Аналіз і прогноз кон’юнктури ринку цукру (стр. 3 из 4)
Вміст цукру в коренях буряків визначають оптичним способом, тобто з допомогою цукрометра. Цей спосіб простий, точний і недорогий. Ґрунтується він на здатності деяких речовин (тверді тіла, рідини, розчини) обертати площину поляризації поляризованого променя на деякий кут, розмір якого залежить від концентрації розчину, товщини шару рідини і температури. Вимірюючи кут обертання можна визначити концентрацію розчину.
Як відомо, у звичайних неполяризованих світлових променях електромагнітні коливання поширюються перпендикулярно до напряму променя в різних площинах, що перетинають цей напрям. У поляризованому промені коливання поширюються в одній площині а напрямом променя.
Поляризований промінь в цукрометрах утворюється при проходженні звичайного променя через першу призму (поляризатор) приладу. Кристалічна решітка призми пропускає світлові коливання лише в одній певній площині (коливання в інших площинах поглинаються).
Поляризований промінь може пройти далі через другу таку саму призму – аналізатор тільки тоді, коли площини головного перерізу обох призм паралельні. Поле зору за призмами при такому їх розміщенні буде освітлене. А коли площина головного перерізу другої призми перпендикулярна до площини головного перерізу першої призми, то промінь через неї не пройде, і поле зору буде затемнене. Отже, поле зору за призмами буде затемнене тим більше, чим більше кут між площинами головного перерізу першої і другої призм наближається до 90°.
Коли між поляризатором і аналізатором, площини головних перерізів яких взаємно перпендикулярні, помістити розчин цукру, який оберне площину поляризації на деякий кут, то поле зорузааналізатором буде трохи освітленим. Щоб воно знову стало темним, аналізатор повертають на деякий кут, на який обернулася площина поляризованого променя при проходженні його через розчин.
У сучасних приладах поляризатор і аналізатор закріплюють нерухомо, а щоб вирівняти площину поляризації променя, який пройшов крізь досліджуваний розчин, досягти затемнення поля зору і виміряти кут обертання площини поляризації, застосовують пристрій, що зветься компенсатором. Його встановлюють між аналізатором і досліджуваним розчином.
Компенсатор складається з короткої і довгої клиноподібних кварцових пластинок, з яких перша закріплена нерухомо, а друга може пересуватись паралельно першій, внаслідок чого товщина кварцової пластинки стає більшою або меншою, і площина поляризації може обертаючись на більший або менший кут. Довга кварцова пластинка зв'язана з шкалою для визначення кута повороту площини поляризації.
Як видно з викладеного вище, відлік на шкалі кута повороту площини поляризації роблять тоді, коли все поле зору найбільше затемнене. Але людське око не вловлює незначного освітлення поля зору. Найтемніше і дещо освітлене поле зору, особливо для осіб з менш чутливим зором, здається однаковим, що призводить до помилок в результатах аналізу. Тому тепер застосовують напівтіньові поляриметри, поле зору яких складається з двох половин, одна з яких може бути освітлена, а друга затемнена або обидві половини освітлені хоч І слабо, але рівномірно.
Щоб мати поле зору з двох половин, за призмою поляризатора додатково ставлять малу призму під певним кутом до поляризатора, На неї проектують половину променів, що виходять з великої призми
Поляризатор, малу призму і аналізатор у приладі встановлюють. в таке положення, при якому були б рівномірно освітлені обидві половини поля зору. Досліджуваний розчин, поставлений між поляризатором і аналізатором, повертає площину поляризації, і половини поля зору освітлюються по-різному. Для рівномірного освітлення потрібно компенсатором вирівняти площини обертання на такий кут, па який вони були обернені оптично діяльною речовиною». І шкала приладу при цьому покаже певну поділку.
Цукрометри мають лінійну шкалу до 100 поділок, яка рухається разом з компенсатором при повороті гвинта. Кожна поділка відповідне одному проценту, або 0,26 г. цукру, в розчині при 200С. Для дослідів з застосуванням цукрометра можна використовувати промінь. світла від електричної лампи, але, щоб запобігти нагріванню приладу і розсіюванню світла її вмонтовують у запобіжний кожух.
Невід'ємною частиною цукрометра е поляриметрична трубка, стандартна довжина якої 200 мм. Для дослідження інтенсивно забарвлених розчинів використовують напівнормальні трубки довжиною 100 мм. Добуті при цьому результати слід помножити на 2. Для аналізу розчинів з невеликим вмістом цукру беруть трубки завдовжки 400 мм, а відлік на шкалі ділять па 2.
Дослідами встановлено, що для поляризації в цукрометрах при температурі 20° С слід брати так звану нормальну наважку м'язги масою 26 г., визначеної з точністю до 0,01 г. Цукор цієї наважки розчиняють в 100 мл води, і на шкалі цукрометра видно процентний вміст цукру в розчині.
Щоб визначити вміст цукру, з середньої проби беруть нормальну наважку. Цукор з м'язги переводять у розчин методом гарячої або холодної водної дигестії.
При використанні методу гарячої дигестії наважку м'язги змивають у мірну колбу місткістю 201,5 мл. При цьому цукор розчиняється у 200 мл води (1,5 мл займають стінки клітин м'язги). Для осадження білкових речовин в колбу доливають 6 мл 10%-го розчину оцтовокислого свинцю і, доливши води до 4/5 об'єму колби, опускають її у водяну баню для прогрівання протягом півгодини при 85–90° С. Через кожні 5 хв. збовтують. Після цього колбу доливають гарячою водою до риски і ще на 15 хв. опускають у водяну баню при тій самій температурі. Охолодивши розчин до 200 С, колбу доливають водою до риски, добре збовтують її вміст і після відстоювання фільтрують. Цілком прозорим фільтром наповнюють поляриметричну трубку цукрометра, стежачи, щоб у трубці не залишались пухирці повітря.
