В повседневной жизни мелассу не рассматривают как продукт гидролиза. Она известна в виде сиропа с медовым вкусом, способная подсластить любое блюдо. Грани ее применения выходят далеко за кондитерскую сферу. Патоку знают профессионалы, кулинары-любители и технологи алкогольной промышленности.

Что такое патока

Если вы умеете варить сок, то без труда справитесь с приготовлением мелассы (мальтодекстрин и декстринмальтоза). Патока - это продукт в виде сиропа, который получают, когда осахаривают крахмал. Процесс называется гидролиз кислотами с фильтрованием и увариванием сиропа. На Кавказе сахаристому продукту дали название – мусалес. Он известен среди кулинаров из-за своего сладкого как мед, вкуса. Польза мелассы - содержание микроэлементов и витаминов группы В. Вред составляет повышенный уровень сахара, поэтому людям с сахарным диабетом нельзя ее употреблять.

Какая бывает патока

Патока – что это такое за добавка? Субпродукт обработки сахара различается как по цвету, так и по сырью, который используется в его производстве. По всему миру известно два вида патоки: светлая и черная. Первая изготавливается из крахмала, вторая – из свеклы и сахара. Виды крахмала для изготовления светлой патоки:

  • картофельный;
  • кукурузный;
  • пшеничный;
  • ржаной;
  • ячменный;
  • сорговый;
  • тапиоковый.

Патока крахмальная

Ранее сотрудники российской пищевой промышленности изготовляли единственный вид крахмальной патоки – карамельную. Сироп из крахмала относится к типу светлой патоки. На сегодняшний день крахмальная патока разделяется на 4 вида и зависят они от процента находящихся в ней углеводов:

  • глюкозная;
  • мальтозная;
  • высокоосахаренная;
  • низкоосахаренная.

Патока мальтозная

Если осахарить сырье содержащее крахмал (кукурузная мука или солод ячменный) ферментами, то получится мальтозный сироп. Используется как при производстве хлеба и кондитерских изделий, так и в производстве безалкогольных напитков и смягчения алкогольных. Мальтозная патока ценится из-за ее характеристик: яркий цвет шоколада, сладковатость и слегка солодовый запах.

Черная патока

Меласса – продукт переработки тростникового либо свекловичного сахара. Португальским названием меласса обязана слову «мелако» (мед). По своим качествам, меласса больше похожа на пищевую добавку. Она словно сахар, но с наибольшим количеством микроэлементов. Приготовленную в домашних условиях черную патоку используют, чтоб изготовить имбирное печенье.

Патока карамельная

Сладкая карамельная патока состоит из глюкозы, мальтозы, мальтотриозы и др. веществ. Сфера применения – пищевая отрасль для регулирования процессов кристаллизации сахара. Зачастую добавляется в леденцы и карамельные конфеты детства – ириски.

Характеристики патоки карамельной:

  • вязкость;
  • гармоничное совмещение с молочным белком – получится отменный вкус и цвет;
  • добавление в лакомства с высоким содержанием сухих ингредиентов надолго продлевает их вкус;
  • регулирует кристаллизацию лактозы в молоке.

Кукурузная патока

Сахарозаменитель кукурузный (100 грамм) содержит 316 ккал. Патоку из кукурузного крахмала любят добавлять в конфеты из желе, мармелада, в начинки из-за ее способности карамелизироваться. Кукурузный крахмал – недорогой, из-за чего и снижается стоимость приготовления кондитерского изделия.

Характеристики кукурузной патоки:

  • понижает температуру замерзания продукта;
  • делает срок хранения более долгим.

Свекольная патока

Отход сахарного производства – черная меласса, был изготовлен по технологии, придуманной еще в далеком VI веке во Франции. Ученого звали Оливье де Серра. Рекомендации по правильному использованию сахарной свеклы отыскали только в 1747 году. Но применение свекольной мелассы начало набирать обороты только в 1800 году. Сахарный продукт отлично служит для покраски кубиков сахара и применяется в кулинарии, алкогольном производстве (виски «Hong Thong»).

Ингредиенты для изготовления полбанки свекольной патоки:

  • свекла – 1 шт.;
  • вода – ½ ст;
  • сахар – 6-7 ст. л.

Этапы приготовления:

  1. Выжать сок из свеклы с помощью соковыжималки.
  2. Поставить кастрюльку с соком на плиту и добавить сахар.
  3. Варить на медленном огне до желаемого загустения.

Если посмотреть фото свекольной патоки, то после приготовления она должна:

  • выглядеть как жидкий сироп;
  • иметь темно-коричневый оттенок;
  • иметь вкус жженого сахара.

Белая патока

Данный сахарозаменитель приобрел свое название благодаря рафинадному сахару, который выступает сырьем при его производстве. Существуют подтипы белой патоки, которые делают из кукурузного, картофельного и другого крахмала. Белая – одна из двух самых известных видов сахаристого продукта. Белую патоку лучше всего использовать для приготовления всевозможных сиропов.

Ингредиенты для белого (рафинадного) сахарозаменителя:

  • сахар рафинад – 350 г;
  • вода – 150 мл;
  • лимонная кислота – 2 г;
  • пищевая сода – 1,5 г.

Процесс приготовления:

  1. Довести до кипения кастрюлю с водой и добавить рафинад, дать раствориться.
  2. Когда снова закипит, добавить кислоту и накрыть крышкой.
  3. Оставить томиться 45 мин и выключить.
  4. Когда масса остынет, добавить разведенную соду.
  5. Готова к употреблению через четверть часа, когда спадет пена.

