Що люди загалом знають про цукор? Це натуральна, цінна сировина, яка виготовляється переважно з цукрових буряків чи цукрової тростини та міститься майже в кожному сучасному продукті. Та чи знали Ви, що цукрові буряки вважаються однією з найважливіших технічних культур у світі, а в останні десятиріччя розглядаються, як одна з основних біоенергетичних культур? Або ж замислювалися, колись, над технологією виготовлення цукру та які труднощі виникають у ході робочого процесу?  

У Центральному державному науково-технічному архіві України (далі – ЦДНТА України) зберігаються звіти про науково-дослідні роботи, розроблені Українським науково-дослідним інститутом цукрової промисловості (Р-101. К. 3-33) – головним науковим центром дослідження цукрової галузі в нашій країні. Історія інституту почалася у 1923 році, коли була створена спеціальна науково-дослідна кафедра при Київському політехнічному інституті (зараз – Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»). Керівником кафедри призначили професора КПІ Івана Антоновича Кухаренка, ініціатора її створення. 27 квітня 1926 року було прийнято рішення перетворити науково-дослідну кафедру при інституті на Державний експериментальний інститут цукрової промисловості (ДЕІЦП). А в березні 1927 року Укрголовпрофобр Наркому просвіти УРСР оголошує розпорядження про перейменування ДЕІЦП на Український науково-дослідний інститут цукрової промисловості та передає його ведення Укрголовцукору.

Далі тривали довгі роки важких перепон, об’єднань із різними науковими установами, проте інститут ніколи не зупиняв своєї наукової роботи. В архівосховищах ЦДНТА України зберігаються звіти про науково-дослідні роботи, що охоплюють період з 1933 року по 1975 рік та містять детальну інформацію про напрями досліджень інституту, які включають увесь цикл виробництва цукру з цукрових буряків: від приймання сировини до одержання готової продукції, створення нових технологій та обладнання, механізацію й автоматизацію виробництва, вдосконалення технологічних процесів, впровадження результатів цих досліджень на цукрових заводах тощо.

Зокрема, звіти ілюструють проблеми, з якими зіштовхнулася цукрова галузь на перших етапах свого розвитку та пропонують варіанти їх вирішення.

Так, однією з найперших і найбільш недооцінених проблем стало приймання та зберігання цукрових буряків. Тому процес застосування сховищ був поставлений на наукову основу, щоб у майбутньому робітникам надавалася можливість не тільки оберігати буряки від морозу та дощів, а й активно впливати шляхом регулювання температур, вологості, складу повітря на перебіг процесу зберігання й направляти його в бажану сторону. Адже на момент 1940 року процес зберігання буряків був доволі сумнівним. Архівні документи висвітлюють, що тогочасні способи зберігання коренеплодів потребували великої кількості людської праці для укладання кагатів, обкопування землею тощо. Це, зі свого боку, призводило до затримки роботи чи взагалі її невиконання через недостатню кількість працівників. Також зазначено, що було важко управляти процесом зберігання цукрових буряків – на них згубно впливали морози, сонце та волога. Наприклад, при сильних дощах мати, на яких лежала сировина, промокали наскрізь і пропускали вологу. Через це псувався буряк, та й самі мати починали покриватися пліснявою. Спеціалісти інституту наводили ще ряд міркувань, які говорили на користь постійних сховищ, хоча б примітивного типу, замість кагатного зберігання. Тому почали проєктувати перший прототип сховища, у якому цукрові буряки розміщувались у двох засіках, посередині між якими був прохід (док. 4). У даному проєкті були виявлені недоліки. Опалювальна система та вентиляція, хоч і були влаштовані, але примітивно й користуватися ними належним чином було не можна. В силу цього температура та вологість у приміщенні хоч і регулювалася, але недостатньо чітко. Але незважаючи на все це, в умовах зберігання буряків у далеко не зовсім обладнаному сховищі спеціалісти все одно отримали добрі результати.

