Женщина, которая делает мир слаще

Бывший специалист по ядерным космическим технологиям бросила вызов двухсотлетней инерции сахарной промышленности и сегодня близка к успеху

Человеку, далекому от истории инноваций, кажется абсурдом, что прорывные технологии, способные взорвать традиционные мировые рынки, на протяжении многих лет могут быть не востребованы. Случается это очень редко, а всерьез ускорить процесс может разве что счастливое стечение обстоятельств. Яркий пример — история Татьяны Шиманской, которая еще в конце 1990-х с командой единомышленников разработала новый способ получения сахара. Ей удалось справиться с серьезными недостатками традиционной технологии, которая практически не меняется вот уже двести лет. Но вот выйти на рынок оказалось куда труднее, чем решить технологические головоломки. Более десятка лет ушло на неудачные попытки и разочарования. И только с привлечением стратегического инвестора в этой истории замаячил хеппи-энд.

От космоса к корнеплодам

Татьяна Шиманская не похожа на стереотипного ученого. Энергичная, решительная, стремительная, с военной выправкой, ее скорее можно принять за главнокомандующего маленькой, но гордой армии. Армия и впрямь пока невелика — 28 человек, которых она собирала в течение 15 лет работы над своим «сладким» проектом.

Свекла и сахар не сразу стали главным делом ее жизни. До середины 1990-х Шиманская конструировала ядерные энергетические установки космического назначения в Обнинске, в Физико-энергетическом институте; защитила кандидатскую диссертацию по соответствующей тематике. Однако работа лишь над одним аспектом задачи — Шиманская занималась разработкой алгоритмов для систем управления — ее тяготила. Ведь даже если эта часть работы была сделана на высоте, Шиманская не получала соответствующего конечного результата — коммерчески выгодного продукта. Были и серьезные проблемы с технологической отсталостью российского производства: с качеством материалов и сборки.

Однокурсник Татьяны Шиманской, в то время делавший хороший бизнес на торговле тепловыделяющими сборками, уговаривал ее заняться инновациями, правда, не слишком хорошо представляя себе, что это такое. Он предлагал вложить деньги в любой проект, которым Татьяна займется: «Я попросила посмотреть баланс его фирмы, есть ли деньги. Оказалось, что есть. И этих денег было достаточно. Тогда я решила, что надо рискнуть».

Живя в Обнинске, который насыщен НИИ и учеными, Шиманская считала, что перспективных идей должно быть в избытке. Она собрала кандидатов наук из разных институтов и провела экспертизу 20 лучших в городе инновационных проектов, получавших различные гранты. И здесь ее ждало первое разочарование: ни один из проектов не подходил для коммерческого освоения: «Для них либо не было ниши на рынке, либо не были проработаны экологические проблемы, либо предлагаемые решения были неконкурентны по себестоимости». В Татьяне не чувствуется авантюризма, присущего многим инноваторам, скорее непоколебимая вера в методологию человека серьезной научной школы.

Но хотя искомый коммерческий «бриллиант» не нашелся, инновационных затей она не оставила: «Уже в процессе отбора проектов мы почувствовали совершенно иное качество работы: мы делали экспертизу, ставили эксперименты намного быстрее, чем в НИИ. Я видела, что в инноватике работать интересно». Подходящую идею подсказал один из знакомых изобретателей: «Если вы такие умные, то присмотритесь к сахарной промышленности: там все говорят о проблемах, но последние двести лет в технологии ничего не меняется». После космических проектов переработка свеклы казалась делом неподобающим, но Шиманскую это не остановило — она взялась за отраслевую литературу, подняла все патенты начиная с 1812 года, которые затем изучал консилиум из пяти кандидатов наук. И чем больше Шиманская углублялась в специфику отрасли, тем больше понимала сложность проблем: сахарная промышленность — самая энергоемкая из всех пищевых отраслей, традиционная технология дает очень много отходов, а наиболее ценные компоненты — фруктозу и глюкозу — теряет. «Оказалось, что решить эти задачи не проще, чем запустить ядерный реактор», — говорит Шиманская, и в ее голосе явно сквозит облегчение от того, что большая часть пути уже позади.

Сладкое сладкому рознь

Чтобы уйти от проблем традиционной технологии, Татьяна Шиманская решила заменить химическую очистку на использование фильтрационных мембран. Решение на взгляд непрофессионала кажется очевидным, но, как всегда, дьявол кроется в деталях: подбор нужных компонентов и режимов занял несколько лет, а совершенствование математического моделирования процессов и основанной на нем системы управления продолжается до сих пор.

