Stanisław Wawro, Radosław Gruska Politechnika Łódzka Wydział Biotechnologii i Nauk o Żywności Instytut Chemicznej Technologii Żywności Zakład Cukrownictwa Burak cukrowy jako roślina przemysłowa

Skład chemiczny dojrzałych buraków cukrowych [%]. Sucha substancjaok. 25 Związki azotowe ( w przeliczeniu na N ): Azot ogólny Azot białkowy rozp. Azot peptydowy Azot azotanowy Azot amidowy Azot amonowy Azot betainowy Azot aminokwasowy w tym azot glutaminowy 0,1 – 0,2 0,1 ślady 0,004 – 0,013 0,015 0,01 0,03 0,01 Cukry: Sacharoza Rafinoza Inwert 14 – 19 0,05 – 1,00 0,1 Popiół, w tym: K 2 O Na 2 O CaO MgO P 2 O 5 0,5 – 0,7 0,1 – 0,3 0,01 – 0,10 0,02 – 0,10 0,01 – 0,10 Saponiny0,15 Kwasy bezazotowe: Kwas szczawiowy Kwas jabłkowy Kwas cytrynowy Kwas mlekowy Inne kwasy 0,02 – 0,07 0,08 – 0,15 0,002 – 0,020 0,03 – 0,06 Pektyny2,4 Celuloza i hemicelulozy2,3

Plon buraków w Polsce [t/ha].

Skład chemiczny dojrzałych buraków cukrowych [%]. Sucha substancjaok. 25 Związki azotowe ( w przeliczeniu na N ): Azot ogólny Azot białkowy rozp. Azot peptydowy Azot azotanowy Azot amidowy Azot amonowy Azot betainowy Azot aminokwasowy w tym azot glutaminowy 0,1 – 0,2 0,1 ślady 0,004 – 0,013 0,015 0,01 0,03 0,01 Cukry: Sacharoza Rafinoza Inwert 14 – 19 0,05 – 1,00 0,1 Popiół, w tym: K 2 O Na 2 O CaO MgO P 2 O 5 0,5 – 0,7 0,1 – 0,3 0,01 – 0,10 0,02 – 0,10 0,01 – 0,10 Saponiny0,15 Kwasy bezazotowe: Kwas szczawiowy Kwas jabłkowy Kwas cytrynowy Kwas mlekowy Inne kwasy 0,02 – 0,07 0,08 – 0,15 0,002 – 0,020 0,03 – 0,06 Pektyny2,4 Celuloza i hemicelulozy2,3

RAFINOZA α-galaktozydaza SACHAROZA + GALAKTOZA Hydroliza rafinozy.

W kosztach składających się na produkcję cukru można wyróżnić: koszt zakupu surowca, koszt wytwarzania.

Najistotniejsze różnice technologiczne w otrzymywaniu cukru z buraków cukrowych i trzciny cukrowej: przygotowanie surowca do produkcji, oczyszczanie soku, źródło energii elektrycznej.

Racjonalizacja zużycia wapna: oszczędność wapna, zmniejszenie dawki wapna, rezygnacja z oczyszczania soku.

Sok surowy OczyszczanieZagęszczanie FERMENTACJA Sok rzadkiSok gęsty Krystalizacja Odciek A Krystalizacja Odciek B Produkt fermentacji Cukier A Cukier B Wykorzystanie części cukru do celów fermentacyjnych.

Sok surowy OczyszczanieZagęszczanie FERMENTACJA Sok rzadkiSok gęsty Krystalizacja Odciek Produkt fermentacji Cukier A Cukier B Otrzymywanie cukru bez oczyszczania soku.

Wysłodki jako paliwo. WYSŁODKI fermentacja biogaz odsiarczanie paliwo ENERGIA wyżymanie wysłodki wyżęte podsuszanie paliwo

Sucha substancja w tkance wysłodków odwadnianych.

Dynamika odwadniania wysłodków – temp. 62°C.

Skład wysłodków odwodnionych osmotycznie. sucha substancja rozpuszczalna część z melasu część z wysłodków miąższ wysłodki odwodnione „netto” melas WODA

Wysłodki świeże REAKTOR Melas świeży Wysłodki odwodnione Melas rozcieńczony ZAGĘSZCZANIE Melas zagęszczony Woda Schemat odwadniania wysłodków melasem.

Produkcja paliwa na drodze odwadniania wysłodków. WYSŁODKI odwadnianie melasem wysłodki odwodnione spalanieENERGIA wyżymanie podsuszanie

Porównanie wydajności etanolu z ha uprawy. GatunekPlon [dt/ha] Wydajność etanolu [l/dt] Etanol [l/ha] Pszenica ozima Pszenżyto ozime Żyto Kukurydza Ziemniaki przemysłowe Buraki cukrowe

Porównanie wydajności etanolu z różnych surowców.

Buraki Ekstrakcja BIOKONWERSJA Sok surowy ETANOL Wysłodki Produkcja etanolu z soku surowego.

WNIOSKI 1.Konkurencyjność cukrownictwa buraczanego może ulec poprawie dzięki: dalszej intensyfikacji wydajności cukru z jednostkowej powierzchni plantacyjnej w wyniku dostosowania agrotechniki i wprowadzenia nowych odmian buraków, zmianom technologicznym, lepszemu wykorzystaniu wszystkich składników buraków.

WNIOSKI 2.Buraki należy traktować jako potencjalne źródło surowca do otrzymywania bioetanolu, którego produkcję można prowadzić stosując technologię skojarzoną z produkcją cukru lub traktując buraki jedynie jako dostarczyciela substratów do produkcji etanolu.

WNIOSKI 3.Wydaje się celowe szybkie działanie na rzecz utworzenia w Polsce i Europie środowiska lobbującego na rzecz uprawy buraków cukrowych, a przez to: utrzymanie produkcji cukru i buraków w Europie, zapewnienie surowca do wytwarzania bioetanolu zastępującego paliwa klasyczne, a tym samym tworzenie niezależności energetycznej, zahamowanie wzrastającego udziału zbóż w strukturze zasiewów niekorzystnego z punktu widzenia środowiska, co będzie miało pozytywny wpływ na glebę i poprawę gospodarki płodozmianowej.