Elevvejledning

På denne side finder du elevvejledningen opdelt i faneblade, så du nemt kan navigere mellem de forskellige emner. Klik på fanerne for at få adgang til relevant information.

Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit. Ut elit tellus, luctus nec ullamcorper mattis, pulvinar dapibus leo.

Før besøget på Tate & Lyle

Læringsmål

Gennem dit besøg på Tate & Lyle, samt arbejdet med denne case, lærer du at opstille og gennemføre en undersøgelse samt evaluere og præsentere data ud fra en virkelig problemstilling på en pektinfabrik som Tate & Lyle.

Læringsmål

Jeg har lavet en undersøgelse, som jeg kan evaluere på.

Jeg har lavet en undersøgelse og opstillet en hypotese, enten bekræfter eller afkræfter denne. 

Jeg har ud fra min undersøgelse og evaluering af hypotese, dannet data, det kan give mig et retvisende billede af, hvordan man arbejder undersøgelsesorienteret.

The Lemon Tale

Produktion og anvendelse af pektin

Tate & Lyle har produceret pektin i mere end 75 år, og startede med at udvinde pektin fra æbler, der voksede på en æbleplantage i Lille Skensved. Nu plukkes der hvert år 2 milliarder citrusfrugter, som først bearbejdes på juicefabrikkerne, hvorefter Tate & Lyle udvinder pektinen – det har de nu gjort siden 1947.

Tate & Lyle er verdens største producent af pektin. Pektin forekommer i planter og findes i de fleste grøntsager og frugter. Pektin fungerer som lim, der holder cellevæggene sammen i plantematerialet. I umoden frugt er pektinen tilstede som protopektin, en uopløselig form af pektin, hvilket giver meget faste og hårde frugter. Under modningen bliver protopektinen omdannet til pektin og nedbrudt, hvilket gør frugten blød.

Det kommercielle produkt er et hvidt eller lysebrunt pulver, der kan opløses i vand. Det benyttes for dets egenskaber som geleringsmiddel, fortykningsmiddel og stabilisator. Typiske fødevareapplikationer er syltetøj, mælkedrikke, geler og frugtsaft. Pektin udvindes af citrusskaller fra appelsiner, citroner og lime. Citrusskallerne er restprodukter fra produktion af juice.

Som en konkurrencedygtig virksomhed er det vigtigt, at man kan tilbyde pektin i god kvalitet, hver gang. Men hvad er god kvalitet?

For én kunde kan god kvalitet være, at pektinen får deres marmelade til at gelere ved 65°C for at kunne virke i deres produktion.

For en anden kan god kvalitet betyde, at pektinen altid har samme farve, selvom der er variationer i råvarerne.

Denne case, som du nu skal arbejde med, udfordrer dit syn på kvalitet og lader dig udforske forskelle i kvalitet.

Cases

I det her undervisningsforløb kommer du til at arbejde med tre forskellige virkelige problemstillinger, som Tate & Lyle ofte står overfor:

1) Kunden ønsker at bruge en anden type frugt i deres marmelade. Hvor kan vi sikre kunden den samme kvalitet?

2) Kunden ønsker at halvere mængden af sukker for at gøre deres marmelade sundere. Hvordan påvirker det marmeladen, og hvordan
kan man optimere marmeladen med halv sukkermængde?

3) Kunden ønsker at mindske forbruget af pektin i deres marmelade. Hvordan viser og forklarer vi, hvordan pektinen virker? 

Når du har været igennem forløbet, vil du være i stand til at kunne opstille og gennemføre en undersøgelse, samt evaluere og præsentere
data ud fra en virkelig problemstilling.

Basisviden inden besøget

Gå på opdagelse på www.cpkbec.dk

Når I besøger Tate & Lyle skal I vide:

1) Hvor mange der arbejder på Tate & Lyle i Lille Skensved?

2) Hvor mange af Tate & Lyles fabrikker producerer hhv. pektin og carrageenan?

3) Forskellen på LM- og HM-pektin?

4) Hvem der ejer Tate & Lyle?

5) Hvilke industrier/applikationer pektin bliver brugt i?

6) Hvor mange forskellige jobfunktioner, der er på Tate & Lyle?

7) Hvilke fag i skolen, du synes er mest spændende og hvorfor?

8) Hvilken type virksomhed er Tate & Lyle?

Skriv jeres svar ind og medbring til fabrikken.

Produktion

Processen på fabrikken

Før besøget på fabrikken skal I spille denne kahoot: 
https://create.kahoot.it/share/the-lemon-tale-quiz/d07f6c09-3c8a-4b20-9fcd-78a6ed6a6cea

Skriv jeres point ned og kig derefter disse videoer igennem:
https://youtube.com/playlist?list=PLMXJOALqkvA2wWGB5YH4NviTTIgFb8Zgh

Når I har set videoerne igennem, skal I finde en virksomhed, der har et eller flere af de samme procestrin i deres produktion, og beskrive hvilke procestrin der er ens med produktion af pektin.

