CC BY
52
Пути развития крахмалопаточной отрасли
Н. Г. Гулюк
ВНИИ крахмалопродуктов
Николай Григорьевич Гулюк -
главный научный сотрудник Всероссийского научно-исследовательского института крахмалопродуктов Российской академии сельскохозяйственных наук , доктор технических наук, профессор, заслуженный деятель науки РФ, действительный член Российской инженерной академии. Он является ведущим специалистом страны в области технологии крахмалопродуктов и сахаристых веществ, автором многих технологических разработок, широко внедренных на предприятиях
пищевой промышленности.
Ж
От всей души поздравляем Николая Григорьевича Гулюка с 70-летием и желаем ему крепкого здоровья, счастья, благополучия, а также новых творческих достижений!
Крахмалопаточная промышленность - одна из важных отраслей пищевой индустрии страны. На предприятиях отрасли производятся сухой и модифицированный крахмалы, различные виды сахаристых веществ, высокобелковые корма, ценные пищевые масла и другие продукты. Промышленность производит третью часть сахаристых веществ, вырабатываемых из выращенного в стране сельскохозяйственного сырья. К таким сахаристым веществам относятся различные виды патоки - карамельная, разной степени осахарива-ния и мальтозная, а также глюкозно-фруктозные сиропы.
В последние годы промышленность достаточно эффективно развивается. Уже в течение нескольких лет годовой прирост производства продукции составляет 10-15 %. Построены новые ку-курузокрахмальные заводы: Светло-градский (Ставропольский край), Гуль-кевичский (Краснодарский край), Звя-гинский (Орловская область), линия по переработке зерна пшеницы на крахма-лопродукты на Ефремовском комбинате (Тульская область). Проведена реконструкция технологических участков почти всех предприятий. В настоящее время в отрасли производится около 140 тыс. т различных видов крахмала и более 500 тыс. т сахаристых крахмалопродуктов в год. Однако отрасль еще далеко не полностью удовлетворяет потребности страны в крахмалопродуктах. В значительных количествах импортируется сухой и модифицированный крахмал, а также некоторые виды патоки и др. Потребление крахмалопродук-тов неуклонно растет. Есть все основания полагать, что в ближайшие 5-7 лет общее производство крахмалопродуктов в России достигнет 1,0-1,2 млн т в год. Следует отметить, что даже при та-
ком увеличении производства выработка продукции на одного жителя страны в год составит около 7 кг, что в 3 раза меньше уровня, достигнутого в Объединенной Европе.
Какие же основные направления развития отрасли можно прогнозировать на ближайшее будущее? Ясно, что такое развитие будет происходить за счет строительства новых и реконструкции действующих предприятий. Необходимо более глубоко проанализировать принципы, на которых будет осуществляться новое строительство и расширение мощностей действующих заводов.
Первый - это расширение ассортимента вырабатываемой продукции. Насыщение потребностей в традиционных продуктах отрасли достаточно высокое. Потребность в карамельной патоке удовлетворяется на 90 %, в сухом на-тивном крахмале - на 75 %. В то же время имеется дефицит таких новых видов продукции, как мальтозная и фруктозосодержащая патоки, глюкоз-но-фруктозные сиропы и модифицированные крахмалы.
В последние годы повышенным спросом пользуется мальтозная патока для производства пива. Мальтозная патока - это также очень перспективное сырье для создания новых видов изделий в кондитерской, хлебопекарной и других отраслях пищевой промышленности. Потребность в ней уже сейчас достигает 200-250 тыс. т и в ближайшие 5-7 лет может увеличиться вдвое.
Значительное развитие должно получить производство фруктозосодержа-щей патоки, содержание фруктозы в которой может составлять 10-20 %. Такой продукт сохраняет свойства обычной патоки, но обладает повышенной сладостью, что позволяет использовать его как заменитель свекловичного сахара.
