Цукор і цукристі речовини
ЦУКОР
Першими європейцями, які попробували тростинний цукор були воїни Олександра Македонського, які здійснили Індійський похід у 327 р. до н. е. Один із вчених описав: "В Індії рослина, подібна на тростину, виробляє солодку сіль". В Єгипті його називали індійською сіллю, в Китаї - кам'яним медом, на Сан Скрипті - "Саккара". З цією староіндійською назвою він потрапив до Європи.
Згідно повідомлень іспанських землепрохідців, індійці у долині ріки Санта Клара на території нинішньої Каліфорнії виготовляли якісь солодощі із соку дикорослого цукрового буряка. В Європі про наявність цукру у буряках було відомо вже у XVI ст., проте лише в 1747 році німецький хімік А. Маргграф одержав з нього кристалічну цукрозу.
Цукор є джерелом енергії, яка потрібна для життєдіяльності людини, цінним смаковим продуктом, консервантом. Він легко і швидко засвоюється клітинами організму, необхідний для нормального функціонування печінки, мозку, живлення м'язів, особливо серцевого. Споживання цукру повинно бути в розумних межах і становити 10-30 % загальної кількості калорій (при середній 15-20 %). Для людей, зайнятих важкою фізичною працею, спортом, добове споживання цукру може досягати 100-120 г.
Середній набір для розрахунку прожиткового мінімуму передбачає споживання цукру і кондитерських виробів в Росії 21 кг на рік, рекомендація ФАО - 15,8 кг на рік, а "Продуктовий план з низькою вартістю" (США) - 14,4 кг на рік.
Надмірне використання цукру за обмежений відрізок часу підвищує концентрацію в крові глюкози. Це сприяє підсиленню секреції підшлункової залози - інсуліну, який зумовлює прискорене витрачання і перетворення глюкози у глікоген та жир. Часте використання цукру і солодощів у значній кількості призводить до систематичного перезбудження інсулярного апарату підшлункової залози, може бути причиною його розладу, значно підвищує ризик розвитку діабету, а також карієсу зубів, гіпертонії, атеросклерозу.
Рис. 2.1. Об'єми виробництва бурякового і цукру-сирцю у 1997-2005 роках
| Цукор | Прогноз 2005 | ||||||||
| Буряковий | 2035,4 | 1876,2 | 1640,9 | 1650,4 | 1429,9 | 1457,2 | |||
| Сирець | 107,9 | 217,4 | 229,2 | 280,1 | 193,1 |
Останніми роками середня збиральна площа цукрових буряків в Україні становить 650-670 тис. га, середня врожайність - 21-24 т/га, середнє щорічне виробництво цукру з буряку - 1,8 млн т, середнє щорічне споживання - 2,3 млн т, щорічна контрабанда - 250-360 тис. т.
Гострою проблемою у цукровій галузі є зменшення виробничих потужностей, скорочення кількості заводів з 191 до 116, а також низька врожайність і цукристість цукрових буряків, низька технічна оснащеність цукрових заводів. Цукрове виробництво є самим енергомістким серед підприємств харчової промисловості.
Середній показник виробництва цукру з 1 га за останні роки коливається в межах 2,2 т. Аналогічний показник у розвинутих країнах Європи становить 6-10 т. Це обумовлює необхідність застосовувати інтенсивні технології вирощування цукрового буряку, вносити добрива для підвищення родючості ґрунтів.
Рис. 2.2. Валовий збір цукрових буряків (фабричних) в Україні, тис. т
Рис. 2.3. Урожайність цукрових буряків *(фабричних) в Україні з 1 га зібраної площі, ц
Рис. 2.4. Споживання цукру в Україні по областям, 2003 р., на одну особу за рік, кг
Рис. 2.5. Споживання цукру в Україні, на одну особу за рік, кг
Рис. 2.6. Річне споживання цукру в Україні по місяцях, 2005 р.
Рис. 2.7. Виробництво цукрових буряків (фабричних) у різних країнах світу у 2003 році, млн т
Рис. 2.8. Урожайність цукрових буряків (фабричних) у різних країнах світі за 2003 рік, ц/га
Прогнозоване світове валове виробництво цукрових буряків до 2013 року досягне 255,8 млн т, у тому числі за рахунок підвищення середньої врожайності до 42,12 т/га. Виробництво цукрової тростини в цей період складе 1647 млн т. загальне виробництво цукру у 2013 року прогнозується на рівні 170,9 млн т, а споживання - 170,8 млн т. У середньому на одну особу споживання цукру в цей період складе 24,4 кг.
