Все мы переживаем сейчас непростое время. Мировой карантин стал катализатором давно назревавшего экономического кризиса. Многие отрасли находятся в критическом состоянии. Несмотря на снятие карантинных ограничений в ряде стран, существует значительная неопределенность по общим срокам выхода из кризиса.
Хотя большинство экспертов склоняются к мнению, что начала подъема мировой экономики стоит ожидать в конце этого года. Скорее всего, это так и будет, а значит сейчас самое время для разработки бизнес-стратегий на ближайшие 7-10 лет. Начальный период подъема мировой экономики, после очередного экономического кризиса, располагает рядом благоприятных обстоятельств для старта масштабных проектов, к которым относятся и проекты глубокой переработки зерновых.
Я бы назвал сегодняшний период временем концептов.
Именно сейчас у бизнеса имеется хорошая возможность для разработки концепции будущего проекта, чтобы через полгода/год не терять время и дать старт его реализации.
Как делают лимонную кислоту? Из чего производят лимонную кислоту?
В данном контексте, безусловно, большой интерес представляет возможность организации производства одной из органических кислот.
Органические кислоты – это органические вещества, проявляющие кислотные свойства. Самыми известными органическими кислотами являются уксусная, лимонная, молочная, аскорбиновая, муравьиная, щавелевая.
В последние годы благодаря достижениям в области технологии ферментации стало возможно производить значительное количество органических кислот из продукции сельского хозяйства. Для этого используются адаптированные микроорганизмы, которые преобразуют углеводы природного происхождения в органические кислоты. В качестве источника углеводов могут служить глюкоза, сахароза, спирт, производимые из зерновых и других агрокультур.
Благодаря своим органолептическим, физиологическим и химическим свойствам органические кислоты находят широкое применение в различных отраслях промышленности. Одним из ключевых потребителей является пищевая промышленность. Органические кислоты в качестве добавок широко используются в производстве пищевых и питьевых продуктов.
На эти цели направляется более 45% производимых в мире органических кислот. Наибольшее применение имеют уксусная и лимонная кислоты, благодаря их антибактериальным и противогрибковым свойствам. В хлебобулочной и кондитерской промышленности уксусная и лимонная кислоты используются для предотвращения роста грибков и бактерий. Помимо их использования для антибактериальных и противогрибковых свойств, органические кислоты также применяются для регулирования кислотности, используются в качестве консервантов, антиоксидантов и усилителей вкуса в пищевых продуктах.
Второй по значимости сферой применения является фармацевтическая промышленность благодаря использованию органических кислот в различных лекарствах, например, таких как аспирин и фенацетин. Кроме того, органические кислоты используются при производстве моющих средств, косметики, предметов личной гигиены, биопластика, кормов для животных и многих других товаров.
Почему лимонную кислоту делают не из лимонов?
К примеру, муравьиная кислота находит применение в противогололедных веществах, в нефтедобыче, дублении кожи. Молочная кислота широко используется и имеет большие перспективы в производстве разлагаемых биопластиков.
Рост населения планеты в сочетании с ростом ВВП обеспечивают постоянно растущий спрос на органические кислоты. Согласно исследованиям, ожидается, что мировой рынок органических кислот будет демонстрировать устойчивый среднегодовой рост на уровне 5% в течение долгосрочного периода. Дополнительными факторами роста применения органических кислот, произведенных из натурального сырья посредством биотехнологий, являются возрастающие экологические требования к производству и повышенный запрос потребителей на продукты, состоящие из натуральных растительных ингредиентов.
Одним из таких ингредиентов является лимонная кислота – продукт, для производства которого используется самое распространенное в Украине сырье – пшеница и кукуруза.
Кроме уже знакомого нам применения лимонной кислоты в пищевой промышленности в качестве консерванта, антиоксиданта и усилителя вкуса, лимонная кислота применяется в фармацевтике при производстве лекарств.
В последние годы увеличивается использование лимонной кислоты в моющих средствах, так как благодаря способности кислоты к биологическому разложению она является идеальным заменителем фосфата. В связи с мировыми тенденциями решения проблем окружающей среды прогнозируется увеличение применения лимонной кислоты в производстве бытовых и промышленных химикатов.
