Н А Гусятинська, С М Тетеріиа, Н М Романченко - Аналіз мікробіологічних процесів під час перероблення тростинного цукру сирцю - страница 1

Страницы:
1  2 

ТЕХНОЛОГІЯ УДК 664.1.03

Н.А. Гусятинська, докт.техн. наук, С.М. Тетеріиа, канд. техн. наук, Н.М. Романченко

Національний університет харчових технологій

АНАЛІЗ МІКРОБІОЛОГІЧНИХ ПРОЦЕСІВ ПІД ЧАС ПЕРЕРОБЛЕННЯ ТРОСТИННОГО ЦУКРУ-СИРЦЮ_

Досліджено вплив мікробіологічних процесів на якість цукру-сирцю при збері­ганні. Проведено дослідження мікробіологічної забрудненості продуктів виробництва цукру при переробленні тростинного цукру-сирцю.

Ключові слова: цукор-сирець, мікроорганізми, декстран, мікробіологічні про­цеси, міцеліальні гриби, слизоутворювальні бактерії.

Исследовано влияние микробиологических процессов на качество сахара-сырца при хранении. Проведено исследования микробиологической инфициро-ванности продуктов производства сахара из тростникового сахара-сырца.

Ключевые слова: сахар-сырец, микроорганизмы, декстран, микробио­логические процессы, мицелиальные грибы, слизеобразующие бактерии.

Influence of microbiological processes on quality of reed sugar is investigated at storage. It is carried out researches microbiological contamination products of manufacture of sugar from reed sugar.

Keywords: reed sugar, microorganisms, microbiological processes, mould mush­rooms, slimeforming bacteria.

Основною сировиною для виробництва цукру в Україні є цукрові буряки. Тростинний цукор-сирець переробляється, головним чином, на цукрових заводах у міжсезонний період. Ефективність переробки цукру-сирцю в значній мірі залежить від його якості [1. 2]. Наразі у світовій практиці використовують більше ЗО показників якості цукру-сирцю, проте при закупівлі цукру-сирцю вказують декілька показників, зазвичай, вміст цукрози за прямою поляризацією та забарвленість. До показників, що визначають ефективність перероблення та якість білого цукру належать також і показники мікробіологічної забрудненості цукру-сирцю {в т. ч. загальний вміст мікроорганізмів, вміст слизеутворюючих мікроорганізмів та продуктів їх життєдіяльності, зокрема, декстрану) {2—4]. Вміст декстрану характеризує фільтраційну здатність розчинів цукру-сирцю. Крім того, підвищений вміст полісахаридів декстрану чи лева ну, не тільки ускладнює переробку сирцю, але й призводить до додаткових втрат сахарози, зниження потужності заводу, збільшення поточних витрат, погіршення товарної якості готової продукції [3]. Присутність декстрану в цукрі-сирці пов'язана з особливостями зберігання сировини — цукрової тростини. При переробленні бактеріально ураженої тростини декстран переходить в сік і в подальшому погіршує якість отриманого цукру-сирцю, його гранулометричний склад, що призводить до підвищення його гігроскопічності і ризику псування при зберіганні [1]. Мікробіологічна забрудненість тростинного цукру-сирцю залежить в значній мірі від його якості, вологості, умов зберігання та транспортування. Фізичні або хімічні умови, які регулюють кількість води у плівці, що оточує кристали цукру-сирцю, впливають на ступінь розкладання сахарози мікроорганізмами [4]. Найнебезпечнішим, з точки зору зниження якості цукру-сирцю підчас зберігання,

© Н.А. Гусятинська, С.М. Тетеріка, Н.М. Романчемю 2010е розвиток міцел іальних грибів, оскільки їх спори добре переносяться потоками повітря, стійкі до зовнішніх впливів і можуть тривалий час зберігати свою життєздатність за несприятливих умов [5]. Внаслідок життєдіяльності міцеліальних грибів відбувається інверсійне розкладання сахарози в плівці, що спричинює підвищення вмісту раду кувальних речовин і вологості, що призводить до подальшого розкладання сахарози мікроорганізмами [4].

Необхідно зазначити, шо порівняно з виробництвом цукру з буряків, при переробленні тростинного цукру-сирцю змінюється технологічна схема, що призводить до можливості розвитку мікробіологічних процесів на різних стадіях виробництва. Зокрема, особливістю виробництва цукру з тростинного цукру-сирцю є відсутність тривалої дії високих температур. Крім того, промивні води, що повертаються після знецукрення дефекосатураційного осаду на стадію клерування цукру-сирцю, спричинюють додаткове надходження мікроорганізмів у технологічний потік. Такі особливості технології потребують особливої уваги з точки зору запобігання розвитку мікробіологічних процесів як у процесі зберігання, так і під час перероблення тростинного цукру-сирцю [б, 7] для одержання цукру високої якості відповідно до фізико-хімічних та мікробіологічних показників ДСТУ.

