Бизнес на производстве сахара из сахарной свеклы. Оборудование и производство сахара

Как бы ни потрясали экономику любого государства кризисы и спады, спрос на товары пищевой промышленности остаётся наиболее устойчивым к ним, стабильным и постоянным. Среди самых простых и наиболее выгодных производств в этой сфере является изготовление продуктов, которые входят в потребительскую корзину.

Хорошо, если этот продукт является однокомпонентным по своей структуре, так как многокомпонентные продуктовые товары требуют гораздо больших технологических затрат на своё производство. К этим затратам относятся в первую очередь более сложные и дорогие машины для изготовления товаров, состоящих из большого числа ингредиентов.

Вместе с этим производство продуктов такого типа должно приносить ещё и значительную прибыль предпринимателю, занимающемуся их изготовлением. Учитывая, что продукты первой необходимости должны быть недорогими, спасти ситуацию с рентабельностью предприятия может лишь высокий спрос на товар. Производство сахара как раз отвечает всем перечисленным качествам. Оно входит в несколько десятков пищевых промышленных направлений, отличающихся стабильностью спроса и высокой рентабельностью.

Сахар и является однокомпонентным продуктом независимо от того, свекольный он или тростниковый, к тому же его потребление на продуктовом рынке любой страны огромно. Вместе с большим количеством потребляемого сахара в чистом виде каждым человеком, этот продукт является ещё сырьём для изготовления множества пищевых товаров.Открыть завод по производству сахара в России было беспроигрышным делом на любом историческом этапе, в любую эпоху, в любое время. Таковым оно остаётся и сейчас.

Не поспоришь, производство сахара подвержено сезонной цикличности, что является главным минусом его специфики. К тому же расположение сахарных заводов оправдано лишь в тех регионах, где налажено массовое выращивание сахарной свеклы. Но трудности есть практически у любого другого производственного направления, не только у пищевой промышленности.

Наша оценка бизнеса:

Стартовые инвестиции для завода - 300 000 000 рублей.

Стартовые инвестиции для мини производства - 1 200 000 рублей.

Насыщенность рынка - средняя.

Сложность открытия бизнеса - 7/10.

Особенности технологии производства сахара

Учитывая, что российские производители могут наладить изготовление сахара лишь из свекловичной культуры, то нас в первую очередь интересует технология производства сахара из сахарной свеклы.

Этот процесс делится на несколько отдельных этапов:

• первичная обработка корнеплодов;
• измельчение свекловичного сырья;
• извлечение из сырья сахарной составляющей;
• получение из диффузного сока чистой сахарозы;
• сгущение сахарного сиропа;
• кристаллизация сахара.

Если рассматривать процесс производство сахара-песка более подробно, то нужно начать с самого первого этапа – промывки корнеплодов в специальном оборудовании, при которой от них отделяется прилипшая земля, органические компоненты почвы, камни и случайные металлические предметы. Очистка от посторонних предметов свеклы происходит в специальных уловителях, а почвенные загрязнения просто смываются и окончательно удаляются при нескольких ополаскиваниях.

Нарезанная сахарная свекла (стружка)

Затем свекла, которая является исходным сырьём для производства сахарного песка, с помощью свеклорезов с диффузными ножами превращается в мелкую стружку.

Для качественного отделения сахара от стружки необходимо чтобы её размеры были очень малы. Максимальная толщина стружки – не более 1 мм. С таким размером стружки от неё будет качественно отделена сахарная составляющая в последующем диффузном процессе. Диффузный метод извлечения сахара из свекольной стружки очень прост, даже примитивен. Волокна стружки размачиваются в воде, а образовавшаяся при этом жидкость уже называется диффузным соком. Производство сахара из диффузного сока представляет собой более сложный процесс.

После окончания стадии производства, называемой размачиванием, диффузный сок отделяется от уже обессахаренной стружки с помощью пульповых ловушек. Для получения чистой по составу сахарозы необходимо выдержать время разложения сока на отдельные составляющие. Ведь сок, полученный диффузным путём, состоит из многих компонентов. Кроме сахарозы в нём достаточно различных примесей в виде пектиновых веществ, белков растворимого типа, аминокислот и др. Для удаления этих примесей из осадка сока необходимо проведение различных химических реакций. Это происходит в специальных устройствах – вакуумных фильтрах и сатураторах. Используются и другие машины для очистки сахара, для полного удаления из промежуточной фазы всех лишних примесей.

