Модифіковані види крохмалю

Модифікований - це крохмаль зі спрямовано зміненими властивостями внаслідок фізичної, хімічної, біохімічної або комбінованої обробки. Внаслідок цього суттєво змінюються природні особливості, часом усуваються або зменшуються дії небажаних властивостей поліцукридів і підсилюються їх потрібні цінні властивості. Ці продукти відносять до харчових добавок.

Розрізняють біологічні, фізичні і хімічні способи обробітку крохмалю, які дозволяють помітно змінити їх будову і властивості, зокрема гідрофільність, у тому числі можливість розчинятись у холодній воді, здатність до кристалізації і гелеутворення, стійкість до нагрівання, впливу кислот тощо. За змінами, які мають місце у природних видах крохмалю, виділяють наступні основні види модифікації: набухання, деполімеризацію, стабілізацію (утворення похідних без поперечного зшивання молекул), утворення поперечнозшитих полімерних ланцюгів. У багатьох випадках модифіковані види крохмалю можуть бути одночасно стабілізованими і поперечнозшитими.

Важливе місце займають деякі види крохмалю природної модифікації за рахунок підбору відповідних сортів, особливо кукурудзи, пшениці, рису та стадій стиглості зернівок. Виконуються значні дослідження щодо поліпшення властивостей таких видів крохмалю. Наприклад, етерифікацію поверхні плівок із високо-амілозного картопляного крохмалю можна здійснювати октаної-лхлоридом і піридином з підбиранням відповідних концентрацій октаноїлхлориду, а також температури і тривалості обробітку. Цей обробіток використовують для зниження водопроникності плівок. Встановлено, що концентрація є основним показником, який визначає ефективність реакції.

Структура і властивості природного крохмалю визначають особливості їх клейстеризації. Клейстеризація амілопектинового крохмалю (концентрація 4 %) характеризується меншим піком в'язкості за температури 95°С, ніж у картопляному.

Нагрівання клейстеру приводить до зменшення в'язкості але під час охолодження і наступного перемішування вона стабілізується.

Компанія National Starch розробила органічні функціональні природні види крохмалю Novation, Novation 9330, Novation 9360, які отримують із топіоки. Вони придатні для використання у випадку інтенсивного обробітку сировини, у тому числі і для дитячого харчування, молочних продуктів, фруктових наповнювачів, супів і соусів. Ці види крохмалю відповідають Постанові 2092/91 ЄС і тому можуть маркуватися як "органічні".

Модифіковані види харчового крохмалю переважно отримують з використанням наступних способів хімічного обробітку, а також їх поєднання:

- етерифікація оцтовим і янтарним ангідридами, сумішшю ангідридів оцтової і адипінової кислот, ангідридом октинілянтар-ної кислоти, фосфорилхлоридом, триметофосфатом і триполіфо-сфатом натрію, а також однозаміщеним ортофосфатом натрію з утворенням складноефірних похідних;

- етерифікація оксидом пропілену, з утворенням простих ефірів, кислотна модифікація хлористоводневої і сірчаної кислот, з утворенням гідролізованих продуктів;

- відбілювання пероксидом водню, надоцтовою кислотою, перманганатом калію і гіпохлоридом натрію;

- окислення гіпохлоридом натрію.

Набухаючі види крохмалю. До набухаючих відносять такі види крохмалю, що можуть частково або повністю розчинятись у холодній воді (інстант-крохмаль). В основі отримання таких видів крохмалю лежать фізичні перетворення, які не зумовлюють суттєвої деструкції крохмальних молекул. Одержують їх шляхом висушування крохмальної суспензії у розпилювальній або вальцьовій сушарці за температури, що перевищує температуру клей-стеризації крохмалю. Внаслідок теплового обробітку проходить часткове або повне руйнування структури зерен крохмалю.

Вальцьова сушка передбачає нанесення висококонцентрова-ного крохмалю на валки, які нагріваються, з наступним зняттям скребком. Новий спосіб холодного набрякання крохмалю шляхом "Spray-Cooking" передбачає комбінуванні процесу варіння і сушки розпиленням. При вальцьовому способі крохмаль втрачає гранульовану структуру, тоді як за методом "Spray-Cooking" структура залишається зернистою і поліпшується диспергованість крохмалю.

