Ocena wpływu dekstranu na lepkość soków oraz granulację osadów podczas procesu oczyszczania. dr inż. Radosław Gruska

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "Ocena wpływu dekstranu na lepkość soków oraz granulację osadów podczas procesu oczyszczania. dr inż. Radosław Gruska"

Teodor Kubiak
4 lat temu
Przeglądów:

1 Ocena wpływu dekstranu na lepkość soków oraz granulację osadów podczas procesu oczyszczania dr inż. Radosław Gruska

2 Characterisation and impact of exopolymers on sugar processing 2

3 Laboratory of Sugar Analysis Dr Maciej Wojtczak, Dr Aneta Antczak-Chrobot, Dr Agnieszka Papiewska, Dr Radosław Gruska, Dr Ilona Błaszczyk 3 and students: MSc Paulina Bąk (PhD student), Agnieszka Janiszewska, Katarzyna Godos, Agata Klimczak, Michał Wojciechowski, Natalia Głowacka, Aneta Pawłowska, Paulina Nowak, Andrzej Jaśkiewicz, Seweryn Kaczyński. Steering Committee of Scientific Committee of ESST

4 WP 1. Formation of exo-polymers during degradation of frost damaged beets WP 1.1. Identification of exopolimers formed during degradation WP 1.2. The kinetics of formation of exopolymers markers, substrates, microorganisms WP 2. The impact of exo-polymers on processing 4 WP 2.1. The exopolymers passage to raw juice during extraction of degraded beets WP 2.2. Influence of exopolymers on juice viscosity and calcium-sludge particles size distribution WP 2.3. Influence of exopolymers on juice purification process filtration and sedimentation

5 Project timetable 5 Kick-off meeting Steering Committee meeting S.C. final meeting Warsaw SC meeting Dresden ESST meeting

6 Ocena wpływu dekstranu na lepkość soków oraz granulację osadów podczas procesu oczyszczania dr inż. Radosław Gruska

7 Wprowadzenie - LEPKOŚĆ - 7

8 Lepkość roztworów sacharozy 8 Schliephake, D., and Ekelhof, B. (1983): Beitrag zur vollständigen Berechnung der Kristallisationsgeschwindigkeit der Saccharose. Zuckerindustrie, 108(12),

9 Wpływ dekstranu na lepkość G. L. GERONIMOS and P. F. GREENFIELD: VISCOSITY INCREASES IN CONCENTRATED SUGAR SOLUTIONS AND MOLASSES DUE TO DEXTRANS, Department of Chenzical Engineering, Universitj, of Qzeensland. 10

10 Wyniki badań - LEPKOŚĆ - 11

11 12 Lepkość soku podczas oczyszczania

12 13 Lepkość soku podczas oczyszczania

13 14 Lepkość soku podczas oczyszczania

14 15 Lepkość soku podczas oczyszczania

15 16 Lepkość soku podczas oczyszczania

16 Wnioski 1. Znaczące zmiany lepkości dynamicznej można zaobserwować, gdy stężenie dekstranu w roztworze przekracza 0,25 g/kg. Dotyczy to różnych typów wodnych roztworów dekstranu: czystej wody, czystych roztworów cukru i dekstranu w soku surowym i rzadkim Lepkość dynamiczna technicznych roztworów cukru (sok surowy lub rzadki) ma niższą wartość niż lepkość czystych roztworów cukru o tej samej zawartości substancji suchej (Bx). Dopiero gdy zawartość dekstranu jest wyższa niż 0,5 g/kg, lepkość może osiągnąć wartość podobną do wartości lepkości czystych roztworów cukru.

17 Wnioski 3. Egzopolimery z różnych buraków cukrowych niskiej jakości mają różny skład, więc w różny sposób wpływają na lepkość dynamiczną w roztworach. 4. W każdym przypadku, zmiany lepkości soku surowego lub rzadkiego, spowodowane przez dekstran nie są istotne z technologicznego punktu widzenia! 18 Po pierwsze: wszystkie zmiany są stosunkowo niewielkie, nawet w porównaniu z czystą wodą. Po drugie: w technicznych roztworach cukru o niskim Bx (jak w soku surowy lub rzadkim) wzrost lepkości spowodowany dekstranem jest kompensowany przez obecność niecukrów.

18 Wyniki badań - GRANULACJA OSADÓW - 19

19 20 Saturacja I

20 21 Rozkład granulometryczny osadu po saturacji I

21 Mediana, m Mediana wielkości cząstek osadu po saturacji I 12,0 10,0 8,0 6,0 4,0 9,9 9,3 9,0 9,8 7,8 2,0 22 0,0 Stężenie dekstranu (2000 kda), g/kg

22 Względna zmiana czasu filtracji, % Filtracja soku po saturacji I Stężenie dekstranu, g/kg

23 Zawartość cząstek o rozmiarach poniżej 5 m w osadzie po saturacji I Zawartość poszczególnych frakcji, % 40,0 < mm < mm < mm 35,0 30,0 y = e x R² = R = y = e x R² = R = y = e x R² = R = ,0 20,0 21,0 20,5 21,9 18,4 18,7 25,9 15,0 10,0 6,5 12,7 7,3 13,6 9,6 12,7 15,7 10,8 11,1 24 5,0 0,0 Stężenie dekstranu (2000 kda), g/kg