Технологическая схема производства сахара

После всех этапов производства, связанных с очисткой, получается сироп, содержащий после сгущения или выпаривания не менее 65-70% сухих веществ. Заключительная ступень производства – получение из сиропа кристаллического сахара.

Выход готового сахарного песка

При этом из сиропа извлекают сахарозу в чистом виде. Конечно, технологический процесс производства сахара совсем не прост, как могло показаться вначале. Но в нём используются приёмы, которые отработаны человечеством на протяжении столетий. И они не дают сбоя, всё отлажено до мельчайших подробностей и деталей.А отходы производства сахара с успехом и выгодой используются в качестве кормов для животных.

Оборудование сахарного производства

Предпринимателю, принявшему решение купить оборудование для производства сахара, необходимо сначала определиться с масштабами будущего бизнеса. Ведь для каждого бизнес-плана требуется своё аппаратное обеспечение, которое соответствует выбранному масштабу деятельности.

Одно дело, если бизнес предполагает мини-производство сахарного песка из свеклы, но совсем другие станки и оснастка потребуются для предприятия регионального масштаба с большой производительностью оборудования. Для примерной оценки размеров оборудования сахарного производства приведена ниже фотография линии для промывки корнеплодов и очистки её от примесей. Понятно, что такое оснащение предприятия за малые деньги купить едва ли возможно. Расходы на закупку нового технического обеспечения сахарного производства потребуют немалых средств. Если к этому добавить ещё расходы на сооружение здания для размещения оборудования и расположения площадок для его обслуживания, то такие расходы будут под силу лишь предпринимателям «большой руки».

Линия для очистки сахарной свеклы

Способов закупки оборудования в настоящее время очень много. Можно начать с переделки машин, специализированных на каких-то других технологиях или купить за небольшую цену машины и станки, бывшие в употреблении. Если налаживать промышленное производство сахара, то потребуется целый б/у завод или автоматизированная линия, при этом вполне вероятно получение высокой прибыли уже после первого года работы предприятия. Но, при наличии достаточных средств на начальный этап становления бизнеса, лучше всё-таки купить у поставщиков новую линию для сахарного производства.

Новая линия по производству сахара будет основана на последних достижениях в этой области, оборудование не будет давать сбоев и, работая в автоматическом режиме, даст большую экономию на рабочей силе. Самостоятельную компоновку оборудования не следует планировать даже в качестве запасного варианта. Эта работа окажется невыгодной, и даже тот, кто хорошо разбирается в технологии сахарного производства, за такое не возьмётся.

Также плохой вариант – взять в аренду или купить завод, который уже полуразрушен. Если ему уже более пятидесяти лет, то он просто морально не будет пригоден к современным требованиям, предъявляемым к продуктовым товарам. К тому же Россия экспортирует сахар, а это значит, что едва ли можно купить завод в рабочем состоянии. Всё будет физически устаревшим, изношенным до последней стадии. Себестоимость производства сахара при необходимости восстановления такого предприятия получится очень высокой.

Рассмотрим некоторые конкретные виды оборудования для сахарного производства, включая мини-завод, поставляемый из Китая. Свекольное сырьё поступает в приёмный бункер мини-завода из бурта или кагата. С помощью гидравлического конвейера оно поднимется вверх на 20 метров, чтобы дальше перемещаться от одного агрегата к другому под действием своей силы тяжести. В это время осуществляются все технологические операции по получению сахара.

Последовательность агрегатов очистки сырья:

• уловитель соломы, ботвы;
• уловитель камней и прочих инородных предметов;
• отделитель моечной воды.

• сепараторы магнитные для отделения стальных включений;
• резак с диффузными ножами;
• устройство для промежуточного взвешивания массы;
• установка для диффузного отделения сахара от смеси;
• прессово-шнековые установки;
• сушильный аппарат для жома.

Цена оборудования для производства сахара из свеклы зависит от его производительности и комплектации. Для покупки завода потребуется очень большая сумма – до 120 млн. рублей.

На сахарном заводе

Оценочная стоимость работающего сахарного предприятия равно 300 млн. рублей. Такие закупки не под силу отдельному бизнесмену, без государственной поддержки открыть массовое производство не получится.

Если рассматривать отдельно линию по изготовлению сахара из свеклы небольшой производительности, то сейчас на этот комплекс оборудования придётся потратить до 600 000 рублей. Вполне приемлемая сумма для успешного бизнесмена. Производительность такой линии составляет до 10 тонн готового сахара в сутки. Этот вариант можно использовать в экономическом обосновании бизнеса на изготовлении сахара.