В целом, для рынка лимонной кислоты многие годы были характерны стабильные уровни ежегодного роста потребления в 5-7%. Согласно прогнозам, к 2026 году рынок лимонной кислоты составит около 4,5 млрд. долл. США со среднеежегодным ростом в 4,6%. По мнению аналитиков, данная тенденция сохранится в долгосрочной перспективе.
Предполагается, что Азиатско-Тихоокеанский регион будет доминировать и в среднем рост потребления здесь составит 5,7% на период до 2026 года и далее. Весомую лепту внесут страны Ближнего Востока, где быстрыми темпами растет потребление фармацевтических препаратов и продуктов питания на основе лимонной кислоты. Высокие темпы роста останутся также в Северной Америке и Европе. При этом Западная Европа останется крупнейшим потребителем лимонной кислоты в мире.
Представляется интересным вариант производства лимонной кислоты в Украине с поставкой в Европу, тем более, что таможенные пошлины при поставках в страны ЕС будут равны нулю с 1921 года.
Основной диапазон цен на лимонную кислоту – 900-1300 евро/т.
У нас есть все основания полагать, что при правильной организации производства и стратегии сбыта продукции завод лимонной кислоты в Украине успешно сможет экспортировать свою продукцию.
В число ключевых игроков на мировом рынке лимонной кислоты входят Archer Daniels Midland Company, Shandong Juxian Hongde Citric Acid Co., Jungbunzlauer Suisse AG, Базель, Delek Group, Cargill, Incorporated, Weifang Ensign Industry Ltd.
В приложении к публикации представлена блок-схема процесса производства лимонной кислоты.
Блок-схема процесса производства лимонной кислоты
При ферментативном способе производства лимонной кислоты можно использовать широкую сырьевую базу. Весь спектр доступного сырья включает в себя сахаросодержащие культуры, такие как сахарная свекла или сахарный тростник. Также могут быть использованы крахмалы зерновых культур и корнеплодов, таких как кукуруза, пшеница и картофель.
Для определения пригодности сырья к производству на начальном этапе проектирования необходимо проводить лабораторные испытания с целью определения его применимости к процессу ферментации. Крахмало- или сахаросодержащие природные источники требуют различных стратегий и процессов для биотехнологической обработки.
Размножение спор
Ключевым условием для эффективного микробиологического процесса и функционирования предприятия в целом является наличие посевного материала. В случае синтеза лимонной кислоты посевной материал добавляется в бродильный чан в виде спор от производственного штамма в начале процесса. Поэтому принципиально важно иметь технологию разведения спор и их тестирования для обеспечения высокого качество этого материала. Для повышения возможности хранения, а также упрощения дозации желательно споры высушивать.
Обработка сырья
Для производства используются субстраты, содержащие глюкозу, сахарозу или крахмал. В случае использования крахмала его сначала подвергают процессу осахаривания, чтобы преобразовать крахмал в глюкозу, которая уже непосредственно идет в производство. В связи с тем, что уровень примесей данных субстратов сильно варьируется, существуют специальные технологии для обработки различных сырьевых материалов. В основном речь идет об операциях обессоливания и последующей непрерывной стерилизации.
Брожение
Наиболее привлекательным с точки зрения потребления энергии, а также одним из наиболее простых с конструкторской точки зрения является применение барботажного ферментера*. Специально отобранные производственные штаммы типа Aspergillus niger и точно подобранные под индивидуальные сырьевые материалы процессы для регулирования метаболической активности микроорганизмов гарантируют наилучшие из возможных выходы и уровни производительности.
(* Барботажный ферментер — ферментер, в котором перемешивание и аэрация культуральной жидкости осуществляется с помощью сжатого воздуха, поступающего через барботер, а отношение высоты аппарата к диаметру не превышает 2).
