Сахар - востребованный продукт, который используется в чистом виде, в кондитерской промышленности, производстве напитков, фармацевтических средств, пластика и еще ряде сфер. Таким образом, предприниматель, наладивший эффективное производство сахара, может рассчитывать на высокую рентабельность бизнеса.
Основное преимущество сахарного бизнеса заключается в том, что продукция востребована независимо от сезона. Причем объемы ее потребления постоянно увеличиваются, что создает предпосылки к открытию новых предприятий. В среднем один житель России съедает 20 кг сахара. Огромные объемы необходимы пищевой промышленности. Таким образом, есть все шансы наладить взаимовыгодное сотрудничество с крупными потребителями практически в любом регионе страны.
Преимущества и недостатки данного бизнеса
Главный недостаток этого бизнеса – существенная зависимость от мест произрастания сырья. На территории РФ большая часть продукции изготавливается из сахарной свеклы, центры выращивания которой сосредоточены в Центральном, Приволжском и Южном округах. Таким образом, для производителей из других регионов значительно возрастают транспортные расходы.
Базовое преимущество заключается в однокомпонентности продукта – предпринимателю достаточно найти одного-двух ответственных поставщиков для обеспечения бесперебойного снабжения предприятия. Кроме того, уровень потребления сахара высок, а организационные расходы относительно невелики, что позволяет быстро окупить вложения.
Организация производства сахара
Для открытия масштабного бизнеса оптимальна организационная форма . Также необходимо оформить разрешительную документацию в СЭС, пожарной инспекции и прочих инстанциях. Конкретные нормы рекомендуется уточнять на местах, поскольку они могут разниться от региона к региону.
Требования, предъявляемые к конечному продукту, регламентируются рядом стандартов, основными среди которых являются:
- Свекла сахарная. Технические условия (Р 52647-2006);
- Свекла сахарная. Методы испытаний (Р 53036-2008);
- Метод определения сахарозы (12571-2013);
- Производство сахара (Р 52678-2006).
Виды сахарной продукции
Используя различные технологии, можно получить продукты, которые отличаются по своим свойствам. Существует 4 вида сахара:
- Рафинад – сахароза высокой степени очистки в виде отдельных кусочков (чаще – кубической формы).
- Песок – в виде кристаллов размером 0.5-2.5 мм.
- Сырец – в виде отдельных неизмельченных кристаллов.
- Пудра – порошкообразная сахароза, получаемая путем измельчения кристаллов.
Оборудование для производства сахара
Каждый производственный этап требует использования определенных агрегатов. Так, комплект установок для подготовки сырья включает аппараты для мытья, водоотделитель, камне-, песко- и ботволовушки, гидротранспортер и свеклоподъемное оборудование.
Базовая линия комплектуется из свеклорезки, сушилок для жома, шнекового пресса, диффузора, весов, конвейера с магнитным сепаратором.
Очистка сока выполняется с использованием отстойников, сульфитаторов, сатураторов, фильтров с опцией подогрева, агрегатов дефекации.
Кристаллизация осуществляется при участии выпарной установки с концентратором, центрифуги, вакуумного аппарата, сушильно-охладительной камеры, вибросита и виброконвейера.
Организовать завод можно как с нуля, так и купив готовую линию по производству сахара. В первом случае стоимость оборудования напрямую зависит от мощности. Например, оборудование, рассчитанное на изготовление до 10 тонн продукции в сутки, обойдется порядка $20,000. Цена на комплекс, позволяющий получать 50 тонн сахара – около $200,000.
При покупке действующего комплекса важно провести оценку степени его износа. Как правило, для этого привлекаются специализированные организации. В среднем цена оборудования, запущенного до 2000 года составляет до 2,000,000. Более современные комплексы могут стоить от $5,000,000 и более.
Сырье
В СНГ сложилась устойчивая традиция производства сахара из сахарной свеклы. Но на данный момент все больше изготовителей предпочитают импортное сырье. Наряду с корнеплодами из США, Франции, Германии, широко применяют:
- стебли хлебного сорго (преимущественно из КНР);
- крахмалистый рис и просо (получение солодового сахара);
- пальмовый сок (из Юго-Восточной Азии);
- сахарный тростник (поставляется из Индии, Кубы, Бразилии).
Технология производства сахара + Видео как делают
Сахар из свеклы
Классическая технология изготовления сахара из сахарной свеклы включает следующие этапы:
- Экстракция . Корнеплоды промывают, освобождают от кожуры, взвешивают и отправляют на стружку. Полученный промежуточный продукт загружают в диффузор, где смешивают с водой и нагревают, получая, таким образом, диффузный сок с 15% содержанием сахарозы.
