Характеристика производства

1.2.   Характеристика производства

Несмотря на то, что хитозан известен с 1811 года, его промышленное производство впервые было начато в Японии в 70-годах XX столетия. При постоянно возрастающей потребности в хитозане, которая в течение 5-ти лет достигнет 10 000 тонн в год (по оценке американских специалистов) в настоящее время в мире производится примерно 2 800 – 3 000 тонн в год. Ориентировочные данные об объемах производства по странам-производителям приведено в Таблице 1.

Таблица 1

В незначительных количествах хитозан производят Вьетнам, Таиланд, Бразилия, Куба, Аргентина и Пакистан. Существует большое количество источников данных о мировом производстве хитозана. Базовым источником для настоящей оценки являются регулярные отчеты "The GLOBEFISH Research Program" (Food and Agriculture Organization of the United Nations).

В СССР в 70-80-х годах был предпринят ряд попыток организовать промышленное производство хитозана:

1.Рыболовецкий колхоз имени Ленина (Камчатка, бухта Сероглазка). Имеется смонтированная установка для периодического производственного процесса мощностью до 10 тонн в год. В конце 80-х годов было произведено 2 тонны хитозана. Данный объем до сих пор не реализован в связи с низким качеством и высокой себестоимостью. Производство не было возобновлено в связи с отсутствием очистных сооружений, проблемами с энергообеспечением, сложной и дорогостоящей доставкой реагентов, несовершенством технологии.

2. Партизанский химфармзавод (г. Партизанск, Приморский край). Имеется аналогичная установка мощностью до 10 тонн в год. Производство остановлено по причинам, аналогичным указанным в абзаце 1;

3. Поповский крабоконсервный завод (Приморье, остров Попова). Имеется установка мощностью до 1 тонны в год, которая эксплуатируется эпизодически, производя ограниченные партии хитозана по заказу ТИБОХ (Тихоокеанский институт биоорганической химии) и ТИНРО (Тихоокеанский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства и океанографии).

4. Химфармзавод г. Махачкала. В 80-е годы лабораторными методами производил до 50 кг хитозана ежемесячно для нужд медицинского управления ВМФ.

В настоящее время в России имеются небольшие действующие производства:

1. В г. Барнаул существует пилотная установка по производству хитозана из рачка гамаруса мощностью до 100 кг в год;

2. В г. Москве на опытной базе ВНИРО (Всероссийский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства и океанографии) имеется установка по производству хитозана из панциря криля (креветки) мощностью до 100 кг в год, которая используется для проведения лабораторных исследований;

3. В Приморье компания "Восток-Бор" имеет установку потенциально способную производить до 50 тонн хитозана в год. Однако, из-за несовершенства технологии (используется оборудование, предназначенное для ферментного производства), высокой стоимости и низкого качества используемых реагентов, приобретаемых в Китае, выпускаемый ими хитозан не пользуется спросом. Производство остановлено, принято решение о его ликвидации.

4. В г. Щелково Московской области лабораторным способом производятся небольшие количества хитозана и сукцината хитозана.

5. Лабораторным же способом производятся небольшие количества хитозана в Мурманске (из креветки) и пос. Кольцово Новосибирской области (из рачка гамаруса).

Таким образом, рассматриваемая установка является единственным значимым отечественным производством, выпускающим до 3000 кг хитозана в месяц (36,0 тонны в год).

Основными зарубежными поставщиками готового хитозана на российский рынок являются Китай и Индия. Прочие страны-производители, осуществляют переработку хитозана в его производные и иную хитозаносодержащую продукцию на своей территории.

1.3. Описание продукции и областей ее применения

Производственная установка производит хитозан под названием "Хитозан пищевой". Исходным сырьем для производства служит дробленый панцирь дальневосточного краба Paralithodes camtshatica. Комплекс физико-химических свойств каждой партии выпускаемой продукции задается в процессе производства в соответствии с заказом покупателя.

Физико-химические свойства выпускаемого хитозана пяти базовых марок определяются ТУ 9289-046-04689375-96 и приведены в Таблице 2.

Таблица 2

Физико-химические свойства хитозана

^* - параметры могут быть изменены по заказу покупателя

Упаковка продукции производится в мешки из крафт-картона или короба с полиэтиленовыми вкладышами по 10 кг. Вес упаковки может быть изменен по заказу покупателя. Используемая упаковка обеспечивает сохранность готовой продукции на срок до 10 лет.

