GR1009016B - Alternative approach for the waste management in molasses fermentation industries - Google Patents
Alternative approach for the waste management in molasses fermentation industries Download PDFInfo
- Publication number
- GR1009016B GR1009016B GR20150100474A GR20150100474A GR1009016B GR 1009016 B GR1009016 B GR 1009016B GR 20150100474 A GR20150100474 A GR 20150100474A GR 20150100474 A GR20150100474 A GR 20150100474A GR 1009016 B GR1009016 B GR 1009016B
- Authority
- GR
- Greece
- Prior art keywords
- molasses
- melanoidin
- waste
- recovery
- treatment
- Prior art date
Links
- 235000013379 molasses Nutrition 0.000 title claims abstract description 30
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 title claims abstract description 13
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 title claims abstract description 13
- 239000002699 waste material Substances 0.000 title abstract description 20
- 238000013459 approach Methods 0.000 title abstract description 3
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims abstract description 16
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims abstract description 14
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims abstract description 14
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 claims abstract description 8
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 claims abstract description 4
- BCKXLBQYZLBQEK-KVVVOXFISA-M Sodium oleate Chemical compound [Na+].CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCC([O-])=O BCKXLBQYZLBQEK-KVVVOXFISA-M 0.000 claims abstract description 3
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract 12
- 235000011118 potassium hydroxide Nutrition 0.000 claims abstract 4
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 claims abstract 2
- KWIUHFFTVRNATP-UHFFFAOYSA-N Betaine Natural products C[N+](C)(C)CC([O-])=O KWIUHFFTVRNATP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 23
- 229960003237 betaine Drugs 0.000 claims description 13
- 239000003480 eluent Substances 0.000 claims description 6
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 3
- KWIUHFFTVRNATP-UHFFFAOYSA-O N,N,N-trimethylglycinium Chemical compound C[N+](C)(C)CC(O)=O KWIUHFFTVRNATP-UHFFFAOYSA-O 0.000 claims 3
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 claims 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 12
- 238000005406 washing Methods 0.000 abstract description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 4
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 235000000346 sugar Nutrition 0.000 description 8
- 238000004042 decolorization Methods 0.000 description 5
- 150000008163 sugars Chemical class 0.000 description 5
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 description 4
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 4
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 240000004808 Saccharomyces cerevisiae Species 0.000 description 2
- 230000001476 alcoholic effect Effects 0.000 description 2
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 2
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- -1 nitrogenous compound Chemical class 0.000 description 2
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 2
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N Methyl methacrylate Chemical compound COC(=O)C(C)=C VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 description 1
- 229920005372 Plexiglas® Polymers 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001093 anti-cancer Effects 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004061 bleaching Methods 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 201000011510 cancer Diseases 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000003518 caustics Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000002537 cosmetic Substances 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000035614 depigmentation Effects 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 238000010828 elution Methods 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 230000006353 environmental stress Effects 0.000 description 1
- 238000012851 eutrophication Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 239000002921 fermentation waste Substances 0.000 description 1
- 235000013373 food additive Nutrition 0.000 description 1
- 239000002778 food additive Substances 0.000 description 1
- 239000002440 industrial waste Substances 0.000 description 1
- 239000003456 ion exchange resin Substances 0.000 description 1
- 229920003303 ion-exchange polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 1
- 239000010808 liquid waste Substances 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 229910017464 nitrogen compound Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 1
- 235000019645 odor Nutrition 0.000 description 1
- 230000003204 osmotic effect Effects 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 230000020477 pH reduction Effects 0.000 description 1
