10.2 Zucker: Extraktion, Reinigen

Question 1

Warum werden Zuckerrüben vor der Extraktion geschnitzelt?

Answer 1

-> möglichst kleine schichtdicke sorgt für großes Oberflächenvolumen Verhältnis. -> geringe Diffusionszeit
-> nicht zu klein, damit Extraktionsflüssigkeit gut hindurchfließen kann. -> geringe Prozesszeit

Question 2

Welche Schnitzelform wird bevorzugt? Warum?

Answer 2

Längliche Schnitze (wie Pommes)
Gute diffusion (kleiner Querschnitt) bei guter durchströmbarkeit (große Stücke).

Question 3

Wie sieht ein typischer Extraktionsapparat in einer Zuckerrübenfabrik aus? Skizzieren Sie den Apparat und die Stoffströme.

Answer 3

Extraktion im Gegenstrom mit Wasser. Screenshot

Question 4

Was sind typische Prozessparameter für die Extraktion von Saccharose aus Rübenschnitzeln? (Temperatur, Zeit) Was sind wichtige Randbedingungen, die zu diesen Parametern führen?

Answer 4

T_ex= 67-74°C
t_ex bis 4h
v_ex.mittel 1m/min

Question 4

Mit welchem Lösungsmittel wird Zucker extrahiert? Wie werden die Stoffströme geführt? Warum? Skizzieren Sie zur Antwort den Verlauf der Zuckerkonzentration in Zuckerschnitzeln und Extraktionsmittel für beide Möglichkeiten der Strömungsführung.

Answer 4

Wasser. Stroffströme werden im Gegenstrom geführt um eine möglichst gleichbleibende Differenz der Konzentrationen sicherzustellen, da der Limitierende Faktor der Stoffübergang ist.
-> Diagramm für Gegenstrom Sceenshot

Question 5

Wie kann man den Extraktionsmassenstrom rechnerisch abschätzen? Kann man ihn beschleuni- gen? Beschreiben Sie unterschiedliche Möglichkeiten.

Answer 5

Diffusion ist abhängig von Temeperatur und Viskosität.
Beschleunigen durch Plasmolyse der Zellwand (thermisch >70°C ! ab 75°C geht Pektin in die Lösung) oder PEF

Durch mechanisches Pressen erreicht man höhere ausbeute.

Question 6

Welcher Nebenstrom entsteht bei der Extraktion? Was sind die hauptsächlichen Inhaltsstoffe? Wie kann er weiterverwertet werden?

Answer 6

Restlichen Zellbestandteile der Zuckerrübe. Können getrocknet werden und als Pellets als Futtermittel verwendet werden.

Question 7

Wie hoch ist der Saccharosegehalt in Rohsaft? Woher kommt seine Farbe?

Answer 7

85-90%
Farbe?

Question 8

Wie wird der Rohsaft aufgereinigt? Wie heißt er nach der Reinigung?

Answer 8

1. Scheiden mit 2% CaO (gebrannter Kalk) Säuren und Salze werden neutralisiert und gefällt. Invertzucker wird zerstört
2. Saturation mit CO2. CO2+CaO -> CaCO3 was nicht-zuckerstoffe absorbiert -> gut zu filtern.
3. Restkalk wird entfernt um fouling zu vermeiden.

Danach Dünnsaft.