24 I coefficient I = zawartość procentowa cząstek > 5 μm zawartość procentowa cząstek < 1 μm Dekstran, g/kg Saturacja I I 14,0 12,0 10, , ,0 4,0 2,0 0,0 y = -11,616x + 11,942 R² = 0, ,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 Stężenie dekstranu (2000 kda), g/kg

25 Fraction content, % Fraction content, % The content of fine friction in the precipitate 1st carbonatation Fraction content, % 60,0 50,0 1st Carbonatation Dutch polysaccharides < mm 54,4 80,0 1st Carbonatation Czech polysaccharides < mm 79,5 40,0 30,0 20,0 10,0 6,5 12,7 < mm < mm 21,0 13,9 26,3 37,0 21,9 35,5 60,0 40,0 20,0 < mm < mm 21,0 17,5 12,7 14,6 6,5 8,3 20,4 51,7 0,0 0,0 Polysaccharides concentration, g/kg Polysaccharides concentration, g/kg 26 90,0 80,0 70,0 60,0 50,0 40,0 30,0 20,0 10,0 0,0 6,5 12,7 21,0 1st Carbonatation Polish polysaccharides < mm < mm < mm 10,3 25,5 21,6 13,8 35,8 49,1 Saturacja I I g/kg Dutch Czech Polish Dextran Polysaccharides concentration, g/kg

26 27 Saturacja II

27 Mediana, m Mediana wielkości cząstek osadu po saturacji II 12,0 10,0 8,0 6,0 4,0 2,0 5,9 5,5 5,4 5,2 5,2 28 0,0 Stężenie dekstranu (2000 kda), g/kg

28 Względna zmiana czasu filtracji, % Filtracja soku po saturacji II Stężenie dekstranu, g/kg

29 Fraction content, % The content of fine friction in the precipitate 2nd carbonatation 70,0 < mm < mm < mm 60,0 y = 9.352e x R² = R = ,8 54,9 54,0 50,0 42,7 44,5 50,9 40,0 30,0 36,8 33,8 31,8 22,7 20,0 16,3 16,8 17,4 10,0 10,5 11,5 30 0,0 Dextran concentration (2000 kda), g/kg

30 I coefficient I = zawartość procentowa cząstek > 5 μm zawartość procentowa cząstek < 1 μm Saturacja II 10,0 Dekstran, g/kg I 9,0 8,0 7, ,0 5,0 y = 4,9949e -1,653x R² = 0, ,0 3, ,0 1,0 0,0 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 Stężenie dekstranu (2000 kda), g/kg

31 Fraction content, % Fraction content, % Fraction content, % 80,0 70,0 60,0 50,0 40,0 30,0 20,0 10,0 6,5 12,7 < mm < mm < mm 21,0 2nd Carbonatation Dutch polysaccharides 11,4 36,5 47,0 23,9 48,5 68,9 90,0 80,0 70,0 60,0 50,0 40,0 30,0 20,0 10,0 6,5 12,7 21,0 < mm < mm < mm 2nd Carbonatation Czech polysaccharides 12,5 30,9 44,1 20,3 51,7 79,3 0,0 0,0 Polysaccharides concentration, g/kg Polysaccharides concentration, g/kg 32 90,0 80,0 70,0 60,0 50,0 40,0 30,0 20,0 10,0 0,0 6,5 12,7 21,0 < mm < mm < mm 2nd Carbonatation Polish polysaccharides 33,6 42,5 13,4 14,8 56,0 68,9 Saturacja II g/kg Dutch Czech Polish Dextran I Polysaccharides concentration, g/kg

32 Wnioski 1. Podczas oczyszczania, dekstran o dużej masie cząsteczkowej oraz polisacharydy obecne w burakach o pogorszonej jakości, powodują wzrost ilości cząstek o wielkości mniejszej niż 3 mikrometry. 2. Najbardziej zauważalny wzrost drobnoziarnistego osadu, którego rozmiar cząstek był mniejszy niż 1 mm, występuje, gdy w 1 kg soku znajduje się 0,25 g lub więcej dekstranu lub polisacharydów. 33

33 Conclusions 3. Filtrowalność soku może być dobrze opisana przez współczynnik, który opiera się na proporcji między ilością cząstek większych niż 5 m i mniejszych niż 1 m. 4. Jedną z głównych przyczyn trudności podczas filtracji może być zwiększenie ilości drobnych cząstek, które blokują wolne przestrzenie między dużymi cząstkami. Może to być szczególnie odczuwalne podczas drugiej filtracji. 34

34 35 Dziękuję za uwagę

Podobne dokumenty

Polisacharydy w procesie produkcji cukru dr inż. Aneta Antczak-Chrobot dr inż. Maciej Wojtczak

Stowarzyszenie Techników Cukrowników Łódź, 28 czerwca 2016 r. Polisacharydy w procesie produkcji cukru dr inż. Aneta Antczak-Chrobot dr inż. Maciej Wojtczak ESST PROJECT Characterisation and impact of