Rūpnieciskas betulīna ražošanas iespējas no bērza pārstrādes atlikumiem

Rūpnieciskas betulīna ražošanas iespējas no bērza pārstrādes atlikumiem

Bērza mizas ārējais baltais slānis jeb tāss pēc sava ķīmiskā sastāva ir unikāls dabas produkts, kas satur lielu daudzumu (~35% no a.s. masas) vērtīgu ekstraktvielu (betulīns). Projekta mērķis ir attīstīt jaunu tehnoloģiju, nokomplektēt pilotiekārtu un pielāgot pilotiekārtas režīmus augstas pievienotās vērtības produkta bērza tāss ekstraktvielu (betulīna) iegūšanai rūpnieciskam līmenim kosmētikas tirgum. Pētījumu laikā ir paredzēts veikt betulīna iznākuma un sastāva pētījumus atkarībā no izejmateriāla sagatavošanas metodikas, kā arī betulīna ražošanas iekārtas attīstīšana un ražošanai optimālo režīmu izpēte. Balstoties uz iegūtajiem datiem, eksperimentālās izstrādes ietvaros veiks betulīna testa partiju saražošanu un tā fizikālo īpašību pielāgošanu kosmētikas izejvielu tirgum.

2016. gads III ceturksnis
  • Projekta realizācijai iedalītas un aprīkotas atsevišķas telpas LV KĶI;
  • Pabeigta betulīna ekstrahēšanas iekārtu aprīkošana un uzsākta to ekspluatācija;
  • Iegādāts un uzstādīts vakuuma ietvaicētājs;
  • Veikti pirmie bērza mizas ieguves un šķirošanas eksperimenti rūpnīcā Lignumā;
  • Veiktas divas betulīna ekstrakcijas, nolūkā analizēt šķīdinātāja reģenerācijas iespējas, atkarībā no izejmateriāla sagatavošanas veida un piemaisījuma klātbūtnes.
2016. gads IV ceturksnis
  • Pabeigti bērza mizas ieguves eksperimenti, iegūti secinājumi;
  • Izstrādāta izejmateriāla kvalitātes novērtēšanas ekspresmetode;
  • Veikti 8 eksperimenti ar diviem šķīdinātajiem, iegūti dati par šķīdinātāju ietekmi uz iznākuma apjomu;
  • Veikti eksperimenti ar divām šķīdinātāju reģenerācijas metodēm, iegūti secinājumi;
  • Iegūti dati par betulīna malšanas un sijāšanas paņēmieniem;
  • Eksperimentu rezultātā saražoti 5kg betulīna.
2017. gads I ceturksnis
  • Turpināti eksperimenti ar izejvielas sagatavošanas metodēm;
  • Ekstrakcijas procesa pētījumi – bilance atkarībā no lūksnes atdalīšanas veida;
  • Ekstraktvielu malšanas un frakcionēšanas procesa bilance un ražība;
  • Produkta kvalitatīvā un kvantitatīvā sastāva noteikšana un analīžu metodes validācija tālākiem pētījumiem;
  • Konsultējoties ar kosmētisko produktu komercializācijas speciālistiem, sagatavoti pavaddokumenti betulīna, kā kosmētikas izejvielas reģistrācijai;
  • Sagatavotas divas publikācijas:

CHARACTERIZATION OF ANTIOXIDANT ACTIVITY AND TOTAL PHENOLIC COMPOUND CONTENT OF BIRCH OUTER BARK EXTRACTS USING MICRO PLATE ASSAY;

A NOVEL METHOD FOR BIRCH OUTER BARK QUALITY CONTROL USING HIGHEST HEATING VALUE;