Особое место в ассортименте сахаристых крахмалопродуктов принадлежит глюкозно-фруктозным сиропам (ГФС). Известно, что потребность России в сахаре удовлетворяется в основном за счет импорта сахара-песка и сахара-сырца, на что затрачиваются значительные средства. Замена хотя бы 30 % импортируемого сахара на ГФС позволит сократить затраты по импорту на 5-7 млрд руб. в год. Снижение закупок сахара за рубежом значительно уменьшит импортную продовольственную зависимость страны, что также имеет большое значение. Поэтому наращивание производства ГФС в стране требует государственной поддержки.
В России недостаточно производится модифицированных крахмалов - около 70 % потребности удовлетворяется за счет импорта. В то же время в стране имеется реальная производственная и технологическая возможность практически полностью отказаться от ввоза окисленных, катионных, ацетатных и других видов модифицированного крахмала. Совершенно не производится амилопектиновый крахмал в связи с отсутствием посевов восковидной кукурузы. Это - еще одно эффективное направление в развитии кукурузокрах-мального производства.
Другая важная особенность дальнейшего развития производства крахмалопродуктов - расширение видов используемого сырья. В настоящее время все крахмалопродукты в стране производятся из кукурузы. Однако это нельзя признать рациональным решением. Зоны выращивания кукурузы ограничены южными регионами европейской части России. К сожалению, регулярно бывают неблагоприятные годы для выращивания кукурузы и валовой сбор ее может снижаться. Так было, например,
ECONOMICS AND MANAGEMENT
в 2000 и 2003 гг., когда из-за плохого урожая значительную часть кукурузы для переработки на крахмалопродукты пришлось импортировать. Поэтому вовлечение других видов сырья является перспективным направлением. Особенно это относится к переработке картофеля на крахмалопродукты. В РСФСР действовало около 100 картофелекрах-мальных предприятий и цехов, перерабатывающих более 500 тыс. т картофеля в год. Несмотря на небольшую мощность предприятий, их размещение в регионах выращивания картофеля в России обеспечивало переработку картофеля без значительных затрат на его транспортировку. При этом производилось более 50 тыс. т картофельного крахмала. В настоящее время в стране производится около 5 тыс. т такого крахмала. Вся потребность в картофельном крахмале удовлетворяется за счет импорта, а также за счет замены другими, менее качественными видами крахмала, например, тапиоко-вым.
Россия имеет огромный потенциал по развитию промышленной переработки картофеля на крахмал. Потребность в таком крахмале в настоящее время составляет 40-50 тыс. т в год и в перспективе будет постоянно увеличиваться. Имеются все возможности по расширению посадок картофеля для промышленной переработки. Новые сорта картофеля, предназначенные для переработки на крахмал, имеют реальную крахмалистость более 20 % и урожайность выше 500 ц с 1 га. При переработке такого картофеля можно получать около 8 т сухого крахмала с 1 га посевной площади, что более чем в 2 раза превышает сбор крахмала с высокоэффективного кукурузного поля. В стране имеются огромные резервы посевных площадей, пригодных для успешного выращивания картофеля. Использование наиболее эффективной отечественной технологии переработки картофеля с применением гидроциклонных установок, разработанных во ВНИИ крах-малопродуктов, позволяет строить предприятия с относительно невысокими капиталовложениями. По современной технологии, картофельного крахмала сырье освобождается от посторонних примесей, моется и измельчается. Полученная кашка подается на многоступенчатую гидроциклонную установку, где разделяется на чистый промытый крахмал и смесь мезги с картофельным соком. Картофельная мезга служит хорошим кормом для животных в сыром или высушенном виде. На зарубежных предприятиях из картофельного сока получают сухой корм. Однако, учитывая большие энергозатраты на такую переработку, сок можно эффективно использовать для удобрительного полива почвы. Таким образом, в России имеются все возможности для возрождения картофелекрахмального производства и удовлетворения не только
внутренних потребностей, но и поставок на экспорт.
