Механізм виробництва цукру

О.В. КОВАЛЬОВА , к.е.н, викладач,

Харківський національний аграрний університет ім. В.В. Докучаєва

ЦУКРОВА ПРОМИСЛОВІСТЬ УКРАЇНИ: СТАН, ТЕНДЕНЦІЇ ТА ПЕРСПЕКТИВИ РОЗВИТКУ

Питання, які розглядаються:

Проаналізовано стан, тенденції цукробурякового виробництва в Україні та досліджено подальші перспективи його розвитку.

Ключові слова: цукор, цукрові буряки, цукрова промисловість.

Вопросы, которые рассматриваются:

Осуществлен анализ состояния, тенденций свеклосахарного производства в Украине, исследованы дальнейшие перспективы его развития.

Ключевые слова: сахар, сахарная свекла, сахарная промышленность.

Issues that are examined:

The state and trends of sugar beet production in Ukraine were analyzed. The prospects of development of sugar beet production in Ukraine were investigated.

Keywords: sugar, sugar beet, the sugar industry.

Постановка проблеми. Однією з основних умов стабільного розвитку будь-якої країни є забезпечення населення продуктами харчування. Цукор є продуктом повсякденного вживання і у вирішенні продовольчої проблеми відіграє особливу роль. Крім того, цукор використовується як сировина у харчовій промисловості, а у разі повного забезпечення внутрішніх потреб країни, може бути експортним товаром.

Ще недавно Україна мала 192 цукрові заводи, які здатні були забезпечити виробництво цукру обсягом 6 млн. т. Такий рівень розвитку галузі забезпечував для країни одне з чільних місць серед країн-експортерів цукру, і для економіки України галузь мала стратегічне значення.

Нині цукробурякове виробництво України характеризується низькою ефективністю та перебуває на етапі пошуку шляхів виходу із економічної кризи. Наразі велика кількість наукових та практичних задач, що виникають в зазначеному проблемному полі, залишаються не тільки не вирішеними, а й, навіть, недостатньо дослідженими. Цим і визначається актуальність нашого дослідження.

Аналіз останніх досліджень і публікацій. Питанню забезпечення ефективності функціонування цукрової промисловості присвячені праці багатьох науковців. У контексті нашого дослідження варто звернути увагу на наукові праці О.М. Варченко [1], О.С. Зайця [2], Є.В. Імаса [3], М.Ю. Коденської [4] та багатьох інших авторів. Їх наукові здобутки всебічно розкривають сутність економічних процесів, що відбуваються у цукровій галузі України. Проте проблеми цукровиробництва існують і сьогодні, а отже, потребують подальшого їх вирішення.

Мета дослідження полягає у вивченні сучасного стану функціонування цукрової промисловості України, основних показників роботи цукрових заводів та визначенні перспектив щодо подальшого розвитку цукровиробництва.

Виклад основного матеріалу дослідження. Сезон вирощування цукрових буряків та виробництво цукру з них у 2010 році приніс серйозні випробування для працівників цукробурякової галузі України. Незважаючи на те, що темпи посіву цукрових буряків в оптимальні строки були вищими за попередні роки, складні погодні умови стали причиною зниження показників роботи цукробурякової галузі. У той же час, у 2009-2010 роках відбулось зростання цін на цукор на світових ринках більше, ніж у 2 рази. Це стало мотивуючим фактором для виробників цукрових буряків продовжити займатись їх вирощуванням і, навіть, збільшити площі їх посіву.

Збільшення обсягу виробництва цукрових буряків в Україні у 2010 р. забезпечило збільшення кількості функціонуючих переробних підприємств України (табл. 1). У 2010 р. цукровими заводами України було вироблено 1546 тис. т цукру, що на 22 % більше порівняно з 2009 р. Проте показник виходу цукру у 2010 р. становив 11,86 %, що на 1,86 % менше за рівень попереднього року.

Техніко-економічні показники роботи цукрових заводів України * , 2009-2010 рр.