«Подобная задача была не под силу людям из пищевой промышленности, было необходимо развитое математическое моделирование, огромная масса расчетов. А нам это еще в ядерной энергетике привилось, где техника опасна и методом перебора работать нельзя. А методом перебора в многопараметрическом пространстве можно всю жизнь гадать, что и делают традиционные сахарники», — рассказывает Татьяна, и в этом нет самолюбования. Кажется, что к своим умениям она относится тоже как к специфическим технологическим особенностям.

В традиционной технологии сок получается полуторачасовым томлением, а чтобы за это время не разрасталась грибковая масса, которая потом может забить центрифуги, нарезанную свеклу на этом этапе сдабривают формалином. Ускорить процесс в традиционной технологии нельзя — более интенсивная экстракция приведет к тому, что сок окажется сильно загрязненным и большая часть сахара из него уйдет в отходы при очистке.

Мембранная технология загрязненного сока не боится: экстракция предварительно обеззараженной паром свеклы идет всего десять минут, при этом свекла режется еще мельче, перемешивается и отжимается. Отсутствие инфекции и формалина на этом этапе позволяет в качестве побочного продукта получить не корм для скота, а биологическую добавку — 43% пектина вместе с целлюлозой и гемицеллюлозой, которую немецкие пищевики уже готовы брать в качестве наполнителя для сладостей и хлеба.

Жидкое состояние основного продукта вовсе не минус: основной потребитель — пищевая промышленность — использует сахар преимущественно в виде сиропа. А для розницы Татьяна уже опробовала упаковку сиропа порционно, наподобие сливок, подсмотрев такой вариант у японцев.

Побочный продукт при переработке свеклы — деминерализованная клеточная вода, которая имеет структуру талой воды, — соответствует фармакопейной статье и может использоваться для приготовления как лекарственных средств, так и обычных напитков.

Основная особенность технологии — очистка сока до рафинадной чистоты перед началом процесса концентрирования. Такой подход к очистке исключает получение мелассы, а значит, и большие потери сахара. Уровень извлечения сахаристых веществ в результате получается выше, чем на лучших европейских заводах.

Татьяна невысокого мнения о том сахаре, что у нас на столах: «Сахарозный продукт в России — цветный, живет собственной жизнью, не хранится без консервантов. В Европе он даже не считается пищевым продуктом, потому что на наших сахарных заводах кроме цветности оставляют еще и техногенные примеси, в том числе формалин. Отсюда дисбактериоз и прочие последствия. Но другого сахара в России нет, поэтому об этом молчат. А мы на японском спектрографе видим в российском сахаре остатки формалина».

Замена большей части процесса выпаривания концентрированием на мембранах позволяет значительно уменьшить энергозатраты по сравнению с традиционной сахарной промышленностью. При такой технологии извлекается не только сахароза, но также фруктоза и глюкоза.

Традиционные заводы из-за чувствительности к качеству сырья способны работать на свекле лишь три месяца в году, остальное время они используют завозной сахар-сырец. Мембранная технология позволяет работать не менее полугода на свекле из хранилищ, а также на сахаре-сырце, на сорго, да практически на любом сахаросодержащем сырье, даже на некондиционных бананах.

Если же вести счет по продуктам, то вместо двух продуктов невысокого качества и заметного количества отходов Татьяна Шиманская получает четыре продукта премиум-качества при отсутствии отходов. При этом рентабельность производства у нее выше, чем при традиционной технологии. В ходе нашей беседы Шиманская достает из припрятанной в шкафу косметички и ловко расставляет на столе в качестве иллюстрации батарею колбочек с образцами продуктов.

Подобная сказочная эффективность вызывает некоторую оторопь. Татьяна сразу ловит повисший в воздухе вопрос и, дабы не дать созреть сомнениям, начинает перечислять пройденные экспертизы и полученные призы. Среди них и положительные заключения на все продукты в основных профильных НИИ, и приз на Конкурсе русских инноваций-2003, и признание ведущих пищевых компаний.

Татьяна тестировала свой сироп на самых разных потребителях. Ее хвалили хлебопеки: на ее сиропе дрожжи поднимаются намного лучше, чем на формалиновом сахаре. Ее сироп понравился «Очаково», а особенно она гордится официальным признанием «Кока-колы». И даже рыбам куда больше нравятся бисквитные приманки на ее «правильном» сиропе.

Еще один плюс технологии Шиманской — возможность использования в качестве дополнительной опции инверсии, то есть кислотного гидролиза конечного продукта и получения глюкозного либо фруктозного сиропа. Фруктоза — прежде всего диабетический продукт. Основная технология ее получения — изомеризация глюкозы, полученной из крахмального сырья. Однако при этом в качестве примесей сохраняются продукты неполного гидролиза крахмала. Альтернатива — финская технология получения фруктозы из инвертированной сахарозы сиропа хроматографическим методом. Однако у этого метода есть существенные минусы — большое количество стоков и высокая себестоимость. Татьяна же концентрирует полученные стоки и использует более дешевое сырье — сахар-сырец. В России собственного производства фруктозы сейчас нет.

