Российские специалисты разработали новое оборудование для переработки сахаросодержащего сырья на основе технологии физико-химического разделения. Технология, созданная на стыке наук, предполагает использование нано-мембран.

Представляем новое оборудование для переработки сахаросодержащего сырья на основе инновационной технологии физико-химического разделения, разработанной специалистами российского предприятия ООО «СТАНИС» в г. Обнинске, первом наукограде России.

Новая технология, созданная на стыке наук, базируется  на термо-электро-мембранных процессах и предполагает использование нано-мембран на разных участках технологического процесса, а также организацию нанопроцессов с использованием указанных выше наноэлементов и управления ими.

Технология физико-химического разделения позволяет перерабатывать самые разные виды сахаросодержащего сырья: сахарную свеклу, сахар-сырец, сахарный тростник, сахарное сорго. На лабораторном уровне подтверждена ее работоспособность и на таких видах сырья, как топинамбур и цикорий.

Разработка оборудования нового типа базируется на наукоемком, нетрадиционном для отрасли подходе к созданию техники с применением новейших технологических достижений, самых современных материалов и комплектующих и принципов управления из наиболее высокоразвитых отраслей техники. При этом не нарушены отраслевые стандарты пищевой и сахарной промышленности.

Производство оборудования апробировано при создании опытно-промышленных линий по переработке сахарной свеклы и сахарного сорго по новой технологии. На рис.1 представлен общий вид линии для переработки сахарного сорго.

Рис.1. Линия для переработки сахарного сорго

Оборудование нового типа позволяет качественно изменить подход к переработке сахаросодержащего сырья. А именно, производить из него не только сахарозу (как это делается в сахарной промышленности), но также фруктозу и глюкозу – биологически ценные сахара в виде глюкозо-фруктозо-сахарозного сиропа (ГФСС) рафинадной чистоты концентрацией 60% или фруктозного и глюкозного сиропов по отдельности. Кроме этого, при переработке сахара-сырца  производить минеральное удобрение и высокоочищенную воду, при переработке сахарной свеклы производить свекловичный жом, осветленный без применения химических реагентов и измельченный до уровня муки, представляющий собой пищевую добавку, высокоочищенную клеточную воду, минеральное удобрение, которое можно в процессе переработки свеклы вносить на поле, с которого перерабатывается урожай. Спектр продуктов, получаемых при переработке сахарной свеклы, представлен на рис.2.

Технология обеспечивает  извлечение сахаров в большем количестве и более высокую рентабельность производства, чем на лучших европейских заводах; является безотходной, следовательно, при ее применении исключаются присущие традиционной сахарной промышленности экологические проблемы.

Рис.2. Продукты, получаемые при переработке сахарной свеклы

Оборудование физико-химического разделения представляет собой автоматизированные технологические линии, различающиеся производительностью (от 18 тонн 60-процентного рафинадного ГФСС в сутки), видом используемого сырья и конфигурацией, обусловленной типом выпускаемой продукции.

Помимо базового комплекта оборудования, позволяющего производить ГФСС, технологическая линия может включать блок управляемой инверсии сахарозы, позволяющий производить смеси сахаров с заранее заданной концентрацией фруктозо-глюкозной части вплоть до фруктозо-глюкозной смеси, не содержащей сахарозу.

Другой дополнительный модуль – блок разделения на фракции, позволяющий получать высокообогащенные (до 95%) фруктозный и глюкозный сиропы. Высокообогащенный фруктозный сироп является диабетическим сахаром и предназначен для заполнения диабетического сектора рынка, как в России, так и за рубежом. Производство диабетического сахара в России отсутствует. За рубежом производимый по новой технологии фруктозный сироп будет превосходить аналогичный  продукт  либо по качеству, либо в экономическом аспекте.

Получаемые в результате переработки по новой технологии продукты - фруктозный и глюкозный сиропы и смеси из них и сахарозы - содержат в своем составе только натуральные фруктозу, глюкозу и сахарозу, имеют рафинадную чистоту и не содержат продуктов неполного гидролиза. Получаемые продукты квалифицируются как натуральные и биологически ценные. И в этом смысле они превосходят лучшие сиропы фирмы «Cargill» (США) и других ведущих производителей. По потребительским свойствам предлагаемые сиропы относятся к сектору «премиум» и могут быть применены в любой отрасли пищевой промышленности, в том числе в детском и диабетическом питании.