Производство сахара-рафинада является заключительной фазой сложного сахарного производства. Из сахарной кашки с помощью станочного оборудования в виде карусельного пресса прессуют кусочки прямоугольной формы и заданной массы. Далее следует сушка изделий с помощью туннельных сушилок, в которых процесс протекает в течение восьми часов.

Станок для производства сахара-рафинада

Более сложным технологическим и техническим является производство рафинированного сахара методом литья. Этот способ к тому же и намного дороже прессования рафинада станочным оборудованием. Сначала сахарная масса разливается по специальным формам, а после отвердевания производится удаление патоки посредством заливания исходной сахарной массы растворённым в воде чистым сахаром. Так повторяется до четырёх раз, а уже затем окончательно отвердевший сахар режется на отдельные кусочки.

Упаковка готовой продукции в подготовленную тару зависит от вида и размеров сахарных кусочков. Сама упаковка должна предохранять готовый продукт от влаги и загрязнений при перевозках и при складировании. А вот сахарный песок упаковывать гораздо проще. Его фасуют в прочные тканные полиэтиленовые мешки с герметичной внутренней прокладкой. В них сахарный песок находится без доступа воздуха и сырости и может храниться очень долго.

Расчёт окупаемости вложений в сахарный бизнес

Практика организации производства сахара из готового сырья показывает, что при правильной, безошибочной организации как сырьевых поставок, так и реализации готового товара, срок окупаемости завода равен 12 месяцам. Получается, что вложения даже при значительной их сумме обычно окупаются за один сезон работы предприятия. Конечно, сроки окупаемости зависят напрямую от цены закупленного оборудования.

Если организовать работу предприятия на оборудовании европейских производителей с мощностью до 20 000 килограммов продукции в сутки, то на закупку оборудования придётся потратить более 5 миллионов рублей. А вот оборудование с производственной мощностью в 100 тонн в сутки будет стоить уже около 19 миллионов рублей. Более оптимальным является вариант закупки мини-завода с производственной мощностью 12 000 килограммов сахара в сутки. Цена за такой комплекс будет составлять 1 миллион 200 тысяч рублей.

Очень важно не только производить сахар высокого качества, но и выставлять его покупателю в красивой упаковке с привлекательным внешним оформлением. В серьёзном бизнесе мелочей нет.

Основной составляющей пищевых продуктов, хлебобулочных и кондитерских изделий, алкогольных напитков – это сахар. Так же он используется в фармацевтической индустрии, при изготовлении пластмассы, а не только в пищевой промышленности. Поэтому производство сахара – прибыльный и востребованный вид бизнеса, который имеет для дальнейшего развития прекрасные перспективы. Желающих открыть мини завод по производству сахара становится все больше, но для начала необходимо взвесить все «за» и «против».

Анализ рынка сахара

Нормативные документы, которые необходимы для предприятий по производству сахара

Производство сахара - ГОСТ Р 52678-2006
Способ нахождения сахарозы – ГОСТ 12571-86
Методы испытаний сахарной свеклы – ГОСТ Р 53036-2008
Технические условия. Сахарная свекла – ГОСТ Р 52647-2006

Сырье для изготовления сахара

Сахарный тростник – на производстве тростникового сахара специализируются заводы Кубы, Индии и Бразилии
Сахарная свекла – свекловичный сахар изготавливают предприятия Германии, Франции, США и России
Сок пальм – изготовлением пальмового сахара занимаются предприятия стран Юго-Восточной Азии
Просо или крахмалистый рис – на территории Японии изготавливается солодовый сахар
Стебли хлебного сорго – этот тип сахара не является конкурентоспособным как свекольный или тростниковый продукт. Сорговый сахар употребляется в основном жителями Китая

Виды сахара

По методике изготовления сахар делиться на такие виды:

Сахар-рафинад – изделие из сахарозы повышенной чистоты
Сахар-песок – продукт, представляющий сахарозу с кристаллами 0,6 – 2,6 мм.
Сахарная пудра – сильно измельченные кристаллы сахара
Сахар – сырец – имеет вид кристаллов, которые состоят из сахарозы.

Производство сахара из свеклы

2. Очистка. На заводе по производству сахара известковое молоко смешивают с диффузионным соком. Смешивание компонентов происходит в сатураторе. В полученной смеси тяжелые смеси оседают и через теплый раствор пропускают диоксид углерода. В итоге происходит фильтрация раствора и на выходе получается «очищенный» сок. Многие заводы применяют ионообменные смолы для фильтрации растворов.

