RU2771983C1 - Method and process line for producing syrup from jerusalem artichoke - Google Patents

Method and process line for producing syrup from jerusalem artichoke Download PDF

Info

Publication number
RU2771983C1
RU2771983C1 RU2021107333A RU2021107333A RU2771983C1 RU 2771983 C1 RU2771983 C1 RU 2771983C1 RU 2021107333 A RU2021107333 A RU 2021107333A RU 2021107333 A RU2021107333 A RU 2021107333A RU 2771983 C1 RU2771983 C1 RU 2771983C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
jerusalem artichoke
juice
unit
diffusion
block
Prior art date
Application number
RU2021107333A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Олег Вячеславович Зайцев
Дмитрий Алексеевич Мухин
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью «ИСТАГРО ДОН»
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью «ИСТАГРО ДОН» filed Critical Общество с ограниченной ответственностью «ИСТАГРО ДОН»
Application granted granted Critical
Publication of RU2771983C1 publication Critical patent/RU2771983C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: food industry.
SUBSTANCE: method for producing syrup from jerusalem artichoke, including grinding jerusalem artichoke root crops resulting in jerusalem artichoke chips, producing diffusion juice by mixing the jerusalem artichoke chips with an aqueous solution of citric acid, and extracting. The diffusion juice is then mixed with a solution of an enzyme preparation to conduct enzymatic hydrolysis resulting in fermented juice, the latter is filtered by means of a membrane unit resulting in permeate further subjected to ion exchange discolouration until discoloured juice is produced, and the discoloured juice is then condensed resulting in syrup. Also proposed is a process line for implementation of the method.
EFFECT: production of syrup from jerusalem artichoke.
50 cl, 2 dwg, 5 tbl, 5 ex

Description

Область техникиTechnical field

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к способам производства сиропа из топинамбура, и может быть использовано для получения биологически активных пищевых добавок, фармацевтических препаратов на основе инулина, а также для применения в сельском хозяйстве, кондитерской, консервной, молочной, технической и других отраслях промышленности. The invention relates to the food industry, and in particular to methods for the production of Jerusalem artichoke syrup, and can be used to obtain biologically active food additives, inulin-based pharmaceuticals, as well as for use in agriculture, confectionery, canning, dairy, technical and other industries industry.

Уровень техникиState of the art

Благодаря своему химическому составу топинамбур является перспективной сельскохозяйственной культурой как при получении инулинсодержащих сиропов, так и при производстве фруктозоглюкозных сиропов и других продуктов питания.Due to its chemical composition, Jerusalem artichoke is a promising agricultural crop both in the production of inulin-containing syrups and in the production of fructose-glucose syrups and other food products.

Разработанные к настоящему моменту технологии получения инулина и инулинсодержащих сиропов из топинамбура включают стадии мойки корнеплодов топинамбура, измельчения, экстракции, фильтрации, сгущения и розлива. Так, из патента RU 2281291, опубл. 10.08.2006, известен способ получения инулинсодержащего раствора из топинамбура, включающий мойку, измельчение клубней, экстрагирование из кашки фруктозанов горячей водой и очистку инулинсодержащего раствора, причем свежие клубни топинамбура нарезают ломтиками и высушивают до влажности 6÷10%, полученный продукт измельчают в муку, а из нее экстрагируют водой при 80÷85°С в течение 1,0÷1,5 ч водорастворимые фруктозаны, твердую и жидкую фазы разделяют центрифугированием или фильтрованием через ткань, отделенный от мезги инулинсодержащий раствор осветляют активным осветляющим углем марки «В» в смеси с перлитом в соотношении 1:1 и очищают нанофильтрацией с порогом задерживания полупроницаемых мембран более 4000 Да.The technologies developed to date for the production of inulin and inulin-containing syrups from Jerusalem artichoke include the stages of washing Jerusalem artichoke roots, grinding, extraction, filtration, thickening and bottling. So, from the patent RU 2281291, publ. 08/10/2006, a method for obtaining an inulin-containing solution from Jerusalem artichoke is known, including washing, chopping tubers, extracting fructosans from a porridge with hot water and cleaning the inulin-containing solution, moreover, fresh Jerusalem artichoke tubers are cut into slices and dried to a moisture content of 6 ÷ 10%, the resulting product is ground into flour, and water-soluble fructosans are extracted from it with water at 80 ÷ 85 ° C for 1.0 ÷ 1.5 h, the solid and liquid phases are separated by centrifugation or filtration through a cloth, the inulin-containing solution separated from the pulp is clarified with active clarifying carbon grade "B" in the mixture with perlite in a ratio of 1:1 and purified by nanofiltration with a retention threshold of semi-permeable membranes of more than 4000 Da.

В связи с тем, что растворимость исходного инулина не высока (около 10%), его подвергают частичному или полному гидролизу с помощью различных технологических приемов. Наиболее известными являются способы ферментативного или кислотного гидролиза. К примеру, из патента RU 2392833, опубл. 09.07.1995, известен способ комплексной переработки топинамбура, предусматривающий его подготовку, измельчение, экстрагирование водой с разделением фаз и очисткой экстракта с получением инулинсодержащего раствора и шрота, причем измельченный топинамбур орошают 5%-ным раствором лимонной кислоты, экстрагирование осуществляют наноструктурированной водой при соотношении фаз 1:(3-8) в роторно-кавитационном экстракторе при индексе кавитации 0,05-0,1 и температуре 75-80°С в течение 10-15 мин, очистку экстракта осуществляют тангенциальной микрофильтрацией на мембранах с размером пор 0,14-0,2 мкм, шрот подвергают экстрагированию наноструктурированной водой при соотношении фаз 1:(3-5) в роторно-кавитационном экстракторе при индексе кавитации 2,1-2,5 в течение 1,5-5 мин и разделяют фазы, полученный после экстрагирования экстракт подвергают очистке тангенциальной микрофильтрацией на мембранах с размером пор около 1,4 мкм, концентрируют на вакуум-выпарной пленочной установке и сушат на ультразвуковой распылительной установке с получением пектина, а шрот, полученный после экстрагирования, отжимают и сушат с получением пищевых волокон.Due to the fact that the solubility of the original inulin is not high (about 10%), it is subjected to partial or complete hydrolysis using various technological methods. The best known are the methods of enzymatic or acid hydrolysis. For example, from the patent RU 2392833, publ. 07/09/1995, a method for the complex processing of Jerusalem artichoke is known, involving its preparation, grinding, extraction with water with phase separation and purification of the extract to obtain an inulin-containing solution and meal, wherein the crushed Jerusalem artichoke is irrigated with a 5% solution of citric acid, the extraction is carried out with nanostructured water at a phase ratio 1:(3-8) in a rotary cavitation extractor at a cavitation index of 0.05-0.1 and a temperature of 75-80°C for 10-15 minutes, the extract is purified by tangential microfiltration on membranes with a pore size of 0.14- 0.2 μm, the meal is subjected to extraction with nanostructured water at a phase ratio of 1: (3-5) in a rotary cavitation extractor with a cavitation index of 2.1-2.5 for 1.5-5 min and the phases obtained after extraction are separated the extract is subjected to purification by tangential microfiltration on membranes with a pore size of about 1.4 μm, concentrated on a vacuum film evaporator and dried on ultrasound th spray plant to obtain pectin, and the meal obtained after extraction is squeezed and dried to obtain dietary fiber.

Из описания к патенту RU 2224026, опубл. 20.02.2004, известен способ производства фруктозо-глюкозного сиропа из клубней топинамбура, предусматривающий их измельчение в мезгу, получение инулинсодержащего раствора, гидролиз углеводного комплекса указанного раствора ортофосфорной кислотой до образования фруктозы и глюкозы, очистку фруктозо-глюкозного раствора и его выпаривание до получения сиропа, отличающийся тем, что гидролизат нейтрализуют известковым молоком в количестве 3-14 г/л и образовавшийся в процессе нейтрализации осадок фосфата кальция удаляют из раствора центрифугированием, при этом очистку фруктозо-глюкозного раствора проводят путем ультрафильтрации на мембранах с размером пор 10-500 Å, при давлении 0,1-1,6 МПа, температуре 20-100°С и скорости протока раствора не более 10 м/с и затем фильтрат подают в катионообменную и анионообменную колонны и процесс ионообменной очистки осуществляют до содержания в растворе не менее 80% редуцирующих веществ от сухих веществ раствора.From the description of the patent RU 2224026, publ. 02/20/2004, a method for the production of fructose-glucose syrup from Jerusalem artichoke tubers is known, involving their grinding into pulp, obtaining an inulin-containing solution, hydrolysis of the carbohydrate complex of the specified solution with phosphoric acid to form fructose and glucose, purifying the fructose-glucose solution and evaporating it to obtain a syrup, characterized in that the hydrolyzate is neutralized with milk of lime in an amount of 3-14 g/l and the calcium phosphate precipitate formed during the neutralization process is removed from the solution by centrifugation, while the fructose-glucose solution is purified by ultrafiltration on membranes with a pore size of 10-500 Å, with pressure of 0.1-1.6 MPa, temperature of 20-100°C and solution flow rate of not more than 10 m/s and then the filtrate is fed into the cation-exchange and anion-exchange columns and the ion-exchange purification process is carried out until the content of reducing substances in the solution is not less than 80% from the solids of the solution.

В патенте RU 2605770, опубл. 27.12.2016, описан способ получения фруктозо-глюкозного сиропа из клубней топинамбура, включающий мойку и измельчение топинамбура, экстрагирование в течение 15-20 мин, отделение экстракта от твердой фазы, концентрирование и расфасовку, причем после измельчения из вымытых свежих клубней топинамбура отжимают сок, после отделения от твердой фазы выжимок постепенно добавляют к нему горячую воду с температурой 80-85°C до получения гидромодуля сок/вода (1:1)-(1:2), выжимки помещают в ультразвуковую ванну с нагревом, заливают водой и проводят экстрагирование сахаров при температуре 70-80°C, отделение экстракта от твердой фазы производят фильтрацией, отжимают в горячем виде, затем фильтрат смешивают с соком, разбавленным водой, затем проводят его гидролиз для получения фруктозо-глюкозного сиропа путем добавления раствора пищевой лимонной кислоты до pH 3,0-4,0 при температуре 80-85°C в течение 4-4,5 ч при постоянном перемешивании, концентрируют гидролизат в вакуум-выпарном аппарате при температуре 80-85°C до содержания в фруктозо-глюкозном сиропе не менее 85-90% сухих веществ, затем готовый сироп расфасовывают в тару.In the patent RU 2605770, publ. 12/27/2016, a method for obtaining fructose-glucose syrup from Jerusalem artichoke tubers is described, including washing and grinding Jerusalem artichoke, extracting for 15-20 minutes, separating the extract from the solid phase, concentrating and packaging, and after grinding, juice is squeezed out of washed fresh Jerusalem artichoke tubers, after separating the pomace from the solid phase, hot water at a temperature of 80-85°C is gradually added to it until a hydromodule juice / water (1:1) - (1:2) is obtained, the pomace is placed in an ultrasonic bath with heating, poured with water and extraction is carried out sugars at a temperature of 70-80°C, the extract is separated from the solid phase by filtration, squeezed hot, then the filtrate is mixed with juice diluted with water, then it is hydrolyzed to obtain fructose-glucose syrup by adding a solution of edible citric acid to pH 3 0-4.0 at a temperature of 80-85°C for 4-4.5 h with constant stirring, the hydrolyzate is concentrated in a vacuum evaporator at a temperature ure 80-85°C until the fructose-glucose syrup contains at least 85-90% solids, then the finished syrup is packaged in a container.

Известные способы обладают своими достоинствами и недостатками, при этом разработка новых альтернативных способов производства сиропа из топинамбура является актуальной задачей.Known methods have their own advantages and disadvantages, while the development of new alternative methods for the production of Jerusalem artichoke syrup is an urgent task.

Задачей настоящего изобретения является создание способа производства сиропа из топинамбура и технологической линии для его осуществления.The objective of the present invention is to create a method for the production of Jerusalem artichoke syrup and a production line for its implementation.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Техническим результатом изобретения является расширение арсенала средств для получения сиропа из топинамбура.The technical result of the invention is the expansion of the arsenal of means for obtaining Jerusalem artichoke syrup.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе производства сиропа из топинамбура выполняют измельчение корнеплодов топинамбура с получением топинамбурной стружки, получают диффузионный сок путем смешения топинамбурной стружки с водным раствором лимонной кислоты и проведения экстрагирования, далее диффузионный сок смешивают с раствором ферментного препарата для проведения ферментативного гидролиза с получением ферментированного сока, последний фильтруют посредством мембранной установки с получением пермеата, который подвергают ионообменному обесцвечиванию до получения обесцвеченного сока, затем проводят сгущение обесцвеченного сока с получением сиропа.The specified technical result is achieved by the fact that in the method for the production of Jerusalem artichoke syrup, Jerusalem artichoke roots are ground to obtain Jerusalem artichoke shavings, diffusion juice is obtained by mixing Jerusalem artichoke shavings with an aqueous solution of citric acid and extraction, then the diffusion juice is mixed with a solution of an enzyme preparation for enzymatic hydrolysis to obtain a fermented juice, the latter is filtered through a membrane unit to obtain a permeate, which is subjected to ion-exchange bleaching to obtain a discolored juice, then the discolored juice is thickened to obtain a syrup.

Возможен вариант осуществления, в котором перед измельчением осуществляют отмывание и очистку корнеплодов топинамбура от посторонних примесей.A variant of implementation is possible, in which before grinding, washing and cleaning of Jerusalem artichoke roots from foreign impurities is carried out.

Возможен вариант осуществления, в котором проводят измельчение корнеплодов топинамбура с получением топинамбурной стружки толщиной 2-2,5 мм при степени измельчения корнеплодов топинамбура 29-33 м на 100 г.A variant of implementation is possible, in which the Jerusalem artichoke roots are crushed to obtain Jerusalem artichoke shavings with a thickness of 2-2.5 mm at a degree of crushing of Jerusalem artichoke roots of 29-33 m per 100 g.

Возможен вариант осуществления, в котором на этапе получения диффузионного сока получают топинамбурный жом с содержанием сухих веществ 12-14%, количество которого составляет 43-45% к массе топинамбура.A variant of implementation is possible, in which at the stage of obtaining diffusion juice, Jerusalem artichoke pulp is obtained with a solids content of 12-14%, the amount of which is 43-45% by weight of Jerusalem artichoke.

Возможен вариант осуществления, в котором топинамбурный жом механически обезвоживают на прессах до содержания сухих веществ 24-25% с получением жомопрессовой воды в количестве 19-21% к массе сырья, содержащей до 0,80% сухих веществ к массе топинамбура. An embodiment is possible in which the Jerusalem artichoke pulp is mechanically dehydrated on presses to a solids content of 24-25% to obtain pulp-pressing water in an amount of 19-21% by weight of the raw material, containing up to 0.80% of dry substances by weight of Jerusalem artichoke.

Возможен вариант осуществления, в котором для приготовления водного раствора лимонной кислоты используют одно или несколько из: свежая питьевая вода, жомопрессовая вода, а также вода, отработавшая на других узлах технологической линии.A variant of implementation is possible, in which one or more of the following is used to prepare an aqueous solution of citric acid: fresh drinking water, pulp press water, and also water that has been used at other nodes of the technological line.