Головним завданням, яке ставили перед собою спеціалісти інституту, було розробити сховище, яке б мало можливість тримати стабільну температуру при її сильних коливаннях зовні. У рамках цього було проведено випробування дистанційного спостереження за температурами з допомогою термометрів опору. З цією метою в лабораторії УНДІЦП було встановлено комплект приладів: гальванометр із градуюванням шкали від -50 до +100, панель управління та перемикач на 10 номерів (док. 5).

Незабаром працівниками інституту було прийнято рішення довести до необхідної досконалості пристрій та обслуговування сховища. Другий варіант сховища був побудований значно краще. Стіни та стеля поштукатурені, обігрів від центральної опалювальної системи за допомогою підвішених батарей, подвійні двері із захисним тамбуром. У сховищі встановили електромотор та вентилятор, що дув свіже зовнішнє повітря спеціальними каналами під буряк. У стелі було влаштовано витяжну вентиляцію. Встановлена була й сушильна шафа, на полицях, якої при необхідності укладалося вапно. Проходячи через цю шафу, зовнішнє повітря, у разі зайвого зволоження, підсушувалося (док. 6). З плином часу, стало зрозуміло, що посилений обігрів сховища призводив до в'янення буряків, припинення ж обігріву викликало пліснявіння стін та коренеплодів. Тому був зроблений висновок про доопрацювання даної технології.

У підсумку всі ці експерименти дозволили дійти висновку, що завдяки створенню можливості бажаного регулювання температур та вологості в зимовий та весняний період значно знижуються втрати цукру в сховищі порівняно з кагатним зберіганням. Саме тому в майбутньому сховища проєктувалися з урахуванням усіх недоліків попередніх варіантів. Стіни будівель зводили зі шлакобетонного каміння, ліхтарі всередині часто служили і для освітлення, і для вентиляції, а на час сильних морозів буряк прикривали матами (док. 7). Перераховані вище заходи дали можливість активно регулювати процеси при зберіганні, що, в свою чергу, призвело до різкого гальмування розпаду цукру та подальшого подовження термінів зберігання сировини.

Окрему увагу варто приділити розробкам інституту найважливішого напряму у вирішенні корінних проблем цукрової промисловості – розвитку комплексної механізації. З архівних документів стає зрозуміло, що під комплексною механізацією малася на увазі механізація, як однієї трудомісткої операції чи окремого процесу, так і створення гнучких організаційних систем механізації при доцільній взаємодії механізмів, як на цукровому заводі, і підсобних, пов'язаних із ним ділянках, так і загалом у всій цукровій промисловості.

Так, вагому роль у розвитку цукрової промисловості відіграла механізація трудомістких вантажно-розвантажувальних та транспортно-складських робіт.

Перші спроби створення вантажних машин конвеєрного типу полягали в приєднанні до пересувного транспортера зачерпних органів у вигляді скребкового транспортера або елеватора (док. 8). Пізніше для вантажних машини стали розробляти механізми для переміщення не вручну, а від двигуна і пристосовувати ці машини не тільки для переміщення, у процесі роботи, але і для самостійних переїздів із одного місця роботи на інше. Це призвело до створення вантажних агрегатів конструктивно відмінних від пересувного стрічкового транспортера. Адже фахівці інституту зазначали, що навантажувачі, які підлягають використанню в цукровій промисловості, повинні бути пристосованими до роботи та переміщення на немощених майданчиках відкритих складів у негоду.

З архівних документів дізнаємося, що найбільш важливим у справі створення конструкції буряконавантажувача є зачерпний апарат – живильник, який би механічно збирав буряк із кагату та навалював на той чи інший конвеєр, для підйому на певну висоту відвантаження. Однією з перших подібних конструкцій буряконавантажувача була система «Шаронова» розроблена В. А. Новіковим, під керівництвом інженера М. Г. Олійника. Та, на жаль, випробування не дали позитивних результатів, оскільки було сильне псування коренеплодів. Тому від подальшої роботи з удосконалення цієї конструкції відмовився, як сам винахідник, так і головний конструктор цієї машини (док. 1).

