1 Szkoła Letnia STC — Łódź 2009 1 Dr inż. Krystyna Lisik Zmiany wskaźników jakościowych cukru białego podczas składowania

2 Szkoła Letnia STC — Łódź 2009 2 Zjawiska zachodzące podczas przechowywania cukru :  zlepianie i zbrylanie cukru,  zmiana wskaźników jakościowych cukru.

3 Szkoła Letnia STC — Łódź 2009 3 Na proces zbrylania cukru mają wpływ takie parametry jak:  zawartość wilgoci w cukrze,  temperatura cukru,  równowagowa wilgotność względna powietrza,  wielkość i kształt kryształów,  zawartość inwertu i popiołu.

4 Szkoła Letnia STC — Łódź 2009 4 Świeżo wyprodukowany kryształ zawiera trzy formy wilgoci :  Wilgoć swobodną - znajduje się na powierzchni kryształów cukru i można ją łatwo i szybko usunąć przez suszenie do zawartości wilgoci 0,03-0,04%.  Wilgoć związaną powierzchniowo - znajduje się w szklistej warstwie na powierzchni kryształów i uwalnia się powoli w miarę krystalizowania szkliwa. Jest to stan równowagi nietrwałej.  Wilgoć wewnętrzną - zamknięta w sieci krystalicznej i prawdopodobnie nie stanowi problemu w procesie magazynowania cukru luzem.

5 Szkoła Letnia STC — Łódź 2009 5 Proces zlepiania i zbrylania cukru  Zjawiska sorpcyjne - za bezpieczną górną granicę wilgotności względnej powietrza podczas przechowywania cukru białego uważa się 55-65 %.  Granulacja cukru - Zawartość drobnych kryształów w cukrze zwiększa skłonność kryształów do samozbrylania.  Kondycjonowanie cukru – sposób zapobiegania zbrylaniu się cukru w silosach.

6 Szkoła Letnia STC — Łódź 2009 6 Warunki składowania cukru  Cukier przeznaczony do składowania luzem powinien być: - wysuszony do zawartości 0,03 % wilgoci, - ochłodzony do temperatury 25-30 °C, - pozbawiony grudek, zlepków i pyłu cukrowego.  Zgodnie z Polską Normą PN-86/A-74860: - temperatura powietrza w magazynach cukru nie powinna być niższa niż 10°C, - wilgotność względna powietrza nie powinna przekraczać 70 %.

7 Szkoła Letnia STC — Łódź 2009 7 Pogorszenie jakości cukru zależy od:  warunków przechowywania – głównie od temperatury i wilgotności,  jakości cukru kierowanego do składowania,  czasu składowania.

8 Szkoła Letnia STC — Łódź 2009 8 Cel badań Zbadanie wpływu czasu składowania oraz jakości cukru kierowanego do składowania na zmianę wskaźników jakościowych.

9 Szkoła Letnia STC — Łódź 2009 9 Metodyka badań  Analizowano średniokampanijne próby cukru pochodzące z różnych cukrowni przed składowaniem oraz po jednym roku, po dwóch i po trzech latach składowania.  Próby przechowywane były w workach foliowych w temperaturze pokojowej ok. 20-23ºC i wilgotności względnej powietrza 60-65 %.

10 Szkoła Letnia STC — Łódź 2009 10  zabarwienie roztworu cukru - metoda ICUMSA GS2/3-10 (2002),  zabarwienie cukru krystalicznego – metoda ICUMSA GS2-13 (1998),  zawartość popiołu konduktometrycznego – metoda ICUMSA GS2/3-17 (2002),  zawartość wilgoci - metoda ICUMSA GS2/1/3-15 (1994),  mętność roztworu cukru – metoda ICUMSA GS2/3-18 (2007),  zawartość SO 2 - metoda ICUMSA GS2-33 (1994). Metodyka badań – oznaczenia analityczne

11 Szkoła Letnia STC — Łódź 2009 11 Wyniki badań i ich omówienie Pierwszy etap badań obejmował określenie jakie wskaźniki jakościowe cukru ulegają największym zmianom po jednorocznym okresie składowania.