Нелегкий сахар инноваций

Рассудив с однокурсником, что сахар, как нефть и газ, нужен каждый день и в каждом доме, они решили взяться за проект. «Первые два года ушло на то, чтобы нащупать технологический процесс: какие примеси каким образом удалять. Задачу поставили очень жестко: ничего не модифицировать, мы должны получить натуральные сахара. Никакой химии и никаких консервантов. Мы должны получить все то, о чем мечтает человечество в плане сахаров. При этом иметь приемлемую себестоимость и полностью решить экологические проблемы. Мы записали себе это в качестве технического задания», — с жаром рассказывает Татьяна.

Вложив около миллиона долларов, построили первую линию, получили первый продукт. Но однокурсник вскоре разорился и прекратил финансирование. Более того, «развод» с ним сопровождался большим скандалом. Реализацией проекта занималась компания, находящаяся в совместной собственности Шиманской и ее однокурсника: «Когда в его бизнесе, в другой фирме, случился полный обвал, мне, чтобы расплатиться с людьми, пришлось продать все, что я имела. Мой инвестор мне не помог ничем. Он сказал, что ему не до нашего проекта, ему нужно спасать собственный бизнес» И Татьяна ушла, чтобы сохранить команду и продолжить работу над проектом.

На прежней компании остались все 11 международных патентов, полученных с большим трудом. Бывший партнер перестал их поддерживать, и патенты были аннулированы. Но когда Татьяна подала заявку на Конкурс русских инноваций, он попытался помешать ей получить приз победителя. Но через несколько лет извинился перед ней. Татьяна не держит зла и все списывает на эмоциональный шок разорившегося человека: «Со своим однокурсником я вообще не придавала значения юридическим вещам. Мы с ним с восемнадцати лет друг друга знаем, и мне казалось, что достаточно устной договоренности». Но эта история научила ее быть осторожной.

После «развода» Татьяна с командой три года перебивались как могла, единственным профильным проектом была помощь в модернизации сахарного завода в Каунасе: с вступлением в ЕС владельцу пришлось приводить советскую технологию в соответствие с европейскими нормами. Во многом их спасла купленная в лучшие времена квартира в обычном жилом доме в Обнинске — она и по сию пору остается генеральным штабом. Не имея денег на «железо», Татьяна сделала упор на нематериальную часть — перешла на математику, начала моделировать управляемую инверсию сахаров.

В самый критический период к Татьяне Шиманской «сватались» американцы — предлагали перевезти всю команду в Калифорнию. Но она рассудила, что это западня: «Предложили комплект документов со ссылками на не известные нам законы и нормы, но мы не ориентируемся в правовом пространстве штата Калифорния. А после первой установки мы оказались бы там никому не нужны и любые споры точно проиграли бы, поскольку у нас не было ни залоговой собственности, ни текущих денег».

Следующий инвестор появился в 2005 году — торговец, по случаю прикупивший земли в Воронежской области и загоревшийся идеей возделывания сорго. А на Татьяну в период безденежья вышел профессор член-корреспондент РАСХН Борис Малиновский из Санкт-Петербурга, который селекционным путем вывел северное сахарное сорго. Академик потратил 44 года, чтобы вывести свои сорта, довел их районирование до Ростовской области. В его сорго было высокое содержание сахаров — до 20%, но до 40% приходилось на фруктозу и глюкозу, которые теряются при традиционной технологии. Технология Шиманской смогла выделить все имеющиеся сахара.

Для перенастройки технологии со свеклы на сорго сделали опытный стенд, на котором провели серию экспериментов. На основании этих данных была построена вторая производственная линия в городе Бутурлиновке Воронежской области. Торговцу результат понравился, он был готов и дальше вкладывать деньги в развитие технологии. Но кризис 2008 года разорил его. Кроме того, он допустил серьезную оплошность: не слушая предостережений, поспешил и использовал еще не районированный в Воронежской области сорт сорго, в результате заразив его невыводимым сорняком, и, таким образом, не удалось вырастить достаточное количество сырья даже для ресурсных испытаний технологической линии. Построенную линию пришлось переводить на использование сахара-сырца, но и на его закупку вскоре не хватило оборотных средств. Пока этот совместный проект заморожен до лучших времен.

К счастью, на этот раз Татьяна вкладывала во второе совместное предприятие неэксклюзивные права, поэтому сразу после остановки проекта обратилась к профессиональным инвесторам.

