Открытие вискикурни: что нужно спланировать перед покупкой оборудования

Открытие вискикурни на бумаге часто кажется проще, чем на деле.

Здесь есть дистиллятор, система для варки сусла, несколько бродильных чанов, несколько резервуаров для хранения и, в конечном итоге, линия розлива. Но как только проект переходит от небольшой пробной партии к промышленному производству, само оборудование становится лишь одной из составляющих инвестиций.

Здание, коммунальные услуги, перевалка зерна, мощности по ферментации, управление отходами, хранение в бочках, упаковка, затраты на рабочую силу и оборотный капитал — все это становится частью одной и той же уравнения.

Это особенно актуально для вискикурни, работающей по принципу «от зерна до бокала». Предприятию приходится производить спиртное постоянного качества уже сегодня, при этом хранить запасы, проходящие процесс выдержки, в течение нескольких месяцев или лет, прежде чем этот виски станет готовым продуктом.

Лучше проектировать ликероводочный завод с учетом всего производственного процесса, а не отталкиваться от размера дистилляционного куба и дорабатывать остальные детали позже.

Решите, что именно вы собираетесь создать

“Вискикурня” — это недостаточное определение технологического процесса.

Завод по производству солодового виски, предприятие по производству виски на основе кукурузы, ликероводочный завод, специализирующийся на виски с высоким содержанием ржи, а также предприятие, выпускающее несколько категорий спиртных напитков, могут предъявлять совершенно разные требования к оборудованию.

Для начала определите сырье и предполагаемый способ производства.

Будет ли на ликероводочном заводе перерабатываться исключительно солодовый ячмень или смесь ржи, кукурузы, пшеницы и солодовых зёрен? Будет ли сусло отделяться перед брожением, или твердые частицы останутся в сбраживаемом сусле? Будет ли дистилляция проводиться в горшок ещё, представляющая собой сочетание дистилляционных аппаратов для дестилляции спирта и аппаратов для дистилляции спирта, или гибридная конфигурация? Эти решения затрагивают всю систему добычи.

Например, ликероводочный завод, перерабатывающий значительные объёмы несолодового зерна, может нуждаться в иных системах помола и затирания, чем завод по производству виски на основе солода. Характеристики зерна также влияют на вязкость сусла, требования к нагреву, перекачку, перемешивание и способы утилизации отработанного сусла.

Поэтому перед тем, как запрашивать предложения по оборудованию, целесообразно разработать технологическую схему.

 

Перевалка зерна играет более важную роль, чем кажется

Производство виски в промышленных масштабах начинается задолго до того, как дело доходит до дистиллятора.

Прием зерна, его хранение, очистка, удаление камней, помол, взвешивание, транспортировка и борьба с запыленностью — все эти процессы влияют на надежность производства.

Для небольшого стартапа некоторые из этих операций могут быть относительно простыми. Однако по мере увеличения пропускной способности ручная обработка быстро становится «узким местом».

Выбирайте мельницу исходя из сырья и требуемого размера помола, а не рассматривайте её как универсальное оборудование. Для солодового ячменя может подойти вальцовая мельница, тогда как для кукурузы, ржи или пшеницы может потребоваться молотковая мельница или другая конструкция, способная обеспечить желаемое распределение частиц по размерам.

Особого внимания заслуживает рожь. Высокое содержание ржи может приводить к образованию необычно вязких затора. Недавние исследования в области производства виски подтвердили, что увеличение содержания ржи может повысить вязкость сусла и бродильного раствора, что создает сложности при фильтрации и транспортировке жидкостей. Рожь также содержит значительное количество растворимых некрахмальных полисахаридов, в том числе арабиноксиланов, которые способствуют формированию этих реологических свойств.

На промышленном предприятии это не просто вопрос рецептуры.

Это может повлиять на расчет размеров мешалки, выбор насоса, диаметр труб, теплообмен, слив затора, а также на конструкцию системы подачи сырья в бродильные и дистилляционные установки.

Поэтому рецепт, подходящий для небольшой домашней или пилотной установки, может потребовать иной организационной схемы технологического процесса при внедрении в промышленных масштабах.