Другой важный и новый вид сырья для производства крахмалопродуктов в России - пшеница, которая представляет собой более надежное сырье для переработки, чем кукуруза. Пшеница выращивается в различных регионах России - в европейской и азиатской частях. Потребность крахмалопаточной отрасли в этом зерне на ближайшую перспективу - около 400-600 тыс. т в год -составляет малую часть от валового сбора и, в отличие от зерна кукурузы, может быть легко удовлетворена. Пшеница широко используется как сырье крахмалопаточной отрасли в Западной Европе, где из нее производится около трети всех крахмалопродуктов. Первая в России технологическая линия по переработке 600 т в сутки зерна пшеницы на крахмалопродукты, клейковину и корма успешно запущена в 2007 г. на Ефремовском глюкозно-па-точном комбинате.
В мировой практике широко распространена технология переработки пшеницы, где сырьем для крахмального производства является пшеничная мука. Водно-мучная суспензия обрабатывается на трехфазных декантерах (центрифугах), в результате чего происходит разделение на три фракции. Тяжелая фракция представляет собой крахмальную суспензию, состоящую в основном из крупнозерного крахмала, так называемого крахмала А. Суспензия очищается на ситах, сепараторах и гидроциклонах, после чего крахмал используется по назначению - высушивается или направляется для дальнейшей переработки. Средняя фракция представляет собой смесь нативной клейковины и мелкозерного крахмала (крахмала Б). Клейковина отделяется, промывается и подается на высушивание, в результате чего получают нативную клейковину, по свойствам не уступающую клейковине муки. Сухая клейковина используется в основном для улучшения качества муки, полученной из мягких сортов зерна пшеницы. Выделенный из фракции мелкозерный крахмал перерабатывается на спирт, корма, пищевые продукты или сахаристые вещества. Легкая фракция - пентозаны -утилизируется совместно с пшеничными отрубями как сухой корм для животных.
Основное достоинство такой технологии - возможность получения, наряду с крахмалом, сухой нативной клейковины. Однако для такого производства требуется мука с высокими хлебопекарными качествами и высоким содержанием клейковины. Кроме этого практически все используемое технологическое оборудование импортируется, поскольку основные виды его в России не изготовляются. Технологический комплекс такого производства достаточно большой, он включает приемку, хранение и очистку зерна, мельницу,
крахмальное производство, отделение подготовки и сушки клейковины, участок производства кормов, линию утилизации крахмала Б и др. Широкое внедрение таких комплексов в России тормозится дороговизной импортных линий, высокими требованиями к качеству муки, большими энергозатратами, отсутствием надежного сбыта сухой клейковины и другими обстоятельствами.
Во ВНИИ крахмалопродуктов разработана и опробована в опытно-промышленных условиях технология переработки непосредственно зерна на крахмалопродукты и корма. Такая технология очень похожа на используемую при переработке кукурузы на крахмал. Зерно замачивается в воде с применением реагентов, измельчается, обрабатывается биокатализаторами. После этого полученная водно-зерновая кашка обрабатывается аналогично кукуру-зокрахмальной - ситуется, сепарируется, крахмал промывается, остальные части зерна перерабатываются на высокобелковый корм. Содержание белка в корме достигает 20 %. При такой технологии невозможно получать нативную клейковину. Однако имеется существенное преимущество - возможность использования зерна практически любого качества, вплоть до фуражного. Такая универсальная технология позволяет перерабатывать, кроме пшеницы, зерно кукурузы или ячменя на крахмал и корма. Для нашей страны это решение может быть перспективным, тем более что все виды используемого технологического оборудования производятся в России.
Кукуруза - безусловный лидер в перечне сырья для производства крахмалопродуктов. В настоящее время переработка кукурузы составляет около 800 тыс. т в год и увеличивается ежегодно на 10-12 %. Кукурузокрахмальное производство будет развиваться и в дальнейшем как за счет строительства новых заводов, так и реконструкции действующих. Практически все предприятия отрасли постоянно увеличивают свои мощности. В их числе следует особо отметить предприятия, увеличившие переработку зерна кукурузы, - Ефремов-ский ГПК - до 900 т в сутки, Гулькевич-ский крахмальный завод - до 300 и Хоботовский завод «Крахмалопро-дукт» - до 200 т в сутки. Дальнейшему развитию кукурузокрахмального производства способствует расширение сырьевой базы за счет уверенного продвижения границы созревания кукурузы в более северные регионы страны.