Продуктов такого качества в настоящее время в России не производится. Между тем, тенденции в мировой пищевой промышленности на сегодняшний день связаны с улучшением качества пищевых продуктов в целом и сахара в частности.  В мире существует объективная тенденция изменения отношения к питанию людей. Индустриальное питание, лишенное биологической ценности, зачастую аллергизирующее людей, особенно детей, не способствует здоровью. Экологически чистые продукты натурального происхождения, составляющие сектор «премиум», дороги. Оборудование нового типа позволяет насытить рынок здоровыми продуктами высочайшего качества по ценам, доступным широкому потребителю.

Подтверждением высокой востребованности продуктов, получаемых на оборудовании физико-химического разделения, и самого этого оборудования могут служить многочисленные выражения интереса как со стороны потребителей сиропов (которые, как показал пробный маркетинг, востребованы во всех отраслях пищевой промышленности, где используется сахар), так и потенциальных покупателей оборудования для их производства. Так, например, корпорация «Кока-Кола» выразила интерес к приобретению глюкозо-фруктозо-сахарозного сиропа для частичного или полного замещения сахара  в своем технологическом процессе.

Основным потребителем продукции, произведенной на стадии отладки опытно-промышленной линии по переработке сахарного сорго и сахара-сырца в 2008 году был комбинат «Очаково». Сиропы были предоставлены в головные институты различных секторов пищевой промышленности для изучения  и разработки на их основе рецептур, технологических регламентов и  рекомендаций по применению. Получены позитивные результаты в Институте пищевых биотехнологий (сделан рецепт водки, который был выбран среди прочих дегустаторами предприятия-изготовителя водки); Институте холодильной промышленности (сделаны рецепты качественного мягкого, фруктового и сливочного мороженого); во Всероссийском НИИ пивоваренной, безалкогольной и винодельческой промышленности (особый интерес сиропы вызвали в секторе безалкогольных напитков, как ингредиент для изготовления изотонических напитков для спортсменов, детей и людей, ведущих здоровый образ жизни). Проведена эффективная апробация сиропов в кондитерской и хлебопекарной промышленности. Здесь получены образцы высококачественных кондитерских изделий: тортов, кексов, рулетов, различных сдоб и сортов хлеба. Все образцы выгодно отличаются от производимых с использованием традиционного сахара высокими вкусовыми качествами, продленным сроком хранения, отсутствием неблагоприятных остатков, которые не перерабатываются человеческим организмом и зашлаковывают его (остатки образуются из-за технологических примесей, присутствующих в традиционном российском сахаре, самая неприятная из которых – формалин, который может вызвать дисбактериоз в желудочно-кишечном тракте).

Далее приведем более подробную характеристику спектра продуктов, получаемых по технологии физико-химического разделения при переработке сахарной свеклы.

Глюкозо-фруктозо-сахарозный, глюкозо-фруктозный, фруктозный и глюкозный сиропы

Концентрация сахаров в сиропах составляет 60-64% (масс.) Один литр сиропа соответствует 760-830 граммам сахара. По составу сухих веществ представляет собой смесь сахарозы, глюкозы и фруктозы, только глюкозы и фруктозы либо фруктозу и глюкозу по отдельности (в зависимости от комплектации линии). Для базового комплекта оборудования содержание биологически ценных глюкозы и фруктозы в сиропе может доходить до 20% и определяется в первую очередь их содержанием в исходном сырье.

По содержанию примесей и цветности  получаемый сироп превосходит таковой, получаемый растворением сахара-рафинада в воде. Общее содержание минеральных и органических примесей не более 0,05% (масс.) Содержание примесей тяжелых металлов и пестицидов как минимум на порядок меньше норм, устанавливаемых ГОСТ и СанПиН на сахар-рафинад, и в большинстве случаев не обнаруживается стандартизованными методиками.