Области применения хитозана определяются уникальным сочетанием ряда полезных свойств данного продукта:

-           биосовместимостью (не вызывает отторжения в живых организмах);

-           биодеградируемостью (разлагается под действием природных ферментов);

-           бактериостатичностью (тормозит рост бактерий);

-           высокой реакционной способностью (на его основе изготавливается ряд производных);

-           превосходной сорбционной способностью (переходных и особенно тяжелых металлов, а также радионуклидов);

-           иммуностимулирующей активностью;

-           селективностью (способностью разделять некоторые металлы);

-           способностью поглощать холестериновый комплекс и жиры низкой плотности;

-           сульфопроизводные хитозана обладают свойствами антикоагулянта и коагулянта.

Хитозан находит применение и как компонент разнообразных производных в различных отраслях промышленности:

-     атомная промышленность:

o      локализация утечек радиоактивных веществ;

o      концентрирование отходов ядерного топлива;

o      очистка от жидких радиоактивных отходов;

-     детоксикация промышленных стоков, особенно гальванических производств, связанных со сбросом тяжелых металлов;

-     очистка стоков пищевых производств - выделенные хитозаном из промстоков белковые компоненты используются как корм птицы, скотины, пушных зверей;

-     медицина и медицинская промышленность:

o      лекарственные препараты пролонгированного действия;

o      гемосовместимый бионейтральный рассасывающий шовный материал;

o      ожого- и ранозаживляющие повязки;

o      кровоостанавливающие губки;

o      контактные линзы в офтальмологии;

o     искусственная кожа, разработанная для лечения обширных ожогов, позволяет успешно бороться за жизнь человека при поражении более 75% кожных покровов;

o     смеси моно-, поли- и олигомеров высокой чистоты действуют как занозозаживляющие, суставовосстанавливающие препараты и онкопротекторы;

o     модифицированный хитозан высокой активности устраняет вредное воздействие химео- и лучевой терапии, улавливает ацетальдегид (антипохмельное действие), действует как уловитель холестерина и сахара (лечение диабета);

-    фильтрация питьевой воды и доведение ее кондиции не только для бытового потребления, но и для приготовления пива и алкогольных напитков, где особенно важно высокое качество воды;

-    сельское хозяйство:

o     удобрения пролонгированного действия;

o     защита семенного материала, овощей, фруктов от бактерий и вредителей, защита от нематоды;

o     санация почв;

o     повышение урожайности и сохранности урожая;

-    текстильная промышленность:

o  аппретура, шлихтовка, противоусадочная обработка;

o  введение хитозана в состав тканей традиционным для смесовых тканей способом;

o  введение хитозана в состав тканей с ковалентной привязкой к материалу;

o  обработка тканей растворами хитозана для придания им бактериостатических свойств.

-    пищевая промышленность:

o  биологически-активные (БАД) и пищевые добавки;

o  диетическое волокно;

o  эмульгатор;

o  консервант;

o  осветлитель соков, вин и фруктовых напитков;

o  загуститель и структурообразователь.

-     парфюмерия и косметика:

o  производство увлажняющих кремов и лосьонов;

o  антистатиков;

o  средств ухода за кожей и волосами;

o  мыла, лаков, шампуней.

-     производство бумаги и фотоматериалов - высококачественные и специальные сорта бумаги, повышение качества подложек и эмульсий, снижение расхода серебра;

-     рыбные хозяйства и рыбоконсервная промышленность - изготовление рыбных кормов; препараты очистки воды при контейнерной перевозке больших количеств живой рыбы, продление срока хранения рыбы в холодильниках, снижение содержания липидов в рыбном фарше;

-     меховая и кожевенная промышленность:

o  препараты для дубления (замена хромовых дубителей) кожи и мехов;

o  улучшение товарного вида меха;

o  придание мехам стойкости к стирке.

-    очистка воды:

o  сорбент;

o  осветлитель и флокулянт.

Отличительные качества, уникальность продукции

Отличительными качествами хитозана, получаемого на действующей производственной установке являются его уникальные физико-химические свойства, как-то: высочайшая степень химической чистоты, практически полное отсутствие биологических и белковых примесей.

Используемая на действующем производстве уникальная технология (см. п.2.6.) позволяет управляемо изменять большинство параметров любой партии хитозана в соответствии с заказом покупателя (см. Таблицу 2). Эта особенность производства в сочетании с химической чистотой продукта и отсутствием в нем примесей формирует комплекс основных конкурентных преимуществ бизнеса.

