 65% получаемого жома, а остальной жом, отжатый до 9-11% сухих веществ, направляется в жомохранилища.
В проектах сахарных заводов мощностью 30 и 50 тыс. ц переработки свеклы в сутки предусмотрена сушка всего получаемого. жома.
Количество жомосушилок в 1965 г. было доведено до 204 общей мощностью 15,33 тыс. т сухого жома в сутки, что соответствует увеличению мощности в 7,7 раза.
Выработка сухого жома по РСФСР в 1965 г. возрасла по сравнению с 1960 г. с 99 до 621,2 тыс. тонн, т.е. в 6,3 раза.
Промышленное использование жома. Производство пищевого пектина. Свекловичный жом содержит пектин, . Пектин обладает способностью давать в водных растворах с сахаром и кислотой прочные гели. На этом свойстве основано применение пектина в качестве студнеобразующего компонента при изготовлении желейных мармеладов, пастил, конфет, джемов и пр., а также в качестве эмульгатора майонезных смесей, соусов и различных пищевых эмульсий.
Производство пищевого пектина по методу Института кондитерской промышленности. По исследованиям ВКНИИ, содержание пектина в сухом жоме различных сахарных заводов находится в пределах 20-24% на воздушно-сухой жом.
В зарубежной литературе указывается содержание пектина в сухом жоме 12-20%.
Всесоюзный научно-исследовательский институт кондитерской промышленности разработал технологическую схему получения пищевого пектина из свекловичного жома, которая в 1955 г. внедрена в пектиновом цехе кондитерской фабрики г. Нальчика.
Получение пектина организовано по схеме, приведенной на рис. 3.
| Рис.3 Технологическая схема производства пектина из сухого свекловичного жома | |||||
|
1- склад сухого жома; 2 - закрома для сухого жома; 3 - дробление жома; 4 - просев; 5 - тонкое измельчение; 6, 7, 8 - аспирационная установка; 9 - бункер для жома; 10 ~ автовесы; // - экстракционно-фильтрационный чаи; 12 - подогреватель для воды; /,"? - мерник для соляной кислоты; 14 - сливной желоб; 15 - насос перекачки первой мутной порции; 16 - вибросита; 17 - сборный чан для вытяжки; 18 - бойлер для воды; 19 - бункер для дробины, 20 - гидравлический пресс для дробины, 21 - бункер для выброса дробины, 22 - монжю для перекачки вытяжки, 23 - фильтрпресс; 24 - сборный чан-охладитель для вытяжки; 25 - чан-осадитель; 26 - мерник для аммиака; 27 - мерник для хлористого алюминия; 28 - ловушка для коагулята; 29 - сборник для маточного раствора; 30 - салфетомойка; 31 - приемник для коагулята; |
- гидравлический пресс для коагулята; 33 - дробилка для коагулята; 34 - мельница для коагулята; 35 - рассев для коагулята; 36 - сушилка для коагулята; 37 - бункер для сухого коагулята; 38 - автовесы для коагулята; 39 ~ реактор; 40 - сборник отработанного спирта; 41 - бункер для сырого пектина, 42 - нейтрализатор кислого спирта; 43 - вакуум-сушилка для пектина; 44 - рукавный фильтр Для порошка пектина; 45 - конденсатор для улавливания спирта; 46 - сборник рекуперированного спирта; 47 - су ховоз душный вакуум-насос; 48 - бункер для сухого пектина; 49 - приямок сухого пектина; 50 - сборник сухого пектина; 51 - просев сухого пектина; 52 - мельница для пектина; 53 - сборник тонкой фракции пектина; 54, 55 - аспирационная установка; 56 - бункер для пектина; 57 - дезинтегратор для сахара; 58 - циклон для пудры; |
59 - бункер для пудры; 60 - смеситель для пудры и пектина; 61 - весы для взвешивания готового продукта; 62 - монжо для перекачки соляной кислоты; 63 - можно для перекачки аммиака; 64 - растворитель для щелочи; 65 - вакуум-приемник монжо для перекачки щелочи; 66 - растворитель для хлористого алюминия;* 67 - перекачка соляной кислоты; 68 - сборник соляной кислоты; 69 - сборник аммиака; 70 ~ мерник для щелочи; 71 - мерник для соляной кислоты; 72 - мерник для аммиака; 73 - мерник для воды; 74 - бочка со спиртом-ректификатом; 75 - мерник для спирта-ректификата; 76 - куб ректификационной колонны; 77 - регулятор пара; 78 - ректификационная колонна; 79 - водонапорный бак; 80 - дефлегматор; 81 - холодильник; 82 - фонарь для спирта; 83 - контрольный снаряд; 84 - сборник спирта-регенерата; 55 - мерник Для спирта-регенерата. |