Возможен вариант осуществления, в котором рН водного раствора лимонной кислоты составляет 5,3-6,2.An embodiment is possible in which the pH of the aqueous citric acid solution is 5.3-6.2.

Возможен вариант осуществления, в котором экстрагирование топинамбурной стружки выполняют водным раствором лимонной кислоты в течение 55-65 минут при соотношении стружка: водный раствор лимонной кислоты 0,8:1,2 и температуре 60-65°С.A variant of implementation is possible, in which the extraction of Jerusalem artichoke chips is performed with an aqueous solution of citric acid for 55-65 minutes at a ratio of chips: an aqueous solution of citric acid 0.8:1.2 and a temperature of 60-65°C.

Возможен вариант осуществления, в котором получают диффузионный сок с содержанием сухих веществ 11-16%, количество которого составляет 120-150% к массе топинамбура.A variant of implementation is possible, in which diffusion juice is obtained with a solids content of 11-16%, the amount of which is 120-150% by weight of Jerusalem artichoke.

Возможен вариант осуществления, в котором рН диффузионного сока составляет 6,0-6,5.An embodiment is possible in which the pH of the diffusion juice is 6.0-6.5.

Возможен вариант осуществления, в котором перед проведением ферментативного гидролиза диффузионный сок охлаждают до температуры 50-57°С. An embodiment is possible, in which the diffusion juice is cooled to a temperature of 50-57°C before carrying out the enzymatic hydrolysis.

Возможен вариант осуществления, в котором ферментативный гидролиз проводят при использовании раствора ферментного препарата в дозировке 0,4-0,8 мг на 1 гр. сухого вещества в диффузионном соке.A variant of implementation is possible, in which enzymatic hydrolysis is carried out using a solution of an enzyme preparation at a dosage of 0.4-0.8 mg per 1 g. dry matter in diffusion juice.

Возможен вариант осуществления, в котором для приготовления раствора ферментного препарата используют одно или несколько из: эндоинулиназа, экзоинулиназа.An embodiment is possible in which one or more of: endoinulinase, exoinulinase is used to prepare the enzyme preparation solution.

Возможен вариант осуществления, в котором рН раствора ферментного препарата составляет рН 5,9-6,6.An embodiment is possible in which the pH of the enzyme preparation solution is pH 5.9-6.6.

Возможен вариант осуществления, в котором для приготовления раствора ферментного препарата используют лимонную кислоту.An embodiment is possible in which citric acid is used to prepare the enzyme preparation solution.

Возможен вариант осуществления, в котором раствор ферментного препарата охлаждают до температуры 3-12°С.An embodiment is possible in which the solution of the enzyme preparation is cooled to a temperature of 3-12°C.

Возможен вариант осуществления, в котором ферментативный гидролиз проводят в течение 55-65 минут с получением на выходе ферментированного сока с содержанием сухих веществ 13,0-13,2% к массе топинамбура. A variant of implementation is possible, in which the enzymatic hydrolysis is carried out for 55-65 minutes with the production of fermented juice at the output with a solids content of 13.0-13.2% by weight of Jerusalem artichoke.

Возможен вариант осуществления, в котором инактивацию ферментного препарата осуществляют методом нагрева до 84-86°С.A variant of implementation is possible, in which the inactivation of the enzyme preparation is carried out by heating to 84-86°C.

Возможен вариант осуществления, в котором ферментированный сок фильтруют при температуре 78-87°С.An embodiment is possible in which the fermented juice is filtered at a temperature of 78-87°C.

Возможен вариант осуществления, в котором получают пермеат с содержанием сухих веществ 12,7-12,9% к массе сока. A variant of implementation is possible, in which a permeate is obtained with a solids content of 12.7-12.9% by weight of the juice.

Возможен вариант осуществления, в котором на этапе получения пермеата дополнительно получают ретентат с содержанием сухих веществ 15,4-15,6% к массе сока и отводят на сепараторы, а декантат с сепараторов направляется обратно на этап фильтрации. A variant of implementation is possible, in which, at the stage of obtaining permeate, a retentate is additionally obtained with a solids content of 15.4-15.6% by weight of juice and diverted to separators, and the decantate from the separators is sent back to the filtration stage.

Возможен вариант осуществления, в котором пермеат подвергают ионообменному обесцвечиванию при температуре 43-50°С при рН 5,5-5,9.An embodiment is possible in which the permeate is subjected to ion-exchange bleaching at a temperature of 43-50°C at a pH of 5.5-5.9.

Возможен вариант осуществления, в котором ионообменное обесцвечивание пермеата проводят в течение 450-500 минут. An embodiment is possible in which the ion-exchange bleaching of the permeate is carried out for 450-500 minutes.

Возможен вариант осуществления, в котором ионообменное обесцвечивание пермеата проводят при температуре 38-47°С.A variant of implementation is possible, in which ion-exchange decolorization of the permeate is carried out at a temperature of 38-47°C.

Возможен вариант осуществления, в котором получают обесцвеченный сок с содержанием сухих веществ 12,7-12,9% к массе сока. A variant of implementation is possible, in which a discolored juice is obtained with a solids content of 12.7-12.9% by weight of the juice.

Возможен вариант осуществления, в котором получают обесцвеченный сок с оптической плотностью 0,026. An embodiment is possible in which a discolored juice with an optical density of 0.026 is obtained.

Возможен вариант осуществления, в котором получают обесцвеченный сок с рН 5,9-6,5.An embodiment is possible in which a discolored juice with a pH of 5.9-6.5 is obtained.

Возможен вариант осуществления, в котором после получения сиропа осуществляют его асептический розлив.A variant of implementation is possible, in which, after obtaining the syrup, it is aseptically filled.

Другим объектом заявляемого технического решения является технологическая линия для получения сиропа из топинамбура, включающая установленные в технологической последовательности блок резки и диффузии топинамбура, блок сушки жома, блок ферментативной обработки сока топинамбура, блок микрофильтрации сока топинамбура, блок сепарирования ретентата, блок ионообменного обесцвечивания пермеата и блок сгущения сока топинамбура, технологическая линия выполнена с возможностью осуществления этапов заявляемого способа.Another object of the proposed technical solution is a technological line for the production of Jerusalem artichoke syrup, including a block for cutting and diffusion of Jerusalem artichoke, a block for drying pulp, a block for enzymatic processing of Jerusalem artichoke juice, a block for microfiltration of Jerusalem artichoke juice, a block for separating retentate, a block for ion-exchange decolorization of permeate and a block thickening Jerusalem artichoke juice, the production line is configured to implement the steps of the proposed method.

Возможен вариант осуществления, в котором блок резки и диффузии топинамбура выполнен с возможностью получения топинамбурной стружки и ее смешения с водным раствором лимонной кислоты и передачи далее на блок ферментативной обработки сока топинамбура, выполненный с возможностью приготовления раствора ферментного препарата, его инактивации и передачи ферментированного сока на блок микрофильтрации сока топинамбура, который связан посредством трубопровода с блоком сепарирования ретентата и обеспечивает подачу пермеата на блок ионообменного обесцвечивания пермеата, который выполнен с возможностью передачи обесцвеченного сока далее на блок сгущения сока топинамбура.An embodiment is possible in which the Jerusalem artichoke cutting and diffusion unit is configured to produce Jerusalem artichoke shavings and mix it with an aqueous solution of citric acid and transfer it further to the Jerusalem artichoke juice enzymatic processing unit, which is configured to prepare a solution of the enzyme preparation, inactivate it and transfer the fermented juice to Jerusalem artichoke juice microfiltration unit, which is connected via a pipeline to the retentate separation unit and provides permeate supply to the permeate ion-exchange decolorization unit, which is configured to transfer the discolored juice further to the Jerusalem artichoke juice thickening unit.

Возможен вариант осуществления, в котором перед блоком резки и диффузии топинамбура дополнительно введен блок подачи и мойки топинамбура, включающий один или несколько последовательно соединенных узлов, выбранных из: узел сухой очистки, узел барабанной предварительной мойки, узел циклонного камнеотделения, узел кулачковой мойки, узел барабанной окончательной мойки и узел паровой чистки.A variant of implementation is possible, in which, in front of the Jerusalem artichoke cutting and diffusion unit, an Jerusalem artichoke supply and washing unit is additionally introduced, including one or more serially connected units selected from: a dry cleaning unit, a drum prewash unit, a cyclonic stone separation unit, a cam washing unit, a drum unit final wash and steam cleaning unit.

Возможен вариант осуществления, в котором блок подачи и мойки топинамбура выполнен с возможностью осуществления сухого отделения земли, замачивания и первичного отмывания, камнеотделения, барабанной мойки и паровой очистки.An embodiment is possible, in which the Jerusalem artichoke supply and washing unit is configured to carry out dry soil separation, soaking and primary washing, stone separation, drum washing and steam cleaning.

Возможен вариант осуществления, в котором блок подачи и мойки топинамбура соединен с блоком резки и диффузии топинамбура посредством элеватора и ленточного конвейера, выполненного с возможностью осуществления магнитной сепарации.An embodiment is possible in which the Jerusalem artichoke supply and washing unit is connected to the Jerusalem artichoke cutting and diffusion unit by means of an elevator and a belt conveyor configured to perform magnetic separation.

Возможен вариант осуществления, в котором блок резки и диффузии топинамбура включает последовательно соединенные бункер накопитель, машину для нарезки топинамбура, ленточный конвейер стружки топинамбура, выполненный с возможностью взвешивания стружки топинамбура, смеситель и ротационный диффузионный аппарат, выполненный с возможностью отделения жома.An embodiment is possible, in which the unit for cutting and diffusing Jerusalem artichoke includes a series-connected storage bin, a machine for cutting Jerusalem artichoke, a belt conveyor for Jerusalem artichoke chips, configured to weigh Jerusalem artichoke chips, a mixer, and a rotary diffusion apparatus configured to separate the pulp.

Возможен вариант осуществления, в котором блок резки и диффузии топинамбура связан с блоком сушки жома посредством элеватора сырого жома.An embodiment is possible in which the Jerusalem artichoke cutting and diffusion unit is connected to the pulp drying unit via a raw pulp elevator.

Возможен вариант осуществления, в котором блок сушки жома содержит ленточные фильтр-прессы для получения жомопрессовой воды, ленточный конвейер отжатого жома, сборник жомопрессовой воды, а также установку приготовления водного раствора лимонной кислоты.An embodiment is possible, in which the pulp drying unit contains belt filter presses for obtaining pulp press water, a belt conveyor for squeezed pulp, a pulp press water collector, and an installation for preparing an aqueous solution of citric acid.

Возможен вариант осуществления, в котором блок резки и диффузии топинамбура связан с блоком ферментативной обработки сока топинамбура посредством трубопровода.An embodiment is possible in which the Jerusalem artichoke cutting and diffusion unit is connected to the Jerusalem artichoke juice enzymatic processing unit via a pipeline.

Возможен вариант осуществления, в котором блок ферментативной обработки сока топинамбура включает узлы приготовления и дозирования растворов ферментов.A variant of implementation is possible, in which the block for enzymatic processing of Jerusalem artichoke juice includes nodes for preparing and dosing enzyme solutions.

Возможен вариант осуществления, в котором которой блок ферментативной обработки сока топинамбура включает установленные последовательно охладитель диффузионного сока, сборник смешения диффузионного сока с растворами ферментов, реактор-ферментатор и сборник ферментированного сока перед инактивацией.An embodiment is possible, in which the block for the enzymatic treatment of Jerusalem artichoke juice includes a diffuse juice cooler installed in series, a collector for mixing diffusion juice with enzyme solutions, a reactor-fermenter, and a fermented juice collector before inactivation.

Возможен вариант осуществления, в котором блок ферментативной обработки сока топинамбура посредством трубопровода связан с блоком микрофильтрации сока топинамбура.A variant of implementation is possible, in which the block of enzymatic processing of Jerusalem artichoke juice is connected by means of a pipeline to the block of microfiltration of Jerusalem artichoke juice.

Возможен вариант осуществления, в котором блок микрофильтрации сока топинамбура включает последовательно соединенные сборник ферментированного сока, узел микрофильтрации сока топинамбура и буферную емкость пермеата.An embodiment is possible, in which the Jerusalem artichoke juice microfiltration unit includes a fermented juice collector, a Jerusalem artichoke juice microfiltration unit and a permeate buffer tank connected in series.

Возможен вариант осуществления, в котором блок микрофильтрации сока топинамбура посредством трубопровода связан с блоком сепарирования ретентата, включающего сборник ретентата, насосный агрегат ретентата и насосный агрегат осадка ретентата.An embodiment is possible in which the Jerusalem artichoke juice microfiltration unit is connected via a pipeline to a retentate separation unit, including a retentate collector, a retentate pumping unit and a retentate sediment pumping unit.

Возможен вариант осуществления, в котором блок сепарирования ретентата выполнен с возможностью подачи осадка на блок сушки жома посредством насосного агрегата.A variant of implementation is possible, in which the retentate separation unit is configured to supply the sediment to the pulp drying unit by means of a pumping unit.

Возможен вариант осуществления, в котором блок сепарирования ретентата выполнен с возможностью подачи декантата на блок микрофильтрации сока топинамбура в сборник ферментированного сока посредством насосного агрегата.A variant of implementation is possible, in which the retentate separation unit is configured to supply decantate to the Jerusalem artichoke juice microfiltration unit in the fermented juice collector by means of a pumping unit.

Возможен вариант осуществления, в котором блок микрофильтрации сока топинамбура выполнен с возможностью периодической регенерации мембранных блоков посредством дозирующего насосного агрегата регенерации обратным потоком.An embodiment is possible, in which the Jerusalem artichoke juice microfiltration unit is configured to periodically regenerate the membrane units by means of a dosing regeneration pump unit with a reverse flow.

Возможен вариант осуществления, в котором блок микрофильтрации сока топинамбура связан посредством трубопровода с блоком ионообменного обесцвечивания пермеата, включающего соединенные последовательно противоточные ионитные фильтры, сборник обесцвеченного и насосный агрегат подачи обесцвеченного сока на блок сгущения сока топинамбура.An embodiment is possible in which the Jerusalem artichoke juice microfiltration unit is connected via a pipeline to the permeate ion-exchange decolorization unit, which includes counterflow ion-exchange filters connected in series, a decolorized juice collector and a pump unit for supplying decolorized juice to the Jerusalem artichoke juice thickening unit.

Возможен вариант осуществления, в котором блок ионообменного обесцвечивания пермеата дополнительно включает узел улавливания фрагментов смолы.An embodiment is possible in which the ion-exchange permeate decolorization unit further includes a tar fragment trap assembly.

Возможен вариант осуществления, в котором блок ионообменного обесцвечивания пермеата содержит по меньшей мере два ионитных фильтра и выполнен с возможностью непрерывного регенерирования фильтров, при этом один из по меньшей мере двух ионитных фильтров в установке работает на обесцвечивание, а второй из по меньшей мере двух ионитных фильтров в это время регенерируется.An embodiment is possible in which the permeate ion-exchange bleaching unit contains at least two ion exchange filters and is configured to continuously regenerate the filters, with one of at least two ion exchange filters in the plant working for bleaching, and the second of at least two ion exchange filters at this time is regenerated.

