Charakterystyka odcieku po koagulacji bialka pozyskiwanego w toku kampanii krochmalniczej

• Autorzy: Lubiewski Z , Smigielska H , Lewandowicz G , Balcerek W
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przemysł ziemniaczany wytwarza ogromne ilości ścieków, które ze względu na swoje obciążenie substancjami organicznymi i biogennymi oraz okresowość występowania są wyjątkowo trudne do zagospodarowania. Oczyszczanie ścieków przemysłu ziemniaczanego realizuje się poprzez koagulację białka ziemniaczanego, jednak proces ten pozwala na usunięcie jedynie 50% substancji azotowych. Badaniom poddano próbki odcieku po koagulacji białka ziemniaczanego pobierane w Wielkopolskim Przedsiębiorstwie Przemysłu Ziemniaczanego w Luboniu k. Poznania w toku kampanii 2005 roku. W pobranych próbach oznaczano pH, zawartość suchej substancji, popiołu, białka oraz wybranych jonów metali. Oznaczono także rozkład mas cząsteczkowych substancji białkowych metodą GPC. Stwierdzono, że odcieki po koagulacji białka ziemniaczanego charakteryzowały się relatywnie niewielkimi zmianami składu w toku trwania kampanii. Zawartość suchej substancji wahała się w granicach 3,2-4,3%, białka 1,3-1,4%, popiołu 1,1-1,3% oraz pH 4,5-5,0. Znaczna degradacja masy cząsteczkowej frakcji białkowej odcieku może utrudniać jej separację w klasycznych procesach membranowych, natomiast zbyt wysoka zawartość metali ciężkich przewyższająca znacznie dopuszczalne ilości ograniczone w Rozporządzeniem Ministra Zdrowia wyklucza bezpośrednie zastosowanie tego odpadu jako surowca do produkcji żywności. Najbardziej obiecującymi technologiami możliwymi do zastosowania w procesach zagospodarowywania lub utylizacji odcieku po koagulacji białka ziemniaczanego wydają się być techniki membranowe, takie jak np. ultrafiltracji wspomagana z układów micelarnych.

EN

In potato industry there are generated huge amounts of wastewater which due to high concentration of organic and biodegradable components as well as periodic production are especially difficult to utilization. Heat-coagulation of potato protein is applied to recovering valuable organic substances from these wastes. However, the effectiveness of this process achieves only up to 50%. The samples of supernatant liquid from heat-coagulation of potato protein were taken from Potato Processing Company WPPZ S.A. Luboń during potato processing period of 2005 year. Experimental material samples were examined for pH and the contents of dry matter, ash, protein and selected metal ions. Molecular size distributions of protein fractions were determined as well. The supernatants resulted from heat-coagulation of potato protein revealed rather constant physicochemical characteristics during the period of potato processing period. The contents of dry matter ranged within 3.2-4.3%, protein within 1.3-1.4%, ash within 1.1-1.3%; pH varied from 4.5 to 5.3. Very high level of heavy metals excludes the use of supernatant as a raw material for food production. Relatively low molecular mass of the protein fraction could reduce the effectiveness of classical membrane separation process. Application of modern technologies such as the micellar enhanced ultrafiltration seems to be most promising.

Słowa kluczowe

PL

sklad fizykochemiczny; przemysl ziemniaczany; bialka roslinne; koagulacja; odcieki

EN

physicochemical composition; potato industry; plant protein; coagulation; effluent

• Wydawca: -
• Czasopismo: Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych
• Rocznik: 2006
• Tom: 511
• Numer: 2
• Opis fizyczny: s.617-626,rys.,tab.,bibliogr.

Twórcy

autor

Lubiewski Z

• Katedra Biotechnologii i Mikrobiologii Żywności, Akademia Rolnicza, ul.Wojska Polskiego 48, 60-627 Poznan

autor

Smigielska H

• Katedra Chemii Produktów Naturalnych, Akademia Ekonomiczna w Poznaniu

autor

Lewandowicz G

• Katedra Biotechnologii i Mikrobiologii Żywności, Akademia Rolnicza, ul.Wojska Polskiego 48, 60-627 Poznan