3. Выпаривание – удаляется из сока избыток воды. При выпаривании химическое строение сока модифицируется. В завершении при помощи сернистого газа обрабатывается сироп, на механических фильтрах проходит фильтрацию. В итоге получается сироп, содержащий 50-60% сахара.

4. Кристаллизация. Процесс осуществляется при температуре 75 градусов в вакуумных аппаратах. Через три часа получают – утфель высшей кристаллизации. Утфель – это смешение кристаллов мелассы и сахарозы. Затем продукт отправляется в мешалку, потом в утфелераспределитель и в конце в центрифугу. Оставшийся в центрифуге кристаллический сахар, подвергают отбеливанию и паром пропаривают. В итоге – кристаллический сахар.

Тростниковый сахар – производство

Первое отличие – в изготовлении тростникового сахара вместо экстракции используется отжимание на вальцах. Благодаря водной обработке стеблей, на оборудовании, получается, извлечь практически 90% сахара, содержащегося в стеблях растений. Далее сок, отжатый на прессах, отправляется в ловушку для мезги, а потом – на соковые измерители.

Второе отличие – метод очистки сока. Обрабатывание тростникового сахара производится небольшим количеством извести, а в производстве свеклосахарном – сок сначала проходит преддефекации, потом дефекации и сатурации и еще одной сатурации, где число извести от веса свеклы достигает 3%.

Производство сахара рафинада

Первый способ – прессованный – сахарный песок обрабатывается в центрифуге. Далее поддается прессованию и в конце готовая смесь высушивается. Потом прессованный сахар делиться на мелкие кубики

Второй способ – литой. Более трудоемкий и материально затратный процесс. Сахарная масса помещается в специальные формы, где она твердеет. Затем твердая масса заливается сахарам без всяких примесей. Несколько раз происходит промывание. Кусковый сахар, который очищен от патоки, извлекается из форм и сушиться. В завершении процесса сахарная масса делится на мелкие кубики.

Оборудование для производства сахара

Процесс производства сахара начинается с оборудования для производства сахара, который состоит из:

Машины для мытья свеклы
Камнеловушки
Водоотделитель
Ботволовушки
Песколовушки
Гидротранспартер
Свеклоподъемная установка

Основная линия по изготовлению сахара состоит из такого оборудования: сушилки для жома, шнековый пресс, диффузионные установки, весы, свеклорезка, конвейер с магнитным сепаратором.

Следующая линия состоит из такого оборудования: отстойники, сульфитаторы, сатураторы, фильтры с подогревом, аппараты дефекации. Самое энергоемкое оборудование: выпарная установка с концентратом, центрифуги, вакуум аппараты.

Заключительная линия состоит из: сушильно-охладительной установки, вибросито, виброконвейер.

Завод по производству сахара

Открыть новый завод и приобрести новую линию изготовления сахара. Открывая завод по производству сахара, нужно брать во внимание не только размер начальных вложений, доходы от главной деятельности, но и прибыль от продажи отходов производства. Ведь изготовление сахарного песка, это еще и извлечение отходов: мелассы и жома. Их можно использовать как бартер и продавать поставщикам сырья.

Мини завод по производству сахара – это довольно рентабельное и выгодное предприятие, где помимо всего еще и извлекается патока, она также имеет рынок сбыта и эти нужно пользоваться.

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.

Сахар - практически чистая сахароза (С 12 Н 22 О 11), обладающая сладким вкусом, легко и полностью усваиваемая организмом, способствующая быстрому восстановлению затраченной энергии. Сахароза - это дисахарид, который под действием кислоты или фермента расщепляется на глюкозу и фруктозу (инвертный сахар). Сахароза может находиться в двух состояниях: кристаллическом и аморфном. По химической природе сахар является слабой многоосновной кислотой, дающей с оксидами щелочных и щелочноземельных металлов соединения - сахараты.

Инвертный сахар благодаря фруктозе гигроскопичен. Он предохраняет варенье от засахаривания, замедляет процесс черствения хлеба, предохраняет от высыхания кондитерские изделия (мармелад, пастилу, зефир, помадку и др.).

Сахароза хорошо растворяется в воде, при повышении температуры ее растворимость возрастает. В растворах сахароза является сильным дегидратором. Она легко образует пересыщенные растворы, кристаллизация в которых начинается только при наличии центров кристаллизации. Скорость этого процесса зависит от температуры, вязкости раствора и коэффициента пересыщения.