|||
Сухой свекловичный жом измельчают и гидролизуют двадцатикратным количеством 1,3%-ной НСl при температуре 70 °С, рН 0,6-0,8 в течение 2,5 ч. Из фильтрата пектин осаждают хлористым алюминием при подщелачивавши МН 4 ОН. Полученный коагулят обезвоживают крепким спиртом и очищают его обработкой подкисленными и чистыми водно-спиртовыми растворами. Схема очистки включает 4 фазы: две фазы - промывка водно-спиртовым раствором и две фазы - обработка смесью 70%-ного спирта с 4% -ной НС1. После четвертой фазы очистки проводят обработку 5%-ным спиртом со щелочью и сушку пектина при температуре 80 °С. Сухой пектин хранят в герметически закрытых жестяных банках.
По данным ВКНИИ, выход воздушно-сухого пектина (влажностью 14%) составляет около 15% по весу воздушно-сухого жома. Пектин обладает хорошими желирующими свойствами. На 1 тонну пектина расходуется 8,3 тонны сухого свекловичного жома, 10,5 тонн технической соляной кислоты и 10,5 тонн хлористого алюминия, 2,4 т спирта-ректификата и 6 г аммиака (25%-ного).
Недостаток этой схемы - сравнительно небольшой выход пектина и повышенный расход спирта на очистку коагулята.
В годы второй мировой войны в Германии были созданы предприятия для производства желирующего пектина из жома. Работа проводилась по такой схеме. Сухой свекловичный жом подвергали гидролизу соляной кислотой, к гидролизату добавляли аммиачно-калиевые квасцы для осаждения пектина и нейтрализовали аммиаком до рН 4,0.
По имеющимся данным, этот способ не обеспечивает достаточно высокого выхода продукта и полученный пектин обладает слабыми желирующими свойствами.
Производство пищевого пектина по методу Киевского технологического института. В 1957 г. И. М. Литвак и М. И. Барабанов (КТИПП) разработали усовершенствованную технологическую схему получения пищевого пектина из свекловичного жома (рис. 4).
Рис. 4. Технологическая схема производства пищевого пектина из свекловичного жома:
1 - элеватор для свекловичного жома; 2 - приемный бункер; 3 - весы; 4 - шнек для жома; 5 - сборник для холодной воды; 6 - сборник раствора А1С1; 7 - дозатор раствора А1С1 3; 8 - фильтрпрессы; 9 - чаны-осадители; 10 - дробилка для отжатия коагулята; 11 - сушилка; 12 - мельница; 13 - бункер; 14 - мешок; 15 - пакетный гидравлический пресс; 16 - шестигранное барабанное сито; 17 - насос гидролизата; 18 - нейтрализаторы; 19 - дозаторы раствора аммиака; 20 - сборник с насосом для промоя; 21 - шнек для дробины; 22 - гидролизаторы; 23 - сборник раствора аммиака; 24 - мерники-нагреватели воды.
Сухой жом загружают в деревянные чаны 22, снабженные мешалкой и имеющие ложное (второе) днище из фильтрующих керамических плиток. В чан заливают воду, нагретую до 60- 70 °С в отношении 15: 1 по весу сухого жома, и раствор технической соляной кислоты (25% по весу жома). Смесь нагревают открытым паром в течение 2-3 ч.
По окончании гидролиза экстракт отфильтровывают через керамические плитки ложного днища и направляют в чан 18 для нейтрализации, а дробину в чане промывают водой. Промой присоединяют к гидролизату, который нейтрализуют 12,5%-ным аммиаком до рН 7,0-7,5. Нейтрализованный экстракт фильтруют на фильтрпрессах 8 и направляют в чаны-осадители 9, имеющие двойное дно, верхнее из которых представляет собой фильтр из керамических плиток. В чанах 9 к нейтрализованному экстракту прибавляют 20%-ный раствор хлористого алюминия для осаждения пектина. Полученный осадок пектина промывают водой и коагулят выгружают в барабанное сито 16, на котором он дополнительно промывается водой.