Тростниковая патока

Данная патока образуется при производстве тростникового сахара как побочный продукт. Будет ли ее цвет темно-коричневым или чуть светлее зависит от качества сырья – тростника. В основном из-за своих свойств тростниковая патока используется на самогонных заводах, а в кулинарии – при приготовлении фруктовых сиропов (дынного, арбузного, виноградного и др.)

Как делают тростниковую мелассу:

  1. Очищенный сахарный тростник измельчают и выжимают сок, который далее поступает на кристаллизацию.
  2. Получаются кристаллы сахара и остаток жидкого вида – светлая патока. В ней еще содержится огромное количество сахара.
  3. Далее добавляют воду и снова перерабатывают.
  4. Выходит еще одна кристаллизация и вторичный остаток становится темного цвета.

Характеристики тростниковой мелассы:

  • вязкая;
  • сиропообразная жидкость;
  • своеобразный запах;
  • сладко-горький вкус;
  • насыщена фруктозой и глюкозой.

Что такое патока в кулинарии

Вкусовые качества блюда и внешний вид зависят от добавляемых в него ингредиентов. Сахарозаменитель, подсластитель – это синонимы мелассы, которые объясняют ее применение в кулинарии. В малых дозах ее добавляют для изменения цвета блюда, а в больших – для вкусовых предпочтений. Добавку применяют в различных областях кулинарии из-за ее преимуществ перед сахаром:

  • углеводный состав патоки легко усваивается;
  • понижает точку замерзания продукта;
  • увеличивает срок годности;
  • уменьшает стоимость производства;
  • улучшает растворимость сахарозы;
  • защищает продукты от кристаллизации.

Список применения сахарного субпродукта в пищевой промышленности:

  • кондитерские сладости, печенье, зефир, пряники;
  • варенье, повидло, карамель, пастила, джем, жиле;
  • многие сорта хлеба;
  • консервы;
  • выпечка;
  • сиропы для десертов;
  • мороженое;
  • пивоварение;
  • спортивное и диетическое питание;
  • соусы.

Как сделать патоку

Наличие сладкого сиропа, наподобие меда, очень важно в кулинарии. И если вам не удалось приобрести патоку, то с легкостью можно сделать ее самому. Почему она так популярна? Мало того, что добавка кардинально изменяет вкус, так еще и добавляет мягкости сладостям, продлевая свежесть. После прочтения нижеизложенного рецепта, вопрос как приготовить патоку в домашних условиях отпадет сам собой.

Ингредиенты для приготовления белого заменителя сахара:

  • вода – 150 мл;
  • сахар – 350 г;
  • лимонная кислота – 2 г;
  • пищевая сода – 1,5 г.

Делать необходимо все строго в соответствии с рецептом:

  1. Нужно взять небольшую кастрюлю и налить холодной воды. Поставить на огонь и ждать пока закипит.
  2. Затем постоянно помешивая, добавлять сахар. Снова дать закипеть.
  3. Добавить необходимое количество лимонной кислоты, уменьшить огонь и варить под крышкой около 45 мин.
  4. Сироп почти готов, стоит только дать ему немного остыть.
  5. Далее пищевую соду развести в воде и добавить в сироп, хорошо перемешав.
  6. Если смесь стала пениться, то вы все сделали правильно.
  7. По истечении 15 мин пена должна спасть.
  8. Если пена не пропала, то можно снять ее ложкой. Патоку хранят в погребе или холодильнике, в посуде из стекла.

Где купить патоку

Мед лучше приобретать у знакомых пасечников, а сахар в обычных супермаркетах. Настоящую патоку редко встретишь в таких местах. Ее лучше заказывать в интернет-магазинах или найти узкоспециализированный магазин. При этом важно, чтобы место хранения продукта было сухим и прохладным. Эти условия обезопасят сладость от появления плесени и помогут сохранить полезные свойства.

Цена патоки

Стоимость в России и регионах зависит от вида продукта, массы и производителя. Доставка из более далеких мест стоит гораздо дороже. Лучше всего приобретать продукт в крупных специализированных компаниях, чем у частных непроверенных лиц. Также важно наличие сертификата качества патоки в соответствии с видом. Например: для крахмальной важно соответствие ГОСТу Р 52060-2003.

Что делать, если под рукой не оказалось мелассы? Не нужно отказываться от блюда, а важно знать заранее, чем заменить этот ингредиент. При замене мелассы на другой продукт, необходимо добавить соду равную количеству предполагаемых стаканов. Для этих целей отлично подойдут:

  • обычный сахар, дозировка: 1 кг мелассы равен 0,75 кг сахара;
  • мусковадо (темный сахар) – на стакан мелассы нужно ¾ ст коричневого сахара;
  • инвертный сироп (вода, сахар и лимонная кислота);
  • кленовый, глюкозный сироп.

Продукт

Наибольший интерес, с точки зрения использования, имеет побочный продукт свеклосахарного производства - меласса, известная более под названием патоки.

Для многих военные и послевоенные годы накрепко связаны с этим продуктом, заменявшим тогда не только сахар, но и все сегодняшнее многообразие кондитерских изделий.

Патока - это густая вязкая сиропообразная жидкость темно-бурого цвета с запахом пригорелого сахара. Будучи по своему физическому состоянию жидкостью, патока содержит, однако, до 80 процентов сухих веществ, состоящих в основном из углеводов, главным образом сахарозы (до 50 процентов в свежей массе). Кроме нее, имеются и некристаллизирующиеся сахара: глюкоза, фруктоза, рафиноза.

Немного о кормовых достоинствах патоки. Килограмм патоки содержит около 0,9 кормовой единицы для свиней и крупного рогатого скота, а кормовая ценность ее при кормлении крупного рогатого скота составляет около 70 процентов ценности ячменя. Применение патоки в кормлении животных весьма разнообразно, хотя ее нельзя считать кормом в полном смысле этого слова. Из-за токсичности патоку скармливают в основном крупному рогатому скоту, да и то в небольших количествах. Патока применяется также в качестве растворителя азотистых соединений.

