Zucker

Zuckertechnologie

Die Abteilung Zuckertechnologie unternimmt Forschungs-, Entwicklungs-, Beratungs- und Untersuchungstätigkeiten in den Kompetenzbereichen der Lebensmittel- und Zuckertechnologie für ständige Auftraggeber und Lizenznehmer.

Zucker Kompetenz

In jahrzehntelanger enger Zusammenarbeit mit den AGRANA Zuckerfabriken konnten Erfahrungen in praktisch allen Bereichen der Zuckergewinnung – von der Extraktion über die Saftreinigung bis hin zur Verdampfstation und der Kristallisation – gesammelt werden.

Rübenqualität

Genaue Vorhersage der technologischen Qualität gelagerter Rüben

Technologische Qualität der Rüben

Aufgrund geänderter wirtschaftlicher Rahmenbedingungen besteht in Österreich das Interesse, in Zukunft die technologische Qualität auch von gelagerten Rüben möglichst genau vorhersagen zu können.

In bereits 2009 begonnenen Untersuchungen konnte bisher gezeigt werden, dass von verschiedenen Modellen nur jenes, das den Invertzuckergehalt der Rüben berücksichtig bzw. das sogenannte „Refraktometermodell“ auf gelagertes Rübenmaterial deutlich reagiert. Während ersteres zusätzlich zu den Standardparametern Zucker, Kalium, Natrium und alpha-Amino-Stickstoff die doch eher aufwendige Bestimmung der Invertzuckergehalts erfordert, greift das „Refraktometermodell“, das in einer ersten Form bereits in den 1990er Jahren vorgestellt wurde, nur auf den Zuckergehalt und den Trockensubstangehalt des für die Zuckerbestimmung verwendeten Digerats zurück, eine Vorgangsweise die auch bei der Bewertung von Zuckerrohr eingesetzt wird.

Eine anfängliche Parallelverschiebung der errechneten Dicksaftreinheiten konnte durch Neuberechnung der Faktoren der Formel behoben werden. Siehe unter Publikationen.

Die sogenannte „Refraktometerformel neu“, wie sie in Folge zum Vergleich mit den anderen Formeln herangezogen wurde, lautet nun:

 fDiS    =  4,668 * (wTS, Al-Filtrat / wZ, R) + 0,375 - 1
 QDiS = 1 / (fDis + 1) * 100

Die folgende Graphik zeigt einen Vergleich der verschiedenen Berechnungsformeln. Grundlage für den Vergleich war Rübenmaterial aus einem Versuch mit Praxissorten, die vor der Aufarbeitung gelagert wurden. Neben der Bestimmung der analytischen Kenngrößen wie Zuckergehalt, Kalium, Natrium und alpha-Amino-Stickstoff, Invertzucker und Trockensubstangehalt des Rübendigerats wurde das Material im Labormaßstab bis zum Dünnsaft aufgearbeitet. Der im Dünnsaft bestimmte Reinheitsquotient wurde zur Bewertung der Ergebnisse der verschiedenen Formeln herangezogen. Die Ergebnisse sind in der folgenden Gaphik dargestellt.

Man erkennt eindeutig, dass nur die Formel, die den Invertzuckergehalt berücksichtigt (sog. „Komponenten-Formel“ und die „Refraktometerformel neu“ die Qualität des gelagerten Rübenmaterials realistisch darstellen. Der analytische Aufwand zur Bestimmung des Trockensubstangehalts im Digerat ist jedoch deutlich geringer als der zur Bestimmung des Invertzuckergehalts. An der praktischen Umsetzung dieser Erkenntnisse wird gearbeitet.

Nähere Informationen zum Thema finden Sie in den unter Publikationen aufgelisteten Artikeln.

Prozessoptimierung

Optimierung und hohe Verarbeitungsleistung

Automatisierung

Im Zuge der wirtschaftlichen Veränderungen im letzten Jahrzehnt innerhalb der Europäischen Zuckerindustrie sind die meisten Produzenten mit längeren Verarbeitungskampagnen konfrontiert. Dies stellt besondere Herausforderungen an die eingesetzten Technologien.

Auf Initiative des ARIC wurden deshalb in den österreichischen AGRANA-Zuckerfabriken einige Prozessabschnitte, vor allem im Bereich der Saftreinigung, in den letzten Jahren optimiert. Diese Optimierungen beinhalten die Entwicklung einer automatisierten Bestimmung des optimalen Flockungspunkts, die optimale Dosierung des Alkalisierungsmittels Natronlauge sowie den Einsatz von frisch gefälltem Calciumcarbonat (PCC) und des Enzyms Dextranase. Dabei handelt es sich durchwegs um Maßnahmen, die die Filtrierbarkeit der Säfte in der Saftreinigung verbessern und damit eine hohe Verarbeitungsleistung aufrechterhalten sollen.

Mess- und BildanalysesystemE

Weiters wurden Messsysteme getestet, die die objektive Erkennung von alterierten Rüben ermöglichen und damit mithelfen sollen, die oben angeführten Maßnahmen ereignisgesteuert einzusetzen. Von den getesteten Systemen zeichneten sich ein Bildanalysesystem zur Erkennung von dunkel gefärbten Rüben durch Robustheit und geringen Wartungsaufwand sowie ein Flammenionisationsdetektor, der auf flüchtige organische Säuren anspricht, durch seine hohe Empfindlichkeit aus. Nachstehende Abbildung zeigt Messungen beider Systeme aus der Endphase der Kampagne 2013/14 sowie den entsprechenden Druck auf die Filter in der Saftreinigung.