Применение сиропа: в кондитерском, хлебобулочном производстве, для изготовления мороженого, напитков, варенья, ароматизированных сиропов, бальзамов и т.п. Возможен розлив сиропа в мелкую тару для предприятий розничной торговли.

Основным преимуществом данного сиропа является его природный состав и отсутствие в нем каких бы то ни было техногенных примесей, что не только существенно улучшает качество продуктов, приготовленных на его основе (например, помадки и хлебобулочные изделия не черствеют даже при длительном хранении благодаря содержанию в исходном сиропе глюкозы и фруктозы), но и позволяет снизить технологический расход сахара, например, при приготовлении теста - за счет интенсификации роста дрожжей в отсутствии таких вредных примесей, как, например, формалин, присутствующий в обычном сахаре.

Фруктозный сироп относится к диабетическому сектору, но может применяться, как и все другие сиропы, для изготовления любых пищевых продуктов: детского питания, напитков, кондитерских изделий, молочных десертов, кремов, бальзамов, конфитюров и т.п.

Применение сиропов в любом производстве, где используется сахар, выводит производимый в этом производстве продукт в сектор «премиум».

Сахаросодержащие растворы

Сахаросодержащие растворы представляют собой выводимые на отдельных стадиях процесса полупродукты, из которых затем методом упаривания получается сироп. Линия может производить 2 вида сахаросодержащих растворов, отличающихся концентрацией сахаров: Р-8 с содержанием сахаров 8 – 15% (масс.) и Р-30 с содержанием сахаров 30-35% (масс.) Чистота растворов соответствует приведенной выше для сиропа. Целесообразность производства таких растворов возникает при наличии производства напитков, составляющего единый комплекс с заводом по переработке сахаросодержащего сырья. В этом случае стадию концентрирования сиропа можно исключить, так как для производства напитков нужны более разбавленные растворы сахара.

Деминерализованная клеточная вода

Получаемая на одной из стадий процесса чистая, апирогенная вода, извлекаемая из тканей свеклы, имеет минерализацию порядка 5 мг/литр, что соответствует таковому показателю для дистиллированной воды. Возможно получение воды, содержащей до 5 г/литр сахаров, а также практически не содержащей сахаров. По санитарно-гигиеническим показателям вода может использоваться для приготовления высококачественных напитков. Не содержащая сахаров вода соответствует фармакопейной статье и может использоваться для приготовления лекарственных средств, как в аптеках, так и на предприятиях медицинской промышленности.

Свекловичный жом

Высокое содержание в свекловичном жоме пектина в сочетании с его гипоаллергенностью предполагает использование жома с дополнительной обработкой для производства пищевых добавок и для косметических целей. Технологическая линия по переработке свеклы может включать секцию для получения обесцвеченного без применения химических реагентов жома и его измельчения до уровня муки. Обработанный таким образом жом представляет собой пищевую добавку, допускающую добавление в такие продукты, как хлебобулочные и кондитерские изделия, колбасы, и способствующую выведению из организма токсичных элементов, а также улучшению пищеварения. Этот продукт является также исходным материалом для производства косметических средств для ухода за кожей.

Минеральное удобрение

Получаемый на некоторых стадиях технологического процесса минеральный концентрат представляет собой минеральное удобрение, аналогичное по составу удобрению марки «Суперфос». Его можно либо непосредственно вносить на поле, с которого переработан урожай, либо после дополнительного высушивания  предлагать для продажи.

Новое качество экологически чистых и биологически ценных продуктов, получаемых на оборудовании физико-химического разделения, их доступная цена, проведенный маркетинг в России и за рубежом показало высокую заинтересованность как в оборудовании нового типа, так и в продуктах, производимых на нем. В настоящее время ООО «СТАНИС» планирует организацию промышленного производства оборудования нового типа.

Контактная информация:

E-mail:  stanis@obninsk.com,
Сайт: http://stanis.obninsk.com
Тел./факс: (48439) 4-06-88.
249034, г. Обнинск Калужской области, пр. Маркса, д. 49, оф. 252, ООО «СТАНИС»

Ознакомиться с анализом и тенденциями российского рынка крахмалопродуктов- подсластителей Вы сможете в исследовании АКПР «Рынок глюкозно-фруктозных сиропов в России».