Продовжуючи дослідження поліпшення механізації робочих процесів, співробітники інституту, виявили, що машина системи Флуса є найкращою з конструкцій вантажних машин, що існували на той момент не тільки в СРСР, а й за кордоном. Вказана навантажувальна машина за час перебування в експлуатації при завантаженні буряка в залізничні вагони показала, що поранення буряків, в основному відбувається листом живильника й лапами коренів, що загрібають. У результаті встановлено, що завантажувальними лапами поранено 4,67% від загальної кількості перевантажених машинних буряків і поранення кореня носить місцевий частковий характер (док. 9).

Також ще одним напрямом розробки колективу інституту був пристрій навантажувальних машин на тракторі з колісним або гусечним ходом. Адже, як виявилося, використання тракторів значно полегшує та здешевлює виготовлення вантажних машин та, крім того, підвищує якість навантажувачів. У ЦДНТА України зберігається основний проєкт тракторного буряконавантажувача конструкції інженерів В. А. Новікова та Н. М. Кічигіна (док. 10).

В архівних документах зазначено, що для конструкції буряконавантажувача найважливішим критерієм оцінки є працездатність зачерпних органів та їх відповідність призначенню для механічного зачерпування буряків із кагату без поранення коріння. Щоб отримати орієнтацію в цих питаннях, спеціалісти інституту вирішили розробити модель робочих органів тракторного буряконавантажувача для дослідів із механічного зачерпування ними натурального буряка з кагату (док. 11-13).  Опробування робочої моделі дало позитивні результати, а саме: модель виявилася працездатною; робочі органи буряконавантажувача (зроблені в моделі в натуральну величину) забирали нормальний буряк із насипу й подавали на конвеєр майже без поранень і дуже інтенсивно. Дана модель наочно показала правильність запроєктованої принципової схеми механічного забору буряка з кагату. Тракторний буряконавантажувач конструкції інженерів В. А. Новікова та Н. М. Кічигіна, за даними випробування моделі, можна було вважати цілком реальною та перспективною пропозицією, вельми цінною для цукрової промисловості.

Варто зазначити, що значну роль у розвитку комплексної механізації в цукровій промисловості відіграла тракторна лопата, з успіхом застосована для вантажно-розвантажувальних та перевалочних робіт із багатьма матеріалами в різних умовах (док. 28).

Не слід забувати, що інститут зробив значний внесок у розробку питання автоматизації виробничих процесів цукрового виробництва. Було створено низку типових схем автоматизації. Наприклад, запропоновано сконструювати апаратуру для автоматизації попередньої дефекації (процес дефекації в цукровій промисловості означає процедуру, що застосовується на виробництві для очищення бурякового або тростинного соку від різних домішок, які перешкоджають подальшій концентрації і кристалізації сахарози, необхідних для отримання білого цукру). При конструюванні апаратури перед працівниками інституту стояли два завдання: конструювання безперервно працюючого автоматизованого приладу для дозування невеликих кількостей вапна та конструювання апаратури для здійснення безперервної прогресивної попередньої дефекації. У рамках даного проєкту на Бродецькому цукровому заводі у Вінницькій області, за креслениками інституту була включена в роботу 2-х котлова установка автоматизованої прогресивної переддефекації. Її робота різко покращила роботу фільтр-пресної станції, що сприятливо позначилося на кольоровості білого цукру. Крім того, слід зазначити, що протягом усього робочого періоду установка працювала безвідмовно, не вимагаючи жодного ремонту (док. 14).

