Reduction of the Microbiological Action During Sugar Beet Extraction with Focus on Nitrite Contamination

Abdel-Rahman, El-Sayed; Frankenfeld, Thomas; Saleh, Ahmed S. M.; Flöter, Eckhard

doi:10.21608/ajas.2023.196364.1236

Reduction of the Microbiological Action During Sugar Beet Extraction with Focus on Nitrite Contamination

Document Type : Original Article

Authors

¹ Food Process Engineering -TU-Berlin, Germany

² Department of Food Science and Technology, Faculty of Agriculture, Assiut University, Assiut 71526, Egypt

³ Swiss Sugar Ltd., Switzerland

10.21608/ajas.2023.196364.1236

Abstract

Nitrite is one of the harmful pollutants for both people and animals. The formation of nitrite during the manufacturing of beet sugar was investigated. The results indicated that the cossettes contained lower nitrite content (1.23±0.1 mg/kg DM). However, the nitrite mainly formed during the extraction and purification processes. Most of the nitrite was transferred to molasses, with the remaining portion returning to the crystallization process through the circulation of juices. The nitrite content of raw juice was lower than 10 mg/kg DM in the aerobic extraction system, and it was reduced by 50% during the liming and carbonation. In the tower extraction system for both factories F1 and F2, the nitrite content increased from 5.5 and 25 mg/kg DM in the raw juice to 298 and 247%, 284 and 238%, 716 and 1032%, and 307 and 881% in the thin juice, thick juice, raw sugar green, and molasses, respectively. A significant reduction in the nitrite content of raw and de-foamed juice was achieved by the suggested point (L3) for dosing the disinfectant B (hop β-acids). The effect of the disinfectant lasted for more than 6 h at normal nitrite levels of juice and up to 90 min at high nitrite levels. Furthermore, the nitrite contents were reduced in thin juice, thick juice, and molasses by 58, 48 and 30%, respectively. By optimizing the dosing procedure and point of disinfectant hop β-acids dosage, the microbial load on the extraction system and formation rate of nitrite could be reduced significantly.

Keywords

Main Subjects

Food Science & Technology

Article Title [العربیة]

خفض التأثير الميكروبي أثناء استخلاص بنجر السكر مع التركيز على التلوث بالنتريت

Authors [العربیة]

السيد عبد الرحمن ¹ ²
توماس فرانكنفيلد ³
أحمد صلاح موسى صالح ²
إيكارد فلوتر ¹

¹ هندسة تصنيع الأغذية، جامعة برلين التقنية، ألمانيا

² قسم علوم وتكنولوجيا الاغذية، كلية الزراعة، جامعة أسيوط، أسيوط 71526، مصر

³ الشركة السويسرية للسكر، سويسرا

Abstract [العربیة]

يعتبر مركب النتريت من الملوثات الضارة للإنسان والحيوان. تتبعت هذه الدراسة تكوين النتريت أثناء عمليات تصنيع السكر. أظهرت النتائج أن شرائح البنجر احتوت كمية منخفضة من النتريت (mg/kg DM 0.1± 1.23)، لكن النتريت تَكَوَّنَ بشكل أساسي أثناء عمليات الاستخلاص والتنقية، ثم تراكم خلال عمليتي التبخر والتبلور. يذهب الجزء الأكبر من النتريت المتكون إلى المولاس والجزء الآخر يعود إلى عملية التبلور أثناء تدوير محاليل السكر. أشارت النتائج إلى أنه في نظام الاستخلاص الهوائي، كان محتوى النتريت في العصير الخام أقل من 10 مجم / كجم مادة جافة، وانخفض بنسبة 50٪ أثناء عمليات التجيير والكربنة. من ناحية أخرى، في نظام الاستخلاص البرجي لكلا المصنّعين F1 و F2 ، زاد محتوى النتريت من 5.5 و 25 مجم / كجم مادة جافة في العصير الخام إلى 298 و 247٪، 284 و 238٪، 716 و 1032٪، 307 و 881٪ في العصيرالرائق والعصير المركز والسكر الخام الأخضر والمولاس على التوالي. كما ان استخدام النقطة المقترحة لحقن المطهر L3أدى الى انخفاض معنوي في مستوى النتريت في العصير الخام وكذلك العصير المعامل بمضاد الرغوة وصلت الى ما يقرب من 90%. حيث استمر مفعول المطهر لأكثر من 6 ساعات عند معدلات النتريت الطبيعية بالعصير والي 90 دقيقة عند معدلات النتريت العالية. إضافة إلى ذلك، انخفضت محتويات النتريت في العصير الرائق والعصير الكثيف والمولاس بنسبة 58، 48، 30٪ على التوالي. من خلال تحديد الجرعة المثلى من المطهر ((hop β-acids واختيار الموقع المناسب لإضافتها، يمكن تقليل الحمل الميكروبي وكمية النتريت المتكون أثناء عمليات استخلاص البنجر وتصنيع السكر بشكل معنوي.

Keywords [العربیة]