Кількість цукрових заводів, що працювали

Загальна потужність переробки цукрових буряків, тис. т/добу

Прийнято на цукрові заводи цукрових буряків, млн. т

Вироблено цукру з цукрових буряків, тис. т

Середньодобова переробка цукрових буряків на один цукровий завод, т/добу

Середня тривалість сезону переробки одного цукрового заводу, діб

* Джерело: за даними НАЦУ «Укрцукор»

Оптимальне значення показника тривалості сезону переробки цукрових буряків на цукровому заводі становить 90 діб. Фактичне значення даного показника у 2010 р. склало 64 доби. Це свідчить про недостатнє забезпечення цукрових заводів України цукросировиною протягом сезону переробки як у 2009 р., так і у 2010 р.

Цукровими заводами України у 2010 р. було перероблено понад 13 млн. т цукрових буряків. Заготівля цукрових буряків переробними підприємствами здійснювалась як на давальницьких умовах (62 %), так і на умовах закупівлі за кошти (38 %). Середня ціна закупівлі 1 т цукрових буряків цукровими заводами становила 477 грн., що на 36 % вище за мінімальний рівень закупівельної ціни, встановленої Кабінетом Міністрів України на 2010 маркетинговий рік

Станом на 2011 р. у Харківській області залишилось 8 цукрових заводів загальною виробничою потужністю 15450 т переробки цукрових буряків за добу. У 2010 р. на переробні підприємства регіону, незважаючи на очікуваний обсяг надходження цукрових буряків 800-850 тис. т, фактично надійшло 580 тис. т цукрових буряків, у тому числі із господарств Харківської області – 404 тис. т. Урожайність цукрових буряків по області склала 148 ц/га, тоді як середній її рівень по Україні становив 300 ц/га.

Виходячи з оптимального використання виробничих потужностей цукрових заводів протягом 90 діб та розміру природних втрат – 2,5 %, нами було розраховано потребу в цукрових буряках (фабричних) для переробних підприємств Харківської області, яка становить 1425,2 тис. т у заліковій масі (табл. 2).

Потреба цукрових буряків для забезпечення ними виробничих потужностей цукрових заводів Харківської області на 2012 р.

Найменування цукрового заводу

Добова потужність заводу,
тис. т

Потреба цукрових буряків, тис. т

з урахуванням природних втрат

Конгресівский цукровий завод НПФ «Сінтал-Д»

ЗАТ СГП «Цукрове»

ВАТ «Н.Іванівский цукровий завод»

ТОВ «Мурафс ь кий цукровий завод »

НПФ «СінталД» «Пархомівський цукровий завод»

ВАТ «Первухінський цукровий завод»

ВАТ «Савинський цукровий завод»

В цілому по області *

Джерело: розраховано автором за даними господарської асоціації «Харківцукор»

Враховуючи середній показник виходу цукру за 2001-2010 рр. – 12,6 %, визначений обсяг цукрових буряків має забезпечити виробництво 180 тис. т цукру. Фізіологічна норма споживання цукру на одну душу населення становить 38 кг. Станом на 1.01. 2010 р. кількість населення в Харківській області склала 2769,1 тис. осіб. Зважаючи на це, потреба регіону в цукрі 105 тис. т. У 2010 р. цукровим заводам області була доведена квота «А» на рівні 118 тис. т, але фактично було вироблено цукру 62 тис. т.

Для забезпечення у достатній кількості сировиною виробничих потужностей цукрових заводів досліджуваного нами регіону, було проведено розрахунки з визначення необхідного розміру посівних площ цукрових буряків у залежності від рівня урожайності цукрових буряків (табл. 3).

Пропозиції щодо площ посіву цукрових буряків для забезпечення ними цукрових заводів Харківської області на 2012 р.

Валовий збір, тис. т

Площа посіву, тис. га

* Середній рівень урожайності цукрових буряків у Харківській області за 1998-2008 рр.

Джерело: розраховано автором

Згідно розрахунків, мінімальний розмір площі посіву коренеплодів має становити 41 тис. га при їх урожайності на рівні 35 т/га. Беручи до уваги фактичний середній рівень урожайності цукрових буряків за 2001-2010 рр. – 19,9 т/га, площа їх посіву має становити 72 тис. га.

За попередніми даними, у 2011 р. площа посіву цукрових буряків у регіоні склала близько 46 тис. га, у т. ч. по сільськогосподарських підприємствах 42,8 тис. га.