Исходным сырьем для получения сахара являются сахарная свекла и сахарный тростник. Благодаря более высокой урожайности сахарного тростника по сравнению с сахарной свеклой с каждого гектара его посевов получают сахара примерно в 2 раза больше, хотя содержание сахарозы в стеблях сахарного тростника несколько меньше, чем в сахарной свекле.

Сахарная промышленность выпускает следующие виды сахара:

• сахар-песок - сыпучий пищевой продукт белого цвета (без комков), имеющий сладкий вкус без посторонних привкусов и запахов (с содержанием влаги не более 0,14 %, сахарозы не менее 99,75 %, металлопримесей не более 3 мг на 1 кг сахара, с размерами на более 0,3 мм);
• сахар жидкий - жидкий пищевой продукт светло-желтого цвета, сладкий на вкус, без посторонних привкусов и запахов (с содержанием сахарозы не менее 99,80 % для высшей категории и не менее 99,5 % для первой категории, с содержанием сухих веществ не менее 64 %);
• сахар-рафинад - кусковой прессованный сахар, рафинадный сахар-песок и рафинадная пудра белого цвета, сладкие на вкус, без посторонних привкусов и запахов (с содержанием сахарозы не менее 99,9 %, редуцирующих веществ не более 0,03 %, влаги не более 0,2 %).

Особенности производства и потребления готовой продукции

На всех сахарных заводах действует типовая схема получения сахара - песка из сахарной свеклы с непрерывным обессахариванием свекловичной стружки, прессованием жома и возвратом жомопрессовой воды в диффузионную установку, известково-углекислотной очисткой диффузионного сока, тремя кристаллизациями и аффинацией желтого сахара III кристаллизации. В корнеплодах сахарной свеклы содержится 20…25 % сухих веществ, из них содержание сахарозы колеблется от 14 до 18 %. Сахарозу извлекают из свеклы диффузионным способом. Полученный диффузионный сок содержит 15…16 % сухих веществ, из них 14…15 % сахарозы и около 2 % несахаров. Чтобы избавиться от несахаров проводят очистку диффузионного сока известью (дефекация) с последующим удалением ее избытка диоксидом углерода (сатурация). Для снижения цветности и щелочности фильтрованный сок II сатурации обрабатывают диоксидом серы (сульфитация). Сгущение сока ведут в два этапа: сначала его сгущают на выпарной установке до содержания сухих веществ 55…65 % (при этом сахароза еще не кристаллизуется), а затем после дополнительной очистки вязкий сироп на вакуум-аппарате сгущают до содержания сухих веществ 92,5.. .93,5 % и получают утфель. Готовый утфель I кристаллизации центрифугируют, получая кристаллы сахара и два оттека. Сахар-песок выгружают из центрифуги с содержанием влаги 0,8… 1 % и высушивают горячим воздухом температурой 105… 110 °С до 0,14 % (при бестарном хранении массовая доля влаги в сахаре-песке должна быть 0,03…0,04 %).

Норма потребления сахарозы составляет 75г в день, включая сахар, находящийся в других пищевых продуктах.

Период уборки сахарной свеклы длится 40.. .50 сут. в году. Средняя производственная мощность одного завода составляет 2,84 тыс. т переработки свеклы в сутки с коэффициентом извлечения сахара из свеклы 72 %.

Стадии технологического процесса

Процесс получения сахара-песка на свеклосахарных заводах складывается из следующих стадий:

• подача свеклы и очистка ее от примесей;
• получение диффузионного сока из свекловичной стружки;
• очистка диффузионного сока;
• сгущение сока выпариванием;
• варка утфеля и получение кристаллического сахара;
• сушка, охлаждение и хранение сахара-песка.

Характеристика комплексов оборудования

Линия начинается с комплекса оборудования для подготовки свеклы к производству, состоящего из свеклоподъемной установки, гидротранспортера, песколовушки, ботволовушки, камнеловушки и водоотделителя, а также свекломоечной машины.

Ведущий комплекс оборудования линии состоит из конвейера с магнитным сепаратором, свеклорезки, весов, диффузионной установки, шнекового пресса и сушилки для жома.

Следующий комплекс оборудования представляют фильтры с подогревательными устройствами, аппараты предварительной и основной дефекации, сатураторы, отстойники, сульфитаторы и фильтры.

Наиболее энергоемким комплексом оборудования линии является выпарная установка с концентратором, а также вакуум-аппараты, мешалки и центрифуги.

Завершающий комплекс оборудования линии состоит из виброконвейера, сушильно-охладительной установки и вибросита.