- Очистка диффузного сока . В массу добавляют известковое молоко и проводят несколько этапов очистки.
- Выпаривание жидкости. Под действием высокой температуры вода постепенно испаряется. В результате получают сироп, в котором около 50% объема составляет сахароза.
- Кристаллизация . Сироп последовательно подается в центрифуги, утфелераспределители и вакуумные агрегаты. Пройдя перечисленные стадии, сырье превращается в сахар, который привык видеть потребитель.
Видео как делают:
Сахар-рафинад
Установка производства КНР, способная производить 150-200 кг продукции за смену, обходится около ₽2,000,000, оборудование от одной из турецких компаний – порядка ₽7,000,000. Наряду с этим потребуется фасовочная линия (₽600,000).
Такой сахар бывает двух типов: прессованный и литой. Первый изготавливается из сахара-песка путем обработки в центрифуге, прессования, сушки и деления на кубики установленного размера. Литой сахар получают путем загрузки сахарного песка в формы и выдерживания до полного затвердевания. Затем сырье несколько раз заливают чистым сахаром и промывают для удаления патоки. Подготовленные пласты сушат и раскалывают на кубики.
Тростниковый сахар
В целом процесс напоминает получение сахара из сахарной свеклы за тем исключением, что вместо экстракции, предварительно замоченные стебли растения отжимают на специальных вальцах. Таким образом, добывается 90% сахарозы, которая содержится в тростнике. После этого сок подается в мезгоуловитель и обрабатывается на сокоизмерителях.
Меласса и жом
Побочные продукты, получаемые в процессе изготовления сахара, используются в качестве корма для скота. Как правило, их обменивают по бартеру на свеклу у сельскохозяйственных производителей. Жом (или патока) также востребован определенной категорией потребителей.
Источником дополнительного дохода может стать и получение сахара-кандиса, представляющего собой достаточно крупные прозрачные кристаллы. Для этого потребуется приобрести специальное оборудование.
Помещение
Требование к помещению, где будет размещено производственное оборудования аналогичны тем, которые выдвигаются для любого пищевого производства. Площадь его поддирается в зависимости от габаритов оборудования. Обязательно наличие коммуникаций (водоснабжение, водоотведение, электричество), санитарного узла, сухого и хорошо проветриваемого складского комплекса, поскольку сахар быстро впитывает запахи.
Сезонность производственного процесса
Основная нагрузка на производственный комплекс приходится на 3-4 месяца, когда созревает сырье. По истечению этого периода необходимо произвести технический осмотр оборудования и при необходимости его ремонт.
Процессы, происходящие в рамках производства сахара, считаются безопасными, поскольку не являются источниками пыли, токсичных газов и т. д. При этом нужно учитывать высокий уровень шума во время работы установок.
Расширение мощностей
Большинство начинающих производителей изначально ориентируются на производство сахара-песка. И только после выхода на окупаемость принимают решение о расширении производства. Как правило, речь идет об изготовлении следующих продуктов.
Рентабельность сахарного бизнеса
При эффективной организации производства вложения окупаются от 6 месяцев. При этом большое значение имеет закупочная цена оборудования. Так, европейские агрегаты мощностью до 20 тонн сахара в сутки обойдутся не менее €90 тыс.
Также следует уделить внимание вопросам реализации готового продукта. Предпринимателю необходимо создать узнаваемый бренд, разработать привлекательный для потребителя дизайн упаковки, наладить стабильный рынок сбыта.
Сахарный тростник был основным сырьем для получения чистой сахарозы до 1747 года пока немецкий химик Андреас Сигизмунд Маргграф (Marggraf) не получил из сахарной свеклы кристаллическую сахарозу. В 1799 году Франц Карл Ахард подтвердил, что производство этого продукта оправдано с экономической точки зрения и в результате этого уже в 1802 году возникли первые свеклосахарные заводы. Открытие о том, что сахар можно получать из сахарной свеклы, привело к тому, что сейчас сахар из дорогой и экзотической вкусовой добавки превратился в продукт массового потребления. В нашей стране получают два основных вида сахара: сахар-песок и сахар-рафинад. Кроме того, для отраслей пищевой промышленности вырабатывают жидкий сахар.
