Удосконалення технології виробництва цукру з метою підвищення його експортної якості

Abstract

У статті проведено комплексне дослідження сучасного стану та перспективних напрямів удосконалення способів обробки напівпродуктів бурякоцукрової галузі. Особливу увагу приділено проблематиці досягнення високих якісних параметрів готового продукту, що відповідають жорстким міжнародним стандартам. Проведено всебічний аналіз сучасних технологій очищення напівпродуктів цукрового виробництва, що є критично важливим для розширення експортного потенціалу України та успішної інтеграції до європейського ринку. В умовах посилення нормативних вимог до якості цукру з боку Європейського Союзу, зокрема згідно з оновленими стандартами ДСТУ 4623:2023 та відповідними Регламентами ЄС, обґрунтовано необхідність інтеграції традиційних підходів із новітніми технологічними рішеннями. Науково обґрунтовано, що основним методом підвищення якості готової продукції в умовах переробки сировини нестабільної якості є впровадження стадії додаткового адсорбційного очищення сиропу. В ході експериментальних досліджень доведено високу технологічну доцільність використання активованого вугілля марки Norit CA1, яке демонструє високу селективність щодо барвних- речовин та солей кальцію сиропу. На основі аналізу кінетичних кривих встановлено оптимальні параметри процесу: дозування сорбенту на рівні 0,3% до маси сиропу при тривалості контакту фаз 20...25 хвилин. Визначено, що досягнення стану адсорбційної рівноваги обмежує доцільність подальшого збільшення витрат вугілля та подовження часу контакту. Встановлено, що ефективність знебарвлення безпосередньо корелює із розвиненою питомою поверхнею пор обраного адсорбенту, що дозволяє досягти стабільно низьких значень каламутності та оптичної густини розчинів. Застосування запропонованого комплексу заходів забезпечує суттєве зниження вмісту солей кальцію та показника забарвленості сиропу, що є критично важливим для виготовлення цукру відповідно до вимог міжнародних стандартів. Результати роботи можуть бути впроваджені на цукрових заводах для підвищення загального технічного рівня виробництва, об’єктивності систем технохімічного контролю та гарантування стабільно високої якості продукції. The article conducts a comprehensive study of the current state and promising directions for improving the methods of processing semi-finished products in the beet sugar industry. Particular attention is paid to the problem of achieving high quality parameters of the finished product that meet strict international standards. A comprehensive analysis of modern technologies for the purification of semi-finished sugar products has been carried out, which is critically important for expanding Ukraine's export potential and successful integration into the European market. In the context of tightening regulatory requirements for sugar quality by the European Union, particularly in accordance with the updated standards of DSTU 4623:2023 and relevant EU Regulations, the necessity of integrating traditional approaches with innovative technological solutions is substantiated. It is scientifically proven that the main method for increasing the quality of finished products under conditions of processing raw materials of unstable quality is the introduction of an additional stage of adsorption purification of the syrup. In the course of experimental studies, the high technological feasibility of using Norit CA1 activated carbon has been proven, which demonstrates high selectivity towards coloring substances and calcium salts in the syrup. Based on the analysis of kinetic curves, the optimal process parameters were established: adsorbent dosage at the level of 0.3% by weight of the syrup with a phase contact duration of 20–25 minutes. It was determined that the achievement of the adsorption equilibrium state limits the feasibility of further increasing carbon consumption and extending the contact time. It has been established that the decolorization efficiency directly correlates with the developed specific surface area of the pores of the selected adsorbent, which allows for consistently low turbidity and optical density values of the solutions. The application of the proposed set of measures provides a significant reduction in the content of calcium salts and the color index of the syrup, which is critically important for the production of sugar in accordance with the requirements of international standards. The results of the work can be implemented at sugar factories to increase the overall technical level of production, the objectivity of chemical control systems, and to guarantee consistently high product quality.