- 239000000825 pharmaceutical preparation Substances 0.000 description 1
- 230000000243 photosynthetic effect Effects 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000003828 vacuum filtration Methods 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C13—SUGAR INDUSTRY
- C13B—PRODUCTION OF SUCROSE; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- C13B20/00—Purification of sugar juices
- C13B20/12—Purification of sugar juices using adsorption agents, e.g. active carbon
- C13B20/123—Inorganic agents, e.g. active carbon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C13—SUGAR INDUSTRY
- C13B—PRODUCTION OF SUCROSE; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- C13B20/00—Purification of sugar juices
- C13B20/14—Purification of sugar juices using ion-exchange materials
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C13—SUGAR INDUSTRY
- C13B—PRODUCTION OF SUCROSE; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- C13B50/00—Sugar products, e.g. powdered, lump or liquid sugar; Working-up of sugar
- C13B50/006—Molasses; Treatment of molasses
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
Abstract
Description
ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ DESCRIPTION
ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΗ ΠΡΟΣΕΓΓΙΣΗ ΣΤΗ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΩΝ ALTERNATIVE APPROACH TO INDUSTRIAL WASTE MANAGEMENT
ΖΥΜΩΣΗΣ ΜΕΛΑΣΑΣ MOLASSES FERMENTATION
Η παρούσα εφεύρεση σχετίζεται με τη διαχείρηση αποβλήτων που παράγονται από βιομηχανίες που χρησιμοποιούν μελάσα ως θρεπτικό υπόστρωμα. Η μελάσα είναι ένα εξαιρετικά σκουρόχρωμο προϊόν/υποπροϊόν της παραγωγής ζάχαρης και αποτελεί το τελικό υπόλειμμα από τη μονάδα κρυστάλλωσης της ζάχαρης. Η μελάσα είναι η πιο κοινή πρώτη ύλη για τις βιομηχανίες ζύμωσης, όπως αιθανόλης και ζύμης (μαγιάς) αρτοποιίας. Η μελάσα περιέχει μεταξύ των άλλων: ϊ) 45-50% υπολειμματικά σάκχαρα, ii) ένα μεγάλο ποσοστό χρωστικών ουσιών (μελανοϊδίνες) που δίνουν σκούρο καφέ χρώμα στα απόβλητα των εν λόγω βιομηχανιών και ϊϋ)υψηλές ποσότητες βεταΐνης (έως 7.5% w/w), {Clean - Soil, Air, Water2011, 39(6), 543-548), (ProcediaChemistry2010, 2, 120-129), (Ind. Eng. Chem. Res. 2010, 49, 6578-6586). The present invention relates to the management of waste produced by industries using molasses as a nutrient substrate. Molasses is an extremely dark product/by-product of sugar production and is the final residue from the sugar crystallization plant. Molasses is the most common raw material for fermentation industries such as ethanol and bakery yeast. Molasses contains among others: i) 45-50% residual sugars, ii) a large percentage of pigments (melanoidins) which give a dark brown color to the wastes of the industries in question and ii) high amounts of betaine (up to 7.5% w/w ), {Clean - Soil, Air, Water2011, 39(6), 543-548), (ProcediaChemistry2010, 2, 120-129), (Ind. Eng. Chem. Res. 2010, 49, 6578-6586).
To κύριο πρόβλημα που σχετίζεται με τις βιομηχανίες μελάσας είναι η παραγωγή μεγάλων ποσοτήτων αποβλήτων καφέ χρώματος λόγω της παρουσίας των μελανοϊδινών. Οι μελανοϊδίνες σχηματίζονται μέσω της «αντίδρασηςΜaillard", κατά την αντίδραση αμινών με ανάγοντα σάκχαρα στην παραγωγική διαδικασία της ζάχαρης και εμφανίζονται στη μελάσα. Στη συνέχεια μεταφέρονται στα απόβλητα βιομηχανιών ζύμωσης της μελάσας. Έχει αναφερθεί ότι ο όγκος των αποβλήτων της αλκοολικής ζύμωσης είναι σχεδόν 15πλάσιος του συνολικού όγκου αλκοόλης που παράγεται. Η διάθεση τέτοιας τεράστιας ποσότητας αποβλήτων χωρίς περαιτέρω επεξεργασία μπορεί να προκαλέσει σοβαρές περιβαλλοντικές καταστροφές. Τα απόβλητα από τις μονάδες αλκοολικής ζύμωσης έχουν υψηλό οργανικό φορτίο (COD = 65.000-130.000 mg/L, BOD5= 30.000-96.000 mg/L), όξινο pH = 4-5, δυσάρεστες οσμές και σκούρο καφέ χρώμα. Επίσης, το COD αποβλήτων μονάδων παραγωγής ζύμης αρτοποιίας είναι περίπου 25.000 mg/L ( KoreanJ . Chem. Eng. 2011, 28(4), 1035-1041), ( BioresourceTechnology2008 , 99, 4648-4660). The main problem associated with molasses industries is the production of large amounts of brown colored waste due to the presence of melanoidins. Melanoidins are formed through the "Maillard reaction", when amines react with reducing sugars in the sugar production process, and appear in molasses. They are then transferred to the wastes of molasses fermentation industries. It has been reported that the volume of alcoholic fermentation wastes is almost 15 times the of total volume of alcohol produced. The disposal of such a huge amount of waste without further treatment can cause serious environmental damage. Waste from alcoholic fermentation units has a high organic load (COD = 65,000-130,000 mg/L, BOD5= 30,000-96,000 mg/L L), acidic pH = 4-5, unpleasant odors and dark brown color. Also, the COD of bakery yeast production plant effluent is about 25,000 mg/L ( KoreanJ . Chem. Eng. 2011, 28(4), 1035-1041) , ( BioresourceTechnology2008 , 99, 4648-4660).