Skriv disse ind i et dokument, der afleveres på fabrikken.

Basisviden om marmeladeproduktion

Undersøg nu følgende begreber:

1) Synerese

2) Klumper (Aggregering)

3) Shine

4) Blødhed

5) Konsistens

6) Farve

Skriv jeres undersøgelser ned i et dokument, som medbringes på fabrikken.

Under besøget på Tate & Lyle

Tidsplan

30 minutter Ankomst på Tate & Lyle Biotech Education Center

45 minutter Rundvisning på Tate & Lyle

30 minutter Elever og lærere gennemgår problemstillingerne, der skal undersøges. Indledende information inden laboratorieøvelserne.

45 minutter Laboratoriearbejde og dataopsamling

30 minutter Frokostpause

45 minutter Laboratoriearbejde og dataopsamling

15 minutter Afrunding af besøget

Eksempel: ved start kl. 9:30, afsluttes besøget kl. 13:30-14:00.

Gruppedannelse med jobfunktioner

Funktionsbeskrivelse (ved flere end 4 elever i en gruppe kan der være to laborant B og to sekretærer).

1) Sekretær – tager noter og styrer temperaturen i gryden. Skal sikre at alle redskaber og materialer er i kassen, når arbejdet er færdigt.

2) A. Laborant – afvejer ingredienser og holder orden i marmeladeproduktionen undervejs (opvask og oprydning).

3) B. Laborant – sørger for omrøring og kogning

4) Projektleder – sørger for at have overblikket, hjælper de andre

Fordel funktionerne imellem jer.

Rundvisning

Mens I vises rundt på selve anlægget, skal I have fokus på følgende:

  • De informationer medarbejdere giver om, hvilke fag de synes var mest spændende i skolen, hvilken uddannelse de har taget, samt hvad de laver i deres arbejde

  • I skal lægge mærke til hints på rundturen, der fortæller om de forskellige jobmuligheder

Prøvebøtter (In- og output fra processer)

1) Stil prøvebøtterne op i den korrekte rækkefølge

2) Forklar hvorfor I har valgt netop denne rækkefølge

3) Beskriv processerne og hvorfor bøtternes indhold ser ud som det gør

Marmeladen

Arbejd med disse tre problemstillinger – følg opskrifterne i laboratoriet:

1) Kunden ønsker at bruge en anden type frugt i deres marmelade. Hvor kan vi sikre kunden den samme kvalitet?

2) Kunden ønsker at halvere mængden af sukker for at gøre deres marmelade sundere.

Hvordan påvirker det marmeladen, og hvordan kan man optimere marmeladen med halv sukkermængde?

3) Kunden ønsker at mindske forbruget af pektin i deres marmelade.

Bevis og beskriv hvordan pektinen virker.

Jeres underviser har lavet standarden, inden I kommer. Det er så jeres opgave som gruppe at lave én af de andre.

To grupper laver marmeladen med en anden type frugt.
To grupper laver marmeladen med at halvere sukkermængden.
To grupper laver marmeladen med mindre pektin.

Inden I går i gang, skal I på papiret med opskriften opstille hypoteser, der besvarer spørgsmålene i de tre problemstillinger. Tag eventuel et billede med mobilen.

Indsaml data fra forsøget, og besvar spørgsmålene i undervisningsmaterialet.

Vurdér forsøgets resultater på forskellige parametre som synerese, shine,konsistens, stabilitet, klumper, farve, blødhed, højde m.fl.

Efter besøget på Tate & Lyle

Opsamling efter besøget

Lav et mødet på midten.

Fortæl hinanden om, hvilken jobfunktion du fandt mest interessant og skriv 3 pointer på papiret.

Del dernæst jeres pointer med resten af klassen.

I jeres gruppe skal I nu tale om, hvor under besøget, I fik den bedste oplevelse. Var det mens I arbejdede med selve undersøgelsen, eller
rundvisningen eller måske et helt andet sted.

Tegn et flowdiagram over processen. Brug eventuel videoerne I så, inden vi besøgte fabrikken.

Tænk tilbage på det arbejde I lavede på fabrikken med bøtterne. Brug den viden til at skabe modellen.

Evaluering af marmelader

Opsamling efter besøget

  • Dagen efter besøget hældes marmeladerne ud på en tallerken. Vurdér marmeladerne visuelt og fysisk.
  • Hvilke forskelle er der på marmeladerne?
  • Holder din hypotese? Hvis ikke, hvorfor gjorde den ikke det?