Мінімальна ціна на цукрові буряки у 2010 р. була затверджена на рівні 350 грн/т. Фактично ж ціна реалізації цукрових буряків становила 450-500 грн/т. Рівень затвердженої мінімальної ціни 1 т цукрових буряків на 2011-2012 МР становить 407 грн. За умови, якщо урожайність коренеплодів становитиме 250 ц/га, а витрати на вирощування 1 га – 6000 грн., сільгоспвиробники мали б змогу отримати прибуток з 1 га понад 4 тис. грн із рівнем рентабельності майже 70 %. Якщо забезпечити рівень урожайності до 350 ц/га, при цьому збільшивши витрати на вирощування 1 га до 9000 грн., можна отримати прибуток понад 5000 грн. з 1 га із рівнем рентабельності 58 %.

У 2011 р. в Україні цукрові буряки посіяно на площі майже 550 тис. га, що на 11 % більше в порівнянні з минулим роком.

За прогнозами національної асоціації цукровиків «Укрцукор» в 2011 р. в Україні валовий збір цукрових буряків очікується в обсязі 18 млн. т проти 13,6 млн. т в 2010 році. Це дасть змогу збільшити виробництво бурякового цукру до 2-2,1 млн. т, що на 30-36,4 % більше порівняно з 2010 р.

Ємність українського ринку цукру експерти оцінюють в 1,86 млн. т на рік. Таким чином, з урахуванням зростання виробництва і перехідних залишків експортний потенціал країни у 2011-2012 МР оцінюється в 200-300 тис. т цукру.

Проте, очікуваних обсягів цукру недостатньо для відновлення експортного потенціалу країни. Але якщо Україна все ж таки буде виконувати квоту по імпорту цукру-сирцю, обсягом 267 тис. т, цілком логічна поява профіцитних обсягів цукру на ринку на рівні 200-300 тис. т. Така ситуація може стати несприятливою для самих переробників цукрових буряків, оскільки профіцит може вплинути на ціни у бік зниження, а значить, зробити цукробурякове виробництво менш привабливим, як це було в 2007 р. Так профіцит на рівні понад 2 млн. т цукру послужив зниженню посівних площ з 635 тис. в 2007 р. до 390 в 2008 р. З тих пір на ринку зберігався дефіцит цукру, який мав вплив на зростання вартості цукру аж до поточного року.

Висновки. Високий прогнозований урожай цього сезону може негативно вплинути на рівень цін на цукор. Тому варто забезпечити налагодження експортних каналів збуту, вжити дієвих заходів щодо просування вітчизняного цукру на зовнішні ринки та запровадити механізм стимулювання експорту. Крім цього, продукція цукробурякового виробництва може також використовуватись для виробництва альтернативних джерел енергії з метою попередження енергетичної залежності України. Для цього необхідно змінити ставлення до галузі у напрямі об’єктивної оцінки в економіці країни та забезпечити стимулювання її розвитку.

Список використаних джерел

1. Варченко О.М. Економічний механізм формування і функціонування ринку цукру в Україні: автореф. дис. … док. екон. наук: 08.07.02 / О.М. Варченко. – Київ, 2005. – 39 с.

2. Заєць О.С. Ринок цукру в Україні. Проблеми створення, функціонування та розвитку / О.С. Заєць. – [2-ге вид.]. – К.: Наук. думка, 2003. – 385 с.

3. Імас Є.В. Формування та розвиток цукробурякового підкомплексу в Україні: [монографія] / Є.В. Імас. – К.: ІАЕ УААН, 1999. – 352 с.

4. Коденська М.Ю. Тенденції розвитку і напрями активізації інвестування цукробурякового виробництва / М.Ю. Коденська // Економіка АПК. – 2010. – № 2. – С.74–78.

