CC BY
210Из истории сахарного производства
М.Р. АЗРИЛЕВИЧ, инженер (E-mail: [email protected])
Примерно 3 тыс. лет назад в Азии и Северной Африке в одном из видов крупных многолетних трав — сахарном тростнике (тогда, очевидно, он назывался по-иному) обнаружили сладкий сок, из которого стали делать порошок, а позднее и рафинад.
Таким образом, уже много столетий назад извлечение сахара из сахарного тростника стало распадаться на две важные части: на производство сахара-сырца и на рафинирование сахара.
В Европе только в Южной Италии и Испании выращивали сахарный тростник, другие европейские страны выписывали готовый рафинированный сахар из стран Азии, а затем и из Центральной и Южной Америки, куда сахарный тростник завезли европейские завоеватели.
Заметим, что в сезон 2012/13 г. в Египте [6] действовали 4 свеклосахарных и 8 тростниковосахарных заводов средней суточной мощностью по 9500 т, а также 2 рафинадных предприятия общей мощностью 3400 т в год.
В России тростниковый сахар стал известен с XIII в. (1273 г.) в качестве «заморского» товара и долгое время считался лакомством. Спрос на кристаллический сахар увеличился с середины XVIII в. С историей становления и развития сахарного производства в Рос-
Вот так в 1890-е годы выглядел главный фасад Теткинского сахарного завода Курской области, введенного в действие в 1861 г.
сии можно, в частности, ознакомиться в статье «Промышленному свеклосахарному производству России в 2012 году - 210 лет!» [1].
В качестве возможного сырья для производства кристаллического сахара в России, как и в Европе, заинтересовались свеклой в конце XVIII в., отдавая ей предпочтение перед другими сахароносами.
Как известно, первый в России сахарный завод был построен в селе Алябьево на оборудовании, по технологии и схеме очистки сока, разработанных и проверенных опытами в Никольском помещиком Я.С. Есиповым, где в первый производственный сезон в 1802 г. было выработано 300 пудов сахара [2].
Сначала сахарные заводы строились в центральных районах России рядом с рынками сбыта. Однако, в дальнейшем с учетом развития свеклосеяния в более благоприятных климатических условиях, сахарные заводы стали все больше строить в Центральночерноземной зоне России и особенно на Украине.
Росту числа российских сахарных заводов и увеличению их мощности способствовали создание и совершенствование техники свеклосахарного производства. На сахарных заводах России из свеклы получали белый сахар, в то время как заводы Западной Европы еще долгое время из сахарной свеклы вырабатывали сахар-сырец, а потом получали из него белый товарный сахар.
В 1833 г. сахар из свеклы вырабатывался уже более чем на 30 заводах России.
В сезон 1860-1861 гг. в Российской Империи число действующих заводов достигло 399. После отмены крепостного права вместо мелких разорившихся вводились в действие крупные предприятия (рисунок). Если первый сахарный завод в России работал с использованием конной и воловьей тяги, незамысловатых передаточных механизмов и, в основном, использовал ручной труд крепостных крестьян, то по мере появления пара и электричества оборудование преобразовывалось кардинально.
Некоторые из этих заводов работают и сегодня [2]. Так, из
Саю^рассахар - 20 лет на &миа страны-!
К ЮБИЛЕЮ СОЮЗРОССАХАРА
72 заводов, пущенных в сезон 2015/16 г., 15 заводов были введены в действие в XIX в., из них четыре — «Большевик», Грибановский, Земетчинский и Садовский — впервые были введены в производство в первой половине XIX в. Старейшим является Садовский сахарный завод, введенный в строй в 1834 г. и реконструированный в 1949 г.
По мере роста производства свекловичного сахара снижались импорт тростникового и цены на сахар внутри страны.
Страна, обеспечив себя свекловичным сахаром, надежно защитила свою экономическую безопасность. А прибыль от экспорта за рубеж и реализации сахара внутри страны до 1917 г. была одной из самых высоких после алкогольных напитков и табачных изделий.