Патока - высокоэнергетический корм, способный заменить концентрированные корма. Ее обычно применяют как небольшую добавку для обогащения энергией и белком таких кормов, как солома, низкокачественные сено, свекловичный жом.

В производстве гранулированных кормов патоку применяют в качестве вяжущего материала. Благодаря большому содержанию легкоферментирующих сахаров патока служит хорошей питательной средой для молочнокислых бактерий и поэтому часто используется как добавка при силосовании в особенности труднозаквашивающихся грубых кормов. Состав патоки включает важнейший микроэлемент - кобальт, недостаток которого вызывает у животных серьезное заболевание - сухотку.

По продуктивности, утилизации и разносторонности применения сахарная свекла находится в числе культур-чемпионов по производству продуктов, которые могут быть получены в результате промышленной переработки. Патока является важным источником сырья для получения спирта, дрожжей, растворителей, пищевых кислот и других видов продукции.

В свою очередь, использование патоки в качестве сырья для получения спирта послужило толчком для создания новых агропромышленных формирований, эффективно использующих отходы спиртового производства. На сахарных заводах, где созданы кормодрожжевые цехи со спиртовым производством, патока используется для производства жомобардяного концентрата и многих других продуктов.

Итак, комбинированное свеклосахарное производство позволяет осуществить полную утилизацию всех его отходов. Все это дает нам возможность утверждать, что сахарная свекла - источник сырья, отвечающий самым современным требованиям технологии - технологии безотходного производства.

Советские ученые значительно увеличили количество бродильных производств, использующих в качестве сырья кормовую патоку. Так, в конце 20-х годов профессор В. П. Головин и П. И. Потапенко разработали способ и технологическую схему получения глицерина из патоки как субпродукта специально направленного глицерино-спиртового брожения. При этом, кроме глицерина, выход которого составляет 6-8 процентов к массе патоки, в значительно бо́льших количествах получается этиловый спирт и ацетальдегид. В дальнейшем технология мелассоглицеринового производства была усовершенствована: значительно сократилось использование в технологическом процессе дефицитных химических веществ.

Русские ученые - профессор В. С. Буткевич, академик С. П. Костычев, профессор Н. И. Иванов - детально разработали технологию производства кристаллической лимонной кислоты из чистых сахарных растворов биохимическим путем. Это позволило организовать новую отрасль промышленности - производство пищевых органических кислот.

Что такое меласса

Меласса является побочным продуктом производства сахара. Это коричневый сироп, который остается после кристаллизации сахара. Сахарная свекла моется, измельчается и подвергается диффузии (вымывание сахара и его растворение в воде). Этот раствор подвергается нагреванию до 73-78°С. Содержащий сахар сырой сок отделяется от измельченной свекольной массы (жома). Жом отжимается и также используется в кормлении сельскохозяйственных животных.

Сырой сок очищается от осадка с использованием известняка и углекислого газа. Очищенный сок содержит около 12-15% сухого вещества и выпаривается до получения густого сиропа. Потом из этого сиропа кристаллизуется сахар. Остатки сиропа, из которого был получен сахар, и является мелассой. Из тонны сахарной свеклы получают около 35 кг сахара, 540 кг сырого жома и 40 кг мелассы. Подробнее процесс производства сахара можно посмотреть здесь:

Качество мелассы и ее хранение

На заводе меласса хранится в очень концентрированном виде и очень густом. Для того, чтобы иметь возможность отгрузить мелассу, её нагревают до 40°С и разбавляют водой. Именно от того, какое количество воды было добавлено (т.е. какая концентрация сахара была достигнута, таблица 1), и зависит качество мелассы .

Считается, что качественная меласса – с содержанием в ней сахара от 40% и выше. Но, конечно, это зависит от качества сырья, используемого производителем, и самой технологии производства. И не стоит забывать, что сахарная промышленность производит не мелассу, а сахар, т.е. в интересах производителя – оставить в мелассе как можно меньше сахара.

Объёмный вес мелассы составляет около 1,25 кг (1 литр мелассы = 1,25 кг), и по этому параметру ее можно проверить. Качественная меласса при отгрузке должна иметь однородную консистенцию, в ней не должно быть участков слишком густых или слишком водянистых.

Таблица 1. Качество мелассы: различная концентрация сахара

*на натуральную влажность

Поскольку меласса имеет жидкую консистенцию, её использование и хранение усложнено. Хранение мелассы происходит в ёмкостях для жидкостей. Если сырье хранится в большой ёмкости, например 1000-тонной, то на её дне собираются более плотные частицы (первые 50-200 тонн из этой бочки будут более густыми), но это не означает, что сахара на дне будет больше - содержание сахара при этом остаётся одинаковым. Для хранения мелассы в таких больших ёмкостях в ней должно содержаться 44-49% сахара.

Ёмкость для хранения мелассы должна иметь отверстия для наполнения и выгрузки диаметром минимум 8-10 см. Бочку располагают так, чтобы к ней было удобно подъезжать, а также было удобно осуществлять отбор сырья для кормления.

Зимой меласса, которая хранится на улице, может потерять свойство текучести. Для того, чтобы улучшить текучесть мелассы зимой достаточно добавить в нее 10-15% воды посредством аппарата высокого давления до начала заморозков. Меласса не замерзает, но загустевает, поэтому необходимо оборудование, позволяющее нагревать бак с мелассой при необходимости.

