О возможности перепрофилирования сахарных заводов на переработку цикория корневого в инулин, олигофруктозу и другие продукты Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

НАУЧНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

УДК 664.1 : 663.941.3 : 547.458.65 doi.org/10.24412/2413-5518-2025-1-36-43

О возможности перепрофилирования сахарных заводов на переработку цикория корневого в инулин, олигофруктозу и другие продукты

Д.П. ИОВЛЕВ, зам. директора по инновациям (e-mail: [email protected])

М.И. ФАРАХОВ, директор (e-mail: [email protected])

Р.Р. АКБЕРОВ, научный консультант (e-mail: [email protected])

И.Р. СТЕКОЛЬЩИКОВ, инженер (e-mail: [email protected])

ООО «Инженерно-внедренческий центр «Инжехим», г. Казань

Введение

В последнее время в мире наблюдается тенденция к увеличению спроса на продукты здорового питания, функциональные продукты и БАДы, что обусловлено, в частности, повышением распространённости таких заболеваний, как ожирение, гипертония и сахарный диабет [1]. В связи с этим среди широких слоёв населения становятся востребованными инулин и олигофруктоза, обладающие рядом функциональных свойств. Данные вещества невозможно получить синтетическим путём, и их производство возможно только из растительного сырья. В мире для промышленного выпуска этих продуктов используются преимущественно корнеплоды цикория корневого [2]. Ценность их в том, что они обладают широким спектром действия, включая снижение резистентности к инсулину [3], улучшение пищеварения, повышение иммунитета и т. д. [4]. За рубежом инулин и олигофруктоза уже давно применяются в качестве БАДов, клетчатки, пребиотиков, заменителей сахара и пр. [5]. Они широко используются при промышленном выпуске пищевых продуктов

(детское и диетическое питание, напитки, функциональные продукты, кондитерские изделия, сыры, йогурты, мороженое, шоколадные батончики и др.) и приготовлении пищи в качестве заменителей сахара и жира, для придания пищевым продуктам нежной текстуры и иных желаемых качеств [2, 5]. Суточное потребление человеком инулина и олигофруктозы варьируется в диапазоне от 2 до 12 г [6].

Мировой объём производства инулина и олигофруктозы показывает ежегодный рост, тогда как в России на данный момент эти продукты не выпускаются [7]. Однако технология получения инулина из цикория корневого в целом схожа с технологией выработки сахара из сахарной свёклы [5], что позволяет рассмотреть возможность перепрофилирования неработающих и работающих низкорентабельных малопроизводительных сахарных заводов на производство этих новых видов товарных продуктов, рыночная стоимость которых в два и более раз превышает стоимость сахарного песка.

В данной статье рассматриваются мировой опыт перепрофилирования сахарных заводов на перера

ботку цикория корневого в инулин и олигофруктозу и применяемые при этом технологии, оцениваются климатические условия для выращивания цикория корневого и агротехнические приёмы его возделывания, освещаются данные о нашем собственном опыте выращивания этой культуры в средней полосе России, приводится схема перепрофилирования сахарного завода с указанием отделений и участков, которые могут быть использованы без существенных изменений.

Мировой опыт перепрофилирования сахарных заводов на производство инулина В 1920-е гг. несколько сахарных заводов Германии начали изготавливать инулин из цикория таким же способом, как сахар из сахарной свёклы. Полученный экстракт цикория, обогащённый инулином, содержал множество примесей, которые удаляли с помощью адсорбента. Затем инулин осаждали, осадок высушивали и измельчали до образования белого порошка — инулина [8].

В г. Розендаль на юге Нидерландов голландская компания Sensus

36 САХАР № 1 • 2025

НАУЧНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

(прежнее название Benuline) в 1991 г. провела перепрофилирование сахарного завода на переработку цикория корневого для получения инулина и олигофруктозы [9]. В первое время Sensus производила только фруктозу посредством ферментации цикорной стружки без экстрагирования, а инулин и олигофруктозу начали выпускать только с 2000-х гг.

В 2004 г. на севере Франции был перепрофилирован сахарный завод, принадлежащий бельгийской компании Cosucra, на переработку цикория корневого в инулин и олигофруктозу объёмом 45 тыс. т в год [10]. Впоследствии этот инулиновый завод наращивал свои производственные мощности.