Решающее значение в возникновении и успешном развитии свеклосахарного производства, как одного из технических производств, занятого переработкой продуктов сельского хозяйства, имели экономические факторы. Свеклосахарная промышленность была источником значительного дохода для царского правительства. Сахар был обложен акцизом (налогом) сначала в 60 коп. с 1 пуда (в 1848 г.), затем этот акциз поднялся до 1 р. 75 к., что давало государству свыше 150 млн руб. в год. Охранялась сахарная промышленность и заградительными импортными налогами от конкуренции с тростниковым сахаром, а также от внутренней конкуренции заводов друг с другом, от возможного перепроизводства, падения цен и кризисов.
Большой урон отечественному свеклосахарному производству был нанесен первой мировой и гражданской войнами, иностранной интервенцией. Советской Республике с разрушенным хозяйством пришлось прилагать неимоверные усилия, чтобы вновь поднять производство сахара из свеклы.
Декретом Совета Народных Комиссаров от 2 мая 1918 г. «О национализации сахарной промышленности» все сахарные заводы были объявлены достоянием Российской республики, и с этого времени сахарная промышленность полностью находилась под государственным управлением и контролем.
Реконструкция и техническое перевооружение старых сахарных заводов, а также строительство ряда новых на современном оборудовании позволили отечественной сахарной промышленности уже в 1930 г. выработать около 1,8 млн т сахара, т.е. превысить дореволюционный уровень его производства. В 1935 г. СССР вышел на первое место в Европе по производству свекловичного сахара, а также по темпам развития оборудования для сахарных заводов.
Производство сахара из свеклы развито, в основном, в Европе и в США. В сезон 1937/38 г. максимальное количество сахара из свеклы было выработа-
но в СССР (2,7 млн т); на втором месте — Германия (2,21 млн т); далее — США, Франция и Чехословакия; значительное место занимали также Польша, Англия, Дания, Италия, Швеция, Голландия и Бельгия. Почти во всех странах Европы свеклосахарное производство было рассчитано на удовлетворение внутренней потребности в сахаре, а не на экспорт. Только в одной Чехословакии производство в 2—3 раза превышало потребление (такое непропорционально большое производство сахара развилось в Чехословакии до первой мировой войны, когда Чехословакия являлась частью обширной Австро-Венгрии, которую и снабжала сахаром).
В сезон 2009/10 г., по данным F.O.Licht, в Европе, кроме России, больше всего свекловичного сахара произвели Германия и Франция [5].
Увеличение выпуска сахара в СССР потребовало удлинения производственного сезона, повышения производительности сахарных заводов за счет интенсификации процессов. В этот период наукой были разработаны и внедрены новые методы хранения сахарной свеклы (включая замораживание). Много было сделано для интенсификации производства. На отдельных участках удалось увеличить скорость прохождения процессов почти в два раза. Были созданы и внедрены в производство ряд аппаратов непрерывного действия.
Развитие сахарной промышленности в 30-е годы ХХ в. характеризуется также расширением ее географии. Новые сахарные заводы были построены в Алтайском крае, Приморье, на Северном Кавказе, в Грузии, Казахстане, Киргизии.
Огромный урон понесла отрасль с началом Великой Отечественной войны. 190 сахарных заводов из 211, действовавших в 1940 г., были разрушены. Восстановление сахарных заводов и посевных площадей шло непосредственно по мере освобождения территории страны от захватчиков. В годы войны были расширены посевы сахарной свеклы в Алтайском крае, Узбекистане, Киргизии и Казахстане.
В первой половине 50-х годов прошлого века довоенный уровень производства был превзойден, и страна вновь заняла первое место в мире по валовому сбору сахарной свеклы и выработке сахара.
В последующие годы сахарная промышленность СССР интенсивно развивалась. В эксплуатацию были введены новые заводы производственной мощностью 2,5 и 3,0 тыс. т переработки свеклы в сутки. Позднее стали строить в основном сахарные заводы большой единичной мощности — 6 тыс. т переработки свеклы в сутки, в том числе на зарубежном оборудовании.
Производство сахара-рафинада
До революции в России было развито сахарорафинадное производство, которое зародилось почти 300
лет тому назад, вначале на привозном сырье. Некоторое время сахар продавался в аптеках как лекарственное средство по весьма дорогой цене: 1 золотник (4,266 г) стоил 1 руб. В 1719 г. впервые в России завод П. Вестова в Санкт-Петербурге стал вырабатывать сахар-рафинад. В первые годы выработка сахара-рафинада на заводе составляла около 600 пудов в год.