Технологія виробництва цукру

Цукор виробляють із цукрового буряка і цукрової тростини (довжиною 4 м та діаметром 5 см, Бразилія, Індія, Куба, Мексика, Австралія) вміст цукру 12 — 15%, але більша врожайність, ніж цукрового буряку, тому з 1 га в 2 рази більше одержується цукру. Цукровий буряк містить цукру від 1 5 до 22%. Вихід цукру 15 кг на 100 кг буряків.
Хімічний склад цукрових буряків залежить від ґрунтово-кліматичних умов, агротехніки, насіння та інших факторів. Вміст окремих речовин суттєво впливає на вихід і якість цукру. Основною складовою частиною цукрових буряків є сахароза (1 4— 1 8 %), а інші частини називають нецукрами. Наявність інвертного цукру в буряках і продуктах його переробки погіршує якість цукру, оскільки сприяє утворенню барвників, ускладнює роботу випарної станції, збільшує втрати сахарози. Недостиглі буряки містять більше інвертного цукру, ніж стиглі.
Серед пектинових речовин особливо небажаною є галактуронова кислота, яка в лужному середовищі утворює колоїдні драглеподібні осади, що погіршують фільтрацію соків.
Перехід сапоніну в соки сприяє інтенсивному піноутворенню і сповільнює фільтрування внаслідок утворення з кальцієм колоїдного осаду.
Ферменти проявляють активність в умовах низьких температур одержання соку і призводять до потемніння в результаті окислення пірокатехіну і тирозину ферментами з групи пероксидаз.

Технологічна схема одержання цукру-піску включає такі основні операції:
– очищення буряків від домішок,
– одержання бурякової стружки,
– одержання дифузійного соку,
– очищення дифузійного соку (дефекація, сатурація, сульфітація, фільтрація),
– випарювання соку,
– очищення і уварювання сиропу,
– одержання утфелю (кристалізація),
– центрифугування і пробілювання,
– сушіння цукру-піску.

Приймання буряків на цукрових заводах здійснюється в бурячній. Із бурячної буряк на виробництво подається водою гідравлічним транспортером, який являє собою, бетонний жолоб з нахилом у бік заводу. У жолобі буряки змиваються струменем води під тиском. В
гідравлічному транспортері виділяються гичка, пісок, каміння.
Гідравлічним транспортером буряк надходить у мийне відділення заводу, де миється на бурякомийних машинах кулачкового типу, які мають піско- та камневловлювачі. Процес миття повинен проводитися дуже ретельно, тому що домішки погіршують роботу бурякорізок і забруднюють дифузійний сік.
Після миття буряк на контрольному транспортері очищується від металевих домішок і зважується на автоматичних ковшових вагах з перекидним дном. За показниками вагів ведеться хіміко-технологічний облік на заводі. Далі буряк подрібнюють в дрібну стружку жолобчатої або пластичної форми, товщиною 0,5-1 мм, шириною жолобчата 4 — 6 мм, пластинчата 2,5 — 3 мм.
Якість бурякової стружки оцінюється числом Сіліна – це довжина100 г стружки, яка повинна складати 9 — 1 5 м, або шведським фактором.Цей фактор повинен бути не менше 1 0. Більш тонка стружка швидко забиває сита, а з крупної менше добувається соку, що призводить до зменшення виходу соку. Буряк подрібнюється на відцентрових бурякорізках з 1 2 – 16 ножовими рамами. Бурякова стружка далі по стрічковому конвеєру надходить в дифузійне відділення.Процес вилучення цукру базується на дифузії клітинного соку водою із порушених клітин.

