Анотація до роботи:

Бібік Д.В. Розроблення способів очищення сиропу, жовтого цукру та його клеровок у бурякоцукровому виробництві. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.18.05 – технологія цукристих речовин та продуктів бродіння. – Національний університет харчових технологій, Київ, 2009.

В дисертаційній роботі вирішена науково-прикладна задача – підвищення ефективності очищення сиропу, жовтого цукру та його клеровок, на основі застосування фізико-хімічних методів інтенсифікації технологічного процесу. Науково обґрунтовано механізм дії адсорбенту – дефекосатураційного осаду – при очищенні сиропу з клеровкою. Удосконалено технологію афінації жовтого цукру та приготування і очищення клеровки.

Розроблено спосіб одержання сухого активованого дефекосатураційного осаду в якості адсорбента підвищеної адсорбційної здатності (деклараційний патент № 52378А), який передбачає його зберігання, транспортування і автоматичне дозування.

Розроблено спосіб приготування клеровок жовтих цукрів на основі сиропу (деклараційний патент № 68080А) після третього корпусу випарної установки, що призводить до зниження витрат енергетичних ресурсів.

Розроблений спосіб приготування клеровки з одночасним очищенням нефільтрованим соком першої сатурації та коагулянтом Al₂(SO₄)₃ (деклараційний патент № 38455А).

На основі розробленого способу приготування клеровки жовтого цукру сиропом (деклараційний патент № 68080А) та розробленого способу очищення клеровки (деклараційний патент № 62827) та сиропу (деклараційний патент № 59861) дефекосатураційним осадом запропонована технологічна схема зниження забарвленості сиропу з клеровкою.

Розроблений спосіб афінації жовтого цукру другої та третьої кристалізацій другим відтоком першого утфеля (деклараційні патенти № 62464А та № 43704А), який призводить до підвищення виходу цукру білого.

Спосіб афінації жовтого цукру третьої кристалізації другим відтоком утфеля першого продукту пройшов виробничу перевірку на Саливонківському цукровому заводі.

За результатами аналізу літературних джерел, теоретичних та експериментальних досліджень розроблено спосіб зниження забарвленості сиропу з клеровкою та розроблено способи афінації жовтого цукру другої та третьої кристалізацій, а також приготування й очищення їх клеровки. Реалізація запропонованих способів забезпечує підвищення ефективності бурякоцукрового виробництва за рахунок збільшення виходу цукру й покращення його якості.

1. Досліджено використання для зниження забарвленості сиропу з клеровкою таких адсорбентів як активне гранульоване й подрібнене вугілля марки АГ-3, дефекосатураційний осад, неактивований і активований вапном в кількості 0,4% СаО до маси осаду. Встановлено, що зниження забарвленості цукрових розчинів дефекосатураційним осадом дає практично однакові показники порівняно з використанням для цієї мети вугілля марки АГ-3. Виходячи з економічної доцільності більш раціональним є використання на бурякоцукрових заводах для зниження забарвленості сиропів з клеровками дефекосатураційного осаду власного виробництва.

2. Розроблено спосіб активації дефекосатураційного осаду вапном у кількості 0,4% до маси осаду з подальшим висушуванням його за температури 105С до сухих речовин 90% для підвищення терміну його зберігання та дезинфекції. Спосіб захищений патентом України.

3. Теоретично обґрунтовано та експериментально доведено доцільність використання активованого дефекосатураційного осаду для очищення сиропу з клеровкою сприяє зменшенню забарвленості оброблюваних продуктів на 54%, що покращує умови одержання якісного цукру білого.

4. Встановлено оптимальні параметри раціонального використання активованого дефекосатураційного осаду для зниження забарвленості сиропу з клеровкою: вміст сухих речовин – 50%, витрати адсорбенту в кількості до 20% до маси продукту, тривалість процесу 15 хвилин.

5. Розроблено спосіб зниження забарвленості сиропу з клеровкою активованим дефекосатураційним осадом, який передбачає проміжну сульфітацію продуктів після третього корпусу випарної установки, очищення сиропу з клеровкою дефекосатураційним осадом в мішалці при автоматичному дозуванні осаду, подальше фільтрування та повернення очищеного продукту на четвертий корпус випарної установки для подальшого згущення.

