Российский сахарный рынок

Производство свекловичного сахара в России

В настоящее время сахарную свеклу в России выращивают около 5 тысяч сельскохозяйственных товаропроизводителей в 30 свеклосеющих республиках, краях, областях семи экономических районов на площади 1,1 млн га. Доля фермерских хозяйств в произ­водстве сахарной свеклы составляет менее 4°/о. Сахарная свекла на фабричные цели в Российской Федерации традиционно вы­ращивается в семи экономических районах: Центральном, Волго­Вятском, Центрально-Черноземном, Поволжском, Северо-Кавказ­ском, Уральском и Западно-Сибирском. Во многих хозяйствах про­изводство этой культуры при существующем уровне урожайности нерентабельно, и они вынуждены сокращать посевные площади. Если в среднем за 1991-1995 гг. посевы свеклы были размещены на площади 1267 тыс. га, то в 1999 г. этот показатель снизился до 900 тыс. га. а в 2000 г. составил порядка 810 тыс. га, что на 10% ни­же уровня 1999 г. По сравнению с наиболее успешным периодом в российском свекло-сахарном комплексе этот уровень очень низок.

Структура посевных площадей

по экономическим районам РФ

Анализ структуры посевов сахарной свеклы показывает, что основная часть посевных площадей находится в Центрально­-Черноземном (46%), Северо-Кавказском (23%) и Поволжском (13%) районах, в одиннадцати областях РФ: Краснодарском, Ставрополь­ском краях, Воронежской, Белгородской, Курской, Липецкой, Там­бовской, Пензенской, Орловской областях, республиках Башкорто­стан и Татарстан сосредоточено 90,4% всех посевов сахарной свек­лы. Именно эти области по биоклиматическим условиям наиболее подходят для выращивания сахарной свеклы.

Средняя урожайность сахарной свеклы д 1986-1990 гг. со­ставляла 225 ц/га. За последние годы во всех свеклосеющих регио­нах произошло снижение уровня урожайности. Основным факто­ром, влияющим на снижение урожайности, стало уменьшение доз внесения удобрений. Сахарная свекла отзывчива на удобрения, но рекомендованные наукой нормы внесения удобрений под сахарную свеклу в количестве 450-500 кг на гектар посева продолжают оста­ваться нереализованными. Восполнить этот пробел при посеве и уходе за посевами хозяйства не могут по финансовым причинам.

В 2000 г. уборка сахарной свеклы завершилась во всех регио­нax и валовой сбор составил 14,78 млн т (против 15,24 млн т в про­шлoм году). При этом показатели сахаристости в 2000 г. были ниже прошлогоднего уровня на 7-8%.

Сахарная промышленность России представлена 95 сахарны­ми заводами, совокупная мощность российских заводов составляет примерно 275 тыс. т переработки свеклы в сутки.

Основные перерабатывающие мощности сосредоточены в Краснодарском крае - 17 заводов суммарной мощностью 66 тыс. т переработки свеклы в сутки, а также в областях Центрально­-Черноземного района: Курской - 12 заводов общей мощностью 37 тыс. т, Воронежской - 12 заводов мощностью 35 тыс. т, Белго­родской - 11 заводов мощностью около 30 тыс. т, Тамбовской - б заводов мощностью 19 тыс. т и Липецкой - 6 заводов мощностью 17 тыс. т. По 4 завода расположены в Орловской области, Респуб­лике Башкортостан и Алтайском крае совокупной мощностью соот­ветственно 12, 11 и 5 тыс. т переработки в сутки; по 3 завода - в Пензенской (около 8 тыс. т), Республике Татарстан (около 7 тыс. т) и Тульской области (около 5 тыс. т).

Помимо производства свекловичного сахара многие заводы (в 1995 г. - примерно 2/3 от общего их количества) разных регионов страны занимаются и переработкой тростникового сахара-сырца, что позволяет в определенной мере увеличить длительность произ­водственного цикла предприятий сахарной промышленности.

Отечественное сахарное производство, как утверждают мно­гие зарубежные эксперты, примерно на 30 лет отстает от внедрения прогрессивных технологий.