Получение сахара-песка
Начинается со сборов корнеплодов сахарной свеклы первого года развития, содержащих 20-25 % сухих веществ, в том числе сахарозы от 14 до 18%. Остальное количество сухих веществ составляют несахара (в среднем3%), к которым относятся редуцирующие сахара и рафиноза, азотосодержащие и безазотные органические вещества, минеральные вещества. При этом корнеплоды кондиционной сахарной свеклы должны соответствовать следующим требованиям:
- - физическое состояние не потерявшие тургор
- - цветушные корнеплоды,% не более 1
- - подвяленные корнеплоды,% не более 5
- - корнеплоды с сильными механическими
- - повреждениями,% не более 12
- - зеленая масса,% не более 3
- - содержание мумифицированных, подмороженных, загнивших корнеплодов не допускается.
Подготовку сахарной свеклы и извлечение из нее сока проводят в свеклоперерабатывающем отделении. Принятую на переработку свеклу из бурачной транспортируют с помощью гидравлического транспортера в цех. Одновременно свекла промывается водой и освобождается от посторонних примесей (соломы, ботвы, камней, песка). Затем в специальных моечных машинах КМ-3-57М свекла окончательно очищается от грязи и примесей. Эффективное отмывание осуществляется в струйных свекломойках. Металлические примеси удаляются на электромагнитном сепараторе. Очистка свеклы имеет большое значение, так как влияет на качество диффузионного сока и выход сахара.
Чистую свеклу нарезают на центробежных, дисковых или барабанных свеклорезках тонкой стружкой желобчатой, ромбовидной, пластинчатой и другой формы в зависимости от качества свеклы и типа диффузионных аппаратов.
Технологическая схема получения сахара-песка включает в себя следующие операции
Извлечение сахара из свекольной стружки осуществляется с помощью горячей воды (70-75°С) методом противоточной диффузии в диффузионных аппаратах. Сахар и другие растворимые вещества диффундируют через стенки клеток в воду и образуют диффузионный сок. Обессахаренная стружка называется жомом, она используется на корм скоту и для получения пектина. Продолжительность активной диффузии в зависимости от вида аппарата составляет от 60 до 80 мин.
Диффузионный сок содержит 15-16% сухих веществ, в том числе 14-15% сахарозы и около 2% несахаров. Он сильно пенится, имеет кислую реакцию, характерный запах и темный, почти черный, цвет, обусловленный наличием продуктов окисления тирозина и пирокатехина свеклы.
Все несахара (растворимые белки, аминокислоты, пектиновые вещества, редуцирующие(восстанавливающие) сахара и др.) задерживают кристаллизацию сахарозы и увеличивают потери сахара с мелассой, поэтому физико-химическую очистку проводят в несколько стадий:
- 1. Дефекация - обработка сока известковым молоком для нейтрализации кислот, коагуляции коллоидных и красящих веществ, осаждения солей кальция, магния и других примесей. В процессе дефекации из несахаров, перешедших в раствор, образуются трудноотфильтровываемые соли кальция и красящие вещества, ухудшающие качество очищенного сока. Поэтому после дефекации проводится сатурация.
- 2. Сатурация - обработка сока сатурационным газом, содержащим 30-34% диоксида углерода. При этой операции избыточная известь удаляется в виде мелкокристаллического карбоната кальция СаСО3, на поверхности которого адсорбируются неудалившиеся при диффузии окрашенные несахара. После сатурации сок фильтруют для удаления осадка и подвергают сульфитации.
- 3. Сульфитация - обработка диоксидом серы для обеспечения и снижения щелочности.
В результате очистки содержание несахаров в соке уменьшается на 30-35%. Очищенный сок содержит 12-14% сухих веществ. Из них 10-12% сахарозы, 0,5-0,7% азотистых веществ, 0,4-0,5% безазотистых органических соединений, 0,5% золы. Чистота сока составляет 85-92%.
Для получения сахара в кристаллическом виде сок сгущают выпариванием воды в два этапа. Вначале на четырехкорпусных выпарных установках и концентраторе из сока получают сироп с содержанием сухих веществ 65%. Сироп смешивают с клеровкой желтого сахара и сульфитируют до рН 7,8-8,2 при температуре 80-85°С, затем подогревают до 90-95°С и фильтруют с добавлением активного угля или других адсорбентов. Очищенный сироп уваривают в вакуум-аппаратах на утфель, который содержит 92,5% сухих веществ и состоит из кристаллов сахарозы (около 55%) и межкристального раствора, содержащего несахара и насыщенный раствор сахарозы.
Для ускорения образования кристаллов в сироп вводят немного тонкоизмельченной сахарной пудры - затравки, затравки, частички которой служат центрами кристаллизации. После заводки кристаллы наращивают. Для этого в вакуум-аппарат вводят новые порции сиропа при одновременном интенсивном испарении влаги.