Анализ мирового опыта перепрофилирования сахарных заводов показал, что при использовании имеющейся инфраструктуры, традиционных процессов и аппаратов сахарного производства для получения инулина из цикория корневого снижаются стоимость и сроки отработки технологий, срок запуска нового инулинового производства и в конечном итоге срок окупаемости. Имеются данные, что модернизация сахарного завода для производства инулина обходится до двух раз дешевле создания нового предприятия [10].

Виды инулина и технологии их производства из цикория корневого

Основные виды инулина, производимые из цикория корневого бельгийскими компаниями Beneo-Orafti и Cosucra и голландской компанией Sensus, приведены в таблице. Из показателей видно, что чем выше средняя степень полимеризации (СПср) инулина, тем ниже растворимость в воде при комнатной температуре и степень сладости.

Стандартный инулин — это нативный инулин, не подвергшийся

фракционированию (в нём присутствуют все фракции инулина, присутствующие в исходном цикорном сырье). Технология выработки стандартного инулина из цикория аналогична технологии получения сахара из сахарной свёклы. Корнеплоды цикория промывают, очищают от камней и ботвы, нарезают в стружку, которую направляют в диффузионный (экстракционный) аппарат. Полученный диффузионный сок (водный экстракт) цикория обогащён инулином. Очистка диффузионного сока от второстепенных компонентов осуществляется по технологиям сахарных производств. Сначала проводят дефе-косатурацию и фильтрацию сока. Далее применяют методы ионного обмена, используемые при производстве жидкого сахара. При этом удаляются соли и происходит обесцвечивание сока. Для предот

Характеристики1 основных видов инулина2 из цикория корневого

Разновидность инулина СП3 СП ср Степень сладо-сти4, % Растворимость в воде при комнатной температуре Форма выпуска Основное примене-ние5

Стандартный 2-60 12 10-30 Низкая Порошок БАД

Длинноцепочеч- ный 10-60 25 0 Очень низкая Порошок БАД, за- менитель жира

Олигофруктоза6 (короткоцепочечный) 2-10 4 30-50 Высокая Сироп7, порошок БАД, заменитель сахара

1 Значения в таблице являются ориентировочными и зависят от производителя.

2 Видов инулина намного больше, подробнее см. на сайте компании Beneo-Orafti [11].

3 СП — степень полимеризации инулина, определяет длину цепи и количество фруктозных единиц в молекуле линейного полисахарида.

4 Степень сладости по отношению к сахарозе.

5 Применение намного шире, например для снижения резистентности к инсулину.

6 Известна также под названием «фруктоолигосахариды» (ФОС).

7 Из-за высокой растворимости в воде при комнатной температуре олигофруктозу выпускают также в форме сиропа.

вращения гидролиза инулина при низких pH ионный обмен проводится в условиях пониженных температур. Характерный горький вкус цикория, обусловленный присутствием в нём гликозида интибина, устраняется адсорбционной очисткой, которая удаляет также остаточный цвет. Очищенный сок инулина концентрируют путём выпаривания до концентрации сухих веществ порядка 70 % и сушат до получения порошкообразного продукта с содержанием сухих веществ на уровне 95 %.

Длинноцепочечный инулин — это инулин, в котором отсутствуют фракции с низкой СП. Для его производства подходит метод фракционной кристаллизации. При охлаждении диффузионного сока цикория с применением затравочных кристаллов в осадок переходят в первую очередь фракции с высокой СП. Затем выпавший

№ 1 • 2025 САХАР 37

НАУЧНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

в виде кристаллов осадок отделяют от надосадочной жидкости путём центрифугирования или фильтрования. Осадок снова растворяют в горячей воде, раствор концентрируют путём выпаривания до содержания сухих веществ 70 % и сушат до получения порошкообразного продукта с содержанием сухих веществ 95 %.

Олигофруктоза представляет собой инулин с низкой СП. Для её производства из диффузионного сока цикория подходит метод частичного ферментативного гидролиза. Очистка полученной олигофруктозы от остальных компонентов осуществляется примерно теми же способами, что и очистка инулина от неинулиновых компонентов. Очищенный сок олигофруктозы концентрируется выпариванием до состояния сиропа с содержанием сухих веществ на уровне 70 %. Сиропообразная олигофруктоза является готовым товарным продуктом. Кроме того, после распылительной сушки из неё получают порошкообразную олигофруктозу с содержанием сухих веществ до 95 %.