Дифузією (екстрагуванням) називають вилучення із складної речовини одного або декількох компонентів за допомогою розчинника (екстрагента), який має вибіркову здатність розчиняти тільки речовини, що піддаються екстрагуванню. Рушійною силою дифузії є різниця концентрацій речовин у розчинах, що стикаються, яка переносить розчинену речовину в бік
меншої концентрації.
Існують:
1) вільна дифузія — коли два розчина безпосередньо стикаються один з одним і вільно проникають один водного;
2) осмос — це мембрана дифузія, коли розчини розділені напівпроникною мембраною, яка пропускає тільки чистий розчинник;
3) діаліз– теж мембранна дифузія, але мембрана крім розчинника пропускає ще і частини розчиненої речовини, але до певного розміру, а більш крупні — затримує.
У цукровому виробництві відбуваються всі три види дифузії – вільна дифузія — коли переходить в розчин цукор із зруйнованих клітин, потім осмос — проникнення води в клітинний сік, а після нагрівання стружки і денатурації протоплазми починається основний видобуток цукру – діаліз. Вилучення соку здійснюється в дифузорах, де з одного боку
подається стружка, а назустріч — вода. Для цього використовують безперервно діючі дифузійні установки великої потужності: вертикальні колонні з ошпарювачем (КДА) і похилі двошнекові типу ДДС і А1-ПДС.
Стружку спочатку ошпарюють водою t=72—75 °C, це температура денатурації протоплазми бурякових клітин, яка є напівпроникною мембраною.
Триває процес дифузії 60 — 90 хв. її продуктами є дифузійний сік з вмістом цукру 15 % по відношенню до маси буряка і жом, який містить клітковину, геміцелюлозу і пектинові речовини. Для живлення дифузійного апарату використовують барометричну, жомопресову ісвіжу воду.
Мікробіологічні процеси в дифузійному апараті
Дифузійний сік є сприятливим середовищем для розвитку бактерій, грибків і інших мікроорганізмів. Частина мікроорганізмів руйнують сахарозу, збільшують вміст у соку моносахаридів і продуктів їхнього розпаду, переважно кислот, що дають із кальцієм розчинні
солі. Деякі мікроорганізми, навпаки, синтезують із сахарози полімери глюкози й фруктози -декстран і левулан.
Джерелом інфікування дифузійного апарата є насамперед буряк. В 1 см3 води на поверхні добре вимитого буряка міститься близько 1 млн. різних мікроорганізмів, а на погано відмитому – 1 0…20 млн. Для зменшення інфікування буряк промивають на водовідокремлювачах, застосовують для миття чисту, а якщо можна, і хлоровану воду.
Другим джерелом інфікування є вода, що надходить у дифузійний апарат. Вода з відкритих водойм, особливо при повторному її використанні, дуже інфікована мікробами. Температура її дорівнює 45 – 50 °С, тобто недостатня для її стерилізації. У процесі водопідготовки воду обробляють сірчистим газом, який має сильну бактерицидну дію, до рн 6,2…6,5. (Оскільки барометрична вода перед подачею в дифузійний апарат також сульфітується для зниження рН до 6,2…6,5, тому вона вважається стерильною).
Третє джерело інфікування – жомопресова вода. Вводять її в дифузійний апарат тільки після пастеризації (нагрівання до 90°С и витримування у відстійнику). Після такої обробки у воді не можуть бути присутнім життєдіяльні форми мікробів, а лише спороносні.
Для припинення розвитку життєдіяльності мікроорганізмів у дифузійному апараті необхідно підтримувати температуру не нижче 70°С. Про розвиток мікроорганізмів можна судити по зниженню рН соку нижче 6,2…6,5 тому що продуктами їхньої життєдіяльності є головним чином кислоти. Якщо при правильному веденні технологічного і теплового режимів бажаний результат не отриманий, в апарат уводять дезінфікуючи речовини. Найчастіше для цього застосовується формалін. В останній час запропоновано вводити аноліт.
Максимальний розвиток мікроорганізмів звичайно спостерігається на відстані 1/3 довжини дифузійного апарата від хвостової. Формалін вводять один раз у годину повною дозою (5л на 1 000ц переробки), щоб уникнути звикання мікроорганізмів.
Дифузійний сік, крім цукру, містить білки, амінокислоти, органічні кислоти, мінеральні солі, пектинові речовини. Має темний колір, кислу реакцію, містить шматочки мезги. Тому його необхідно очищати.
Спочатку відокремлюють мезгу на мезговловлювачах безперервної дії, бо мезга містить протопектин, який в лужному середовищі переходить в розчин і на стадії очищення вапном може утворити желеподібний осад, що ускладнює фільтрацію. Потім здійснюють очищення, яке включає три операції:
– перша дефекація,
– перша сатурацію,
– друга дефекація,
– друга сатурацію і
– сульфітація (обробку SO3).
Перша дефекація, це обробка 0,25 — 0,3% вапном до маси буряка, її мета:
– нейтралізувати вільні кислоти дифузійного соку,
– осадити значну кількість колоїдних речовин і
– осадити нецукри.
Перша дефекація здійснюється в переддефекаторах. Триває 3 – 5 хвилин, рН середовища 11,0-11,5. Під час дефекації аніони кислот, що утворять із кальцієм нерозчинні солі, випадають в осад, у меншому ступеню, осаджуються аніони інших дикарбонових кислот.