 

Процесс затирания необходимо разрабатывать с учетом состава зерновой смеси

Именно в системе затирания характеристики выбранных зерновых культур начинают воплощаться в технологические требования.

Типичный процесс производства зернового виски может включать в себя приготовление горячей жидкости, дозирование зерна, перемешивание затора, нагрев или поэтапное регулирование температуры, ферментативное сбраживание и перекачку в бродильные чаны.

Необходимая конфигурация зависит от того, используется ли в процессе в основном солодовое зерно, несолодовое зерно или их сочетание.

При использовании рецептур с высоким содержанием ржи особое внимание следует уделить вязкости. Густой сусло может затруднить циркуляцию и привести к неравномерному распределению тепла. Неправильно спроектированные перекачивающие линии или насосы недостаточной мощности могут превратить вполне работоспособную рецептуру в проблему при эксплуатации.

Стратегия технологического процесса может включать в себя составление рецептуры зерна, технические условия помола, температурный профиль, соотношение заторной воды, управление ферментами (если это разрешено и целесообразно) и механическое перемешивание. Ферментативная обработка изучалась как способ снижения вязкости, связанной с некрахмалистыми полисахаридами, содержащимися в ржи, хотя допустимые технологические добавки и методы производства зависят от сорта пива и действующих нормативных требований.

Это одна из причин, по которой поставщик оборудования для ликероводочных заводов должен понимать технологическую рецептуру, а не просто предлагать заторный чан, исходя исключительно из желаемого объёма партии.

Производительность ферментации зависит не только от самого процесса ферментации

Ферментация — это один из этапов, на котором графики производства становятся поддающимися количественной оценке.

Винокурня по-прежнему не может работать непрерывно с такой теоретической производительностью, если в нужный момент не будет в наличии достаточного количества сбраживаемого сусла. Это обусловливает взаимосвязь между объемом затора, объемом брожения, количеством бродильных чанов, продолжительностью брожения и временем работы дистилляционных котлов.

Если бродильных чанов недостаточно, дистиллятор может простаивать.

Если их будет слишком много, капитальные вложения и трудозатраты на очистку могут оказаться неоправданно высокими. При проектировании также необходимо учитывать охлаждающую способность, свободное пространство над уровнем жидкости, необходимость перемешивания (при необходимости), доступ для очистки, устройства слива и перекачивающие трубопроводы.

Для нового ликероводочного завода несколько небольших бродильных чанов иногда могут обеспечить большую эксплуатационную гибкость, чем один очень большой резервуар. Различные партии можно планировать независимо друг от друга, а изменения в технологическом процессе можно тестировать, не затрагивая всю программу брожения.

На ликероводочных заводах «Тяньтай» используются ферментеры, изготовленные по индивидуальному заказу, с различными конфигурациями, включая крытые, многоярусные, открытые и с открытой верхней частью, в зависимости от технологического процесса и имеющейся площади.

 

Выбирайте спиртное по своему настроению, а не наоборот

Дистилляционный куб, как правило, является самым заметным элементом оборудования ликероводочного завода, однако его приобретение следует отложить до тех пор, пока не будет определён технологический процесс производства.

Горшки их обычно выбирают в тех случаях, когда важна периодическая дистилляция и сохранение ароматических соединений. Колонные дистилляторы обеспечивают непрерывный режим работы и более высокую степень ректификации. Гибридные системы предлагают компромиссное решение для крафтовых ликероводочных заводов, которым требуется большая гибкость, но при этом не нужно строить полностью отдельные дистилляционные установки.

В случае виски конструкция дистиллятора может влиять на объем рефлюкса, площадь контакта с медью, путь прохождения паров и характер дистиллята.

Даже, казалось бы, незначительные детали могут быть частью проектирования технологического процесса. Геометрия шлема, конфигурация линейного рычага, сечение колонны, расположение конденсатора, а также дополнительные усилители или ударные устройства — все это можно настроить в соответствии с предполагаемым режимом работы.