Για την επεξεργασία αποβλήτων βιομηχανιών ζύμωσης μελάσας χρησιμοποιείται η τεχνική επεξεργασίας δύο σταδίων δηλ. αναερόβιας και αερόβιας. Η μεγαλύτερη μείωση του COD λαμβάνει χώρα κατά την αναερόβια επεξεργασία, περίπου 80%. Τα τελικά επεξεργασμένα απόβλητα περιέχουν, ακόμη και μετά από βιολογική επεξεργασία πολλαπλών σταδίων, σχετικά υψηλή ποσότητα ρύπων-κυρίως βραδέως βιοαποδομήσιμες ή μη βιοαποδομήσιμες ενώσεις όπως οι μελανοϊδίνες. Οι συμβατικές μέθοδοι αναερόβιας-αερόβιας επεξεργασίας προκαλούν διάσπαση των μελανοϊδινών μόνο μέχρι 6-7%, λόγω της αντιοξειδωτικής δράσής τους. Γενικά, χρωματισμένα υγρά απόβλητα προκαλούν μείωση τόσο της φωτοσυνθετικής δραστηριότητας όσο και της συγκέντρωσης διαλελυμένου οξυγόνου στους υδάτινους αποδέκτες. Το υψηλό οργανικό φορτίο των λυμάτων προκαλεί ευτροφισμό και δημιουργεί αναερόβιες συνθήκες θανατώνοντας τους αερόβιους μικροοργανισμούς. Τα απόβλητα μελάσας όταν αποτίθενται στο έδαφος προκαλούν οξίνιση με αποτέλεσμα τον επηρεασμό των γεωργικών καλλιεργειών ( BioresourceTechnology2008 , 99, 4648-4660). For the treatment of waste from molasses fermentation industries, the two-stage treatment technique, i.e. anaerobic and aerobic, is used. The greatest COD reduction occurs during anaerobic treatment, approximately 80%. The final treated waste contains, even after multi-stage biological treatment, a relatively high amount of pollutants - mainly slowly biodegradable or non-biodegradable compounds such as melanoidins. Conventional anaerobic-aerobic treatment methods cause the breakdown of melanoidins only up to 6-7%, due to their antioxidant activity. In general, colored liquid wastes cause a decrease in both photosynthetic activity and dissolved oxygen concentration in aquatic receptors. The high organic load of wastewater causes eutrophication and creates anaerobic conditions by killing aerobic microorganisms. Molasses waste when deposited on the soil causes acidification resulting in the impact of agricultural crops ( BioresourceTechnology2008 , 99, 4648-4660).
Ως εκ τούτου, μελετήθηκαν σε επίπεδο διεθνούς επιστημονικής έρευνας πρόσθετες μέθοδοι επεξεργασίας με σκοπό την αφαίρεση του χρώματος από απόβλητα μελάσας για την πρόληψη των σοβαρών περιβαλλοντικών προβλημάτων. Τέτοιες μέθοδοι είναι χημικές, βιολογικές, οξειδωτικές όπως και η χρήση μεμβρανών (WaterScience&Technology2005, 52, 175-181), (Desalination2008, 225, 301-311). Therefore, additional treatment methods were studied at the level of international scientific research in order to remove the color from molasses waste in order to prevent serious environmental problems. Such methods are chemical, biological, oxidative as well as the use of membranes (WaterScience&Technology2005, 52, 175-181), (Desalination2008, 225, 301-311).