6. Досліджено афінацію жовтого цукру останньої кристалізації різними відтоками. Встановлено, що найкращий спосіб очищення жовтого цукру одержано при афінації його другим відтоком утфелю першої кристалізації. При цьому чистота цукру-афінаду збільшується на 5 одиниць у порівнянні з неафінованим жовтим цукром, в той час як при афінації першим відтоком утфелю першої кристалізації чистота отриманого цукру-афінаду збільшується лише на 4 одиниці.

7. Аналіз кристалізаційних схем бурякоцукрового виробництва показав, що найбільш ефективною схемою кристалізації є схема з афінацією жовтого цукру третього продукту другим відтоком утфелю першої кристалізації, що унеможливлює повернення на уварювання цукру білого не лише меляси, а й першого відтоку утфелю першого продукту, при чому значно покращуються якісні показники сиропу з клеровкою. Вихід цукру білого складає на 0,16% до маси буряків більше, порівняно з роботою кристалізаційного відділення без афінації, в той час, як за афінації жовтого цукру першим відтоком утфелю першої кристалізації вихід цукру білого зростає лише на 0,12% до маси буряків. Передбачений економічний ефект від реалізації запропонованого способу при переробленні 100 тис. тон буряків складає додатково 96 000 грн.

8. Розроблений спосіб афінації непробіленого водою жовтого цукру другого продукту другим відтоком утфелю першого продукту з поверненням афінаційного відтоку на уварювання утфелю другої кристалізації, що призводить до підвищення виходу цукру на 0,23% до маси буряків при пробілюванні жовтого цукру і на 0,42% до маси буряків при роботі без пробілювання жовтого цукру другого продукту, а також до економії паливно-енергетичних ресурсів внаслідок відсутності промивання жовтого цукру водою в центрифугах і уварювання меншої кількості утфелів третьої кристалізації. Передбачений економічний ефект від реалізації розробки при переробленні 100 тис. тон буряків складе додатково 420 тон цукру, або 1,134 млн. грн. за цінами 2007 року.

9. Рекомендована схема сумісної афінації жовтого цукру другої та третьої кристалізації значно зменшує кількість обладнання для апаратурного забезпечення процесу.

10. Розроблений спосіб розчинення жовтого цукру другого і третього продукту сиропом після третього корпусу випарної установки, при цьому концентрація сухих речовин у суміші сиропу з клеровкою буде становити 55…58%, що призведе до зменшення витрат пари на подальше згущення, а також до зменшення навантаження на четвертому корпусі випарної установки, крім того зменшується тривалість впливу дії температур на сироп, який поступає на розчинення жовтого цукру.

11. Розроблений спосіб приготування і очищення клеровки жовтого цукру з використанням нефільтрованого соку першої сатурації та коагулянту – сульфату алюмінію, який передбачає стабілізацію рН клеровки у межах 8,1…8,3 та найбільший приріст чистоти клеровки 1,1…1,3 одиниць і ефекту зниження забарвленості 38…44%, що призводить до покращення якісних показників цукру білого та зменшення втрат сахарози в мелясі.

12. Промисловими випробуваннями встановлено, що при роботі заводу з використанням другого відтоку першої кристалізації в процесі афінації жовтого цукру третьої кристалізації призводить до збільшення ефекту очищення цукру-афінаду на 5 одиниць у порівнянні з неафінованим цукром і на 1 одиницю у порівнянні з жовтим цукром третього продукту афінованим першим відтоком утфелю першої кристалізації. Крім того, відбувається зростання ефекту зниження забарвленості продукту до 80%, замість 60% при афінації першим відтоком утфелю першої кристалізації, що сприяє покращенню якісних показників цукру-афінаду і збільшенню виходу цукру білого на 0,04% до маси буряків, а це при переробці 100 тис. тон буряків у грошовому еквіваленті буде становити 96 000 грн. (за цінами 2007 року).

13. Передбачуваний сукупний економічний ефект від реалізації проведених розробок при переробці 100 тис. тон буряків складатиме 1,230 млн. грн.