Компания «Тяньтай» изготавливает изделия по индивидуальному заказу горшок, гибридный, а также колонные дистилляторы и могут сочетать горшок ещё с дополнительными секциями колонн, удвоителями или другими модулями там, где это требуется технологическим процессом. Обходные схемы также могут обеспечивать различные пути прохождения пара в гибридных системах.

Для стартапа, планирующего выпускать более одной категории спиртных напитков, такая гибкость может оказаться более ценной, чем простое увеличение производственной мощности дистилляционных аппаратов.

 

Не забывайте об оборудовании вокруг дистиллятора

Дистиллятор не может работать самостоятельно. На фактическую производительность дистиллятора влияют система нагрева, котел или иной источник тепла, система охлаждения конденсатора, насосы, системы электрического управления, технологическая вода, сжатый воздух (если используется) и система водоотвода.

Это одна из областей, в которой новые операторы могут недооценить масштаб проекта.

Например, при использовании дистилляционной установки с паровым нагревом необходимо учитывать котел и связанные с ним системы распределения пара, утилизации конденсата, водоподготовки и монтажа. Конденсатор с водяным охлаждением требует разработки надежной схемы подачи охлаждающей воды. Система с замкнутым контуром позволяет сократить расход пресной воды, но при этом создаёт собственные требования к мощности холодильной установки, электрической нагрузке, отводу тепла, техническому обслуживанию и монтажу.

Таким образом, важный расчёт заключается не просто в следующем:

Каков размер дистиллятора?

Это:

Сможет ли вся система инженерного обеспечения обеспечить работу дистиллятора в соответствии с запланированным графиком эксплуатации?

Компания Tiantai подбирает варианты нагрева с учетом размера чана и технологического процесса; в зависимости от модели и области применения доступны системы парового, электрического и прямого нагрева, а также системы с водяной или масляной баней. Требования к инженерным сетям определяются на этапе проектирования, а не рассматриваются как второстепенный вопрос.

 

Это здание входит в комплект оборудования ликероводочного завода

Ликероводочный завод может располагать превосходным производственным оборудованием, но при этом оставаться сложным в эксплуатации, если здание не было приспособлено для данного технологического процесса.

Необходимо учитывать нагрузку на пол, дренаж, вентиляцию, доступ для монтажа оборудования, перемещение сырья, хранение бочек, хранение готовой продукции, электроснабжение, топливо для отопления, системы охлаждения и утилизацию сточных вод.

Переработка спирта также влечет за собой вопросы пожарной безопасности и вентиляции, которые варьируются в зависимости от юрисдикции и классификации здания. Например, действующие требования пожарной безопасности в Нью-Йорке конкретно касаются вытяжной вентиляции и мер по предотвращению взрывов в зонах, где существует опасность образования горючих паров. В других юрисдикциях применяются собственные нормы и классификации, поэтому окончательный проект необходимо согласовывать с местными требованиями, а не копировать с другого ликероводочного завода.

Именно поэтому схема размещения объекта должна разрабатываться одновременно с технологической схемой.

Расположение системы затирания влияет на перемещение зерна. Расположение бродильного чана влияет на расстояния транспортировки и очистку. Расположение дистиллятора влияет на подачу пара, охлаждающей воды, дренаж и зоны безопасности. Хранение бочек влияет как на логистику, так и на оборотный капитал.

Таким образом, двухмерная или трехмерная схема — это не просто чертеж для размещения оборудования. Это способ проверить, будет ли вся производственная система функционировать внутри здания.

 

Вопросы, связанные со сточными водами и уборкой, необходимо планировать с самого начала

Производство виски требует значительных объемов воды, и не вся эта вода покидает предприятие в виде очищенной сточной воды.

С отработанным суслом, промывочной водой, растворами для CIP, водой для ополаскивания бутылок, стоками с оборудования и другими технологическими стоками необходимо обращаться в соответствии с местными требованиями.

Перед завершением монтажа трубопроводов также следует предусмотреть меры по обеспечению чистоты и стерильности (CIP).