Возможен вариант осуществления, в котором указанный ионитный фильтр содержит ионообменые смолы, выбранные из катионитов или анионитов одного или нескольких из: ТОКЕМ Ку-2-8, ТОКЕМ АВ-17-8, Purolite C 100, Purolite А 400 и их смесей.An embodiment is possible in which said ion exchanger contains ion exchange resins selected from cation exchangers or anion exchangers of one or more of: TOKEM Ku-2-8, TOKEM AB-17-8, Purolite C 100, Purolite A 400 and mixtures thereof.

Возможен вариант осуществления, в котором блок сгущения сока топинамбура выполнен в виде трех факторной выпарной установки, включающей трубчатые выпарные аппараты с ниспадающей пленкой.A variant of implementation is possible, in which the Jerusalem artichoke juice thickening unit is made in the form of a three-factor evaporator unit, including tubular evaporators with a falling film.

Краткое описание чертежейBrief description of the drawings

На Фиг. 1 показан схематичный вариант технологической линии для осуществления способа.On FIG. 1 shows a schematic version of the production line for carrying out the method.

На фиг. 2 показана блок-схема заявляемого способа переработки топинамбура.In FIG. 2 shows a block diagram of the proposed method for processing Jerusalem artichoke.

ОсуществлениеImplementation

Фиг. 1 представляет собой схематическую диаграмму, иллюстрирующую технологическую линию 100 для осуществления способа переработки топинамбура в соответствии с одним вариантом осуществления представленной технологии.Fig. 1 is a schematic diagram illustrating a process line 100 for carrying out a process for processing Jerusalem artichoke in accordance with one embodiment of the present technology.

В соответствии с одним вариантом осуществления представленной технологии технологическая линия 100 включает в себя блок подачи и мойки топинамбура 102, блок резки и диффузии топинамбура 104, блок сушки жома 106, блок ферментативной обработки сока топинамбура 108, блок микрофильтрации сока топинамбура 110, блок сепарирования ретентата 112, блок ионообменного обесцвечивания пермеата 114, блок сгущения сока топинамбура 116. Блок сепарирования ретентата 112 соединен с установленными в технологической последовательности блоком резки и диффузии топинамбура 104, блок ионообменного обесцвечивания пермеата 114 и блоком сушки жома 106. Блок сушки жома 106 соединен с блоком резки и диффузии топинамбура 104.In accordance with one embodiment of the presented technology, the technological line 100 includes a block for supplying and washing Jerusalem artichoke 102, a block for cutting and diffusing Jerusalem artichoke 104, a block for drying pulp 106, a block for enzymatic processing of Jerusalem artichoke juice 108, a block for microfiltration of Jerusalem artichoke juice 110, a block for separating retentate 112 , a permeate ion-exchange decolorization unit 114, a Jerusalem artichoke juice thickening unit 116. A retentate separation unit 112 is connected to an Jerusalem artichoke cutting and diffusion unit 104 installed in the technological sequence, a permeate ion-exchange decolorization unit 114 and a pulp drying unit 106. A pulp drying unit 106 is connected to a cutting and diffusion of Jerusalem artichoke 104.

Возможен вариант осуществления, согласно которому блок подачи и мойки топинамбура 102 включает один или несколько последовательно соединенных узлов, выбранных из: узел сухой очистки, узел барабанной предварительной мойки, узел циклонного камнеотделения, узел кулачковой мойки, узел барабанной окончательной мойки и узел паровой чистки.An embodiment is possible, according to which the Jerusalem artichoke supply and washing unit 102 includes one or more serially connected units selected from: a dry cleaning unit, a drum prewash unit, a cyclone stone separation unit, a cam washing unit, a drum final washing unit, and a steam cleaning unit.

Возможен вариант осуществления, согласно которому блок подачи и мойки топинамбура 102 содержит последовательно соединенные узел сухой очистки, узел барабанной предварительной мойки, узел циклонного камнеотделения, узел кулачковой мойки, узел барабанной окончательной мойки и узел паровой чистки. An embodiment is possible, according to which the Jerusalem artichoke supply and washing unit 102 contains a dry cleaning unit, a drum preliminary washing unit, a cyclonic stone separation unit, a cam washing unit, a drum final washing unit and a steam cleaning unit connected in series.

Блок подачи и мойки топинамбура 102 связан с блоком резки и диффузии топинамбура 104, например, посредством элеватора и ленточного конвейера, оснащенного магнитным сепаратором. В качестве магнитного сепаратора, например, может быть использован железоотделитель СМПР-Н 800.The Jerusalem artichoke supply and washing unit 102 is connected to the Jerusalem artichoke cutting and diffusion unit 104, for example, by means of an elevator and a conveyor belt equipped with a magnetic separator. As a magnetic separator, for example, an iron separator SMPR-N 800 can be used.

Возможен вариант осуществления, согласно которому в технологической линии отсутствует блок подачи и мойки топинамбура 102, а на блок резки и диффузии топинамбура 104 сразу подают предварительно отмытый и очищенный топинамбур.A variant of implementation is possible, according to which there is no block for supplying and washing Jerusalem artichoke 102 in the production line, and pre-washed and cleaned Jerusalem artichoke is immediately fed to the block for cutting and diffusion of Jerusalem artichoke 104.

Согласно возможному варианту осуществления, блок резки и диффузии топинамбура 104 включает последовательно соединенные бункер накопитель, машину для нарезки топинамбура, ленточный конвейер стружки топинамбура, смеситель и ротационный диффузионный аппарат, выполненный с возможностью отделения жома. Ленточный конвейер стружки топинамбура оснащен ленточными весами стружки, например, СВЕДА ВК-230. В качестве ротационного диффузионного аппарата, например, может быть использован аппарат РДА-2500. Дополнительно, блок резки и диффузии топинамбура 104 может быть оснащен подогревателем циркуляционного диффузионного сока и насосным агрегатом циркуляционного диффузионного сока. Для обеспечения непрерывной работы блок 104 включает сборник диффузионного сока и сборник циркуляционного диффузионного сока. Для обеспечения отделения жома блок резки и диффузии топинамбура 104 соединен с блоком сушки жома 106, например, посредством шнека и элеватора сырого жома. According to a possible embodiment, the Jerusalem artichoke cutting and diffusion unit 104 includes a storage hopper, a Jerusalem artichoke cutting machine, a belt conveyor for Jerusalem artichoke chips, a mixer, and a rotary diffusion apparatus configured to separate the pulp, connected in series. Belt conveyor shavings of Jerusalem artichoke is equipped with belt scales shavings, for example, SWEDA VK-230. As a rotary diffusion apparatus, for example, the RDA-2500 apparatus can be used. Additionally, Jerusalem artichoke cutting and diffusion unit 104 can be equipped with a circulation diffusion juice heater and a circulation diffusion juice pump unit. To ensure continuous operation, the block 104 includes a diffusion juice collector and a circulation diffusion juice collector. To ensure separation of the pulp, the Jerusalem artichoke cutting and diffusion unit 104 is connected to the pulp drying unit 106, for example, by means of an auger and a raw pulp elevator.

Блок сушки жома 106, согласно неограничивающему варианту осуществления, содержит ленточные фильтр-прессы для получения жомопрессовой воды, конвейер шнековый загрузки прессов с двумя шиберными питателями, ленточный конвейер отжатого жома, сборник жомопрессовой воды, а также установку приготовления водного раствора лимонной кислоты. В качестве установки приготовления водного раствора лимонной кислоты, например, может использоваться установка УПР-1-150Л. Для получения жомопрессовой воды может быть использован, например ленточный фильтр пресс DYJ-10. Дополнительно, блок сушки жома 106 снабжен насосным агрегатом жомопрессовой воды.The pulp drying unit 106, according to a non-limiting embodiment, contains belt filter presses for obtaining pulp water, a screw conveyor for loading presses with two slide feeders, a belt conveyor for squeezed pulp, a pulp press water collector, and an installation for preparing an aqueous solution of citric acid. As an installation for preparing an aqueous solution of citric acid, for example, the UPR-1-150L installation can be used. To obtain pulp press water, for example, a belt filter press DYJ-10 can be used. Additionally, the pulp drying unit 106 is equipped with a pulp press water pumping unit.

Блок ферментативной обработки сока топинамбура 108 выполнен в виде системы, состоящей по крайней мере из одного охладителя диффузионного сока, двух сборников смешения сока с ферментными растворами, двух реакторов ферментаторов, одного подогревателя для инактивации, двух насосных агрегатов ферментированного сока. Сборники смешения сока с ферментными препаратами соединены с узлами приготовления и дозирования растворов ферментных препаратов. The Jerusalem artichoke juice enzymatic treatment unit 108 is made in the form of a system consisting of at least one diffusion juice cooler, two juice mixing collectors with enzyme solutions, two fermenter reactors, one inactivation heater, two fermented juice pumping units. Collectors for mixing juice with enzyme preparations are connected to units for preparation and dosing of solutions of enzyme preparations.

Блок микрофильтрации сока топинамбура 110 включает последовательно соединенные сборник ферментированного сока, теплообменник перед микрофильтрацией, узел микрофильтрации сока топинамбура и буферную емкость пермеата. Дополнительно, блок микрофильтрации сока топинамбура 110 может включать от 2х и более дозирующих насосных агрегатов регенерации обратным потоком для периодической регенерации мембранных блоков. Для минимизации потерь узел микрофильтрации соединен с блоком сепарирования ретентата 112, включающим насосный агрегат ретентата, сборник ретентата, насосный агрегат декантата и насосный агрегат осадка ретентата, обеспечивающий подачу осадка ретентата на блок сушки жома 106. С блока сепарирования ретентата 112 с помощью насосного агрегата осуществляется подача декантата на блок микрофильтрации сока топинамбура 110 в сборник ферментированного сока для осуществления повторной фильтрации. The Jerusalem artichoke juice microfiltration unit 110 includes a fermented juice collector, a heat exchanger before microfiltration, an Jerusalem artichoke juice microfiltration unit and a permeate buffer tank connected in series. Additionally, the Jerusalem artichoke juice microfiltration unit 110 may include from 2 or more metering pump units for regeneration by reverse flow for periodic regeneration of membrane units. To minimize losses, the microfiltration unit is connected to a retentate separation unit 112, which includes a retentate pump unit, a retentate collector, a decantate pump unit and a retentate sludge pump unit, which supplies retentate sludge to the pulp drying unit 106. decantate on the Jerusalem artichoke juice microfiltration unit 110 into the fermented juice collector for re-filtration.

Блок ионообменного обесцвечивания пермеата 114 состоит из соединенных последовательно ионитных противоточных фильтров (ионитных фильтров), сборника обесцвеченного сока и насосного агрегата подачи обесцвеченного сока на блок сгущения сока топинамбура 116. Дополнительно, блок ионообменного обесцвечивания пермеата 114 может включать узел улавливания фрагментов смолы. Узел улавливания фрагментов смолы, например, состоит по крайней мере из 2х мешочных фильтров для улавливания фрагментов смолы. Для обеспечения непрерывной работы блок ионообменного обесцвечивания пермеата 114 может включать от 2х и более фильтров ионитных фильтров, например, 4, и от 2х и более насосных агрегатов подачи обесцвеченного сока на блок 116. В качестве ионообменных смол для получения обесцвеченного сока могут использоваться ионообменые смолы, выбранные из катионитов или анионитов одного или нескольких из: ТОКЕМ Ку-2-8, ТОКЕМ АВ-17-8, Purolite C 100, Purolite А 400 и их смесей.The ion-exchange permeate decolorization unit 114 consists of ion-exchange countercurrent filters (ion-exchange filters), a collection of decolorized juice and a pumping unit for supplying decolorized juice to the Jerusalem artichoke juice thickening unit 116 connected in series. A tar fragment trap assembly, for example, consists of at least 2 filter bags to trap tar fragments. To ensure continuous operation, the ion exchange permeate decolorization unit 114 may include from 2 or more ion exchange filters, for example, 4, and from 2 or more pumping units for supplying decolorized juice to unit 116. As ion exchange resins for decolorized juice production, ion exchange resins can be used selected from cation exchangers or anion exchangers of one or more of: TOKEM Ku-2-8, TOKEM AV-17-8, Purolite C 100, Purolite A 400 and mixtures thereof.

Блок сгущения сока топинамбура 116 выполнен в виде трех факторной выпарной установки, включающей трубчатые выпарные аппараты с ниспадающей пленкой.Jerusalem artichoke juice thickening unit 116 is made in the form of a three-factor evaporator, including tubular evaporators with a falling film.

На Фиг. 2, представлена блок-схема этапов способа 200 выполняемого на технологической линии 100 в соответствии с неограничивающими вариантами осуществления настоящей технологии. On FIG. 2 is a flowchart of the steps of a method 200 performed on a production line 100 in accordance with non-limiting embodiments of the present technology.

Этап 202 – «Подают корнеплоды топинамбура»Stage 202 - "Serve Jerusalem artichoke roots"

Способ 200 начинается на этапе 202, в котором подают предварительно отмытые корнеплоды топинамбура в бункер-накопитель, расположенный в блоке резки и диффузии топинамбура 104. Method 200 begins at step 202, in which pre-washed Jerusalem artichoke roots are supplied to a storage hopper located in the Jerusalem artichoke cutting and diffusion unit 104.

Возможен вариант осуществления, согласно которому перед этапом 202 в блоке подачи и мойки топинамбура 102 осуществляют одно или несколько из: сухую очистку, барабанную предварительную мойку, камнеотделение, кулачковую мойку, барабанную окончательную мойку и паровую чистку корнеплодов топинамбура.It is possible to implement, according to which, before step 202, one or more of: dry cleaning, drum pre-washing, stone separation, cam washing, drum final washing and steam cleaning of Jerusalem artichoke roots is carried out in the Jerusalem artichoke supply and washing unit 102.

После этапа 202 и перед этапом 204 дополнительно выполняют магнитную сепарацию мытых корнеплодов топинамбура, например, с использованием железоотделителя, например, СМПР-Н 800, установленного на ленточном конвейере для подачи мытых корнеплодов топинамбура.After step 202 and before step 204, magnetic separation of washed Jerusalem artichoke roots is additionally performed, for example, using an iron separator, for example, SMPR-N 800, installed on a conveyor belt for supplying washed Jerusalem artichoke roots.

Перечень сортов топинамбура вид и размер корней топинамбура никак конкретно не ограничен. The list of varieties of Jerusalem artichoke, the type and size of the roots of Jerusalem artichoke is not specifically limited in any way.

Например, в зависимости от соотношения зеленой массы и клубней могут быть использованы силосные, клубневые, клубне-силосные и силосно-клубневые сорта топинамбура, в зависимости от продолжительности периода вегетации могут быть использованы раннеспелые, среднеспелые и позднеспелые сорта топинамбура.For example, depending on the ratio of green mass and tubers, silage, tuber, tuber-silage and silage-tuber varieties of Jerusalem artichoke can be used, depending on the length of the growing season, early-ripening, mid-ripening and late-ripening varieties of Jerusalem artichoke can be used.

Дополнительно корнеплоды топинамбура могут быть отсортированы по одному или нескольким из следующих параметров. Additionally, Jerusalem artichoke roots can be sorted by one or more of the following options.