У наших архівосховищах зберігаються й основні звіти про проведені випробування ліній визначення цукристості буряків, біохімічні дослідження та результати зберігання буряків. Включено звіти щодо вдосконалення технології цукробурякового та рафінадного виробництва, яке дозволило значно збільшити потужність заводів без великих капіталовкладень, а також збільшити кормову цінність жому, що становило неабиякий інтерес для цукробурякового виробництва (док. 3; 18-20; 22-25).

У звітах про рафінадне виробництво наведено розробку умов варіння рафінадних утфелів при різних схемах знебарвлення сиропів рафінадного виробництва, наведено результати досліджень технологічних і транспортних процесів при перевезенні та переробці рідкого цукру на рафінадних заводах та їх економічну ефективність.

Архівні документи дають можливість дослідити способи отримання пресованого рафінаду з властивостями, литого із застосуванням тунельних сушок, що безперервно діють. Бруски пресованого рафінаду готувалися при перших дослідах із бурякового піску, надалі – з рафінованого піску. Технологія виготовлення полягала у тому, що сухий пісок просіювався через сито, до відваженої кількості піску додавалася необхідна кількість води при ретельному розмішуванні маси. Отримана суміш, що відповідала заданій об'ємній вазі сухого рафінаду, окремо для кожного бруска, поміщалася в комірку спеціально виготовленої форми і гвинтовим пресом стискалася. Отримані бруски укладалися на металеві планки та поміщалися в сушильну камеру (док. 16). Для зменшення втрат тепла сушильна камера поміщалася в дерев'яний закритий футляр із подвійними стінками (док. 17). Висушування відбувалося протягом 12 годин, у струмені повітря температури, за ступенем зростання від 30о до 85о-90о.

Додатково, слід згадати, що архівна документація зберегла на своїх сторінках дослідження сушіння цукрових розчинів методом розпилення. Як виявили спеціалісти інституту, одержувані з розпилювального сушіння продукти у вигляді порошку мали високу якість. У висушеному продукті зберігалися вітаміни, а при розведенні порошку у воді відновлювалися первинні властивості продукту. У рамках досліджень інститутом було споруджено експериментальну базу, отримано розпилювальну сушарку лабораторної моделі та розпочато досліди із сушіння різних продуктів цукрового виробництва. Серед цих продуктів випробовувалося розпилювальне сушіння дифузійного соку, отриманого з брикетів, сатураційного соку сушеної бурякової стружки тощо. Постановка цієї роботи знаходилася у зв'язку із застосуванням нової схеми бурякорафінадного виробництва, за якою на розпилювальну сушарку надходили уварені соки, піддані ретельному очищенню й доведені до високого ступеня доброякісності. Порошок із сушарки пресувався у вигляді брусків і після сушіння представляв продукт, близький за деякими показниками до рафінаду. Але, на жаль, з низки причин ця технологія не набула подальшого розвитку. Далі основна увага приділялася сушінню рафінадних сиропів. Зрештою, фахівці інституту дійшли висновку, що в сахарорафінадній промисловості може знайти застосування нова схема отримання пресованого цукру. Отримані за цим методом виготовлення бруски мають високу міцність, кристалічну структуру й зовнішній вигляд рафінаду, проте матового вигляду (док. 26-27).

Також у наших архівосховищах можна віднайти звіти щодо розробки та випробувань основного технологічного обладнання цукрових заводів. Принципи роботи цього обладнання використовуються при їх модернізації та розробці нових видів техніки (док. 2; 15; 21).

На останок, варто сказати, що зараз Український науково-дослідний інститут цукрової промисловості є унікальною (за змістом наукових досліджень і структурою) науковою установою, до складу, якої входить шість дослідно-селекційних станцій і три науково-дослідних господарства, розміщених у різних ґрунтово-кліматичних зонах України, що дозволяє здійснювати селекцію цукрових буряків, зернових, зернобобових культур і кормових трав тощо.

