CC BY
37
Таблица 3
Номер рецеп- туры Вид и количество загустителя Цвет Вкус и запах Консистенция Примечание
1 БП — 5 г Светло-бежевый с сероватым оттенком Нейтральный, уловим травянистый тон, запах не выражен Однородная, без расслоения дисперсной системы, дисперсная фаза не наблюдается После приготовления соуса быстрое образование пленки
Соевая мука, пассерованная: 3 мин — 5 г + 2,5 г крахмала
5 мин — 5г +
2.5 г крахмала
7 мин — 5 г +
2.5 г крахмала
Приятный бежевый с желтоватым оттенком
Бежевый с коричневатым
Кремовый
Присутствует ореховый тон, привкус сои слабо выражен
Отсутствие соевого привкуса, нежные ореховые тона
Выраженные тона каленого ореха, чуть уловимая под-горелость
Чуть заметные включения соевых крупок, сгущения не наблюдается
То же
Маскируются крупинки из-за повышения вязкости системы. Пленка не образуется
То же
живает ощущение крупок на языке из-за повышения вязкости. Оптимальным является образец 3 соуса — приятный ореховый тон, стабильная дисперсная система. ■ _
Таблица 4
Номер образ- ца Вид и количество загустителя Содержание, % Вяз-
влаж- ность белок жир кость, мм г/ с
1 БП: 5г ПМ + 2г жира 76,95 0,52 2 97,49
2 СМ пассерованная: 3 мин (5 г + 2,5 г крахмала + 1 г жира) 82,84 1,935 2 62,81
3 5 мин (5 г + 2,5 г крахмала + 1 г жира) 82,2 1,925 2 123,74
4 7 мин (5 г + 2,5 г крахмала + 1 г жира) 82,14 1,925 2 151,07
Из данных табл. 4 видно, что высокая водо- и жироудерживающая способность белков сои обеспечивает снижение потерь влаги при варке соуса, отделение жира, сокращение объема изделия. В связи с уменьшением расхода жира в два раза использование крахмала для приготовления соусов на основе соевой муки не приводит к их удорожанию по сравнению с эталонными соусами. Особенно важное значение в условиях недостатка энергоресурсов и повышения их стоимости имеет сокращение времени тепловой обработки и пассеровки соевой муки на 30-40%.
Таким образом, как показали исследования, частичная замена пшеничной муки на соевую позволяет сократить время тепловой обработки, снизить потери влаги и получить стабильную суспензию с соответствующими консистенцией, пищевой ценностью и органолептическими показателями соусов.
Кафедра технологии продукции общественного питания
Поступила 10.11. 2000 г. .........
664.004.8:661.183
ПОЛУЧЕНИЕ УГОЛЬНО-МИНЕРАЛЬНЫХ СОРБЕНТОВ ИЗ ОТХОДОВ ПИЩЕВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
В.Т. ХРИСТЮК, Ю.И. ТАРАСЕВИЧ, Р.В. ДУНЕЦ Кубанский государственный технологический университет ИКХХВ АН (Украина) :• -
Многие жидкие пищевые продукты, в том числе виноматериалы и соки, обрабатываются различными способами для удаления веществ, снижающих качество продукта. Интенсификация процессов пе-
реработки винограда и обработки виноматериалов приводит к их обогащению высокомолекулярными соединениями, являющимися наиболее частыми причинами помутнений. Уменьшение содержания этих веществ достигается в основном за счет их удаления сорбентами и методами физического воздействия. Нами предложено получение угольноминеральных сорбентов УМС из сусловых, клее-
Таблица 3
\ ВОДО- и 1ои обес-|:е соуса, іелия. В іва раза я соусов дорожа-Особен-са энер-леет со-іссеров-
іия, ча-р позво-низить ІНЗИЮ с эй цен-ИИ соу-
61.183
налов шыми ртыми кания ет их |0 воз-иьно-клее-
вых и дрожжевых осадков, остающихся после обработки сорбентами, а также других пищевых отходов.
Исходным сырьем для получения сорбентов служили клеевые и дрожжевые осадки, содержащие дисперсные минералы — палыгорскит Я и монтмориллонит М. Осадки, полученные после обработки крепких виноматериалов (Фанагория), были высушены до постоянного веса. Из твердых отходов применяли виноградную и томатную выжимки, а также отруби.
Для получения сорбентов была использована установка, схема которой представлена на рисунке: 1 — кварцевый цилиндр со шлифом, 2 — термопара, 3 — кварцевая печь, 4 — изоляция, 5 — регулировочный кран, 6 — водяной затвор,
7 — образец сорбента.