Створюються нові види деструктурованих, набухаючих і етери-фікованих різновидів крохмалю для харчових або технічних цілей.

За даними науковців, ефективність процесу ферментативного гідролізу крохмалю зростає із збільшенням рН, а підвищений ступінь деструкції поліцукридів відзначений у нейтральному середовищі. Характерне забарвлення крохмалю йодом залежить від ступеня полімеризації поліцукридів. Визначення показника "синє число" набухаючих видів крохмалю з підвищенням дозування ферментного препарату від 0,2 до 0,4 % показало його інтенсивне зниження - від 85 до 55 одиниць.

Набухаючий кукурудзяний крохмаль використовується як стабілізатор цукерок з помадним корпусом, що дозволяє зменшити питому частку цукру в рецептурі і формувати корпуси цукерок методом випресовування. Набряклий кукурудзяний крохмаль з підвищеним вмістом білків може замінювати частину яєчного білка у виробництві зефіру. Амілопектиновий набряклий крохмаль використовується для виготовлення продуктів, які входять до складу лікувальних низькобілкових і безбілкових дієт.

Набухаючий картопляний крохмаль передбачений рецептурами сухих сумішей морозива. Він може бути також з метилцелюлозою, завдяки чому підвищується збитість морозива і знижується середній діаметр повітряних пухирців.

Екструдований крохмаль за своїми властивостями відноситься до групи набухаючих, а за методом обробки до крохмалю, який підлягає вологотепловому обробітку за температури вище температури клейстеризації. Внаслідок втрати вільної і частково зв'язаної вологи, оброблений продукт набуває вторинну структуру, стає крихким, у контакті з водою набухає і частково розчиняється в ній. Екструдування проводиться на ектрузійних установках, в яких він попередньо зволожується до 34 %, піддається стисненню, підігріву до 200°С та інтенсивній механічній дії. Внаслідок цього має місце клейстеризація крохмалю. Набухаючі види крохмалю використовують у технологіях різних десертів, желейного мармеладу, здобного тіста, яке містить ягоди, а інстант-крохмаль - для пудингів швидкого приготування.

Розчепленні види крохмалю отримують шляхом обробітку кислотами, інколи у поєднанні з окислювачами і окремо - ферментами. Прикладом можуть служити гідролізовані види крохмалю. Гідролізовані види крохмалю отримують обробітком крохмальних суспензій розчинами кислот або гідролітичних ферментів - амілаз. Залежно від умов гідролізу формують відповідні властивості крохмалю. Наприклад, крохмаль, оброблений кислотами з підвищеною температурою, здатний утворювати клейстери низької в'язкості. Частіше використовують розчини соляної або сірчаної кислот за температури суспензії нижче температури клейстериза-ції крохмалю. Ці види крохмалю використовують для виробництва мармеладно-пастильних виробів, желе, жувальних гумок.

Ферментативний гідроліз здійснюють з використання препаратів, які розріджують або розчиняють крохмаль без глибокого розчеплення молекули крохмалю або ферменти, які утворюють продукти розчеплення різної концентрації з накопиченням декстринів, мальтози, декстрози та інших. Деякі ферменти здатні розчеплювати молекули крохмалю з можливим перерозподілом утворених груп.

Під розрідженням крохмалю розуміють дезорганізацію крохмального зерна на більш дрібні фізичні частинки, які триваліший період зберігаються у дисперсному стані, ніж клейстеризований необроблений крохмаль.

Розчинні у холодній воді функціональні види крохмалю серії иігга-Зпггее забезпечують продукти гладку глянцувату текстуру, поліпшують смакове сприйняття, надають вершковості, мають легку розчинність і добру стабільність.

