ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Наименование инновационного проекта

Производство дигидрокверцетина

Рекомендуемая область пременения

- Производство лекарственных препаратов
- Производство кормов для животноводства
- Производство пищевых консервантов
- Производство БАД и витаминной добавки

Назначение, цели и задачи проекта

Основное назначение проекта – создание на территории Южного Подмосковья наукоемкого производства по комплексной переработке растительного сырья, в первую очередь комли, корней и других отходов сибирской (даурской) лиственницы, для получения ценных биологически активных веществ (дигидрокверцетина – ДГК) и других продуктов (смолы, масла, арабиногалактана, углерода и др.).

Переработка возобновляемого растительного сырья, в частности древесины лиственницы, представляет актуальную задачу, т. К. она является одним из основных источников производства нативных лекарственных средств и пищевых биологически активных препаратов. Научное направление, к которому относится представляемый проект, носит образное название «живая» химия. В мире интенсивно развиваются методы и технологии, относящиеся к направлению «живая» химия, особенно в США, Японии, Китае. Продукция, производимая в рамках данного направления, пользуется в настоящее время повышенным спросом, особенно, в развитых странах. В России, которая обладает большими запасами уникального растительного сырья, данная технология найдет большое применение.

Краткое описание заменяемого процесса или решаемой проблемы

До настоящего времени комплексный подход к переработке растительного сырья в нашей стране не нашел распространение. Это объясняется технологической сложностью объекта, недостаточной научной и экономической обоснованностью проектов переработки. Поэтому чаще всего переработка растительного сырья ориентирована на получение отдельных целевых продуктов (целлюлоза, гидролизный спирт, канифоль, древесный углерод и так далее), при этом другие компоненты растительного сырья либо портятся, либо теряются, либо образуют экологически вредные отходы, что является проблемой в ряде районов севера Европейской части, Сибири, Дальнего Востока России. Предлагаемый подход и технологии позволяют не накапливать дополнительные отходы в местах интенсивных лесозаготовок лиственницы в Сибири и на Дальнем Востоке и получать ценнейшие продукты с хорошим рыночным спросом, как в России, так и за рубежом.

Краткое описание предлагаемого технологического процесса

В качестве сырья в предлагаемом проекте используются отходы древесины лиственницы, включая комлевую и корневую части. После первичной механической обработки, дальнейшее разрушение сырья с вскрытием фибриллярной структуры осуществляется новыми немеханическими устройствами (производительность до 1,5?3 т/час). Способ основан на принципах немеханического разрушения межмолекулярных связей биологически активных природных соединений в растительном сырье с применением волновых, импульсных и пульсирующих слабых энергетических воздействий на макрокристаллическую систему в замкнутых средах различной плотности, экстракция органическими растворителями биофлавоноидов, масел, смол, производится в кавитационном поле при температуре до 38°С.

Экстрагированные в органическом растворителе в течении 10-15 минут органические вещества отделяются от твердой фазы древесины в вакуумно-импульных устройствах и далее разделяются на нативные составляющие (смолы, масла и биофлавоноиды) в результате сепарирования и ультрафильтрации на многослойных керамических фильтрах с диаметрами отверстий 0,005-0,5 мкм. Достигаемая скорость разделения экстрактов нативных эксративных компонентов составляет 5-10 м³/час. После баромембранного разделения древесных масел, смол и биофлавоноидов в модуле экстративной очистке масел и смол производят отделение их от маточных растворов, производят стандартизацию масел, смол и упаковку.

Из спиртовых растворов биофлавоидов в блоке реэкстракции производят выделение дигидрокверцетина С₁₅Н₁₂О₇, его очистку от сопутствующих примесей в четыре ступени:

а) реэкстракция в эфире;

б) кристаллизация из эфирного раствора в водную фазу;

в) перекристаллизация ДГК в абсолютном этиловом спирте;

г) перекристаллизация ДГК в виде водного кристаллогидрата.

Достигаемая степень чистоты ДГК промышленных объемов продукции составляет не менее 96,0?99,6 % масс. Продукты стандартизируются и упаковываются на хранение.

Твердую фазу сырья после отделения в вакуумно-импульсных устройствах направляют в блок выделения олигосахаридов – арабиногалактана из водной суспензии при температуре 100°С. Водные растворы арабиногалактана при температуре 100°С, изложенным выше способом, отделяют в вакуумно-импульсных устройствах от нативного биополимера древесины, очищают по методу, предложенному в патенте № 2228943, до чистоты 96-98 % масс, стандартизируют и упаковывают по техническим условиям на продукцию для реализации.