Внешний вид: клубни топинамбура целые, свежие, здоровые, не поврежденные вредителями и болезнями, чистые, без корней, покрытые кожицей, типичной для ботанического сорта окраски и формы, без излишней влажности, без коричневой пигментации вызванной воздействием тепла.Appearance: Jerusalem artichoke tubers are whole, fresh, healthy, not damaged by pests and diseases, clean, without roots, covered with skin, color and shape typical of the botanical variety, without excessive moisture, without brown pigmentation caused by exposure to heat.

Вид внутренней части клубня топинамбура: типичный для ботанического сорта, цвет мякоти - желтоватый, на свежем срезе - с перламутровым отливом. View of the inner part of the Jerusalem artichoke tuber: typical for a botanical variety, the color of the pulp is yellowish, on a fresh cut it has a pearly sheen.

Состояние клубней: твердые, способные выдерживать транспортирование, разгрузку, погрузку и доставку к месту назначения.Tuber condition: firm, able to withstand transportation, unloading, loading and delivery to the destination.

Запах и вкус: сладковатый, свойственный данному ботаническому сорту, без постороннего привкуса и/или запаха.Smell and taste: sweet, characteristic of this botanical variety, without foreign taste and / or smell.

Содержание сухих веществ в клубне топинамбура не менее 24,5%;The content of solids in the Jerusalem artichoke tuber is not less than 24.5%;

Содержание сахаров и олигосахаридов не менее 15% от массы клубня;The content of sugars and oligosaccharides is not less than 15% by weight of the tuber;

Содержание влаги в клубнях не более 76%;The moisture content in the tubers is not more than 76%;

Средний вес клубня не менее 40 гр;The average weight of the tuber is not less than 40 gr;

Содержание загнивших, мумифицированных клубней не допускается;The content of rotten, mummified tubers is not allowed;

Содержание увядших клубней не более 5,0%;The content of withered tubers is not more than 5.0%;

Содержание клубней с сильными механическими повреждениями не более 10,0%; The content of tubers with severe mechanical damage is not more than 10.0%;

Содержание замороженных клубней не более 20%; The content of frozen tubers is not more than 20%;

Содержание зеленой массы не более 1,0%;The content of green mass is not more than 1.0%;

Загрязненность не более 15%.Contamination is not more than 15%.

Затем способ 200 переходит к этапу 204.Method 200 then proceeds to step 204.

Этап 204 – «Проводят измельчение корнеплодов топинамбура с получением топинамбурной стружки»Stage 204 - "The root crops of Jerusalem artichoke are crushed to obtain Jerusalem artichoke shavings"

На этапе 204 корнеплоды топинамбура из бункера-накопителя поступают на блок резки и диффузии топинамбура 104, где корнеплоды топинамбура изрезывают в стружку в виде тонких полосок постоянного сечения с использованием машины для нарезки топинамбура.At step 204, the Jerusalem artichoke roots from the storage hopper enter the Jerusalem artichoke cutting and diffusion unit 104, where the Jerusalem artichoke roots are cut into shavings in the form of thin strips of constant cross section using a Jerusalem artichoke cutting machine.

Возможен вариант осуществления, в котором на этапе 204 получают топинамбурную стружку толщиной 2-2,5 мм.An embodiment is possible in which, at step 204, Jerusalem artichoke chips are obtained with a thickness of 2-2.5 mm.

Возможен вариант осуществления, в котором степень измельчения корнеплодов топинамбура составляет 29-33 м на 100 г.An embodiment is possible, in which the degree of grinding of Jerusalem artichoke roots is 29-33 m per 100 g.

Полученная топинамбурная стружка выгружается на ленточный конвейер стружки.The resulting Jerusalem artichoke shavings are unloaded onto a shavings conveyor belt.

Затем способ 200 переходит к этапу 206.Method 200 then proceeds to step 206.

Этап 206 – «Топинамбурную стружку экстрагируют водным раствором лимонной кислоты до получения диффузионного сока»Step 206 - "Jerusalem artichoke shavings are extracted with an aqueous solution of citric acid to obtain diffusion juice"

На этапе 206 топинамбурная стружка с помощью ленточного конвейера поступает в смеситель блока 104, где смешивается с потоком циркуляционного диффузионного сока в соотношении 700 % к массе топинамбура, далее полученная смесь топинамбурной стружки и циркуляционного диффузионного сока из смесителя поступает в ротационный диффузионный аппарат блока 104, где смешивается с водным раствором лимонной кислоты для проведения экстракции.At stage 206, Jerusalem artichoke shavings enter the mixer of block 104 with the help of a belt conveyor, where it is mixed with the flow of circulating diffusion juice in a ratio of 700% by weight of Jerusalem artichoke, then the resulting mixture of Jerusalem artichoke shavings and circulating diffusion juice from the mixer enters the rotary diffusion apparatus of block 104, where mixed with an aqueous solution of citric acid for extraction.

Водный раствор лимонной кислоты готовят с использованием установки приготовления водного раствора лимонной кислоты блока 106.An aqueous citric acid solution is prepared using a Unit 106 citric acid aqueous solution preparation unit.

Экстракцию ведут в течение 55-65 минут при соотношении стружка:водный раствор лимонной кислоты 0,8:1,2 до получения диффузионного сока с содержанием сухих веществ 11-16% в количестве 120-150% к массе топинамбура и топинамбурного жома с содержанием сухих веществ 12-14% в количестве 43-45% к массе топинамбура.The extraction is carried out for 55-65 minutes at a ratio of shavings: an aqueous solution of citric acid of 0.8:1.2 until diffusion juice is obtained with a solids content of 11-16% in an amount of 120-150% by weight of Jerusalem artichoke and Jerusalem artichoke pulp with a dry content substances 12-14% in the amount of 43-45% by weight of Jerusalem artichoke.

Циркуляционный диффузионный сок получают посредством отвода части диффузионного сока из ротационного диффузионного аппарата в сборник, откуда далее он посредством насосного агрегата подается на подогреватель и возвращается в смеситель блока 104. The circulating diffusion juice is obtained by withdrawing a part of the diffusion juice from the rotary diffusion apparatus to the collector, from where it is then fed to the heater by means of a pumping unit and returned to the mixer of block 104.

Из ротационного диффузионного аппарата диффузионный сок поступает в сборник диффузионного сока блока 104, откуда насосными агрегатами подается на блок ферментативной обработки сока топинамбура 108.From the rotary diffusion apparatus, the diffusion juice enters the diffusion juice collector of block 104, from where it is pumped by pumping units to the block for enzymatic processing of Jerusalem artichoke juice 108.

После этапа 206 и перед этапом 208 для обеспечения более полного извлечения общих сахаров дополнительно осуществляют сушку топинамбурного жома. After step 206 and before step 208, to ensure a more complete extraction of total sugars, the Jerusalem artichoke pulp is additionally dried.

Для этого топинамбурный жом подают, например, посредством шнека и элеватора сырого жома с блока резки и диффузии топинамбура 104 на блок сушки жома 106, где топинамбурный жом механически обезвоживают на ленточных фильтр-прессах до содержания сухих веществ 24-25% с образованием жомопрессовой воды в количестве 19-21% к массе сырья, содержащей до 0,80% сухих веществ к массе топинамбура.To do this, the Jerusalem artichoke pulp is fed, for example, by means of a screw and an elevator of raw pulp from the Jerusalem artichoke cutting and diffusion unit 104 to the pulp drying unit 106, where the Jerusalem artichoke pulp is mechanically dehydrated on belt filter presses to a solids content of 24-25% with the formation of pulp pressing water in the amount of 19-21% by weight of raw materials containing up to 0.80% of solids by weight of Jerusalem artichoke.

Возможен вариант осуществления, в котором жомопрессовая вода возвращается в технологический поток и используется при приготовлении водного раствора лимонной кислоты.A variant of implementation is possible, in which pulp press water is returned to the process stream and used in the preparation of an aqueous solution of citric acid.

Возможен вариант осуществления, в котором на этапе 206 топинамбурная стружка с помощью ленточного конвейера поступает в ротационный диффузионный аппарат блока 104, где смешивается с водным раствором лимонной кислоты для проведения экстракции. An embodiment is possible in which, at step 206, Jerusalem artichoke shavings are fed by a conveyor belt into the rotary diffusion apparatus of block 104, where they are mixed with an aqueous solution of citric acid for extraction.

Затем способ 200 переходит к этапу 208.Method 200 then proceeds to step 208.

Этап 208 – «Диффузионный сок ферментируют до получения ферментированного сока»Step 208 - "Diffused Juice is Fermented to a Fermented Juice"

На этапе 208 полученный диффузионный сок из сборника диффузионного сока блока 104 поступает на узел охлаждения диффузионного сока блока 108. At step 208, the obtained diffusive juice from the diffusive juice collector of block 104 enters the diffusive juice cooling unit of block 108.

Охлажденный до температуры 50-57°С диффузионный сок подается насосом в сборник смешения сока с ферментными растворами блока 108, откуда смесь диффузионного сока и ферментных препаратов и подается в реактор-ферментатор блока 108.Cooled to a temperature of 50-57°C, the diffusion juice is pumped into the collection for mixing juice with enzyme solutions of block 108, from where the mixture of diffusion juice and enzyme preparations is fed into the reactor-fermenter of block 108.

Приготовление растворов ферментных препаратов осуществляется на узлах приготовления и дозирования растворов ферментных препаратов блока 108 при использовании лимонной кислоты. The preparation of solutions of enzyme preparations is carried out at the nodes for the preparation and dosing of solutions of enzyme preparations of block 108 using citric acid.

Подготовленную смесь подвергают ферментативному гидролизу в присутствии раствора ферментного препарата в дозировке 0,4-0,8 мг на 1 гр. сухого вещества в диффузионном соке в течение в течение 55-65 минут с получением на выходе ферментированного сока с содержанием сухих веществ 13,0-13,2% к массе топинамбура.The prepared mixture is subjected to enzymatic hydrolysis in the presence of a solution of an enzyme preparation at a dosage of 0.4-0.8 mg per 1 g. dry matter in diffusion juice for 55-65 minutes to obtain fermented juice at the outlet with a solids content of 13.0-13.2% by weight of Jerusalem artichoke.

По завершению ферментативного гидролиза проводят инактивацию ферментного препарата методом нагрева до 84-86°С с помощью подогревателя инактивации блока 108.Upon completion of the enzymatic hydrolysis, the enzyme preparation is inactivated by heating to 84-86°C using the unit 108 inactivation heater.

Подогретый инактивированный сок подается в сборник ферментированного сока блока микрофильтрации сока топинамбура 110 с помощью насосных агрегатов ферментированного сока.The heated inactivated juice is fed into the fermented juice collector of the Jerusalem artichoke juice microfiltration unit 110 using fermented juice pumping units.

Затем способ 200 переходит к этапу 210.Method 200 then proceeds to step 210.

Этап 210 – «Ферментированный сок фильтруют до получения пермеата»Step 210 - "Fermented Juice is Filtered to Permeate"

На этапе 210 полученный ферментированный сок нагревается с помощью теплообменника перед микрофильтрацией блока 110 и подается на узел микрофильтрации сока топинамбура блока 110, в котором происходит разделение ферментированного сока на очищенный сок (пермеат) и подсгущенную суспензию ферментированного сока (ретентат).At step 210, the resulting fermented juice is heated by a heat exchanger before microfiltration of block 110 and is fed to the Jerusalem artichoke juice microfiltration unit of block 110, in which the fermented juice is separated into purified juice (permeate) and a thickened suspension of fermented juice (retentate).

Пермеат с содержанием сухих веществ 12,7-12,9% к массе сока, полученный на узле микрофильтрации блока 110, отводится с помощью насосного агрегата в буферную емкость пермеата блока 110.The permeate with a solids content of 12.7-12.9% by weight of the juice, obtained at the microfiltration unit of block 110, is discharged by means of a pumping unit into the permeate buffer tank of block 110.

Ретентат с содержанием сухих веществ 15,4-15,6% к массе сока, полученный на узле микрофильтрации блока 110, с помощью насосного агрегата ретентата отводится на блок сепарирования ретентата 112, где происходит разделение ретентата на декантат и осадок ретентата.The retentate with a solids content of 15.4-15.6% by weight of the juice, obtained at the microfiltration unit of block 110, is discharged to the retentate separation unit 112 by means of a retentate pumping unit, where the retentate is separated into decantate and retentate sediment.

Осадок ретентата с блока сепарирования ретентата 112 посредством насосного агрегата подается на блок сушки жома 106. The retentate sediment from the retentate separation unit 112 is fed to the pulp drying unit 106 by means of a pumping unit.

Декантат с блока сепарирования ретентата 112 посредством насосного агрегата подается на блок микрофильтрации сока топинамбура 110 в сборник ферментированного сока блока 110 для осуществления повторной фильтрации.The decantate from the retentate separation unit 112 is fed by means of a pump unit to the Jerusalem artichoke juice microfiltration unit 110 into the unit 110 fermented juice collector for re-filtration.

Возможен вариант осуществления, в котором после этапа 210 и перед этапом 212 дополнительно выполняют регенерацию мембранных блоков с помощью дозирующих насосных агрегатов регенерации обратным потоком блока 110.An embodiment is possible, in which, after step 210 and before step 212, the membrane blocks are additionally regenerated using the backflow regeneration metering pump units of the block 110.

Затем способ 200 переходит к этапу 212.Method 200 then proceeds to step 212.

Этап 212 – «Пермеат подвергают ионообменному обесцвечиванию до получения обесцвеченного сока»Step 212 - "The permeate is subjected to ion-exchange bleaching to obtain a bleached juice"

На этапе 212 пермеат из буферной емкости пермеата блока 110 поступает на блок ионообменного обесцвечивания пермеата 114 и обесцвечивается до получения обесцвеченного сока с использованием ионообменной установки.In step 212, the permeate from the permeate buffer tank of block 110 enters the ion-exchange permeate decolorizer 114 and is decolorized to obtain decolorized juice using an ion exchange unit.

Обесцвеченный сок подается в сборник обесцвеченного сока блока 114.The decolorized juice is fed into the decolorized juice collector of unit 114.

Возможен вариант осуществления, в котором ионообменная установка состоит из по меньшей мере двух соединенных последовательно противоточных ионитных фильтров, при этом для обеспечения непрерывности потока один из фильтров в установке работает на обесцвечивание, а второй в это время регенерируется.An embodiment is possible in which the ion-exchange unit consists of at least two counter-current ion-exchange filters connected in series, whereby one of the filters in the unit operates on decolorization to ensure flow continuity, while the other is regenerated at this time.

Возможен вариант осуществления, в котором этапе 212 дополнительно на узле улавливания фрагментов смолы производят фильтрацию обесцвеченного сока, например, с помощью мешочных фильтров для улавливания фрагментов смолы блока 114. An embodiment is possible in which step 212 additionally filters the discolored juice at the resin fragment trap assembly, for example, using bag filters to trap the resin fragments of block 114.

Затем способ 200 переходит к этапу 214.Method 200 then proceeds to step 214.

