Microsoft Word Ksi\271\277ka abstrakt\363w doc

 
 
 
 
 
 
 
XIV
h
 International Conference on Molecular Spectroscopy, Białka Tatrzańska 2017
 
 
307
T6: P–15 
The structure and properties of mineral matter contained in solid fuels 
studied using the XRD, IR, VSM and XPS spectroscopy methods 
 
Magdalena Dudek
1
, Marek Skrzypkiewicz
2
, Maciej Sitarz
3
, 
Antoni Żywczak
4
, and Robert Socha
5
 
 
1 
AGH University of Science and Technology, Faculty of Energy and Fuels, Al. A. Mickiewicza 30,  
30-059 Krakow, Poland 
2 
Insitute of Power Engineering, 01-330 Warsaw Augustówka 36, Poland 
3 
AGH University of Science and Technology, Faculty of Materials Science and Ceramic, Al. A. 
Mickiewicza 30, 30-059 Krakow, Poland 
4 
AGH University of Science and Technology, Academic Centre for Materials and Nanotechnology, 
Al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Krakow, Poland 
5 
PAN Jerzy Haber Institute of Catalysis and Surface Chemistry, Polish Academy of Sciences, 
Niezapominajek 8, Cracow, Poland 
 
 
In direct carbon fuel cells (DCFCs), the chemical energy of coal can be directly converted 
into electricity with a very high rate of efficiency. Development of a direct carbon fuel cell with 
a  solid  oxide  electrolyte  (DC-SOFC)  opens  up  new  prospective  ways  of  applying  coal  to  the 
production of  electricity. It was previously found that upgraded coal containing up to 5 % ash 
appears  to  be  valuable  solid  fuel  for  DC-SOFC  application.  Coal  samples  included  numerous 
organic  and inorganic (mineral  matter) compounds. The impact of some  inorganic compounds 
may  be  positive.  As  a  result  of  catalysis  of  the  Boudouard  reaction,  an  increase  of  CO  and  a 
consequent  improvement  in  DC-SOFC  performance  is  observed  within  the  temperature  range 
750‒850ºC.  On  the  other  hand,  during  DC-SOFC  operation  at  increased  temperatures,  certain 
undesirable  chemical  reactions  may  occur  between  impurities  originating  from  mineral  matter 
and  anode  materials  within  the  cell,  which  can  lead  to  a  considerable  drop  in  performance 
parameters and a shortened lifetime for the cell’s ceramic components. This research is focused 
on  investigating  the  impact  of  the  chemical  composition  of  mineral  matter  contained  in  solid 
fuels on the performance of a DC-SOFC. The results of X-ray, IR, and XPS studies of mineral 
matter  originating  from    upgraded  coals  is  reported  Magnetic  investigations  were  also  carried 
out  on  powdered  coals.  Magnetisation  loops  as  well  as  magnetisation  as  a  function  of 
temperature  was  measured  in  a  VSM  the  7407  type  by  Lake  Shore.  During  the  first  heating, 
magnetisation  of  samples  was  measured  from  400  up  to  1200  K  (above  magnetic 
transformation) and then was cooled to 400 K (slightly below magnetic transformation). In order 
to  minimise  the  effect  of  thermal  exposure  during  the  first  heating  on  the  chemical 
homogenization in the sample the temperature step for measurement was selected as 10 K. The 
measurements  were  performed  with  a  field  of  1  T.  Magnetisation  loops  were  recorded  during 
heating from 400 up to 1200 K every 100 K with a maximum field of 15 kOe.  The relationship 
between the chemical composition of applied solid fuels and DC-SOFC power output is reported 
and discussed.
  
 
 
 
 
 
 
 

---

 
 
 
 
 
 
 
XIV
h
 International Conference on Molecular Spectroscopy, Białka Tatrzańska 2017
 
308
T6: P–16 
Determination of antioxidant activity and polyphenols content in potato 
chips by Raman and IR spectroscopy 
 
Sylwester Mazurek
1
, Roman Szostak
1
, and Agnieszka Kita
2
 
 
1 
Department of Chemistry, University of Wrocław,50-383 Wrocław, Poland 
2 
Department of Food Storage, Faculty of Food Science, Agricultural University, 50-375 Wrocław, 
Poland, e-mail: [e-mail] 
 
 
Polyphenols  are  secondary  metabolites  of  plants  having  a  diverse  structure,  physical 
properties  and  molecular  weight.  They  can  be  divided  into  several  classes,  including  phenolic 
acids,  tannins  and  flavonoids.  Antioxidant  properties  of  polyphenols  and  their  presence  in 
humans’  diet  are  responsible  for  the  importance  of  these  substances  in  the  food-processing 
industry.  Colour-fleshed  potatoes  belong  to  a  group  of  plants  with  the  highest  potential  as  a 
source of polyphenols given their ease of cultivation. In potato tubers chlorogenic acid usually 
accounts for 60 to 90 % of all phenolic compounds present. Several factors associated with the 
manufacturing  processes  can  influence  the  content  of  polyphenols  in  the  final  product.  In  the 
case of chip production the temperature of frying and duration of the process have the strongest 
impact. 
 
3500
3000
2500
2000
1500
1000
500
0.0
0.2
0.4
0.6
 
 
R
a
m
a
n
 i
n
te
n
s
it
y
Wavenumber [cm
-1
]
100
200
300
400
100
200
300
400
FT Raman
Total polyphenols
R
2
=0.9911
 
 
P
re
d
ic
te
d
 v
a
lu
e
 [
m
g
/g
]
Reference value [mg/g]
 calibration
 validation
 
Fig. 1. FT Raman spectra of potato chips obtained from colored-flesh potatoes and the prediction curve 
for total polyphenols modeling on the basis of Raman data. 
 
 
The  application  of  vibrational  spectroscopy  for  the  determination  of  total  polyphenols 
content,  antioxidant  activity,  color  parameters  and  fat  level  in  chips  originated  from  yellow-, 
red-  and  purple-fleshed  potato  varieties  are  presented.  Raman,  infrared  (IR)  and  near-infrared 
(NIR) spectra of the laboratory-prepared chips were collected. Combining spectral data with the 
results of reference analyses, partial least squares regression models were built. To characterize 
the elaborated models, the relative standard errors of prediction were calculated for calibration 
and  validation sets. In  the case of  total  phenolics  quantification  by  Raman/IR/NIR  techniques, 
these errors (%) amounted to 4.0/7.1/7.1 and 6.4/8.6/8.5 for calibration and validation samples, 
respectively, whereas they were equal to 4.9/7.7/4.8 and 6.6/8.3/6.8 for antioxidant activity. The 
obtained results demonstrate that both infrared and Raman spectroscopy can effectively replace 
commonly used extraction methods and that Raman spectroscopy has the highest potential to be 
adopted for the online potato-derived product analysis. 
 
Keywords: colored potatoes; chips; polyphenols; antioxidant activity; quantification, vibrational spectroscopy 
 
Acknowledgment 
Research supported by Wrocław Centre of Biotechnology, program The Leading National Research Centre 
(KNOW) for years 2014–2018. 
 

---