12 Szkoła Letnia STC — Łódź 2009 12 Rys.1. Zabarwienie roztworu cukru oznaczone przed składowaniem i po 1 roku składowania

13 Szkoła Letnia STC — Łódź 2009 13 Rys. 2. Reflektancja cukru oznaczona przed składowaniem i po 1 roku składowania

14 Szkoła Letnia STC — Łódź 2009 14 Rys. 3. Zawartość popiołu konduktometrycznego w cukrze oznaczona przed składowaniem i po 1 roku składowania

15 Szkoła Letnia STC — Łódź 2009 15 Rys. 4. Mętność roztworów cukru oznaczona przed składowaniem i po 1 roku składowania

16 Szkoła Letnia STC — Łódź 2009 16 Rys. 5. Zawartość dwutlenku siarki w cukrze oznaczona przed składowaniem i po 1 roku składowania

17 Szkoła Letnia STC — Łódź 2009 17 Rys. 6. Zawartość wilgoci w cukrze oznaczona przed składowaniem i po 1 roku składowania

18 Szkoła Letnia STC — Łódź 2009 18 Z danych przedstawionych na rysunkach wynika, że podczas składowania w największym stopniu uległo zmianie zabarwienie cukru oraz zawartość SO 2. Zabarwienie cukru zwiększyło się, natomiast zawartość SO 2 obniżyła się. Wyniki badań i ich omówienie

19 Szkoła Letnia STC — Łódź 2009 19 Wyniki badań i ich omówienie Drugi etap badań obejmował określenie wpływu jakości cukru na na zmiany wskaźników jakościowych cukru po jednorocznym okresie składowania

20 Szkoła Letnia STC — Łódź 2009 20 Wskaźnik Cukier rafinowany Cukier biały Cukier biały Przed skład. Po 1 roku Przed skład. Po 1 roku Przed skład. Po 1 roku Zabarwienie roztworu [IU] Przyrost 10,813,421,928,346,368,4 24 %29 %48 % Zabarwienie kryształu „typ” Przyrost 0,620,951,311,882,893,72 53 %44 %29 % Popiół konduktomet. [%]0,004 0,0110,0100,020 Suma punktów europejskich Wzrost 4,65,711,313,223,327,7 1,1 punktów1,9 punktów4,4 punktów Wilgotność [%]0,0140,0060,0250,0120,0220,021 Dwutlenek siarki [mg/kg] Obniżenie 0,420,441,571,320,560,15 ----16 %73 % Wpływ jakości cukru na zmianę wskaźników jakościowych po jednorocznym okresie składowania

21 Szkoła Letnia STC — Łódź 2009 21 Wyniki badań i ich omówienie Trzeci etap badań obejmował określenie wpływu czasu składowania na wskaźniki jakościowe cukru.

22 Szkoła Letnia STC — Łódź 2009 22 Wpływ czasu składowania na zmianę wskaźników jakościowych cukru białego Wskaźnik Przed skład. Po roku Przed skład. Po dwóch latach Przed skład. Po trzech latach Zabarwienie IU 420 roztworu 24,732,821,532,133,563,1 33 % ↑49 % ↑88 % ↑ Zabarwienie „typ” kryształu 1,702,191,562,311,562,86 29 % ↑48 % ↑83 % ↑

23 Szkoła Letnia STC — Łódź 2009 23 Wpływ czasu składowania na zmianę wskaźników jakościowych cukru białego Wskaźnik Przed skład. Po roku Przed skład. Po dwóch latach Przed skład. Po trzech latach Popiół % konduktometryczny 0,012 0,028 Brak zmian wskaźnika

24 Szkoła Letnia STC — Łódź 2009 24 Wpływ czasu składowania na zmianę wskaźników jakościowych cukru białego Wskaźnik Przed skład. Po roku Przed skład. Po dwóch latach Przed skład. Po trzech latach Suma punktów 13,315,412,815,423,229,7 (2,1 pkt.) 15 % ↑(2,6 pkt.) 20 % ↑(6,5 pkt.) 28 % ↑ Kategoria UE 222233 Brak zmian kategorii cukru