Нативный биополимер древесины после отделения масел, смол, биофлавоноидов, арабиногалактана и других водорастворимых примесей является сырьем для производства кормовых добавок для животных, птицы, рыб и диких зверей.

Технико-экономическое обоснование применения инновационной технологии

Цены на ДГК у всех российских поставщиков находятся в приделах от 1 до 10 евро за один грамм в зависимости от чистоты и активности препарата. Мощности по существующему в России производству сырца ДГК оцениваются следующим годовым объемом выпуска:

 - Благовещенск – 3 тонны;

 - Иркутск – 3 тонны;

 - Обнинск – 1,5 тонн;

 - Саров – 5 тонн;

 - Томск и Красноярск – 0,3 тонны;

 - Пушкино – 1 тонна.

Существующие предприятия производят продукт, характеризующийся низкой степенью очистки, что позволяет им реализовывать продукцию только как биологически активную добавку. Вследствие указанных факторов продукция этих предприятий менее интересна фармацевтической промышленности и для потенциальных зарубежных потребителей.

Проектируемое производство ориентировано на выпуск ДГК высокой степени чистоты (96-98%) и высокой активности, что обеспечивается особенностями применяемой технологии. Сопутствующие продукты также имеют товарную форму и рынки сбыта, что повышает экономическую эффективность производства. С целью получения субстанции для фармацевтической промышленности и обеспечения возможности поставок ДГК на рынки развитых стран предусматривается при проектировании, строительстве и организации производства учитывать требования стандартов GMP.

Технико-экономические показатели трудо-энерго-природосбережения нового процесса

Преимущества предлагаемой технологии перед российскими и зарубежными аналогами:

- самая низкая для известных технологических схем себестоимость производства при огромных запасах исходного сырья;

- конечный продукт имеет нативную форму, т.е. ненарушенную природную структуру, ибо процесс идет при относительно низких температурах, в отличии от высокотемпературных аналогов, с неизбежным распадом структуры и потерями до 80% конечного продукта;

- комплексное использование (70-75%) исходного сырья, при этом вся продукция имеет рыночное потребление;

- экологически безопасная технологическая схема производства, что обусловлено отсутствием  превращений в процессе производства (отходы при применяемой схеме производства ограничиваются конденсатом и экологически безопасными газовыми выбросами);

- все реагенты, используемые в технологическом процессе, регенерируются;

- возможность переработки больших (сотни тонн) объемов сырья и работы концентрированными растворителями небольшой активности;

- отсутствие жидких и твердых промышленных технологических отходов;

- укороченный производственный цикл (7,5 часов против 1-2 суток) при более высокой кинетике операции экстракции биофлавоноидов.

Новые потребительские свойства продукции

ДГК в качестве БАД – эффективный профилактический Р-витаминный препарат, защищающий организм на клеточном уровне от развития различных патологий. ДГК обладает ярко выраженным противотоксическим действием, например, связывает и выводит из организма соединения белков плазмы крови с ацетальдегидом, вызывающим алкогольное отравление организма.
ДГК используется также как эффективный природный консервант для увеличения сроков хранения пищевых продуктов.

Качественные характеристики, предъявляемые к сырью и материалам

Сырье и материалы, расходуемые реагенты полностью поставляются российскими предприятиями и соответствуют ГОСТ и ТУ РФ.

Стадия и уровень разработки

Предлагаемые инвестиции

54 млн. руб.
Денежные инвестиции 2 млн. долларов США сроком 3 года

Рынки сбыта

По существующим оценкам (например , «Росбиопром» г. Нижний Новгород ) потребность в ДГК как лечебном препарате только на российском рынке оценивается в 18 тонн ДГК в год, не считая новых разработок по его применению. Потребность в препарате существующими производствами покрывается на 13 тонн в год..
Таким образом, только в России емкость рынка, составляет свыше $ 36000 тысяч, что является заниженной оценкой. (в российских ценах).

Возможность и эффективность импортозамещения

Существует западный аналог препарата – «TAX-IFLIN» (цена $ 1610 в США, $ 700 в Европе за один килограмм). Возможность полного имортозамещения.

Возможность выхода на мировой рынок

Срок окупаемости (в месяцах)

36
Первое поступление через 3 - 4 года, в дальнейшем ежегодное 50 - 100% окупаемость.

Дата поступления материала

10.10.2006