Утфель первой кристаллизации спускают в утфелемешалку, откуда через утфелераспределитель он поступает в центрифуги. При центрифугировании отделяют кристаллы сахарозы и два оттека. На поверхности кристаллов остается тонкая пленка межкристальной жидкости. Для более полного ее удаления кристаллы в центрифуге пробеливают водой температурой 70-95°С в количестве 3-3,5% к массе утфеля. Первый оттек - это межкристальный раствор утфеля, второй - раствор, получаемый при пробеливании сахара. Для максимального извлечения сахара, содержащегося в свекле, кристаллизацию сахарозы проводят многократно.
После пробелки сахар-песок выгружают из центрифуги с содержанием воды 0,8-1% на вибротранспортер и элеватором подают в сушильно-охладительные установки. Сушат сахар горячим воздухом до стандартной влажности 0,03 -0,14%, а затем охлаждают до температуры 25°С. Для удаления ферропримесей сахар пропускают через магнитный сепаратор, а в сортировочной установке удаляют комки непробеленного или слипшегося сахара и выделяют три фракции по размеру кристаллов. Готовый сахар-песок поступает в бункер на хранение или на упаковку.
Полная типовая технологическая схема получения сахара-песка
Сахар – уникальный продукт. С его участием делают не только кондитерские, алкогольные изделия, но и фармацевтические препараты, пластмассу и многое другое. Не говоря уже о том, что существенную его долю покупают в розницу. Поэтому производство сахара – дело нужно и востребованное.
Анализ рынка
Главное преимущество бизнеса на сахаре в том, что реализация продукта не имеет сезонных колебаний. Само же производство с каждым годом наращивает объемы. Но рынок все равно еще далек от насыщения, потому что растет и уровень потребления продукта. По средним показателям один человек за год съедает его около 20 кг. Мировым лидером по изготовлению сахара является США, а Россия занимает второе место. Этот факт говорит о том, что в стране существуют отличные условия для реализации такого бизнеса.
Плюсы и минусы бизнеса
Как и при любом другом производстве, бизнес на сахаре имеет свои преимущества и недостатки. Основной минус этого вида предпринимательства – сильная зависимость от сырья, точнее, от мест, где его можно добыть. В Российской Федерации сахар делают чаще всего из сахарной свеклы. А растет она преимущественно в Южном, Приволжском и Центральном округах. Если есть желание открыть завод в других регионах, сырье необходимо импортировать, что увеличивает расходы на производство.
Больше 90% продукта в России делают из завезенного сырья. Цены на продукт сравнительно высокие. Поэтому, если организовать производство на местном сырье, можно существенно выиграть на разнице отпускной цены.
Еще одно преимущество продукта – он однокомпонентный. То есть для его изготовления необходим только один тип сырья. Потребление продукта высокое, а затраты на организацию завода сравнительно небольшие.
Организация бизнеса с формальной стороны
Прежде всего, бизнес-план сахарного завода должен предусмотреть регистрацию юридического лица. Организационная форма ООО намного предпочтительней, чем индивидуальный предприниматель, поскольку позволит работать масштабно, сотрудничая с крупными организациями.
Следующие необходимые формальности – привести в соответствие с требованиями пожарной инспекции, СЭС и других инстанций производственное помещение. Как правило, это занимает немало времени, усилий и денег. Конкретные нормы и требования лучше уточнять на местах, так как они могут немного отличаться от региона к региону.
Следующий важный момент, который должен учитывать бизнес-план сахарного завода – конечный продукт должен соответствовать специальным ГОСТам. Поэтому перед началом производства надо изучить требования ГОСТов:
- Свекла сахарная. Технические условия (Р 52647-2006);
- Свекла сахарная. Методы испытаний (Р 53036-2008);
- Метод определения сахарозы (12571-86);
- Производство сахара (Р 52678-2006).
Виды производимой продукции
Сахар можно готовить различными способами и производить различный продукт. Выделяют такие его виды:
- Рафинад – высоко очищенная сахароза, которая разделена на куски, как правило, кубики.
- Песок – сахароза, которая имеет форму кристалликов размером 0,5-2,5 мм.
- Пудра – измельченные кристаллики сахарозы.
- Сырец – отдельные неизмельченные кристаллы сахарозы.
Сырье для изготовления продукта
На территории СНГ традиционно сахар производили из сахарной свеклы. Однако сегодня это сырье вытеснили импортные предложения. Поэтому кроме свеклы, которую выращивают еще в Германии, Франции и США, используют такое сырье:
- Хлебный сорго (стебли). Основная его страна-производитель – Китай. Но изготовленный из него продукт мало чем отличается по своим характеристикам от сахара из свеклы или тростника.