Окислені види крохмалю отримують дією на зерна крохмалю відповідних окислювачів: Н₂О₂, КМnO₄, НСIJ₃, КJО₄ та деякі інші. Під дією окислювачів відбувається гідролітичне розчеплення глікозидних зв'язків з утворенням альдегідних груп, окислення спиртових груп в альдегідні, а пізніше і в карбоксильні. Окислювальні агенти приводять до утворення крохмалю з більш короткими молекулярними ланцюгами.

За своїми властивостями окислені види крохмалю подібні до продукції модифікованої кислотою і відрізняються здатністю до утворення клейстерів зниженої в'язкості і стабільних під час зберігання. Зміною умов окислення (кількість і вид реагенту, температура і рН), а також вид обробленого крохмалю, можна отримати велику кількість різних за властивостями модифікацій, наприклад крохмаль желюючий, окислений для хлібопекарної промисловості).

Крохмаль желюючий одержують окисленням зерен крохмалю перманганатом калію у кислому середовищі. Очищену крохмальну суспензію з концентрацією сухих речовин 35 % окислюють 30 хв. перманганатом калію (0,15-0,20 % до сухих речовин крохмалю) у присутності соляної кислоти. Потім суміш промивають, згущують, знезводнюють, сушать і пакують.

За рахунок дії на крохмаль окислювача проходить гідролітичне розчеплення глюкозидних зв'язків, окислення спиртових груп у карбонільні і карбоксильні. Такий крохмаль спроможний утворювати концентровані клейстери зниженої в'язкості і підвищеної прозорості. Цінними властивостями клейстерів цього крохмалю є висока їх стабільність під час зберігання, перемішування і охолодження.

Виробляють крохмаль желюючий для холодильної промисловості, що входить до складу морозива, і кондитерський - для деяких видів желюючих кондитерських виробів.

Фосфатні види крохмалю використовують для загущення м'ясних консервів, стабілізації дієтичних майонезів з пониженим вмістом жирів, жирових кремів, загущувачів, соусів, киселів, швидкозаморожених продуктів харчування, для поліпшення якості хліба, печива, вафель. Колір фосфатного крохмалю марки А нормується від білого до білого з жовтуватим відтінком, а марки Б - від кремового до палевого.

Розроблена технологія отримання фосфатних моноефірів крохмалю маніоки. Для цього висушують (45°С) суміш крохмалю маніоки і розчину триполіфосфату натрію з рН 5,5 до 15 %-го вмісту води і нагрівають (2 год., 140°С). Отримані зразки фосфатних моноефірів крохмалю з різним ступенем заміщення (0,029, 0,042, 0,055, 0,064, 0,073).

Стабілізовані види крохмалю являють собою продукти хімічної модифікації багатофункціональними реагентами з утворенням у гідроксильних групах похідних із простим або складним ефірним зв'язком. Такі похідні, незважаючи на невисокій ступінь заміщення гідроксильних груп (0,002-0,2), відрізняються від природного крохмалю значно нижчою схильністю міжмолекулярних асоціацій. Найбільш поширеними є ацетильовані і фосфо-рильовані складні ефіри, а також гідроксипропільовані прості ефіри монокрохмалю.

Ацетильовані види крохмалю одержують шляхом нагрівання суміші 25-100 частин льодяної оцтової кислоти із 100 частинами крохмалю і витримуванням її за температури 100°С протягом 5- 13 год. Завдяки цьому гідроксильні групи глюкозного залишку утворюють ефірні зв'язки із залишками оцтової кислоти. Як наслідок, вміст ацетильних груп у крохмалі досягає 3-6 % залежно від дозування кислоти і тривалості обробки. За максимального ступеня аце-тилювання у кожному глюкозному залишку три гідроксильні групи утворюють ефірні зв'язки із залишками оцтової кислоти. Надлишок кислоти виділяють промиванням крохмалю холодною водою. Одночасно з ацетилюванням проходить і розщеплення крохмалю. Такий крохмаль добре розчинний за температури 95-100°С.

У харчовій промисловості ацетати крохмалю низького ступеня заміщення використовують як загусники. Модифікований крохмаль цього типу зберігає свої властивості за низьких значень рН, високих температурах, а також стійкий до механічної дії.