Выделение лимонной кислоты
Цель выделения лимонной кислоты – получить предварительно очищенный раствор лимонной кислоты из ферментационного раствора. Для этого ферментационный раствор подвергается следующим стадиям процесса:
- отделение мицелия
- осаждение цитрата кальция и сепарация
- разложение цитрата кальция и отделение сульфата кальция
Для отделения сухих остатков используются преимущественно автоматизированные ленточные фильтры. Специально разработанные процессы для выделения осадка и разложения цитрата кальция обеспечивают минимизацию затрат на данной стадии процесса, а также дают высокий уровень воспроизводимости процесса, что существенно влияет на качество конечного продукта.
Очищение и кристаллизация лимонной кислоты
Завершающий этап очистки лимонной кислоты включает в себя взаимодействие раствора лимонной кислоты с активированным углем, катионо- и анионообменными смолами в реакторах с неподвижным слоем. Окончательная обработка продукта включает следующие стадии: выпаривание, вакуумная кристаллизация, выделение кристаллов в центрифуге, сушка с использованием псевдоожиженного слоя, просеивание. Все процессы организованы с высоким уровнем автоматизации.
Оптимально подобранные стратегии измерения и контроля, а также конструкция кристаллизатора позволяют производить моногидрат лимонной кислоты и обезвоженный продукт при помощи одного и того же оборудования. С помощью последующего просеивания высушенного конечного продукта осуществляется подходящее покупателю фракционирование в соответствии с размером частиц. Лимонную кислоту можно получать как в порошкообразном, так и в жидком виде.
Процессы очистки и кристаллизации сочетаются с широким спектром классов продукта, в том числе:
- CAM (citric acid monohydrate) – моногидрат лимонной кислоты; моногидрат означает, что в составе есть молекулы воды. То есть моногидрат состоит из самого вещества и молекул воды. Но это не означает, что моногидрат имеет жидкую форму;
- CAA (Citric acid anhydrous) – ангидрат лимонной кислоты – безводная лимонная кислота, представляет собой мелкокристаллический порошок белого цвета. В отличие от моногидрата в ее кристаллической решетке нет молекул воды, только лимонная кислота, поэтому она и называется безводной. Она является идеальным подкислителем при производстве тех продуктов, где присутствие воды даже в кристаллическом виде может нанести ущерб потребительским качествам готового продукта;
- сироп;
- цитрат натрия.
Все виды продукции соответствуют международным стандартам качества пищевого, промышленного и фармацевтического классов, в том числе BP, USP и FCC.
В прилагаемой таблице приведены показатели потребления энергии и вспомогательных материалов, которые определяют реализацию процесса. При оценке этих факторов следует учитывать, что параметры, влияющие на потребление электроэнергии, воды и пара являются также зависимыми от месторасположения завода.
| № п/п | Параметр | Ед. изм. | Потребление на 1 тонну моногидрата лимонной кислоты |
| 1 | Гашеная известь (70% СаО) | кг | 710-750 |
| 2 | Соляная кислота (30%) | кг | 170-190 |
| 3 | Серная кислота (94%) | кг | 860-910 |
| 4 | Щелочь натрия (50%) | кг | 140-160 |
| 5 | Вода для процесса | м3 | 50-56 |
| 6 | Деионизированная вода | м3 | 11-14 |
| 7 | Пар 9 бар | кг | 8 500–9 000 |
| 8 | Электроэнергия | кВт ч | 1 950–2 100 |
Минимальная рекомендуемая мощность завода по производству лимонной кислоты составляет 20 тыс. тонн в год. Для завода такой мощности требуется 5-7 га земли. Капиталовложения зависят от мощности и конфигурации завода, а также от местных условий. Стоимость технологической установки (за исключением здания, вспомогательных конструкций и инфраструктуры) составляет около 40 млн евро.
Данная цифра приведена для общего представления, поскольку в каждом проекте есть свои особенности, которые необходимо учитывать. При условии наличия разрешений проектирование и строительство завода занимают около 24-30 месяцев.
В нашей следующей публикации мы планируем представить один из самых интересных и перспективных продуктов глубокой переработки зерновых – экстракт дрожжей.
Малицкий Александр, CEO в компании Integraferm EU (Австрия).