Итак, в целом сахарная промышленность России характеризу­ется:

• низким уровнем материально-технического обеспечения (износ основных средств производства по отрасли превышает поло­вину их первоначальной стоимости, используется морально и физи­чески устаревшее оборудование, на многих заводах нет эффектив­ных очистных сооружений, особенно газопылеулавливающего обо­рудования; уровень механизации труда работников составляет при­мерно 2/3);

• наметившейся тенденцией снижения длительности сезона переработки сахарной свеклы ввиду ее недостатка;

• низкими и значительно колеблющимися коэффициентами извлечения сахара (на уровне 60-70%) и выходом сахара (10­-13%) из свеклы, тогда как в ряде европейских странах они состав­ляют соответственно 85 и 14%;

• постоянными производственными потерями сахара (в целом по отрасли они колеблются в пределах 1%, а по отдельным заводам достигают 2%);

• высоким уровнем технологического потребления энергети­ческих ресурсов (примерно 6,5% к массе свеклы), воды (300°/о к массе свеклы), к тому же сточные воды практически не используют­ся;

• недостаточным использованием продуктов переработки са­харной промышленности, на основе которых заводы смогли бы ди­версифицировать производство (например, производя гранулиро­ванные корма).

В создавшихся условиях для обеспечения защиты отечествен­ного свекло-сахарного производства необходимо принятие жестких и конкретных мер, которые были бы направлены на:

• повышение объемов внутреннего производства сахарной свеклы;

• повышение обеспеченности потребностей российского рын­ка за счет внутреннего производства свекловичного сахара;

• прекращение спада и расширения посевных площадей са­харной свеклы;

• повышение урожайности сахарной свеклы, обеспечивающей при гарантированных посевных площадях валовой сбор сахарной свеклы в диапазоне от 20 до 25 млн т в зависимости от погодныхусловий;

• повышение конкурентоспособности российского сахара, на внешних рынках.

Производство сахара из ввозимого сахара-сырца. Одной из причин кризисной ситуации, которая складывается в Российском свекло-сахарном комплексе, стали избыточные поставки сахара­сырца.

Несмотря на введение сезонных пошлин в размере 45%, в Рос­сию завезено рекордное количество тростникового сахара - 5,7 млн т. Объемы поставок сахара сырца в 1,6 раз превысили уро­вень 1998 г. Импортеры сумели осуществить основные объемы по­ставок до введения сезонных таможенных пошлин. Массированный импорт сахара-сырца негативно отражается на отечественных про­изводителях сахарной свеклы. Сезонные пошлины не оправдали целей, для которых они были предназначены, т.е. не смогли защи­тить от массированного импорта сахара-сырца отечественных саха­ропроизводителей. Низкие закупочные цены на сахар-сырецстановятся определяющим фактором при формировании закупочных цен сахарных заводов на сахарную свеклу.

В 2000 г. объемы производства сахарных заводов из сахара сырца будут находиться на уровне 4000-4100 тыс. т. В текущем году определился перечень наиболее эффективных заводов, перера­батывающих сырец различных компаний и зарекомендовавших себя в качестве наиболее надежных партнеров. Стоимость переработки в 1999/2000 гг. при заключении договора с заводом составляла 29-33 доллара за тонну (включая мешкотару). В то же время компании, владеющие сахарными заводами, осуществляют централизованную поставку сырья и материалов для своих заводов, и в этом случае себестоимость переработки для таких компаний составляет 18-20 долларов за тонну.

Наибольшие объемы сахара-сырца в 2000 г. были импортиро­ваны из Кубы и Бразилии (53 и 32% поставок соответственно) В настоящее время на сахарном рынке нет единоличного ли­дера. По отношению к общей доле рынка сахара-сырца ни одной из компаний не принадлежит более 17%. Из общего количества ком­паний, импортирующих сахар-сырец в Россию, можно выделить 16 крупных, на долю которых приходится 91% от общего объема по­ставок. Лидерами по поставкам сахара-сырца среди российских компаний на 1 ноября 2000 г. стали: группа Сюкден - 16,1%, Евро­сервиссахар - 12,4%, Продимекс - 10,5%, Шугар Импекс - 10,4%, Веста Доминант- 8,9%.

Если раньше, в условиях отсутствия таможенной пошлины на украинский сахар, последний выступал стабилизирующим факто­ром в процессе формирования российских цен на сахар, то теперь российский рынок на 2/3 будет зависеть от диктата иностранных импортеров сахара-сырца.

Импорт готового сахара

Если в 1991-1995 гг. потребности рынка на 54% удовлетво­рялись за счет импорта белого сахара, то теперь его доля резко сократилась. Одновременно с ростом закупок сахара сырца импорт белого сахара снижается. Это связано с резким сокращением его поставок из Украины, которая в 1997-1998 гг. являлась основным экспортером белого сахара в Россию. Однако из-за более высоких внутренних цен Украинского рынка относительно российского уровня поставки белого сахара стали экономически невыгодны. Переработка сахара-сырца позволяет загружать имеющиеся мощности сахарных заводов до нового урожая, одновременно обес­печивая сохранение рабочих мест в производственной сфере. В на­стоящее время основные операторы сахарного рынка России не за­интересованы в импортировании белого сахара.