Από την άλλη μεριά, η βεταΐνη που περιέχεται στα απόβλητα, ή αλλιώς Ν, Ν, Ν-τριμέθυλογλυκίνη, είναι μιά αζωτούχος ένωση με εφαρμογές σε πολλούς τομείς, όπως τα φαρμακευτικά, επιφανειοδραστικά προϊόντα, καλλυντικά και τροφές ζώων. Η βεταΐνη είναι μιάβιοσυμβατή ουσία υψηλής εμπορικής αξίας, η οποία είναι σε θέση να αποκαταστήσει και να διατηρήσει την οσμωτική ισορροπία σε ζωντανά κύτταρα. Είναι μια φυσική ουσία των φυτών που βοηθάει τα φυτά να ξεπεράσουν το περιβαλλοντικό στρες που προκαλείται από τη θερμότητα, την αλατότητα, την ξηρασία και το κρύο(Ind. Eng. Chem. Res. 2010, 49, 6578-6586). Πέραν τούτου η αναερόβια διάσπαση της αζωτούχου ένωσης βεταΐνηςπροκαλεί την αύξηση της συγκέντρωσης της αμμωνίας, γεγονός που δεν είναι επιθυμητό ( ProcediaChemistry2010 , 2, 120-129). On the other hand, the betaine contained in the waste, or otherwise N,N,N-trimethylglycine, is a nitrogenous compound with applications in many fields, such as pharmaceuticals, surfactants, cosmetics and animal feed. Betaine is a biocompatible substance of high commercial value, which is able to restore and maintain the osmotic balance in living cells. It is a natural plant substance that helps plants overcome environmental stress caused by heat, salinity, drought and cold (Ind. Eng. Chem. Res. 2010, 49, 6578-6586). Furthermore, the anaerobic decomposition of the betaine nitrogen compound causes an increase in the concentration of ammonia, which is not desirable (ProcediaChemistry2010, 2, 120-129).
Οι παρόντες εφευρέτες, κατόπιν εκτενούς έρευνας, προχώρησαν σε εναλλακτική μέθοδο αντιμετώπισης του προβλήματος των αποβλήτων βιομηχανιών ζύμωσης μελάσας. Με την εφαρμογή της μεθόδου περιορίζεται σε πάρα πολύ υψηλό βαθμό το πρόβλημα της παρουσίας της αντιοξειδωτικής μελανοϊδίνης όπως επίσης και της βεταΐνης στα απόβλητα. The present inventors, after extensive research, have come up with an alternative method of dealing with the waste problem of molasses fermentation industries. By applying the method, the problem of the presence of the antioxidant melanoidin as well as betaine in the waste is limited to a very high degree.
Συγκεκριμένα η παρούσα εφεύρεση στοχεύει Specifically, the present invention aims
ΐ) στον αποχρωματισμό, δηλ. την απομάκρυνση των μελανοϊδινών,της μελάσας πριν εισέλθει στην παραγωγική διαδικασία και στην ανάκτηση της αντιοξειδωτικής μελανοϊδίνης ii) στην ανάκτηση της βεταΐνης από τη μελάσα, μετά την ανάκτηση της μελανοϊδίνης i) in the decolorization, i.e. the removal of the melanoidins, of the molasses before it enters the production process and in the recovery of the antioxidant melanoidin ii) in the recovery of the betaine from the molasses, after the recovery of the melanoidin
Αναλυτικότερα και ειδικότερα, αντιστοίχως με τα προηγούμενα More detailed and more specific, corresponding to the previous ones
i) Πρώτος στόχος της παρούσας εφεύρεσης είναι η πρόληψη και ο σημαντικός περιορισμός της παρουσίας μελανοϊδίνης στα απόβλητα των βιομηχανιών ζύμωσης μελάσας. Αυτό πραγματοποιείται με την προεπεξεργασία, της πρώτης ύλης δηλ. του σκουρόχρωμου υψηλού ιξώδους ρευστού, της μελάσας. Έτσι η χρωστική μελανοϊδίνη απομονώνεται και δεν υπεισέρχεται στην παραγωγική διαδικασία της ζύμωσης με αποτέλεσμα να περιορίζεται σημαντικά ή και να μην εμφανίζεται στα απόβλητα. Η απομόνωση της μελανοϊδίνης μπορεί να πραγματοποιηθεί με τη χρήση ενεργού άνθρακα, άλλων ανθρακούχων ροφητικών υλικών, όπως επίσης και ιονανταλλακτικών ρητινώνμεσω της διεργασίας της ρόφησης. Τα εν λόγω υλικά έχουν μελετηθεί και υπάρχουν σχετικά αποτελέσματα. i) A first objective of the present invention is to prevent and significantly limit the presence of melanoidin in the wastes of molasses fermentation industries. This is done by pre-treating the raw material i.e. the dark colored highly viscous liquid, molasses. Thus, the pigment melanoidin is isolated and does not enter the production process of fermentation, with the result that it is significantly limited or does not appear in the waste. Isolation of melanoidin can be accomplished using activated carbon, other carbonaceous sorbent materials, as well as ion exchange resins through the sorption process. The materials in question have been studied and there are relevant results.