Метою даних досліджень є аналіз перебігу мікробіологічних процесів та їх вплив на якість цукру-сирцю та продуктів виробництва. Для досліджень використовували тростинний цукор-сирець різних термінів зберігання у складах цукрового заводу. В табл. 1 представлені мікробіологічні показники проб тростинного цукру-сирцю, відібраних на цукрових заводах Роси у виробничий сезон 2009 р. після короткотривалого зберігання (до 1 місяця) у літній період. Аналіз мікрофлори проводили за методом розведень та висіву на поживні середовища (МПА, МПА. + сахароза, середовище Чапека, глюкозно-картоплякий агар, сусло-агар) у чашки Пвтрі. Культивування мікроорганізмів проводили за оптимальних температур відповідно для росту грибів та дріжджів 25—27 °С, мезофільних аеробних та факультативко-анаеробних бактерій 37 *С, термофільних бактерій — 55 X. Після підрахунку колоній, що виросли на чашках Петрі, обраховували середній вміст: бактерій, в тому числі слизоутворювальних; грибів та дріжджів в 10 г цукру-сирцю.

Таблиця 1. Мікробіологічні показники тростинного цукру-сирцю після вберігання протягом \ місяця

 

 

Вміст мікроорганізмів, КУО в

10 г

 

Проба

МАФАМ

Бактерії

в т.ч. слизоут-ворювапьні бактерії

Гриби

Дріжджі

1

7550

950

100

5700

1100

2

7800

1900

500

5100

300

3

10300

2700

420

6500

680

Середнє

6650

1850

340

5766,7

693,3

В середньому загальний вміст мікроорганізмів у тростинному цукрі-сирцю становить 7800... 10300 КУО в 10 г. Кількість міцел іальних грибів у пробах змінювалася в незначних межах і складала 5100...6500 КУО в 10 г. В той час, як вміст бактерій і дріжджів в пробах відрізнявся у декілька разів. Так, кількість бактерій у пробах складала 950...2700, а дріжджів — 300... 1100 КУО в 10 г.

Технологічні показники відповідних проб цукру-сирцю, наведені у табл. 2, свідчать, що в середньому чистота тростинного цукру сирцю змінювалась в межах 95,4—97,1 % (розрахована за показниками прямої та інверсійної поляризації), забарвленість — 800—950 од. опт. густ., вміст редукувальних речовин — 0,20—0,28 %.

Необхідно зазначити, що показник коефіцієнту безпеки не завжди ефективно характе­ризує здатність тростинного цукру-сирцю до зберігання, особливо у випадку його високоїякості або ж навпаки — наявності мікробіологічного ураження. Крім того, він враховує тільки вологість цукру та загальний вміст иецукрів. В той же час, гігроскопічність плівки на поверхні кристалів залежить від якісного складу нецукрів, зокрема найбільш гігроскопічними є редукувальні речовини, високомолекулярні сполуки, а також хлориди кальцію та магнію [1].

Таблиця 2. Технологічні показники тростинного цукру-сирцю після зберігання протягом 1 МІСЯЦЯ

ПОКАЗНИКИ

Проби тростинного цукру-сирцю

 

А

6

В

Середнє

Пряма поляризація, %

99,0

98,5

98,3

98,6

Вологість, %

0,3

0,5

0,38

0,39

Коефіцієнт безпеки

0,3

0,33

0,22

0,28

рН

6,72

6,55

6,38

6,55

РР,%

0,23

0,21

0,28

0,24

Зола, %

0,12

0,15

0,18

0,15

а — амінний гзот, %

0,015

0,025

0;025

0..022

Нітрити, мг/л

3,1

2,7

2,9

2,9

Забарвленість, ум.од.

875

820

905

867

Карамелі, % на 100 CP

5,3

5,1

5,9

5,43

Продукти ■ ужного розкладання, % на 100 CP

6,2

6,0

6,6

6,27

Меланоїдинм, % на 100 CP

3,1

3,9

5,5

4,17

Одним з показників, які свідчать про інтенсивний перебіг мікробіологічних процесів при зберіганні цукру-сирцю, є локальне підвищення температури по висоті або ж у всьому об'ємі бунта. Таке явище зумовлене самозігріванням цукру і може спостерігатися за будь-яких умов зовнішнього середовища як за теплої, так і холодної пори року. При самозігріванні цукру-сирцю відбувається утворення твердих пластів, зумовлене підвищенням вологості та температури, а також дією тиску верхніх шарів на нижні.

В таблиці 3 наведені результати досліджень мікрофлори тростинного цукру-сирцю після зберігання протягом 10 місяців у складських умовах цукрового заводу.

Таблиця 3. Мікробіологічні показники тростинного цукру-сирцю після зберігання протягом 10 місяців

 

Вміст мікроорганізмів, КУО в 10 г

Відбір проби

МАФАМ

Бактерії

в т.ч. слизоут-ворювальні бактерії

Гриби

Дріжджі

3 верхньої частини (А)

40170

1620

230

20500

1170

Середина (на висоті 2—3 м від підлоги (Б)

25840

21900

270

3600

70

Твердий пласт з нижньої час­тини (0,8 м від підлоги) (В)

13010

10100

2660

250

100

Замоклий пласт (Г)

104250

58000

29000

16000

1250

ХАРЧОВА ПРОМИСЛОВІСТЬ NS 10, 2011

Необхідно зазначити, що кількість мікроорганізмів у цукрі-скрцю змінюється е значних межах, залежно від висоти відбору проби. Так, загальний вміст мікроорганізмів у цукрі-сирці з верхньої частини бунта, висотою 5б м, становите в середньому 39000—42000 КУО в 10 г, при цьому біля 50 % мікрофлори складають міцеліальні гриби.