За період 2001-2003 рр. Бразилія виробила в середньому 23,54 млн т цукру, а врожайність цукрової тростини склала 64 т/га.
Середньорічні світові об'єми експорту складають 31,2 млн т або 22 % світового виробництва цукру. Бразилія експортує близько 13,6 млн т цукру або 43,6 % світових обсягів і 57,8 % об'єму власного виробництва. У Таїланді для експорту призначено 4,87 млн т або 15,6 % світового експорту і 70,6 % власного виробництва. Австралія експортує 3,88 млн т цукру або 77 % власного виробництва. Країни ЄС-15 - 3,07 млн т або 17,7 % валового виробництва цих держав, республіка Куба відповідно 2,1 млн т або 77,2 %,Колумбія 1,16 млн т або 45 %, Південна Африка - 0,928 млн т або 34,3 %.
Раніше в Україні працювало 5 рафінадних заводів і 6 рафінадних цехів при цукрових заводах. Зараз залишились Одеський і Черкаський рафінадні заводи і рафінадний цех Шепетівського цукрового комбінату. Цукро-рафінадну продукцію періодично випускають Одеській і Шепетівський заводи. Ряд комерційних фірм (АТА, "Кристал" та ін.) випускають пресований цукор у кубиках, але ця продукція не є рафінадною.
У структурі собівартості цукру заробітна плата в Україні складає 1 %, тоді як в Республіці Польща цей показник досягає 17 %.
Ефективна робота цукрового заводу повинна супроводжуватись зниженням:
- собівартості сировини, шляхом підвищення врожайності і цукристості буряка;
- вартості технічного переробітку цукрового буряка, перш за все, за рахунок зменшення затрат на паливо;
- собівартості цукру.
У 1986-1990 рр. зношеність основних фондів цукрових заводів була на рівні 51 %, на кінець 2004 року - в межах 70 %. У 1990 р. було замінено 800 одиниць основного устаткування, а в 2004 р. близько 100.
Тривалість сокодобування в цілому по цукровій галузі в середньому на 1 завод склала 54 доби, зокрема, до 20 діб працювало 5 заводів, від 20 до 30 діб - 11, від 30 до 45 діб - 23 заводи, понад 45 діб - понад 80 заводів. Вихід цукру в цілому по Україні у 2004 році склав 11,51 % порівняно з 11,86 % у попередньому році. Ступінь вилучення цукру із буряка досяг 74,18 у порівнянні з 72,37 у минулому році. Із буряка врожаю 2004 року було вироблено 1788,09 тис. т цукру-піску, 90 % якого - цукор ринкової кондиції.
У 2005 році валовий збір цукрових буряків склав 15,6 млн т з площі 626 тис. га за урожайності 25 т/га. Рентабельність вирощування цукрових буряків склала більше 10 %, а в господарствах, де врожайність понад 40 т/га, - понад 50 %. Із 192 цукрових заводів у 2005 році не працювало 76 підприємств. Сумарна добова потужність працюючих заводів у сезон 2005 року була 330,3 тис. т, а середня тривалість сокодобування - 54 доби. Із 14,7 млн т цукрових буряків було вироблено 1 млн 894 тис. т цукру. Середній вихід цукру із буряка склав 13,14 %, а ступінь вилучення цукру - 76,5 %.
Науково-технічне забезпечення здійснюється двома науково-дослідними інститутами (Інститут цукрового буряка УААН, УкрНДІЦП), двома проектними інститутами і рядом сервісних підприємств.
З метою підготовки вступу України у СОТ національна асоціація цукровиків України (Укрцукор) разом з УкрНДІЦП працюють над гармонізацією вітчизняних і міжнародних стандартів, переглядають інструкції з проведення технологічного процесу буряко-цукрового виробництва, хіміко-технологічному контролю і обліку цукрового виробництва. Також перед підприємствами цукрової галузі гостро стоїть питання розробки і впровадження на цукрових заводах систем стандартизації ISO-9001 і ХАССП де може бути збережений принцип згаданих систем, так званого Європейського "він лану до столу".
Споживання цукру в різних країнах формується під впливом ряду факторів: динаміки прибутків населення, змін цін на цукор та інші продукти, зміни структури споживання продовольчих товарів, ступеня використання цукристих речовин, національних або регіональних особливостей харчування тощо. Споживання цукру залежить також від сезону. Воно зростає влітку і восени, коли збільшується потреба в ньому для виготовлення фруктових консервів, соків, напоїв, морозива тощо.
У більшості розвинутих країн промислове споживання цукру становить більше половини всього обсягу його використання, а у Франції, ФРН, Японії - досягає 65-60 %. Цукрова промисловість в Україні є найбільшою серед харчових галузей, що переробляють сільськогосподарську сировину.