Вміст ацетильних груп і ступінь заміщення для кукурудзяного крохмалю нижчі, ніж для картопляного за однакових умов аце-тилювання. У цих видах крохмалю трохи вища частка амілози порівняно з аналогічними природними зразками. Ацетилювання підвищує набухання і розчинність крохмалю та його прозорість порівняно із використаною сировиною. Ці властивості підсилюються з підвищенням концентрації оцтового ангідриду в реакційній суміші і вони значно вищі для картопляного крохмалю. Синерезис розчинів ацетильованого крохмалю за 4°С менш виражений, ніж природного.

Ацетати крохмалю здатні утворювати клейстери, стабільні під час зберігання, заморожування і відтаювання, які внаслідок висихання утворюють міцні плівки. Вони використовуються в харчовій промисловості як загусники.

Запропоновано використання ацетильованого крохмалю з мaніоки для обробітку крафт-паперу, внаслідок чого гігроскопічність його суттєво знижується.

За останні роки проведені чисельні дослідження щодо поліпшення властивостей і створення нових видів модифікованого крохмалю.

Польські вчені встановили, що багаторазове заморожування і відтаювання суттєво збільшує питому поверхню крохмальних зерен, розмір пор і їх густину. Це впливає на водопоглинальну здатність і атакованість ферментами обробленого крохмалю. Такий обробіток дозволяє отримати новий вид модифікованого крохмалю, який може використовуватись у харчовій промисловості.

У крохмалю, модифікованого формуванням додаткових поперечних зв'язків, гранули B-типу дещо більш хімічно активні, ніж гранули А-типу.

Реакційна здатність оксипропільованого крохмалю кукурудзи, пшениці і картоплі не залежить від розміру частин.

Прості ефіри крохмалю для харчових цілей отримують взаємодією природного крохмалю з оксидом пропілену до ступеня заміщення гідроксильних груп 0,002-0,2. За своїми властивостями гідрооксипропілкрохмали (Е 1440), аналогічні ацетильова-ним модифікаціям, мають знижену температуру гелеутворення, підвищену прозорість клейстерів і таку ж стійкість до ретрогра-дації. Введення в крохмаль оксиалкильних груп навіть за низького ступеня заміщення (0,05-0,1 групи на один глюкозидний залишок) знижує температуру клейстеризації крохмалю, збільшує швидкість набухання і диспергування зерен у процесі нагрівання, підвищує прозорість клейстеру, знижує його драглеутворюючу можливість і здатність до ретроградації. Утворені ефірні зв'язки стійкі до дії кислот, лугів і слабких окислювачів.

Оксиалкильовані види крохмалю бувають двох різновидів: ок-сиетил- і оксипропілкрохмаль. Етерифікації піддають крохмаль за температури, нижчої точки його кристалізації, використовуючи оксид етилену або оксид пропілену. Реакція проходить у лужному середовищі.

Патент США передбачає виготовлення крохмалю, який стійкий до дії ферментів (ендо-а-амілази, амілоглюкозидази, протеази), відноситься до типу III, має температуру плавлення понад 140°С і вихід вище 25 %. Його отримують шляхом желювання, наприклад, кукурудзяного крохмалю з вмістом амілози вище 50 %, у присутності води за температури 130°С протягом 15 хвилин. Потім продукт піддають кільком температурним циклам за-родкоутворення.

Шляхом ферментативного обробітку ізоамілазою отримують повільно засвоюваний крохмаль, у якого розгалуженість знижується вище 95 %. Розроблений спосіб отримання термічно модифікованого крохмалю. Для цього крохмаль з вологістю до 18 % змішують з кислотою, висушують суміш до безводного стану і нагрівають її (до 1 год.) з отриманням модифікованого крохмалю. Вміст вологи у висушеній суміші крохмалю не перевищує 1 %. Процес перетворення крохмалю здійснюють в умовах псевдозрідженого шару в безперервному або періодичному режимі. Виготовлений сухий модифікований крохмаль містить більшу кількість сполук з невисокою молекулярною масою у порівнянні з крохмалем, модифікованим звичайним кислотним способом. Цей крохмаль можна використовувати для інкапсулювання, виготовлення кондитерських виробів тощо.