Für Weitere Informationen: 

Publikationen

Qualitätssicherung Weißzucker

Erfüllung hoher Kundenerwartungen mit international anerkannten Methoden der ICUMSA

Qualitätssicherung Weißzucker

Die Aktivitäten der Abteilung Zuckertechnologie in diesem Bereich dienen dazu die Qualität von Weißzucker in der AGRANA-Gruppe abzusichern und unterstützen die Division AGRANA Zucker dabei die hohen Kundenerwartungen bestmöglich zu erfüllen.

Dies erfolgt im Rahmen von ganzjährig laufenden AGRANA-weiten Monitoringprogrammen, Cross-Check Analysen während der Zuckerrübenkampagne in Österreich, der Organisation von AGRANA-weiten Ringversuchen sowie der Teilnahme an internationalen Ringversuchen, wie sie z.B. innerhalb der Südzucker-Gruppe organisiert werden.

Der aus Zuckerrüben und im Zuge der Raffination von Rohzucker gewonnene Weißzucker wird im Rahmen dieser Aktivitäten auf wichtige Qualitätsparameter wie Farbe in Lösung, Trübung, Leitfähigkeitsasche, Farbtype, Gehalt an SO2, Schwermetalle und das – vor allem für die Getränkeindustrie wichtige Potential zur Bildung von Floc – untersucht. Dazu wird – wo immer dies möglich ist – auf international anerkannte Methoden der ICUMSA (http://www.icumsa.org/) zurückgegriffen.

Zucker Services

Unterstützung und Know-How bei der fortlaufenden Optimierung der Zuckerproduktion.

Monitoring

Für ein optimales Betriebsergebnis ist bereits die Qualität der Rübe von Bedeutung. Aufgrund der beschränkten Lagerfähigkeit der Rübe ist die Verarbeitung nur innerhalb eines gewissen Zeitraums (Kampagne) möglich, deren optimale Länge ebenfalls entscheidend zur Wirtschaftlichkeit der Zuckergewinnung beiträgt. Um wachsenden Anforderungen zu genügen wird es auch immer wichtiger die Qualität des Weißzuckers und der im Zuge der Zuckergewinnung anfallenden Nebenprodukte im Rahmen von Monitoring-Programmen zu überwachen.

Erweiterte Analysen von Schlüsselprodukten

Zu diesem Zweck gibt es für die in Österreich angesiedelten Zuckerfabriken fixe "Einrichtungen" wie die erweiterten Analysen von Schlüsselprodukten der Zuckerherstellung sowie Informationsplattformen wie die "ZFT-Märztagung", die Werks-Gesprächsrunden im Mai und die Kampagnevorbesprechung im September. Darüber hinaus nimmt die Abteilung Zuckertechnologie an den jährlichen Workshops der AGRANA Sugar Division zum Erfahrungs- und Informationsaustausch teil und bringt aktuelle Themenbereiche ein.

Analysen inklusive Attestierung und Befundung

Die Abteilung Zuckertechnologie bietet auch für externe Auftraggeber die Durchführung verschiedenster Analysen inklusive Attestierung und Befundung der Ergebnisse zu branchenüblichen Preisen an. Dabei stehen Qualitätsuntersuchungen von Weißzucker – von der üblichen Bewertung der EG-Punkte über die Bestimmung von Trübung, Prüfung von Floc-Eigenschaften und Filtrierbarkeit bis hin zu Schwermetallen – und Melassen im Vordergrund.

Mitarbeit in Arbeitsgruppen (CoCs)

Zusätzlich besteht immer wieder der Bedarf an Einsätzen bei aktuellen Problemen in der AGRANA-Gruppe. Dabei können neben den in mehreren Jahrzehnten angewachsenen Erfahrungen vor allem die ausgezeichneten analytischen Möglichkeiten genutzt werden. In den Bereich der Services fällt auch die Mitarbeit in Arbeitsgruppen (CoCs) innerhalb des Südzucker-Konzerns.

umweltfreundliche und energiesparende Verfahren

Hauptziel der Arbeiten sind neue, möglichst umweltfreundliche und energiesparende Verfahren und Verfahrensschritte. Darüber hinaus werden für die Auftraggeber Serviceleistungen auf den Gebieten Anwendungstechnik, Prozessoptimierung und Fehlerdiagnose erbracht.

Hochqualifizierte Mitarbeiter

Mitarbeiter der Abteilung sind Mitglieder in nationalen und internationalen Fachgremien (FZÖ, VDZ, ICUMSA, ESST, IIRB) und leisten Beiträge auf den verschiedensten Tagungen. Die gesammelte Erfahrung wird auch in Form von internen Schulungen sowie Vorlesungen (Universität für Bodenkultur, Wien; FH-Wr. Neustadt, Campus Tulln) weitergegeben.

Qualität der Rübe

Von besonderer Bedeutung für ein optimales Betriebsergebnis ist bereits die Qualität der Rübe. Aufgrund der beschränkten Lagerfähigkeit der Rübe ist die Verarbeitung nur innerhalb eines gewissen Zeitraums (Kampagne) möglich, deren optimale Länge ebenfalls entscheidend zur Wirtschaftlichkeit der Zuckergewinnung beiträgt. 

Die Zuckertechnologie ist eine Trenntechnologie

Die Zuckertechnologie ist eine Trenntechnologie in der es gilt, die Inhaltstoffe der Zuckerrübe in das Hauptproduckt kristallinen Weißzucker und die verschiedenen Nebenprodukte aufzutrennen. Die Nebenprodukte sind im Wesentlichen Futter- und Düngemittel – Pellets, Melasse und Carbokalk. 

Diese Trennung erfolgt aus wirtschaftlichen Aspekten möglichst verlustfrei und mit geringem Aufwand an Energie und Hilfsstoffen.

Forschungsfelder

Erfahren Sie mehr über unsere Forschungsfelder Zucker, Stärke, Frucht &  Biotechnologie