Объемы импорта готового сахара в 2000 г. составят не более 87 тыс. т. Для защиты интересов отечественных сельхозтоваропро­изводителей, по мнению ИКАР, импорт белого сахара следует пол­ностью ограничить, в том числе льготный ввоз с территории Украи­ны и Белоруссии, так как, в любом случае, мощности российских сахарных заводов смогут обеспечить производство необходимыхобъемов сахара.

Потребление сахара в России

Начиная с 1991 г. общее и среднедушевое потребление сахара в России непрерывно снижалось. Во многом это было связано со снижением реальных доходов населения. При этом рост цен на са­хар до начала 1996 г. был одним из наиболее высоких среди других продовольственных товаров. В 2000 г. среднедушевое потребление сахара в России составляет около 35 кг в год. Тем не менее, данный показатель - один из самых высоких в мире. Этому имеется три основных объяснения:

• при недостатке потребления фруктов, мяса и других высо­коценных пищевых продуктов сахар, наряду с картофелем и живот­ным маслом, традиционно является основным относительно деше­вым источником калорий в рационе питания населения;

• низкий уровень жизни населения порождает избыточный спрос на сахар со стороны домашних хозяйств. Большая доля по­требления приходится на домашнее консервирование и на изготов­ление домашних алкогольных напитков;

• практически полностью отсутствует индустрия сахарозаме­нителей, прежде всего высокофруктозных кукурузных сиропов и низкокалорийных подсластителей.

Потребление сахара в России строится по трем основным на­правлениям:

53% - прямые покупки;

40% - промышленное потребление в том числе:

20% - кондитерские изделия и хлебопечение;

5% - безалкогольные напитки;

5% - молочные продукты;

4% - консервированные фрукты и овощи;

6%-другие;

7% - государственные нужды.

Такая структура потребления резко отличается от развитых стран, где от 60 до 70% сахара потребляется в виде сахаросодержащих готовых продуктов, а в прямых покупках возрастает доля об­щепита. Таким образом, на оптово-розничное звено в России ло­жится более высокая нагрузка по продвижению продукта непосред­ственно к розничному потребителю.

Другая особенность России состоит в резких межрегиональ­ных различиях как в общем уровне, так и в структуре потребления сахара. Эти различия связаны как с особенностями платежеспособ­ного спроса и модели потребления, так и с недостатками развития товаропроводящей и рыночной инфраструктуры.

Регионы Российской Федерации по потреблению сахара могут быть условно поделены на три категории:

• регионы с западной моделью потребления;

• производящие регионы;

• периферийные сахаропотребляющие регионы.

К регионам с западной моделью потребления относятся преж­де всего Москва, Санкт-Петербург и, условно, ряд крупнейших го­родов с развитой кондитерской промышленностью (Самара и др). Например, Москва и Санкт-Петербург являются городами с ярко выраженной западной моделью потребления (более низкое средне­душевое потребление и очень высокая доля сахаросодержащих го­товых продуктов). Эти города демонстрируют пример, которому, по мере преодоления экономического кризиса, будут следовать и дру­гие регионы - сокращение потребления чистого сахара и рост по­требления сахаросодержащих продуктов.

После нескольких лет спада производства в 1995 г. наблюда­ется рост спроса на сахар со стороны крупных российских конди­терских фабрик. В ближайшие годы будет расти спрос и со стороны предприятий, производящих безалкогольные напитки. Этот спрос будет поддерживаться созданием новых мощностей по разливу.

В регионах, производящих сахар (Центрально-Черноземный район, Пензенская область и Краснодарский край), сохраняется бо­лее высокий по сравнению со среднероссийским уровень среднедушевого потребления чистого сахара.

Наконец, в периферийных регионах, не производящих сахар и не имеющих крупных кондитерских фабрик, уровень потребления существенно ниже среднероссийского.

Общий объем потребления сахара в России в 2000 г. составил порядка 5,4-5,5 млн т.

Классификация сахара

В зависимости от исходного сырья сахар вырабатывается:

• свекловичный;

• тростниковый;

• сорговый.

В зависимости от степени очистки готового продукта товар­ный сахар подразделяется на:

• сахар-сырец (содержание сахарозы не менее 80%);

• сахар-песок (содержание сахарозы не менее 99,75%);

• сахар-рафинад (содержание сахарозы не менее 99,9%);

• эрзац-сахар (джагерри, содержание сахарозы не менее 99,5%);

• сахар для промышленной переработки.