Сподіваємось, що невелика експозиція матеріалів з фонду інституту зацікавить усіх, хто цікавиться історією цукрової галузі, а напрацьовані науковцями інституту теоретичні основи та практичні розробки в цукровій промисловості, що були впроваджені на підприємствах галузі, будуть корисними новому поколінню вчених та інженерів.

         Архівістка І категорії відділу                                                           

         використання інформації документів               Котенко Катерина          

 

Науковий доробок УНДІЦП

1. Буряконавантажувач системи Шаронова [1932 р.].

(ЦДНТА України. Ф. Р-101. К. 3-33. Оп. 1. Од. зб. 25. Арк. 38)

 

2. Вивчення схем та імпортного обладнання цукрових заводів. Фрагмент установки фільтрації соку та сиропу. 1936 р.

(ЦДНТА України. Ф. Р-101. К. 3-33. Оп. 1. Од. зб. 111. Арк. 13)

 

3. Технологічна схема первинної переробки буряка. 1937 р.

(ЦДНТА України. Ф. Р-101. К. 3-33. Оп. 1. Од. зб. 145. Арк. 23)

 

 

4. Проєкт бурякового сховища на 600 центнерів. 1940 р.

(ЦДНТА України. Ф. Р-101. К. 3-33. Оп. 1. Од. зб. 3. Арк. 9)

       5. Загальний вигляд змонтованої установки для дистанційного нагляду за температурами. [1940 р.]

           (ЦДНТА України. Ф. Р-101. К. 3-33. Оп. 1. Од. зб. 3. Арк. 12)

     

6. Внутрішній вигляд сховища. Засіки з буряком, сушильна шафа [1940 р.].

(ЦДНТА України. Ф. Р-101. К. 3-33. Оп. 1. Од. зб. 3. Арк. 20)   

 

7. Проєкт надземного сховища цукрових буряків на 12 000 центнерів [1940 р.].

(ЦДНТА України. Ф. Р-101. К. 3-33. Оп. 1. Од. зб. 3. Арк. 32)

 

8. Навантажувальні машини на базі пересувних стрічкових транспортерів. 1940 р.

(ЦДНТА України. Ф. Р-101. К. 3-33. Оп. 1. Од. зб. 25. Арк. 16)

9. Навантажувальна машина системи Флуса [1940 р.].

(ЦДНТА України. Ф. Р-101. К. 3-33. Оп. 1. Од. зб. 25. Арк. 32)

10. Тракторний буряконавантажувач конструкції інженерів В. А. Новікова та Н. М. Кічигіна [1940 р.].

(ЦДНТА України. Ф. Р-101. К. 3-33. Оп. 1. Од. зб. 25. Арк. 53)

11. Модель робочих органів буряконавантажувача конструкції інженерів В. А. Новікова та Н. М. Кічигіна [1940 р.].

(ЦДНТА України. Ф. Р-101. К. 3-33. Оп. 1. Од. зб. 25. Арк. 63)

12. Загальний вигляд моделі робочих органів буряконавантажувача [1940 р.].

(ЦДНТА України. Ф. Р-101. К. 3-33. Оп. 1. Од. зб. 25. Арк. 65)

13. Загальний вигляд моделі буряконавантажувача у роботі під час випробування [1940 р.].

(ЦДНТА України. Ф. Р-101. К. 3-33. Оп. 1. Од. зб. 25. Арк. 67)

 

14. Установка 2-х котлової автоматизованої прогресивної переддефекації на Бродецькому заводі [1940 р.].

(ЦДНТА України. Ф. Р-101. К. 3-33. Оп. 1. Од. зб. 7. Арк. 78)

 

15. Однобарабанний сушильно-охолоджувальний апарат для цукру інженерів Мартинова та Серегіна. 1940 р.

(ЦДНТА України. Ф. Р-101. К. 3-33. Оп. 1. Од. зб. 124. Арк. 86)

 

16. Сушильна камера для отримання пресованого рафінаду. 1940 р.