Из обзора рынка в п.2.3. и п.3. следует¸ что потенциальными поставщиками значительных объемов хитозана являются китайские и индийские производители. Специалистами ЗАО "СОНАТ" были проведены самостоятельные лабораторные исследования промышленных образцов хитозана, представляемого на рынке китайскими и индийскими поставщиками. Аналогичные исследования были проведены и в лабораториях постоянных клиентов. Сводные результаты измерений представлены в Таблице 3.

Таблица 3

Результаты иследования

Одним из основных показателей, определяющих уникальные потребительские свойства хитозана, является степень деацетилирования. Из Таблицы 3 следует, что показатель деацетилирования у хитозана, производимого на рассматриваемом производстве, превышает показатели сравниваемых образцов в два и более раз. Такое же соотношение обнаруживается при лабораторном сравнении рассматриваемых образцов по таким показателям, как динамическая вязкость и молекулярная масса. Комплекс перечисленных показателей определяет высокую реакционную способность хитозана при дальнейшей переработке.

Таким образом, при дальнейшей переработке хитозана в производные или использовании его при производстве хитозаносодержащей продукции получается более качественный и чистый конечный продукт. Кроме того, использование хитозана позволяет получить больший выход продукции по сравнению с другими известными образцами. При этом конечный продукт переработки демонстрирует все необходимые потребительские свойства, а содержание в нем посторонних примесей не превышает ПДК для данного типа продукции.

Существенное значение для обеспечения уникальных свойств продукции играют и линейные размеры частиц хитозана. Как видно из Таблицы 2. линейные размеры частиц рассматриваемого образца до 30% меньше, чем у рассматриваемых аналогов. Общая площадь поверхности частиц хитозана в исследуемом образце при этом превышает сравниваемый аналогичный показатель до 20%. На большей поверхности частиц размещается большее количество молекулярных концевых групп, обеспечивающих реакционную способность вещества, что пропорционально повышает эффективность процессов дальнейшей переработки хитозана.

Особое внимание следует обратить на гигиенические характеристики хитозана в сравнении с импортными образцами. В Таблице 4 приводятся сравнительные данные о содержании вредных веществ (показателях), определенных органами санитарно- эпидемиологического надзора при гигиенической сертификации хитозана пищевого и хитозана производства корпорации "Тяньцзинь "Тяньши" Биоинжениринг Корпорейшен Компани" (КНР).

Таблица 4

Характеристика хитозана

Приведенные выше данные подтверждают уникальность выпускаемого на действующей производственной установке хитозана не только по физико-химическим свойствам, но и по гигиеническим показателям.

Похожие работы

Технология получения полисахарида хитозана из хитина, выделяемого из панцирей ракообразных

Скачать

58508

5

4

... 10 Шнековый 1 питатель Изм Лист № докум. Подп. Дата Технология получения полисахарида хитозана из хитина, выделяемого из панцирей ракообразных Лит. Масса Масштаб Разраб. Уткина С. Провер. ...

Технология получения высокоочищенного хитозана из панцирей ракообразных

Скачать

32113

4

1

... гидроколлоиды, способен удерживать воду и служить увлажняющим компонентом косметических средств. [7,8,9] 2. Экспериментальная часть   2.1. Объекты исследования Для проведения испытаний по получению высокоочищенного хитозана был использован хитозан, полученный из панциря королевского камчатского краба. Химический состав панциря приведен в таблице 1. Таблица 1. Характеристика химического ...

Гранулированная форма хитозана. Получение и свойства

Скачать

24759

1

0

... к осаждению гранул неправильной формы. Оптимальный концентрационный диапазон, обеспечивающий получение гранул хитозана правильной сферической формы составил 2-6%. Список используемой литературы   1.         Muzzarelli, R. A. A. Chitin. / R. A. A. Muzzarelli. Oxford : Pergamon Press, 1977. – 309 p. 2.         Хитин и хитозан. Получение, свойства и применение / под ред. К. Г. Скрябина, Г. А. ...

Биоактивные производные хитозана

Скачать

15685

0

3

... обзор является тем более актуальным, что выяснение связи химического строения и биологической активности позволит создавать вещества, сохраняющие известные свойства хитозана и обладающие новыми полезными качествами. 2. Биоактивные производные хитозана 2.1 Противобактериальное действие четвертичных аммониевых солей хитозана Производные соединения хитозана, такие как N,N,N-триметил хитозан, ...