Білки буряка складаються головним чином з кислих амінокислот і точка їхньоїтеквівалентності перебуває в лужному середовищі, при рн 11. При подальшій дії вапна відбувається лужний гідроліз білка і осад частково розчиняється.
Пектинові речовини в лужному середовищі розкладаються на речовини їм супутні – арабан, галактан, арабінозу і галактозу. Естерифікована полігалактуронова кислота (пектинова) утворює солі пектинової кислоти – пектинати, які нерозчинні у воді і випадають в осад. При подальшій дії вапна відбувається деестерифікація пектинової кислоти і утворюються осади пектата кальцію які важко відфільтровуються. Темнозабарвлені
меланіни також переходять в осад, і сік стає світло-жовтого кольору.
Як видно з викладеного вище, на першій дефекації утворюються значна кількість нерозчинних сполук у вигляді колоїдних і кристалічних осадів.
Перша сатурація здійснюється з метою додаткового очищення соку шляхом адсорбції на свіже утворених кристалах СаСО3 зважених часток і розкладання сахаратів кальцію. Сік разом з осадом надходить у сатуратор, де через нього продувають СО2. Цей газ одержують на цукрових заводах шляхом спалювання вапняку в печах при високій температурі. 10 %
вапна в соку знаходиться в розчині, а 90% у вигляді осаду. При продуванні СО2 все надлишкове вапно випадає в осад у вигляді СаСО3. Перша сатурація здійснюється у протиточному решітчастому сатураторі. Дефекований сік надходить зверху, а газ – знизу, крізь решітки. Відбувається при 80 – 85°С -1 0 хв.
Друга дефекація – перше завдання другої дефекації – додавання до соку великої кількості вапна (2,0 – 2,5% СаО до маси буряка у вигляді молочка) для одержання, так званого фізично активного вапна, необхідного для проведення процесів адсорбції на II сатурації і створення гарних умов фільтрації соку і більш повного освітлення дифузійного соку.
Друге завдання основної дефекації – розкладання речовин, нестійких у лужному середовищі.
Моносахариди розкладаються з утворенням органічних кислот, що дають із кальцієм розчинні солі: мурашина, левулинова, цукрова, молочна, і ін. Цей процес закінчується утворенням гумінових кислот. Жири омиляються при дефекації з утворенням нерозчинних у воді кальцієвих солей жирних кислот, а сполуки типу лецитинів утворять ще й осад фосфорнокислого кальцію. Солі жирних кислот утворять осади, які дуже погано відфільтровуються, але, оскільки їхня кількість незначна, істотного впливу на процеси виробництва вони не роблять. Гліцерин залишається в соках.
Аміди кислот розкладаються з виділенням аміаку з утворенням кальцієвих солей відповідних кислот.
Білкові речовини під дією надлишку вапна розкладаються з утворенням альбумоз, пептонів, амінокислот, амідів кислот і їхніх кальцієвих солей. Альбумози і пептони не повністю осаджуються вапном і також утворять осади, які погано фільтруються.
Пектинові речовини. В умовах дефекації відбувається деестерифікація пектинової кислоти, яка при взаємодії з вапном утворює кальцієві солі – пектати. При подальшій дії лугу пектинова кислота розпадається, з утворенням кальцієві солі галактуронової кислоти. Ці осади також дуже важко фільтруються.
Процес дефекації проводять у дефекаційних котлах – вертикальні циліндричні ємності з конічним днищем з мішалкою. Сік подають у нижню частину котла й відбирають у верхній частині через переливну коробку. Осади, які утворилися в нижній частині, періодично
спускають через вентиль Ногачевського. Вентиль відрізняється від звичайних тем, що клапан його при відкритті піднімається нагору й піднімає шар осаду, який на ньому лежить. Час перебування соку в котлі – 8 — 10 хвилин.