Промышленная установка, оснащённая санитарной арматурой и правильно проложенными подключениями для очистки, позволяет сократить объём ручной работы по очистке и повысить стабильность качества между партиями. При этом система CIP должна быть адаптирована к конкретной конструкции резервуаров, трубопроводов, дистиллятора и технологического процесса.

Компания «Тяньтай» может, при необходимости, интегрировать системы CIP и санитарные соединения в проекты ликероводочных заводов наряду с основным технологическим оборудованием.

Хранение в бочках меняет финансовую модель

Это, пожалуй, один из самых важных моментов для новой вискикурни.

Прежде чем зрелый виски поступит в продажу, ликероводочный завод начинает нести расходы на зерно, дрожжи, энергию, рабочую силу, бочки, хранение, страхование, техническое обслуживание и упаковку.

Это означает, что производственные мощности нельзя рассматривать в отрыве от мощностей по созреванию.

Если ликероводочный завод планирует ежемесячно наполнять определённое количество бочек, ему необходимы производственные мощности, достаточные для соблюдения графика розлива, достаточное складское пространство для хранения растущих запасов, а также достаточный оборотный капитал для финансирования периода между дистилляцией и продажей готовой продукции.

Участники первоначального обсуждения неоднократно подчеркивали: для производителей ржаного виски или виски, изготавливаемого по технологии «от зерна до бокала», период созревания может стать одним из самых серьезных практических ограничений, поскольку производство продолжается, в то время как запасы остаются замороженными в бочках.

Конкретная финансовая модель значительно варьируется в зависимости от страны, позиционирования продукции, стоимости земельных участков и зданий, программы производства в баррелях, затрат на рабочую силу и каналов сбыта. Универсальной цифры, отражающей “стартовые затраты” на создание вискикурни, не существует.

Что можно спланировать, так это соотношение между объемом производства и денежными средствами, задействованными в запасах.

 

Подумайте о том, чем оплачивать счета, пока виски созревает

Даже если у ликероводочного завода есть хорошо разработанная долгосрочная программа по производству виски, ему всё равно могут потребоваться продукты, которые поступят на рынок быстрее.

В зависимости от местного законодательства и бизнес-модели компании в этот ассортимент могут входить джин, водка, невизревший виски, белый ром, ликёры или другие спиртные напитки. Некоторые предприятия могут также заниматься закупкой спиртных напитков у сторонних поставщиков, купажированием, контрактным производством или другими видами деятельности, а не полагаться исключительно на собственный выдержанный виски.

Это не повод для создания ликероводочного завода без четкой специализации. Это повод для того, чтобы подумать, способно ли оборудование обеспечить работу по нескольким коммерческим направлениям.

A гибрид по-прежнему, например, может быть настроена на работу с различными степенями выпрямления. Дополнительные резервуары для смешивания и брожения могут упростить работу с различными видами продукции. Отдельные бродильные чаны могут обеспечить большую гибкость в планировании производственного процесса.

Правильное решение зависит от бизнес-плана, но этот вопрос следует задать до того, как будет заказано оборудование.

 

Оборудование может работать эффективно только благодаря людям, которые им управляют

Промышленное дистиллирование требует значительных практических навыков.

Управление небольшим дистилляционным аппаратом — это не то же самое, что управление производственной линией, где несколько сотен или несколько тысяч литров проходят этапы помола, затирания, брожения, дистилляции, очистки, хранения и розлива по повторяющемуся графику.

При работе в промышленных масштабах операторы должны разбираться не только в эксплуатации оборудования, но и в устранении неисправностей в технологическом процессе.

• Что происходит, когда сусло становится слишком вязким?
• Что происходит, если процесс брожения затягивается?
• Что происходит, если конденсатор не может отводить тепло с ожидаемой скоростью?
• Что происходит, если насос не справляется с содержанием твердых частиц?
• Как изменяется график производства, если партию приходится задержать?

Это вопросы, касающиеся управления производством, а не просто вопросы, связанные с дистилляцией.

Опытные операторы и консультанты могут сократить время освоения оборудования, но хороший поставщик оборудования также должен предоставлять документацию, помощь при вводе в эксплуатацию, обучение и техническую поддержку.