При переработке зерна кукурузы применяются надежная и хорошо освоенная отечественная технология, эффективное российское технологическое оборудование. Ведущая роль в создании современной технологии и эффективного оборудования принадлежит ВНИИ крахмалопродуктов, где выполнены многие важные разработки.
Самые новые технологические решения внедрены на новостройках - Свет-лоградском, Гулькевичском и Звягинс-ком заводах, проектирование и конструирование оборудования для которых осуществлялось инженерной компанией ООО «Амило Тек» совместно со Звя-гинским крахмальным заводом. Благодаря наличию хорошей опытно-промышленной базы и машиностроительного комплекса здесь созданы первые высокоэффективные гидроциклонные установки для очистки крахмала, превосходящие импортные по простоте конструкции и легкости обслуживания. Такие гидроциклонные установки внедрены на всех новостройках и некоторых реконструируемых предприятиях отрасли. Значительно усовершенствовалось и упростилось управление технологическими потоками за счет эффективной компоновки оборудования. Внедрена новая схема обвязки станции замачивания зерна, позволяющая в несколько раз снизить потребность в запорной арматуре и расход электроэнергии. На Звягинс-ком крахмальном заводе созданы эффективная конструкция отечественной сушилки кукурузного глютена и технологическая линия производства сухого глютена. За счет широкого внедрения этой разработки на предприятиях отрасли годовое производство сухого глютена увеличилось на 10 тыс. т в год.
В настоящее время можно уверенно утверждать, что в России имеется оборудование для производства кукурузного крахмала, отвечающее самым высоким требованиям. Исключение составляют, по-видимому, центробежные сепараторы большой мощности, выпускаемые компаниями «Вестфалия-Сепара-тор» (Германия) и «Альфа-Лаваль» (Швеция).
Высокоэффективным отечественным оборудованием оснащаются и новые паточные предприятия. Звягинским крахмальным заводом разработан и изготовляется успешно работающий на нескольких заводах непрерывно действующий осахариватель крахмала. Внедряются другие виды технологического оборудования - вакуум-фильтры, патронные фильтры, многокорпусные выпарные установки с падающей пленкой и др. Оснащенные отечественным оборудованием технологические линии позволяют вырабатывать весь набор сахаристых крахмалопродуктов - все виды патоки, глюкозно-фруктозный сироп и др. Таким образом, при строительстве новых и реконструкции действующих крахмалопаточных предприятий имеется возможность использовать большинство видов технологического оборудования отечественного производства и эффективные технологические решения, что в несколько раз де-
шевле покупки импортных. Это также один из эффективных стимулов дальнейшего развития отрасли.
Важным является вопрос рационального территориального размещения новых предприятий отрасли. Осуществленное в последние годы строительство предприятий, приближенных к зонам кукурузосеяния, хотя и оправдало себя, но в дальнейшем не может быть эффективным. Сырьевые ресурсы этих районов достаточно ограничены, а «плечо доставки» готовой продукции увеличивается. Новые кукурузокрахмальные предприятия в настоящее время эффективно размещать на северной границе зон кукурузосеяния, что значительно снизит затраты на транспортировку готовой продукции. Предприятия по переработке зерна пшеницы наиболее эффективно строить в Поволжье, на Южном Урале и в других регионах, приближенных к потребителям. Что касается районов эффективного размещения новых картофелекрахмальных заводов, то они должны быть максимально приближены к зонам картофелепосадки.
В заключение следует еще раз отметить, что отечественная крахмалопаточ-ная промышленность - это достаточно динамично развивающаяся отрасль, способная в ближайшие годы полностью удовлетворить потребности страны в необходимых крахмалопродуктах.
ул. Сакко и Ванцетти, д. 14, Саратов, 410012. Тел./факс: (8452) 27-44-75 (5 линий), 72-15-87, 72-15-84. Представительство в Москве: 127015 ул. Новодмитровская 5А, офис 1803, тел./факс: (495) 626-21-66. E-mail: voshod@renet.ru; http://voshod.renet.ru
