Удаление микробной загрязненности на стадии предварительной очистки диффузионного сока

В сахарном производстве микроорганизмы – бактерии, плесневые грибы и дрожжи – являются вредителями производства. Они снижают качество полупродуктов и готовой продукции, образуют кислоты, вызывают разложение сахарозы и ослизнение соков и сиропов, ухудшают процесс фильтрования, причиняя большой ущерб производству [1].

Микробиологическое разложение сахарозы является основным источником неучтенных потерь сахара на диффузии, величина которых составляет примерно 0,1 % к массе свеклы. В зависимости от степени инфицирования среды в диффузионном аппарате эти потери могут увеличиться до 0,2 – 0,3 % к массе свеклы и выше [2].

Количество микроорганизмов в 1 см ³ диффузионного сока колеблется от 6 тыс. до 40 млн. Постоянным это число быть не может, т.к. обсемененность диффузионного сока зависит от состояния свеклы, степени отмывки от нее почвы, бактериологического качества воды, температурного режима, ритма работы диффузионного аппарата.

В диффузионном соке особенно часто обнаруживаются спорообразующие бактерии рода Bacillus и Clostridium . Их жизнедеятельность проявляется в разложении сахарозы , образовании инвертного сахара, накоплении органических кислот, уксусного альдегида, образовании газов (CO 2 , H 2 ) и нитритов. Некоторые виды бактерий разлагают белки свекловичной

стружки с выделением аммиака. Значительную опасность представляют слизеобразующие бактерии рода Leuconostoc . При их размножении диффузионный сок ослизняется, становится вязким, студенистым, с трудом продвигается в аппаратах, плохо фильтруется. Молочнокислые бактерии рода Lactobacillus разлагают сахара с образованием кислот. Значительное количество сахара потребляют в процессе диффузии и дрожжи: Saccharomyces cerevisiae, S. Fragilis, Endobiasiomyces thermophiles [3].

Хотя количество микроорганизмов неустойчиво и находится в зависимости от многих причин и факторов, необходимо стремиться снизить его до минимального.

Важным процессом в технологии очистки диффузионного сока является предварительная дефекация. В условиях преддефекации протекают реакции коагуляции веществ коллоидной дисперсности (ВКД) и высокомолекулярных соединений (ВМС), нейтрализация и осаждение кальциевых солей некоторых кислот, формирование структуры осадка, а также адсорбция микроорганизмов на осадке.

Цель работы – изучение степени удаления микроорганизмов пищевыми волокнами (ПВ), а также комбинированными сорбентами на основе ПВ и фильтроперлита, ПВ и бентонита на стадии преддефекации.

Известно, что при введении фильтровальных порошков в свекловичный сок мельчайшие частицы порошка задерживают все суспендированные в соке частицы, обволакивают слизистые осадки, а также являются центрами для коагуляции высокополимеров [4].

ВестникВГУИТ, № 3, 2012

Анализу подвергали исходный свекловичный и преддефекованный сок, очищенный по традиционной схеме, а также с добавлением ПВ, фильтроперлита и бентонита.

Исследования проводили с использованием ПВ и фильтровальных порошков (филь-троперлита и бентонита) по следующей методике: полученный в лабораторных условиях свекловичный сок разделяли на пять проб, в первую пробу вводили определенную навеску ПВ, во вторую – ПВ и фильтроперлит, в третью – ПВ и бентонит. Сок предварительно был нагрет до температуры преддефекации 55 – 60 ºС. Навески сорбентов с соком перемешивали при постоянной температуре в течение 6 мин, далее сок отфильтровывали и проводили прогрессивную преддефекацию по традиционной схеме. Для сравнения была проведена очистка сока по традиционной схеме без использования сорбентов. Преддефекован-ный сок фильтровали и анализировали.

Образцы сока высевали на среду «мясопептонный агар» (МПА) и выдерживали в термостате в течение 48 – 72 ч при температу-рe 28 - 30 ºС, определяли количество мезофильных аэробных и факультативноанаэробных микроорганизмов (МАФАнМ). Все эксперименты проводили с необходимой повторностью (табл. 1).

В работе использовали свекловичный сок из свеклы, не подверженной кагатной гнили. Из слизеобразующих идентифицированы бактерии рода Leuconostoc и Bacterium viscosum saccari. Микрококки представлены преимущественно видами M. coralinus и M. luteus. В результате исследований было выявлено, что в схеме с использованием только ПВ количество МАФАнМ сократилось в 3,5 раза по сравнению с традиционной схемой очистки; ПВ и бентонита – в 4 раза; ПВ и фильтропер-лита – в 7 раз.

С целью определения характера влияния используемых сорбентов на степень очистки преддефекованного сока были проведены дополнительные исследования. В очищенном преддефекованном соке находили содержание сухих веществ, сахарозу, рассчитывали чистоту и эффект очистки (табл. 2).

Как видно из результатов, представленных в табл. 2, чистота преддефекованного сока при использовании ПВ увеличивается на 0,8 % по сравнению с традиционной схемой очистки, ПВ и бентонита – 1,06 %, ПВ и фильтроперли-та – 1,58 %.

Таблица 1

Микробиологические показатели преддефекованного сока

Таблица2

Качественные показатели преддефекованного сока до и после обработки сорбентами

Таким образом, обработка сока указанными сорбентами позволяет не только более полно провести реакции коагуляции и осаждения несахаров свекловичного сока, но и снизить микробиологическую загрязненность соков путем адсорбции микроорганизмов на поверхности сорбентов.