- Просо или крахмалистый рис. Из него готовят солодовый сахар. Главный производитель такого сырья – Япония.
- Сок пальм. Его добывают в странах Юго-Восточной Азии.
- Тростник сахарный. Культивируется в основном предприятиями Кубы, Индии, Бразилии.
Технология производство сахара
Прежде чем открыть мини-завод по производству сахара, надо изучить технологию его изготовления. Это даст понимание того, какое оборудование для производства сахара надо закупить. В качестве примера возьмем свекольное производство, которое идет по таким основным этапам:
- Экстракция. Для этого сырье хорошо промывают, затем очищают, отмеривают необходимое количество и пускают на стружку. После измельчения свеклы стружку загружают в диффузор. Там из этой массы с помощью горячей воды сахар экстрагируется и получается диффузный сок. Это еще не конечный продукт, но он содержит 15% сахарозы. Кроме нее еще стружка от свеклы и жом.
- Очистка диффузного сока. Для этого его смешивают с известковым молоком и проводят через специальные этапы очистки.
- Удаление лишней воды через ее испарение. По окончанию этого этапа остается сироп, чуть более половины объема которого составляет сахар.
- Кристаллизация. Завершается технология производство сахара проведением сиропа через центрифуги, утфелераспределители, вакуум-аппараты. Только после этого на выходе остается кристаллизированный сахар.
Производственное оборудование
На каждый этап производства необходим свой комплект оборудования. Так, для подготовки свеклы к обработке нужен такой комплект установок:
- машины для мытья свеклы;
- камнеловушки;
- водоотделитель;
- ботволовушки;
- песколовушки;
- гидротранспортер;
- свеклоподъемную установку.
Главная производственная линия состоит из:
- сушилкок для жома;
- шнекового пресса;
- диффузионных установок;
- весов;
- свеклорезки;
- конвейера с магнитным сепаратором.
Чтобы очистить сок надо закупить:
- отстойники;
- сульфитаторы,
- сатураторы,
- фильтры с подогревательными устройствами,
- аппараты дефекации.
Последний этап производства проходит через такие установки:
- выпарная установка с концентратором;
- центрифуги;
- вакуум аппараты;
- сушильно-охладительная установка;
- вибросито;
- виброконвейер.
Помещение
Помещение под небольшое производство должно соответствовать всем требованиям помещений пищевой промышленности. Площадь подбирается исходя из габаритов установок. Кроме производственного цеха на производстве должен быть предусмотрен сухой и хорошо проветриваемый склад для хранения продукции, потому что сахар хорошо впитывает любые ароматы.
Введение производства в действие
Существует несколько способов, как организовать и запустить завод.
- Приобрести готовый мини-завод. Однако тогда очень важно знать дату открытия и введения в эксплуатацию завода. В том случае, если это произошло давно, оборудование будет непригодное к использованию, даже если оно в рабочем состоянии. Лучше всего пригласить для его оценки специалиста. Стоить такое предприятие может до двух миллионов долларов. Если предприятие открылось после 2000 года, его цена возрастет до пяти миллионов и выше.
- Организация завода с нуля. При таких раскладах линию производства надо закупать новую. Цена такого оборудования зависит от его мощности производства:
- оборудование на 10 тонн в сутки –10-20 тыс. долл.;
- оборудование на 15 тонн каждый день – 100 тыс. долл.;
- оборудование на 50 тонн в сутки – 200 тыс. долл.
Особые условия производства
Переработка свеклы в сахар происходит в течение так называемой кампании, которая длится 3-4 месяца за год – когда созреет сырье. Все это время оборудование работает постоянно, без перерывов, а персонал – посменно. Когда заканчивается кампания по переработке свеклы, оборудование надо проверить, и по необходимости провести ремонт.
Но само производство считается безопасным, так как в процессе работы не выделяется пыль, токсичные газы и прочее. Единственной проблемой может стать высокий шум при работе агрегатов.
Расширение производства
Чаще всего молодое производство ориентировано на изготовление сахара-песка, поскольку это самый востребованный вид продукта. Как только производство будет налажено, можно расширять ассортимент.
Сахар-рафинад
Прежде всего к основной линии добавляют производство сахара-рафинада. Китайская установка производительностью 150-200 кг за смену стоит примерно 2 млн руб., турецкая – до 7 млн руб. Также надо закупить автоматическое фасовочное оборудование, а это еще как минимум 600 тыс. руб.
Этот сахар можно изготавливать двух видов:
- прессованный: сахар-песок проходит обработку в центрифуге, прессуется, высушивается и после этого колется на кубики заданного размера;
- литой: масса сахара загружается в специальные формы и оставляется пока не затвердеет, после чего несколько раз заливается чистым сахаром, промывается. Так удаляется патока. После этого куски достаются из форм, сушатся и раскалываются на кубики нужных параметров.