Этап 214 – «Проводят сгущение обесцвеченного сока до получения сиропа»Step 214 - "Condense the discolored juice to obtain a syrup"

На этапе 214 обесцвеченный сок из сборника обесцвеченного сока блока 114 подается с помощью насосного агрегата на блок сгущения сока топинамбура 116 и упаривается до содержания сухих веществ 64-66% к массе сиропа.At step 214, the discolored juice from the collection of discolored juice of block 114 is fed by means of a pump unit to the Jerusalem artichoke juice thickening block 116 and evaporated to a solids content of 64-66% by weight of the syrup.

Дополнительно после этапа 212 может осуществляться асептический розлив сиропа, для этого полученный сироп подается в сборник после выпарной установки, охлаждается с помощью теплообменника и разливается в потребительскую тару с помощью линии автоматического розлива.Additionally, after step 212, aseptic bottling of the syrup can be carried out, for this, the resulting syrup is fed into the collection after the evaporator, cooled using a heat exchanger and bottled into consumer containers using an automatic bottling line.

Возможен вариант осуществления, в котором получают сироп с содержанием сухих веществ 65-72% к массе сиропа.A variant of implementation is possible, in which a syrup is obtained with a solids content of 65-72% by weight of the syrup.

Возможен вариант осуществления, в котором получают сироп с содержанием общих сахаров 99,2-99,4% к массе сиропа.A variant of implementation is possible, in which a syrup is obtained with a total sugar content of 99.2-99.4% by weight of the syrup.

Возможен вариант осуществления, в котором получают сироп с содержанием инулина не менее 30% к массе общих сахаров.A variant of implementation is possible, in which a syrup is obtained with an inulin content of at least 30% by weight of total sugars.

Возможен вариант осуществления, в котором получают сироп с степеню полимеризации инулина в сиропе 3-8.A variant of implementation is possible, in which a syrup is obtained with a degree of polymerization of inulin in syrup 3-8.

Возможен вариант осуществления, в котором получают сироп с содержанием фруктозы в сиропе 28-32% к массе общих сахаров.A variant of implementation is possible, in which a syrup is obtained with a fructose content in the syrup of 28-32% by weight of total sugars.

Возможен вариант осуществления, в котором получают сироп с содержанием глюкозы в сиропе 68-72% к массе общих сахаров.An embodiment is possible in which a syrup is obtained with a glucose content in the syrup of 68-72% by weight of total sugars.

Возможен вариант осуществления, в котором содержание сухих веществ в сиропе составляет 65-72% к массе сиропа, содержание общих сахаров в сиропе составляет 99,2-99,4% к массе сиропа.An embodiment is possible, in which the content of solids in the syrup is 65-72% by weight of the syrup, the content of total sugars in the syrup is 99.2-99.4% by weight of the syrup.

Возможен вариант осуществления, в котором содержание инулина в сиропе не менее 30% к массе общих сахаров.A variant of implementation is possible, in which the content of inulin in the syrup is not less than 30% by weight of total sugars.

Возможен вариант осуществления, в котором степень полимеризации инулина в сиропе составляет 3-8.An embodiment is possible in which the degree of polymerization of inulin in the syrup is 3-8.

Возможен вариант осуществления, в котором содержание фруктозы 28-32% к массе общих сахаров.An embodiment is possible in which the fructose content is 28-32% by weight of total sugars.

Возможен вариант осуществления, в котором содержание глюкозы 68-72% к массе общих сахаров.An embodiment is possible in which the glucose content is 68-72% by weight of total sugars.

Сущность изобретения поясняется иллюстративными примерами конкретного выполнения заявляемого способа производства сиропа из топинамбура. The essence of the invention is illustrated by illustrative examples of the specific implementation of the proposed method for the production of Jerusalem artichoke syrup.

Пример 1. Получение фруктозо-глюкозного сиропа из топинамбураExample 1. Obtaining fructose-glucose syrup from Jerusalem artichoke

В бункер-накопитель, расположенный в блоке резки и диффузии топинамбура 104, подают мытые корнеплоды топинамбура. Из бункера-накопителя мытые корнеплоды топинамбура поступают на блок резки и диффузии топинамбура 104, где корнеплоды топинамбура изрезывают в стружку в виде тонких полосок толщиной 2-2,5 мм с использованием машины для нарезки топинамбура. Степень измельчения корнеплодов топинамбура составляет 30 м на 100 г. Washed Jerusalem artichoke root crops are fed into the storage bin located in the Jerusalem artichoke cutting and diffusion unit 104. From the storage hopper, the washed Jerusalem artichoke roots are fed to the Jerusalem artichoke cutting and diffusion unit 104, where the Jerusalem artichoke roots are cut into shavings in the form of thin strips 2-2.5 mm thick using a Jerusalem artichoke cutting machine. The degree of crushing of Jerusalem artichoke roots is 30 m per 100 g.

Полученная топинамбурная стружка выгружается на ленточный конвейер стружки и подается в ротационный диффузионный аппарат блока 104, где смешивается с подготовленным водным раствором лимонной кислоты для проведения экстракции. Подготовка водного раствора лимонной производится в установке приготовления раствора лимонной кислоты и заключается в ее обработке реагентом лимонная кислота до рН 5,5-6,0 и нагревании до температуры 75°С. Для приготовления водного раствора лимонной кислоты используют свежую питьевую воду и реагент лимонная кислота по ГОСТ 908-2004 «Кислота лимонная моногидрат пищевая. Технические условия».The obtained Jerusalem artichoke chips are unloaded onto the chip conveyor belt and fed into the rotary diffusion apparatus of unit 104, where it is mixed with the prepared aqueous solution of citric acid for extraction. The preparation of an aqueous solution of citric acid is carried out in the installation for preparing a solution of citric acid and consists in its treatment with a citric acid reagent to pH 5.5-6.0 and heating to a temperature of 75°C. To prepare an aqueous solution of citric acid, fresh drinking water and a citric acid reagent are used according to GOST 908-2004 “Food citric acid monohydrate. Specifications".

Экстракцию ведут в течение 60 минут при температуре 62-64°С и соотношении стружка:водный раствор лимонной кислоты 1:1. Получают диффузионный сок (рН=6,2) с содержанием сухих веществ 12% в количестве 130% к массе топинамбура и топинамбурный жом с содержанием сухих веществ 13% в количестве 44% к массе топинамбура. The extraction is carried out for 60 minutes at a temperature of 62-64°C and the ratio of chips:aqueous solution of citric acid 1:1. Receive diffusion juice (pH=6.2) with a dry matter content of 12% in the amount of 130% by weight of Jerusalem artichoke and Jerusalem artichoke pulp with a dry matter content of 13% in the amount of 44% by weight of Jerusalem artichoke.

Диффузионный сок из сборника диффузионного сока блока 104 насосными агрегатами подается на узел охлаждения диффузионного сока блока 108, где охлаждается до температуры 55°С. Охлажденный диффузионный сок подается в сборник смешения сока с ферментными растворами блока 108. Diffusion juice from the collector of diffusion juice of block 104 is pumped by pump units to the cooling unit of diffusion juice of block 108, where it is cooled to a temperature of 55°C. Cooled diffusion juice is fed into the juice mixing tank with enzyme solutions of unit 108.

Для приготовления растворов ферментных препаратов с заданным рН 6,0-6,2 используют следующие реагенты: кислота лимонная по ГОСТ 908-2004 «Кислота лимонная моногидрат пищевая. Технические условия»; вода питьевая по ГОСТ Р 51232-98 «Вода питьевая. Общие требования к организации и методам контроля качества»; ферментный препарат эндоинулиназа в дозировке из расчета 0,4 мг на 1 гр. сухого вещества в диффузионном соке; ферментный препарат экзоинулиназа в дозировке 0,5 мг на 1 гр. сухого вещества в диффузионном соке. Подготовленный раствор ферментного препарата охлаждают до температуры 5°С и подают в сборник смешения сока с ферментными растворами блока 108. For the preparation of solutions of enzyme preparations with a given pH of 6.0-6.2, the following reagents are used: citric acid according to GOST 908-2004 “Food citric acid monohydrate. Specifications"; drinking water according to GOST R 51232-98 “Drinking water. General requirements for the organization and methods of quality control”; enzyme preparation endoinulinase at a dosage of 0.4 mg per 1 g. dry matter in diffusion juice; enzyme preparation exoinulinase at a dosage of 0.5 mg per 1 g. dry matter in diffusion juice. The prepared solution of the enzyme preparation is cooled to a temperature of 5°C and fed into the juice mixing tank with enzyme solutions of block 108.

Из сборника смесь диффузионного сока и ферментных препаратов и подается в реактор-ферментатор блока 108, в котором проводят ферментативный гидролиз в течение 60 минут при температуре 52-55°С с получением на выходе ферментированного сока (рН=6,2) с содержанием сухих веществ 13,1% к массе топинамбура. From the collector, a mixture of diffusion juice and enzyme preparations is fed into the reactor-fermenter of block 108, in which enzymatic hydrolysis is carried out for 60 minutes at a temperature of 52-55 ° C, with the output of fermented juice (pH = 6.2) with a solids content 13.1% by weight of Jerusalem artichoke.

По завершению ферментативного гидролиза проводят инактивацию ферментного препарата методом нагрева до 85°С с помощью подогревателя инактивации блока 108. Инактивированный ферментированный сок подается в сборник ферментированного сока блока 110 с помощью насосных агрегатов ферментированного сока.Upon completion of the enzymatic hydrolysis, the enzyme preparation is inactivated by heating to 85°C using the unit 108 inactivation heater.

Полученный ферментированный сок из сборника ферментированного сока блока 110 подается в теплообменник перед микрофильтрацией блока 110, нагревается до температуры 80°С и подается на узел микрофильтрации сока топинамбура блока 110. Получают пермеат (рН=5,7; оптическая плотность 0,137) температурой 45-47°С с содержанием сухих веществ 12,8% к массе сока и ретентат с содержанием сухих веществ 15,5% к массе сока. The resulting fermented juice from the collector of the fermented juice of block 110 is fed to the heat exchanger before microfiltration of block 110, heated to a temperature of 80 ° C and fed to the microfiltration unit of Jerusalem artichoke juice of block 110. Permeate is obtained (pH = 5.7; optical density 0.137) at a temperature of 45-47 °С with a solids content of 12.8% by weight of juice and a retentate with a solids content of 15.5% by weight of juice.

Ретентат с помощью насосного агрегата ретентата отводится на блок сепарирования ретентата 112, где происходит разделение ретентата на декантат и осадок ретентата. Осадок ретентата с блока сепарирования ретентата 112 посредством насосного агрегата подается на блок сушки жома 106. Декантат с блока сепарирования ретентата 112 посредством насосного агрегата подается на блок микрофильтрации сока топинамбура 110 в сборник ферментированного сока блока 110 для осуществления повторной фильтрации.The retentate is discharged by means of the retentate pumping unit to the retentate separation unit 112, where the retentate is separated into decantate and retentate sediment. The retentate sediment from the retentate separation unit 112 is fed by means of a pump unit to the pulp drying unit 106. The decantate from the retentate separation unit 112 is fed through the pump unit to the Jerusalem artichoke juice microfiltration unit 110 into the fermented juice collector of the unit 110 for re-filtration.

Пермеат из буферной емкости пермеата блока 110 поступает на блок ионообменного обесцвечивания пермеата 114, обесцвечивается в течение 480 минут с получением обесцвеченного сока с содержанием сухих веществ обесцвеченного сока 12,8% к массе сока и температурой 40-45°С.The permeate from the permeate buffer tank of block 110 enters the block of ion-exchange permeate decolorization 114, decolorizes for 480 minutes to obtain decolorized juice with a solids content of decolorized juice of 12.8% by weight of juice and a temperature of 40-45°C.

Обесцвеченный сок (рН=6,2; оптическая плотность 0,026) подается в сборник обесцвеченного сока блока 114. The decolorized juice (pH=6.2; optical density 0.026) is fed into the decolorized juice collector of block 114.

Из сборника обесцвеченного сока блока 114 обесцвеченный сок подается с помощью насосного агрегата на блок сгущения сока топинамбура 116 и упаривается при температуре 65-85°С до содержания сухих веществ 65% к массе сиропа. From the collector of discolored juice of block 114, discolored juice is supplied by means of a pump unit to the block of thickening of Jerusalem artichoke juice 116 and evaporated at a temperature of 65-85°C to a solids content of 65% by weight of the syrup.

Получают сироп в виде прозрачной вязкой жидкости (оптическая плотность 0,129) без осадка и посторонних включений. Цвет сиропа варьируется от светло желтого различных оттенков до коричневого различных оттенков. Вкус - сладкий, свойственный сиропам, аромат карамельный, без посторонних вкусов и запахов. Основные характеристики сиропа представлены в таблице 1.A syrup is obtained in the form of a clear viscous liquid (optical density 0.129) without sediment and impurities. The color of the syrup varies from light yellow in various shades to brown in various shades. The taste is sweet, characteristic of syrups, the aroma is caramel, without foreign tastes and odors. The main characteristics of the syrup are presented in table 1.

Таблица 1 - Показатели фруктозо-глюкозного сиропа из топинамбураTable 1 - Indicators of fructose-glucose syrup from Jerusalem artichoke

Наименование показателяName of indicator Характеристика и нормаCharacteristic and norm Содержание сухих веществ,
% к массе сиропа
Dry matter content,
% by weight of syrup
6969
рНpH 6,56.5 Содержание общих сахаров,
% к массе сиропа
The content of total sugars,
% by weight of syrup
99,299.2
Содержание моносахаров:Content of monosugars: - фруктоза, % к массе общих сахаров- fructose, % by weight of total sugars 68,568.5 - глюкоза, % к массе общих сахаров- glucose, % by weight of total sugars 31,531.5 Массовая доля золы в пересчете на сухие вещества, %Mass fraction of ash in terms of dry matter, % 0,040.04 Наличие видимых посторонних механических примесейThe presence of visible foreign mechanical impurities отсутствуетis absent Флок тестFlock test 0 баллов0 points Патогенные, в т.ч. сальмонеллыPathogenic, incl. salmonella отсутствуют в 25 гр.absent in 25 gr. ListeriamonoytogenesListeria monoytogenes отсутствуют в 100 гр.absent in 100 gr. EnterobactersakazakiiEnterobactersakazakii отсутствуют в 125 гр.absent in 125 gr. КМАФАнМ, КОЕ/гQMAFAnM, CFU/g 50fifty БГКПBGKP отсутствуют в 1 гр.absent in 1 gr. Дрожжи, КОЕ/гYeast, CFU/g 10ten S.aureusS. aureus отсутствуют в 1 гр.absent in 1 gr.

Пример 2. Получение фруктозо-глюкозного сиропа из топинамбураExample 2. Obtaining fructose-glucose syrup from Jerusalem artichoke

Способ осуществляют согласно примеру 1, за исключением того, что топинамбурная стружка с помощью ленточного конвейера поступает в смеситель блока 104 с температурой окружающего воздуха, где смешивается с подогретым до температуры 85°С потоком циркуляционного диффузионного сока в соотношении 700% к массе топинамбура, далее полученная смесь топинамбурной стружки и циркуляционного диффузионного сока из смесителя поступает в ротационный диффузионный аппарат блока 104, где смешивается с водным раствором лимонной кислоты для проведения экстракции, а при приготовлении водного раствора лимонной кислоты используется жомопрессовая вода.The method is carried out according to example 1, except that Jerusalem artichoke shavings are fed into the mixer unit 104 with ambient temperature using a belt conveyor, where it is mixed with a stream of circulating diffusion juice heated to a temperature of 85 ° C in a ratio of 700% by weight of Jerusalem artichoke, then obtained a mixture of Jerusalem artichoke shavings and circulation diffusion juice from the mixer enters the rotary diffusion apparatus of block 104, where it is mixed with an aqueous solution of citric acid for extraction, and when preparing an aqueous solution of citric acid, pulp press water is used.

