Жом свекловичный что это такое
Жом свекловичный (Свекольный жом)
При производстве сахара из сахарной свеклы получают много побочных продуктов, которые используются для кормления сельскохозяйственной живности. Жом свекловичный – один из этих побочных продуктов. В сельском хозяйстве его высоко ценят за питательность, высокое содержание полезных веществ, сравнительно низкую стоимость.
Что такое свекольный жом
Свекольный жом – это побочный продукт переработки сахарной свеклы. Но чтобы разобраться, что он собой представляет, нужно понять, как именно его получают. После того, как сахарная свекла поступает на производство, ее вымывают, измельчают и подвергают диффузии, чтобы вымыть сахар. Сок, с растворенным сахаром, отделяется от измельченной свеклы (жома). Это и есть основной продукт переработки сахарной свеклы, но не единственный.
После отделения, сахарная жидкость очищается и выпаривается до состояния сиропа. Из сиропа затем и кристаллизуется сахар. Остатки сиропа – меласса, еще один побочный продукт производства, являющийся весьма ценным.
Интересно! С тонны сахарной свеклы во время переработки получают примерно 35 кг сахара, 540 г сырого жома и 40 кг мелассы.
Жом свекловичный и меласса поступают на другие производства, где из них делают корм для сельскохозяйственной живности. Такой корм могут выпускать в трех основных видах – сырой, сухой и гранулированный (мелассированый).
Разновидности свекловичного жома
Согласно ГОСТ Р 52304-2005, существует всего три основных вида жома свекловичного: сырой жом, сухой и мелассированный.
Состав свекольного жома
Гранулированный свекловичный жом
Гранулированный свекловичный жом — это натуральный корм, часто используемый в фермерских хозяйствах, специализирующихся на выращивании сельскохозяйственных животных. В состав жома входят такие полезные компоненты, как клетчатка, пектиновые вещества, гимецеллюлоза, белок, микроэлементы. В гранулированном свекловичном жоме содержится и немного сахара. Сушат свекловичный жом обычно непосредственно на заводах по производству сахара.
Основное применение данного вида жома – это корм на фермах по разведению КРС. Иногда животноводческие хозяйства закупают гранулированный свекловичный жом 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. По питательности жом свекловичный занимает среднее положение между овсом и луговым сеном.
Гранулированный жом свекловичный, таким образом, даже более питательный, чем сено. Сто килограммов этого корма эквивалентны 85 кормовым единицам. На рынке очень часто встречается не только обычный гранулированный сухой жом, но и обогащенный амидоминералами. 100 кг такого продукта содержит 71-76 кормовых единиц. При этом самих протеинов в жоме такой разновидности больше.
Достоинства и недостатки продукта
Жом свекловичный имеет много положительных качеств, за которые ценится фермерами.
Состав мелассного жома
Недостатков у этого продукта не много, но они могут приносить определенные неудобства.
Применение жома
Свекольный жом – это полезный корм для фермерских животных. Он не только энергетически ценный, но также содержит много витаминов, минералов. В отличие от аналогов этот вид корма легко и быстро усваивается молодыми и взрослыми особями. Продукт очень выгодно использовать для кормления сельскохозяйственной живности, тем более, что цена на него не высока.
Использовать жом можно для кормления свиней, коров, коз, овец, лошадей. Кролики также могут его есть, однако им такая добавка дается как витамины – 2-3 раза в месяц. Если давать чаще, могут наблюдаться проблемы с работой желудочно-кишечного тракта.
Сколько давать жома
Максимальные дачи жома свекольного в рационе молочного скота
Жом свекловичный – это питательная добавка, а не основной корм для животных. Поэтому нужно знать сколько давать его животным каждый день.
В случае, когда выдается свежий жом, дозировки следующие:
Но тут есть некоторые нюансы.
Процентный состав сушеного жома в зависимости от способа сушки по П.В. Головину
Если жом выдается правильно, то средний прирост мышечной массы у взрослых особей будет составлять 890 г, а у молодняка – 500-600 г. Однако стружка свекольная скармливается только определенное количество времени, если она дается как добавка на откорм. Для молодняка 1,5-2 лет она дается 4 месяца, для особей 2-4 лет – в течение 3,5 месяцев, для животных старше 4 лет – 2,5-3 месяца.
Как хранить жом свекловичный
Правильное хранение позволяет использовать свекольный жом довольно долго. Если же не соблюдать нормы, продукт быстро испортится и будет непригодным для употребления животными.
Если хранить нужно свежий жом, то для этого используют холодные помещения или холодильники. Но даже в них продукт не портится всего лишь 3 дня.
Жом свекловичный – это питательная добавка, используемая для сельскохозяйственной живности. Она натуральна, не содержит опасных консервантов, и окупает свою стоимость приростом массы тела и повышенным удоев у рогатого скота и свиней.
Свекловичный жом
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.
Безазотистые экстрактивные вещества
Количество кормовых единиц на 1 кг
Содержание перевариваемого белка в г
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.
Поэтому рекомендуются следующие максимальные дачи жома в рационе молочного скота (в кг) (табл. 2).
При производстве цельного молока
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:
При этом среднесуточный привес на одну голову (в г) может составить
Средняя продолжительность откорма крупного рогатого скота на жоме (в днях)
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 %):
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.
Жом, израсходованный для откорма,
Скот, откармливаемый на пунктах
Привес в результате откорма в тыс. т
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.
Содержание сухих веществ в жомовой воде непостоянно и колеблется в пределах от 2,5 до 4,5%. Содержание пектиновых веществ составляет 45—34%, а пентозанов — от 17 до 30% по весу сухих веществ. Количество кислых жомовых вод составляет в среднем 25—30% по весу загружаемого в ямы жома.
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.
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.
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
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.
Таблица 6. Состав мелассного жома
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).
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):
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).
в сыром жоме
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, который по своему составу идентичен пектину яблок и цитрусовых. 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;
32 — 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
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.
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 А1С13; 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):
1 — 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:
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.