Добування розчину цукру методом холодної дигестії полягає в тому, що нормальну наважку м'язги (26 г.) старанно розтирають і переносять у колбу, куди доливають 5 мл 10%-го розчину оцтовокислого свинцю і 172 мл води. В нормальній наважці м'язги об'єм соку становить 23 мл, а тому в колбі буде 200 мл (23 + 5 + 172) розчину. Дигестія триває 30 хв., протягом цього часу вміст колби два рази перемішують, прозорим фільтром заповнюють поляриметричну трубку і кладуть її в камеру цукрометра, перед яким установлюють освітлювальну лампу і світлофільтр. Прилад установлюють у темній кімнаті.
Поле зору цукрометра розділено на дві половини. При проходженні променя світла через цукрометр з пустою поляриметричною трубкою або заповненою дистильованою водою обидві половини поля зору освітлені однаково. Якщо трубка заповнена розчином цукру, то ліва половина темніша. Повертаючи гвинт компенсатора, досягають однакової освітленості обох половин поля зору і роблять відлік за шкалою, яка покаже процентний вміст цукру в розчині.
Шкала цукрометра розрахована на концентрацію розчину 26 г. м'язги в 100 мл води. В підготовленому фільтрі цукор розчинений а 200 мл води, тому відлік на шкалі цукрометра треба помножити на 2, бо концентрація розчину зменшилась у 2 рази.
Крім того, слід внести поправку на довжину поляриметричної трубки, оскільки вона може не відповідати стандартним розмірам. На кожній трубці написана її точна довжина. Наприклад: середній з 3–5 відліків показ цукрометра 10,8, довжина трубки 205 мм. процент цукру (10,8•200):205 =10,54•2 =20,08.
4. Визначення доброякісності і технічної якості соку цукрових буряків
Основною складовою частиною соку цукрових буряків є сахароза. Інші речовини, що входять до складу бурякового соку, умовно називають нецукрами. Це – інвертний цукор, зольні та інші елементи, які утруднюють добування цукру на заводах. Шкідливість інвертного цукру полягає в тому, що при очистці дифузійного соку глюкоза і фруктоза розкладаються й утворюють напівколоїдні речовини, які утруднюють кристалізацію цукру. Клітковина, пектинові речовини, амінокислоти також утруднюють цей процес. Для характеристики якості соку користуються співвідношенням вмісту цукру і загального вмісту сухих речовин у соці. Це співвідношення називають доброякісністю соку і визначають за формулою:
де ПЦ – вміст цукру, %;
Пр – вміст сухої речовини, %.
Щоб визначити вихід цукру з переробленої сировини, визначають технічну якість соку за формулою:
5. Впровадження прогресивних технологій вирощування та збирання врожаю цукрових буряків
В Україні для підвищення ефективності галузі врожайність коренеплодів слід довести до 33–34 тз базовою цукристістю не менше 16%. Це завдання цілком реальне при умові максимального використання потенційних можливостей нових сортів і гібридів цукрових буряків та переваг прогресивних технологій вирощування і збирання врожаю.
Проте, щоб ліквідувати всі вузькі місця, необхідно почати насамперед з питань сортооновлення на всій буряковій площі країни. Тільки за рахунок впровадження однонасінних сортів і гібридів буряків можна підвищити їх врожайність на 2 т/га і більше. А це дасть змогу збільшити виробництво цукру на 393 тис. т, або майже на 2 ц/га. Однак у процесі сортозаміни необхідно добре знати, які саме перспективні сорти і гібриди найбільш придатні для тієї чи іншої зони, бо кожен з них повинен розміщуватись передусім там, де є сприятливі умови для його росту, де вони менше піддаються негативним факторам, які обмежують їх продуктивність. У районах, сприятливих для вирощування кількох сортів, доцільно залишати ті з них, які найменше залежать від негативних природних факторів.
Проте нерідко потенційні можливості нових високоякісних сортів і гібридів не реалізуються через невідповідність агротехніки їх вирощування: часто розміщують після поганих попередників, не дотримують оптимальних строків підготовки ґрунту до сівби, недостатньо вносять органічних і мінеральних добрив, порушують співвідношення елементів живлення. Багато господарств не мають необхідних страхових фондів насіння. Через низьку культуру землеробства, порушення технології вирощування не добирається значна кількість сировини. На значних площах буряки розміщують після ярих зернових, картоплі, цукрових буряків тощо. Врожайність їх при розміщенні після поганих попередників знижується на 2–5 т/га, цукристість – на 0,2–0,3%, а валовий збір в цілому по Україні – на 3,3 – 8,2 млн. т. Тому упорядкування сівозмін є одним з найважливіших факторів підвищення валових зборів, що забезпечує зменшення засміченості полів, обмежує поширення небезпечних шкідників (кореневої тлі, бурякової нематоди та ін.), боротьба з якими можлива лише при правильному чергуванні культур. Передовою сільськогосподарською практикою доведено, що посів цукрових буряків після озимої пшениці, яка йде після багаторічних трав, гороху, кукурудзи па зелений корм, дає можливість підвищити їх врожайність на 3–4 т/га.