Таблица
Клеевые осадки с
тс 15 М0Н™°Рид лонитом (от
в/м ’’Анапа”
(Фанагория)) 382
Дрожжевые УМС 16 осадки с монтмориллонитом 371
Клеевые
УМС 17 осадкис
монтморил- 39о
лонитом
Дрожжевые УМС 18 осадки с
Пара- Образцы УА1С
обра- ботки 1 3 4 5 15 16 1 17 18 19 20 22
Тем-
пера- тура, °С 500 400 450 450 600 400 600 600 600 600 700
Время, мин 30 30 30 30 15 60 .30 15 15 15 5
Я
М
Палыгорскит черкасский природный 87
Монтморил-
лонит
махарад-
зевский
природный 142
Карбонизированная виноградная выжимка 457
Наиме- нование сорбен- та Состав м2/г Влаж- ность, о/ /о Золь- ность, % Выго- ра- емая часть, % Поте ря массь мине- раль- ной части, %
УМС 1 Помидорная выжимка и палыгорскит (1/1) 295 9,5 74,5 20,5 5,0
УМС 3 Отруби и палыгорскит (1/2) 205 2,2 60,0 33,4 6,6
УМС 4 Помидорная выжимка и палыгорскит (1/3) 172 1,9 78,0 14,5 7,5
УМС 5 Виноградная выжимка и палыгорскит (1/3) 223 2,1 76.7 15,8 7,5
7,7 36,5 62,9 1,2
5.9 .30,4 68,6 1,0
10,3 33,8 65,1 1,1
Таблица 1 палыгорскитом 252 0,8 44,3 51,4 4,3
Клеевые
Параметры обработки Сырье для получения УМС УМС 19 осадки с монтморил- 291 2,5 74,5 23,0 2,5
Помидор- ная выжимка Виноград- ная выжимка Отруби УМС 20 лонитом Дрожжевые осадки с
Температура, °С 700 900 700 палыгорскитом 278 4,5 32,9 64.0 3,1
Время, мин Степень обгара, % 90 74 42 76 120 82 УМС 22 Клеевые осадки с монтмориллонитом 261 1,8 75,4 21,9 2,7
Таблица 2 АУ (АГС-4) Активированный уголь на основе кокса 1005 7,2 2,0 98,0'
10,0 90,0
1,6 96,7
6,5 3,2 96,і
10,0
3,3
Таблица 4
Модельный раствор Сорбция, % мае.
Образцы УМС АУ Л М
1 ; з 4 5 15 . 16 17 18 19 20 22 О
Метиленовый голубой 17.0 14,1 17,1 18,5 17,9 16,4 13,2 17,2 13,1 18.4 11,2 28,0 8,9 9,8 7,2
Танин 19,9 17,5 20,9 21,2 20,3 19,6 16,5 20.0 14.2 21,7 14,8 24,0 8,4 10,8 6,8
Индигокармин 2,2 2,3 2.2 2,4 2,0 2,6 2,4 2,1 2,1 2,2 1,9 7,7 2,4 2,2 1,8
На основе отходов пищевой промышленности были получены УМС по следующей технологии:
жидкие (сусловые, дрожжевые и клеевые) осадки, остающиеся после обработки продуктов суспензиями слоистых и слоисто-ленточных минералов (с содержанием 10-30% органической массы), высушивали, измельчали и проводили термообработку без доступа кислорода воздуха; образцы 15-22 отмывали горячими растворами 0,1 н ЫаОН и 0,1 н НС1, дистиллированной водой для уменьшения количества примесей;
твердые отходы (виноградная и томатная выжимки, отруби) обрабатывали без доступа кислорода воздуха при 700~900°С в течение 1-2 ч, смешивали в определенном соотношении с минералом при добавлении воды и механическом истирании, смесь высушивали на воздухе, далее производили термическую обработку и отмывку (образцы 1-5).
Режимы обработки (карбонизации) твердых отходов без доступа кислорода воздуха и получения УМС представлены в табл. 1 и 2.Площадь удельной поверхности сорбентов 5, ь\ /г, определяли по уксусной кислоте с использованием уравнения Ленгмюра [1], влажность и зольность — по ГОСТ 12597-67 и ГОСТ 12596-67. Содержание потери массы минеральной части определяли расчетным методом от содержания минеральной матрицы. Например, палыгорскит теряет 10% массы при термообработке (в пересчете на сухое вещество). Следовательно, УМС с 75% палыгорскита содержал 7,5% связанной влаги и соединений. Для осадков расчет производился по содержанию золы. Выгораемая часть фактически соответствует содержанию углеродной части УМС. В качестве контроля использовали палыгорскит черкасский, монтмориллонит махарадзевский, активированный уголь АУ марки АГС-4, применяемый для очистки сиропов в сахарной промышленности, карбонизированную виноградную выжимку. Физико-химические свойства полученных УМС приведены в табл: 3.