В зависимости от степени цементирования кристаллов друг с другом сахар вырабатывается:

• литой;

• прессованный;

• быстрорастворимый;

• песок;

• пудра.

В зависимости от гранулометрического состава (размера кри­сталлов сахарозы) сахар-песок производится:

• мелкий (от 0,2 до 0,8 мм);

• средний (от 0,5 до 1,2 мм);

• крупный (от 1,0 до 2,5 мм);

• сахароза для шампанского (от 1,0 до 2,5 мм).

Факторы, формирующие качество

сахара-песка

Сырье для получения сахара. Для производства пищевой сахарозы (в дальнейшем - сахар) используют два основных вида сырья - сахарную свеклу и сахарный тростник. Поскольку в Рос­сии сахарный тростник не произрастает, то получают на сахарных заводах сахар-песок либо из сахарной свеклы; либо из тростниково­го сахара-сырца, уже содержащего предварительно очищенную са­харозу.

В сахарной свекле содержится 25-28% сухих веществ, в том числе сахарозы в среднем около 17,5%. При этом сахароза находит­ся в растворенном состоянии в клеточном соке корней свеклы. Для получения сахара важное значение имеют не только содержание сахарозы, но и ее количество, а также состав несахаров свеклы, ко­торые затрудняют выработку качественного продукта и выводятся в отходы сахарного производства. Поэтому для выделения сахарозы из клетки ее не разрушают, а экстрагируют водой в противоточном экстракторе. В этих условиях из клетки выделяются только водо­растворимые клеточные компоненты, в том числе и сахароза, что существенно снижает затраты на очистку, а также увеличивается выход готового продукта.

В стружке, идущей в отход в виде жома, содержатся главным образом клеточные структуры и нерастворимые в воде компоненты: клетчатка, гемицеллюлоза и пектиновые вещества (около 2,4%).

Среди водорастворимых азотосодержащих несахаров (1,1%) наряду с белками, составляющими большую часть этой фракции, в водном экстракте имеются аминокислоты, амиды кислот, бетаин, пуриновые основания, а также безазотистые вещества (0,9%) и зольные элементы (0,5%). Они усложняют процесс кристаллизации сахарозы, формируют красящие и ароматические соединения. Не­белковые азотистые вещества относятся к «неудаляемому азоту», поскольку не осаждаются известью при очистке сахарного сока, то­гда как белковые вещества при этом осаждаются. В состав органи­ческих безазотистых растворимых веществ входят главным образом органические кислоты (лимонная, щавелевая, яблочная и др.) и не­большие количества растворимых пектиновых веществ, глюкозы, фруктозы, раффинозы; имеются сапонины, красящие вещества.

Свекло-сахарные заводы должны быть расположены в местах выращивания сахарной свеклы, так как транспортирование ее на дальние расстояния нерентабельно. Сахарную свеклу хранят в кага­тах-хранилищах типа буртов, применяемых для хранения овощей. От продолжительности хранения свеклы зависит период работы сахарных заводов, однако сахарное производство пока еще носит се­зонный характер. На предприятиях сахарной промышленности вы­рабатывается два основных вида продукции: сахарный песок и са­хар-рафинад. Сахарный песок изготавливают из сахарной свеклы на свекло-сахарных заводах, расположенных в районах свеклосеяния, а сахар-рафинад - из сахарного песка на сахарорафинадных заводах, как правило, располагающихся в местах потребления. Существуют свекло-сахарорафинадные заводы и рафинадные цехи при свекло­-сахарных заводах, получающих сахар-рафинад путем переработки свеклы.

Схема производства сахара-песка. В схему производства са­харного песка входят следующие основные технологические про­цессы: 1) подготовка свеклы и экстракция из нее водорастворимых компонентов - получение диффузионного сока; 2) очистка диффу­зионного сока; 3) выпаривание сока - получение сиропа; 4) увари­вание сиропа - получение утфеля; 5)отделение кристаллов сахара от межкристальной патоки на центрифугах; 6) сушка сахарного песка и его упаковка; 7) переработка отходов.

Подготовка сахарной свеклы и извлечение из нее сахара. Эти операции ведутся в свеклоперерабатывающем отделении. При­нятую для переработки свеклу транспортируют в цех по гидравли­ческому транспортеру - желобу с небольшим наклоном. Свекла передвигается по нему вместе с водой, промывается и освобождает­ся от посторонних примесей - камней, песка, соломы. Затем в ме­ханизированных свекломойках непрерывного действия свекла окончательно очищается от грязи и примесей. Металлические при­меси удаляются на электромагнитном сепараторе.