Летом в жару нужно следить за тем, чтобы полные контейнеры не находились под прямыми солнечными лучами. Хранить ёмкости с мелассой нужно в тени, предпочтительно в помещении. Причина этому то, что при высоких температурах возникает опасность алкогольного брожения мелассы. Но если всё же корм забродил – его всё равно можно скармливать животным.

При соблюдении нормальных условий это кормовое сырье может храниться очень долго. Для простоты использования рекомендуется разбавление мелассы водой в соотношении 1:1.

Химический состав мелассы и ее кормовая ценность

Меласса – это высокоэнергетическое и высоко усваиваемое кормовое сырье. Содержание сухого вещества в мелассе колеблется от 60 до 80%, а обычно составляет около 65%. Химический состав мелассы – это растворимые сахариды – преимущественно сахароза, а также в небольшом количестве глюкоза, фруктоза и рафиноза, минеральные вещества (около 10% сырой золы) и небелковые азотные соединения. Меласса содержит около 35-45% сахара. Сахариды, содержащиеся в ней, усваиваются жвачными животными и свиньями более чем на 90%. Количество энергии зависит от количества сахара. Богатая сахаром меласса содержит около 8 МДж ЧЭЛ или 13,5 МДж ОЭ свиньи в кг сухого вещества. Содержание сырой золы в мелассе составляет от 8% (очень низкое) до 13% (очень высокое).

Таблица 2. Химический состав мелассы

Показатель

Ед . изм.

Сухое вещество

На кг сухого вещества

Сырая зола

Сырой протеин

Сырой жир

Газообразование HFT

мл/200 мг СВ

Источник: Potthast, C. et al. 2011, Сахарная промышленность, 136 (10): 663-669

Меласса может скармливаться в ограниченном количестве различным видам животных (жвачные, кони, свиньи). Из-за высокого содержание легкоперевариваемого сахара меласса также используется как добавка при силосовании культур, которые плохо подвержены силосованию.

Меласса в кормлении коров

Меласса позитивно влияет на продуктивность коров:

  • повышает перевариваемость сухого вещества и органического вещества рациона
  • стимулирует микробиальную активность в рубце
  • позитивно влияет на потребление корма животными, улучшает вкус рациона
  • повышает содержание белка в молоке и надои.

Такое действие меласса показывает особенно на рационах, богатых травяными силосами, в которых мало легко расщепляемых углеводов.

Таблица 3. Питательность мелассы для коров (на кг сухого вещества)

Таблица 4. Максимально допустимое введение мелассы в рацион (кг на голову в день)

В кормлении коров, коз, овец мелассу ограничивают не выше 15% сухого вещества. Это означает не больше 0,4 кг сухого вещества мелассы на каждые 100 кг живого веса животного в день (корова весом 650 кг максимально должна получать 2,5 кг мелассы в день). При скармливании большего количества мелассы и недостатке в рационе структурной клетчатки возникает угроза ацидоза. Обычно рекомендуют скармливать 1-2 кг мелассы на голову в день. Если в рацион включены свекольный жом или другие богатые сахаром компоненты, то количество мелассы необходимо уменьшить до максимально 1,5 кг на голову в день.

Следите за тем, чтобы рацион был сбалансирован и соответствовал стадиям лактации (ограничение содержания крахмала и сахара до 20-25%, не меньше 15-18% сырой клетчатки).

Введение мелассы в рацион осуществляют постепенно, чтобы микроорганизмы рубца смогли адаптироваться. Наиболее благоприятный способ скармливания мелассы – это ее включение в гомогенный полносмешанный рацион. Благодаря этому достигается стабильная работа рубца на протяжении дня.

Меласса очень эффективна при скармливании вместе с рационами, богатыми соломой (например, для сухостойных коров). Она очень улучшает привлекательность рациона благодаря повышению его вкусовых качеств. При кормлении соломой ее измельчают и поливают мелассой (можно разбавленной 1:1) в соотношении 50-100 г/кг соломы.

Меласса в кормлении свиней

В кормлении свиней максимальная доля мелассы может составлять 15% от сухого вещества рациона. Поросятам с 15 кг живого веса введение мелассы в ограничивают до 10% сухого вещества рациона. Для кормления свиней подходит только меласса, содержащая много сахара.

Для свиней меласса также обладает высокими вкусовыми качествами. Её можно скармливать как свиньям на откорме (до 0,7 кг на голову в день), так и супоросным (до 5% общего рациона) и молочным свиноматкам (до 3% общего рациона). Из-за высокой доли небелкового азота при расчете рациона нужно учитывать, что животным будет усвоено только 50% протеина, содержащегося в мелассе.

Таблица 5. Питательность мелассы для свиней (на кг сухого вещества)

Показатель

Ед.изм.

Значение

Обменная энергия, ME

Метионин + Цистин

Триптофан

Перевариваемый фосфор

Здравствуйте! Рады видеть Вас на нашем сайте.

Коротко о нас - мы являемся производителями оборудования и можем предложить своим клиентам продукцию высокого качества по приемлемым ценам! Мы делаем из металла: клетки, кормушки для кроликов и птицы, инкубаторы. У нас можно приобрести как типовые варианты, так и изготовленные по Вашим размерам и исходя из Ваших пожеланий!

Клетки в наличии в СПб и Москве. Все адреса точек продаж >>

Самый большой выбор, больше 50 видов!

Для жителей других городов - доставка транспортной компанией или Почтой России.

Предлагаем вам готовые решения по созданию собственной минифермы в условиях загородного дома. Получайте свои куриные и перепелиные яйца, мясо птиц и кроликов. Для размещения такой фермы необходим всего один квадратный метр отапливаемой площади и наличие воды. Даем рекомендации по разведению! Главной задачей компании является не только продажа качественных изделий, но и решение поставленных задач перед заказчиками, используя накопленный опыт. Обращайтесь - всегда искренне готовы помочь в выборе домашней фермы конкретно для Вашего предприятия.

