ES atbalsta projekti

Augstas tīrības betulīna ražošana no bērza pārstrādes blakusproduktiem

07. novembris, 2019

2019.gada martā tika uzsākts jauns projekts, turpinot iepriekšējā kārtā realizēto projektu “Rūpnieciskas betulīna ražošanas iespējas no bērza pārstrādes blakusproduktiem”. Projekta ietvaros plānots attīstīt tehnoloģiju industriālam līmenim, sakomplektēt eksperimentālu ražošanas laboratoriju un pielāgot pilotiekārtu režīmus rūpnieciska līmeņa ražošanai kosmētikā, farmācijā un citās zinātņu nozarēs pielietojama īpaši augstas tīrības betulīna iegūšanai no bērza pārstrādes blakusproduktiem.

Projekts tiek īstenots 2019.gada 4.marta līdz 2021.gada 31.decembrim.

2019. gada II ceturksnis
    • Veikta pilotiekārtas pielāgošana augstās tīrības betulīna iegūšanai;
    • Veiktas divas ekstrakcijas un desmit ekstrakta pārkristalizācijas eksperimenti, izmantojot trīs šķīdinātājus;
    • Iegūti attīrīti betulīna paraugi ar  75% – 96% tīrības pakāpi;
    • Iegūti sākotnējie dati par šķīdinātāju izmantošanas pamatnosacījumiem betulīna ekstraktvielas pārkristalizācijas procesā.

2019. gada III ceturksnis
      • Betulīna starpprodukta iegūšanas metodikas pielāgošana atkarībā no ekstrakcijai izmantotā šķīdinātāja un iegūtā starpprodukta kvalitatīvā un kvantitatīvā sastāva noteikšana;
      • Šajā posmā lielāka apjoma ekstrakcija tika veiktas ar etanola šķīdinātāju, kas izvēlēts, balstoties uz iepriekšējā atskaites periodā iegūtajiem secinājumiem;
      • Betulīna starpprodukta pārkristalizēšanas sākotnējo parametru izpēte;
      • Attīrītā betulīna produkta kvalitatīvā un kvantitatīvā sastāva noteikšana.

Noslēdzot 1.2. aktivitāti „Augstas tīrības betulīna ražošanas tehnoloģijas optimālo režīmu izpēte atkarībā no attīrīšanas metodikas režīmiem” ar mērķi iegūt augstas tīrības betulīnu lielākā apjomā nepieciešams veikt eksperimentālās laboratorijas partijas, lai izstrādātu potenciālās bērza tāss ekstraktvielu iegūšanas un attīrīšanas metodikas.


2019. gada IV ceturksnis

Uzsākta starpnozaru aktivitāte ar uzņēmumu Kinetics Nail Systems Ltd., dažādas tīrības betulīna izmantošanas iespēju izpēte kosmētiskajos produktos, kas iegūts izmanotojot etanolu, 2-Propanolu, 1-Butanola, etilacetātu, un n-Heptānu, kā šķīdinātāju.

Pētījumi tiks veikti, betulīnu izmantojot krēmu, pieniņu un gēlu ražošanas tehnoloģijas izstrādei.

Turpinās pētījums par betulīna starpprodukta iegūšanas un tā pārkristalizācijas metodikas pielāgošanu un mērogošanu jaunajai pillotrūpnīcai, kā arī starpprodukta un produkta kvalitatīvā, kvantitatīvā sastāva noteikšana. “SCOPUS” indeksētājā žurnālā iesniegta projekta pirmā publikācija: “Changes in Composition of Birch Outer Bark Extractives After Recrystallization with C2–C5 Alkanols”.


2020. gada I ceturksnis

2019. gada IV ceturksnī uzsāktā starpnozaru aktivitāte Kinetics Nail Systems Ltd. norit veiksmīgi un atrodas nobeiguma stadijā. Starpnozaru aktivitātes laikā plānots izstrādāt 30 krēma, pieniņa un gēla konsistences formulas. Veikt izstrādāto formulu savietojamības, konservējošo īpašību, antioksidanta īpašību un stabilitātes testus. Rezultātā tiks atlasītas labākās no gandrīz 500 formulām. 

Periodā tika mērogotas un analizētas vairākas ekstrakcijas -> pārkristalizācijas metodes, pētot gan izejmateriālu un enerģijas patēriņa izmaiņas, gan tehnoloģiska rakstura ierobežojumu rašanos, kā arī gala produktu kvantitatīvo un kvalitatīvo sastāvu. Rezultātā noskaidrota eksrakcijas -> pārkristalizācijas metode, kas nepieciešamības gadījumā paver iespēju izdalīt ekstraktā esošo lupeolu, kas ir otra aktīvā viela, ar ne mazāku pielietošanas potenciālu neskaitot betulīnu un betulīnskābi.  

