Крахмалопаточная отрасль и её развитие¶

Крахмалопаточная отрасль — совокупность производств, занятых переработкой крахмалсодержащего сырья (картофеля, кукурузы, пшеницы, риса, тапиоки) в крахмал, крахмалопродукты и побочные продукты. К крахмалопродуктам относят патоку, глюкозу, мальтодекстрин, модифицированные крахмалы и сиропы. Отрасль относится к пищевой и перерабатывающей промышленности, а её продукция используется также в фармацевтике, текстильном, бумажном и нефтегазовом производстве.

¶История

Промышленное получение крахмала началось в Западной Европе в XVII–XVIII веках: сначала из пшеницы, затем из картофеля. В 1799 году немецкий изобретатель Иоганн Филипп Рейнхард запатентовал способ выделения крахмала из картофеля, что дало толчок фабричному производству. В XIX веке во Франции и Германии появились первые заводы, а с развитием гидролиза крахмала кислотами (1811 — открытие глюкозы К. Кирхгофом) возникло производство патоки и глюкозы.

В России крахмалопаточное производство развивалось с XIX века; крупные предприятия появились в центральных губерниях, богатых картофелем. В XX веке отрасль перешла на непрерывные технологии, а с середины века — на ферментативный гидролиз с использованием амилаз и глюкоамилаз.

¶Сырьё и технология

Основные виды сырья:

• картофель — содержит 15–20 % крахмала, распространён в Европе и России;
• кукуруза — 65–70 % крахмала, доминирует в США и ряде стран Азии;
• пшеница — используется в Европе, даёт побочный продукт глютен;
• рис, тапиока, сорго — региональное сырьё.

Типовой технологический процесс включает: мойку и измельчение сырья, выделение крахмала (измельчение, просеивание, центробежная сепарация), очистку и обезвоживание, сушку. Для получения крахмалопродуктов проводят гидролиз — кислотный, ферментативный или комбинированный, — с последующей очисткой, концентрированием и, при необходимости, модификацией (окисление, этерификация, сшивание).

¶Продукция

Модифицированные крахмалы (E1400–E1450) применяются как загустители, стабилизаторы и эмульгаторы.

¶Применение

Пищевая промышленность — кондитерские и хлебобулочные изделия, напитки, соусы, детское питание. Непищевое применение: бумажная и картонная промышленность (проклейка), текстиль (шлихтование), фармацевтика (наполнители, оболочки), нефтегазодобыча (буровые растворы), строительство. Глюкозные сиропы служат сырьём для производства этанола и биоразлагаемых полимеров.

¶География и экономика

Крупнейшие производители — США, Китай, страны ЕС, Бразилия, Индия. Лидеры по кукурузному крахмалу — компании Archer Daniels Midland, Cargill, Ingredion; в Европе значимы Avebe (кооператив картофельного крахмала, Нидерланды) и Tereos. В России и Беларуси развито картофеле-крахмальное направление; крупные мощности сосредоточены в регионах с развитым картофелеводством.

Отрасль зависит от урожайности сырья и цен на него, а также от конкуренции с сахарной отраслью (глюкозно-фруктозные сиропы) и с синтетическими заменителями.

¶Тенденции

Развитие направлено на ресурсосберегающие технологии, замкнутые циклы водопользования, использование побочных продуктов (мезга, глютен, крахмальная барда) для кормов и биогаза, а также на рост выпуска модифицированных крахмалов и органической продукции. Ужесточение экологических требований стимулирует модернизацию очистных сооружений на предприятиях отрасли.