Ασυνεχή πειράματα ρόφησης σε ενεργό άνθρακα πραγματοποιήθηκαν σε συσκευή jar-test με αραιωμένη μελάσα 50% w/v, όπως χρησιμοποιείται στην παραγωγική διεργασία. Οι παράμετροι που μελετήθηκανήταν η ποσότητα του ροφητικού υλικού και ο απαιτούμενος χρόνος ανάδευσης ώστε να επιτευχθεί ικανοποιητικός αποχρωματισμός χωρίς την απομάκρυνση των σακχάρων από το διάλυμα της μελάσας. Για ποσότητα ενεργού άνθρακα 60 g/L και χρόνο ανάδευσης1hη απομάκρυνση του χρώματος φτάνει το 90%, χωρίς να επηρεάζεται η συγκέντρωση σακχάρων. Το τελευταίο είναι ιδιαίτερα σημαντικό για την παραγωγική διαδικασία των ζυμώσεων. Discontinuous sorption experiments on activated carbon were performed in a jar-test apparatus with molasses diluted 50% w/v, as used in the production process. The parameters studied were the amount of sorbent material and the stirring time required to achieve satisfactory decolorization without removing the sugars from the molasses solution. For an amount of active carbon of 60 g/L and a stirring time of 1 h, the color removal reaches 90%, without affecting the concentration of sugars. The latter is particularly important for the production process of fermentations.
Μετά την ολοκλήρωση του αποχρωματισμού, ο άνθρακας παρελήφθη με διήθηση υπό κενό και υποβλήθηκε σε έκπλυση με στόχο την ανάκτηση της μελανοιδίνης.Οι παράμετροι που μελετήθηκαν στην έκπλυσηήταν η συγκέντρωση εκλουστικού, ο όγκος εκλουστικού καθώς και ο χρόνος έκπλυσης.Τα αποτελέσματα έδειξαν ως πιό ικανοποιητικό εκλουστικό το ελαϊκό νάτριο συγκέντρωσης lg/L και όγκου 500mL με ανάκτηση μελανοϊδίνης 50%.0 απαιτούμενος χρόνος έκπλυσης είναι 7 h. After the decolorization was completed, the carbon was collected by vacuum filtration and subjected to washing with the aim of recovering the melanoidin. The parameters studied in the washing were the concentration of eluent, the volume of eluent as well as the time of elution. The results showed as a more satisfactory eluent the sodium oleate of concentration lg/L and volume 500mL with 50% melanoidin recovery.0 required leaching time is 7 h.
Τέλος πραγματοποιήθηκαν πειράματα 10 διαδοχικών αποχρωματισμών και εκπλύσεων με τις βέλτιστες συνθήκες. Ο ενεργός άνθρακας αναγεννήθηκε και επαναχρησιμοποιήθηκε επιτυχώς 2 φορές ενώ τις υπόλοιπες τα ποσοστά αποχΓωματισμού και ανάκτησης της μελανοϊδίνης μειώθηκαν αισθητά και ήταν της τάξης του 30% για τον αποχρωματισμό και 15-20% για την ανάκτηση της μελανοϊδίνης. Finally, 10 successive bleaching and washing experiments were carried out with the optimal conditions. Activated carbon was successfully regenerated and reused 2 times, while the rest of the time the rates of separation and melanoidin recovery were significantly reduced and were in the order of 30% for depigmentation and 15-20% for melanoidin recovery.
