Реферат БЖ. Схема получения пектина из свекловичного жома
 Скачать 491 Kb.
|
|
Введение Переработка отходов, направленная на получение нового полезного продукта, биоэнергии и/или биотоплива может стать интересной альтернативой утилизации таких отходов, что позволит не только уменьшить их воздействие на окружающую среду, но и извлечь экономические и социальные выгоды. Современный сахарный завод представляет собой крупное промышленное предприятие, перерабатывающее в сутки тысячи тонн корнеплодов сахарной свёклы. Производство сахарной свёклы растёт, а вместе возрастает количество отхода ее переработки – свекловичного жома. Свекловичный жом – это отход сахарного производства, который может быть использован в качестве сырья для получения ценного продукта – пектина, в котором на сегодняшний день в РФ существует импортная зависимость. Поэтому получение пектина из свекловичного жома является важной и актуальной темой.
Пекин является сложным гетерополимером, составляющим межклеточного вещества клеточной стенки растения. В основном в промышленном масштабе Пекин извлекается из побочных продуктов производства фруктовых соков (яблочный выписки и кожура цитрусовых). Экстракции проводят в кислых условиях, чтобы получить высокометоксилированные пектины низкометоксилированные пектины. В пищевой промышленности высокометоксилированные пектины широко используются в качестве гелеобразующих агентов при производстве джемов, мармеладов, желе и кондитерских изделий. Низкометоксилированные пектины часто используются в качестве стабилизаторов в подкисленных молочных напитках, включая кисломолочные продукты и смеси фруктового сока и молока. Схема получения пектина из свекловичного жома  Если получать пектины по данной схеме, то его выход составит 21...29%.
Целью исследования является комплексная переработка свекловичного жома. Цветовые параметры свекловичного и цитрусового жома пектины измеряются с помощью прибора Хромаметра SR-300. Степень этерификации и количество метоксиальных групп – титриметрическим методом. Смесь титруется раствором NaOH. Затем добавляется фенолфталеин. Каждый 1 мл Na OH, использованного в титровании, эквивалентен 3,1 мг метоксила. Степень этерификации (%) пектина рассчитывается по формуле:  Где V1 – первый объем титра, V2 - титр отмыления. Используется спектрометр Terumo Nicotel Nexus для спектроскопической характеризации образцов пектины. Используется реактор для торрефикации. Схема разработанной экспериментальной установки торрефикации с неподвижным слоем.  Торрефикация – процесс «мягкого» пиролиза биомассы, нагрева без доступа воздуха, который протекает при температурах 200-320С и атмосферном давлении в течении 30-90 минут. В процессе торрефикации извлекается влага, а также летучие вещества, образующиеся в ходе частичного разложения цепочек полимеров – целлюлозы и лигнина. Это уменьшает массу сырья на 20-30%, а энергоёмкость увеличивает на 10%. Большая потеря массы по сравнению с потерей энергии приводит к увеличению удельной теплоты сгорания конечного продукта по сравнению с исходным сырьем. Получаемый сухой остаток называют «Биоуглем» его измельчают и получают гранулы коричневого цвета, которые и принято называть торрефицированные гранулы. Проведена тетрификация в трех различных температурах 200, 250, 300 °С в течение 30 мин. Массовые выходы твердых, жидких, газообразных продуктов оценены на основе полученных результатов с помощью разных уровней. Далее таблицы «Экспериментальные условия и результаты торрефикации» и «Химический состав и теплопроводность твердых продуктов торрефикации» Экспериментальные условия и результаты торрефикации  Где MYSOLID MYLIQUID MY GAS IED EYSOLID, % Химический состав и теплопроводность твердых продуктов торрефикации  Результаты Проведено несколько экстракций с целью оптимизации условий проведения экстракции пектина. Определение физико-химических характеристик двух свекловичный пектинов СЖ и коммерческого цитрусового пектины проведено в работе. Результаты показывают, что свекловичный пектины не является микробиологически стабильным. Результаты измерения цветовых параметров двух свекловичных пектинов и цитрусового пектина:
Результат согласуется с результатом элементарного анализа: присутствие небольшого количества азота в обоих образцах пектины. Есть небольшое количество амида белка в экстрагированных образцах пектина из свекловичного жома. Торрефикация является оптимальным процессом для производства высококачественного твёрдого топлива из свекловичного жома. Теплотворная способность увеличилась в 1,5 раза для биомассы, обработанной при 300°С за 30 мин , изменяясь от 17 до 24,5 МДж/кг. Экспериментально установлено, что отходы экстракции пектины – более подходящий материал для торрефикации, чем исходный свекловичный жом, из-за низкого содержания золы. Таким образом, отходы от эксплуатации пектина возможно использовать для получения высококачественного твёрдого биотоплива. Выводы В данной работе приведены результаты определения физико-химических свойств полученного пектина из свекловичного жома. Водная активность свекловичного пектина составила 0,601 при 20,8 °С. Изменены цветовые показатели двух свекловичный пектинов и цитрусового пектина: для данных пектинов характерна красота и желтизна. Результаты определения степени этерификации и метоксильной составляющей показывают, что свекловичный и цитрусовых пектины являются низко метаксилированными. Приведены результаты торрефикации отходов экстракции пектинов: установлена потенциальная возможность преобразования данного вида сырья в высококачественное биотопливо с высшей теплопроводностью, сравнимой с теплопроводностью торфа, дерева, угля (20...23 МДж/кг). |