Burak cukrowy alternatywnym surowcem do pozyskiwania bioproduktów Jan Iciek Politechnika Łódzka Wydział Biotechnologii i Nauk o Żywności.

Prezentacja na temat: "Burak cukrowy alternatywnym surowcem do pozyskiwania bioproduktów Jan Iciek Politechnika Łódzka Wydział Biotechnologii i Nauk o Żywności."— Zapis prezentacji:

1 Burak cukrowy alternatywnym surowcem do pozyskiwania bioproduktów Jan Iciek Politechnika Łódzka Wydział Biotechnologii i Nauk o Żywności

2 Tabela 1. Produkcja biopaliw w UE. KRAJBIODIESELBIOETANOL 200220032004200520022003200420052006 Niemcy 450715103516690020127576 Francja 3663573484929182102112499 Włochy 210273320396000033 Hiszpania 061373177160243194415 Czechy 69706013350000 Dania 1041707100000 Szwecja 111150521275255 Austria 2532578500000 Wielka Brytania 3995100000 Polska 00010060 5736107 Pozostałe 002011370 458773 Razem 1134150419333184424 7114911758

3 Tabela 2. Stabilne ulgi w akcyzie w UE. KRAJUlga w akcyzie na bioetanol [€/hl] Ulga w akcyzie na biodiesel [€/hl] Czas trwania programu HISZPANIA3929,410 NIEMCY65,4547,046 SZWECJA53364 FRANCJA37339 WIELKA BRYTANIA 29 6 POLSKA3826brak

4 Tabela 3. Zapotrzebowanie na ziemię orną w 2010r. Na produkcję bioetanolu (i biodiesla) UE 25 w zależności od surowca. SurowiecPlon [t/ha] Produkcja bioetanolu [l/t] Produkcja bioetanolu [l/ha] Zapotrzebowani e na ziemię na bioetanol [ha] Istniejący areał pod poszczególne uprawy [ha] % istniejący areał w UE pod prod. bioetanolu % ziemi ornej pod potrzeby biopaliw Buraki cukrowe 56103576822035372249000982,2 Kukurydza 8,4400336037827386500000583,7 Pszenica 5,83842227570671723563000245,6 Żyto 3,536012601008730225680003939,9 Rzepak 3,43801292802631642441181897,9 Zapotrzebowanie na bioetanol w 2010: 1,271∙10 10 l; Zapotrzebowanie na biodiesel: 1,037∙10 10 l Ziemia orna EU-25: 1,02∙10 10 ha

5 Tabela 4. Koszt surowca do produkcji 1 litra bioetanolu Surowiec Plon [t/ha] Produkcja bioetanolu [l/t] Produkcja bioetanolu [l/ha] Cena 1t surowca w EUR Koszt surowca na 1 l bioetanolu EUR Buraki cukrowe 561035768330,32 Kukurydza8,440033601500,38 Pszenica5,838422271480,39 Żyto3,535212321350,38 Rzepak3,438012922500,66

6 Rys 1. Schemat łączący produkcję cukru z produkcją etanolu.

7 Cel referatu Celem autorów referatu jest przedstawienie propozycji alternatywnych technologii przerobu buraków cukrowych i produktów ubocznych ich przetwórstwa, które będą mogły być zrealizowane w polskich cukrowniach bez ich poważnej modernizacji, a także kilku propozycji potencjalnych technologii, które po badaniach mogą być wdrożone do przemysłu.

8 Rys. 2 Schemat blokowy produkcji cukru z buraków cukrowych. Buraki Przygotowanie buraków do przerobu EkstrakcjaOczyszczanieZagęszczanie Wypalanie wapna CaCO 3 C CaO CO 2 Krystalizacja 3 stopniowa SuszenieSegregacja MagazynowaniePakowanieMagazynowanie Cukier Melas

9 Rys. 3 Schemat blokowy produkcji zagęszczonego soku surowego z buraków cukrowych. Buraki Przygotowanie buraków do przerobu EkstrakcjaZagęszczanie Biokonwersja Magazynowanie Sok surowy Zag. sok surowy

10 Rys. 4 Schemat produkcji bioetanolu z buraków cukrowych. Buraki Krojenie i ekstrakcja cukru Przygotowanie zacierów Fermentacja wg technologii ekstrakcyjnej np. „Biostil” Rektyfikacja Sok surowy Odwadnianie CO 2 WywarEtanol Wysłodki

11 Rys. 5. Schemat produkcji drożdży paszowych z wywaru.

12 Rys. 6. Schemat otrzymywania paszowego preparatu L-lizyny. Namnażanie szczepu Fermentacja główna Koncentracja Suszenie i granulacja Woda SzczepInokulum Źródło sacharozy (melas, sok, syrop) sacharozy (melas, sok, syrop) Paszowy preparat L- lizyny × HCl

13 Tabela 5. Potencjalne produkty biokonwersji buraczanego soku surowego.  Bioetanol  Biomasa drożdży lub bakterii do celów paszowych lub produkcji preparatów białka, barwników, witamin itp.  Preparaty lizyny i innych aminokwasów.  Sorbitol, mannitol i inne niskokaloryczne środki słodzące o strukturze alkoholi cukrowych lub bezwodników fruktozy.  Bioplastiki o strukturze polimerów polihydroksykwasów.  Polisacharydy bakteryjne: celuloza, dekstran, pululan, mutan, alternan, reuteran itp.  Prebiotyczne oligosacharydy, głównie fruktooligosacharydy i izomaltooligosacharydy

14 Tabela 6. Potencjalne produkty biokonwersji melasu.  Etanol  Celuloza bakteryjna  Preparaty enzymatyczne  Preparaty farmaceutyczne (witaminy)  Szereg innych (melas jest stosunkowo tanim składnikiem podłóż do hodowli drobnoustrojów)

15 Tabela 7. Możliwości zagospodarowania wysłodków buraczanych na drodze biokonwersji lub odpowiedniej obróbki fizykochemicznej zawartych w nich polisacharydów. Biokonwersja produktów enzymatycznej depolimeryzacji polisacharydów Kwas ferulowy –> wanilina, lignany (nutraceutyki przeciwdziałające chorobom serca i układu pokarmowego) Monosacharydy -> estry cukrów i kwasów tłuszczowych (biosurfaktanty), farmaceutyki Glukoza (i ksyloza)-> bioetanol Wysłodki jako składnik podłoży do hodowli drobnoustrojów Produkcja preparatów enzymatycznych Beztlenowa fermentacja Biogaz (wartość energetyczna około 35 MJ/m 3 ) Polisacharydy jako funkcjonalne składniki żywności Błonnik pokarmowy (celuloza, hemicelulozy, pektyna), zabielacz do kawy (oczyszczona celuloza lub celuloza z dodatkiem pektyny), stabilizator emulsji (pektyna)

16 W imieniu Pracowników Wydziału Biotechnologii i Nauk o Żywności Politechniki Łódzkiej deklaruję chęć współpracy w zakresie badań, opracowania nowych technologii oraz projektów budowy nowych lub modernizacji istniejących linii technologicznych w cukrowniach, gorzelniach i w innych zakładach przetwórstwa surowców roślinnych.

17 Dziękuję Państwu za uwagę!