Предлагаем Вам варианты готовых решений по созданию собственной фермы для получения куриного и перепелиного яйца, мяса курицы, перепела и кролика. Для размещения такой "Домашней Фермы" нужно менее 1-го квадратного метра отапливаемой площади, наличие воды и Вашего желания получать по настоящему полезные продукты. Фермер и его семья всегда имеют возможность потреблять экологически чистые продукты, выращенные собственноручно. Это неоспоримое преимущество фермерского хозяйства, ведь здоровье — главный жизненный актив человека, а оно зависит от качества потребляемых продуктов. Очень часто фермерское хозяйство организуют как семейный бизнес. Для примера, мы возьмем

Свеклосахарная, или кормовая, патока (меласса) является отходом свеклосахарного производства и по внешнему виду представляет собой густую жидкость темного цвета. Патока (меласса) - это последний маточный оттек, полученный на сахарном заводе, из которого нерентабельно дальнейшее извлечение сахара методом кристаллизации вследствие накопления в маточном отеке несахаристых веществ.

Состав патоки (мелассы) зависит от почвенных и климатических условий произрастания свеклы, условий ее хранения и принятого режима переработки свеклы в сахар. В связи с этим химический состав патоки и ее свойства весьма разнообразны.

ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ СВЕКЛОСАХАРНОЙ ПАТОКИ (МЕЛАССЫ)

На основании анализов, проведенных Минцем, патоки (мелассы) свеклосахарных заводов имеют следующий химический состав (табл. 20).

Таблица 20

Состав свеклосахарных паток (в %)

Концентрация Сухие вещества Вода Сахар Несахар Инв-ерт-ный сахар Доброкачественность
По прямой поляризации По инверсионной поляризации Органические вещества Зола Всего
Видимая Истинная
1 81,10 80,83 19,17 50,20 48,52 22,34 9,97 32,31 0,06 59,7 60,02
2 86,08 83,84 16,26 50,40 50,28 22,39 11,07 33,46 - 53,67 60,04
3 89,32 87,40 12,80 52,70 52,54 23,32 11,34 34,66 - 59,0 60,25
4 82,28 79,82 20,18 51,30 48,50 22,01 9,31 31,32 _ 62,4 60,76
5 81,88 79,42 20,58 48,20 48,48 20,02 10,92 30,94 0,20 58,9 61,04
б 77,70 75,16 24,84 46,20 46,13 20,66 8,37 29,03 0,10 59,47 61,37
7 82,22 79,84 20,16 50,60 50,50 20,10 9,24 29.34 -- 61,54 63,27
8 79,0 79,90 23,10 50,0 50,05 18,88 7,97 26,85 0,10 63,3 65,08
9 73,03 74,53 25,47 53,50 49,60 17,51 7,42 24,93 0,10 68,56 68,55
10 73,84 69,88 30,12 41,50 41,52 20,76 7,60 28,36 0,90 56,2 59,41

Как видно из данных табл. 20, содержание воды изменяется в довольно широких пределах, в зависимости от принятого на свеклосахарном заводе метода работы и условий транспортировки и хранения. От содержания воды зависит содержание сухих веществ в патоке, которое устанавливается или непосредственным определением, или на основании определения удельного веса патоки. Пользуясь специальными таблицами, можно по удельному весу, определенному ареометром или пикнометрически, установить содержание видимых сухих веществ в весовых процентах. При помощи сахарометров содержание видимых сухих веществ в патоке определяется непосредственно.

Подробные анализы с точки зрения спиртового производства паток, полученных с семи сахарных заводов, расположенных в различных областях России, были проведены А. Л. Малченко и Ф. Б. Криштул. Эти данные приведены в табл. 21.

Содержание сахара в патоке определяет ее ценность для спиртового производства. Из сахароз в патоке содержится главным образом сахароза. Содержание ее колеблется чаще всего в пределах 44-52% и в среднем близко к 50%. Чаще всего в патоке содержится 0,1-0,5% инвертного сахара и до 0,5% трисахарида - раффинозы. В дефектных патоках количество инвертного сахара под влиянием бактериальных воздействий может значительно возрастать и достигать иногда 15%. Содержание раффинозы также колеблется в зависимости от температуры и влажности в вегетационные периоды произрастания свеклы. После холодных и дождливых периодов в свекле может образоваться до 2% раффинозы.

В числе Сахаров патоки имеется до 1,2% пентоз, сбраживаемых дрожжами.

Несахар составляет около 30% сухих веществ патоки, в его состав входят органические и минеральные вещества. Органическая часть несахара состоит из безазотистых и азотистых соединений. К безазотистым соединениям относятся: карамели, органические кислоты и их соли, эфиры жирных кислот, гуммиподобные вещества и др.

Из органических кислот в патоке содержатся: аскорбиновая, глютаминовая, глутаровая, оксиглутаровая, глюциновая, молочная, мелассиновая, сахариновая, щавелевая, янтарная. Кроме того, при подкислении патоки часть солей органических кислот и оснований выделяют кислоты - муравьиную, уксусную, масляную.

Некоторые исследователи полагают, что в зависимости от количества влаги, потерянной при нагревании, сахароза дает смеси различных химически однородных продуктов. Другие исследователи указывают, что продукты, получаемые при нагревании сахарозы до различной степени потери веса, являются сложными химическими веществами, содержащими коллоидные гуминовые вещества, образовавшиеся в результате нагревания сахарозы.