Предлагаемая схема перепрофилирования сахарного завода

Анализ данных показал, что средняя производительность зарубежных сахарных заводов, перепрофилированных в целях переработки цикория корневого, составляет порядка 3 тыс. т в сутки [10]. В качестве примеров можно привести сахарный завод бельгийской компании Cosucra на севере Франции, инулиновый завод в Чили, построенный в «чистом поле» бельгийской компанией Beneo-Orafti. Перепрофилирование сахарных заводов на выпуск новых инулиновых продуктов обосновано тем, что столь маломощные предприятия становятся нерентабельными при выпуске сахара и не могут конкури

ровать с более крупными в отрасли. Данный уровень выработки характерен для типичного малопроизводительного низкорентабельного сахарного завода в России.

При перепрофилировании сахарного завода на переработку корнеплодов цикория корневого можно оставить без существенных изме-

Целесообразно заменить на ДПА

Отделение получения стандартного инулина

ЖиДкий экстракт цикория

Отделение получения длинноцепочечного : инулина

I

I

Очистка от неинулиновых компонентов

Очистка от неинулиновых компонентов

I ~

Удаление инулина с низкой СП

I

(СВ до 70 %)

Концентрирование

| ................

I

Концентрирование (СВ до 70 %)

Сушка

(СВ до 95 %)

Сушка

(СВ до 95 %)

1

Порошок стандартного инулина

Порошок

Длинноцепочечного инулина

Рис. 1. Схема перепрофилирования сахарного завода для производства инулина (стандартного и длинноцепочечного) и олигофруктозы из корнеплодов цикория корневого. Зелёным цветом отмечены существующие отделения и участки сахарного завоДа, голубым — новые, в составе которых может использоваться действующее оборудование сахарных заводов

нений большинство отделений, участков и оборудования. Продуктовое отделение должно быть реконструировано или построено заново в соответствии с новыми видами товарных продуктов и технологиями их получения. Схема перепрофилирования приведена на рис. 1. Отделения и участки,

Цикорий

Очистка от мезги

Приёмка сырья I

Мойка, очистка от камней и ботвы

I

Резка

I

Диффузия

I

т

Существующие отделения и участки сахарного завода

Отделение получения олигофруктозы

Частичный ферментативный гидролиз

I

Очистка от неолигофруктозных компонентов

♦

Концентрирование (СВ до 70 %)

I I

1

Сушка

(СВ до 95 %)

ч”

Сироп олигофруктозы

Порошок олигофруктозы

38 САХАР № 1 • 2025

НАУЧНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

остающиеся в большей своей части без изменения, отмечены на рисунке зелёным цветом. Голубым цветом выделены вновь создаваемые, к которым относятся отделение получения стандартного инулина, отделение получения олигофруктозы, отделение получения длинноцепочечного инулина.

В ходе модернизации сахарного завода в первую очередь целесообразно наладить выпуск стандартного инулина. Далее можно переходить к освоению выработки олигофруктозы и длинноцепочечного инулина.

Процесс извлечения (экстрагирования) инулина из цикория в целом аналогичен процессу извлечения сахарозы из сахарной свёклы. Диффузия (экстракция) является определяющим процессом, от которого зависит количественный и качественный выход заданного целевого компонента, будь то сахароза или инулин. Это одна из наиболее энергозатратных стадий производства. Повышение эффективности диффузионного процесса напрямую влияет на снижение себестоимости товарных продуктов.

Для сокращения эксплуатационных затрат и увеличения доходности, а также в целях импортоза-мещения по оборудованию вместо традиционного диффузионного аппарата целесообразно использовать диффузионный пульсационный аппарат (ДПА) разработки и производства ИВЦ «Инжехим» [12]. В ходе его работы создаётся противоточный нестационарный режим взаимодействия сырья и воды, при котором достигаются максимально возможная степень извлечения водорастворимых компонентов и их концентрация в экстракте. ДПА меньше по весу и габаритам по сравнению с традиционными диффузионными аппаратами, обеспечивает снижение затрат энергии, воды на полу

чение экстракта и других эксплуатационных расходов. Отсутствие движущихся частей увеличивает межремонтный срок его службы. В более щадящих условиях работы ДПА падают потери инулина при диффузии и повышается качество получаемых товарных продуктов. ДПА является универсальным и способен экстрагировать как стружку свежего цикория, так и обжаренные кубики корнеплода (для выпуска быстрорастворимого цикория) [13].