В XIX в. производство сахара-рафинада в России развивалось сравнительно быстро. Так, в 1807 г. насчитывалось 17 сахарорафинадных заводов
В 1867 г. в России работало 30 рафинадных заводов и отделений при сахаропесочных заводах. С 1908 г. завод в Санкт-Петербурге начал вырабатывать, кроме сахара-рафинада в виде мало известных ныне сахарных голов, прессованный сахар-рафинад. Рафинадные головы заворачивали в белую и синюю бумагу, перевязывали несколько раз пеньковым шпагатом. Головы рафинада вручную раскалывали на куски, которые упаковывали в мешки. При отправке на дальние расстояния сахар затаривали в большие деревянные бочки. Для получения кусочков рафинада правильной формы головы сначала распиливали на кружки толщиной 22 мм, а их — на бруски квадратного сечения, которые затем раскалывали на кусочки. Около 20—25% рафинада при разделке отходило в сахарную пудру и мелочь, продаваемые по более низкой цене. Тяжелые условия труда на таких заводах давно в прошлом, правда, и сахарорафинадное производство в России сегодня находится в руках, в частности, энтузиастов своего дела на Волоконовском сахарном заводе.
В 2015 г. в Российской Федерации работало 72 сахарных завода общей мощностью около 332,7 тыс. т переработки свеклы в сутки, расположенных в 22 регионах. Российские сахарные заводы уже 20 лет работают при поддержке Союза сахаропроизводителей России.
Одной из основных целей деятельности этой некоммерческой организации, включающей более 100 членов, является содействие развитию свеклосахарного подкомплекса Российской Федерации. В частности, это подразумевает участие в разработке и реализации программ развития свеклосахарного подкомплекса, подготовку для внесения в установленном порядке законодательных и иных нормативных правовых актов, направленных на защиту отечественных свекло- и сахаропроизводителей, создание системы эффективного государственного регулирования рынка сахара в России; оказание информационных, консультационных, юридических и других услуг членам Союза; проведение семинаров, симпозиумов, выставок, ярмарок, конференций, других мероприятий в целях обмена опытом и взаимовыгодного сотрудничества.
С 1 января 2015 г. на пространстве Таможенного союза действует Евразийский экономический союз (ЕАЭС), объединивший сахарные отрасли Армении, Беларуси, Казахстана, Кыргызстана и России. Предприятия этих стран в 2014 календаном году из сахарной свеклы и сахара-сырца произвели около 6,5 млн т сахара, в том числе российские сахарные заводы — почти 5,3 млн т.
Большинство свеклосахарных заводов России и стран ЕАЭС до сих пор работают по традиционной технологии переработки свеклы, зависящей от многих факторов, в основном, от качества перерабатываемого сырья. Даже на современных сахарных заводах расход воды, электроэнергии, пара, известняка, серы и др. материалов занимают ощутимую долю в себестоимости получаемого готового продукта. Большие площади занимают поля фильтрации. Далеко не везде максимально утилизируют фильтрационный осадок. Только оптимизация теплотехнической схемы могла бы приносить существенный вклад в снижение себестоимости готового продукта. На подавляющем большинстве российских сахарных заводов пока, кроме готового продукта — сахара белого, получают жом, хорошо, если в сушеном или гранулированном виде, и мелассу.
Перспективные технологии извлечения сахара из сахарной свеклы
Вместе с тем именно в России творческие изыскания ученых других отраслей уже в течение последних 20—25 лет направлены на совершенствование процесса извлечения сахарозы из сахарной свеклы [3]. Группа научных работников и конструкторов из г. Обнинска, обладая опытом работ в ядерных исследованиях, химии, физике, радиологии разработали и на промышленном и опытно-промышленном уровне создали оборудование физико-химического разделения сахаросодержащего сырья, не только сахарной свеклы и сахара-сырца, но и, в частности, сорго. При этом возможно получать спектр высококачественных продуктов, одним из которых является экологически чистый и биологически ценный сахар в виде сиропа 60%-ной концентрации рафинадного достоинства. В таком сиропе можно задавать процент содержания не только сахарозы, но и фруктозы и глюкозы, а также можно производить все три составляющие по отдельности. Можно получать также высокообогащен-ный фруктозный сироп, представляющий собой диабетический сахар, предназначенный для заполнения диабетического сектора рынка, как в России, так и за рубежом. Тем более что производство диабетического сахара в России отсутствует.
