ЭлБиб

ПИЩЕВАЯПРОМЫШЛЕННОСТЬ

8/2014

PROTECTIONOF THE ENVIRONMENT

Исследования микрофлоры отходов

свеклосахарного производства [2, 3]

свидетельствуют о том, что они явля/

ются местом обитания разных видов

микроорганизмов: бактерий, актино/

мицетов,

грибов

(

Penicillium,

Fusarium, Aspergillus

и др.). Все это

указывает на их биологическую со/

вместимость с почвенными микроор/

ганизмами и потенциальную воз/

можность применения отходов свек/

лосахарного производства в качестве

субстратов для микроорганизмов,

способных осуществить перевод из

труднодоступной в легкодоступную

форму содержащихся в них соедине/

ний, с получением биосовместимой с

почвой массы.

В целях создания научной базы по/

лучения продукта биоконверсии из

отходов свеклосахарного производ/

ства, систематизации их по пригод/

ности к целенаправленной микроб/

ной конверсии нами предложены

критерии их классификации, методо/

логически основанные на расчете ин/

тегральных показателей. В свою оче/

редь, для расчета интегрального по/

казателя были введены индивиду/

альные критерии пригодности отхо/

дов к микробной конверсии, выпол/

нено экспертное установление коэф/

фициентов их весомости, отражаю/

щих долю каждого в совокупном

вкладе в интегральном показателе.

Учитывая, что отходы свеклосахар/

ного производства отличаются по сте/

пени технологической обработки и

периоду сохранности свойств, введе/

ны соответствующие признаки их

классификации (рис. 1). В качестве

вариаций степени технологической

обработки сырья рассмотрены: отсут/

ствие обработки – при этом сырье

подвергается только операциям меха/

нической очистки поверхности; ми/

нимальная обработка, которая пре/

дусматривает видоизменение натив/

ного состояния, но сохранение сущно/

сти сахарной свеклы; глубокая, при

которой отход не несет в себе при/

знаков сущности сырья.

Свекловичный жом имеет мини/

мальную степень технологической

обработки сырья, так как при образо/

вании свекловичной стружки на диф/

фузии претерпевает только воздей/

ствие температуры до 80

С и при

прессовании – 55…60

С. У раститель/

ных и почвенных остатков отсутствует

степень технологической обработки

сырья, т.к. они образуются при сгуще/

нии остатков, смытых с сырья, при

температуре 15…20

С. Глубокая сте/

пень технологической обработки ха/

рактерна для фильтрационного осад/

ка, образующегося в результате хи/

мических реакций обработки сахаро/

содержащих растворов известью и

диоксидом углерода.

Периоды сохранности свойств оп/

ределены как длительный – сроком

более 1 мес; среднесрочный – до 1

мес; краткосрочный – до 3 сут. Свек/

ловичный жом имеет краткосрочный

период сохранности свойств, т.к. при

хранении более трех суток в нем об/

разуются молочная, масляная и уксус/

ная кислоты, приводящие к закиса/

нию продукта и утрате прежних

свойств; фильтрационный осадок

имеет длительный период сохранно/

сти свойств благодаря щелочной ре/

акции среды; растительные и почвен/

ные остатки – среднесрочный период

сохранности свойств, поскольку при

хранении в течение более 1 мес они

загнивают.

В качестве основных факторов,

обусловливающих течение микро/

биологических процессов в отходах

свеклосахарного производства с це/

лью получения мелиоративного ма/

териала, приняты основополагающие,

которые в совокупности определяют

возможность протекания процесса

биоконверсии: показатель кислотнос/

ти среды (рН), доступность питатель/

ных веществ и наличие простых угле/

водов. Реакция среды – параметр,

определяющий рост и размножение

микроорганизмов, – варьирует в за/

висимости от их вида. С учетом опти/

мального значения рН почвы 6,5–7,0

мелиоративный материал должен

иметь такую же реакцию среды, соот/

ветственно и микроорганизмы, осу/

ществляющие конверсию отходов

свеклосахарного производства, долж/

ны работать в этом диапазоне рН.

Доступность питательных веществ и

наличие простых углеводов – основ/

ные факторы питания и выполнения

микроорганизмами различных функ/

ций, которые в итоге обеспечат полу/

чение продукта биоконверсии.

Определено соответствие отходов

свеклосахарного производства требо/

ваниям микробной конверсии, при/

чем каждое из требований характе/

ризовали двумя противоположными

позициями: показатели кислотности

среды рН – оптимальные и неопти/

мальные; доступность питательных

веществ – легкодоступные и трудно/

доступные; наличие простых углево/

дов – достаточное и недостаточное.

Реальные характеристики фактичес/

кого соответствия отходов свеклоса/

харного производства требованиям

микробной конверсии имеют слож/

ный характер (рис. 2), что не позволя/

ет в совокупности однозначно и досто/

верно дать оценку отходу по степени

пригодности к микробной конверсии.

Для получения обобщенной оценки

в виде безразмерной величины ис/

пользован методологический подход,

в основе которого лежит расчет ин/

тегрального показателя, представляю/

щего собой сумму произведений

численных значений индивидуаль/

ных критериев на коэффициенты их

весомости, установленные методом

экспертных оценок. В качестве инди/

видуальных критериев применены

выделенные ранее факторы: показа/

тель кислотности среды (рН), доступ/

ность питательных веществ и нали/

чие простых углеводов, определяю/

щие возможность микробной конвер/

сии. При установлении коэффициен/

тов их весомости считали, что основ/

ной вклад при оценке пригодности

отхода к микробной конверсии имеет

индивидуальный критерий наличия

простых углеводов (табл. 1).

Для расчета интегрального показа/

теля пригодности отходов к микроб/

ной конверсии предложена формула

Э =0,6

+ 0,3

+ 0,1

где Н

– наличие простых углево/

дов с коэффициентом весомости

0,6; П

– показатель кислотности

среды с коэффициентом весомости

0,3; Д

– доступность питательных

Рис. 1. Классификация отходов свеклосахарного производства по степени

технологической обработки и периоду сохранности свойств

Электронная Научная СельскоХозяйственная Библиотека