При переработке цикория, как и при переработке сахарной свёклы, будет образовываться жом. Его количество сопоставимо с количеством жома сахарной свёклы исходя из идентичности технологий переработки. Жом цикория, аналогично жому сахарной свёклы, может потребляться сельскохозяйственными животными [14]. Это позволит сахарному заводу обеспечивать животноводов высококачественными кормовыми добавками и получать дополнительные доходы.

Положительный результат коммерциализации жома цикория в качестве корма для скота под торговой маркой Cigarant® был получен голландской компанией Sensus [15]. Согласно исследованию, при замене 83 % стандартной концентрированной кормовой добавки к грубым кормам на продукт Cigarant® надои, жирность, содержание белка и другие показатели молока остаются на прежнем уровне [16]. В университете Небраски в Линкольне (США) были проведены исследования по замене жома сахарной свёклы на жом цикория корневого в рационе кормления годовалых бычков. Показано, что эти продукты близки по составу. В результате замены прирост живой массы скота практически не изменился [17]. На основании указанных данных можно рассчитывать на реализа

цию жома цикория в объёме, аналогичном объёму жома сахарной свёклы.

При некоторых изменениях технологической схемы (нарезка корнеплодов цикория кубиками вместо стружки и их обжарка перед диффузией) можно наладить производство экстрактов обжаренного цикория на том же ДПА ввиду его универсальности, а в продуктовом отделении создать дополнительную линию по получению сиропа и быстрорастворимого цикория. Популярность этих продуктов растёт с каждым годом, особенно среди тех людей, кому нравится вкус кофе, но противопоказан кофеин. Обжарка удаляет гликозид ин-тибина и придаёт цикорию вкус кофе. Стадия очистки экстракта цикория для выработки сиропа и быстрорастворимого цикория существенно проще по сравнению с изготовлением инулина и олигофруктозы. Обжаренный цикорий, также как и сушёный, в форме кубиков может храниться сравнительно долго и является самостоятельным товарным продуктом [18, 19]. Сушёный цикорий с остаточной влажностью не более 12 %, согласно данным компании Nestle, остаётся стабильным в течение нескольких лет [20]. Для производства растворимого цикория и инулина подходят одни и те же сорта цикория корневого [14].

В целях круглогодичного выпуска новых товарных продуктов общий технологический процесс можно разделить на два этапа:

— первый этап — переработка максимально возможного объёма цикория и получение диффузионного сока (водного экстракта) цикория на действующем сахарном заводе в кратчайшие сроки. Полученный экстракт концентрируют и обеспечивают условия для его хранения;

№ 1 • 2025 САХАР 39

НАУЧНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

— второй этап — переработка экстракта цикория в инулин, олигофруктозу и различные инулинсодержащие продукты на том же или специально построенном заводе на протяжении всего года. В случае выбора варианта со строительством отдельного завода переработку экстрактов можно организовать от нескольких предприятий-поставщиков, что обеспечит снижение капитальных и эксплуатационных затрат.

Перепрофилирование сахарного завода допускает плавный переход от производства сахара к производству инулина. Из-за разных сроков созревания, уборки и хранения цикория корневого и сахарной свёклы целесообразнее сначала перерабатывать цикорий, а в остальные месяцы сезона — свёклу. Постепенно можно увеличивать соотношение сырья этих продуктов от сезона к сезону.

Обеспечение завода цикорием корневым

Согласно работе [21] выращивание цикория корневого может осуществляться в тех же климатических зонах, где возделывают сахарную свёклу. Обе культуры сеют семенами, причём норма высева семян (кг/га) цикория до трёх раз ниже по сравнению с нормой, установленной для семян свёклы.

Указаны следующие основные различия в выращивании данных культур:

— масса семян цикория корневого примерно на порядок меньше массы семян сахарной свёклы, поэтому для высева семян цикория рекомендуется провести их дра-жирование или применять различные приспособления для высева мелких семян;

— масса корнеплодов цикория в фазе технической спелости в среднем вдвое меньше массы корнеплодов сахарной свёклы, что

требует определённой корректировки уборочных приспособлений.