(ЦДНТА України. Ф. Р-101. К. 3-33. Оп. 1. Од. зб. 20. Арк. 13)

 

17. Загальний вигляд сушильної установки для отримання пресованого рафінаду. 1940 р.

(ЦДНТА України. Ф. Р-101. К. 3-33. Оп. 1. Од. зб. 20. Арк. 13)

 

18. Технологічна схема переробки буряку на цукор-пісок и харчову патоку. 1944 р.

(ЦДНТА України. Ф. Р-101. К. 3-33. Оп. 1. Од. зб. 47. Арк. 6)

 

19. Інструкція з хіміко-технологічного контролю та обліку виробництва з первинної переробки буряків. 1944 р.

(ЦДНТА України. Ф. Р-101. К. 3-33. Оп. 1. Од. зб. 46. Арк. 2-3)

 

 

20. Біохімічні особливості буряків залежно від районів зростання, термінів копання та методів консервування. 1945 р.

(ЦДНТА України. Ф. Р-101. К. 3-33. Оп. 1. Од. зб. 48. Арк. 10-11)

 

21. Фрагмент типового технологічного обладнання для бурякобрикетного заводу потужністю 500 цент. буряків на добу. 1945 р.

(ЦДНТА України. Ф. Р-101. К. 3-33. Оп. 1. Од. зб. 146. Арк. 6-7)

 

22. Фрагмент інструкції з первинної переробки буряків. 1946 р.

(ЦДНТА України. Ф. Р-101. К. 3-33. Оп. 1. Од. зб. 49. Арк. 3)

 

23. Розробка раціональної схема варильно-кристалізаційного процесу. Додаткові методи очищення клеювань та відтіків. Фрагмент. 1946 р.

(ЦДНТА України. Ф. Р-101. К. 3-33. Оп. 1. Од. зб. 93. Арк. 8-9)

 

 

24. Інструкція з проведення варіння, кристалізації в мішалках та фуговки утфелю 2-го продукту. 1946 р.

(ЦДНТА України. Ф. Р-101. К. 3-33. Оп. 1. Од. зб. 8. Арк. 30-31)

 

25. Удосконалення процесу варіння та кристалізації на основі поглибленого вивчення окремих елементів. Установка вивчення оптимальних умов отримання кристалічної маси. 1948 р.

(ЦДНТА України. Ф. Р-101. К. 3-33. Оп. 1. Од. зб. 94. Арк. 7)

 

26. Загальне розташування сушарки та необхідного обладнання для сушіння цукрових розчинів методом розпилення. 1950 р.

(ЦДНТА України. Ф. Р-101. К. 3-33. Оп. 1. Од. зб. 55. Арк. 11)

 

27. Розпилювальна сушарка з відцентровим розпиленням, призначена для розпилення цукрового сиропу. 1950 р.

(ЦДНТА України. Ф. Р-101. К. 3-33. Оп. 1. Од. зб. 55. Арк. 29)

 

 28. Тракторна лопата «ТЛ-2-ЦІНС» для вантажно-розвантажувальних та перевалочних робіт на пропозицію інженерів В. А. Новікова та Н. М. Кічигіна. Модель "Заводська" на тракторі ДТ-54. Загальний вигляд (вид збоку). 1953 р.

(ЦДНТА України. Ф. Р-101. К. 3-33. Оп. 1. Од. зб. 39. Арк. 1)

 

29. Порівняльна таблиця кількості заводів та їх потужності зарубіжних країн та СРСР. 1967 р.

(ЦДНТА України. Ф. Р-101. К. 3-33. Оп. 1. Од. зб. 199. Арк. 10-11)

 

30. Порівняльна таблиця споживання цукру на душу населення зарубіжних країн та СРСР. 1967 р.

(ЦДНТА України. Ф. Р-101. К. 3-33. Оп. 1. Од. зб. 199. Арк. 50)

 

 

Центральний державний науково-технічний архів України
Copyright © 2022