vguitВестник Воронежского государственного университета инженерных технологийProceedings of the Voronezh State University of Engineering Technologies2226-910X2310-1202VSUET10.20914/2310-1202-2023-1-149-155vguit-3278Research ArticleПищевая биотехнологияFood biotechnologyПерспективные методы интенсификации процесса экстрагирования сахарозы из свекловичной стружкиPromising methods for intensifying the process of sucrose extraction from beet chipshttps://orcid.org/0000-0002-2863-0771КорнееваО. С.KorneevaO. S.

д.б.н., профессор, кафедра биохимии и биотехнологии, пр-т Революции, 19, г. Воронеж, 394036, Россия

Dr. Sci. (Bio.), professor, biochemistry and biotechnology department, Revolution Av., 19 Voronezh, 394036, Russia

korneeva-olgas@ya.ruhttps://orcid.org/0000-0003-3686-9966ЯковлеваС. Ф.YakovlevaS. F.

к.т.н., доцент, кафедра биохимии и биотехнологии, пр-т Революции, 19, г. Воронеж, 394036, Россия

Cand. Sci. (Engin.), associate professor, biochemistry and biotechnology department, Revolution Av., 19 Voronezh, 394036, Russia

svetlana.yakovleva.68@mail.ruМатвиенкоН. А.MatvienkoN. A.

к.т.н., доцент, кафедра технологии бродильных и сахаристых производств, пр-т Революции, 19, г. Воронеж, 394036, Россия

Cand. Sci. (Engin.), associate professor, technology of fermentation and sugar production department, Revolution Av., 19 Voronezh, 394036, Russia

natali25_81@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-6505-4136ФроловаЛ. Н.FrolovaL. N.

д.т.н., профессор, кафедра машин и аппаратов пищевых производств, пр-т Революции, 19, г. Воронеж, 394036, Россия

Dr. Sci. (Engin.), professor, machines and devices for food production department, Revolution Av., 19 Voronezh, 394036, Russia

fln-84@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-3433-2754МотинаЕ. А.MotinaE. A.

к.т.н., доцент, кафедра биохимии и биотехнологии, пр-т Революции, 19, г. Воронеж, 394036, Россия

Cand. Sci. (Engin.), associate professor, biochemistry and biotechnology department, Revolution Av., 19 Voronezh, 394036, Russia

emotina18@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-9536-6512ШуваеваГ. П.ShuvaevaG. P.

к.б.н., доцент, кафедра биохимии и биотехнологии, пр-т Революции, 19, г. Воронеж, 394036, Россия

Cand. Sci. (Bio.), associate professor, biochemistry and biotechnology department, Revolution Av., 19 Voronezh, 394036, Russia

gpshuv@mail.ruВоронежский государственный университет инженерных технологийVoronezh State University of Engineering Technologies202310052023851149155Copyright © Корнеева О.С., Яковлева С.Ф., Матвиенко Н.А., Фролова Л.Н., Мотина Е.А., Шуваева Г.П., 20232023Корнеева О.С., Яковлева С.Ф., Матвиенко Н.А., Фролова Л.Н., Мотина Е.А., Шуваева Г.П.Korneeva O.S., Yakovleva S.F., Matvienko N.A., Frolova L.N., Motina E.A., Shuvaeva G.P.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.vestnik-vsuet.ru/vguit/article/view/3278

Свеклосахарная промышленность России имеет неисчерпанные резервы своего развития, поэтому для их использования требуется комплекс мер по повышению эффективности производства сахара, в котором важную роль необходимо уделять процессу экстрагирования. Эффективность процесса экстрагирования определяет условия проведения последующих технологических операций, оказывает влияние на производство сахара в целом. Кроме того, в результате экстрагирования образуется многотоннажный отход свеклосахарного производства – жом, проблемы утилизации которого остро стоят перед сахарной отраслью. Поэтому комплексное рассмотрение процесса производства сахара включает вопросы глубокой переработки жома, как ценного сырьевого ресурса, способствующей уменьшению количества отходов свеклосахарного производства и решающей проблемы загрязнения окружающей среды. Свеклосахарная промышленность занимает важное место в агропромышленном комплексе страны. Среди отраслей пищевой и перерабатывающей промышленности России свеклосахарное производство одно из наиболее высокоиндустриальных и энергоемких. Эта монопродуктовая отрасль представляет собой весьма своеобразное явление в экономике и, в частности, в пищевой промышленности. В данной статье мы рассмотрим несколько наиболее перспективных методов интенсификации процесса экстрагирования сахарозы из свекловичной стружки, а также переработки вторичных ресурсов свеклосахарного производства с получением новых продуктов высокого качества.