Вымытую свеклу разрезают на свеклорезках непрерывного действия на тонкую стружку с большой удельной поверхностью, стружка имеет желобчатое сечение и толщину до 2 мм. Извлечение сахара из свекольной стружки осуществляется путем противоточной диффузии, при этом получают диффузионный сок. Сахароза и дру­гие водорастворимые компоненты, растворенные в клеточном соке, диффундируют через стенки клеток в воду. Ускорению диффузиисахара из свеклы благоприятствуют: малая толщина стружки (ко­роткий путь диффундирующих частиц), повышенная температура, перемешивание жидкости, окружающей стружку, большая разница между концентрацией сахара в стружке и в окружающей жидкости, а также другие факторы.

Существуют различные конструкции противоточных экстрак­торов, но все они работают по тому же принципу противотока: с одного конца поступает свежая свекольная стружка и выходит гото­вый диффузионный сок, с другого конца отходит отработанная стружка, навстречу которой подается чистая вода. Свекловичная стружка, первоначально содержащая около 16-18% сахаров, после обработки в диффузионном аппарате лишается почти всех сахаров и удаляется из аппарата в виде отхода или жома, содержащего всего около 0,2-0,3% сахаров. Длительность диффундирования в батарее (т. е. время соприкосновения свекловичной стружки с диффузион­ным соком) непродолжительна: около 50-60 минут.

В диффузионный сок из сахарной свеклы переходят не только сахара, но и другие растворимые в воде вещества - минеральные, азотистые (преимущественно небелковые), некоторые углеводы (пектиновые вещества, раффиноза и пр.), вещества окрашенные, а также обладающие неприятным запахом и вкусом. Диффузионный сок содержит обычно около 15-18% сухих веществ.

Очистка диффузионного сока. Цель этой операции - удале­ние большей части примесей несахаров. Для этого применяют де­фекацию, т.е. обработку диффузионного сока известью. Диффузи­онный сок очищают путем дефекации в два приема. Сначала его подвергают предварительной дефекации, добавляя небольшое коли­чество извести (0,25-0,31% СаО к весу свеклы), чтобы нейтрализо­вать свободные кислоты, вызвать коагуляцию коллоидных веществ и перевести в осадок ряд других несахаров. Затем следует основная дефекация, при которой к соку добавляют большее количество из­вести (2-2,5% СаО к весу свеклы) в виде известкового молока. При этом продолжаются процессы осаждения несахаров, их разложения и взаимодействия извести с сахаром (образование сахарата). Под воздействием извести рН сока (6,2-6,7) из слабокислой, вследствие присутствия органических кислот, становится щелочной (рН более 11). В щелочной среде в осадок вьпадают минеральные соли (сер­нокислый и фосфорнокислый кальций и др.), соли органических кислот (щавелевой, винной), гидраты окисей магния, сахараты кальция глюкозы, сахараты кальция фруктозы, алюминия, железа, белковые, красящие и различные другие вещества, содержащиеся в соке. Однако некоторые примеси (несахара) при подобной обработ­ке остаются в соке. К ним относится большинство азотистых небел­ковых веществ, хлористый калий и другие соли калия и натрия, рас­творимые углеводы (пектиновые и другие вещества, раффиноза).

Вместе с тем под воздействием извести и высокой температу­ры образуются сахараты сахарозы - соединения сахарозы и каль­ция. Из них трехкальциевый сахарат (С₁₂Н₂₂О₁₁ • 3СаО) в воде труд­норастворим, а одно- и двухкальциевые сахараты (С₁₂Н₂₂О₁₁ • СаО и С₁₂Н₂₂О₁₁ • 2СаО) хорошо растворимы, однако при нагревании они разлагаются, образуя нерастворимые трисахараты и сахарозу. Во время дефекации сахароза образует с известью главным образом моносахарат (однокальциевый сахарат).

Для разложения сахаратов сахарозы кальция и снижения по­вышенной щелочности, остающейся в соке после дефекации, при­меняют сатурацию, т. е. обработку углекислотой. Под ее воздейст­вием протекает химическая реакция и из гидрата окиси кальция об­разуется нерастворимый в воде углекислый кальций, который, оса­ждаясь, абсорбирует на своей поверхности некоторое количество растворимых несахаров. Сахараты сахарозы также разлагаются, об­разуя тот же углекислый кальций и свободную сахарозу. Сатурацию проводят также в два этапа: после первой сатура­ции оставляют небольшую щелочность (соответствующую 0,08%­0,10% СаО). После этого сок фильтруют, затем приступают ко вто­рой сатурации, оставляя очень малую щелочность, соответствую­щую 0,015-0,020% СаО, и вторично фильтруют сок. В результате таких технологических операций количество несахаров в диффузи­онном соке снижается на 35-45%.