Получают сироп в виде прозрачной вязкой жидкости (оптическая плотность 0,129) без осадка и посторонних включений. Основные характеристики сиропа представлены в таблице 2.A syrup is obtained in the form of a clear viscous liquid (optical density 0.129) without sediment and impurities. The main characteristics of the syrup are presented in table 2.

Таблица 2 - Показатели фруктозо-глюкозного сиропа из топинамбураTable 2 - Indicators of fructose-glucose syrup from Jerusalem artichoke

Наименование показателяName of indicator Характеристика и нормаCharacteristic and norm Содержание сухих веществ,
% к массе сиропа
Dry matter content,
% by weight of syrup
7272
рНpH 6,36.3 Содержание общих сахаров,
% к массе сиропа
The content of total sugars,
% by weight of syrup
99,499.4
Содержание моносахаров:Content of monosugars: - фруктоза, % к массе общих сахаров- fructose, % by weight of total sugars 7070 - глюкоза, % к массе общих сахаров- glucose, % by weight of total sugars 30thirty Массовая доля золы в пересчете на сухие вещества, %Mass fraction of ash in terms of dry matter, % 0,040.04 Наличие видимых посторонних механических примесейThe presence of visible foreign mechanical impurities отсутствуетis absent Флок тестFlock test 0 баллов0 points Патогенные, в т.ч. сальмонеллыPathogenic, incl. salmonella отсутствуют в 25 гр.absent in 25 gr. ListeriamonoytogenesListeria monoytogenes отсутствуют в 100 гр.absent in 100 gr. EnterobactersakazakiiEnterobactersakazakii отсутствуют в 125 гр.absent in 125 gr. КМАФАнМ, КОЕ/гQMAFAnM, CFU/g 6060 БГКПBGKP отсутствуют в 1 гр.absent in 1 gr. Дрожжи, КОЕ/гYeast, CFU/g 2020 S.aureusS. aureus отсутствуют в 1 гр.absent in 1 gr.

Пример 3. Получение фруктозо-глюкозного сиропа из топинамбураExample 3. Obtaining fructose-glucose syrup from Jerusalem artichoke

Способ осуществляют согласно примеру 2, за исключением того, что перед этапом 202 в блоке подачи и мойки топинамбура 102 осуществляют сухую очистку, барабанную предварительную мойку, камнеотделение, кулачковую мойку, барабанную окончательную мойку и паровую чистку корнеплодов топинамбура, после чего выполняют магнитную сепарацию мытых корнеплодов.The method is carried out according to example 2, except that before step 202, in the Jerusalem artichoke supply and washing unit 102, dry cleaning, drum preliminary washing, stone separation, cam washing, drum final washing and steam cleaning of Jerusalem artichoke roots are carried out, after which magnetic separation of the washed roots is performed. .

Получают сироп в виде прозрачной вязкой жидкости (оптическая плотность 0,129) без осадка и посторонних включений. Основные характеристики сиропа представлены в таблице 3.A syrup is obtained in the form of a clear viscous liquid (optical density 0.129) without sediment and impurities. The main characteristics of the syrup are presented in table 3.

Таблица 3 - Показатели фруктозо-глюкозного сиропа из топинамбураTable 3 - Indicators of fructose-glucose syrup from Jerusalem artichoke

Наименование показателяName of indicator Характеристика и нормаCharacteristic and norm Содержание сухих веществ,
% к массе сиропа
Dry matter content,
% by weight of syrup
7070
рНpH 6,56.5 Содержание общих сахаров,
% к массе сиропа
The content of total sugars,
% by weight of syrup
99,299.2
Содержание моносахаров:Content of monosugars: - фруктоза, % к массе общих сахаров- fructose, % by weight of total sugars 71,571.5 - глюкоза, % к массе общих сахаров- glucose, % by weight of total sugars 28,528.5 Массовая доля золы в пересчете на сухие вещества, %Mass fraction of ash in terms of dry matter, % 0,040.04 Наличие видимых посторонних механических примесейThe presence of visible foreign mechanical impurities отсутствуетis absent Флок тестFlock test 0 баллов0 points Патогенные, в т.ч. сальмонеллыPathogenic, incl. salmonella отсутствуют в 25 гр.absent in 25 gr. ListeriamonoytogenesListeria monoytogenes отсутствуют в 100 гр.absent in 100 gr. EnterobactersakazakiiEnterobactersakazakii отсутствуют в 125 гр.absent in 125 gr. КМАФАнМ, КОЕ/гQMAFAnM, CFU/g 4040 БГКПBGKP отсутствуют в 1 гр.absent in 1 gr. Дрожжи, КОЕ/гYeast, CFU/g 2020 S.aureusS. aureus отсутствуют в 1 гр.absent in 1 gr.

Пример 4. Получение инулинсодержащего сиропа из топинамбураExample 4. Obtaining inulin-containing syrup from Jerusalem artichoke

В бункер-накопитель, расположенный в блоке резки и диффузии топинамбура 104, подают мытые корнеплоды топинамбура. Из бункера-накопителя мытые корнеплоды топинамбура поступают на блок резки и диффузии топинамбура 104, где корнеплоды топинамбура изрезывают в стружку в виде тонких полосок толщиной 2-2,5 мм с использованием машины для нарезки топинамбура. Степень измельчения корнеплодов топинамбура составляет 32 м на 100 г. Washed Jerusalem artichoke root crops are fed into the storage bin located in the Jerusalem artichoke cutting and diffusion unit 104. From the storage hopper, the washed Jerusalem artichoke roots are fed to the Jerusalem artichoke cutting and diffusion unit 104, where the Jerusalem artichoke roots are cut into shavings in the form of thin strips 2-2.5 mm thick using a Jerusalem artichoke cutting machine. The degree of crushing of Jerusalem artichoke roots is 32 m3 per 100 g.

Полученная топинамбурная стружка выгружается на ленточный конвейер стружки и подается в ротационный диффузионный аппарат блока 104, где смешивается с подготовленным водным раствором лимонной кислоты для проведения экстракции. Подготовка водного раствора лимонной производится в установке приготовления раствора лимонной кислоты и заключается в ее обработке реагентом лимонная кислота до рН 5,5 и нагревании до температуры 70°С. Для приготовления водного раствора лимонной кислоты используют свежую питьевую воду и реагент лимонная кислота по ГОСТ 908-2004 «Кислота лимонная моногидрат пищевая. Технические условия».The obtained Jerusalem artichoke chips are unloaded onto the chip conveyor belt and fed into the rotary diffusion apparatus of unit 104, where it is mixed with the prepared aqueous solution of citric acid for extraction. The preparation of an aqueous solution of citric acid is carried out in the installation for preparing a solution of citric acid and consists in treating it with a citric acid reagent to pH 5.5 and heating it to a temperature of 70°C. To prepare an aqueous solution of citric acid, fresh drinking water and a citric acid reagent are used according to GOST 908-2004 “Food citric acid monohydrate. Specifications".

Экстракцию ведут в течение 55 минут при температуре 65°С и соотношении стружка:водный раствор лимонной кислоты 1:1. Получают диффузионный сок (рН=6,0) с содержанием сухих веществ 15% в количестве 140% к массе топинамбура и топинамбурный жом с содержанием сухих веществ 13,2% в количестве 43% к массе топинамбура. The extraction is carried out for 55 minutes at a temperature of 65°C and the ratio of chips:aqueous solution of citric acid 1:1. Receive diffusion juice (pH=6.0) with a solids content of 15% in the amount of 140% by weight of Jerusalem artichoke and Jerusalem artichoke pulp with a solids content of 13.2% in the amount of 43% by weight of Jerusalem artichoke.

Диффузионный сок из сборника диффузионного сока блока 104 насосными агрегатами подается на узел охлаждения диффузионного сока блока 108, где охлаждается до температуры 52°С. Охлажденный диффузионный сок подается в сборник смешения сока с ферментными растворами блока 108. Diffusion juice from the collector of diffusion juice of block 104 is pumped by pump units to the cooling unit of diffusion juice of block 108, where it is cooled to a temperature of 52°C. Cooled diffusion juice is fed into the juice mixing tank with enzyme solutions of unit 108.

Для приготовления растворов ферментных препаратов с заданным рН 6,2-6,6 используют следующие реагенты: кислота лимонная по ГОСТ 908-2004 «Кислота лимонная моногидрат пищевая. Технические условия»; вода питьевая по ГОСТ Р 51232-98 «Вода питьевая. Общие требования к организации и методам контроля качества»; ферментный препарат эндоинулиназа в дозировке из расчета 0,8 мг на 1 гр. сухого вещества в диффузионном соке. Подготовленный раствор ферментного препарата охлаждают до температуры 7-10°С и подают в сборник смешения сока с ферментными растворами блока 108. For the preparation of solutions of enzyme preparations with a given pH of 6.2-6.6, the following reagents are used: citric acid according to GOST 908-2004 “Food citric acid monohydrate. Specifications"; drinking water according to GOST R 51232-98 “Drinking water. General requirements for the organization and methods of quality control”; enzyme preparation endoinulinase at a dosage of 0.8 mg per 1 g. dry matter in diffusion juice. The prepared solution of the enzyme preparation is cooled to a temperature of 7-10°C and fed into the collector for mixing juice with enzyme solutions of block 108.

Из сборника смесь диффузионного сока и ферментных препаратов и подается в реактор-ферментатор блока 108, в котором проводят ферментативный гидролиз в течение 65 минут при температуре 54°С с получением на выходе ферментированного сока (рН=6,2) с содержанием сухих веществ 13,2% к массе топинамбура. From the collector, a mixture of diffusion juice and enzyme preparations is fed into the reactor-fermenter of block 108, in which enzymatic hydrolysis is carried out for 65 minutes at a temperature of 54 ° C to produce fermented juice (pH = 6.2) with a solids content of 13, 2% by weight of Jerusalem artichoke.

По завершению ферментативного гидролиза проводят инактивацию ферментного препарата методом нагрева до 85°С с помощью подогревателя инактивации блока 108. Инактивированный ферментированный сок подается в сборник ферментированного сока блока 110 с помощью насосных агрегатов ферментированного сока.Upon completion of the enzymatic hydrolysis, the enzyme preparation is inactivated by heating to 85°C using the unit 108 inactivation heater.

Полученный ферментированный сок из сборника ферментированного сока блока 110 подается в теплообменник перед микрофильтрацией блока 110, нагревается до температуры 85°С и подается на узел микрофильтрации сока топинамбура блока 110. Получают пермеат (рН=5,8; оптическая плотность 0,137) температурой 48-50°С с содержанием сухих веществ 12,9% к массе сока и ретентат с содержанием сухих веществ 15,4% к массе сока. The obtained fermented juice from the collector of fermented juice of block 110 is fed to the heat exchanger before microfiltration of block 110, heated to a temperature of 85 ° C and fed to the microfiltration unit of Jerusalem artichoke juice of block 110. Permeate is obtained (pH = 5.8; optical density 0.137) at a temperature of 48-50 °С with a solids content of 12.9% by weight of juice and a retentate with a solids content of 15.4% by weight of juice.

Ретентат с помощью насосного агрегата ретентата отводится на блок сепарирования ретентата 112, где происходит разделение ретентата на декантат и осадок ретентата. Осадок ретентата с блока сепарирования ретентата 112 посредством насосного агрегата подается на блок сушки жома 106. Декантат с блока сепарирования ретентата 112 посредством насосного агрегата подается на блок микрофильтрации сока топинамбура 110 в сборник ферментированного сока блока 110 для осуществления повторной фильтрации.The retentate is discharged by means of the retentate pumping unit to the retentate separation unit 112, where the retentate is separated into decantate and retentate sediment. The retentate sediment from the retentate separation unit 112 is fed by means of a pump unit to the pulp drying unit 106. The decantate from the retentate separation unit 112 is fed through the pump unit to the Jerusalem artichoke juice microfiltration unit 110 into the fermented juice collector of the unit 110 for re-filtration.

Пермеат из буферной емкости пермеата блока 110 поступает на блок ионообменного обесцвечивания пермеата 114, обесцвечивается в течение 500 минут с получением обесцвеченного сока с содержанием сухих веществ обесцвеченного сока 12,7% к массе сока и температурой 38-42°С.The permeate from the permeate buffer tank of block 110 enters the block of ion-exchange permeate decolorization 114, decolorizes for 500 minutes to obtain decolorized juice with a solids content of decolorized juice of 12.7% by weight of juice and a temperature of 38-42°C.

Обесцвеченный сок (рН=6,0; оптическая плотность 0,026) подается в сборник обесцвеченного сока блока 114. The decolorized juice (pH=6.0; optical density 0.026) is fed into the decolorized juice collector of block 114.

Из сборника обесцвеченного сока блока 114 обесцвеченный сок подается с помощью насосного агрегата на блок сгущения сока топинамбура 116 и упаривается при температуре 75-85°С до содержания сухих веществ 65-67% к массе сиропа. From the collector of discolored juice of block 114, discolored juice is supplied by means of a pump unit to the block of thickening of Jerusalem artichoke juice 116 and evaporated at a temperature of 75-85°C to a solids content of 65-67% by weight of the syrup.

Получают сироп в виде прозрачной вязкой жидкости (оптическая плотность 0,129) без осадка и посторонних включений. Цвет сиропа варьируется от светло желтого различных оттенков до коричневого различных оттенков. Вкус - сладкий, свойственный сиропам, аромат карамельный, без посторонних вкусов и запахов. Основные характеристики сиропа представлены в таблице 4.A syrup is obtained in the form of a clear viscous liquid (optical density 0.129) without sediment and impurities. The color of the syrup varies from light yellow in various shades to brown in various shades. The taste is sweet, characteristic of syrups, the aroma is caramel, without foreign tastes and odors. The main characteristics of the syrup are presented in table 4.

Таблица 4 - Физико-химические показатели инулинсодержащего сиропа из топинамбураTable 4 - Physical and chemical parameters of inulin-containing Jerusalem artichoke syrup

Наименование показателяName of indicator Характеристика и нормаCharacteristic and norm Содержание сухих веществ,
% к массе сиропа
Dry matter content,
% by weight of syrup
6666
рНpH 6,26.2 Содержание общих сахаров,
% к массе сиропа
The content of total sugars,
% by weight of syrup
99,399.3
Содержание инулина (фрукто-олигосахаридов), % к массе общих сахаровThe content of inulin (fructo-oligosaccharides),% by weight of total sugars 3232 Степень полимеризацииDegree of polymerization 3-43-4 Массовая доля золы в пересчете на сухие вещества, %Mass fraction of ash in terms of dry matter, % 0,040.04 Наличие видимых посторонних механических примесейThe presence of visible foreign mechanical impurities отсутствуетis absent Флок тестFlock test 0 баллов0 points Патогенные, в т.ч. сальмонеллыPathogenic, incl. salmonella отсутствуют в 25 гр.absent in 25 gr. ListeriamonoytogenesListeria monoytogenes отсутствуют в 100 гр.absent in 100 gr. EnterobactersakazakiiEnterobactersakazakii отсутствуют в 125 гр.absent in 125 gr. КМАФАнМ, КОЕ/гQMAFAnM, CFU/g 30thirty БГКПBGKP отсутствуют в 1 гр.absent in 1 gr. Дрожжи, КОЕ/гYeast, CFU/g 10ten S.aureusS. aureus отсутствуют в 1 гр.absent in 1 gr.