Book tid på BEC

Her kan du booke tid til din klasses besøg på BioTech Education Center

Blanding & afsækning

Vores opgave er at levere pektin i den rette kvalitet til vores kunder, hver gang! Men på grund af variationer i råvarernes kvalitet – fordi citrusfrugter dyrkes på træer, der står ude i vejr og vind, vil der også være forskelle i kvaliteten af vores pektin. For at opnå samme kvalitet (og egenskaber) hver gang, kan vi blande pektin med forskellige egenskaber for at ramme den, for kunden, perfekte kvalitet.

Herudover standardiserer vi primært pektinen med sukker. Når man blander sukker i pektinen, øger man afstanden mellem pektinmolekylerne. Dette gør det nemmere for kunden at bruge i deres produktion, da det gør det sværere for pektinen at danne klumper. Det gør også, at man nemmere kan få fordelt en lille mængde pektin ligeligt i en stor mængde produkt/væske (fx marmelade).

Vidste du at:

gennemstrømningstiden i Færdigvare-blanderiet er 24 dage. Det betyder at fra en Færdigvare bliver blandet til den forlader lageret og sendes til kunden, går der kun 24 dage. Vi begynder altså først at blande, når kunden har bestilt – producerer til ordre.

Se videoen om blanding og afsækning

Jan Pedersen
Operatør, Produktionen

Formaling

Efter tørreprocessen skal pektinen formales. Det foregår i udstyr, der kaldes for møller. Her bliver pektinpartiklerne banket og kvast til mindre stykker – man gør partikelstørrelsen mindre. Lidt ligesom når man formaler korn til mel, eller når man laver sukker om til flormelis. Det er med til at gøre pektinen mere effektiv, fordi pektinpartiklernes overfladeareal samlet set bliver større.

Forestil dig, at du har et rektangulært stykke kage. Du kan regne dig frem til overfladearealet af kagen (bunden, toppen og siderne). Hvis du skærer kagen over i to stykker, får du to sider mere dér hvor du skærer, og dermed et større samlet overfladeareal. Det samme sker når man formaler pektinpartikler.

Vidste du at:

at vi bruger mere end 350.000 halvfabrikatsække om året?

Se videoen om formaling

Tommy Søgaard Madsen
Operatør, Produktionen

Stripning & tørrring

Når pektinen er udfældet med alkohol, er det vådt og kan ikke i den form sælges til kunden. Først bliver alkohollen presset ud af det våde pektin. Herefter skal det sidste sprit fjernes, og det sker i processen stripning. Det spritholdige pektin blandes med varm luft, som får spritten til at fordampe. 

Pektinen er stadigvæk ikke helt tør, men indeholder en smule vand. Vandet fjernes i processen tørring, hvor der også bruges varm luft, men her til at fjerne det sidste vand. Temperaturen på den varme luft i tørreprocessen er højere end under stripningen, da vi ved, at alkohol fordamper ved en lavere temperatur end vand gør.

Vidste du at:

der er mere end 5.200 ventiler på Tate & Lyles fabrik i Lille Skensved?

Se videoen om stripning og tørrring

Helene Hummelmose
Procesingeniør, Projektafdelingen

Destillation

Pektin er opløselig i vand og syre, men ikke i alkohol. Netop denne egenskab udnyttes i fældeprocessen. Vi skal have pektinen ud af tyksaften, og det gør vi ved at putte alkohol i tyksaften.

Til fældning bruger vi cirka 80% Isopropylalkohol (sprit). Pektinen udfældes og vi kan separere pektinen fra snavsespritten (sprit, saft, vand). Snavsespritten har en lav alkoholkoncentration, og derfor kan det ikke genbruges med det samme. Gennem en proces der kaldes destillation hæves sprittens alkoholkoncentration til 80% igen. I destillationen udnytter vi at vand og sprit går på dampform ved forskellige temperaturer. Vand går på dampform ved 100°C, og sprit ved cirka 82,5°C. Snavsespritten pumpes ind i en destillationskolonne, hvori temperaturen reguleres til sprittens fordampningstemperatur. Derved opnår man at spritten skilles fra og dermed opkoncentreres. Vi kan nu genbruge spritten i fældeprocessen.

Efter fældningen og separationen sendes pektinen til tørring.

Se videoen om destillation

Lars Koch
Maskinmester, Utility

Vidste du at:

Tate & Lyle udnytter overskudsvarme fra destillationsprocessen og på den måde producerer fjernvarme nok til at opvarme mere end 2.200 boliger i Køge?

Fældning

Vi har nu lært at pektin er opløselig i vand og syre, MEN det er det ikke i alkohol. Netop denne egenskab udnytter vi i fældeprocessen. Vi skal have pektinen ud af tyksaften, og det gør vi ved at putte alkohol i tyksaften. Denne proces hedder fældning.

