Глубокая переработка зерна: технологии, оборудование и перспективы

Технологии многоступенчатой переработки в агротехнической индустрии сегодня активно развиваются, позволяя предлагать конечному потребителю высококачественный продукт. В России подобные направления пока только формируются, но определенные успехи уже есть. Одним из самых перспективных сегментов сельскохозяйственного производства можно назвать глубокую переработку зерна с ориентацией на биотехнологические продукты с добавленной стоимостью.

Общие сведения о технологии

Главная цель глубокой переработки заключается в получении высококачественных и более эффективных с точки зрения производства компонентов зерна. В процессе обрабатывающих операций выполняется своего рода сепарация, при которой происходит выделение клейковины, крахмала и других побочных элементов. Кроме того, что исполнитель данной технологии получает возможность изготовления продукта более высокого качества, у него появляется и ряд конкурентных преимуществ. В частности, глубокая переработка пшеницы предусматривает регулировку объемов выпуска продукции на разных этапах изготовления. На практике это облегчает адаптацию производственного процесса к текущим условиям рынка и повышает экономическую эффективность.

Технологические этапы переработки

Набор операций может отличаться, так как методика допускает включение вспомогательных процессов и модификаций производства. Оптимальным же на данный момент считается следующий технологический процесс:

• Приемка зерна, первичная очистка и складирование.
• Основная очистка. Сепарация на элеваторах или мельницах. Может применяться просеивание зерен, избавляющее от мелких и грубых примесей.
• Помол. Первая операция переработки с существенным сокращением доли шелухи. Также включается процесс дробления с разной степенью измельчения сырья.
• Классификация по размерам. На некоторых производственных линиях глубокая переработка зерна выполняется с сортировкой заготовочного продукта по фракциям.
• Гранулирование. Более тонкая процедура отсеивания и сортировки частиц зерна по мелким фракциям.
• Операции с готовым продуктом. Как правило, контроль качества, развесовка, дозация и оценка цветовых свойств.
• Дополнительные производственные процедуры. Транспортировка, смешивание с другой заготовочной продукцией и упаковка.

Применяемое оборудование

Оснащение производственных конвейеров выполняется в комплексном формате или модульно – путем включения отдельных функциональных блоков, которые в итоге сформируют линию полного цикла. В обоих случаях технологический процесс будет включать следующее оборудование для глубокой переработки зерна:

• Магнитный барабанный аппарат для первоначальной очистки. Избавляет зерно от шелухи и прочих инородных включений. Наиболее развитые модели поддерживают функцию самоочистки.
• Молотковая дробилка. Осуществляет размол зерна и чаще применяется для смешанного и покомпонентного измельчения.
• Шлифовальная зерновая машина. Используется для обеспечения выхода готового измельченного зерна пшеницы. Кроме удаления слоев оболочки, может производить очистку от мелких мучных вкраплений.
• Швырковое сито. Выполняет разделение и сортировку продуктов с помощью фильтрующих приспособлений с разными ячейками от крупной промышленной до мелкой мукомольной фракции.
• Пробоотборник. Используется для ответственных контрольных процедур с отбором проб, которые в дальнейшем оцениваются на соответствие требованиям пригодности.
• Шнековый транспортер. Выполняет перемещение, дозирование и смешивание отдельных компонентов измельченного зерна.

Средства автоматизации производства

При помощи интеграции автоматизированных систем управления производством можно оптимизировать рабочие операции, минимизируя ручной труд. Для таких задач предлагаются специальные модули с эргономичными интерфейсами и обширными системами диагностики. Оператор контролирует производство через графические панели с отображением необходимых рабочих показателей, фиксируемых через датчики и сенсорные устройства. Наиболее продвинутые системы автоматизации управляют глубокой переработкой зерна на программном уровне. Пользователю остается лишь ввести алгоритмы для производственного режима и запустить рабочий процесс.

Конечная продукция зернопереработки

Основу готовой продукции в данном сегменте представляют зерна высокой ценности, прошедшие тонкую очистку и многоступенчатую сортировку. Переработке могут подвергаться разные культуры, среди которых пшеница, кукуруза, рожь, ячмень, гороховые, сорго и даже рис. Соответствующим образом спроектировав агрегаты размола, сортировки и перемещения, можно получать комбинированные готовые продукты в разных комбинациях. На базовом уровне зерна проходят разделение на три фракции – белковую, крахмальную и целлюлозную. Чем тоньше очистка, тем дороже конечная продукция. Но сегодня все популярнее становится глубокая переработка зерна с получением нативных и модифицированных компонентов. На таких производствах выпускается широкий перечень продуктов наподобие глюкозы, аминокислот, сиропов, подсластителей, клейковины и биоэтанола.