Механическое обезвоживание коагулята проводится на пакетных прессах 15, причем содержание сухих веществ коагулята повышается с 3-4 до 25%. Отжатый на прессах коагулят в виде плотного брикета измельчают на терке 10 и размещают тонким слоем на сушильных холстах, которые в вагончиках направляют в сушильные камеры 11. Сушку пектина ведут при температуре 50-60 °С, после чего размалывают его на шаровой мельнице 12 и готовый продукт упаковывают в плотные бумажные мешки.
Пектин обладает хорошими желирующими свойствами.
На выработку 1 тонны сухого пектина расходуется сухого жома (при влажности 15%) 6,25 т, технической соляной кислоты - 5,85 т, хлористого алюминия - 0,5 т и аммиака (12,5%-ный раствор) - 5 т.
По предварительным расчетам, стоимость 1 кг пектина составляет 0,5 руб.
Производство пектинового клея. Содержащиеся в свекольном жоме пектиновые вещества нерастворимы в холодной воде, но при нагревании до 125-130 °С в течение 20 минут можно почти полностью перевести эти пектиновые вещества в раствор. Разваренную массу подвергают прессованию и таким образом отделяют раствор пектиновых веществ от нерастворимой части жома. При сгущении раствора до концентрации 50% сухих веществ получается клейкая масса - пектиновый клей.
Пектиновый клей, заменяющий в некоторых случаях декстрин (для приготовления которого требуется крахмал), пригоден для текстильной и полиграфической промышленности (для шлихтования основы при производстве тканей, в переплетном деле).
Производство пектинового клея по методу ЦИНСа. Производство пектинового клея из жома по методу ЦИНСа до 1941 г. было организовано на Льговском и Червонском сахарных заводах по следующей схеме (рис. 5).
Из свекловичного жома предварительно отделяли воду, после чего промывали его барометрической водой от остатков сахара. Промытый жом поступал на прессы, где содержание сухих веществ в нем доводилось до 15%. Прессовая вода направлялась на разбавление отжимок; а отжатый жом поступал в автоклавы. В них жом после подогрева подвергался развариванию при температуре 125 °С (2,4 атм) в течение 45 минут. Экстрагирование пектиновых веществ проводилось в тех же автоклавах.
Клеевой раствор с содержанием 5% сухих веществ фильтро вали, после чего направляли на выпаривание для сгущения. Плотность сгущенного раствора после выпарки 30%.
Сгущенный раствор уваривали в вакуум-аппарате до содержания 50% сухих веществ и направляли на распылительную форсуночную сушилку.
Выход сухого клея после сушки составлял около 3% по весу неотжатого жома.
Расход пара составлял 40-45 кг на 1 кг условно сухого клея, или 600% условного топлива по весу сухого клея.
Рис, 5. Технологическая схема получения пектинового клея из жома {на Львовском сахарном заводе):
- шнек-водоотделитель; 2 - мойка для жома; 3 - насос для подачи жома на водоотделитель; 4 - водоотделитель; 5 ~ распределительный шнек; б - пресс для сырого жома; 7 - шнек для отжатого жома; 8 ~ элеватор для отжатого жома; 9 ~ шнек-распределитель; 10 - автоклавы; // - мешалка дли выжимок; 12 - насос; 13 - пулытоловушка: 14 - мерник; 15 - механический фильтр; 16 - сборник выпарки; 17 - насос; 18 - решофер; 19 - трехкорпусная (I, II, III) вакуум-выпарка; 20 - сборники; 21 - насос; 22 - сборник клеевого раствора; 23 - вакуум-аппарат; 24 - сборник; 25 - насос.Отжимки после прессов могут быть использованы в смеси со свежим жомом в качестве корма.
Свойства полученного по этому способу пектинового клея следующие:
- вязкость (15%-ного раствора) в ед. Энглера...... 1,7-2,0
- крепость склеивания в
Калькуляция производства пектинового клея показывает, что стоимость пектинового клея в два раза ниже, чем стоимость растительных клеев. Количество клея, выработанного на этих заводах, составило: в 1955 г. - 193, в 1956 - 316, в 1957 - 503 т.