Из-за более вытянутой конической формы корнеплода цикория по сравнению с округлой формой сахарной свёклы для его уборки лучше использовать машины с вибровыкапывающими органами [21]. Бельгийская компания Beneo-Orafti смогла адаптировать свеклоуборочные машины под уборку цикория корневого [14]. Модификация была связана с тем, что корнеплоды цикория тоньше корнеплодов свёклы. При уборке цикория может применяться отечественное оборудование, предназначенное для копки моркови и других корнеплодов [19].

В работе [14] указано, что цикорий более засухоустойчив, чем сахарная свёкла. При засухе его урожайность сохраняется в отличие от урожайности сахарной свёклы, которая снижается до 20 %.

Очень важным вопросом промышленного выращивания является обеспеченность отечественными семенами цикория корневого. В России селекцией и производством семян этой культуры занимается ФГБНУ «Федеральный научный центр овощеводства» (ВНИИССОК). Одним из значимых результатов, включённых в Госреестр охраняемых селекционных достижений РФ, стал сорт «Петровский» со следующими характеристиками: корнеплод короткий и широкий; плечики слегка округлые; содержание сухих веществ — 20,5 %, в том числе инулина — 17,3 %; вегетационный период — 137 дней.

Для оценки возможностей выращивания цикория корневого сорта «Петровский» в средней полосе России в 2022 г. нами были проведены работы в Лаишевском районе Республики Татарстан на экспериментальном участке (рис. 2). Использовалась следующая схема

Рис. 2. Грядка с цикорием корневым сорта «Петровский» на экспериментальном участке в Лаишевском районе Республики Татарстан (октябрь 2022 г.)

посадки: междурядное расстояние — 37,5 см, расстояние между растениями в ряду — 8—10 см. Урожайность составила 49,7 т/га. При промышленном выращивании цикория с учётом неизбежно возникающих потерь вследствие механизированной уборки и других факторов урожайность будет ниже. Данные по урожайности цикория в других странах (т/га): Бельгия — 46,9; Франция — 47,4; Сербия — 36,9; Казахстан — 29,6; Нидерланды — 17,5 [22].

На рис. 3 для сравнения продемонстрированы корнеплоды сахарной свёклы (урожай 2022 г., Буинский район, Республика Татарстан) и цикория корневого сорта «Петровский» (наш урожай 2022 г. с экспериментального участка). Видно, что корнеплод цикория имеет более коническую форму (как у моркови), а форма корнеплодов сахарной свёклы более близка к сферической, но вес примерно вдвое

40 САХАР № 1 • 2025

НАУЧНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

Рис. 3. Корнеплоды сахарной свёклы (вверху) и цикория корневого сорта «Петровский» (внизу)

меньше. При этом урожайность выращенного на экспериментальном участке цикория с 1 га сопоставима с урожайностью сахарной свёклы в России [22]. Процессы переработки данных культур, как было сказано выше, во многом схожи. Однако корнеплод цикория имеет более плотную структуру и нарезанная из него стружка в отличие от свекловичной показывает более высокую прочность на излом и меньше подвергается повреждениям от механического воздействия. Это положительно скажется на снижении мезгообразования и поддержании стабильности технологических режимов переработки.

Чтобы ещё более приблизить процесс переработки цикория к технологии переработки сахарной свёклы, желательно вывести сорта цикория корневого без гликозида интибина, придающего ему горечь и усложняющего процесс очистки экстракта. За рубежом учёные уже начали заниматься решением этой проблемы. Недавно в рамках европейского проекта CHIC голландскими селекционерами были выведены сорта цикория корневого без данного вещества [23]. Однако при этом использовался метод редактирования генов CRISPR/Cas9, не получивший одобрения в Евросоюзе. Сейчас ведутся работы по достижению тех же результатов, но с применением традиционных методов селекции [24].

Выводы и рекомендации производству

Проведённое исследование позволяет сделать следующие основные выводы.

1. Инулин издавна применяется во всём мире. В зарубежной практике промышленное производство инулина из цикория корневого началось с перепрофилирования сахарного завода свыше 100 лет назад. Согласно современным данным, перепрофилирование сахарного завода обходится до двух раз дешевле создания нового инулинового завода.