Полученный сок подвергают сульфитации, т. е. обработке сернистым газом (S0₂), что способствует дополнительной очистке сока и снижению его цветности. Во время сульфитации происходит блокирование активных альдегидных и кетонных групп глюкозы и фруктозы за счет образования бисульфитных производных. Подоб­ные соединения являются лейкосоединениями, т. е. не имеющими окраску, в результате чего снижается цветность диффузионного со­ка. Большая часть бисульфитных производных глюкозы и фрукто­зы, как установлено автором, в дальнейшем выводится с темной и зеленой патокой, однако некоторая часть остается в готовом про­дукте. Эти устойчивые при хранении соединения являются прекрас­ными маркерами для определения вводимой сахарозы в другие пи­щевые продукты, одновременно они вызывают мутационные эф­фекты в организме человека, формируя раковые заболевания.

Выпаривание сока - получение сиропа. Очищенный диффу­зионный сок подвергают упариванию до концентрации сухих ве­ществ (60-65°/о). Это осуществляется на многокорпусной выпарной установке, состоящей из трех-пяти последовательно расположен­ных аппаратов. В первом из них упаривание производится под не­которым избыточным давлением, в каждом последующем давление паров кипящей жидкости несколько ниже, чем в предыдущем; в по­следнем аппарате сироп упаривается под глубоким вакуумом. Тем­пература кипения сока в первом аппарате должна быть не выше 126°, чтобы не происходило разложения сахара, а в последнем кор­пусе может снижаться почти до 60°.

Полученный сироп подвергают вторичной сульфитации, при которой уменьшаются его цветность и вязкость. Для дополнитель­ного удаления красящих веществ и некоторых других несахаров си­роп обрабатывают активированным углем или другими адсорбента­ми, которые адсорбируют на своей поверхности различные при­меси.

Уваривание сиропа и получение утфеля. Сироп с выпарной стадии поступает в отделение на варку утфеля, который образуется после удаления воды из сиропа до содержания сухих веществ около 93% и представляет собой смесь кристалликов сахара и межкри­стального сиропа. В результате концентрации сухих веществ саха­роза, являющаяся основным компонентом, переходит в пе­ресыщенное состояние и начинают формироваться центры кристал-лизации. На эти центры кристаллизации начинают активно оседать молекулы сахарозы, формируя кристаллы, а примеси остаются в растворе - сахарной патоке. Утфель варят в вакуум-аппарате под глубоким вакуумом, чтобы уменьшить разложение сахарозы от на­гревания. В вакуум-аппаратах образуется утфель первой кристалли­зации - состоящий из кристаллов сахарозы и межкристальной жид­, кости - патоки.

Отделение кристаллов сахара от межкристальной патоки. Кристаллы отделяют от патоки на центрифугах с вертикальной осью и сетчатым барабаном. Утфель загружают во вращающиеся центрифуги, где под влиянием центробежной силы межкристальная жидкость отделяется, проходит через сита, вложенные в барабан центрифуги, и собирается внутри кожуха. Эта жидкость представ­ляет собой зеленую патоку. Кристаллы сахара путем пробеливания (промывания горячей водой и обработки паром) освобождаются от приставшей к ним межкристальной жидкости; полученная жид­кость - белая патока - собирается отдельно.

Сушка и упаковка сахарного песка. Из центрифуг сахар с влажностью до 1,5-1,7% направляют на сушку в горизонтальных вращающихся барабанах. Затем его пропускают через электромаг­нитный сепаратор для удаления мелких частиц железа и окалины, попадающих из аппаратуры. Сахар просеивают, отделяя комочки непробеленного сахара, которые возвращают на переработку. Полученный сахарный песок упаковывают в мешки и другую потребительскую тару.

Переработка промежуточных отходов. Зеленую патоку вновь уваривают на второй утфель, из которого выделяются кри­сталлический желтый сахар и черная, или кормовая, патока - меласса. Так работают при двухпродуктовой технологической схе­ме. При трехпродуктовой технологической схеме, применяемой для свёклы с высокой доброкачественностью соков, из второго утфеля получают желтый сахар и вторую зеленую патоку, ее опять увари­вают на утфель (третий продукт), из которого выделяются желтый сахар и меласса.

Желтый сахар, получаемый из второго (и третьего, если он сеть) утфеля, перерабатывают, растворяя в сульфитированном соке и добавляя этот раствор в сироп после выпарки.

