Завершающий комплекс оборудования линии состоит из виброконвейера, сушильно-охладительной установки и вибросита.
Машинно-аппаратурная схема линии производства сахара-песка из сахарной свеклы представлена на рис..
Устройство и принцип действия линии. Сахарная свекла подается в завод из бурачной или с кагатного поля. По гидравлическому конвейеру она поступает к свс- клонасосам и поднимается на высоту до 20 м. Дальнейшее перемещение ее для осуществления различных операций технологического процесса происходит самотеком. По длине гидравлического конвейера 1 последовательно установлены соломоботволовушки 2, камнеловушки 4 и водоотделители 5. Это техноло-гическое 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 ма-шину б.
Моечная машина предназначена для окончательной очистки свеклы (количество прилипшей земли составляет при ручной уборке 3...5 % свеклы, а при механизиро-ванной уборке комбайнами — 8... 10 %).
Количество воды, подаваемой на мойку свеклы, зависит от степени ее загрязнен-ности, конструкции машины и в среднем составляет 60... 100 % к массе свеклы. В сточные воды гидравлического конвейера и моечной машины попадают отломив-шиеся 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 об-работки 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 агрега-та и движется к хвостовой части, отдавая сахар путем диффузии в движущуюся на-встречу 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 филыр 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 СаСОз, 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 CaCOj.
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 м2.

Сахар — пищевой продукт, состоящий из сахарозы высокой степени чистоты.

Сахароза имеет приятный сладкий вкус. В водных растворах сладость ее ощущается при концентрации около 0,4%. Растворы, содержащие свыше 30% сахарозы, приторно-сладкие. Энергетическая ценность 100 г сахара составляет 1565-1569 кДж (374 ккал).

Сахароза быстро и легко усваивается. В организме под действием ферментов она расщепляется на глюкозу и фруктозу. Сахароза используется организмом человека как источник энергии и материал для образования гликогена, жира, белково-углеродных соединений.

Сырьем для выработки сахара служат сахарный тростник, произрастающий в районах с тропическим и субтропическим климатом, и сахарная свекла (около 45%). Для производства сахара используют также сорго, кукурузу, пальму. Отечественная промышленность вырабатывает из сахарной свеклы сахар двух видов: сахар-песок и сахар-рафинад.

Товарный сахар должен практически полностью состоять из сахарозы. Свободные примеси не допускаются, но в процессе производства несахара могут адсорбироваться внутри кристаллов сахарозы и на их поверхности в виде тонкой пленки. Кроме того, во всех видах сахара присутствуют минеральные веществ (Na, К, Са, Fe) — около 0,006%.

Сахар-песок представляет собой сыпучий продукт, состоящий из кристаллов сахарозы. Получают его из веретенообразных, белого цвета корнеплодов сахарной свеклы.

Основные стадии производства сахара-песка

Свеклу моют, измельчают в стружку (в узкие тонкие пластины) и обрабатывают в диффузионных барабанах горячей водой. Переход сахара и растворимых несахаров из свеклы в воду совершается вследствие диффузии. Диффузионный сок очищают от механических примесей и несахаров и обрабатывают известковым молоком (водной суспензией оксида кальция) для нейтрализации кислот, осаждения солей алюминия, магния, железа и коагуляции белков и красящих веществ (дефекация).

Для осажчения избытка извести и виде мелкокристаллического углекислого кальция, на поверхности частиц которого адсорбируются несахара, сок обрабатывают диоксидом углерода (сатурация). На следующей стадии сок сгущают путем выпаривания, затем следует кристаллизация сахара из сиропа — образование утфеля и отделение кристаллов сахара от межкристальной жидкости (зеленой патоки). Кристаллы сахара промывают водой и отделяют их от межкристальной жидкости (белой патоки); на последней стадии проводят сушку, охлаждение и освобождение кристаллов от ферромагнитных примесей и комков сахара.

Товарный получают только при уваривании утфеля 1-й кристаллизации.

Белая и зеленая патоки, полученные при центрифугировании утфеля 1-й кристаллизации, поступают на уваривание утфеля 2-й кристаллизации. При центрифугировании утфеля 2-й кристаллизации получают также два оттека (белая и зеленая патока) и сахар 2-й кристаллизации. Он удерживает на своей поверхности пленку межкристального раствора, поэтому окрашен в интенсивно желтый цвет.