Показатели Заводы, с которых получела патока
Андрушевский Джамбульский Кавказский Краснянский
1 2 1 2 1 2 1 2
Сухие вещества в% 78 ,7 82,7 83,2 76,0
Сахар по прямой поляризации на сухое вещество в % 56,8 72,17 52,4 63,36 50,2 68,57 46,8 61,57
Раффиноза в % 2,41 3,06 0,74 0,89 0,93 1,11 - -
Инвертный сахар в % 0,8 1,01 0,44 0,53 0,26 0,31 1,22 1,74
Пентозы в % 0,74 0,84 0,84 1,015 0,766 0,921 0,51 0,67
Общий азот в % 1,065 1,353 1,8 2,176 2,1 2,524 1,65 2,171
Растворимый азот в % 1,036 1,316 1,663 2,010 1,669 2,018 1,237 1,627
Нерастворимый азот в % 0,182 0,231 0,084 0,101 0,159 0,191 0,229 0,314
Аминный азот в % 0,858 1,09 1,067 1,29 1,365 1,64 0,455 0,598
Р 2 0 5 в % 0,057 0,072 0,119 0,144 0,056 0,068 0,016 0,021
Коллоиды 4,23 5,501 4,23 5,114 5,625 6,731 4,8 6,316
SО 2 в % 0,057 0,072 0,048 0,058 0,045 0,054 0,046 0,061
Летучие кислоты в % 0,448 0,569 0,384 0,464 0,461 0,541 0,365 0,48
СаО в % 0,95 1,207 0,11 0,133 1,23 1,478 1,00 1,315
Зола в % 7,2 9,148 7,6 9,19 5,95 7,15 5,46 7,18
Щелочность в ° 1,0 3,25 1,5 Кислая 0,2
Пенистость в мл Нет Нет Нет Нет
Цветность по Штаммеру в ° на 100 ч. сухих веществ 500 200 351,1 806
Цветность по Павловскому в мл 0,1 N J 2 1,3 0,5 1,2 7,5
Нитриты

Есть

Есть Есть Есть

Примечание. В графе 1 приводятся данные анализа натуральной патоки; в графе 2 - в расчете на сухое вещество,

Физико-химические свойства патоки в значительной степени зависят от свойств коллоидов, находящихся в ней. Так, цветность патоки на 86% зависит от коллоидов. Содержание коллоидов в патоке обусловливает пониженное поверхностное натяжение патоки и пенообразование при ее переработке. Вязкость патоки зависит главным образом от наличия коллоидов и увеличивается с повышением их содержания. По данным Малченко и Криштул, содержание коллоидов в патоках составляет 3,8-5,62% (в расчете на натуральную патоку).

Коллоиды патоки представляют собой полидисперсную систему, они относятся главным образом к группе гидрофильных коллоидов. По Думанскому, коллоиды патоки почти полностью состоят из обратимых коллоидов. Необратимые коллоиды менее стойки и почти все удаляются при очистке и уваривании соков - остается только 3% от общего их количества. Обратимых коллоидов содержится 0,53% по весу сухих веществ в патоке. При диализе они остаются в растворе и не осаждаются при подкислении соляной кислотой; они не растворяются в спирте и эфире. Химический состав обратимых коллоидов: С 47,2%; Н 5,6%; N 4,6%; золы 5,7%.

Содержание необратимых коллоидов в патоке составляет 0,45% по весу сухих веществ. При диализе они выпадают в осадок, легко растворяются в растворах едкого натра, осаждаются и выпадают в осадок при подкислевии соляной кислотой, не растворяются в спирте и эфире. Химический состав необратимых коллоидов: С 57,3; Н 5,5; N 7,6; золы 1,1 %. Необратимые коллоиды не содержат пектиновых веществ и углеводных групп, их вещество близко к гумусу, а по своим свойствам они близки к фумазиновой кислоте, которая является важнейшей составной частью необратимых коллоидов. Цветность необратимых коллоидов около 66000° по Штаммеру (на 100 частей сухих веществ), они обусловливают 73% окраски патоки.

Азотистые вещества

Азотистые вещества патоки состоят главным образом из продуктов распада белков - аминокислот, амидов, как например аспарагиновой, глютаминовой кислот, лейцина, изолейцина; органических оснований - бетаина и др. Содержание азота в сухом веществе патоки около 2%, причем почти 1/3 всех азотистых веществ составляет бетаин. Настоящие белки составляют в среднем только 5% от общего содержания азота в патоке, так как большая часть белковых веществ свертывается и осаждается в процессах сахарного производства. По данным Малченко и Криштул, из общего содержащая азота 1,065 - 2,1% растворимый азот составляет 1,04 - 1,8%, растворимый азот 0,08 - 0,23%.

По другим данным, на основании анализа 16 образцов паток были установлены следующие средние величины для содержания дельных видов азотистых соединений в свеклосахарной патоке (в %)

Как видно из этих данных, основное количество азота находится в виде азота бетаина, содержание амидного и аммиачного юта, а также азота аминокислот примерно вдвое меньше.

Лишь часть азотистых веществ патоки может быть использован дрожжами как питательный материал. По опытам, поставленным на одном из дрожжевых заводов, работающем по воздушному юсобу (с аэрированием), при общем содержании азота в патоке 51% дрожжи могли усвоить лишь 0,50%, т. е. 33% всего азота патоки.

Из данных табл. 22 видно, что состав зольных элементов подвержен довольно значительным колебаниям, причем в них преобладают Сl + КСl.

SO 2 0,21-1,48 S О" 4 3,02- 4,94
МgО 0 -0,41 F е 2 О 3 +А1 2 О 3 0,98-15,85
СаО 3,42-7,56 КС1 + NаС1 66,42-87,12

из углекислых щелочей, которые находились в патоке в виде солей органических кислот. Остальная часть оснований находится в соединении с хлором, серной, кремниевой и фосфорной кислотами.