Схема производства сахара-рафинада. Схема производства сахара-рафинада слагается из следующих основных процессов: 1) очистки (рафинации) сиропа из сахарного песка; 2) уваривания си­ропа на утфель; 3) получения сахара-рафинада; 4) упаковки сахара.

В зависимости от способа формования сахара различают схе­мы производства сахара-рафинада литого и прессованного.

Сначала сахарный песок, поступающий на рафинадный завод, растворяют в горячей воде, получая сироп, содержащий около 72% сахара.

Очистка сиропа. Сироп очищают адсорбционным методом, используя костяной или активированный древесный уголь.

Сахарный сироп отделяют от механических примесей путем фильтрования через фильтр-прессы, а затем пропускают через дру­гие фильтры или другие адсорбенты. Для очистки активированным углем его добавляют в сироп, перемешивают и фильтруют, удаляя уголь. Большая часть посторонних примесей сахара, содержащихся в сиропе, при очистке адсорбируется на сильно развитой поверхно­сти угля.

Уваривание сиропа на утфель. Очищенный сироп уварива­ют на утфель в вакуум-аппаратах. Для частичного обесцвечивания окрашенных веществ иногда вводят гидросульфит натрия (Na₂S₂О₄).

Получение литого сахара-рафинада. При получении литого сахара-рафинада готовый рафинадный утфель наливают в формы, имеющие вид конусов - «голов». После охлаждения утфель засты­вает в виде сплошной массы. Ее пробеливают, открывая внизу фор­мы, у более узкой ее части, отверстие и заливая сверху насыщенным раствором чистого сахара - клерсом. Снизу стекает межкристальная патока с желтоватой окраской, вытесняемая сверху клерсом. Пробеливание продолжают до полного удаления из голов желтова­той межкристальной патоки. Головы сахара в формах высушивают в вакуум-сушилках, затем вынимают из форм. Реализуют в сувенир­ной упаковке.

Получение прессованного сахара-рафинада. Этот сахар го­товят из рафинадного утфеля путем переработки его на центрифу­гах. Получаемые после пробелки на центрифугах кристаллы сахара (рафинадную кашку) прессуют в виде брусочков, которые затем подсушивают и разрезают на кусочки той же формы, что и кусковой литой сахар-рафинад. Прессованный сахар менее тверд, чем литой. Чтобы увеличить твердость прессованного сахара, применяют осо­бый метод его изготовления: на прессование подают кашку с более высокой влажностью (около 3-3,5% вместо 2% для обычного прес­сованного сахара), и прессование ведут при меньшем давлении - с меньшим коэффициентом сжатия сахара. После прессования в саха­ре остается больше межкристальной жидкости, в готовом продукте кристаллы сахара сильнее сцементированы между собой вследствие того, что при высушивании кристаллизуется больше сахарозы. Та­ким образом получают прессованный сахар-рафинад со свойствами литого, т. е. с более высокой прочностью на раздавливание.

Рафинированный сахар-песок получают из рафинадного ут­феля так же, как и в свекло-сахарном производстве.

Показатели качества сахара

Сахар-песок и в еще большей степени сахар-рафинад содер­жат практически чистую сахарозу с очень малым количеством по­сторонник примесей. Качество сахара тем выше, чем меньше в нем посторонних примесей.

Органолептические показатели качества сахара в значи­тельной степени зависят от наличия примесей в сахарозе.

Сахарный песок состоит из кристаллов сахарозы. Они должны быть однородными по размеру, правильными по форме, с ясно вы­раженными гранями, с блеском, рассыпчатыми, сухими на ощупь. В сахарном песке не должно быть комочков непробеленного сахара. Они содержат больше посторонних примесей несахаров.

Вкус сахара и его растворов должен быть чистым сладким. Необходимо, чтобы сахар и его водные растворы не имели запаха и постороннего вкуса.

Цвет должен быть белым. Сахар-рафинад должен иметь вид белых кусков, состоящих из кристаллов, без видимых посторонних включений и загрязнений.

Сахар-песок должен быть сыпучим без комков.

Чистота водных растворов. Раствор сахара должен быть прозрачным или слабо опалесцирующим, без нерастворимого осад­ка, механических или других посторонних примесей.

Толщина кусочка сахара-рафинада прессованного колотого может быть 11 и 22 мм. Рафинадная пудра вырабатывается в виде измельченных кристаллов размером не более 2 мм.

Физико-химические показатели качества приведены в табл. 9.