Для уваривания утфеля 3-й кристаллизации используют второй и первый оттеки утфеля 2-й кристаллизации. Получаемый в результате сахар 3-й кристаллизации наравне с сахаром 2-й кристаллизации используется на уваривание утфеля 1-й кристаллизации. Оттек, отбираемый при центрифугировании утфеля 3-й кристаллизации, называется мелассой, она является отходом производства.

Качество сахара-песка определяют по ГОСТ 21-94. Из орга- полептических показателей оценивают: вкус и запах - сладкий, без посторонних привкусов и запахов, как сухого сахара, так и его растворов; сыпучесть - без комков, сыпучий, предназначенный для промышленной переработки, может иметь комки, разваливающиеся при легком нажатии; цвет товарного сахара-песка — белый, для промышленной переработки — белый с желтоватым оттенком; чистоту раствора — раствор сахара прозрачный или слабо опалесцирующий, без нерастворимого осадка, механических или других посторонних примесей.

По физико-химическим показателям (в пересчете на сухое вещество) сахар-песок должен соответствовать следующим требованиям (в %): массовая доля сахарозы - не менее 99,75, для промышленной переработки — не менее 99,65; массовая доля редуцирующих веществ - не более 0,050, для промышленной переработки — не более 0,065; массовая доля золы - не более 0,04, для промышленной переработки — не более 0,05; массовая доля влаги - не более 0,14, для промышленной переработки — 0,15; массовая доля ферропримесеи - не более 0,0003; цветность (в условных единицах оптической плотности) — не более 0,8, для промышленной переработки — не более 1,5.

Наиболее распространенные дефекты сахара-песка — увлажнение, потеря сыпучести, наличие нерассыпающихся комочков являются результатом хранения при высокой относи тельной влажности и резких перепадах температуры воздуха. Нехарактерный желтоватый или сероватый цвет и наличие комочков непробеленного сахара появляются при нарушении технологии. Посторонние вкус и запах образуются при упаковке в новые мешки, обработанные эмульсией с запахом нефтепродуктов, а также при несоблюдении товарного соседства; посторонние примеси (окалина, ворс и костра) — результат плохой очистки сахара на электромагнитах и использования для упаковки мешков из плохо обработанной мешковины.

Сахар-рафинад — продукт, состоящий из кристаллической, дополнительно очищенной (рафинированной) сахарозы, выпускаемой в виде кусков и кристаллов. Цель рафинации сахара-песка или тростникового сахара-сырца заключается в том, чтобы в результате последовательного выполнения технологических операций максимально удалить примеси и получить практически чистую сахарозу. По действующему стандарту содержание примесей в сахаре-рафинаде — не более 0,1%. Рафинация — это отделение сахарозы от несахаров путем ее кристаллизации в растворах.

Основные стадии производства сахара-рафинада. Сахар-песок растворяют в воде. Полученный сироп очищают, применяя адсорбенты (активные угли) и иониты, поглощающие из сиропа красящие вещества.

В рафинадном производстве проводят несколько циклов кристаллизации. Сахар-рафинад получают на первых двух или трех циклах, на последующих трех-четырех циклах из паток получают желтый сахар, который возвращают на переработку. Из последнего цикла выводят рафинадную патоку как отход производства.

Для снижения инверсии сахарозы поддерживают слабощелочную реакцию сахарных растворов, а для маскировки желтого оттенка рафинада применяют краситель синего цвета — ультрамарин. Его добавляют в виде суспензии в рафинадный утфель или при промывке кристаллов сахара в центрифугах.

Сахар-рафинад вырабатывается в следующем ассортименте:

прессованный колотый насыпью в мешках, пачках и коробках;
прессованный быстрорастворимый в пачках и коробках;
прессованный в мелкой фасовке;
рафинированный сахар-песок насыпью в мешках и пакетах;
рафинированный сахар-песок в мелкой фасовке;
сахароза для шампанского;
рафинадная пудра насыпью в мешках и пакетах.

