Производство сахара является одним из наиболее доходных видов бизнеса. Сахар - продукт, который имеет высокую степень очистки. Это вещество обладает приятным сладким вкусом. Вкус сахарозы ощущается при концентрации ее в жидкости от 0,4%, она считается легкоусвояемым продуктом. В процессе пищеварения расщепляется до фруктозы и глюкозы. Эти вещества являются основным источником энергии и материалом для построения жиров, белково-углеводных молекул и гликогена.
- Технология производства сахара
- Какое оборудование выбрать для производства сахара?
- Принципы организации и ведения сахарного бизнеса
- Пошаговый план открытия бизнеса
- Сколько можно заработать на производстве сахара
- Сколько нужно денег для старта бизнеса
- Какой ОКВЭД указать при регистрации дела
- Какие документы нужны для открытия перерабатывающего завода
- Какую систему налогообложения выбрать для работы
- Нужны ли разрешения для открытия производства сахара
Технология производства сахара
В качестве сырья для производства сахара используются сахарная свекла и тростник, произрастающий в тропических районах. При производстве могут использоваться пальма, сорго и кукуруза. Как правило, сахарные заводы располагают вблизи мест произрастания указанных выше культур, работают они сезонно. Современные предприятия организуют производство сахара в промышленных масштабах. Так, на крупных заводах может производиться до 6 млн кг продукта в год. Предприятия для производства сахара-рафинада могут располагаться в любом месте, и работают они круглый год.
Технология производства сахара достаточно сложна, она требует приобретения дорогостоящего оборудования и найма большого количества высококвалифицированных сотрудников. Бизнес-план сахарного завода позволяет учесть все тонкости этого дела. Именно на основе производимых в нем расчетов определяется рентабельность будущего предприятия и возможности поиска инвесторов. Риски зависят от стоимости оборудования для изготовления сахара, размеров вложений в закупку сырья. Учесть следует и необходимость получения различных разрешительных документов. Чтобы открыть свое дело в этой сфере, необходимо оценить ситуацию на рынке. Следует определить актуальность открытия предприятия, количество подобных предприятий в округе, сведения о будущих доходах.
Технология производства сахара из сахарной свеклы - процесс, проходящий в несколько этапов. На первом этапе свекла очищается от посторонних примесей. Затем из нее добывают сахарную стружку и сок. Полученный сок очищают и сгущают путем выпаривания лишней жидкости. Готовый сахар охлаждают и просушивают для дальнейшего хранения. Схема добычи сахара включает мытье и чистку корнеплодов, взвешивание и нарезку, а также помещение в диффузор. Здесь происходит изготовление сахара из овощной массы с помощью высоких температур. Оставшуюся после обработки свекольную стружку можно применять при изготовлении кормов для скота. На последнем этапе производственного процесса из сока выделяют сахарные кристаллы.
После выпаривания лишней жидкости из сока в него добавляют известь. Полученную смесь прогревают и обрабатывают диоксидом углерода. При фильтрации получают очищенный промежуточный продукт. Иногда производство сахара подразумевает применение ионообменных смол. Полученный в результате всех описанных выше процессов сироп содержит 65% сахара. Получение кристаллов происходит в специальной камере при температуре 75°С. Утфель первой кристаллизации содержит сахарозу и мелассу, которые проходят через мешалки и центрифуги. Остающиеся в центрифугах кристаллы отбеливают и обрабатывают паром, получая привычный всем сахар-песок. Производство сахара из тростника исключает этапы экстракции и очистки сока.
Какое оборудование выбрать для производства сахара?
Чтобы завод начал функционировать, его необходимо соответствующим образом оборудовать. Оборудование для производства сахара включает в себя: сахароподъемную установку, ловушку для посторонних примесей, гидротранспортер, водоотделитель, моечную машину. Основная производственная линия состоит из конвейера с сепаратором, весов, овощерезки, диффузной установки, пресса и сушилки для жома.
Для извлечения сахара в производстве используются фильтры, нагреватели, сатураторы, отстойники. Наиболее энергозатратными считаются центрифуги, вакуум-камеры и выпарное оборудование. Если существует необходимость в максимальной автоматизации производственных процессов, потребуется приобрести вибросито, виброконтейнер и сушильную установку. Оборудование можно купить как по отдельности, так и целыми производственными линиями. Существует вариант приобретения готового завода. Вариант самостоятельной сборки производственных линий считается наименее затратным, однако подходит лишь для тех, кто хорошо разбирается в оборудовании.
Покупка целого завода обладает такими преимуществами, как налаженные каналы сбыта и развитая инфраструктура. Однако оборудование в таком случае может быть изношенным, что не позволит производить продукцию в задуманных масштабах. Строительство нового завода по производству сахара подразумевает немалые затраты, поэтому, начиная такое дело, следует здраво оценивать собственные возможности. При покупке б/у оборудования следует обращать внимание на его качество, ведь аппараты могут выйти из строя даже за год эксплуатации. Лучше всего пригласить специалиста, который объективно оценит состояние оборудования.
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.
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.
Характеристика продукции, сырья и полуфабрикатов. 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 России 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 75 г в день, включая сахар, находящийся в других пищевых продуктах. В настоящее время в России действует 95 свеклосахарных заводов, перерабатывающих в сутки 280 тыс. т свеклы. 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 рис.
Рис. 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 (рис.) 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 СаС0 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 СаСОз.
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).
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.