Главный недостаток описанного метода производства - значительный расход топлива и низкое качество клея. Полученный клей представлял собой смесь относительно небольшого количества клеящего пектинового вещества и большого количества балластных загрязняющих продуктов. Он имел темный цвет и поэтому не получил широкого распространения.
Производство пектинового клея по методу КТИППа. В Киевском технологическом институте пищевой промышленности (И. М. Литвак и М. И. Барабанов) разработан способ получения из жома сухого пектинового клея, обладающего при 4%-ной концентрации высокими клеящими свойствами. Этот способ основан на способности нативного пектина переходить в раствор при гидролизе в присутствии небольшого количества минеральных кислот и осаждаться солями многовалентных металлов.
По разработанному способу сухой или свежий свекловичный жом размешивают с водой в отношении 1: 20 для сухого жома и 1: 2 для свежего. К полученной смеси прибавляют раствор технической соляной кислоты (2-4% по весу сухих веществ жома) и проводят гидролиз жома (1-2 ч) при температуре около 100°С. Полученный гидролизат нейтрализуют до рН 7-7,2 раствором аммиака, фильтруют и осаждают пектин 20%-ным раствором хлористого алюминия.
Влажный коагулят обезвоживают прессованием и высушивают до воздушно-сухого состояния (15-18% влажности).
По данным Литвака и Барабанова, выход воздушно-сухого пектинового клея составляет 20-22% к весу сухих веществ жома.
Получение клея проводится по следующей технологической схеме (рис. 6).
Элеватором 1 жом подается в бункер 2, а затем на весы 3.
Рис. 6. Технологическая схема производства пектинового клея по методу КТИППа.
Взвешенный жом шнеком 4 направляется в гидролизаторы 5. Над каждым гидролизатором установлен мерник 10 для приготовления и дозирования горячего раствора кислоты. Вода подается из сборника 9. Смесь раствора кислоты и жома нагревается в гидролизаторе открытым паром. Гидролизат отделяется от дробины на ложном днище, а дробина после промывки направляется шнеком 6 в жомовую мешалку и выкачивается насосом в смеси с водой. Промой направляются в сборник 11.
Гидролизат поступает в нейтрализаторы 7, где нейтрализуется раствором аммиака из сборника 12 и дозаторов 13. Затем раствор подается насосом 8 на фильтр-прессы 14, откуда направляется в чаны-осадители 15. Туда же подается раствор хлористого алюминия из сборника 16 и дозатора 17. На барабанном сите 18 коагулят отделяется от маточного раствора и поступает на пакетный пресс 19. Отжатый коагулят подается на дробилку 20, а затем в сушильную камеру 21. Высушенный клей направляется на шаровую мельницу 22, в бункер 23 и на упаковку в бумажные мешки 24.
Согласно имеющимся данным, 4-5%-ный раствор этого клея можно с успехом применять в полиграфическом производстве.
По расчетным данным, на выработку 1 т воздушно-сухого клея влажностью 15% требуется затратить 5 т сухого жома (влажность 12%), 0,38 т технической (27%-ной) соляной кислоты, 0,25 т хлористого алюминия; расход пара 19 т, а условного топлива - около 240% к весу сухого клея. Стоимость реактивов и сырья для получения 1 т сухого клея 179,2 руб.
Производство концентрата пектина из жома. На сахарном заводе Хатван (Венгрия) с 1960 г. оборудован цех по производству из высушенного жома пектина в виде концентрата, который успешно применяется в литейном производстве (75%), при аппретировании тканей (15%), а также в качестве клеевого материала в пищевой промышленности.
Процесс получения пектина включает: смешение жома с водой, подогрев, кислотный гидролиз под давлением, отжим сока, его очистку, сгущение и консервирование концентрата.
