Szkoła Letnia STC —

Zakopane 2006

Wpływ zawartości

wapnia na mętność

roztworów cukru

dr inż. Krystyna Lisik, dr inż. Maciej Wojtczak

Szkoła Letnia STC —

Zakopane 2006

Mętność (ang. turbidity).

• Mętność roztworu cukru to różnica

między absorbancją zmierzoną w
jednostkach ICUMSA przed i po
sączeniu roztworu cukru
zawierającego 50 % suchej
substancji.

Szkoła Letnia STC —

Zakopane 2006

Zasada metody

• Metoda wykorzystuje absorbancję światła

spowodowaną zarówno obecnością

cząstek rozpraszających jak i substancji

absorbujących promieniowanie. Po

usunięciu cząstek rozpraszających

promieniowanie, poprzez filtrację roztworu

przez membranę filtracyjną o średnicy

porów 0,45 µm, absorbancja roztworu

zostaje zredukowana do części

spowodowanej przez absorpcję.

• Różnica między tymi absorbancjami

jest miarą mętności roztworu.

Szkoła Letnia STC —

Zakopane 2006

Pomiar absorbancji.

• Pomiar absorbancji wykonuje się zgodnie z

procedurą zawartą w metodzie GS2/3-10
(2005).

• Należy wykonać dwa pomiary absorbancji,

pierwszy z pominięciem filtracji

mętność = IU

ns

− IU

s

IU

Szkoła Letnia STC —

Zakopane 2006

Mętność roztworu cukru

• Głównymi przyczynami mętności są

trudno rozpuszczalne sole
wapniowe, takie jak węglany,
szczawiany, fosforany oraz osady
przepuszczone przez filtry soku
gęstego i klarówek

Szkoła Letnia STC —

Zakopane 2006

Ma mętność roztworu cukru ma
wpływ

• jakość buraków i parametry

prowadzenia ekstrakcji tj. czas,
temperatura, pH oraz jakość wody
zasilającej ekstraktor,

• niedostateczna dawka wapnia

podczas nawapniania,

• zbyt wysoka alkaliczność saturacji II
• nieprawidłowa filtracja soku gęstego

i klarówek

Szkoła Letnia STC —

Zakopane 2006

• Stwierdzono, że mętność wodnych

roztworów cukru pozostaje w dużej
korelacji z zawartością popiołu
konduktometrycznego i substancji
nierozpuszczalnych w wodzie.

• Silna zależność wynika z tego, że

związki wapnia są zarówno przyczyną
mętności jak i wchodzą w skład popiołu
i substancji nierozpuszczalnych
obecnych w cukrze.

Szkoła Letnia STC —

Zakopane 2006

Oznaczenie zawartości wapnia w
cukrze

100 g of sugar sample

and 400 ml ultrapure water

CONDITIONING

10 ml ultrapure water

EXTRACTIONS

speed 4 ml/L

WASHING

10 ml water

ELUTING

10 ml 5 mol/L HCl and 10 ml water

FILTRATION

on filter 8.0 m

WET DIGESTION

of sediment with filters

AAS DETERMINATION

of the content of elements

solid-phase extractions

FILTRATION

on filter 0.45 m

Szkoła Letnia STC —

Zakopane 2006

Zawartość substancji
nierozpuszczalnych mg/kg

13.7

3.7

4.7

11.8

10.7

5.5

6.2

7.6

2.0

0.0

5.0

10.0

15.0

20.0

A

B

C

D

E

F

G

H

I

sugar samples

Szkoła Letnia STC —

Zakopane 2006

Mętność IU

420

32,2

11,2

9,2

50,4

136,5

15,8

56,1

41,4

4,2

0,0

20,0

40,0

60,0

80,0

100,0

120,0

140,0

160,0

A

B

C

D

E

F

G

H

I

sugar samples

Szkoła Letnia STC —

Zakopane 2006

Zawartość wapnia mg/kg

11,1

2,9

2,1

7,9

14,6

4,9

11,4

7,8

1,0

0,2

0,2

0,2

0,6

3,7

0,3

0,1

0,2

0,2

0,2

0,5

0,5

0,7

1,2

1,7

0,2

0,2

0,7

0,0

5,0

10,0

15,0

20,0

25,0

A

B

C

D

E

F

G

H

I

sugar samples

wapń w roztworze

wapń na sączku 0,45

wapń na sączku 8,0

Szkoła Letnia STC —

Zakopane 2006

Udział wapnia w substancji
nierozpuszczalnej

0%

20%

40%

60%

80%

100%

A

B

C

D

E

F

G

H

I

sugar samples

wapń w roztworze

wapń na sączku 0,45

wapń na sączku 8,0

Szkoła Letnia STC —

Zakopane 2006

Udział CaCO

3

w substancji

nierozpuszczalnej

14.0%

17.3%

13.3%

38.6%

30.3%

35.6%

22.2%

18.3%

32.7%

0.0%

5.0%

10.0%

15.0%

20.0%

25.0%

30.0%

35.0%

40.0%

45.0%

A

B

C

D

E

F

G

H

I

sugar samples

Szkoła Letnia STC —

Zakopane 2006

y = 6,5675x - 15,337

R

2

= 0,8626

0,0

20,0

40,0

60,0

80,0

100,0

120,0

140,0

160,0

0,0

5,0

10,0

15,0

20,0

25,0

zawartość wapnia

m

ęt

n

o

ść

Szkoła Letnia STC —

Zakopane 2006

y = 7,3692x + 9,7165

R

2

= 0,9674

0,0

20,0

40,0

60,0

80,0

100,0

120,0

140,0

160,0

180,0

0,0

5,0

10,0

15,0

20,0

25,0

zawartość wapnia w cukrze mg/kg

ab

so

rb

an

cj

a

ro

zt

w

o

ru

w

IU

b

ez

s

ąc

ze

n

ia

Szkoła Letnia STC —

Zakopane 2006

y = 5,1303x + 7,2284

R

2

= 0,8153

0,0

20,0

40,0

60,0

80,0

100,0

120,0

140,0

0,0

5,0

10,0

15,0

20,0

25,0

zawartość wapnia w mg/kg po sączeniu na sączku 8,0  m

ab

so

rb

an

cj

a

ro

zt

w

o

ru

w

IU

p

o

s

ąc

ze

n

iu

p

rz

ez

są

cz

ek

8

,0



m

Szkoła Letnia STC —

Zakopane 2006

y = 0,6964x + 22,146

R

2

= 0,3224

0,0

5,0

10,0

15,0

20,0

25,0

30,0

35,0

40,0

0,0

2,0

4,0

6,0

8,0

10,0

12,0

14,0

16,0

18,0

zawartość wapnia w mg/kg po sączeniu na sączku 0,45  m

ab

so

rb

an

cj

a

ro

zt

w

o

ru

w

IU

p

o

s

ąc

ze

n

iu

p

rz

ez

są

cz

ek

0

,4

5



m

Szkoła Letnia STC —

Zakopane 2006