The sugar beet industry in Russia has unexhausted reserves of its development, so to use them requires a set of measures to improve the efficiency of sugar production, in which an important role should be given to the extraction process. The efficiency of the extraction process determines the conditions of subsequent technological operations and affects the production of sugar in general. In addition, as a result of extraction produces a multi-tonnage waste of sugar beet production - pulp, the problem of disposal of which is acute for the sugar industry. Therefore, a comprehensive consideration of the process of sugar production includes the issues of deep processing of pulp, as a valuable raw material resource, which contributes to reducing the amount of waste sugar beet production and solving the problem of environmental pollution. Sugar beet industry occupies an important place in the agro-industrial complex of the country. Among the food and processing industries in Russia, sugar beet production is one of the most highly industrialized and energy-intensive. This monoproduct industry is a very peculiar phenomenon in the economy and, in particular, in the food industry. In this article we will consider some of the most promising methods for intensifying the process of sucrose extraction from beet chips, as well as processing of secondary resources of sugar beet production with obtaining new products of high quality.

интенсификацияэкстрагирование сахарозысвекловичная стружкасвекловичный жомintensificationsucrose extractionbeet chipsbeet pulpReferencesЛосева В.А., Ефремов А.А., Матвиенко Н.А., Путилина Л.Н. Новые виды продукции из сахарной свёклы // Сахар. 2009. № 3. С. 52–55.Loseva V.A., Efremov A.A., Matvienko N.A., Putilina L.N. New types of sugar beet products. Sugar. 2009. no. 3. pp. 52-55. (in Russian).Сидорченко Е.И., Захарченко Т.Н., Пушанко Н.Н. интенсификация процесса экстрагирования сахарозы с применением электромембранной подготовки реагента // Вестник Алматинского технологического университета. 2015. №. 4. С. 11-15.Sidorchenko E.I., Zakharchenko T.N., Pushanko N.N. intensification of the sucrose extraction process using electromembrane preparation of the reagent. Bulletin of the Almaty Technological University. 2015. no. 4. pp. 11-15. (in Russian).Олишевский В.В. и др. Оптимальные параметры процесса экстрагирования сахарозы с применением наноразмерного гидроксида алюминия // Сахар. 2020. №. 8. С. 8-11.Olishevsky V.V. et al. Optimal parameters of sucrose extraction process using nanoscale aluminum hydroxide. Sugar. 2020. no. 8. pp. 8-11. (in Russian).Лоскутов А.Ю., Парахин Р.В. Способы повышения эффективности экстрагирования сахарозы // Проблемы, перспективы и направления инновационного развития науки. 2016. С. 51-53.Loskutov A.Yu., Parakhin R.V. Ways to increase the efficiency of sucrose extraction. Problems, prospects and directions of innovative development of science. 2016. pp. 51-53. (in Russian).Пат. № 2340678, RU, А 23 L 1/214, С 13 С 3/00. Способ получения пищевого волокна из свекловичного жома / Лосева В.А., Путилина Л.Н., Матвиенко Н.А., Шестова С.М. Опубл. 10.12.08, Бюл. № 34.Loseva V.A., Putilina L.N., Matvienko N.A., Shestova S.M. A method for obtaining dietary fiber from beet pulp. Patent RF, no. 2340678, 2008.Воробьёв Е.И., Майшак Ф. Селективное извлечение сахарозы из свёклы методом электроплазмолиза и его влияние на технологию сахарного производства // Сахар. 2018. №. 3. С. 19-27.Vorobyev E.I., Maishak F. Selective extraction of sucrose from beet by electroplasmolysis and its effect on sugar production technology. Sugar. 2018. no. 3. pp. 19-27. (in Russian).Fasahat P. et al. Sucrose accumulation in sugar beet: From fodder beet selection to genomic selection // Sugar Tech. 2018. V. 20. P. 635-644.Fasahat P. et al. Sucrose accumulation in sugar beet: From fodder beet selection to genomic selection. Sugar Tech. 2018. vol. 20. pp. 635-644.Hosseini S.Z., Abbasi Souraki B. Simulation of mass transfer during sucrose extraction from sugar beet using a combined analytical and semi-empirical model // Chemical Engineering Communications. 2022. P. 1-12.Hosseini S.Z., Abbasi Souraki B. Simulation of mass transfer during sucrose extraction from sugar beet using a combined analytical and semi-empirical model. Chemical Engineering Communications. 2022. pp. 1-12.McGrath J.M., Townsend B.J. Sugar beet, energy beet, and industrial beet // Industrial crops: Breeding for bioenergy and bioproducts. 2015. P. 81-99.McGrath J.M., Townsend B.J. Sugar beet, energy beet, and industrial beet. Industrial crops: Breeding for bioenergy and bioproducts. 2015. pp. 81-99.