Машинно-аппаратурная схема линии производства сахара-песка из сахарной свеклы представлена на рисунке 1.

Рисунок 1 — Машинно-аппаратурная схема линии производства сахара-песка из сахарной свеклы

Устройство и принцип действия линии

Сахарная свекла подается в завод из бурачной или с кагатного поля. По гидравлическому конвейеру она поступает к свеклонасосам и поднимается на высоту до 20 м. Дальнейшее перемещение ее для осуществления различных операций технологического процесса происходит самотеком. По длине гидравлического конвейера 1 (рисунок 1) последовательно установлены соломоботволовушки 2, камнеловушки 4 и водоотделители 5. Это технологическое оборудование предназначено для отделения легких (солома, ботва) и тяжелых (песок, камни) примесей, а также для отделения транспортерно-моечной воды. Для интенсификации процесса улавливания соломы и ботвы в углубление 3 подается воздух. Сахарная свекла после водоотделителей поступает в моечную машину 6.

Моечная машина предназначена для окончательной очистки свеклы (количество прилипшей земли составляет при ручной уборке 3…5 % свеклы, а при механизированной уборке комбайнами - 8… 10 %).

Количество воды, подаваемой на мойку свеклы, зависит от степени ее загрязненности, конструкции машины и в среднем составляет 60… 100 % к массе свеклы. В сточные воды гидравлического конвейера и моечной машины попадают отломившиеся хвостики свеклы, небольшие кусочки и мелкие корнеплоды (всего 1…3 % к массе свеклы), поэтому транспортерно-моечные воды предварительно направляются в сепаратор для отделения от них хвостиков и кусочков свеклы, которые после обработки поступают на ленточный конвейер 14.

Отмытая сахарная свекла орошается чистой водой из специальных устройств 7, поднимается элеватором 8 и поступает на конвейер 9, где электромагнит 10 отделяет металлические предметы, случайно попавшие в свеклу. Затем свеклу взвешивают на весах 11 и из бункера 12 направляют в измельчающие машины-свеклорезки 13. Стружка должна быть ровной, упругой и без мезги, пластинчатого или ромбовидного сечения, толщиной 0,5… 1,0 мм.

Свекловичная стружка из измельчающих машин с помощью ленточного конвейера 14, на котором установлены конвейерные весы, подается в диффузионную установку 15.

Сахар, растворенный в свекловичном соке корнеплода, извлекается из клеток противоточной диффузией, при которой стружка поступает в головную часть агрегата и движется к хвостовой части, отдавая сахар путем диффузии в движущуюся навстречу экстрагенту высолаживающую воду. Из конца хвостовой части агрегата выводится стружка с малой концентрацией сахара, а экстрагент, обогащенный сахаром, выводится как диффузионный сок. Из 100 кг свеклы получают приблизительно 120 кг диффузионного сока. Жом отводится из диффузионных установок конвейером 16 в цех для прессования, сушки и брикетирования.

Диффузионный сок пропускается через фильтр 17, подогревается в устройстве 28 и направляется в аппараты предварительной и основной дефекации 27, где он очищается в результате коагуляции белков и красящих веществ и осаждения ряда анионов, дающих нерастворимые соли с ионом кальция, содержащимся в известковом молоке (раствор извести). Известковое молоко вводится в сок с помощью дозирующих устройств.

Дефекованный сок подается в котел первой сатурации 26, где он дополнительно очищается путем адсорбции растворимых несахаров и особенно красящих веществ на поверхности частиц мелкого осадка СаСО 3 , который образуется при пропускании диоксида углерода через дефекованный сок. Сок первой сатурации подается через подогреватель 25 в гравитационный отстойник 24. В отстойниках сок делится на две фракции: осветленную (80 % всего сока) и сгущенную суспензию, поступающую на вакуум-фильтры 23.

Фильтрованный сок первой сатурации направляется в аппараты второй сатурации 22, где из него удаляется известь в виде СаСО 3 .

Сок второй сатурации подается на фильтры 21. Соки сахарного производства приходится фильтровать несколько раз. В зависимости от цели фильтрования используются различные схемы процесса и фильтровальное оборудование.

Отфильтрованный сок из фильтра 21 подается в котел сульфитации 20. Цель сульфитации - уменьшение цветности сока путем обработки его диоксидом серы, который получают при сжигании серы.