Сорбционные свойства УМС исследовали согласно ГОСТ 4453—74 по метиленовому голубому на модельных водных растворах энотанина (0,45%) и анионного красителя — индигокармина (0,15%). Обработку проводили в стационарном режиме, палыгорскит и монтмориллонит задавались в виде 20%-й водной суспензии. Для обработки остальными сорбентами была взята фракция с размерами 0,25-0,50 мм. Дозировка всех сорбентов 1 г/дм , время обработки: при использовании суспензий 24 ч, для остальных сорбентов 3 ч.
Содержание танина контролировали с помощью реактива Фолина-Чокальтеу, индигокармина — по
калибровочному графику. Последующие измерения проводили при помощи фотоколориметра ФЭК-56. Результаты по сорбции веществ из растворов приведены в табл:. 4.
УМС, полученные из отходов, обладают хорошей сорбционной способностью по отношению к метиленовому голубому. Наилучшими сорбционными свойствами, кроме АУ, обладают УМС 20, 15, 5, хуже удаляют краситель УМС 22, монтмориллонит и палыгорскит.
Наибольшее снижение танина наблюдалось при обработке УМС 20, 5, 4: их сорбционная способность лишь на 10-15% ниже, чем у АУ, наименьшее — при применении: УМС 19, 22. Суспензии минералов удаляют танин в среднем на 50-60% меньше, чем образцы УМС.
Анионный краситель индигокармин лучше сорбируют АУ, УМС 16, 17, 5, несколько хуже — УМС 15, 22. Палыгорскит и монтмориллонит снижают содержание индигокармина в среднем- примерно так же, как и полученные образцы.
Карбонизированная виноградная выжимка В сорбирует вещества из модельных сред хуже, чем все применяемые образцы.
Наилучшей сорбционной способностью по всем модельным средам обладали образцы, полученные из клеевых осадков с монтмориллонитом — УМС 15, дрожжевых осадков с палыгорскитом — УМС 18, 20, а также образцы на основе виноградной и помидорной выжимок — УМС 5, 4. При повышенной температуре (свыше 600°С) сорбционные свойства УМС 22 ухудшаются. Оптимальная температура получения сорбентов — от 400 до 600°С, время обработки — 30-60 мин. Хорошие сорбционные свойства по отношению к крупным молекулам метиленового голубого и танина, по нашему мнению, свидетельствуют о развитой системе ме-зопор комплексного сорбента.
В случае применения УМС на основе термообработанных отходов наилучшими сорбционными свойствами обладали образцы 5, 4, содержащие 1/3 органической части.
Известно [2], что при получении УМС на основе отработанных алюмосиликатных сорбентов одновременно протекают процессы карбонизации и активации органического вещества. В роли активатора выступает вода, выделяемая при дегидратации (до 400°С) и дегидроксилизации (300-800°С) гидрофильной минеральной матрицы сорбента. Важно учесть, что при получении УМС карбонизация органической части наступает в инертной среде уже при 500-600°С. Это связано с наличием на поверхности частиц сорбента координационно ненасыщенных ионов Ре°+, играющих важную роль в окислительно-восстановительных реакциях, протекающих на поверхности силикатов со ело-
■3,2001
блица 4
В
7,2
6,8
1.8
[змере-
1метра
)аство-
рошей ;мети-нными
15, 5,
1Л0НИТ
)СЬ при :пособ-имень-тензии )-60%
ие сор--УМС
ижают
шерно
мка В се, чем
Ю всем генные - УМС -УМС дной и зышен-есвой-:мпера-600°С, :орбци-голеку-ишему вме ме-
:рмооб-
1ННЫМИ
жащие
основе з одно-1ЦИИ и и акти-идрата--800°С) рбента. фбони-ертной личием цнонно (ажную
1КЦИЯХ,
со сло-
истой и слоисто-ленточной структурой [3]. При использовании в качестве минеральной матрицы дисперсного минерала — монтмориллонита, в межслоевых промежутках находится значительное количество неактивного кокса, что делает этот минерал менее экономичным по сравнению с па-лыгорскитом для получения УМС [2]. В то же время термическая обработка при 500°С приводит к необратимому структурному переходу палыгор-скита из формы I в форму II, где полностью отсутствуют цеолитные каналы [4], поэтому в получении УМС важно снижение температуры активации коксового слоя, так как при этом лучше сохраняются адсорбционные свойства минеральной подложки [5].