  • 2017. gada martā tika piešķirta Bioekonomikas balva Vides zinātnes un izglītības padomes (VZIP) izsludinātā konkursā „Vides zinātnes balva” Latvijas Finieris iesniegtajam projektam “Inovatīvs produkts: bērza tāss ekstraktviela ar augstu betulīna saturu“.
2017. gads II ceturksnis
  • Tika pabeigts darbs pie pētījumiem par ekstrakcijas procesa efektivitāti atkarībā no lūksnes atdalīšanas veida un izejvielas frakcionālā sastāva;
  • Tika izpētīti ekstrakta malšanas un sijāšanas pamat nosacījumi, kā arī uzsākts darbs pie ekstrakta kvalitatīvā un kvantitatīvā sastāva noteikšanas un analīžu metodes validācijas, kas tiks izmantots kā pamats tālākajos pētījumos.
2017. gads III ceturksnis
  • Turpināti ekstrakcijas eksperimenti ar optimālajiem ekstrakcijas parametriem;
  • Uzsākts aglomerātu malšanas eksperiments, izmantojot citu malšanas tehnoloģiju;
  • Stabilizēta ekstrakta kvalitatīvā sastāva validācijas metode.
2017. gads VI ceturksnis
  • Apkopoti optimālie ekstrakcijas parametri;
  • Kosmētikas izejvielas raksturošana un pavaddokumentu izstrādes aktivitātes:
  • Veikti pieci eksperimenti par ekstrakta koncentrācijas ietekmi uz kosmētisko krēmu īpašībām;
  • Veikti divi eksperimenti par ekstrakta iedarbību uz šūnu līnijām.
2018.gada I ceturksnis
  • Veiksmīgi pabeigts ekstraktvielu malšanas eksperiments, izmantojot rotācijas – sijāšanas tehnoloģiju, sadarbībā ar Vācijas uzņēmumu Retsch;
  • Uzsākts betulīna skalošanas pētījums;
  • Iegūti rezultāti par betulīna konservējošajām un antioksidanta īpašībām kosmētiskajos līdzekļos, kā arī anti radikālajām īpašībām ādas šūnu reģenerācijas procesā;
  • Pieredzes apmaiņas brauciens pie Vācijas uzņēmuma Amryt AG, kas ir viens no betulīna ieguves izpētes uzsācējiem Eiropā.
2018.gada II ceturksnis
  • Turpināts darbs pie Ekstrakciju veikšanas. Līdz šim veiktas 57 ekstrakcijas, un iegūts 46,7 kg ekstrakta;
  • Pabeigts aglomerātu malšanas eksperiments, izmantojot citu malšanas tehnoloģiju. Atrasts optimālais malšanas paņēmiens;
  • Uzsākts betulīna skalošanas pētījums, lai samazinātu sezonalitātes ietekmi uz bērza tāss kvalitāti;
  • Iegūti rezultāti par betulīna konservējošajām un antioksidanta īpašībām kosmētiskajos līdzekļos.
2018.gada III ceturksnis
  • Tika īstenots izejvielas industriālas sagatavošanas eksperiments – atsijājot un izžāvējot 15 tonnas bērza tāss.
  • Eksperimenta rezultātā tika izdarīti secinājumi par efektīvākajām industriālajām metodēm izejvielas sagādei.
  • Laboratorijā tika pētīta iegūtā izejvielas kvalitātes ietekme uz gala produktu, kā arī izmēģinātas divas industriāli iegūtas izejvielas attīrīšanas metodes.
  • Paralēli izejvielu industriālai ieguvei, tika pētīts bērza finierkluču mērcēšanas baseina ūdens ķīmiskais sastāvs un tā ietekme uz gala produktu.

Pētījums tiek īstenots projekta Meža nozares Kompetences centrs ietvaros. Meža nozares Kompetences centrs aptver divus zinātniskos virzienus:

    • Jauni koksnes materiāli un tehnoloģijas;
    • Meža kapitālvērtības palielināšana un mežsaimniecība.

Kompetences centra projekta mērķis ir atbalstīt vismaz 10 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. Kopējais ERAF atbalsta apjoms ir EUR 3 206 250.

Projekts tiek īstenots 2016.gada 1.jūlija līdz 2018.gada 31.decembrim.