Šereš Z. et al. Application of biocides in the process of sucrose extraction from sugar beet: Effect on sucrose content, number of Leuconostoc colonies and wet pulp characteristics // LWT. 2017. V. 75. P. 17-24.Šereš Z. et al. Application of biocides in the process of sucrose extraction from sugar beet: Effect on sucrose content, number of Leuconostoc colonies and wet pulp characteristics. LWT. 2017. vol. 75. pp. 17-24.Jung B. et al. Identification of the transporter responsible for sucrose accumulation in sugar beet taproots // Nature Plants. 2015. V. 1. №. 1. P. 1-6.Jung B. et al. Identification of the transporter responsible for sucrose accumulation in sugar beet taproots. Nature Plants. 2015. vol. 1. no. 1. pp. 1-6.Almohammed F., Mhemdi H., Vorobiev E. Several-staged alkaline pressing-soaking of electroporated sugar beet slices for minimization of sucrose loss // Innovative Food Science & Emerging Technologies. 2016. V. 36. P. 18-25.Almohammed F., Mhemdi H., Vorobiev E. Several-staged alkaline pressing-soaking of electroporated sugar beet slices for minimization of sucrose loss. Innovative Food Science & Emerging Technologies. 2016. vol. 36. pp. 18-25.Pan L. et al. Determination of sucrose content in sugar beet by portable visible and near-infrared spectroscopy // Food chemistry. 2015. V. 167. P. 264-271.Pan L. et al. Determination of sucrose content in sugar beet by portable visible and near-infrared spectroscopy. Food chemistry. 2015. vol. 167. pp. 264-271.Almohammed F., Mhemdi H., Vorobiev E. Pulsed electric field treatment of sugar beet tails as a sustainable feedstock for bioethanol production // Applied Energy. 2016. V. 162. P. 49-57.Almohammed F., Mhemdi H., Vorobiev E. Pulsed electric field treatment of sugar beet tails as a sustainable feedstock for bioethanol production. Applied Energy. 2016. vol. 162. pp. 49-57.Ruban N.V., Kulneva N.G., Zhuravlev M.V. Justification of the Energy Efficiency of the Technology for the Thermochemical Preparation of Beet Chips for the Extraction of Sucrose Using Exergy Analysis Methods // Health, Food & Biotechnology. 2021. V. 1. №. 3. P. 69-83. doi: 10.36107/hfb.2019.i3.s264Ruban N.V., Kulneva N.G., Zhuravlev M.V. Justification of the Energy Efficiency of the Technology for the Thermochemical Preparation of Beet Chips for the Extraction of Sucrose Using Exergy Analysis Methods. Health, Food & Biotechnology. 2021. vol. 1. no. 3. pp. 69-83. doi: 10.36107/hfb.2019.i3.s264Zhuravlev M.V., Kulneva N.G., Agafonov G.V., Naumchenko I.S. et al. The rationale for the method of thermochemical processing of beet chips before extraction of sucrose // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. IOP Publishing, 2021. V. 640. №. 5. P. 052020. doi: 10.1088/1755-1315/640/5/052020Zhuravlev M.V., Kulneva N.G., Agafonov G.V., Naumchenko I.S. et al. The rationale for the method of thermochemical processing of beet chips before extraction of sucrose. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. IOP Publishing, 2021. vol. 640. no. 5. pp. 052020. doi: 10.1088/1755-1315/640/5/052020Степанова Е.Г., Орлов Б.Ю. Использование электротехнологии и тепловой обработки свекловичной стружки при исследовании процесса экстрагирования сахара // Альманах мировой науки. 2016. №. 2-1. С. 36-39.Stepanova E.G., Orlov B.Yu. The use of electrical technology and heat treatment of beet chips in the study of the sugar extraction process. Almanac of World science. 2016. no. 2-1. pp. 36-39. (in Russian).Кульнева Н.Г., Беляева Л.А., Белогурова Н.А., Карасева О.М. Эффективный способ экстрагирования сахарозы их свекловичной стружки // Экономика. Инновации. Управление качеством. 2016. №. 3. С. 14a-15.Kulneva N.G., Belyaeva L.A., Belogurova N.A., Karaseva O.M. An effective method of extracting sucrose from their beet chips. Economy. Innovation. Quality management. 2016. no. 3. pp. 14a-15. (in Russian).Степанова Е.Г. и др. Анализ факторов, влияющих на эффективность экстрагирования сахара из свеклы с применением методов электротехнологии // Современные аспекты производства и переработки сельскохозяйственной продукции. 2020. С. 257-263.Stepanova E.G. et al. Analysis of factors affecting the efficiency of sugar extraction from beets using electrotechnology methods. Modern aspects of production and processing of agricultural products. 2020. pp. 257-263. (in Russian).Семенов Е.В., Славянский А.А. Расчет процесса обессахаривания свекловичной стружки в диффузионном аппарате // Известия вузов. Прикладная химия и биотехнология. 2017. Т. 7. №. 1 (20). С. 95-101.Semenov E.V., Slavyansky A.A. Calculation of the process of desaccharification of beet chips in a diffusion apparatus. Izvestiya vuzov. Applied chemistry and biotechnology. 2017. vol. 7. no. 1 (20). pp. 95-101. (in Russian).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.