Расширение площади сахарной свеклы, которое наблюдается в Украине последние 10-15 лет, обострило экологическую проблему, связанную с накоплением отходов ее переработки. На сахарных заводах Украины накапливается большое количество побочной продукции: жом, фильтрационный осадок и др. Выход свекольного жома составляет 83% от массы переработанного свеклы.
Свекловичный жом представляет собой стружку, которая остается после удаления из нее сахара диффузным способом. Жом может храниться не более трех суток, так как подвержен микробиологической порчи.
Основная масса жома представлена различными видами полисахаридов и после измельчения может быть потенциальной сырьем для биотехнологической переработки. Основную массу сухих веществ составляют углеводы: клетчатка – 26%, пектины – 30%, белки – 8,5%, нуклеиновые кислоты – 0,2%, зола – 4,2-5,7%.
Нами разработана биотехнология переработки свекловичного жома методом вермикультивирования (использование культуры красного калифорнийского червя), которая позволяет извлечь из этого отхода экологически безопасное, высокоэффективное удобрение – биогумус.
Образование биогумуса из жома сахарной свеклы является сложным биохимическим процессом, который состоит из двух стадий (ресинтеза и синтеза). На первой стадии под действием ферментов микроорганизмов нарушается анатомическое строение свеклы, а сложные органические соединения распадаются на простые или промежуточные продукты превращения. Белки расщепляются до аминокислот, полисахариды до моносахаридов, лигнин до фенолов и др.
Образование гумусовых соединений связано с пищеварительной деятельностью красного калифорнийского червя, а также с процессом конденсации различных веществ ароматической природы при присоединении к ним аминокислот и белка.
Благодаря достаточному содержанию в жоме целлюлозы и минеральных веществ, необходимых для нормального пищеварения вермикультуры, для приготовления пищевого субстрата не требуется дополнительных добавок. Целлюлоза обеспечивает большое количество энергии червям для быстрого роста.
В процессе исследований нами установлены оптимальные условия вермикультивирования на отходах свекловичного жома: продолжительность ферментации (1 месяц), значение влажности субстрата (70-80%), а также плотность заселения субстрата вермикультурой Eisenia foetida (5-30 тыс. шт. на 1 м2) .
Решение проблемы утилизации сахарных отходов при применении современной биотехнологии (вермикультивирования) способствует, с одной стороны, улучшению экологической ситуации, а с другой – получению значительного количества эффективного органического удобрения, внесение которого в почву позволит одновременно увеличить урожайность сельскохозяйственных культур и восстанавливать и поддерживать на высоком уровне плодородие почвы.
Источник: Біопереробка відходів цукрових виробництв / Здирь В.М., Кунц Я.А., Трясак Я.В., Сметанін В.Т., Гармаш С.М. // Хімія та сучасні технології: тези доповідей V міжнародної науково-технічної конференції студентів, аспірантів та молодих вчених (Дніпропетровськ, 20-22 квітня 2011р.) — Дніпропетровськ, 2011. — С. 476.