Ασυνεχή πειράματα ρόφησης σε ρητίνη πραγματοποιήθηκαν κατά τον ίδιο τρόπο. Για ποσότητα ρητίνης 100g/L και χρόνο ανάδευσης 5 hη απομάκρυνση του χρώματος φτάνει το 90%, χωρίς να επηρεάζεται η συγκέντρωση σακχάρων. Αντίστοιχα η ανάκτηση της μελανοϊδίνης από την ρητίνη γίνεται μεμε αλκαλικό διάλυμα καυστικού νατρίουσυγκέντρωσης 1Μ και όγκου 500mL. Η ανάκτηση φτάνει το 80%. Ο απαιτούμενος χρόνος για την ανάκτηση της μελανοϊδίνης είναι 3 h. Ταυτόχρονα με την ανάκτηση της μελανοϊδίνης συμβαίνει και η αναγέννηση της ρητίνης. Ακολούθως η ρητίνη ξεπλένεται για 30 min με απιονισμένο νερό και είναι έτοιμη προς επαναχρησιμοποίηση. Έτσι, η ρητίνη αναγεννήθηκε και επαναχρησιμοποιήθηκε επιτυχώς και στους 10 κύκλους αποχρωματισμού-'ανάκτησης. Discontinuous resin sorption experiments were performed in the same manner. For a resin quantity of 100g/L and a stirring time of 5 h, the color removal reaches 90%, without affecting the concentration of sugars. Accordingly, the recovery of the melanoidin from the resin is done with an alkaline sodium caustic solution with a concentration of 1M and a volume of 500mL. Recovery reaches 80%. The time required for melanoidin recovery is 3 h. Simultaneously with the recovery of the melanoidin, the regeneration of the resin also occurs. The resin is then rinsed for 30 min with deionized water and is ready for reuse. Thus, the resin was successfully regenerated and reused in all 10 bleaching-recovery cycles.
Η μελανοϊδίνη μπορεί να χρησιμοποιηθεί είτε ως χρωστική για πρόσθετο σε τροφές, είτε για φαρμακευτικό σκεύασμα με αντιοξειδωτική και αντικαρκινική δράση, όπως έδειξαν πειράματα που πραγματοποιήθηκαν στο Θεαγένειο Αντικαρκινικό Ίδρυμα με καθαρή μελανοϊδίνη. Melanoidin can be used either as a colorant for a food additive, or for a pharmaceutical preparation with antioxidant and anticancer activity, as shown by experiments carried out at the Theagenio Cancer Foundation with pure melanoidin.
ii) Δεύτερος στόχος: Μετά την απομάκρυνση της μελανοϊδίνης, η μελάσα φέρεται σε επαφή με κατιονική ρητίνη στην οποία δεσμεύεται η βεταΐνη. ii) Second objective: After removing the melanoidin, the molasses is contacted with a cationic resin to which the betaine is bound.
Μετά την απομάκρυνση της μελανοϊδίνης από τη μελάσα το υγρό τροφοδοτείται σε κλίνη που περιέχει κατιονική ρητίνη, στην οποία δεσμεύεται η βεταΐνη. Στήλη από plexiglass, ύφους 5 cm και εσωτερικής διαμέτρου 1 cm, πακτώνεται με 3.043 g ρητίνης AmberlitelR-100 και τροφοδοτείται με το διάλυμα της αποχρωματισμένης μελάσας με ροή 1.86*10<-4>L/min. Μετά από 150 min, φαίνεται να έχει ολοκληρωθεί η διαδικασία με τη φόρτιση του υλικού να αγγίζει τα 10 mg/g. Στη συνέχεια ακολουθεί έκπλυση της βετάΐνης από τηρητίνη για 900 min με 0,04 Μ ΚΟΗ. Με εξάτμιση του ΚΟΗ λαμβάνεται η βεταΐνη, η οποία πλένεται με HCI για καθαρισμό και επανακρυσταλλώνεται. Ακολούθως, η ρητίνη στη στήλη αναγεννάται με 0,1 Μ HCI για 60 min και απιονισμένο νερό για 60 min, γεγονός που την καθιστά έτοιμη για επαναχρησιμοποίηση. After removing the melanoidin from the molasses, the liquid is fed to a bed containing a cationic resin, to which the betaine is bound. A plexiglass column, 5 cm in diameter and 1 cm in internal diameter, is packed with 3.043 g of AmberlitelR-100 resin and fed with the decolorized molasses solution at a flow rate of 1.86*10<-4>L/min. After 150 min, the process appears to be complete with the material loading reaching 10 mg/g. The betaine is then washed out of the teritin for 900 min with 0.04 M KOH. Evaporation of the KOH gives the betaine, which is washed with HCl for purification and recrystallized. Next, the resin in the column is regenerated with 0.1 M HCl for 60 min and deionized water for 60 min, which makes it ready for reuse.
