Auswirkungen verschiedener Zellaufschlussverfahren auf den Prozess der Zuckergewinnung

Die Extraktion ist der einzige Prozessabschnitt der Saccharosegewinnung, der im sauren Milieu durchgeführt wird. Dies geschieht aus Rücksicht auf die Stabilität des Pektins der Zellwände. Die Extraktion im alkalischen Milieu verspricht zahlreiche wirtschaftliche Vorteile, konnte bislang aber trotz zahlreicher Untersuchungen nicht großtechnisch umgesetzt werden. Die Probleme ergeben sich hauptsächlich aus der für die thermische Denaturierung erforderlichen hohen Temperatur. In der vorliegenden Arbeit werden die Möglichkeiten, die sich aus der Elektroporation für den Prozess der Saccharosegewinnung ergeben, untersucht. Mit diesem Verfahren für den Zellaufschluss bieten sich neue Möglichkeiten für die alkalische Extraktion. Bei den Untersuchungen wird sowohl auf die physikalischen Grundlagen und die Möglichkeiten der Extraktion unterschiedlich aufgeschlossener Rübengewebe als auch auf die weitere Verarbeitung der Extrakte eingegangen. Das Temperaturprofil in der Extraktionsanlage wurde invertiert. Der Extrakt hat eine um ~10 K tiefere Temperatur. Dies ermöglicht eine Dampfeinsparung infolge besserer Anfallenergienutzung. Die erreichbaren Pressschnitzeltrockensubstanzgehalte liegen bei alkalischer Extraktion um 10 % absolut höher. Hieraus resultiert eine erhebliche Energieeinsparung in der Schnitzeltrocknung. Der Pressschnitzelanfall erhöht sich um 10 % im Vergleich zur herkömmlichen Prozessführung. Die Extrakte sind qualitativ den herkömmlichen Extrakten überlegen. Aus der veränderten Zusammensetzung ergeben sich Vereinfachungen für die Extraktreinigung. Die Vorkalkung kann entfallen, die Hauptkalkung wird verkürzt. Die Filtrationseigenschaften sind überragend. Die Eindickung und Kristallisation der gereinigten Extrakte bereitet keine Probleme. Der Schwerpunkt der Untersuchungen zur Weiterverarbeitung liegt auf den Eigenschaften der Melasse. Die Melassesättigungsfunktionen zeigen für die alkalisch gewonnenen Melassen wesentliche Vorteile. Bei gleicher Temperatur und gleichem Nicht-Saccharose-Wasser-Verhältnis sind tiefere Reinheiten zu erreichen. Die Melasseviskositäten sind jedoch deutlich erhöht. Die auf Grund der Viskosität erforderliche Temperaturerhöhung wird von der qualitativ verbesserten Sättigungsfunktion kompensiert, so dass insgesamt eine geringfügige Ausbeutesteigerung möglich wird. Das entwickelte Verfahren nutzt die Vorteile der alkalischen Extraktion und löst die Probleme, die bisher der alkalischen Extraktion entgegenstanden.