autor

Balcerek W

• Wielkopolskie Przedsiębiorstwo Przemyslu Ziemniaczanego w Luboniu

Bibliografia

• Barampouti E.M.P., Mai S.T., Vlyssides A-G. 2005. Dynamic model of biogas production in an UASB reactor for potato processing wastewater treatment. Chem. Engineering J. 106: 53-58.
• Bielska M., Szymanowski J. 2004. Micellar enhanced ultrafiltration of nitrobenzene and 4-nitrophenol. J. of Membrane Sciences 243: 273-281.
• Hadjivassilis I., Gajdos S., Vanco D., Nicolaou M. 1997. Treatment of wastewater from the potato chips and snacks manufacturing industry. Water Sci. and Technol. 36: 329-335.
• Jin B., Leeuwen H.J., Patel B., Doelle H.W., Yu Q. 1999. Production of fungal protein and glucoamylase by Rhizopus oligosporus from starch processing wastewater Process Bioch. 34: 59-65.
• Kalyuzhnyi S., Estrada De Los Santos L., Martinez J.R. 1998. Anaerobic treatment of raw and preclarified potato-maize wastewaters in a UASB reactor. Bioresource Technol. 66: 195-199.
• Korzystka B., Szymanowski J., Prochaska K. 2005. Cross-flow ultrafiltration of micellar solution containing of selected azo-dyes. Proc. of the Membrane Science and Technology Conference of Visegrad Countries „PERMEA 2005”, WWW-P09.
• Meindersma G.W. 1980. Application of membrane filtration in the potato starch industry. Starch/Stärke: 329-334.
• Meuser F., Smolnik H.D. 1976. Möglichkeiten des Einsatzes der Ultrafiltration und der reversiblen Osmose zur Gewinnung und Aufarbeitung löslicher Inhaltsstoffe aus Prozesswässern der Stärkeindustrie. Die Stärke 28: 271-278.
• Mężyński L., Mączyński M., Urbaniak G., Kaliszan Z., Szymankiewicz A., Otworowski M., Koronkiewicz J. 1985. Sposób odzyskiwania białka z soku ziemniaczanego. Patent PL nr 126 333.
• Mishra B.K., Arora A., Lata A 2004. Optimisation of a biological process for treating potato chips industry wastewater using a mixed culture of Aspergillus foetidus and Aspergillus niger. Bioresource Technol. 94: 9-12.
• Nowak J., Lasik M., Miskiewicz T., Czarnecki Z. 2002. Biodegradation of high temperature wastewater from potato starch industry, w: Waste management and the environment. Almorza D., Brebbia C.A., Sales D., Popov V. (Eds). WIT PRESS Southampton, Boston, ISBN 1-85312-919-4.
• Nowotny F. 1972. Technologia przetwórstwa ziemniaczanego. Wydawn. Nauk.- Techn., Warszawa: 655-663.
• Oosten B.J. 1976. Ultra filtration of potato juice results in high yield of protein. Die Stärke 28: 135-137.
• Rektor A., Vatai G. 2004. Membrane filtration of Mozarella whey. Desalination 162: 279-286.
• Rintala J.A., Lepistö S.S. 1997. Pilot-scale thermophilic anaerobic treatment of wastewaters from seasonal vegetable processing industry. Water Sci. and Technol. 36: 279-285.
• Rozporządzenie MŚ 2004. Z dnia 8 lipca 2004 r. w sprawie warunków, jakie należy spełniać przy wprowadzaniu ścieków do wód lub do ziemi, oraz w sprawie substancji szczególnie szkodliwych dla środowiska wodnego. Dz. U. nr 168, poz. 1763.
• Rozporządzenie MZ 2000a. Z dnia 4 września 2000 r w sprawie warunków, jakim powinna odpowiadać woda do picia i na potrzeby gospodarcze, woda w kąpieliskach, oraz zasad sprawowania kontroli jakości wody przez Organy Inspekcji Sanitarnej. Dz. U. nr 83, poz. 937.
• Rozporządzenie MZ 2000b. Z dnia 27 grudnia 2000 r. w sprawie wykazu dopuszczalnych ilości substancji dodatkowych i innych substancji obcych dodawanych do środków spożywczych lub używek, a także zanieczyszczeń, które mogą znajdować się w środkach spożywczych lub używkach. Dz. U. nr 9, poz. 72.
• Śmigielska H., Lewandowicz G., Gawęcki J. 2005. Biopierwiastki w żywności. Przyswajalność składników mineralnych. Przem. Spoż. 59(7): 28-32.
• Tegge G. 2004. Technische Stärkegewinnung Knollen und Wurzelstärken. Stärke und Stärkederivative. Behr’s Verlag, Hamburg: 143-163.
• Zoutberg G.R., Eker Z. 1999. Anaerobic treatment of potato processing wastewater. Water Sci. and Technol. 40: 297-304.
• Zwijnenberg H.J., Kemperman A.J.B., Boerrigter M.E., Lotz M., Dijksterhuis J.F., Poulsen P.E., Klops G.-H. 2002. Native protein recovery from potato fndt juice by ultrafiltration. Desalination 144: 331-334.
• Zydney A.L. 1998. Protein separation using membrane filtration: New opportunities for whey fractionation. Intern. Dairy J. 8: 243-250.