2. Технология переработки цикория корневого в инулин во многом аналогична технологии переработки сахарной свёклы в сахар. Из цикория можно получать стандартный (нативный) инулин, длинноцепочечный инулин (нативный инулин, из которого удалены короткоцепочечные фракции), олигофруктозу (короткоцепочечный инулин), а также жом для кормопроизводства.

3. Представлена схема перепрофилирования сахарного завода для получения стандартного инулина, длинноцепочечного инулина и олигофруктозы, в которой будет использоваться большинство имеющихся отделений, участков и оборудования предприятия. В целях сокращения потерь инулина при диффузии, улучшения качественных показателей товарных продуктов, снижения эксплуатационных затрат на их производство предлагается вместо стандартного диффузионного аппарата использовать ДПА отечественной компании ИВЦ «Инжехим».

4. При доработке технологии переработки (изменении режима резки, применении обжарки и др.) можно наладить выпуск дополнительных товарных продуктов: сушёный цикорий, обжаренный цикорий, сироп цикория и быстрорастворимый цикорий.

5. Предложен постепенный переход от переработки сахарной свёклы в сахар к переработке цикория корневого в инулин и другие новые товарные продукты с увеличением соотношения сырья данных культур от сезона к сезону.

6. Показано, что для выращивания цикория корневого подойдут те же климатические зоны, что и для сахарной свёклы. Агротехнические приёмы возделывания обеих культур во многом схожи. При этом цикорий корневой более засухоустойчив, чем сахарная свёкла.

7. Определена организация, занимающаяся селекцией и производством семян цикория корневого в России — ФГБНУ «Федеральный научный центр овощеводства» (ВНИИССОК).

8. Получен положительный опыт выращивания цикория корневого сорта «Петровский» в средней полосе России. Урожайность культуры на экспериментальном участке при выбранной схеме посадки оказалась сопоставимой с урожайностью в других странах и урожайностью сахарной свёклы в России. Корнеплод цикория более технологичен для переработки за счёт снижения мезгообразования и поддержания стабильности технологических режимов в сравнении с корнеплодом сахарной свёклы.

Список литературы

1. Всемирная организация здравоохранения. Глобальный доклад по диабету. 2018. https://iris.who. int/bitstream/handle/10665/275388/ 9789244565254- rus.pdf (дата обращения: 24.10.2024).

2. Гулюк, Н.Г. Диффузия инулина — один из основных процессов его получения / Н.Г. Гу-люк, Н.Д. Лукин, В.В. Ананских [и др.] // Успехи современной науки и образования. — 2016. — Т. 5. — № 10. - С. 162-168.

№ 1 • 2025 САХАР 41

НАУЧНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

3. Wang, L. Inulin-type fructans supplementation improves glycemic control for the prediabetes and type 2 diabetes populations: results from a GRADE-assessed systematic review and dose-response meta-analysis of 33 randomized controlled trials / L. Wang, H. Yang, H. Huang [et al.] // Journal of Translational Medicine. — 2019. - V. 17:410.

4. Переработка инулинсодержащего сырья на инулин и его производные / Н.Г. Гулюк, Н.Д. Лукин, Т.С. Пучкова, Д.М. Пихало // Достижения науки и техники АПК. -2017. - Т. 31. - № 8. - С. 76-79.

5. Franck, A. Technological functionality of inulin and oligofructose / A. Franck // British Journal of Nutrition. - 2002. - V. 87. -Suppl. 2. - P. S287-S291.

6. Рынок инулина в России: возможности развития сырьевой базы и необходимые ресурсы для создания современного отечественного производства / В.Г. Кай-шев, Н.Д. Лукин, С.Н. Серёгин, А.В. Корниенко // Пищевая промышленность. - 2018. - № 5. -С. 8-17.

7. Бызов, В.А. Системный анализ состояния и перспективы развития производства инулина (обзор) / В.А. Бызов // Аграрная наука Евро-Северо-Востока. -2022. - Т. 23. - № 6. - С. 757-776.

8. Beneo-Orafti. Инулин и олигофруктоза Beneo™. Описание, производство, распространение в природе и история инулина и олигофруктозы. http://karavan-m.by/ images/Beneo/receptury/istor%20 inulin.pdf (дата обращения: 24.10.2024).