Тростниковый сахар
Его производство похоже на изготовление продукта из свеклы с некоторыми отличиями:
- Этап экстракции заменяется отжиманием замоченных стеблей на специальных вальцах. Это позволяет добыть 90% содержащейся в тростнике сахарозы. Сок уходит в ловушку для мезги, затем проходит обработку на соковых измерителях.
- Этап очистки сока. Он сразу обрабатывается известью без предварительных этапов обработки, как в случае со свекольным производством.
Меласса и жом
После очистки диффузного сока остается меласса и жом. Первое – отличный кормовой силос, а второе – кормовая патока. Их обычно обменивают по бартеру на сырье у сельхозпроизводителя. Но и сама патока востребована определенной категорией покупателей.
Кроме этого, дополнительно зарабатывать можно на изготовлении сахара-кандиса – очень крупных прозрачных кристаллов, которые изготавливаются на специальном оборудовании. Существуют и другие направления производства, которые можно наладить в дополнение к изготовлению сахара-песка.
Расчет окупаемости
Как показывает практика, если изначально грамотно организовать поставки сырья и сбыт готовой продукции, завод может окупиться уже за полгода, то есть за один сезон. Но на сроки сильно влияет стоимость оборудования. На оборудование европейского производителя мощностью 20 тонн в сутки уйдет не меньше 90 тыс. евро. Если закупать оборудование производительностью 100 тонн в сутки, на него надо выделить около 270 тыс. евро. Если вы решили закупить мини-завод производительностью 12 тонн в сутки, то базовая комплектация обойдется вам в 18-20 тыс. долл.
Не стоит забывать, что для завоевания рынка надо суметь красиво преподнести продукт. Надо не только разработать собственный бренд, но и наладить производство понятной и красивой упаковки для продукта.
Технология производства сахара - многоуровневая цепочка, которая состоит из нескольких этапов:
Мытье и очистка сырья от примесей;
- получение свекловичной стружки;
- выработка диффузионного сока и его очищение;
- получение сиропа;
- выделение из сиропа сахара;
- переработка сахарной массы в сахар-песок;
- фасовка и хранение готового продукта.
Мытье и очистка
При примеси в ней составляют до 12% от общей массы, причем кроме земли и ботвы в примесях могут быть камни и даже некоторые металлические предметы. Все это необходимо отделить от полезной части плодов. Для мытья свеклы применяется барабанная свекломойка и водоотделитель, оснащенные улавливателями для примесей. Правильно выполненная мойка позволит избежать поломок последующего оборудования для производства сахара.
Произодство сахара из сахарной свеклы - получение свекловичной стружки
В соответствии с технологией производства сахара, для того чтобы произвести сироп, свеклу необходимо измельчить. Измельчение свеклы - процесс превращения ее в стружку на свеклорезках, которые с помощью диффузионных ножей, установленных на рамках, режут плоды на мелкие части. Толщина стружки в 1 мм - оптимальная толщина для дальнейшей переработки.
Внутри корпуса свеклорезки, плоды вращаются с помощью улитки, которая под действием центробежной силы прижимает плоды к режущей кромке ножей. В процессе скольжения вдоль неподвижных ножей свекла превращается в стружку, которая проходя между ножами попадает в контейнер для дальнейшей переработки. Из всего оборудования для производства сахара свеклорезки требуют самой сложно очистки с помощью сжатого воздуха, и периодической замены ножей.
Выработка диффузионного сока
Процесс извлечения сахарозы из свеклы по технологии производства сахара является достаточно примитивным - свекловичную стружку размачивают в горячей воде в промышленных диффузорах, что размягчает ее волокна и выпускает сок. Если использовать холодную воду, то белковые соединения в клетках стружки значительно замедлят процесс получения сока.
Обычно используется несколько последовательных диффузоров, для выработки более концентрированного сока. Для дальнейшей переработки диффузионный сок необходимо очистить от ставшей бесполезной свекловичной стружки. Смесь из сока и стружки помещают в пульповые ловушки, где происходит фильтрация.
Диффузионный сок, даже очищенный от остатков плодов, остается сложным многокомпонентным составом, в котором кроме сахара также содержится белок, пектин, аминокислоты и так далее. С помощью вакуум-фильтров и сатураторов производится процесс очистки сахарного сиропа от примесей.