Друга сатурація. Мета: зменшити вміст вапна і солей Са в соку до мінімальної межі. Триває 8 – 1 0 хв. Вміст солей Са в соку не повинен перевищувати 0,002% СаО. Друга сатурація відбувається при температурі 101 — 102°С.
Фільтрування — мета для видалення зважених частинок, що не випали у осад.Здійснюється під тиском 0,3 – 0,4 мПа і температурі 80 – 90°С.
Кількість осаду в соку ІІ сатурації в 9- 10 разів менше, ніж у соку I сатурації; крім того, осад має значно кращі фільтруючі властивості. Фільтрацію соків ІІ сатурації здійснювати на фільтр-пресах або дискових фільтрах зі швидкістю фільтрації 8 л/м 2·хв. Фільтри не промивають, а осад повертають на першу дефекацію і потім виводять із виробництва разом з осадом І сатурації. Якість фільтрації соку ІІ сатурації має велике значення. Попадання навіть незначної муті карбонату кальцію на сульфітацію приводить до утворення сульфіту кальцію, розчинність якого вище вуглекислого. У результаті збільшується вміст кальцію в соку, який
йде на випарювання, і на випарній станції утвориться накип, який важко видаляється. Тому сік ІІ сатурації піддають контрольної фільтрації (додатковій очисній фільтрації).
Контрольну фільтрацію проводять на мішечному фільтрі, що складається із прямокутного корпуса з похилим дном. Фільтрувальні мішки (серветки) виготовлені з фільтр-діагоналі. Тривалість контрольного фільтрування 2-3 години. Мішки з контрольних фільтрів (також як і фільтраційні полотна з усією іншої фільтраційної апаратури) піддають мийці в спеціальній серветкомийці і використовують повторно.
Сатураційний осад змішується з жомовою водою і відкачується насосами на поля фільтрації (гідравлічне видалення), або використовується для вапнування кислих ґрунтів (сухе видалення пневмотранспортом). Очищений сік направляється на сульфітацію.
Сульфітація – остання стадія очищення соку – обробка SO2. Мета -знебарвлення соку, зменшення його в’язкості, а також його знезаражування. SO2 на цукрових заводах одержують шляхом спалювання сірки в спеціальних печах. В одержаному сульфітаційному газі (сірчистий газ) містить 10-1 5% SO2. При пропусканні SO2 крізь сік утворюється сірчиста кислота, яка частково перетворюється у сірчану кислоту. В результаті цього відбувається знебарвлювання соку, а також знижується
його лужність. Це значно зменшує в’язкість сиропів і покращує фільтрування. Сірчиста кислота і її солі блокують карбонільні групи глюкози, фруктози, мальтози, чим запобігають утворенню забарвлених речовин в соку. Сульфітація здійснюється в зрошувальних або
рідинноструменевих сульфітаторах. Триває 5 хв. Витрати сірки 15 кг на 100 т буряка.
Випарювання соку. Очищений сік містить 1 4 – 1 5% сухих речовин, у результаті випарювання вміст сухих речовин у сиропі підвищується приблизно до 65%. У сучасних випарних установках число корпусів, з’єднаних послідовно, коливається від чотирьох до шести. Кожний випарний апарат складається з корпуса, розташованої в ньому поверхнею нагрівання, відвід конденсатів і газів, що не конденсуються (аміачне відтягнення). Інший простір корпуса розділяється на сокову, яка заповнена киплячою рідиною, і надсокову, у якому перебуває сокова пара.
Температурний режим випарної станції наступний: у першому корпусі температура не повинна перевищувати 1 26°С, щоб уникнути карамелізації цукру; температура кипіння сиропу в концентраторі становить 63,6° С. Корисна різниця температур менше повної на
величину температурних втрат і становить 51,6° С. Принцип дії випарної установки наступний. Очищений сік направляється в перший корпус і
послідовно переходить із корпуса в корпус. З концентратора 5 видаляється згущений сироп. Свіжа пара надходить тільки в І корпус. ІІ корпус (обігрівається соковою парою I корпуса, ІІІ – соковою парою ІІ корпуса і т.д. З концентратора сокова пара приділяється на конденсатор.