25 Szkoła Letnia STC — Łódź 2009 25 Wpływ czasu składowania na zmianę wskaźników jakościowych cukru białego Wskaźnik Przed skład. Po roku Przed skład. Po dwóch latach Przed skład. Po trzech latach Wilgotność %0,0170,016 0,0190,0240,031 Niewielkie zmiany

26 Szkoła Letnia STC — Łódź 2009 26 Wpływ czasu składowania na zmianę wskaźników jakościowych cukru białego Wskaźnik Przed skład. Po roku Przed skład. Po dwóch latach Przed skład. Po trzech latach Mętność IU 420 roztworu 50525552191182 Niewielkie zmiany

27 Szkoła Letnia STC — Łódź 2009 27 Wskaźnik Czas składowania (lata) 123 Przed skład. Po roku Przed skład. Po dwóch latach Przed skład. Po trzech latach SO 2 mg/kg0,930,58--- 37,6 % ↓--- Wpływ czasu składowania na zmianę wskaźników jakościowych cukru białego

28 Szkoła Letnia STC — Łódź 2009 28 Wnioski 1.Stwierdzono, że podczas składowania w największym stopniu zmienia się zabarwienie roztworu i kryształów cukru. Wzrost tych wskaźników zależy od jakości cukru kierowanego do składowania i od czasu składowania.

29 Szkoła Letnia STC — Łódź 2009 29 Wnioski 2.Stwierdzono, że przyrost zabarwienia podczas składowania jest tym większy, im wyższe są: zabarwienie, zawartość popiołu i wilgotność. Po jednorocznym okresie składowania w cukrze rafinowanym o zabarwieniu 11 IU, zawartości popiołu 0,004 % i wilgotności 0,014 % przyrost zabarwienia wynosił 24 %, natomiast w cukrze gorszej jakości o zabarwieniu 46 IU, zawartości popiołu 0,020 % i wilgotności 0,022 % przyrost zabarwienia wynosił 48 % w stosunku do wartości początkowej.

30 Szkoła Letnia STC — Łódź 2009 30 Wnioski 3.Ponadto wykazano, że przyrost zabarwienia jest tym większy, im dłuższy jest czas składowania. Po jednorocznym okresie składowania zabarwienie roztworu cukru w badanych próbach wzrosło średnio o 33 %, po dwuletnim okresie składowania średnio o 49 %, po trzyletnim okresie składowania średnio o 88 % w stosunku do wartości początkowej.

31 Szkoła Letnia STC — Łódź 2009 31 Wnioski 4.Nie stwierdzono wpływu czasu składowania na zawartość popiołu konduktometrycznego w cukrze. Zawartość popiołu w analizowanych próbach po różnym okresie składowania nie uległa zmianie.

32 Szkoła Letnia STC — Łódź 2009 32 Wnioski 5.Czas składowania miał wpływ na wzrost sumy punktów europejskich. Stwierdzono, że suma punktów europejskich po jednorocznym okresie składowania wzrosła średnio o 15 %, po dwuletnim okresie składowania wzrosła średnio o 20 %, po trzyletnim okresie składowania średnio o 28 % w stosunku do wartości początkowej. Wzrost sumy punktów europejskich nie spowodował zmiany kategorii jakości handlowej cukru na kategorię gorszej jakości.

33 Szkoła Letnia STC — Łódź 2009 33 Wnioski 6.Składowanie cukru w workach foliowych w temperaturze pokojowej ok. 20 ‑ 23°C i wilgotności 60-65 % nie spowodowało istotnych zmian w zawartości wilgoci analizowanych prób. Wilgotność wahała się od 0,016 % do 0,031 % i nie przekroczyła dopuszczalnej przez wymagania unijne wartości 0,06 %. Niewielkie wahania wilgotności nie miały wpływu na zmianę badanych wskaźników jakościowych cukru.

34 Szkoła Letnia STC — Łódź 2009 34 Wnioski 7.Stwierdzono, że zawartość dwutlenku siarki w cukrze podczas jednorocznego okresu składowania uległa obniżeniu średnio o 38 %, tj. z wartości 0,93 mg/kg do 0,58 mg/kg. Obniżenie zawartości SO 2 w cukrze miało wpływ na wzrost zabarwienia podczas składowania.

35 Szkoła Letnia STC — Łódź 2009 35 Dziękuję za uwagę