Сульфитированный сок направляют на станцию фильтров 19, а затем транспортируют через подогреватели в первый корпус выпарной станции 18. Выпарные установки предназначены для последовательного сгущения очищенного сока второй сатурации до концентрации густого сиропа; при этом содержание сухих веществ в продукте увеличивается с 14… 16 % в первом корпусе до 65.. .70 % (сгущенный сироп) в последнем. Свежий пар поступает только в первый корпус, а последующие корпуса обогреваются соковым паром предыдущего корпуса. Площадь поверхности нагрева выпарной станции сахарного завода производительностью 5000 т свеклы в сутки составляет 10 000 м 2 .

Полученный сироп направляется в сульфитатор 29, а затем на станцию фильтрации 30. Фильтрованный сироп подогревается в подогревателе 31, откуда поступает в вакуум-аппараты первого продукта 32. Сироп в вакуум-аппаратах уваривается до пересыщения, сахар выделяется в виде кристаллов. Продукт, полученный после уваривания, называется утфелем. Он содержит около 7,5 % воды и около 55 % выкристаллизовавшегося сахара.

Сироп уваривают в периодически действующих вакуум-аппаратах. Утфель первой кристаллизации из вакуум-аппаратов поступает в приемную утфелемешалку 33, откуда его направляют в распределительную мешалку, а затем в центрифуги 34, где под действием центробежной силы кристаллы сахара отделяются от межкристальной жидкости. Эта жидкость называется первым оттеком. Чистота первого оттека 75…78 %, что значительно ниже чистоты утфеля.

Чтобы получить из центрифуги белый сахар, его кристаллы промывают небольшим количеством горячей воды - пробеливают. При пробеливании часть сахара растворяется, поэтому из центрифуги отходит оттек более высокой чистоты - второй оттек.

Второй и первый оттеки подают в вакуум-аппарат второй (последней) кристаллизации, где получают утфель второй кристаллизации, содержащий около 50 % кристаллического сахара. Этот утфель постепенно охлаждают до температуры 40 °С при перемешивании в утфелемешалках — кристаллизаторах. При этом дополнительно выкристаллизовывается еще некоторое количество сахара. Наконец, утфель второй кристаллизации направляется в центрифуги, где от кристаллов сахара отделяется меласса, которая является отходом сахарного производства, так как получение из нее сахара путем дальнейшего сгущения и кристаллизации нерентабельно. Желтый сахар второй кристаллизации рафинируют первым оттеком, полученный утфель направляется в распределительную мешалку, а затем в центрифуги. Полученный сахар растворяется, и сок поступает в линию производства.

Белый сахар, выгружаемый из центрифуг 34, имеет температуру 70 °С и влажность 0,5 % при пробеливании паром или влажность 1,5 % при пробеливании водой.

Он попадает на виброконвейер 35 и транспортируется в сушильно-охладительную установку 36.

После сушки сахар-песок поступает на весовой ленточный конвейер 37 и далее на вибросито 38. Комочки сахара отделяются, растворяются и возвращаются в продуктовый цех.

Товарный сахар-песок поступает в силосные башни 39 (склады длительного хранения).

Является весьма прибыльным бизнесом. Сырьё для сахарного производства может быть из сахарного тростника, пальмового сока, крахмалистого риса, проса или свеклы. А как делают сахар из свеклы?

Изготовление сахара-песка является технологическим процессом, состоящим из нескольких ступеней:

• сбор и транспортировка свеклы на производство;
• очищение сырья от грязи и металлических предметов;
• изготовление стружки из свеклы;
• получение и очистка диффузионного сока;
• выпаривание сока до состояния сиропа;
• переработка сиропа в кристаллическую массу – утфель І;
• получение кристаллического сахара и патоки из утфеля І;
• выпаривание патоки в утфель ІІ, его разделение на мелассу и жёлтый сахар;
• очистка жёлтого сахара;
• фасовка сахарного песка.

Оборудование для сахарного производства

Производство сахара из сахарной свеклы включает в себя различные операции, напоминающие технологический процесс на обогатительной фабрике.

Оборудование для сахарной промышленности на подготовительном этапе включает в себя:

• свеклоподъёмники;
• гидротранспортёр;
• ловушки для ботвы, песка и камней;
• водоотделители;
• моечные машины для корнеплодов.

Оборудование для производства сахара основных технологических операций многочисленно:

• магнитные сепараторы для улавливания случайно попавших металлических предметов;
• конвейера с весами;
• бункера с системами желобов;
• свеклорезки центробежные, дисковые или барабанные;
• шнековый диффузионный аппарат;
• пресс;
• сушилки для жома;
• дефекатор с мешалкой;
• механический фильтр с подогревом;
• сатуратор;
• сульфитатор;
• вакуум-фильтр;
• центрифуга;
• выпаривающий аппарат с концентратором.