Выделение сахара из сиропа
Сахарный сироп, полученный после очищения сока, содержит слишком много воды (до 75%), которую удаляют в выпарной установке, получая сироп, содержащий до 70% сухих веществ. После этого, согласно технологии производства сахара, с помощью вакуум-аппарата сироп сгущают до содержания сухих веществ в 93,5%, получая утфель, который после прохождения процесса кристаллизации станет обычным сахаром.
Кристаллизация сахара - завершающий этап технологического процесса производства сахара
Утфель, полученный из вакуум-аппаратов отправляется в центрифугу, где кристаллизуется, после чего высушивается горячим воздухом и через виброконвейер отправляется в сушильно-охладительную установку, после чего сортируется с помощью вибросита.
Несмотря на достаточно длинную технологическую цепочку, большая часть оборудования для производства сахара обладает достаточно простым принципом действия. Простой принцип работы отдельных аппаратов облегчает, как обслуживание, так и ремонт всех видов необходимой техники, что позволяет с достаточно небольшими затратами производить сахар в промышленных масштабах.
В этой статье:
Сахар – ингредиент алкогольных напитков, кондитерских и хлебобулочных изделий, пищевых продуктов. Продукт широко используется не только в пищевой промышленности, но и при изготовлении пластмассы, в фармацевтической индустрии. Поэтому производство сахара – востребованный и прибыльный вид бизнеса, у которого прекрасные перспективы для дальнейшего развития.
Анализ рынка сахара
Сахар – товар первой необходимости, спрос на который не подвержен спаду. С 2011 года производство сахара в России стремительно растет. Это объясняется реконструкцией ведущих заводов и увеличением их производительности. Наблюдается положительная динамика потребления сахара на душу населения, показатель на текущий момент времени составляет 19,06 кг в год. В среднем каждый житель России ежегодно съедает около 20 кг сахара, не включая продукт в составе других купленных товаров. Ведущие страны-производители сахара отображены на фотографии ниже.
Россия входит в число прочих стран и занимает вторую позицию по поставкам свекловичного сахара после США.
Нормативные документы, регулирующие деятельность заводов по производству сахара
Перед тем как организовать производство сахара из сахарной свеклы необходимо ознакомиться с такими документами:
- ГОСТ Р 52647-2006 – Свекла сахарная. Технические условия;
- ГОСТ Р 53036-2008 – Свекла сахарная. Методы испытаний;
- ГОСТ 12571-86 – Метод определения сахарозы;
- ГОСТ Р 52678-2006 – Производство сахара.
Сырье для производства сахара
Для изготовления сахара предприятия могут использовать следующее сырье:
- Сахарный тростник – тростниковый сахар изготовляют предприятия Бразилии, Индии и Кубы.
- Сахарную свеклу – на производстве свекловичного сахара специализируются предприятия России, США, Франции и Германии.
- Сок пальм – пальмовый сахар изготавливается в странах Юго-Восточной Азии.
- Крахмалистый рис или просо – солодовый сахар производится на территории Японии.
- Стебли хлебного сорго – сорговый сахар потребляется жителями Китая. Данный вид сахар не обладает конкурентными преимуществами по сравнению с тростниковым или свекольным продуктом.
Виды сахара
По способу изготовления выделают виды сахара:
- Сахар-сырец – представляет собой отдельные кристаллы, состоящие из сахарозы;
- Сахарную пудру – тщательно измельченные кристаллы сахара. Сахарная пудра широко используется при изготовлении кондитерских изделий;
- Сахар-песок – продукт, который представляет собой сахарозу, кристаллы которой 0,5-2,5 мм.
- Сахар-рафинад – продукт из сахарозы высокой чистоты.
Производство сахара из свеклы
Технологический процесс изготовления свекловичного сахара включает этапы:
1. Экстракция
Осуществляется подготовка свеклы: ее моют, очищают от посторонних примесей, взвешивают и нарезают в стружку. Далее стружку загружают в диффузор, в котором сахар экстрагируется из растительной массы свеклы горячей водой. В итоге извлекают «диффузионный сок», в состав которого входит сахароза (10-15%) и жом – стружка свеклы, из которой получили сок. Отходы производства сахара используют при производстве корма для животных.
2. Очистка
Диффузионный сок смешивают с известковым молоком. Смесь компонентов осуществляется в сатураторе. Затем в смеси оседают тяжелые примеси и пропускают диоксид углерода через нагретый раствор. В результате осуществляется фильтрация раствора, и получают «очищенный» сок. На многих предприятиях фильтрация может осуществляться через ионообменные смолы.
3. Выпаривание – удаляется избыток воды из сока
При выпаривании изменяется химический состав сока. В завершение сироп обрабатывают сернистым газом, фильтруют на механических фильтрах. В результате получают сироп, в котором содержится 50-65 % сахара.
