Досліджено проблему інтенсифікації та оптимізації роботи систем багатоступеневої кристалізації цукрози на базі сучасних теоретичних засад і практичних підходів до процесів, що відбуваються за умов промислової кристалізації. На підставі аналізу існуючих апаратурно-технологічних схем продуктового відділення та теорії графів розроблено графічну модель технологічної схеми продуктового відділення цукробурякового заводу. Розроблено узагальнену імітаційну модель процесу багатоступеневої кристалізації цукру та відповідну їй комп'ютерну програму. Побудовано багатокритеріальну задачу оптимізації схем промислової кристалізації цукрози. Доведено можливість її одночасного розв'язання. Визначено множину ефективних альтернатив і шляхи пошуку компромісу. На базі багатокритеріальної задачі оптимізації побудовано однокритеріальну задачу з вагомими коефіцієнтами для визначення оптимального рішення.