Найвищі показники вмісту мікроорганізмів спостерігались у нижній частині бунтів, що пояснюється кращими умовами розвитку мікроорганізмів внаслідок більшого ступеню його зволоження. Так, загальний вміст мікроорганізмів у замоклому пласті з нижньої частини складав більше 100 тис. КУО в 10 г цукру-сирцю. При цьому спостерігався розвиток всіх груп мікроорганізмів.

Серед видового складу мі цел іальних грибів тростинного цукру-сирцю виявлені біля 20 представників родів Verticil/шггі, Rhizopus, Botrytis, Altsrnaria, Psnidtlium, Aspergillus, Mucor.

Розвиток мікроорганізмів при зберіганні цукру-сирцю протягом тривалого часу призводить до значних змін технологічних показників його якості. Тому були проведені дослідження технологічних показників відповідних проб цукру-сирцю, результати яких наведено в табл. 4.

Таблиця 4. Технологічні показники тростинного цукру-сирцю сирцю після зберігання протягом 10 місяців

ПОКАЗНИКИ

Проби тростинного цукру-сирцю

 

А

Б

Б

Г

Пряма поляризація, %

97,6

98,1

95,6

89,6

Вологість, %

0,3

0,5

0,38

0,35

Коефіцієнт безпеки

0,3

0,33

0,22

С,28

рН

6,67

5,47

6,23

5,85

РР, %

0,7

0,78

0,97

1,28

Зола, %

0,17

0,22

0,25

0,3

а — амінний азот, %

0,015

0,025

0,025

0,025

Нітрити, мг/л

5,8

4,3

3,44

9,6

Забарвленість, ум.од.

1020

950

1360

1430

Карамелі, % на 100 CP

7,6

7,7

7,6

9,6

Продукти лужного розкладаннк, % на 100 CP

9,0

9,1

9,4

12,0

Меланоідини, % на 100 CP

6,0

8,2

10,4

28,4

А. Б, 8, Г згідно наїеденому у табя.З.

Проведені дослідження підтвердили, що внаслідок перебігу мікробіологічних процесів під час зберігання погіршуються технологічні показники тростинного цукру-сирцю, що узгоджується з висновками інших досліджень [1, 4]. Так, вміст сахарози зменшується на 2,5...2,8%, в той же час збільшується вміст продуктів розкладання, зокрема: редукувальних речовин у 3...5 разів, органічних кислот в 1,2... 1,6 разів. Забарвленість тростинного цукру-сирцю при перебігу мікробіологічних процесів може зрости у 1,5...2 рази, при цьому показник рНм зменшується з 6,8... 6,7 до 5,8...6,5 од. Також спостерігається підвищений вміст меланоїдинів у цукрі (В) з твердого пласту, утвореного в нижній частини (0,8 м від підлоги) бунта, а також у цукрі із замоклого пласту (Г), що може бути пов'язано з явищем самозігрівання цукру.

Проведені дослідження показали, що при тривалому зберіганні цукру-сирцю в умовах складування внаслідок перебігу мікробіологічних процесів відбувається погіршення його технологічної якості.

Отже, в процесі виробництва цукру з тростинного цукру-сирцю необхідно приділяти увагу мікробіологічній забрудненості сировини й рідких напівпродуктів виробництва, оскільки мікроорганізми можуть надходити у виробництво також з водою та повітрям.

В сезон переробки 2010 р. нами були проведені дослідження мікробіологічної забрудненості продуктів перероблення тростинного цукру-сирцю. Проби вихідної клеровкивідбирали з клерувальної мішалки; очищеної клеровки — після фільтрування; промивної води зі збірника після фільтрпресів. Необхідно зазначити, що при очищенні клеровки дефекоса-турацією вміст мікроорганізмів зменшується у декілька разів. Це зумовлено температурою процесу гарячого вапнування, високою лужністю, а також адсорбційною здатністю карбонату кальцію, на поверхні якого вилучаються спори мікроорганізмів.

Таблиця 5. Мікробіологічні показники напівпродуктів

Відбір проби

Вміст мікроорганізмів, КУО в 10 г

 

МАФАМ

Бактерії

в т.ч. спизоут­ворювальні бактерії

Гриби

Дріжджі

Клеровка тростинного цукру-сирцю

12600

3900

560

8700

630

Клеровка, очищена дефекосатурацією

3975

1650

Страницы:
1  2 


Похожие статьи

Н А Гусятинська, С М Тетеріиа, Н М Романченко - Аналіз мікробіологічних процесів під час перероблення тростинного цукру сирцю