Специалист по управлению проектами. Имеет десятки реализованных проектов в сферах строительства и реконструкции заводов, создания совместных производств, АСУ ТП в области энергетики, внедрения ERP систем, Social Media Marketing. В 2015 — 2017 годах прошел в европейских компаниях переподготовку по маркетингу и продажам, организации производства, биотехнологиям и процессам глубокой переработки зерна. С 2018 года активно продвигает в Украине проекты глубокой переработки зерновых.
Источник: hipzmag.com
Производство лимонной кислоты как бизнес
Лимонная кислота — одна из самых незаменимых и распространенных органических кислот. Ее широко используют в пищевой и питьевой промышленности в качестве окислителя, регулятора кислотности (pH) и консерванта в сочетании с другими веществами. Благодаря своим изолирующим качествам и биоразлагаемости она находит широкое применение в чистящих средствах, фармацевтических и косметических товарах .
В природе лимонная кислота встречается в различных цитрусовых. Для покрытия промышленного спроса широкомасштабное производство лимонной кислоты основано на различных гидролизатах крахмала, тростниковой или свекольной мелассах или сахаре .
Чтобы узнать ключевые показатели при строительстве завода
» ОЗНАКОМЬТЕСЬ С ЧАСТО ЗАДАВАЕМЫМИ ВОПРОСАМИ
Структурная схема
Технология Фогельбуш по производству лимонной кислоты
Обработка примесей в субстратах
ПОДГОТОВКА СЫРЬЯ
Мелассы часто требуют осветления гексацианоферратом с параллельным кипением и стерилизацией .
Ферментация
БИОРЕАКЦИЯ
Компания Фогельбуш лицензирует собственные штаммы плесени черной (Aspergillus niger), отобранные и усовершенствованные для промышленной ферментации лимонной кислоты .
Мы четко соотносим наши процедуры ферментации с используемым сырьем для обеспечения максимального выхода. Для запуска технологического процесса ферментер прививают спорами, которые размножаются и испытываются на объекте. Целенаправленное добавление питательных веществ, микроэлементов и специальных ингибиторов регулирует метаболическую активность микроорганизмов и таким образом обеспечивает стабильно высокую производительность .
Наша система (эрлифтных) ферментеров с бирботажной колонной для глубинной ферментации лимонной кислоты отличается простотой конструкции и низким энергопотреблением .
Выращивание спор
Наличие высококачественного посевного материала является обязательным условием эффективного микробного технологического процесса. В случае синтеза лимонной кислоты посевной материал добавляют в ферментер в виде спор. Ввиду важности высокого качества этого материала компания Фогельбуш разработала собственную технологию размножения, сбора и проведения опытно-промышленных испытания спор. Споры высушены для обеспечения неизменности их свойств при хранении, а также для удобства дозирования .
Технологические параметры
Сводная таблица технологических параметров, достигаемых в ходе технологического процесса ферментации на примере чистого субстрата (сахар-сырец, глюкоза, гидролизаты) и меласс.
Параметр
Ед.изм.
Чистый субстрат
Меласса
В зависимости от качества сырья и содержания примесей в ферментированном сусле на этапах изоляции и очистки продукта достигается выход от 90 до 92%.
Сепарирование и подготовка готовых продуктов
ИЗОЛЯЦИЯ И КОНЦЕНТРАЦИЯ ПРОДУКТА
Цель изоляции лимонной кислоты — получить предварительно-очищенный раствор лимонной кислоты из ферментированного сусла. Сусло подвергается нескольким технологическим этапам для отделения мицелия и изоляции раствора лимонной кислоты .
На большинстве наших установок для очистки применяется традиционная технология с использованием известно-серной кислоты, но сейчас этот этап можно заменить хроматографическими способами .
Итоговая очистка лимонной кислоты осуществляется обработкой изолированного раствора лимонной кислоты активированным углем, смолами катионного и анионного обмена в реакторах с зафиксированными тарелками. Благодаря автоматизации и конструкции реактора эти технологические этапы также соответствуют всем требованиям современного производственного процесса .