Публікації автора:

1. Ліпєц А.А. Приготування клеровок жовтих цукрів на основі нефільтрованого соку І сатурації / А.А. Ліпєц, Н.А. Гусятинська, Д.В. Бібік // Наукові праці УДУХТ. – 2001. – №10. – С. 29.

Особистий внесок: приймав участь в організації та проведенні досліджень, обробленні експериментальних даних і написанні статті.

2. Ліпєц А.А. Про доцільність афінації жовтого цукру другого продукту трьохкристалізаційної схеми / А.А. Ліпєц, Д.В. Бібік // Цукор України. – 2007. – № 3. – С. 21–22.

Особистий внесок: приймав участь в організації та проведенні досліджень, обробленні експериментальних даних і написанні статті.

3. Ліпєц А.А. Аналіз кристалізаційних схем бурякоцукрового виробництва з афінацією жовтих цукрів / А.А. Ліпєц, Д.В. Бібік // Цукор України. – 2007. – №4. – С. 19–22.

Особистий внесок: приймав участь в організації та проведенні досліджень, обробленні експериментальних даних і написанні статті.

4. Ліпєц А.А. Знебарвлення сиропів і клеровок перед кристалізацією цукру / А.А. Ліпєц, Д.В. Бібік, О.А. Кудлай // Цукор України. – 2008. – № 3. – С. 16–19.

Особистий внесок: приймав участь в організації та проведенні досліджень, обробленні експериментальних даних і написанні статті.

5. Очищення сиропу з клеровкою дефекосатураційним осадом / А.А. Ліпєц, Д.В. Бібік, О.А. Кудлай, М.В. Гусятинський// Цукор України. – 2008. – № 4. – С. 24–26.

Особистий внесок: приймав участь в організації та проведенні досліджень, обробленні експериментальних даних і написанні статті.

6. Пат. 38455А Україна, МПК⁷ С 13 D 3/06. Спосіб приготування клеровки жовтих цукрів / Ліпєц А.А., Гусятинська Н.А., Бібік Д.В.; заявник і власник Національний університет харчових технологій. – № 2000073997. заявл. 06.07.00; опубл. 15.05.01, Бюл. № 4.

Особистий внесок: провів патентний пошук, приймав участь у експериментальних дослідженнях, узагальненні їх результатів, підготовці матеріалів та написанні заявки на патент.

7. Пат. 43704А Україна, МПК⁷ С 13 D 3/06. Спосіб афінації жовтих цукрів останнього продукту / Ліпєц А.А., Гусятинська Н.А., Навроцький Ю.Б., Бібік Д.В., Щербак Л.В.; заявник і власник Національний університет харчових технологій. – № 2001053346; заявл. 18.05.01; опубл. 17.12.01, Бюл. № 11.

Особистий внесок: провів патентний пошук, приймав участь у експериментальних дослідженнях, узагальненні їх результатів, підготовці матеріалів та написанні заявки на патент.

8. Пат. 52378А Україна, МПК⁷ С 13 С 1/00. Спосіб приготування сухого активованого адсорбенту з відходів бурякоцукрового виробництва / Ліпєц А.А., Гусятинська Н.А., Гусятинський М.В., Чагайда А.О., Бібік Д.В.; заявник і власник Національний університет харчових технологій. – № 2002043150; заявл. 17.04.02; опубл. 16.12.02, Бюл. № 12.

Особистий внесок: провів патентний пошук, приймав участь у експериментальних дослідженнях, узагальненні їх результатів, підготовці матеріалів та написанні заявки на патент.

9. Пат. 59861А України, МПК⁷ С 13 D 3/06. Спосіб очищення сиропу бурякоцукрового виробництва / Ліпєц А.А., Гусятинська Н.А., Чагайда А.О., Бібік Д.В., Воробйова О.В.; заявник і власник Національний університет харчових технологій. – № 20021210627. заявл. 26.12.02; опубл. 15.09.03, Бюл. №9.

Особистий внесок: провів патентний пошук, приймав участь у експериментальних дослідженнях, узагальненні їх результатів, підготовці матеріалів та написанні заявки на патент.