4. Кристаллизация
Кристаллизация осуществляется в вакуум-аппаратах при температуре 75° С. Спустя три часа получают продукт – утфель первой кристаллизации. Утфель – смесь кристаллов сахарозы и мелассы. Далее продукт поступает в мешалку, а затем – в утфелераспределитель и центрифуги. Кристаллический сахар, который остается в центрифуге отбеливают и пропаривают паром. В результате получают кристаллический сахар.
Схема производства сахара отображена на фотографии ниже.
Производство тростникового сахара
История свидетельствует, что первые методы извлечения сахара из тростника были изобретены на территории Индии. На сегодняшний день производство тростникового сахара во многом аналогично технологическому процессу изготовления свекловичного продукта.
Однако существуют и существенные различия:
1. Первый этап в производстве тростникового сахара – отжимание на вальцах вместо экстракции. Благодаря обработке стеблей водой, на оборудовании удается извлечь около 90% всего сахара, который содержится в стеблях растений. Отжатый сок на прессах поступает в ловушку для мезги, а затем – на соковые мерники.
2. Второе отличие – способ очистки сока. Обработка тростникового сахара осуществляется малым количеством извести, а в свеклосахарном производстве – сок подвергается преддефекации, дефекации и сатурации, а также второй сатурации, где количество извести достигает 3% от веса свеклы. При изготовлении тростникового сахара доля извести составляет 0,07% от общего веса стеблей.
Производство сахара рафинада
Технология производства сахара рафинада достаточно проста. Для изготовления продукта необходим тростниковый или свекловичный сахар-песок. Для предприятий России более выгодно и рентабельно в качестве сырья использовать свекловичный сахар-песок.
Разработано два способа получения сахара-рафинада:
1. Прессованный способ – начинается с обработки в центрифуге сахарного сиропа. Далее осуществляется прессование, и высушивание готовой смеси. В завершение прессованный сахар разделяется на кубики.
2. Литой способ – более материально затратный и трудоемкий процесс. Литой способ подразумевает помещение сахарной массы в специальные формы, в которых она затвердевает. Далее масса заливается сахаром, в котором отсутствуют примеси. Промывание повторяется несколько раз. Затем кусковый сахар, очищенный от патоки, сушится, извлекается из форм. В завершение масса разделяется на кубики.
Оборудование для производства сахара
Линия по производству сахара начинается с комплекса специализированного оборудования для подготовки свеклы к технологическому процессу.
Комплект оборудования включает:
- свеклоподъемную установку;
- гидротранспортер;
- песколовушки;
- ботволовушки;
- водоотделитель;
- камнеловушки;
- машины для мытья свеклы.
Главная линия по производству сахара включает такое оборудование: конвейер с магнитным сепаратором, свеклорезку, весы, диффузионные установки, шнековый пресс, а также сушилки для жома.
Следующий комплекс оборудования включает: аппараты дефекации, фильтры с подогревательными устройствами, сатураторы, сульфитаторы, отстойники.
Наиболее энергоемкое оборудование – вакуум аппараты, центрифуги, выпарная установка с концентратором.
Автоматизированная линия завершается комплексом оборудования, который включает: виброконвейер, вибросито и сушильно-охладительную установку.
Завод по производству сахара
Для организации производства сахара необходимо ввести в действие завод.
Начинающие производственники могут выбрать два пути организации бизнеса:
1. Купить мини-завод по производству сахара. При покупке завода необходимо уточнять дату ввода в эксплуатацию предприятия. Если завод уже давно введен в действие, тогда оборудование может быть непригодным. Стоимость старого завода может составлять до 2 млн. $. Цена завода, введённого в эксплуатацию в 2000-х годах, будет свыше 5 млн. $.
2. Открытие нового завода и закупка линии производства сахара.
На сегодняшний день действуют такие цены на линии производства сахара:
- линия, мощность которой составляет 10 т в сутки стоит 10-20 тыс. $;
- линия производительностью 15 т сахара ежедневно стоит около 100 тыс. $;
- линия мощностью 50 т продукта в сутки стоит около 200 тыс. $.
При открытии завода по изготовлению сахара необходимо учитывать не только размер первоначальных инвестиций, доходы от основной деятельности, но и прибыль от реализации отходов производства.
Ведь производство сахарного песка предполагает извлечение отходов: жома и мелассы. Эти два продукта можно использовать в качестве средств бартера и реализовывать поставщикам сырья. В процессе изготовления готового товара извлекается и патока, которая также имеет свой рынок сбыта.