В конце раствор лимонной кислоты обрабатывают в многоэтапных испарителях с падающей пленкой, что совмещает преимущества щадящей обработки продукта и высокой энергоэффективности. Удельное энергопотребление можно еще сократить за счет тепловой либо механической компрессии пара .
Для кристаллизации лимонной кислоты используются вакуумные кристаллизаторы с принудительной циркуляцией непрерывного действия. Надлежащие алгоритмы измерений и управления в сочетании с подходящей конструкцией кристаллизатора предусматривают возможность производства как моно- так и ангидрата лимонной кислоты на заводах Фогельбуш при использовании того же оборудования. Сложные схемы рециркуляции маточного раствора, отделенного от кристаллизуемого сусла в центрифуге непрерывного действия обеспечивают эффективное управление качеством готового продукта .
Сушка псевдоожиженного слоя учитывает высокие требования для поддержания качества готового продукта и обеспечивает его щадящую обработку. Последующий отсев сухого готового продукта позволяет разделять продукт на фракции для конкретных заказчиков в зависимости от размера частиц .
Качество по международным стандартам
Лимонную кислоту можно получать как в порошкообразном, так и в жидком виде. Наши процессы очистки и кристаллизации сочетаются с широким спектром классов продукта, в том числе:
- CAM — моногидрат лимонной кислоты;
- CAA — ангидрат лимонной кислоты;
- сироп;
- цитрат натрия.
Кроме того, они соответствуют международным стандартам качества пищевого, промышленного и фармацевтического классов, в том числе BP, USP и FCC .
Независимый от производителя поставщик технологии
Ваши преимущества от нашего опыта :
- Собственная разработка высокоэффективной технологии производства;
- Собственная лаборатория для проведения испытаний и оптимизации технологического процесса для конкретных видов сырья;
- Отобранные и испытанные процессы подготовки сырья и обработки продукта обеспечивают оптимальное качество продукта;
- Собственный аппарат для выращивания спор и опытно-промышленной ферментации
- Показательные проекты, выполненные на четырех континентах.
Средние расходные показатели
Все приведенные цифры — типовые и зависят от конфигурации завода и оборудования .
Гидролизат крахмала
| Расход на 1000 кг моногидрата | ||
| Глюкоза (кг) | kg | 1,350 |
| Производственная вода* (м3) | m³ | 48 |
| Деминерализованная вода (м3) | m³ | 16 |
| Охлаждающая вода 24 °C ** (м3) | m³ | 470 |
| Охлаждающая вода 29 °C *** (м3) | m³ | 260 |
| Пар 9 бар (кг) | kg | 7,200 |
| Электроэнергия (кВтч) | kWh | 2,350 |
*) Фактическое потребление в процессе; общий расход можно сократить за счет вторичного использования обработанной сточной воды.
**) dt = 4.5K
***) dt = 10K Требуются дополнительные химикаты; их расход зависит от качества сырья и комбинации технологических процессов.
Меласса
| Расход на 1000 кг моногидрата | ||
| Свекольная меласса (кг) | kg | 3,000 |
| Содержание сахара* | % | 50 |
| Производственная вода** (м3) | m³ | 45 |
| Деминерализованная вода (м3) | m³ | 2 |
| Охлаждающая вода 24 °C *** (м3) | m³ | 550 |
| Охлаждающая вода 29 °C **** (м3) | m³ | 280 |
| Пар 9 бар (кг) | kg | 7,200 |
| Электроэнергия (кВтч) | kWh | 2,500 |
*) Ферментируемый сахар в виде дисахаридов
**) Фактическое потребление в процесе; общий расход можно снизить за счет вторичного использования обработанной сточной воды.
***) dt = 4.5K
****) dt = 10K Требуются дополнительные химикаты; их расход зависит от качества сырья и сочетания технологических процессов.
Источник: www.vogelbusch-biocommodities.com
Новый завод в Армавире полностью закроет потребность России в лимонной кислоте
«Рустарк» собирается до 2026 года построить в технопарке Армавира и особой экономической зоне Липецка три предприятия по глубокой переработке. Мощности предприятий позволят перерабатывать в год до 700 тыс. тонн пшеницы и до 1 млн тонн кукурузы, сообщил генеральный директор компании Роман Козырев в комментарии для РБК Краснодар.