9. Tonjes, J. Met trouwe cicho-reitelers naar 10 ton inuline / J. Tonjes // Nieuwe Oogst. 28 July 2021. https://www.nieuweoogst.nl/ nieuws/2021/07/28/met-trouwe-cichoreitelers-naar-10-ton-inuline

(дата обращения: 24.10.2024).

10. Bakery & Snacks 2004/03/02. Cosucra ups inulin production.

https://www.bakeryandsnacks.com/ Article/2004/03/02/Cosucra-ups-inulin-production (дата обращения: 24.10.2024).

11. Beneo Inulin. The product range. https://www.beneo.com/ human-nutrition/human-nutrition-products/functional-fibres/inulin (дата обращения: 24.10.2024).

12. Иовлев, Д.П. Оценка преимуществ применения диффузионного пульсационного аппарата для реконструкции диффузионного отделения сахарного завода / Д.П. Иовлев, М.И. Фарахов,

Р.Р. Акберов [и др.] // Новые технологии. - 2022. - Т. 18. - № 3. -С. 44-58.

13. Иовлев, Д.П . Модернизация действующих цикорных заводов с применением пульсационных экстракторов непрерывного действия / Д.П. Иовлев, М.И. Фарахов, Р.Р. Акберов [и др.] // Новые технологии. - 2022. - Т. 18. -№ 1. - С. 40-52.

14. De Leenheer, L. Production and use of inulin: industrial reality with a promising future / L. De Leenheer. -In book: Carbohydrates as Organic

Аннотация. В статье исследована возможность перепрофилирования низкорентабельных и неработающих сахарных заводов на переработку цикория корневого в инулин, олигофруктозу и другие продукты, которые обладают рядом полезных свойств, включая пребиотические свойства, повышение иммунитета, снижение резистентности к инсулину и другие свойства и могут служить в качестве БАДов или входить в рецептуру различных пищевых продуктов и блюд.

В России производство инулина и олигофруктозы отсутствует, однако известно, что технология получения инулина из цикория корневого в целом схожа с технологией получения сахара из сахарной свёклы. В статье описаны случаи перепрофилирования зарубежных сахарных заводов на переработку цикория корневого в эти продукты. Указаны технологии производства стандартного (нативного) инулина, длинноцепочечного инулина и олигофруктозы из цикория корневого. Разработана схема перепрофилирования российского сахарного завода. Предложено использовать диффузионный пульсационный аппарат (ДПА) разработки и производства ИВЦ «Инжехим» вместо традиционного диффузионного аппарата для снижения эксплуатационных затрат и себестоимости продукции. Определено, что для выращивания цикория корневого подходят те же климатические зоны, что и для выращивания сахарной свёклы, а агротехнические приёмы возделывания этих двух культур также схожи. Получен положительный результат при выращивании цикория корневого сорта «Петровский» на экспериментальном участке в средней полосе России. Достигнутая урожайность при выбранной схеме посадки сопоставима с урожайностью в других странах. Ключевые слова: сахарный завод, модернизация, перепрофилирование, цикорий корневой, инулин, олигофруктоза, диффузия, диффузионный пульсационный аппарат, ИВЦ «Инжехим».

Summary. The article examines the possibility of converting low-profit and non-operating sugar factories to process chicory root into inulin, oligofructose and other products that have a number of beneficial properties, including prebiotic properties, increased immunity, reduced insulin resistance, etc., and can be consumed as dietary supplements or added to various food products and dishes. In Russia, there is no production of inulin and oligofructose, but it is known that the technology for obtaining inulin from chicory root is generally similar to that for obtaining sugar from sugar beet. The article describes cases of converting foreign sugar factories to process chicory root into these products. Technologies for the production of standard (native) inulin, long-chain inulin and oligofructose from chicory root are indicated. A scheme of converting a Russian sugar factory is developed. It is proposed to use a diffusion pulsating apparatus developed and manufactured by the Ingehim Company instead of a conventional diffusion apparatus to reduce operating and production costs. It is determined that the same climatic zones as for sugar beet growing are suitable for growing root chicory, and the agrotechnical methods of cultivating the two crops are also similar. A positive result is obtained when growing root chicory of the Petrovsky variety in a test field in central Russia. The achieved yield with the chosen planting scheme is comparable to the yield in other countries. Keywords: sugar factory, modernization, conversion, root chicory, inulin, oligofructose, diffusion, diffusion pulsating apparatus, «Ingehim».