Высушенный жом (рис. 7) очищают от пыли с помощью вибросита 1 и ковшовым элеватором 2 через весы 3 шнеком подают в смеситель 4, где он смешивается с горячей конденсационной водой. Вода поступает в смеситель из резервуара 5 через мерный сосуд 6 в количестве, необходимом для набухания жо-ма (приблизительно в шестикратном количестве). Для более быстрого и лучшего набухания смоченный жом через 15-20 мин попадает в смеситель 7, оборудованный обогревательной рубашкой, из которого он подается шнеком 8 к насосу 9 и нагнетается во вращающийся барабан непрерывного действия 10 для гидролиза. Гидролиз проводится под давлением 1,5-2,5 ати в течение 40-50 минут в барабане из нержавеющей стали диаметром 1,3 м и длиной 5 м. Барабан вращается, делая 7 об/мин. Для гидролиза среды в барабан насосом 12 подается водный раствор (концентрация 1,8-2,0%) сернистого ангидрида из резервуара 11.
Горячую массу из барабана выпускают в виде кашицы е сборный резервуар 13, в котором она отстаивается, а пар, содержащий двуокись серы и уксусную кислоту, улетучивается в атмосферу. Затем кашицу загружают в мешки и отпрёссовывают сок на гидравлическом прессе 14 при давлении 70 ати в течение 15-20 мин. Полученный сок, содержащий 7-8% сухих веществ, стекает в сборный резервуар 17 и оттуда при помощи кислотоупорного центробежного насоса 18 нагнетается в отстойник 19 емкостью 200 л 3. Оставшиеся на тележках 15 выжимки, содержащие до 30% сухих веществ, поступают в шнек 16, который подает их к месту складирования; в дальнейшем они используются в качестве корма для скота. Осветленный в отстойнике сок попадает в резервуар 20, откуда с помощью вакуум-насоса 25 с барометрическим конденсатором 24 подается в два испарителя (алюминиевый и медный) 21 для предварительного сгущения до содержания 20-25% сухих веществ, а затем в шаровой вакуум-аппарат 22 с мешалкой и обогревательной рубашкой. Готовый концентрат (36-42% сухих веществ) из сборника 23 поступает в бочки или непосредственно в железнодорожные цистерны.
Полученный пектин представляет собой вязкое вещество светло-желтого цвета, обладающее "большой клейкостью. В сухом веществе его содержится (кроме растительных сопутствующих веществ) 30-40% пектина. Пектин, приготовленный путем сгущения сока до содержания сухого вещества 36%, используется в основном в текстильной промышленности, а пектин с содержанием сухих веществ 42% -в литейном производстве.
Рис.7. Схема производства концентрата пектина из свекловичного жома на сахарном заводе Хатван (Венгрия)
Выпускаемый для текстильной промышленности пектин обладает трудноустранимым коричневым цветом, что сильно ограничивает его применение для аппретирования и шлихтования цветных тканей, и поэтому в текстильной промышленности используется всего 15% от общего выпуска пектина.
Более широкое применение пектин получил в литейном производства. По специально разработанной на Чепельском чугунолитейном заводе технологии концентрат пектина с 1951 г. успешно используется при формовке в качестве связующего вещества при изготовлении стержней.
В пищевой промышленности пектин применяется в качестве клеевого материала на консервных и пивоваренных заводах для наклейки этикеток.
Были проведены опыты по выработке сухого порошкообразного пектина путем сушки предварительно сгущенного сока на распылительной сушилке. При этом был получен светло-желтый порошок пектина, который после смешения с водой может использоваться и как пектиновый концентрат. Однако расходы, связанные с сушкой пектина, очень повышают его стоимость. Поэтому пектин реализуется только в виде концентрата.
В сообщении о производстве концентрата пектина на заводе Хатван не приводятся технико-экономические данные о выходе пектина, расходе материалов и электроэнергии, что затрудняет суждение об экономичности данного способа производства. Однако успешное применение этого пектина в литейном производстве, несомненно, указывает на перспективность производства концентрата пектина. Особого внимания заслуживает способ гидролиза в непрерывно действующем барабане, что позволяет автоматизировать процесс производства пектина.
В ряде отраслей промышленности - машиностроительной, текстильной, пищевой - в качестве клеящего материала применяется пищевой продукт - крахмал и его производные - декстрины.
Замена этого ценного продукта клеем, полученным из жома, является важной задачей. Дальнейшее усовершенствование технологической схемы производства пектина из свекловичного жома будет способствовать широкому применению пектина в промышленности.