Таблица 22

Зольные элементы различных паток

Зольные элементы в % от веса золы Заводы, с которых получена патока
Андрушевский Джамбульский Кавказский Краснянский Первенец Буковинский Сталинский Уладовский
SO 2 1,48 0,492 0,67 1 4 0,895 1,132 0,21
MgO 0,03 - 0,05 0,41 0,073 0 0,069
СаО 5,68 6,84 7,01 7,56 7,042 3,42 6,66
SО 4 " 3,02 3 38 4,61 3,607 2,80 4,94 3,39
Fе 2 0 3 +А1 2 0 3 0,98 1,75 1,17 15,85 5,33 0,805 1,15
NаС1 + КС1 82,82 78,97 80,21 66,42 73,63 87,12 78,86

По данным П. М. Силина, углекислая и чистая зола свеклосахарной патоки имеют следующий состав.

Углекислая зола Чистая зола
Калий (К 2 О) 55,0 76,4
Натрий (Nа 2 О) .. 8,0 11,1
Кальций 2 , 5 3,5
Магний (МgО) 0,3 0,4
Серная кислота (SОз) 2,0 2,8
Хлор (С1) 3,6 5.0
Углекислота (CО 2) 28,0 -
Остальное... . . . 0,6 0,8
Итого 100 100

Присутствием углекислых соединений, образовавшихся в патоке в результате процесса сатурации, когда свекловичный сок, смешанный с известью, насыщается углекислотой, обусловливается щелочность патоки, в среднем составляющая 1,0°. Таким образом, нормальная патока обладает щелочной реакцией и лишь вследствие микробиологических процессов, протекающих в патоке, она может приобрести кислую реакцию, которая характерна для дефектных паток.

Трудность сбраживания дефектных паток объясняется содержанием в них летучих кислот - масляной, муравьиной и др.

Обращает на себя внимание низкое содержание фосфорной кислоты в патоке (в среднем 0,6%), объясняемое тем, что в процессе дефекации при обработке соков известью она осаждается в виде нерастворимого фосфорнокислого кальция, который удаляется вместе с дефекационной грязью.

Летучие кислоты образуются в патоке не только за счет микробиологических процессов, но и в результате воздействия на сахарозу высоких температур, щелочей и кислот в процессах сахарного производства.

ЦВЕТ ПАТОКИ

Желтый цвет патоки зависит от состава свеклы и методов переработки ее в сахар. По-видимому, окрашивание сока происходит вследствие образования окрашенных глюциновой, сахарной и мелассиновой кислот при дефекации - воздействии щелочи на инвертный сахар. В зависимости от режима дефекации цветность сока получается различной. Другой причиной цветности патоки является реакция, протекающая между моносахарами (инвертный сахар) и аминокислотами с образованием меланоидинов, обладающих большой красящей способностью. Цветность патоки по Штаммеру колеблется от 250 до 1400° (на 100% -ную сахарозу).

В процессе производства сахара из свеклы происходит карамелизация сахара, которую ранее выражали суммарным уравнением:

С 12 Н 22 О 11 - 2 Н 2 0 = С 12 Н 18 О 9 .

сахароза карамелан

В настоящее время известно, что при 160° сахароза плавится; при дальнейшем нагревании она начинает разлагаться, выделяя воду. Одновременно с дегидратацией молекул сахарозы остатки их конденсируются и образуют в основном вещества, называемые карамелями. Разложение сахарозы идет в несколько стадий. Вначале она распадается на глюкозу и ангидрид фруктозы - левулезан:

С 12 Н 22 О 11 = С 6 Н 12 О 6 - С 6 Н 10 О 5 .

сахароза глюкоза левулезан

при дальнейшем нагревании от глюкозы отщепляется молекула воды и образуется ангидрид глюкозы - глюкозан:

С 6 Н 12 О 6 - 2 Н 2 0 = С 6 Н 10 О 5 .

глюкоза вода глюкозан

При 185 - 190° оба ангидрида вступают в реакцию и образуют изосахарозан:

С 6 Н 10 О 5 + С 6 Н 10 О 5 = С 12 Н 20 О 10 .

левулезан глюкозан изосахарозан

Если продолжить нагревание, то изосахарозан конденсируется с одновременным отщеплением двух молекул воды; при этом образуется карамелан. В дальнейшем карамелан присоединяет молекулу изосахарозана, одновременно отщепляются три молекулы воды и образуется карамелей:

С 24 Н 36 О 18 + С 12 Н 20 О 10 - 3 Н 2 0 = С 36 Н 50 О 25 .

карамелан изосахарозан вода карамелей

В зависимости от режима нагрева сахара теряется различное количество воды и получается тот или другой вид карамели.

ТУГОБРОДЯЩИЕ И БОЛЬНЫЕ ПАТОКИ

Наряду с нормальными патоками встречаются патоки тугобродящие и больные.

К тугобродящим патокам относятся такие, которые сбраживают медленно, большое количество сахара остается в них несброженным, и они дают пониженный выход спирта. При сбраживании таких паток не обнаруживается признаков зараженности. Эти явления обусловливаются химическим составом патоки и могут быть результатом процессов самоброжения, при которых образовались летучие жирные кислоты, тормозящие брожение. По данным Е.А. Плевако и Р.В. Гивартовского, к дефектным патокам в дрожжевом производстве следует отнести:

  • кислые патоки общей кислотностью 0,5-5,0 мл 1 N раствора ЫаОН, с повышенным содержанием летучих кислот (0,31 -1,0%) и инвертного сахара (2,0-15,0%);
  • патоки с содержанием сернистого ангидрида 0,05-0,15%;
  • нитритные патоки с содержанием нитритов 0,004-0,15%;
  • карамелизованные патоки, содержащие (в %):

Больные патоки дают большое нарастание кислотности при брожении и характеризуются развитием бактериальной инфекции.