Пример 5. Получение инулинсодержащего сиропа из топинамбураExample 5. Obtaining inulin-containing syrup from Jerusalem artichoke

Способ осуществляют согласно примеру 4, за исключением того, что топинамбурная стружка с помощью ленточного конвейера поступает в смеситель блока 104 с температурой окружающего воздуха, где смешивается с подогретым до температуры 82-85°С потоком циркуляционного диффузионного сока в соотношении 700% к массе топинамбура, далее полученная смесь топинамбурной стружки и циркуляционного диффузионного сока из смесителя поступает в ротационный диффузионный аппарат блока 104, где смешивается с водным раствором лимонной кислоты для проведения экстракции, а при приготовлении водного раствора лимонной кислоты используется жомопрессовая вода.The method is carried out according to example 4, except that Jerusalem artichoke shavings are fed into the mixer unit 104 with ambient temperature using a belt conveyor, where it is mixed with a stream of circulating diffusion juice heated to a temperature of 82-85 ° C in a ratio of 700% by weight of Jerusalem artichoke, then the resulting mixture of Jerusalem artichoke shavings and circulating diffusion juice from the mixer enters the rotary diffusion apparatus of unit 104, where it is mixed with an aqueous solution of citric acid for extraction, and when preparing an aqueous solution of citric acid, pulp press water is used.

Получают сироп в виде прозрачной вязкой жидкости (оптическая плотность 0,129) без осадка и посторонних включений. Основные характеристики сиропа представлены в таблице 5.A syrup is obtained in the form of a clear viscous liquid (optical density 0.129) without sediment and impurities. The main characteristics of the syrup are presented in table 5.

Таблица 5 - Физико-химические показатели инулинсодержащего сиропа из топинамбураTable 5 - Physical and chemical parameters of inulin-containing Jerusalem artichoke syrup

Наименование показателяName of indicator Характеристика и нормаCharacteristic and norm Содержание сухих веществ,
% к массе сиропа
Dry matter content,
% by weight of syrup
6868
рНpH 6,46.4 Содержание общих сахаров,
% к массе сиропа
The content of total sugars,
% by weight of syrup
99,499.4
Содержание инулина (фрукто-олигосахаридов), % к массе общих сахаровThe content of inulin (fructo-oligosaccharides),% by weight of total sugars 3333 Степень полимеризацииDegree of polymerization 4-64-6 Массовая доля золы в пересчете на сухие вещества, %Mass fraction of ash in terms of dry matter, % 0,040.04 Наличие видимых посторонних механических примесейThe presence of visible foreign mechanical impurities отсутствуетis absent Флок тестFlock test 0 баллов0 points Патогенные, в т.ч. сальмонеллыPathogenic, incl. salmonella отсутствуют в 25 гр.absent in 25 gr. ListeriamonoytogenesListeria monoytogenes отсутствуют в 100 гр.absent in 100 gr. EnterobactersakazakiiEnterobactersakazakii отсутствуют в 125 гр.absent in 125 gr. КМАФАнМ, КОЕ/гQMAFAnM, CFU/g 4040 БГКПBGKP отсутствуют в 1 гр.absent in 1 gr. Дрожжи, КОЕ/гYeast, CFU/g 2525 S.aureusS. aureus отсутствуют в 1 гр.absent in 1 gr.

Заявляемый способ и технологическая линия дополнительно позволяют добиться полной безотходной переработки корнеплодов топинамбура, при достижении высоких выходов инулина и моносахаров. Обеспечение проведения экстракции топинамбурной стружки с температурой не выше 65°С создает условия сохранения витаминов и микроэлементов, присущих данному корнеплоду. Измельчение стружки до толщины около 2 мм способствует увеличению площади контакта с экстрагентом и максимальному переходу общих сахаров из клеток ткани в экстрагирующую жидкость. Использование ферментных препаратов эндоинулиназа и экзоинулиназа для проведения ферментативного гидролиза препарата позволяет получить различные олигосахариды, которые являются растворимыми пищевыми волокнами и функциональными подсластителями. Дополнительная переработка отходов технологической линии, а именно применение блоков по переработке топинамбурного жома и сепарирования ретентата позволяет получить сиропы с высоким содержанием сухих веществ и общих сахаров.The proposed method and technological line additionally allow to achieve complete waste-free processing of Jerusalem artichoke roots, while achieving high yields of inulin and monosaccharides. Ensuring the extraction of Jerusalem artichoke shavings with a temperature not exceeding 65 ° C creates conditions for the preservation of vitamins and microelements inherent in this root crop. Grinding chips to a thickness of about 2 mm contributes to an increase in the area of contact with the extractant and the maximum transition of total sugars from tissue cells to the extracting liquid. The use of enzymatic preparations endoinulinase and exoinulinase for enzymatic hydrolysis of the drug makes it possible to obtain various oligosaccharides, which are soluble dietary fibers and functional sweeteners. Additional processing of technological line waste, namely the use of blocks for processing Jerusalem artichoke pulp and separating retentate, makes it possible to obtain syrups with a high content of solids and total sugars.

Заявляемая технологическая линия может быть положена в основу по созданию гибкого технологического комплекса по переработке топинамбура с получением инулинсодержащих и фруктозо-глюкозных сиропов.The proposed production line can be used as a basis for creating a flexible technological complex for the processing of Jerusalem artichoke with the production of inulin-containing and fructose-glucose syrups.

Все примеры и используемые здесь условные конструкции предназначены для обеспечения понимания принципов и основных аспектов настоящей технологии и не являются ограничивающими. All examples and conventions used herein are intended to provide an understanding of the principles and major aspects of the present technology and are not intended to be limiting.

Представленные иллюстративные примеры не представляют собой исчерпывающего списка, и специалисты в данной области техники могут создавать другие модификации, остающиеся в границах объема настоящей технологии. Кроме того, те случаи, в которых не были представлены примеры модификаций, не должны интерпретироваться как то, что никакие модификации невозможны, и/или что то, что было описано, является единственным вариантом осуществления этого элемента настоящей технологии.The illustrative examples presented are not intended to be an exhaustive list, and other modifications may be made by those skilled in the art that remain within the scope of the present technology. In addition, those cases in which examples of modifications have not been presented should not be interpreted to mean that no modifications are possible and/or that what has been described is the only embodiment of this element of the present technology.

Claims (50)