Для финишных операций сахарного производства нужны такие аппараты:

• вибрационный конвейер;
• сито с вибратором;
• сушилка с охладителем.

Подготовительный этап производства

Собранная свекла направляется на кагатные поля – промежуточные площадки для хранения свеклы, откуда она гидротранспортом направляется на перерабатывающий завод. Оборудование стоит под уклоном до самого завода, с установленными на нём ловушками для крупного мусора, в том числе ботвы, песка и камней. А также устанавливаются магнитные отделители, чтобы металлические предметы не попали в технологический процесс.

На заводе происходит финишная мойка сырья с последующей обработкой раствором хлорной извести – 150 гр. на 1 т свеклы. Вода используется холодная (до 18°С), чтобы не допустить потери сахарозы из плодов. Корнеплоды ленточным конвейером, на которых они обдуваются воздухом для удаления влаги, взвешивают и направляют в сборные бункера.

Сахарный комбинат

Из бункеров свекла системой желобов направляется на свеклорезки для получения стружки длиной 5–6 мм и толщиной около 1 мм. Тоньше 0,5 мм и короче 5 мм является браком, которого в стружке должно быть не более 3%.

Стружку из свеклы после взвешивания направляют в шнековую диффузионную установку для обессахаривания горячей водой. В результате получается жом и диффузионный сок, содержащий около 15% сахара, 2% «несахаров» и до 3 гр./л мезги. Сок фильтруют от мезги и с помощью извести очищают от осадка (солей кислот, белков и пектина). Этот процесс проходит в два этапа – преддефекация (длится до 5 мин.) и дефекация (10 мин.).

Чтобы дефекованный сок очистить от извести, он направляется на первую сатурацию. В сатураторе его обрабатывают углекислым газом. Известь переходит в углекислый кальций и осаждается вместе с несахарами. Сатурированный сок освобождают от осадка с помощью механических фильтров. Так как цвет диффузионного сока всё ещё тёмный, то его направляют на сульфитацию – обработку сернистым газом.

Осветлённый диффузионный сок выпаривается до состояния сиропа с влажностью 35%. Свекловичный сироп снова подвергают сульфитации до уровня рН 8,2 и содержанием сухого более 90%, фильтруют и направляют на вакуум-фильтры.

Из свекловичного сиропа получают утфель первой кристаллизации. Утфель І после мешалки подвергается центрифугированию с разделением на кристаллический сахар и так называемую зелёную патоку. Сахар промывают и подвергают обработке паром, получая сахарный песок с чистотой 99,75%.

Патоку возвращают на фильтрацию при высокой температуре с получением из утфеля второй кристаллизации жёлтого сахара и мелассы. Жёлтый сахар можно использовать в пищевой промышленности или обработать паром для получения белого сахарного песка.

При пропаривании образуется белая патока или второй оттек, который возвращают в технологическую цепочку в момент уваривания утфеля первой кристаллизации. Сахарный песок обдают разогретым воздухом для просушки до влажности 0,14%, фасуют и отправляют на склад. Мелассу используют как кормовую патоку.

Безотходное производство

Технология производства сахара из сахарной свеклы позволяет использовать продукты операций с низким содержанием сахаридов. Меласса является хорошей кормовой добавкой, из неё может быть сделано множество продуктов:

• спирт;
• лимонная кислота;
• дрожжи.

Жом от свекловичной стружки также широко используется для животных в качестве корма. Содержание сухих веществ в нём до 6%.

Чтобы улучшить возможность транспортировки и повысить кормовую ценность, жом подсушивают до 80% влажности. Если планируют его долго хранить, то сушат с помощью топочных газов до содержания воды 10%.

Изготовление рафинада

Для изготовления сахара-рафинада используют сахарный песок с содержанием сухих веществ от 99,85%, примесями несахаров не более 0,25% и цветностью 1,8. Из сахарного песка в автоклаве изготавливают сироп с содержанием сахара 73%. Сироп проходит фильтрацию и очистку от красителей с повторением этапов.

Для адсорбции применяют активированный уголь АГС-4 или порошковый уголь. Потом сладкий раствор направляют на сгущение в вакуумных установках, кристаллизуют в центрифугах.

Полученные кристаллы обрабатывают клерсом и ультрамарином и отправляют на карусельные прессы. В результате получаются брикеты, которые подвергаются сушке и разрезают на части.

Видео: Производство сахара из сахарной свёклы