Ступінь окислення крохмалю визначається за кількістю карбоксильних і гідроксильних груп. Внаслідок окислення зростає шершавість поверхні гранул і вміст карбоксильних груп. Окислення суттєво не впливає на в'язкість. Окислений крохмаль з високим вмістом карбоксильних груп утворює підвищене зчеплення з волокном.

Карбоксиметилкрохмаль у холодній воді утворює стійкі в'язкі клейстери. Він використовуються як загусник, стабілізатор, структуроутворювач. Цей вид ефіру крохмалю добре загущує і стабілізує водні харчові системи, які включають білки, жири і вуглеводи (морозиво, низькожирові маргарини, масло, креми, майонези). Він утворює плівки, розчинні у холодній воді. Карбокси-метилкрохмаль добре поєднується з окисленим крохмалем, кар-боксиметилцелюлозою.

У США запатентовано стабільний і зшитий гідроксипропи-льований восковий картопляний крохмаль, який відрізняється високою в'язкістю і отриманий шляхом регулювання виду і ступеня стабілізації та рівня зшивання. Його використовують як згущувач для приправ до салатів, начинки для пирогів та інших борошняних виробів, напоїв і супів. Для досягнення однакової величини в'язкості у харчових продуктах потрібна менша кількість інших видів крохмалю. Стабілізований крохмаль також забезпечує добру прозорість і однорідну консистенцію продукції. Із завершенням модифікування крохмалю величину рН доводять до 3,0 за рахунок додавання сірчаної кислоти і крохмаль витримують протягом однієї години з метою видалення стабілізатора, що не вступив у реакцію. Суспензія модифікованого крохмалю також може бути нейтралізована, промита і висушена для цільового використання.

Модифікований кукурудзяний крохмаль отримують шляхом спиртового і лужного обробітку. Він являє собою модифікований крохмаль з високою в'язкістю, розчинний у холодній воді.

Розроблена технологія екструдованого кукурудзяного крохмалю, температура якого в період екструзій 100-260°С. Його рекомендують для різних галузей харчової промисловості.

Пористий крохмаль використовують для приготування порошкоподібного масла (40 %) шляхом адсорбції і зв'язування.

Гранульовані види крохмалю, розчинні у холодній воді. їх готують із кукурудзяного і картопляного крохмалю спирто-лужним методом. Вміст амілози у них нижчий, ніж у натуральних. Картопляний крохмаль краще розчиняється у холодній воді, ніж кукурудзяний. Обидва види крохмалю змінюють форму під час отримання із початкових, але в картопляному ці зміни більш помітні, ніж у кукурудзяному. Крохмаль картопляний з більшими величинами крохмальних зерен змінюється помітніше, ніж із дрібнішими зернами.

Порівнянням властивостей модифікованих видів крохмалю виявлено, що найбільш важко піддаються деградації зразки крохмалю кукурудзяного модифікованого і звичайного з вмістом амілози 50 %, а найбільш легко з вмістом амілози 26 %. Зразки що включають 70 % амілози займають проміжне місце за біодеградацією, тому вважається що деградація молекул крохмалю зменшується з підвищенням кількості поперечних зшивок і збільшується внаслідок карбоксиметилювання.

Створюються нові види модифікованого крохмалю харчового призначення, які мають підвищену ферментативну стійкість (резистентний крохмаль). Такий крохмаль характеризується загущу-вальною, водо- і жироутримуючою здатністю, але лише частково засвоюється організмом людини. Його отримують із злакових культур. Він збільшує надходження дієтичних харчових волокон, підтримує травну систему, регулює рівень цукру в крові, має пребіотичні властивості. Цей крохмаль мінімально впливає на смак, текстуру, зовнішній вигляд продукту і використовується у виробництві печива, бісквітів тощо.

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.

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.

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 пероксид