1. Способ производства сиропа из топинамбура, согласно которому выполняют измельчение корнеплодов топинамбура с получением топинамбурной стружки, получают диффузионный сок путем смешения топинамбурной стружки с водным раствором лимонной кислоты и проведения экстрагирования, далее диффузионный сок смешивают с раствором ферментного препарата для проведения ферментативного гидролиза с получением ферментированного сока, последний фильтруют посредством мембранной установки с получением пермеата, который подвергают ионообменному обесцвечиванию до получения обесцвеченного сока, затем проводят сгущение обесцвеченного сока с получением сиропа.1. A method for the production of Jerusalem artichoke syrup, according to which Jerusalem artichoke roots are ground to obtain Jerusalem artichoke chips, diffusion juice is obtained by mixing Jerusalem artichoke chips with an aqueous solution of citric acid and extracting, then diffusion juice is mixed with a solution of an enzyme preparation for enzymatic hydrolysis to obtain fermented juice, the latter is filtered through a membrane unit to obtain permeate, which is subjected to ion-exchange decolorization until a decolorized juice is obtained, then the decolorized juice is thickened to obtain a syrup. 2. Способ по п. 1, в котором перед измельчением корнеплодов топинамбура осуществляют отмывание и очистку корнеплодов топинамбура от посторонних примесей.2. The method according to p. 1, in which before grinding the roots of Jerusalem artichoke, washing and cleaning of the roots of Jerusalem artichoke from impurities is carried out. 3. Способ по п. 1, в котором на этапе измельчения корнеплодов топинамбура получают топинамбурную стружку толщиной 2-2,5 мм.3. The method according to p. 1, in which at the stage of grinding the roots of Jerusalem artichoke, Jerusalem artichoke chips are obtained with a thickness of 2-2.5 mm. 4. Способ по п. 1, в котором степень измельчения корнеплодов топинамбура составляет 29-33 м на 100 г.4. The method according to p. 1, in which the degree of grinding of Jerusalem artichoke roots is 29-33 m per 100 g. 5. Способ по п. 1, в котором на этапе получения диффузионного сока дополнительно получают топинамбурный жом с содержанием сухих веществ 12-14%, количество которого составляет 43-45% к массе топинамбура.5. The method according to p. 1, in which at the stage of obtaining diffusion juice, Jerusalem artichoke pulp is additionally obtained with a solids content of 12-14%, the amount of which is 43-45% by weight of Jerusalem artichoke. 6. Способ по п. 5, в котором топинамбурный жом механически обезвоживают на прессах до содержания сухих веществ 24-25% с образованием жомопрессовой воды, содержащей до 0,80% сухих веществ к массе топинамбура, ее количество составляет 19-21% к массе сырья. 6. The method according to p. 5, in which the Jerusalem artichoke pulp is mechanically dehydrated on presses to a solids content of 24-25% with the formation of pulp-pressing water containing up to 0.80% of dry substances by weight of Jerusalem artichoke, its amount is 19-21% by weight raw materials. 7. Способ по п. 1, в котором для приготовления водного раствора лимонной кислоты может быть использовано одно или несколько из свежей питьевой воды, жомопрессовой воды, а также воды, отработавшей на других узлах технологической линии.7. The method according to p. 1, in which for the preparation of an aqueous solution of citric acid, one or more of fresh drinking water, pulp press water, and also water used at other nodes of the technological line can be used. 8. Способ по п. 1, в котором рН водного раствора лимонной кислоты составляет 5,3-6,2.8. The method according to p. 1, in which the pH of the aqueous solution of citric acid is 5.3-6.2. 9. Способ по п. 1, в котором экстрагирование топинамбурной стружки выполняют водным раствором лимонной кислоты в течение 55-65 мин при соотношении стружка: водный раствор лимонной кислоты 0,8:1,2 и температуре 60-65°С.9. The method according to p. 1, in which the extraction of artichoke chips is performed with an aqueous solution of citric acid for 55-65 minutes at a ratio of chips: an aqueous solution of citric acid 0.8:1.2 and a temperature of 60-65°C. 10. Способ по п. 1, в котором получают диффузионный сок с содержанием сухих веществ 11-16%, количество которого составляет 120-150% к массе топинамбура.10. The method according to p. 1, in which a diffusion juice is obtained with a solids content of 11-16%, the amount of which is 120-150% by weight of Jerusalem artichoke. 11. Способ по п. 1, в котором рН диффузионного сока составляет 6,0-6,5.11. The method according to p. 1, in which the pH of the diffusion juice is 6.0-6.5. 12. Способ по п. 1, в котором перед проведением ферментативного гидролиза диффузионный сок охлаждают до температуры 50-57°C. 12. The method according to p. 1, in which before carrying out the enzymatic hydrolysis, the diffusion juice is cooled to a temperature of 50-57°C. 13. Способ по п. 1, в котором ферментативный гидролиз проводят при использовании раствора ферментного препарата в дозировке 0,4-0,8 мг на 1 гр. сухого вещества в диффузионном соке.13. The method according to p. 1, in which enzymatic hydrolysis is carried out using a solution of an enzyme preparation at a dosage of 0.4-0.8 mg per 1 g. dry matter in diffusion juice. 14. Способ по п. 1, в котором для приготовления раствора ферментного препарата может быть использовано одно или несколько из эндоинулиназа, экзоинулиназа.14. The method of claim 1 wherein one or more of endoinulinase, exoinulinase can be used to prepare the enzyme preparation solution. 15. Способ по п. 1, в котором рН раствора ферментного препарата составляет рН 5,9-6,6.15. The method according to p. 1, in which the pH of the solution of the enzyme preparation is pH 5.9-6.6. 16. Способ по п. 1, в котором для приготовления раствора ферментного препарата используют лимонную кислоту.16. The method according to claim 1, in which citric acid is used to prepare a solution of the enzyme preparation. 17. Способ по п. 1, в котором раствор ферментного препарата охлаждают до температуры 3-12°C.17. The method according to p. 1, in which the solution of the enzyme preparation is cooled to a temperature of 3-12°C. 18. Способ по п. 1, в котором ферментативный гидролиз проводят в течение 55-65 мин с получением на выходе ферментированного сока с содержанием сухих веществ 13,0-13,2% к массе топинамбура. 18. The method according to p. 1, in which enzymatic hydrolysis is carried out for 55-65 minutes to obtain fermented juice at the outlet with a solids content of 13.0-13.2% by weight of Jerusalem artichoke. 19. Способ по п. 1, в котором инактивацию ферментного препарата осуществляют методом нагрева до 84-86°C.19. The method according to p. 1, in which the inactivation of the enzyme preparation is carried out by heating to 84-86°C. 20. Способ по п. 1, в котором ферментированный сок фильтруют при температуре 78-87°C.20. The method according to claim 1, in which the fermented juice is filtered at a temperature of 78-87°C. 21. Способ по п. 1, в котором получают пермеат с содержанием сухих веществ 12,7-12,9% к массе сока. 21. The method according to p. 1, in which a permeate is obtained with a solids content of 12.7-12.9% by weight of the juice. 22. Способ по п. 1, в котором на этапе получения пермеата дополнительно получают ретентат с содержанием сухих веществ 15,4-15,6% к массе сока и отводят на сепараторы с получением декантата, а декантат с сепараторов направляется обратно на этап фильтрации. 22. The method according to claim 1, in which, at the stage of obtaining permeate, a retentate is additionally obtained with a solids content of 15.4-15.6% by weight of juice and diverted to separators to obtain a decantate, and the decantate from the separators is sent back to the filtration stage. 23. Способ по п. 1, в котором пермеат подвергают ионообменному обесцвечиванию при температуре 43-50°C при рН 5,5-5,9. 23. The method according to p. 1, in which the permeate is subjected to ion-exchange bleaching at a temperature of 43-50°C at a pH of 5.5-5.9. 24. Способ по п. 1, в котором ионообменное обесцвечивание пермеата проводят в течение 450-500 мин.24. The method according to p. 1, in which the ion-exchange decolorization of the permeate is carried out for 450-500 minutes. 25. Способ по п. 1, в котором ионообменное обесцвечивание пермеата проводят при температуре 38-47 .25. The method according to p. 1, in which the ion-exchange decolorization of the permeate is carried out at a temperature of 38-47. 26. Способ по п. 1, в котором получают обесцвеченный сок с содержанием сухих веществ 12,7-12,9% к массе сока.26. The method according to p. 1, in which a discolored juice is obtained with a solids content of 12.7-12.9% by weight of the juice. 27. Способ по п. 1, в котором получают обесцвеченный сок с оптической плотностью 0,026.27. The method according to claim 1, wherein a discolored juice with an optical density of 0.026 is obtained. 28. Способ по п. 1, в котором получают обесцвеченный сок с рН 5,9-6,5.28. The method according to p. 1, in which a discolored juice with a pH of 5.9-6.5 is obtained. 29. Способ по п. 1, в котором после получения сиропа осуществляют его асептический розлив.29. The method according to claim 1, in which, after obtaining the syrup, it is aseptically filled. 30. Технологическая линия для получения сиропа из топинамбура по п. 1, включающая установленные в технологической последовательности блок резки и диффузии топинамбура, блок сушки жома, блок ферментативной обработки сока топинамбура, блок микрофильтрации сока топинамбура, блок сепарирования ретентата, блок ионообменного обесцвечивания пермеата и блок сгущения сока топинамбура.30. Technological line for producing Jerusalem artichoke syrup according to claim 1, including a block for cutting and diffusion of Jerusalem artichoke, a block for drying pulp, a block for enzymatic processing of Jerusalem artichoke juice, a block for microfiltration of Jerusalem artichoke juice, a block for separating retentate, a block for ion-exchange permeate decolorization and a block thickening of Jerusalem artichoke juice. 31. Технологическая линия по п. 30, в которой блок резки и диффузии топинамбура выполнен с возможностью получения топинамбурной стружки и ее смешения с водным раствором лимонной кислоты и передачи далее на блок ферментативной обработки сока топинамбура, выполненный с возможностью приготовления раствора ферментного препарата, его инактивации и передачи ферментированного сока на блок микрофильтрации сока топинамбура, который связан посредством трубопровода с блоком сепарирования ретентата и обеспечивает подачу пермеата на блок ионообменного обесцвечивания пермеата, который выполнен с возможностью передачи обесцвеченного сока далее на блок сгущения сока топинамбура.31. The production line according to claim 30, in which the Jerusalem artichoke cutting and diffusion unit is configured to produce Jerusalem artichoke shavings and mix it with an aqueous solution of citric acid and transfer it further to the Jerusalem artichoke juice enzymatic processing unit, which is configured to prepare a solution of an enzyme preparation and inactivate it and transferring the fermented juice to the Jerusalem artichoke juice microfiltration unit, which is connected via a pipeline to the retentate separation unit and provides permeate supply to the permeate ion-exchange decolorization unit, which is configured to transfer the discolored juice further to the Jerusalem artichoke juice thickening unit. 32. Технологическая линия по п. 30, в которой перед блоком резки и диффузии топинамбура дополнительно введен блок подачи и мойки топинамбура, включающий один или несколько последовательно соединенных узлов, выбранных из узла сухой очистки, узла барабанной предварительной мойки, узла циклонного камнеотделения, узла кулачковой мойки, узла барабанной окончательной мойки и узла паровой чистки.32. The production line according to claim 30, in which, in front of the block for cutting and diffusion of Jerusalem artichoke, a block for supplying and washing Jerusalem artichoke is additionally introduced, including one or more serially connected units selected from a dry cleaning unit, a drum preliminary washing unit, a cyclonic stone separation unit, a cam unit washing unit, final drum washing unit and steam cleaning unit. 33. Технологическая линия по п. 32, в которой блок подачи и мойки топинамбура соединен с блоком резки и диффузии топинамбура посредством элеватора и ленточного конвейера, выполненного с возможностью осуществления магнитной сепарации.33. The production line according to claim 32, in which the Jerusalem artichoke supply and washing unit is connected to the Jerusalem artichoke cutting and diffusion unit by means of an elevator and a belt conveyor configured to carry out magnetic separation. 34. Технологическая линия по п. 30, в которой блок резки и диффузии топинамбура включает последовательно соединенные бункер-накопитель, машину для нарезки топинамбура, ленточный конвейер стружки топинамбура, выполненный с возможностью взвешивания стружки топинамбура, смеситель и ротационный диффузионный аппарат, выполненный с возможностью отделения жома.34. The production line according to claim 30, in which the Jerusalem artichoke cutting and diffusion unit includes a series-connected storage hopper, a Jerusalem artichoke cutting machine, a belt conveyor of Jerusalem artichoke chips, configured to weigh Jerusalem artichoke chips, a mixer and a rotary diffusion apparatus configured to separate pulp. 35. Технологическая линия по п. 30, в которой блок резки и диффузии топинамбура связан с блоком сушки жома посредством элеватора сырого жома.35. The production line according to claim 30, in which the Jerusalem artichoke cutting and diffusion unit is connected to the pulp drying unit by means of a raw pulp elevator. 36. Технологическая линия по п. 30, в которой блок сушки жома содержит ленточные фильтр-прессы для получения жомопрессовой воды, ленточный конвейер отжатого жома, сборник жомопрессовой воды, а также установку приготовления водного раствора лимонной кислоты.36. The production line according to claim 30, in which the pulp drying unit contains belt filter presses for obtaining pulp press water, a squeezed pulp conveyor, a pulp press water collector, and an installation for preparing an aqueous solution of citric acid. 37. Технологическая линия по п. 30, в которой блок резки и диффузии топинамбура связан с блоком ферментативной обработки сока топинамбура посредством трубопровода.37. The production line according to claim 30, in which the Jerusalem artichoke cutting and diffusion unit is connected to the Jerusalem artichoke juice enzymatic processing unit through a pipeline. 38. Технологическая линия по п. 30, в которой блок ферментативной обработки сока топинамбура включает узлы приготовления и дозирования растворов ферментов.38. The production line according to claim 30, in which the block for the enzymatic processing of Jerusalem artichoke juice includes units for preparing and dosing enzyme solutions. 39. Технологическая линия по п. 30, в которой блок ферментативной обработки сока топинамбура включает установленные последовательно охладитель диффузионного сока, сборник смешения диффузионного сока с растворами ферментов, реактор-ферментатор и сборник ферментированного сока перед инактивацией.39. The production line according to claim 30, in which the block for the enzymatic processing of Jerusalem artichoke juice includes a diffusion juice cooler installed in series, a collector for mixing diffusion juice with enzyme solutions, a fermentation reactor and a fermented juice collector before inactivation. 40. Технологическая линия по п. 30, в которой блок ферментативной обработки сока топинамбура посредством трубопровода связан с блоком микрофильтрации сока топинамбура.40. The production line according to claim 30, in which the block for the enzymatic processing of Jerusalem artichoke juice is connected by means of a pipeline to the block for microfiltration of Jerusalem artichoke juice. 41. Технологическая линия по п. 30, в которой блок микрофильтрации сока топинамбура включает последовательно соединенные сборник ферментированного сока, узел микрофильтрации сока топинамбура и буферную емкость пермеата.41. The production line according to claim 30, in which the Jerusalem artichoke juice microfiltration unit includes a collection of fermented juice, an Jerusalem artichoke juice microfiltration unit and a permeate buffer tank connected in series. 42. Технологическая линия по п. 30, в которой блок микрофильтрации сока топинамбура посредством трубопровода связан с блоком сепарирования ретентата, включающего сборник ретентата, насосный агрегат ретентата и насосный агрегат осадка ретентата.42. The production line according to claim 30, in which the Jerusalem artichoke juice microfiltration unit is connected via a pipeline to a retentate separation unit, including a retentate collector, a retentate pump unit and a retentate sediment pump unit. 43. Технологическая линия по п. 30, в которой блок сепарирования ретентата выполнен с возможностью подачи осадка на блок сушки жома посредством насосного агрегата.43. The production line according to claim 30, in which the retentate separation unit is configured to supply sediment to the pulp drying unit by means of a pump unit. 44. Технологическая линия по п. 30, в которой блок сепарирования ретентата выполнен с возможностью подачи декантата на блок микрофильтрации сока топинамбура в сборник ферментированного сока посредством насосного агрегата.44. The production line according to claim 30, in which the retentate separation unit is configured to supply decantate to the Jerusalem artichoke juice microfiltration unit in the fermented juice collector by means of a pump unit. 45. Технологическая линия по п. 30, в которой блок микрофильтрации сока топинамбура выполнен с возможностью периодической регенерации мембранных блоков посредством дозирующего насосного агрегата регенерации обратным потоком.45. The production line according to claim 30, in which the Jerusalem artichoke juice microfiltration unit is configured to periodically regenerate the membrane units by means of a backflow metering pump regeneration unit. 46. Технологическая линия по п. 30, в которой блок микрофильтрации сока топинамбура связан посредством трубопровода с блоком ионообменного обесцвечивания пермеата, включающего соединенные последовательно противоточные ионитные фильтры, сборник обесцвеченного сока и насосный агрегат подачи обесцвеченного сока на блок сгущения сока топинамбура.46. The production line according to claim 30, in which the Jerusalem artichoke juice microfiltration unit is connected via a pipeline to the permeate ion-exchange decolorization unit, which includes counterflow ion exchange filters connected in series, a decolorized juice collector and a pump unit for supplying decolorized juice to the Jerusalem artichoke juice thickening unit. 47. Технологическая линия по п. 46, в которой блок ионообменного обесцвечивания пермеата дополнительно включает узел улавливания фрагментов смолы.47. The production line according to claim 46, in which the ion-exchange permeate decolorization unit additionally includes a resin fragment trapping unit. 48. Технологическая линия по п. 46, в которой блок ионообменного обесцвечивания пермеата содержит по меньшей мере два ионитных фильтра и выполнен с возможностью непрерывного регенерирования фильтров, при этом один из по меньшей мере двух ионитных фильтров в установке работает на обесцвечивание, а второй из по меньшей мере двух ионитных фильтров в это время регенерируется.48. The process line according to claim 46, in which the ion-exchange permeate bleaching unit contains at least two ion-exchange filters and is configured to continuously regenerate the filters, while one of at least two ion-exchange filters in the installation works for bleaching, and the second of at least two ion exchangers are regenerated at this time. 49. Технологическая линия по п. 46, в которой указанный ионитный фильтр содержит ионообменые смолы, выбранные из катионитов или анионитов одного или нескольких из ТОКЕМ Ку-2-8, ТОКЕМ АВ-17-8, Purolite C 100, Purolite А 400 и их смесей.49. The production line according to claim 46, in which the specified ion-exchange filter contains ion-exchange resins selected from cation exchangers or anion exchangers of one or more of TOKEM Ku-2-8, TOKEM AV-17-8, Purolite C 100, Purolite A 400 and their mixtures. 50. Технологическая линия по п. 30, в которой блок сгущения сока топинамбура выполнен в виде трехфакторной выпарной установки, включающей трубчатые выпарные аппараты с ниспадающей пленкой.50. The production line according to claim 30, in which the Jerusalem artichoke juice thickening unit is made in the form of a three-factor evaporator unit, including tubular evaporators with a falling film.
RU2021107333A 2021-03-19 Method and process line for producing syrup from jerusalem artichoke RU2771983C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2771983C1 true RU2771983C1 (en) 2022-05-16

Family

ID=

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2819209C1 (en) * 2023-07-12 2024-05-15 Акционерное общество "Чаганское" Method of producing concentrated topinambur syrup

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB350118A (en) * 1930-04-04 1931-06-11 Fred Chamier Improvements in or relating to the treatment of sugar juices or syrups
GB655916A (en) * 1948-10-14 1951-08-08 Hein Israel Waterman Method for preparing sugar and sugar syrup
FR2587723A1 (en) * 1985-09-25 1987-03-27 Fives Cail Babcock Process for extracting sugar from sugar beets by diffusion
RU2178867C1 (en) * 2001-04-10 2002-01-27 Харин Владимир Михайлович Beet pulp drying plant
RU2200197C2 (en) * 2000-09-21 2003-03-10 ООО "Воронеж-Аква" Method for producing syrup from sugar-containing raw material
RU55366U1 (en) * 2006-03-17 2006-08-10 Виктор Николаевич Шекуров TECHNOLOGICAL LINE FOR PRODUCING HIGH PURITY DIFFUSION SYRUP FROM SUGAR BEET
RU2444908C1 (en) * 2010-10-19 2012-03-20 Общество с ограниченной ответственностью "Ростко Пищевые Ингредиенты" Method for complex processing of girasol tubers

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB350118A (en) * 1930-04-04 1931-06-11 Fred Chamier Improvements in or relating to the treatment of sugar juices or syrups
GB655916A (en) * 1948-10-14 1951-08-08 Hein Israel Waterman Method for preparing sugar and sugar syrup
FR2587723A1 (en) * 1985-09-25 1987-03-27 Fives Cail Babcock Process for extracting sugar from sugar beets by diffusion
RU2200197C2 (en) * 2000-09-21 2003-03-10 ООО "Воронеж-Аква" Method for producing syrup from sugar-containing raw material
RU2178867C1 (en) * 2001-04-10 2002-01-27 Харин Владимир Михайлович Beet pulp drying plant
RU55366U1 (en) * 2006-03-17 2006-08-10 Виктор Николаевич Шекуров TECHNOLOGICAL LINE FOR PRODUCING HIGH PURITY DIFFUSION SYRUP FROM SUGAR BEET
RU2444908C1 (en) * 2010-10-19 2012-03-20 Общество с ограниченной ответственностью "Ростко Пищевые Ингредиенты" Method for complex processing of girasol tubers

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2819209C1 (en) * 2023-07-12 2024-05-15 Акционерное общество "Чаганское" Method of producing concentrated topinambur syrup

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102504048B (en) Jerusalem artichoke/chicory comprehensive utilization method
US4001198A (en) Method of recovering nutrients from cheese whey and purifying the effluent
ZA200603333B (en) Production of invert syrup from sugarcane juice using immobilized invertase
CN102349632A (en) Preparation method of concentrated clear sweet potato juice with high color value
CN102551143A (en) Preparation method for concentrated prune juice
CN107325205A (en) A kind of inulin and FOS syrup co-production
WO2008068572A2 (en) Process for recovery and production of carbohydrates from jerusalem artichoke tubers
CN104720071A (en) Processing device for sugarcane juice solid drink
RU2771983C1 (en) Method and process line for producing syrup from jerusalem artichoke
RU2354140C1 (en) Method of processing plant raw materials to produce pectin and food products containing pectin and line for this implementation
Gekas et al. Food and dairy applications: the state of the art
CS254326B2 (en) Method of disaccharides winning from sugar beet and/or mangold heads
CN204682444U (en) A kind of processing unit (plant) of sugar-cane juice solid beverage
CN106135615B (en) A kind of production method of radix puerariae sugar
RU2224026C1 (en) Method for producing fructose-glucose syrup
CN106434255A (en) Rhodomyrtus tomentosa fruit vinegar and preparation method thereof
Lipnizki Membrane processes for sugar and starch processing
RU2255980C2 (en) Method for producing of sugar
CN101347255B (en) Kudzu root drink and preparation method and equipment
RU2059730C1 (en) Method for production of fructose-glucose syrup
JP7072000B2 (en) Sugar cane processing system and processing method
CN107821902A (en) A kind of sugarcane effervescent tablet and its production method
RU2605770C1 (en) Method of producing fructose-glucose syrup from girasol
RU2005388C1 (en) Tomato paste production method
EP1038975A1 (en) Method for the production of glucose and fructose juice from dates