Она получила одобрение сразу в трех российских венчурных фондах: «Биопроцесс Кэпитал», «Альянс РОСНО», ВТБ — и одновременно подала заявку в «Роснано». Там ей сначала предложили частного инвестора, но, наученная горьким опытом работы с одиночками, она отказалась. Второе предложение, полученное с помощью «Роснано», пришло от британского фонда, с российской инвесткомпанией которого — «Авинтелл Инвест» — в итоге и был в марте 2010 года подписан договор. В результате появилась компания «Станис-Индастрис», в которую Татьяна внесла интеллектуальную собственность в виде ноу-хау, а венчурный фонд в обмен на инвестиции получил 50,1% с условием, что после доказательства работоспособности первой линии Татьяна получит еще 0,1% и партнерство станет равным. Татьяна не зря так долго торговалась: помимо инвестиций на промышленную линию ей удалось получить деньги на цех по производству оборудования. Отстояла она и родной Обнинск в качестве производственной площадки — инвестор настаивал на строительстве площадки в Европе.

От кастрюльки до завода

У Татьяны свой конструкторский отдел, испытательный стенд, отдел автоматизации и исследовательская лаборатория, в которой на электрической плитке в желтой эмалированной кастрюле варится комплект пробирок с воткнутым посредине термометром. Как и многим инноваторам, значительную часть устройств приходится делать самим. Например, соли удаляются на аппарате, действующем по принципу искусственной почки; для его создания пришлось вручную в четырех тысячах рамок просверлить 250 тыс. отверстий миллиметровым сверлом.

Шиманская ищет лучшие комплектующие по всему свету: из американских мембран, которые используются для опреснения морской воды, она сделала концентратор, корпуса для которого заказывала в Италии. Насосную станцию, необходимую для аппарата концентрирования, который снижает энергозатраты в десять раз по сравнению с традиционным выпариванием, заказали в Германии. Татьяна очень строга к результату: «Девяносто процентов работоспособных конструкторских решений нужно отклонять, потому что они не удовлетворяют рыночным требованиям по экономике».

«Из чисто российских комплектующих сделать какой-либо сложный объект нереально, потому что у нас нет качественной элементной базы. Да этого и не требуется — мы никогда не победим азиатов с их менталитетом. Самое сильное место России — разработка новых технологий, устройств», — Татьяна, четко и неутомимо скороговоркой докладывающая на протяжении трех часов, напоминает отличницу на экзамене, которая, уже отработав свою пятерку, стремится взять экзаменатора измором, выложив все свои знания.

Для Шиманской сейчас главная задача — построить собственную установку и довести до конца ресурсные испытания, которые она не успевала закончить на первых двух линиях. Тогда технологию можно будет сертифицировать и тиражировать. Пока Татьяна замахивается лишь на мелкосерийную сборку. Уже сейчас у нее есть несколько потенциальных покупателей.

Масштабирование производства ей представляется крайне трудным — нет кадров. Пока спасают подводники: в Обнинске расположен центр их подготовки, а поскольку подводники выходят на пенсию в 40 лет, их можно привлекать к работе: «У них дисциплина в крови, потому что от этого зависела жизнь». Но на всё их не хватит.

На первом этапе Шиманская планирует работать на российский рынок и параллельно совершенствовать процесс производства, собирать статистику по отказам, дорабатывать АСУ ТП до самонастраивающегося варианта.

Дальнейший свой бизнес она видит прежде всего как продажу лицензий на изготовление оборудования, а развитие собственной сборки и производства конечных продуктов — как органический рост: сказывается осторожность.

В своей заявке на Конкурс русских инноваций в 2002 году Татьяна написала: «Рынок необъятный». И сейчас она его видит так же. Время для развития весьма удачное: в этом году резко выросли цены на сахар, они уже превысили 1000 долларов за тонну, а в России ежегодно съедают более 5,5 млн тонн.

При этом в отрасли дефицит производственных мощностей, а значительная часть имеющихся весьма изношена. И ведь помимо России есть еще Индия, Бразилия, США, Куба, Франция, Германия, Мексика...

Перфекционизм Шиманской явно не угас с годами. Наверное, только подобные ей искренние идеалисты действительно меняют мир к лучшему: «Без жестких установок по себестоимости было бы намного легче реализовать проект. В эксклюзивный сектор мы бы давно выскочили. Но наша задача — сделать качественный продукт массовым. Так, чтобы любая старушка могла купить на варенье».

Сразу после экскурсии по лаборатории Татьяна помчалась в недавно построенный в Обнинске завод корейской компании — приглядеться к чужому опыту строительства, чтобы сделать не хуже. Она в радостном предвкушении — уже есть предварительное соглашение с городской администрацией о выделении земли, и как только в городе определятся, кто будет владельцем площадки — администрация или Агентство инновационного развития Калужской области, — подпишут договор. А технические условия на строительство обещают выдать уже на днях.      

Виталий Сараев