Кусковой прессованный сахар-рафинад вырабатывается в виде отдельных кусочков, имеющих форму параллелепипеда. Толщина кусочка сахара-рафинада прессованного колотого может быть 11 и 22 мм. Допускаются отклонения от толщины по месту раскола кусочков ±3 мм.

Рафинированный сахар-песок вырабатывают со следующими размерами кристаллов (в мм): от 0,2 до 0,8 — мелкий; от 0,5 до 1,2 — средний; от 1,0 до 2,5 — крупный.

Сахарозу для шампанского вырабатывают в виде кристаллов размером от 1,0 до 2,5 мм.

Сахар-рафинад прессованный получается удалением на центрифугах патоки изутфеля и промыванием кристаллов клерсом (чистым раствором сахара-рафинада). Влажные кристаллы образуют рафинадную кашку. Их грани покрыты тонкой пленкой сахарного раствора. Из кашки на прессах формуют кусочки сахара-рафинада или бруски, которые раскалывают после сушки на кусочки.

Крепость получаемого сахара-рафинада зависит от влажности кашки, которую регулируют количеством оставшегося в ней клерса. Влажность кашки для получения быстрорастворимого сахара-рафинада должна быть 1,6-1,8%, прессованного колотого — 1,8-2,3%. Бруски сахара-рафинада обладают капиллярно-пористой структурой, что способствует их высушиванию. Удаление влаги в процессе сушки вызывает дополнительную кристаллизацию сахарозы, которая была в ней растворена. Чем больше клерса находится в бруске или кусочке прессованного сахара-рафинада (следовательно, и растворенной сахарозы), тем более прочно она соединяет кристаллы в конгломерат и сахар-рафинад получается более крепким.

Качество сахара-рафинада оценивают по ГОСТ 22-94. По органолептическим показателям сахар-рафинад должен соответствовать следующим требованиям: вкус и запах - сладкие, без посторонних привкуса и запаха как сухого сахара, так и его водного раствора; цвет — белый, чистый, без посторонних примесей, допускается голубоватый оттенок; сыпучесть - рафинированный сахар-песок сыпучий, без комков; чистота раствора - раствор сахара прозрачный или слабо опалесцирующий, допускается едва уловимый опалесцирующий оттенок.

Дефекты сахара-рафинада: сероватый оттенок, темные вкрапления и др. — результат недостаточного осветления сиропов, засорения кашки, несоблюдения режимов прессования и сушки.

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.

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

В России с 2011 года стремительно растет производство сахара. Сахар – это продукт главной необходимости, он всегда востребован, поэтому спаду не подвержен. Это объясняется обновлением ведущих заводов и повышением их производительности. В потреблении сахара на одного человека наблюдается положительная динамика, показатель на сегодняшний день составляет 19,04 кг / год. Ежегодно каждый житель России в среднем употребляет 20 кг сахара, не учитывая продукт в составе иных приобретенных товаров.

Нормативные документы, которые необходимы для предприятий по производству сахара

Прежде, чем открыть производство сахара из свеклы, нужно ознакомиться со следующими документами:

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

Для производства сахара заводы используют такое сырье:

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

1. Экстракция. Технология производства сахара начинается с того, что свеклу моют, удаляют посторонние примеси, взвешивают на весах и режут в виде стружки. Потом свекольную стружку помещают в диффузор, где сахар горячей водой извлекается из растительной массы свеклы. В результате экстрагируется «диффузионный сок», в его состав на 10-15% входит сахар и жом – свекольная стружка, из которой это сок получили. Отходы изготовления сахара применяют для изготовления кормов для животных.

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

История рассказывает о том, что первые способы извлекания из тростника сахара были испробованы на территории Индии. Сегодня процесс производства сахара аналогично во многом технологическому процессу производства свекловичного продукта.

Но имеются и значительные различия:

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

Довольно проста технология по производству тростникового сахара. Чтобы изготовить продукт, необходим свекловичный или тростниковый сахарный песок. Для заводов России по производству сахара рафинада более рентабельно и выгодно использовать в качестве сырья свекловичный сахарный песок.