При применении жидких осадков конечный состав сорбента сильно колеблется, тогда как в случае использования термически обработанных выжимок появляется возможность регулирования состава УМС и, следовательно, его свойств. При использовании карбонизированных отходов и па-лыгорскита речь идет не о простом механическом смешивании продуктов, так как при дальнейшей активации происходит развитие пористой структуры комплексного сорбента. Таким образом, можно снижать температуру активации, что позволит сохранять сорбционные свойства минеральной матрицы.
Удельная поверхность образцов, при содержании углеродной части 14-69%, невелика (170— 380 м2/г), что свидетельствует о значительном количестве неактивного кокса в межслоевых промежутках. Все образцы увеличивали pH водной вытяжки по ГОСТ 4453-74, были устойчивы в кислых средах. В образцах УМС, полученных из твердых отходов, свойства углеродного слоя используются полнее, что показывали результаты сорбции веществ [6]. Карбонизированная виног-
радная выжимка обладает худшей сорбционной способностью, чем комплексный сорбент на ее основе.
ВЫВОДЫ
1. На основе отходов пищевой промышленности возможно получение УМС, обладающих высокой сорбционной емкостью по отношению к высокомолекулярным соединениям.
2. Оптимальная температура получения УМС — от 400 до 600°С, время обработки — 30-60 мин.
3. При получении УМС из твердых отходов наилучшее соотношение органическая частымине-рал — 1:3.
ЛИТЕРАТУРА
1. Кельцев Н.В. Основы адсорбционной техники. 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Химия, 1984.— 592 с.
2. Руденко В.М., Тарасевич Ю.И., Иванова З.Г. Получение угольно-минеральных сорбентов и их адсорбционные свойства // Химия и технология воды. — 1983. — 5. — Я« 6. — С. 499-503.
3. Сивалов Е.Г., Тарасевич Ю.И. Исследование взаимодействия пиридина с поверхностью слоистых силикатов методом оптической электронной спектроскопии // Журн. прикл. спектроскопии. — 1981. — 34. — №■ 2. — С. 298-303.
4. Регулирование пористой структуры и адсорбционные свойства угольно-минеральных сорбентов / Ю.И. Тарасевич, В.М. Руденко, З.Г. Иванова и др. // Там же. — 1987.— 9. — № 5. — С. 510-514.
5. Тарасевич Ю.И. Угольно-минеральные сорбенты: их получение, свойства и применение в водоочистке // Там же. — 1989. — 11. — № 9. — С. 789-804.
6. Христюк В.Т., Каиров И.К., Дунец Р.В. Влияние pH
среды на удаление высокомолекулярных соединений углеродсодержащими сорбентами // Прогрессивные пищевые технологии — третьему тысячелетию: Тез. докл. Между-нар. науч. конф. (19-22 сент.)/КубГТУ. — Краснодар, 2000. — С. 342-344. . ..
Кафедра технологии виноделия
Поступала 29.10.2000 г. '
■ . '>Л'- ■ . :
■ ■ . ■’.» ■' -^к.-\ : ■ '
" ■ ■ --г.- ■ .' як:' ■
-Л>■- ть7;;: ;•
‘ -'-Л •- . Л -у.
тс. . -..V; 7 ■- .' & !>'• и-
" 10-1. 14 '--.г V' V . ; 1-. ■-
'■•Ш '.-.■■(..■-.•и’ ■ .. "Н-г-КрЕ .. Е ■■■ ,7.г7
■; ;г. '!Ц- ••■4/. V .л-..- ■ -• V.- ..с.- • ... , ’Д'Ч* ■ '
■ оу.ол ......
I*. IV
'■О--:
; !
и -.г.'’
■ • ■ -ЗВ •: \
■ 7 : .
л ' '■ Л ,4“' ■ ■... : ''
. ;Ь :с«. ■■ . . . • .V
. ■ ■ ■ ■ .; '
■•ГНбф ‘ 11 ! С- ; . - ГО
'. -• д ..к;.;-. п .•!. л. ■: ‘ ^ ' ''''
■. -1 ■ ' г:,.:!. з . -'■ -•
■■■ '■ к ...'^1.:^ ^ ^ ‘
, 7 ■'! I ■ Т.. -1 'с;ч' ’ ' '"!
;Г7.-.'Т7 ' . - ' . ■ ; , ■ .Г' ■ : 7 ’■ ! 7 7Й ’ ' '■ :
!7:; : .' 71.' .7 . ‘7.:’-:'
7.*>:- : ^ 'V. . ' .':77 ' 4,-
-'■■■■ • 7^,77.>1- ■ "М:--- ... ■ . ГП >7-'