Объем работ компании «Тяньтай» включает монтаж, ввод в эксплуатацию, обучение операторов, поддержку в области автоматизации и технического обслуживания, а также изготовление оборудования и планирование технологических процессов и схем размещения.

 

Выбрать поставщика оборудования в качестве партнера по проектированию

Цена, безусловно, является одним из факторов, влияющих на выбор оборудования для ликероводочного завода, однако самое низкое ценовое предложение на оборудование не всегда означает, что стоимость проекта будет самой низкой.

Более полезное сравнение включает:

Способен ли поставщик понять суть процесса затирания и брожения?

Может ли поставщик предоставить полную схему технологического процесса и перечень оборудования?

Определены ли требования к коммунальным услугам?

Поместится ли оборудование в этом здании?

Разработаны ли резервуары, насосы, трубопроводы, системы управления, системы CIP и дистилляционные установки таким образом, чтобы работать в комплексе?

Кто занимается монтажом и вводом в эксплуатацию?

Что происходит, когда заводу требуется расширить производство?

Эти вопросы приобретают особую важность при покупке оборудования за рубежом.

Компания «Тяньтай» объединяет индивидуальное проектирование технологических процессов с разработкой 2D/3D-схем, изготовлением оборудования, испытаниями, монтажом, вводом в эксплуатацию и обучением персонала. Ее решения для ликероводочных заводов в настоящее время охватывают производство виски, джина, водки, бренди, рома, текилы и других спиртных напитков, а спектр проектов варьируется от небольших коммерческих установок до крупных производственных систем.

 

Начинайте с малого, но разрабатывайте с прицелом на следующий этап

“Начинайте с малого” — это полезный совет только в том случае, если исходная установка спроектирована грамотно.

Приобретение слишком крупного оборудования может привести к замораживанию капитала и повлечь за собой ненужные расходы на коммунальные услуги и техническое обслуживание. Приобретение слишком маломощного оборудования может вынудить оператора работать с чрезмерно длительными циклами производства или потребовать дорогостоящей модернизации после того, как бизнес наберет обороты.

Более целесообразным показателем является объем производства, соответствующий первоначальному плану продаж и одновременно оставляющий реальную возможность для расширения.

Это может означать выделение места для дополнительных бродильных чанов, расчет мощности инженерных сетей с учетом установки второго дистиллятора, прокладку трубопроводов с учетом возможности добавления резервуаров в будущем или выбор гибридная система который может работать с несколькими категориями спиртных напитков.

Расширение не обязательно означает, что нужно покупать всё в первый же день.

Это означает, что нужно знать, как будет выглядеть второй этап, ещё до того, как будет построен первый.

 

Вискикурня — это производственное предприятие

Самый полезный урок, который можно извлечь из опыта опытных виноделов, заключается в том, что коммерческий ликероводочный завод — это не просто увеличенная версия оборудования для любительского производства.

Это производственное предприятие.

Сырье должно поступать в срок. Оборудование необходимо очищать и обслуживать. Процесс ферментации должен соответствовать производственному графику. Инженерные коммуникации должны обеспечивать работу технологического процесса. Необходимо организовать утилизацию отходов. Спиртное следует хранить и контролировать его состояние. Бочки занимают место и требуют вложений. Готовую продукцию необходимо упаковывать, продавать и доставлять.

Для производителя виски дистилляционный куб играет ключевую роль, но он является лишь одной из частей завода.

Успешная реализация проекта по созданию оборудования для ликероводочного завода начинается с увязки стратегии производства с технологической схемой, а затем — с увязки технологической схемы с оборудованием, инженерными сетями, зданием и графиком эксплуатации.

Именно такой подход компания «Тяньтай» использует при разработке проектов ликероводочных заводов: сначала определяются требования к спиртному продукту и процессу производства, а затем на их основе проектируется система.

Независимо от того, идет ли речь о заводе по производству ржаного виски, заводе по производству солодового виски, предприятии по производству крафтовых спиртных напитков или многопрофильном ликероводочном заводе, подходящее оборудование — это то, которое соответствует текущим технологическим процессам и оставляет реальные возможности для будущего роста бизнеса.