Производить на предприятиях будут компоненты для пищевой и индустриальной промышленности, без которых невозможно производство и которые сейчас в Россию импортируются, среди них — лимонная и молочная кислота, ксантановая камедь.
Бюджет предприятия, на котором кукурузу будут перерабатывать в лимонную кислоту, по словам гендиректора, оценивается пока что в 20 млрд рублей. Одно это предприятие сможет закрыть всю потребность России в лимонной кислоте, производя 85 тыс. тонн в год этого вещества в год.
В дальнейшем, отметил гендиректор, производство можно будет увеличить более чем в два раза и наладить экспорт в другие страны, так как лимонная кислота — востребованный пищевой ингредиент в большинстве стран. К примеру, в Европе, по словам гендиректора, ежегодно не хватает 130 тыс. тонн лимонной кислоты и закрывается эта потребность в основном поставками из Китая. «Рустарк» собирается претендовать на эту нишу в бизнесе.
Современную лимонную кислоту производят не из лимонов, а методом биосинтеза из кукурузы, маниока, батата и некоторых других сельскохозяйственных культур. Она используется как вкусовая добавка, консервант, регулятор кислотности, в производстве плавленных сыров, шипучих напитков, десертов — и во множестве других продуктов.
Ранее sfera.fm сообщала, что в Калининградской области построили крупнейший завод по производству марципана в России. Запущены уже четыре линии, к 2023 году закончат строительство упаковочного цеха. На заводе планируют выпускать до 1 тыс тонн марципана в год (sfera.fm, Олег Белов).
- #завод
- #импортозамещение
- #лимонная кислота
Источник: sfera.fm
Первое в РФ производство лимонной кислоты запустят на Кубани
В Краснодарском крае появится первый в России завод по производству лимонной кислоты. Объем инвестиций составит более 60 миллиардов рублей.
Фото: pxhere
Об этом рассказал губернатор Краснодарского края Вениамин Кондратьев по итогам встречи с гендиректором ООО «Рустарк» Романом Козыревым.
«Сейчас на территории промышленного парка в Армавире вы планируете запустить новое производство лимонной кислоты. Сегодня в России никто не выпускает такую продукцию, и рынок на 100% зависит от импорта. Со своей стороны мы готовы поддержать ваш проект», — передает слова Кондратьева пресс-служба администрации региона.
До конца года будущий завод будет спроектирован. На предприятии создадут почти 800 новых рабочих мест. Кроме лимонной кислоты завод начнет выпускать крахмалопродукты.
Отмечается, что ООО «Рустарк» до этого называлось «Крахмальный завод Гулькевичский», оно работает на рынке 20 лет.
Напомним, компания «Кавказский бювет» запустит в Краснодарском крае производство отечественной Coca-Cola на основе сахара и без него в рамках импортозамещения.
Самые важные новости дня одним сообщением
в нашей email-рассылке
В Подмосковье крестьянско-фермерское хозяйство «Эко молоко» победило в федеральном проекте
Токсичная валюта показала рекордный спрос в декабре 2022 года
Bloomberg: западные санкции открыли перед бизнесом России новые возможности
Компания «Панком-стройсервис» расширит производство очистных сооружений
В Комитете по транспорту Петербурга сообщили о результатах введения платных парковок и планах на 2023 год
Центробанк РФ заявил о значительном росте финансовых потоков
ВЭБ вложил в облигации более 300 млрд рублей
Северсталь, НЛМК и ММК хотят договориться с ФАС по «делу металлургов»
Гуцериев предложил изменить налоги в нефтяной отрасли
19 января 18:26
Сделка по продаже «Вымпелкома» холдингом Veon идет к финалу
19 января 15:39
«ФосАгро» просит изменить параметры экспортной пошлины
19 января 14:07
Промсвязьбанк стал владельцем Московского индустриального банка
19 января 12:05
Офис в Санкт-Петербурге: 191186, Санкт-Петербург, Большая Морская улица, дом 3-5
Источник: abnews.ru