Понад третини світового виробництва цукру направляється на зовнішній ринок. Світова торгівля цукром здійснюється як на основі укладення спеціальних (преференційних) угод, так і на "вільному" світовому ринку, частка якого за останні роки становила 70-80 % обсягу торгівлі цукром.
Останнім часом ситуація на світовому ринку цукру характеризується зростанням цін. Станом на 2 люте 2006 р. на Лондонській біржі ціна білого^цукру склала 447,1 дол., цукру-сирцю з тростини, на Нью-Иоркській біржі - 422,2 дол. США за тону.
Причинами цього, за висновками міжнародних експертів, стало:
o зростання цін на енергоресурси;
o використання цукру-сирцю з тростини для виробництва альтернативного виду палива (етанолу);
o зростання попиту на товарних ринках і цукровому, у тому числі;
o цукрова реформа в ЄС, яка передбачає зниження виробництва цукру.
В Україні для забезпечення потреб внутрішнього ринку цукру достатньо. Із цукрових буряків урожаю 2005 р. вироблено 1,9 млн т цукру, що повністю задовольняє потребу внутрішнього ринку до початку нового сезону виробництва.
Основною сировиною для виробництва цукру є цукрова тростина та цукрові буряки. Цукрова тростина в 4 рази ефективніша за виходом сухої маси з 1 га, ніж інша тропічна культура, а цукровий буряк - у 2 рази, ніж інша рослина зони з помірним кліматом. 1 га цукрових буряків забезпечує потребу в калоріях 20 чол. на рік; 1 га картоплі - 10; 1 га пшениці - 6; 1 га жита - 5 чол. Висока цукристість буряків спостерігається у Австралії - 17-18 %, у країнах ЄС: максимальна у Франції - 16,6, мінімальна в Італії - 14,6 %. У цих країнах за базову беруть цукристість 16 %.
Бразилія є крупнішим у світі виробником цукрової тростини - 300 млн т/рік. З нього вона отримує 20 млн т цукру і 12,5 млн т етанолу. Посівні площі під цукровою тростиною складають 4,5 млн га або 1 % всіх посівних площ країни. Споживання палива на 100 км дороги з використанням етанолу на 2 л менше у порівнянні з бензином, його собівартість та третину нижча, ніж бензину. Бразилія експортує етанол в Китай, Японію і США.
Цукрова галузь окремих країн має своє особливості. Наприклад, у Колумбії основною сировиною для виробництва цукру є цукрова тростина, яку вирощують на площі 190 тис. га. Середня врожайність тростини складає 105-120 т/га, а вміст цукру в ній - 11,5 %. Загальне виробництво цукру (сирцю і очищеного) в країні в середньому досягає 2,5 млн т, з них 1,47 млн т (64 %) приходиться на очищений цукор. Цукор-сирець виробляють 11 заводів, а очищений 5 заводів. Внутрішнє споживання цукру складає близько 1,3 млн т на рік, з них 91 % приходиться на очищений і рафінований. Експорт цукру зріс з 400 тис. т у 1990 році до 1 млн т у 2000 році. При цьому до 50 % експортується цукру в очищеному вигляді, а решту у вигляді цукру-піску. Більше половини цукру направляється в Еквадор, Венесуелу і Перу.
Цукрова галузь Гватемали виробляє до 1,7 мли т цукру на рік. До 70 % цукру експортується, переважно в Канаду, Чилі, Корею, КНР, Росію, Йеру і Венесуелу. За вартістю експорту цукрова галузь поступається тільки кавовій. Під цукровою тростиною зайнято приблизно 180 тис. га земель, а виробляють цукор 17 заводів. У цукор для внутрішнього споживання, за рекомендаціями організації Central America and Panama Nutrition Institute, додають вітамін A.
Середня продуктивність одного заводу в світі 3,3 тис. т переробки буряків за добу, а найбільшим є цукровий завод Кеннантр (Франція) продуктивністю 25 тис. т переробки буряків за добу (з виведенням сиропу на зберігання). За кордоном розроблені проекти створення цукрових заводів на плаву.
Хімічний склад цукрових буряків залежить від грунтово-кліматичних умов, агротехніки, насіння та інших факторів. Вміст окремих речовин суттєво впливає на вихід і якість цукру. Основною складовою частиною цукрових буряків є цукроза (14- 18 %), а інші частини називають нецукрами.
Наявність інвертного цукру в буряках і продуктах його переробки погіршує якість цукру, оскільки сприяє утворенню барвників, ускладнює роботу випаровувальної станції, збільшує втрати цукрози. 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.