Состояние технологий глубокой переработки в России

О методах глубокой переработки в отечественной агротехнической индустрии говорят с 2000 г., когда начался новый виток роста экспорта зерновых – особенно ячменя и пшеницы. Однако по сей день существенного продвижения в направлении развития технологии сделано не было. Страна по-прежнему сохраняет одну из лидирующих позиций на рынке зерновой индустрии, но это касается исключительно поставок не обработанного дешевого продукта. Более того, и в нынешнем формате поставок агротехнологии упираются в ограниченные мощности выработки на уровне 30 млн т. При этом глубокая переработка зерна в России имеет благоприятные условия для реализации. Во-первых, можно отметить достаток ресурсной возобновляемой базы. Во-вторых, есть широкие возможности технической модернизации агрокомплексов.

Предприятия глубокой зернопереработки в России

В РФ пока небольшое количество заводов, которые занимаются глубокой переработкой сельскохозяйственных культур. Основная часть из них перерабатывает кукурузу, при этом на долю пшеничного сырья в общем объеме собираемых зерновых приходится порядка 60%. Одним из немногих заводов по глубокой переработке зерна на отечественных мощностях является «Ефремовский». Данный комбинат занимается выпуском глюкозно-паточной продукции из пшеницы. Планируется к открытию и крупное предприятие в Ростовской области – ООО «Донбиотех», которое также будет заниматься переработкой пшеницы с последующим получением аминокислот. С начала 2017 г. работает в режиме полного цикла тюменский комбинат «АминоСиб», один из цехов которого занят производством сульфата лизина из зерновых культур.

Перспективы развития технологии в России

Эксперты Минсельхоза РФ рассчитывают на подъем новых направлений глубокой переработки, связанных с выпуском сиропов, крахмала и глютена. Данная продукция сегодня востребована и на домашнем рынке, и в качестве экспортного товара. Выделенные субсидии на эти производства планируется отчислять не по объему, а только на запланированную продукцию с подтверждением ее реализации. Традиционно сохраняет высокий спрос и сегмент комбикормов. На этом направлении уже не первый год работают такие предприятия глубокой переработки зерна, как «Приосколье», «Райффайзен Агро» и «Мираторг». Питание и корма считаются перспективной продукцией на фоне поддержки отечественного животноводства. Повышение качества комбикормов и премиксов прямо сказывается на росте производстве мяса без наращивания базовых мощностей по оборотам зерновых культур.

Инвестиционная привлекательность технологии

За минувшие 20 лет в России было запущено более десятка проектов, в разной степени связанных с методами глубокой переработки кукурузы, пшеницы и других культур. Но до полной реализации дошли немногие из них, причем сдерживающими факторами как раз становился дефицит инвестиций. К примеру, глубокая переработка зерна кукурузы характеризуется высокой капиталоемкостью строительства агротехнического комплекса. Окупаемость же составляет порядка 5 лет в случае успешной интеграции всех компонентов проекта. Также сдерживающим фактором независимо от направления реализации проектов глубокой переработки зачастую становится низкий уровень общего технологического развития целевых площадок, не говоря о дефиците квалифицированных кадров. Получается, что привлекательной эта область производства на данном этапе может быть только для самого государства как инструмент создания дополнительных рабочих мест и способ стимуляции продовольственной независимости.

Проблемы технологий глубокой зернопереработки

Как мера улучшения текущего положения сельского хозяйства с наращиванием технических мощностей производства и повышением экономических показателей, новые отрасли сами по себе дают существенные преимущества. Но, как отмечают специалисты, оправдать ожидания технология глубокой переработки зерна пшеницы может лишь в случае ограниченного забора излишек сырья, остающихся после расходов на внутреннее потребление. Многоуровневая очистка зерна выгодна перерабатывающим предприятиям, которые могут оставаться рентабельными только при условии сохранения широкого ассортимента выпускаемой продукции или при изготовлении больших объемов одного высокотехнологичного товара. И в обоих случаях организация больших производственных мощностей может нанести вред основной сырьевой базе, которая может сокращаться за счет выпуска менее востребованной на внутреннем рынке продукции с добавленной стоимостью.

Заключение

Все же комплексный анализ экономической оправданности внедрения методов глубокой переработки зерна пшеницы и других культур невозможен без широкого взгляда на возможности данной технологии. Например, крупнейшие агротехнические предприятия мира в принципе рассматривают способы многоступенчатой очистки зерновых культур как естественный шаг на пути к получению разнообразных экологически чистых биопродуктов. Более того, из кислот зернового крахмала сегодня делают одежду, различные покрытия, одноразовую посуду и пищевые упаковки. Поэтому даже в виде узкого сегмента отрасль глубокой зернопереработки может стать вполне перспективным подспорьем для существующих направлений промышленности.