При работе по такой схеме производятся клеточная вода высокой степени очистки, которую давно ждут медики для приготовления лекарств, свекловичный
CûKQpaccaxap - 20 лет на iuaia страны-!
К ЮБИЛЕЮ СОЮЗРОССАХАРА
жом, осветленный без применения химических реагентов и измельченный до уровня муки, представляющий собой пищевую добавку и минеральное удобрение, которое можно вносить на свекловичные поля.
Эта технология основана на использовании баро-мембранных и электромембранных процессов. По расчетам разработчиков и на основании работы не одного опытно-промышленного образца предлагаемые технология и оборудование обеспечивают извлечение сахаров в большем количестве и более высокую рентабельность производства, чем на лучших европейских заводах. Такой технологический процесс является практически безотходным благодаря предлагаемым технологиям утилизации отходов путем превращения их в продукты для растениеводства и животноводства.
Предлагаемая технология была рассмотрена на НТС Минсельхоза России и Российской академии сельскохозяйственных наук, имеется заключение об актуальности ее внедрения; проект создания оборудования нового типа является победителем Конкурса русских инноваций и пятого Международного форума по высоким технологиям.
Представить сегодня свеклосахарный завод без из-вестково-газового хозяйства, обширных полей фильтрации, использования многих других сопутствующих материалов сложно, но опыт показывает, что научные достижения создаются именно на стыке наук, специалистами, не обремененными традиционными технологиями. Нельзя не оценить и истинный патриотизм коллектива, который, несмотря на огромные трудности, связанные, в частности, с дефолтами экономики страны, пока остается в России, не передает свои разработки за рубеж и надеется на производственное внедрение в своей стране. Если это произойдет в обозримом будущем, наступит новая веха в истории сахарного производства России.
ЛИТЕРАТУРА
1. Азрилевич М.Я. Промышленному свеклосахарному производству России в 2012 году — 210 лет! / М.Я. Азрилевич, М.Р. Азрилевич // Сахар. — 2012. — №2. - С. 43-53.
2. Иванов С.З. Очерки по истории техники отечественного сахарного производства / С.З. Иванов, И.П. Лепешкин. — М. : Пищепромиздат, 1955. — 305 с.
3. Наука и технологии — Пищевая промышленность // Эксперт. — 2011. — № 12. — С. 56—61.
4. Справочник сахарника. / Часть вторая. Под ред. инж. И.П. Лепешкина. — М. : Пищевая промышленность, 1965. — 779 с.
5. World Sugar Yearbook Statistics 2011 / F.O. Licht. — London : Informa Business Information, 2010. — 116 c.
6. World Sugar Yearbook 2014 / F/O. Licht. — London : Informa Business Information, 2014. — CD.
Юбилеи сахарных заводов
В декабре 2015 г. отметили свои юбилеи сахарные заводы России:
— Буинский — 55 лет;
— Каменский — 40 лет;
— Мелеузовский — 55 лет; Беларуси:
— Слуцкий сахарорафинадный комбинат — 50 лет.
В 2016 г. будут праздновать юбилеи 15 российских заводов:
— Теткинский — 155 лет (октябрь);
— Кшенский — 65 лет (декабрь);
— Дмитротарановский — 125 лет (август);
— Залегощенский — 55 лет (ноябрь);
— Кирсановский — 55 лет (декабрь);
— Ромодановский —55 лет (октябрь);
— Черемновский — 55 лет (октябрь);
— Валуйский — 55 лет (август);
— Сахарный завод Чеченской Республики — 55 лет (сентябрь);
— Новопокровский — 45 лет (октябрь);
— Чишминский — 45 лет (январь);
— Олымский — 50 лет (октябрь);
— Льговский — 65 лет (август);
— Бековский — 80 лет (август);
— Заинский — 50 лет (декабрь).