10. Пат. 62464А Україна, МПК⁷ С 13 D 3/06. Спосіб афінації жовтих цукрів ІІ кристалізації / Ліпєц А.А., Гусятинська Н.А., Бібік Д.В., Гусятинський М.В.; заявник і власник Національний університет харчових технологій. – № 2003032654. заявл. 27.03.03; опубл. 15.12.03, Бюл. № 12.

Особистий внесок: провів патентний пошук, приймав участь у експериментальних дослідженнях, узагальненні їх результатів, підготовці матеріалів та написанні заявки на патент.

11. Пат. 62827А Україна, МПК⁷ С 13 D 3/06. Спосіб очищення клеровок жовтих цукрів / Ліпєц А.А., Гусятинська Н.А., Бібік Д.В.; заявник і власник Національний університет харчових технологій. – № 2003065869. заявл. 24.06.2003; опубл. 15.12.03, Бюл. № 12.

Особистий внесок: провів патентний пошук, приймав участь у експериментальних дослідженнях, узагальненні їх результатів, підготовці матеріалів та написанні заявки на патент.

12. Пат. 68080А Україна, МПК⁷ С 13 D 3/06. Спосіб отримання клеровки жовтих цукрів / Ліпєц А.А., Чагайда А.О., Черевко О.Л., Бібік Д.В.; заявник і власник Національний університет харчових технологій. – № 2003065869. заявл. 24.06.03; опубл. 15.07.04, Бюл. № 7.

Особистий внесок: провів патентний пошук, приймав участь у експериментальних дослідженнях, узагальненні їх результатів, підготовці матеріалів та написанні заявки на патент.

13. Бібік Д.В. Очищення клеровок жовтих цукрів / Д.В. Бібік, Л.В. Щербак, С.В. Новікова, А.А. Ліпєц, Н.А. Гусятинська // 67-а наукова конференція студентів, аспірантів і молодих вчених. 24–25 квіт. 2001р. Ч.2.: тези допов. – ІV., 2001. – С. 9.

Особистий внесок: приймав участь у плануванні та проведенні досліджень, проаналізував їх результати та оформив тези доповіді.

14. Бібік Д.В. Очищення сиропу перед кристалізацією цукру / Д.В. Бібік, А.А.Ліпєц // 73-а наукова конференція молодих учених, аспірантів і студентів. 23–24 квіт. 2007р. Ч.1.: тези допов. – ІV., 2007. – С. 143.

Особистий внесок: приймав участь у плануванні та проведенні досліджень, проаналізував їх результати та оформив тези доповіді.

15. Бібік Д.В. Аналітичні дослідження афінації жовтого цукру останньої кристалізації різними відтоками / Д.В. Бібік, А.А. Ліпєц // 73-а наукова конференція молодих учених, аспірантів і студентів. 23–24 квіт. 2007 р. Ч.1.: тези допов. – ІV., 2007. – С. 143.

Особистий внесок: приймав участь у плануванні та проведенні досліджень, проаналізував їх результати та оформив тези доповіді.

16. Бібік Д.В. Знебарвлення сиропів і клеровок жовтих цукрів адсорбентами перед кристалізацією цукру / Д.В. Бібік, О.А. Кудлай, А.А. Ліпєц // Наукові здобутки молоді – вирішенню проблем харчування людства у ХХІ столітті : 74-а наукова конференція молодих учених, аспірантів і студентів. 21–22 квіт. 2008 р.: тези допов.– ІV., 2008. – С. 176.

Особистий внесок: приймав участь у плануванні та проведенні досліджень, проаналізував їх результати та оформив тези доповіді.

17. Бібік Д.В. Очищення сиропів і клеровок жовтих цукрів дефекосатураційним осадом / Д.В. Бібік, О.А. Кудлай, А.А. Ліпєц // Наукові здобутки молоді – вирішенню проблем харчування людства у ХХІ столітті : 74-а наукова конференція молодих учених, аспірантів і студентів. 21–22 квіт. 2008 р.: тези допов. – ІV., 2008. – С. 176.

Особистий внесок: приймав участь у плануванні та проведенні досліджень, проаналізував їх результати та оформив тези доповіді.