Патоки обладают большой буферностью, обусловленной наличием солей слабых органических кислот, связанных с сильными основаниями. Изменение буферности паток приводит к тому, что одной и той же титруемой кислотности может соответствовать различная величина рН.

Химический состав паток на сахарных заводах изменяется в течение сезона переработки свеклы вследствие изменения в составе длительно хранившейся свеклы.

Во второй половине сезона сахарные заводы выпускают патоку, содержащую много инвертного сахара, раффинозы, меньше азота, много красящих веществ - меланоидинов. Такие патоки часто имеют кислую реакцию, обусловленную большим содержанием летучих кислот. Патоки такого состава относятся к дефектным и сбраживают плохо.

ОБЕССАХАРЕННАЯ (ДИСКАРДНАЯ) И РАФИНАДНАЯ ПАТОКА

В сахарной промышленности все шире развивается обессахариание патоки для выделения из нее дополнительных количеств сахара. В связи с этим на спиртовые заводы для переработки на спирт поступает обессахаренная (дискардная) патока.

В табл. 23 приведены результаты проведенных в ЦНИИСПе нализов нескольких образцов обессахаренной патоки с Эртилького сахарного завода и рафинадной патоки с Московского сахарорафинадного завода и ионитной (патоки, обработанной ионитами).

Таблица 23

Состав обессахаренных паток

Показатели в % Рафинадная Ионит-ная Эртильская
№ 1 М 2 № 3
с ухие вещества. . ... 75,1 80,0 80,2 80,8 80,8
сахар по прямой поляризации 57,4 53,4 50,0 50,2 51,2
раффиноза......... 3,63 2,22 0,988 1,54 2,27
Инвертный сахар 11,09 0,45 0,27 0,54 0,61
Пентозы......... 0,87 0,78 0,165 1,031 1,31
Общий азот........ 0,53 1,7 1,984 1,854 1,85
Растворимый азот..... 0,392 1,080 1,85 1,736 1,736
Нерастворимый азот.... 0,079

0,0342

0,089

0,14

0,0826

0,136

0,0576

0,1213

0,0574

0,1217

Коллоиды на сухое вещество.... 3,06 4,8 6,61 4,069 4,06
S0 2 0,026 0,043 0,072 - -
Летучие кислоты 0,418 0,63 0,563 - -
СаО 0,26 0,33 0,209 0,251 0,244
Зола 2,46 7,41 8,75 - -
Щелочность в градусах - 2,75 5,5 1,5 1,5
Пенистость в мл 2 5 5 4 4
Цветность по Штаммеру в ° (на 100ч. сухих веществ). 425 555,5 161,8 - -
Нитриты.......... Нет Есть Есть Есть Есть

Из данных табл. 23 видно, что в образцах обессахаренной патоки, как и в рафинадной, обычно имеется повышенное содержание раффинозы; кроме того, она характеризуется повышенным содержанием золы и щелочностью, а также наличием нитритов.

ТРОСТНИКОВАЯ ПАТОКА

На спиртовых заводах иногда перерабатывают тростниковую патоку, которая существенно отличается от свеклосахарной патоки по количеству сбраживаемых сахароз и по содержанию азотистых веществ.

Тростниковая патока - кормовая или полученная при очистке гростникового сахара-сырца - обладает высокой доброкачественностью и очень бедна азотом. Она имеет меньшую буферность и зольность ее в 1,5-2 раза меньше, чем свеклосахарной патоки, но по содержанию фосфорной кислоты она не уступает последней.

Ниже приводится состав тростниковой патоки, полученной при очистке тростникового сахара-сырца и переработанной на Иваньковском спиртовом заводе.

Концентрация сухих веществ в % по сахарометру 81,45
Сахароза в % 52,23
Инвертный сахар в%. 8,07
Раффиноза в % 1,97
Сумма сбраживаемых Сахаров в /» 60,56
Доброкачественность в % 74,36
Азот общий в % 0,19
Зола в % 3,50
Фосфорная кислота (в пересчете на Р^О^) в % 0,036
Водорастворимые коллоиды в % 2,00

По данным Раева, тростниковая патока имела кислую реакцию, кислотность 2,7° и рН 6,2.

  • Коржуев Д. А., Новый способ хранения картофеля, «Сад и огород», 1953,№ 10.
  • Кретович В. Л., Физиолого-биохимические основы хранения зерна, изд. АН СССР, М., 1945.
  • Кретович В. Л. и Козьмина Н. П., Биохимия зерна и продуктов его переработки, Заготиздат, М., 1950.
  • Мастер ов а Е. С., Руководство по хранению картофеля на спиртовых заводах, Пищепромиздат, 1945.
  • Прокошев С. М., Биохимия картофеля, изд. АН СССР, М., 1947.
  • Ра ев 3. А., Базилевич К. К., К методике определения сахаристости и выхода спирта из дефектной патоки, Труды Украинского НИИСПа, вып. 5, 1959.
  • Рубин Б. А., Биохимические основы хранения овощей, изд. АН СССР М,1945.
  • Силин П. М., Химия сахарного производства, Снабтехиздат, М.-Л., 1933г,
  • Технология свеклосахарного производства, Пищепромиздат, 1958.
  • Таблицы химического состава и питательной ценности пищевых продуктов, Медгиз, М., 1954.
  • Трисвятский Л. А., Хранение зерна, Заготиздат, М., 1961. Церевитинов Ф. В., Химия свежих плодов и овощей, Госторгиздат, М,1949;
  • Товароведение пищевых продуктов, М., Госторгиздат, 1949.