Таблица 9

Физико-химические показатели качества сахара-рафинада и сахара-песка

Наименование показателей	Норма для сахара-рафинада:										Норма для са­- хара­- песка
	прессованного				саха- ра- песка		пуд- ры ра- фи- над- ной		сахаро- зы для шам- пан­- ского
	колото- го	быстро- раство- римого		в мел- кой упа- ковке
Массовая доля саха- розы, в %, не более	99,9	99,9		99,9	99,9		99,9		99,9		99,75
Массовая доля ре- дуцирующих ве­- ществ, в %, не более	0,03	0,03		0,03	0,03		0,03		0,03		0,05
Массовая доля вла- ги, в %, не более	0,20	0,25		0,30	0,10		0,20		0,10		0,14
Массовая доля фер- ропримесей, в %, не более	0,0003
Крепость, кгс/см2, не менее	30		15	30		-		-		-	-
Цветность, не более условных единиц	-		-	-		-		-		-	0,8
Массовая доля ме- лочи, в %, не более: в мешках, в пачках	2,5 2,0

Влажность сахара очень мала и составляет всего десятые доли процента.

Содержание сахарозы на сухое вещество у сахара-песка меньше, а посторонних примесей больше, чем у сахара-рафинада. К посторонним примесям относятся, главным образом, минеральные вещества и инвертный сахар (редуцирующие вещества).

Для качества сахара-рафинада как твердого тела имеют значе­ние показатели его структуры.

Пористость - один из показателей структуры сахара. Сахар-­рафинад, вследствие особенностей его получения, имеет некоторую пористость, более значительную в литом рафинаде, чем в прессо­ванном, при изготовлении которого под влиянием прессования кри­сталлы уплотняются больше. По данным исследований проф. Смо­ленского, пористость литого сахара (содержание воздушных пор в % ко всему объему литого сахара) - 18,7%, а прессованного - 13,3%, поэтому объемный вес этих видов сахара различен: объем­ный вес сахара-рафинада прессованного обычно не более 1,25, а ли­того- 1,2.

Прочность, т. е. сопротивление на раздавливание, у прессо­ванного сахара-рафинада меньше, чем у литого, благодаря тому, что при изготовлении последнего при дополнительной кристаллизации сахара во время охлаждения утфеля, залитого в формы, кристаллы сахара прочнее сращиваются друг с другом.

Содержание крошки (кусочков весом менее 4,8 г) имеет суще­ственное значение для определения качества сахара-рафинада. Чем меньше прочность сахара, тем легче он крошится и тем больше ме­лочи будет содержаться в нем.

Цветность - важный показатель качества сахарного песка. Oна измеряется в условных единицах - градусах Штаммера - путeм сравнения с эталоном - нормальным стеклом желто­-оранжевой окраски. Нормально окрашенным считается такой рас­твор сахара, который при высоте слоя в 100 мм имеет цвет нор­мального стекла, цветность которого равна 1° Штаммера. Цветность пересчитывают на 100 г сухого вещества сахара. Она должна быть более 0,8°.

Норма для окраски сахара-рафинада не установлена, но цвет­ность его значительно меньше, чем сахара-песка; допускается голу­боватый оттенок его окраски. Цветность сахарных растворов зави­сит от содержания в сахаре несахаров и может служить ориентиро­вочным показателем, по которому можно быстро и легко опреде­лить сравнительную чистоту сахара. С большей чувствительностью и более точно чистоту сахара, а также присутствие в нем примесей можно определить с помощью спектрофотометра. Как известно, волны в видимой части спектра имеют длину 400-760 мкм. Спектр поглощения исследуют в ультрафиолетовой части спектра, где све­товые лучи имеют малую длину волны (меньше 400 мкм) и для гла­за невидимы. Сахароза показывает здесь весьма слабое, постепенно увеличивающееся в сторону коротких волн поглощение, без заметно выраженных максимумов. Примеси сахара, находившиеся в ма­точном растворе (в патоке) и частично оставшиеся в сахаре, обладают значительной адсорбцией в ультрафиолетовой части, дают чёткое поглощение световых волн с хорошо выраженным максимумом.

Максимум кривой поглощения находится около 260 мкм. По­глощение вызывают различные примеси, в особенности оксиметил­фурфурол, а также гуминовые вещества.

Дефекты сахара-песка

Наиболее распространенными дефектами сахара-песка явля­ются:

• увлажнение, потеря сыпучести, наличие нерассыпающихся комочков - результат хранения при высокой влажности и резких перепадов температуры воздуха;

• нехарактерный желтоватый или серый цвет, 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 на электромагнитах и использование для упа­ковки мешков из плохо обработанной мешковины.