Концентратор призначений для одержання сиропу із заданим вмістом СР.
Для багаторазового використання тепла граючої пари, яка надходить в І корпус, у наступних корпусах температура знижується завдяки поступовому зниженню залишковому тиску в надсокових просторах апаратів. В останньому корпусі за рахунок конденсатора воно
підтримується на рівні 21, 2-1 4,6 кПа.
Сік, що надходить на випарювання, є насиченим розчином важко розчинних солей кальцію. У міру згущення ці солі випадають із розчину в осад. На початку випарювання бікарбонати інтенсивно розкладаються (якщо вони присутні) і утвориться вуглекислий кальцій. У процесі випарювання концентрація карбонат-іона збільшується, що також
приводить до утворення осаду карбонату кальцію. У результаті розкладання оксамитової кислоти утворюється нерозчинний оксалат кальцію.
Розчинність багатьох солей (гіпсу, оксалату кальцію й ін.) з підвищенням концентрації сахарози зменшується, і вони випадають в осад. Нерозчинні солі кальцію частково випадають у процесі випарювання на поверхні нагрівання, внаслідок чого погіршується теплопередача й знижується продуктивність випарної установки. Звичайно на початку випарювання випадає головним чином карбонат кальцію, а потім солі органічних кислот і наприкінці – гіпс.
У цілому в процесі випарювання спостерігається:
– підвищення забарвлення соку внаслідок перетворень вуглеводів;
– зниження лужності внаслідок утворення кислот при розкладанні цукрів і дезамінування амідів і підвищення лужності внаслідок розкладання бікарбонатів;
– утворення накипу в результаті випадання на поверхні нагрівання важко розчинних солей.
Очистка сиропу здійснюють змішуванням з клеровкою (розчином) жовтих цукрі, додаванням кізельгуру (0,1-0,15 %), сульфітацією до рН = 7,5 і фільтруванням підігрітого соку.
Уварювання сиропу здійснюють у вакуум-апаратах періодичної дії при температурі 75- 80 ºС до концентрації сухих речовин 92,5—93,5 %в 4 стадії:
— згущення сиропу до перенасичення розчину;
— заводка пудри цукру для утворення центрів кристалізації сахарози;
— нарощування кристалів цукру;
— остаточне згущення і спуск утфеля.
У цукровий розчин додають тонкоподрібнену цукрову пудру, яка стає затравкою для виникнення в розчині центрів кристалізації. Потім в апарат додають підігрітий на 2-3 ºС вище температири маси в апараті сироп. При попаданні сиропу в апарат з пониженим тиском він бурхливо закипає і тим самим перемішує масу і вирівнює концентрацію. Призначення
додавання сиропу – розведення маси і надання розчину в метастабільного стану, при якому відбувалося б нарощування кристалів і не було б утворення нових центрів кристалізації.
Продукт, після уварювання сиропу, називають утфелем. Одержаний, утфель розділяють у швидкісних центрифугах на товарний цукор-пісок і міжкристалевий розчин (відтік), який знецукрюють на наступних етапах кристалізації. На кристалах залишається тонка плівка, яка надає цукру жовтуватого кольору. Тому цукор промивають (пробілюють) нагрітою до 90—1 00 ºС невеликою кількістю води, внаслідок чого утворюється другий відтік. З автоматизованих центрифуг одержують цукор-пісок вологістю близько 0,8 — 1,2%, який грудкується, а під час транспортування легко пошкоджується. Тому його сушать до вологості 0,1 4%, охолоджують, звільняють від феромагнітних домішок, у сортувальній машині відділя-
ють грудки і розсіюють на фракції.

Афінація – змішування цукру III кристалізації з більш доброякісним розчиненим першим відтоком I утфеля.
Цукор — рафінад і цукор II кристалізації розчиняють (клерують) очищеним соком при 80 —85°С.

Меляса — густа рідина темно-коричневого кольору з гострим запахом і неприємним смаком (4,5 — 5,5% до маси буряків). Використовують при виробництві дріжджів, етилового спирту, молочної і лимонної кислот, гліцерину; у комбікормової промисловості як домішки в корма для домашніх тварин.