42 САХАР № 1 • 2025

□

□

ДИФФУЗИОННЫЙ ПУЛЬСАЦИОННЫЙ АППАРАТ (ДПА) ДЛЯ САХАРНОГО ПРОИЗВОДСТВА

□ Оригинальный аппарат колонного типа собственной разработки малой и большой производительности без транспортирующих устройств

□ Режим работы непрерывный, противоточный, нестацио (за счёт пульсационного воздействия)

арный

Максимально эффективное извлечение сахарозы при повышении качества диффузионного сока

Более низкие энергопотребление и эксплуатационные затраты по сравнению с традиционными диффузиями за счёт интенсификации тепло- и массообменных проце

Переработка стружки, боя и хвостиков сахарной свёклы, и др. .

икория

Реклама

Реализация проектов по модернизации действующих и созданию новых производств под ключ, инте процессов диффузии, предошпаривания, очистки сит, фильтрации, сепарирования и

ИНжЕнЕРНО-ВНЕД'. ?СКиЙ ЦЕНТР «ИНжЕ^^^^В

Тел: +7 (843) 570-23-18; 570-23-28, Email: [email protected], Web: www.ingehim.ru

Российский разработчик и изготовитель высокотехнологического оборудования с 1991 года

JLiHfflEXUM,

Raw Materials III (H. Van Bekkum, H. Roper, F. Voragen, eds.). — New York : VCH Publishers Inc., 1996.

15. Kennisakker. Teelthandleiding cichorei — bewaring. 15 September 2000. https://kennisakker.nl/arc-hief-publicaties/teelthandleiding-cichorei-bewaring121 (дата обращения: 24.10.2024).

16. Remmelink, G. Cigarant® aantrekkelijke krachtvoervervanger / G. Remmelink, A. Klop, K. van Houwelingen // PraktijkKompas Rundvee. October 2003. https:// edepot.wur.nl/34140 (дата обращения: 24.10.2024).

17. Rush, I.G. Performance of yearling steers fed beet pulp or chicory pulp rations / I.G. Rush, B. Van Pelt // Nebraska Beef Cattle Reports. 419. January 1999. https://digitalcommons.unl.edu/ animalscinbcr/419 (дата обращения: 20.11.2024).

18. NIFTEM. Chicory processing, PM Formalization of micro food processing enterprises scheme (PM FME Scheme). Sonipat: National Institute of Food Technology Entrepreneurship and Management, Government of India. — 2020. https://niftem. ac.in/newsite/pmfme/wp-content/ uploads/2022/08/chicoryprocessing. pdf (дата обращения: 03.04.2023).

19. Вильчик, В.А . Цикорий: рекомендации по выращиванию, уборке, переработке и использованию / В.А. Вильчик. — Ярославль : Верхне-волжское книжное изд-во, 1982. - 80 с.

20. Lohmar, K. Chicory beverages / K. Lohmar, V. Theurillat. - In Encyclopedia of Food Sciences and Nutrition (2nd edition). - 2003. -P. 1144-1149.

21. Ткач, О.В. Агротехнические приёмы возделывания сахарной свёклы, применимые для цико

рия корнеплодного / О.В. Ткач // Тавршський науковий eicHUk. — 2018. - Т. 2. - № 100. - С. 85-90.

22. FAOSTAT. Food and Agriculture Data. Rome: Food and Agriculture Organization of the United Nations. 2015. https://www.fao.org/ faostat/en/#home (дата обращения: 24.10.2024).

23. Van der Wal, G. Cichoreiplanten zonder bitterstoffen ontwikkeld / G. Van der Wal // Nieuwe Oogst. -24 July 2021. https://www. nieuweoogst.nl/nieuws/2021/07/24/ cichoreiplanten-zonder-bitterstof-fen-ontwikkeld (дата обращения: 24.10.2024).

24. Le Blanc, A. CRISPR takes the «bitter» out of Belgian endives and chicory / A. Le Blanc // BioVox. -16 February 2022. https://biovox. eu/crispr-takes-the-bitter-out-of-belgian-endives-and-chicory (дата обращения: 24.10.2024).

№ 1 • 2025 САХАР 43