Empīriski noskaidrotas arī optimālais ekstrakcijas un, iespējams, pārkristalizācijas šķīdinātājs, kas ir piemērots augstas tīrības betulīna efektīvai ieguvei. Turklāt šī metode ļaus izvairīties no etanola lietošanas ekstrakcijā. Tomēr vēl jāveic testi attiecībā uz iegūtās vielas atbilstību/neatbilstību eko standarta prasībām. 

Iesniegts zinātniskais raksts “Key Engineering Materials” žurnālā, kas ir indeksēts starptautiskajā zinātnisko publikāciju datu bāzē “SCOPUS”. Changes in Composition of Birch Outer Bark Extractives After Recrystallization with C2–C5 Alkanols. 


2020. gada II ceturksnis

2020. gada II ceturksnī tika noslēgta 2019. gada IV ceturksnī uzsāktā starpnozaru aktivitāte sadarbībā ar Kinetics Nail Systems Ltd., kā ietvaros tika veikti praktiskie pētījumi par betulīna pielietošanas metodēm kosmētikas rūpniecībā.

Praksē pārbaudīta vēl vien ekstrakcijas un pārkristalizācjas metode ar atšķaidītāju. Noskaidroti konkrētās metodes optimālie parametri un sniegtās priekšrocības. Ar jauno metodi, jau ar pirmo piegājienu, iespējams panākt augstas tīrības betulīna kristālus, kuru pamatvielas saturs eksperimentu gaitā variēja 92-98% diapazonā.

II ceturksnī Uzsākta iekārtu piegāde un montāža Betulīna eksperimentālajā laboratorijā un tai pieguļošajā bērza tāss sagatavošanas iecirknī.


2020. gada III ceturksnis

III ceturksnī piegādātas atlikušās mizas sagatavošanas iekārtas un uzsākta to montāža, ko plānots pabeigt š.g. oktobra beigās.

Veiksmīgi veikts pirmais miza žāvēšanas eksperiments, izmantojot žāvēšanas konteineri. Miza tika atšķirota ar nomātu sietu.

Nodota ekspluatācijā betulīna laboratorijas būvniecības daļa.

Pabeigta betulīna ekstrakcijas iekārtu montāža. Pirmie testi plānoti š.g. oktobrī.


2020. gada IV ceturksnis

Pabeigta gan mizas sagatavošanas, gan betulīna ekstrahēšanas iekārtu montāža, kā arī sekmīgi veikti pilna mēroga iekārtu testi.

Iekārtu nodošana ekspluatācijā paredzēta 2021. gada janvārī.

Mizas sagatavošanas iekārtās samaltās mizas paraugi tika nosūtīti testēšanai pasūtītājam Amryt Gmbh. Viens no parametriem – mizas frakcija, neatbilda prasībām, tādēļ tika pieņemts lēmums veikt eksperimentu ar sieta nomaiņu un mizas placināšanas ruļļu uzstādīšanu.


 

SIA “Meža nozares kompetences centrs” īsteno pētniecības projektu Darbības programmas “Izaugsme un nodarbinātība” 1.2.1. specifiskā atbalsta mērķa “Palielināt privātā sektora investīcijas P&A” 1.2.1.1. pasākuma “Atbalsts jaunu produktu un tehnoloģiju izstrādei kompetences centru ietvaros” ceturtās projektu iesniegumu atlases kārtas ietvaros.

Pētniecības projekta nosaukums: Meža nozares kompetences centrs

Projekts Nr. 1.2.1.1/18/A/004

Meža nozares kompetences centrs aptver divus zinātniskos virzienus:

Meža kapitālvērtības palielināšana un mežsaimniecība.
Jauni koksnes materiāli un tehnoloģijas.
Kompetences centra mērķis ir atbalstīt meža nozarē aktuālus pētījumus atbilstoši definētajiem pētniecības virzieniem, attīstot jaunus produktus un tehnoloģijas nozarē un ieviešot tās ražošanā, tādējādi veicinot pētniecības un rūpniecības sektora sadarbību, kā arī nozares komersantu konkurētspējas paaugstināšanu.

Projekts tiks īstenots Latvijas viedās specializācijas stratēģijas jomā – “Zināšanu ietilpīga bioekonomika”, apakšjomā – “Inovatīvi risinājumi mežsaimniecībai un kokapstrādē”. Kompetences centra darbības rezultātā plānots atbalstīt vismaz 13 pētniecības projektus, vismaz 6 komersantus, kas turpmāk ieviesīs ražošanā jaunus produktus un/vai tehnoloģijas.

Projekta kopējās pētījumu izmaksas sastāda virs 8 miljoniem eiro, plānotais Eiropas Reģionālās attīstības fonda (turpmāk – ERAF) atbalsta apjoms – 4 708 111.50 EUR. Projektu īstenošanas termiņš 2022. gada 31.decembris.