Til fældning bruger vi cirka 80% Isopropylalkohol (sprit). Pektinen udfældes og vi kan skille pektinen fra snavsespritten (sprit, saft, vand). Snavsespritten har en lav alkoholkoncentration, og derfor kan det ikke genbruges med det samme. Gennem en proces der kaldes destillation kan vi hæve sprittens alkoholkoncentration til 80% igen.

I destillationen udnytter vi at vand og sprit går på dampform ved forskellige temperaturer. Vand går på dampform ved 100°C, og sprit ved cirka 82,5°C. Snavsespritten pumpes ind i en destillationskolonne, hvor temperaturen reguleres til sprittens fordampningstemperatur. Derved opnår man at spritten skilles fra og dermed opkoncentreres. Vi kan nu genbruge spritten i fældeprocessen.

Efter fældningen og separationen sendes pektinen til tørring.

Vidste du at:

den gennemsnitlige CO2-udledning pr. kWh er mere end halveret fra 2012-2021?

Se videoen om fældning

Benny Petersen
Operatør, Procesinnovation, Pilot Plant

Inddampning

Efter filtreringen får vi det, der hedder Tyndsaft. Tyndsaften indeholder meget vand. For at få en bedre udfældning af pektinen senere, samt bruge mindre alkohol, skal tyndsaften opkoncentreres. Derfor fjerne vi en del af vandet ved inddampning. Det betyder at tyndsaften varmes op under vakuum, så vandet fordamper (går på dampform) og dermed skilles fra. Vandet der fjernes har så høj en kvalitet, at det kan genbruges, og derfor sendes det retur til ekstraktionen, hvor der skal bruges varmt vand.

Det der er tilbage efter inddampningen kaldes tyksaft.

Vidste du at:

Vi reducerer damptrykket fra vores kedel gennem en turbine? Turbinen er koblet til en generator, der laver 5 MW strøm – det svarer til den mængde energi 12.500 professionelle cykelryttere producerer, når de træder i pedalerne samtidigt.

Se videoen om inddampning

Mikkel Munch Jensen
Procesingeniør, Produktionen

Filtrering

Efter ekstraktionen, når  pektinen er taget ud af citrusskallerne, kommer filtreringsprocessen hvor citrusskallerne/tresterne fjernes. Det gør vi på en række vakuumfiltre, som suger væsken fra ekstraktionssaften igennem et filter med undertryk, og efterlader citrusskallerne. I det her procestrin bliver citrusskallerne til en biomasse vi kalder for citrusbiomasse. 

Vi kan ikke bruge citrusbiomassen, når der ikke længere er noget pektin i, og derfor sendes citrusbiomassen til Solrød Biogas, som ved en rådneproces forgasser det. Biogassen fra rådneprocessen opgraderes til bionaturgas, som vi brænder af i vores kedel. Det er cirkulær økonomi.

Vidste du at:

Tate & Lyles store skorsten er 70m høj? Det svarer til 40 personer, der står på skuldrene af hinanden.

Se videoen om filtrering

Helle Pedersen
Application Scientist, STS (Sales Technical Service)

Ekstraktion

Vi skal have pektinen ud af skallerne og det foregår via en proces, der hedder ekstraktion. Ekstraktionen foregår i store tanke, der hedder Ekstraktionstanke. I dem er der trester, vand og syre. Når pektinen er opløst i vand/syre-blandingen kalder vi det for ekstraktionssaft. En ekstraktion er lidt ligesom at lave kaffe. Man vil gerne have kaffebønnernes smag og duft ud af bønnerne, og det gør man med varmt vand. Grunden til at man kvaser kaffebønnerne til pulver er, at man ønsker et stort overfladeareal. To vigtige parametre, der kan optimere hvor godt man ekstraherer, er tid og temperatur. Kaffen bliver for stærk, hvis der går for lang tid men for tynd ved for kort tid. Kvaliteten af pektinen bliver også dårligere jo længere tid vi ekstraherer, samtidig med, at det optager kapacitet på produktionslinjen. 

Ekstraktionen skal som minimum foregå ved en pH under 3.9, og en temperatur på over 57°C i mere end 99 minutter. Det er for at sikre en 9-log reduktion af eventuelle patogene bakterier. En 9-log reduktion betyder at man fjerner 99.9999999% af alle bakterier (Ni 9-taller). Det sikrer fødevaresikkerheden, så vores produkter trygt kan spises. I mælke-/juiceproduktion pasteuriserer man mælken/juicen, og det virker lidt på samme måde, som det vi gør.

Vidste du at:

Tate & Lyle hvert år bruger en mængde af citrustrester i ekstraktionen, der svarer til vægten af 15.000 personbiler.

Se videoen om ekstraktion

Mette Thorup Nielsen
Procesingeniør, Tech. Ops.