Η απαλλαγμένη, από μελανοϊδίνη και βεταΐνη, μελάσα τροφοδοτείται στην παραγωγική διαδικασία των βιομηχανιών ζύμωσης. The melanoidin and betaine-free molasses is fed into the production process of fermentation industries.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GR20150100474A GR1009016B (en) | 2015-10-30 | 2015-10-30 | Alternative approach for the waste management in molasses fermentation industries |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GR20150100474A GR1009016B (en) | 2015-10-30 | 2015-10-30 | Alternative approach for the waste management in molasses fermentation industries |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| GR1009016B true GR1009016B (en) | 2017-04-24 |
Family
ID=59223987
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| GR20150100474A GR1009016B (en) | 2015-10-30 | 2015-10-30 | Alternative approach for the waste management in molasses fermentation industries |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| GR (1) | GR1009016B (en) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001008969A1 (en) * | 1999-07-29 | 2001-02-08 | Schaer Andre | Remote-controlled mobile platform capable of operating in water or air environment |
| WO2004041003A1 (en) * | 2002-11-06 | 2004-05-21 | Danisco Sugar Oy | Edible flavor improver, process for its production and use |
-
2015
- 2015-10-30 GR GR20150100474A patent/GR1009016B/en unknown
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001008969A1 (en) * | 1999-07-29 | 2001-02-08 | Schaer Andre | Remote-controlled mobile platform capable of operating in water or air environment |
| WO2004041003A1 (en) * | 2002-11-06 | 2004-05-21 | Danisco Sugar Oy | Edible flavor improver, process for its production and use |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2491112B1 (en) | Process for culturing algae | |
| Vo et al. | Selective carbon sources and salinities enhance enzymes and extracellular polymeric substances extrusion of Chlorella sp. for potential co-metabolism | |
| EP2566593A1 (en) | Separation method | |
| CN108864218A (en) | Purification process and the application of a kind of glycerol-glucose glycoside product and glycosylglycerol | |
| CN101269999A (en) | A method for separating effective components of biomedical fertilizer from biogas slurry | |
| DE102005055310A1 (en) | Preparing fermentation residue, useful in e.g. fish culture, comprises separating solid, post-fermenting, treating anaerobic discharge, separating biomass, post-purifying, adding mineral salt, concentrating and producing carbon dioxide | |
| CN108558126A (en) | A kind of processing method of lithium battery wastewater zero discharge | |
| CN102146101B (en) | Method for extracting humic acid substances from methane fluid | |
| Lu et al. | Impacts of draw solutes on the fate of tetracycline in an osmotic membrane bioreactor: Role of the combination between membrane fouling and microorganisms | |
| CN108164086B (en) | A system for recycling aquaculture wastewater and its application in recycling and treating aquaculture wastewater | |
| EP3558931B1 (en) | Process for the preparation of aminobenzoic acid or an aminobenzoic acid derivative | |
| CN103319053A (en) | Treatment process and device of wastewater produced by erythromycin thiocyanate | |
| CN105417888A (en) | Clindamycin hydrochloride waste water processing technology | |
| GR1009016B (en) | Alternative approach for the waste management in molasses fermentation industries | |
| CN109721163A (en) | The method for handling the waste water containing nitrate ion | |
| EP3138814B1 (en) | Method for the recovery of inorganic potassium salts from of an anaerobic and/or aerobic treatment of at least partially accessible substrates | |
| KR101428553B1 (en) | Method for purifying veterinary antibiotics in water using biochar derived from burcucumber(Sicyos angulatus L.) | |
| DE102010028916A1 (en) | Process for the separation of tryptophan | |
| CA2474057C (en) | Integration of at least two processes to re-use acid | |
| CN102249476B (en) | A UV/ozone/chlorella degradation composite process for removing phthalates in water | |
| CN102701450B (en) | Method for restoring surface water by utilizing discarded plant leaves | |
| JP6897370B2 (en) | Treatment method of low pH KJ strain culture water | |
| CN111732175B (en) | Method for eliminating nitrite in drinking water by using enzyme residues | |
| JP6911582B2 (en) | Treatment method of low pH microalgae culture water | |
| CN107935238A (en) | The technique that a kind of water body purification byproduct in process humic acid recycling recycles |