Имеется два метода получения 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

Чтобы организовать изготовление сахара нужно в действие ввести завод. Начинающие производственники для организации бизнеса могут выбрать 2 пути:

Приобрести мини-завод по производству сахара. Покупая завод нужно уточнить, когда предприятие ввелось в эксплуатацию. Если завод действует уже давно, то может оказаться, что оборудование для изготовления сахара уже непригодно. Цена старого завода – 2 млн. долларов, а завод, который в эксплуатацию ввели в начале 2000-х годов – будет стоить более 5 млн. долларов.

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.

Свекла известна людям давно – первые упоминания об этой овощной культуре восходят ко второму тысячелетию до нашей эры. С тех пор селекционерами выведено множество ее сортов. Есть среди них листовые формы, например – мангольд, большинство же корнеплодные.

Корнеплодные формы свеклы делятся на пищевые и кормовые. Нынешняя появилась именно из кормовых сортов. Произошло это довольно поздно – в XVIII веке.

Современные сорта и гибриды сахарной свеклы содержат до 18% сахара . Лучшие из них – Кристалл, Манеж, Несвижский и др. Как именно добывают из них сахар — расскажем дальше.

Технология и оборудование на сахарозаводе

Кратко расскажем, как на основе корнеплода производят сахар на специальных заводах (узнать о том, как применяют сахарную свеклу и что получают в процессе ее переработки, можно ). Производство на заводе проходит в несколько технологических этапов.

Подготовительный этап (линия очистки и мойки) . В свекле, привезенной прямо с поля или из хранилища, могут попасться камни, осколки, кусочки металла. Это опасно для оборудования. Свекла может быть просто грязной.
Для того, чтобы избежать потери сахара при мойке, температура воды контролируется – она не должна быть свыше 18 градусов. После мойки свеклу ополаскивают хлорированной водой – из расчета 10-15 кг хлорной извести на 100 тонн свеклы. Затем свекла подается на транспортер. Там ее обдувают сильной струей воздуха. Так удаляются остатки воды и прилипшие легкие примеси.
Оборудование:
- гидротранспортеры (одновременно с подачей свекла отмывается от грязи);
- песколовушки, камнеловушки, ботволовушки;
- водоотделители;
- моечные машины.
Измельчение . Как его делают? Подготовленная сахарная свекла взвешивается и поступает в бункер-накопитель. Отсюда она под собственным весом поступает для измельчения на центробежные, барабанные или дисковые свеклорезки. Ширина полученной стружки находится в пределах 4-6, а толщина – 1,2-1,5 миллиметров.
Оборудование:
- конвейер с магнитным сепаратором;
- свеклорезка;
- весы;
Диффузия . На диффузионных установках происходит основной процесс – вымывание сахара из измельченного материала. Стружка обрабатывается горячей водой и отдает в раствор сахар и другие растворимые вещества. Процесс этот происходит при температуре порядка 70-80 градусов в слабокислой среде.
Среда, богатая сахарами, является благодатной средой для развития микроорганизмов. Это приводит и к порче продукта, и к более опасным последствиям – например, возможным взрывам. Поэтому в процессе диффузии в аппарат периодически добавляется раствор формалина.
Конечная концентрация его невелика – 0,02% от общей массы продукта, но достаточна для подавления активной микрофлоры. Продукт, который получается на этой стадии – диффузионный сок. Это мутная жидкость, быстро темнеющая на воздухе. В ней содержится большое количество мезги.
Мезга отделяется на мезголовушках. Вторым продуктом является свекольный жом. Он прессуется и либо отправляется непосредственно на корм скоту, либо высушивается.
Оборудование:
- диффузионная установка (шнековая или ротационная);
- сушилка для жома
Очистка диффузионного сока . Сок, который получен после диффузии, представляет собой сложную смесь из множества растворимых органических веществ самой разнообразной природы. Для очистки сока от этих примесей проводится процесс дефекации.
Процесс с этим неаппетитным названием проводится в два этапа. Он сводится к обработке сока известью (известковым молоком). Реакция раствора при этом достигает значений рН 12,2 – 12,4, то есть раствор становится щелочным.
При этом нейтрализуются органические кислоты, выпадают в осадок белки. Прочие нежелательные примеси также вступают в реакцию. Продукты реакции либо осаживаются тут же, либо удаляются на следующем этапе – этапе сатурации. Термином «сатурация» обозначается известный всем процесс «газирования», то есть насыщения раствора углекислым газом. При этом образуется мелкодисперсная взвесь карбоната кальция (обычного мела), который поглощает окрашивающие примеси.
Затем раствор фильтруют и вторично сатурируют. Перед этим, при необходимости, иногда проводится повторная дефекация. Далее получившийся прозрачный, но все еще окрашенный раствор обрабатывают двуокисью серы (сернистым газом). Этот процесс называется сульфитацией. При этом понижается щелочная реакция раствора и происходит его обесцвечивание. Снижается также вязкость сиропа.
Оборудование:
- аппарат дефекации;
- фильтр с подогревательным устройством;
- сатуратор;
- сульфитатор;
- отстойник.
Сгущение и кристаллизация . Полученный после сульфитации сок – это обычный ненасыщенный раствор сахарозы. Если сгустить раствор до насыщенного состояния, то в нем, как известно из школьного курса физики, начнется процесс кристаллизации.
Получившиеся кристаллы станут выпадать в осадок. Это и происходит в вакуум-аппаратах. Там раствор, предварительно выпаренный до состояния, близкого к насыщенному, начинает кипеть при пониженном давлении, и сгущается до пересыщенного состояния. Начинается процесс массовой кристаллизации.
Выпавшие кристаллы сахара отделяют на центрифугах и проводят еще через несколько этапов окончательной обработки. Там они осветляются и превращаются в знакомый, всем известный, сахарный песок.
Оборудование:

Выход сахара из 1 тонны корнеплодов после обработки составляет приблизительно 100-150 кг . Разброс показателей зависит не в последнюю очередь от агротехники и погодных условий в текущем году (больше том, где растет свекла, какой климат и почву «любит», читайте ).

Заводским показателем эффективности производства служит коэффициент извлечения сахара. Он показывает отношение массы сахарозы в готовом продукте (сахарном песке) к массе сахарозы в исходном сырье. Обычно он составляет приблизительно 80 %.

Как получить продукт в домашних условиях?

Скажем сразу, что приготовить именно привычный сахар-рафинад дома вряд ли получится. Но сахарный сироп приготовить несложно. Это будет настоящий натуральный продукт, изготовленный своими руками. Оборудование для этого годится самое незамысловатое.

Потребуется :

произвольное количество ;
эмалированная посуда (кастрюли, тазы);
мясорубка, нож, деревянная лопатка;
марля или иная ткань для фильтрования.

Как изготавливают домашний сахар :

Свёклу перебрать, очистить от корней и попорченных участков. Кожицу не снимать!
Промыть.
В целом виде положить в кастрюлю с кипящей водой и варить в течение часа.
Слить воду. Дать немного остыть и с теплой свеклы снять кожицу.
Измельчить с помощью мясорубки или ножом, что предпочтительнее. Нарезанные пластинки должны получиться не толще 1 мм.
Измельченную свеклу поместить в холщовый мешок и заложить под пресс. Подставить таз для стекающего сока. Если пресса нет, можно отжать сок и вручную, скручивая мешок, как при отжиме белья.
После первого отжима жом залить горячей водой (не кипятком) в объеме, примерно равном половине объема свеклы, дать постоять. Отбросить свеклу на сито, дать стечь жидкости в таз с отжатым ранее соком. Гущу повторно отжать туда же.
Получившийся сок подогреть до 70-80 градусов и профильтровать через двойную марлю.
Отфильтрованный сок выпаривать на плите до нужной густоты. Посуду при этом желательно использовать широкую и плоскую, эмалированную или луженую.
Правильно приготовленный сироп имеет консистенцию жидкого меда. Хранится он, как и мед, очень долго.

Получаемый в ходе выпаривания сироп необходимо постоянно помешивать деревянной лопаточкой – он легко пригорает.

Из 5 килограммов сахарной свеклы получается около 1 кг сиропа , или, в пересчете, 600 грамм чистого сахара.

Получение твердого сахара

Сироп необходимо осторожно уварить так, как уваривается сахар для получения домашних леденцов. Уваренный сироп разлить в плоские металлические формы. Выставить в холодное место. Там сироп быстро остынет и кристаллизуется. Дальше его остается только извлечь из формы и расколоть на кусочки желательной величины.