11 сентября 2013 г.
Схема проекта:
Промышленное получение инулина
Хроматография
Нанопорошки для сорбентов
Цели проекта
Создание опытно-промышленной установки получения инулина из клубней топинамбура (земляной груши) с применением хроматографических методов по низкой себестоимости и заданным характеристикам для повсеместного использования в медицине и продуктах питания как заменитель сахара и крахмала при сахарном диабете, и как ярко выраженный пребиотик, стимулирующий иммунную систему человека, предупреждая при этом множество болезней желудочно-кишечного тракта, крови и сердечно-сосудистой системы.
Научно-техническая часть проекта
Научно-техническая задача, на решение которой направлен проект:
Создание надёжных способов фракционирования инулина с применением хроматографических методов (гель-хроматография, противоточная хроматография). Это в первую очередь относится к внедрению методов противоточной хроматографии. В отдельных случаях будут применены также методы гель-хроматографии.
Для этого будут созданы специальные сорбенты и носители, с помощью которых будет осуществлено качественное и надёжное разделение инулина, его фракционирование.
Для осуществления контроля процессов фракционирования, а также для разделения низкомолекулярных олигосахаридов и моносахаридов (глюкоза, фруктоза и т.п.) будут вовлечены также и другие хроматографические методы (высокоэффективная жидкостная хроматография, тонкослойная хроматография).
Научная новизна предлагаемых в проекте решений:
Существующие методы получения инулина не дают возможности его производства в промышленных масштабах по низкой себестоимости и заданным характеристикам.
Предлагается разработка новых сорбентов и носителей для фракционирования инулина, а также разработка новой технологии получения высокомолекулярного инулина для медицинского применения и внедрение этой технологии в промышленности.
Обоснование необходимости проведения проекта:
Из-за высокой стоимости инулина в России он почти не используется в доступных для населения лекарственных препаратах и, самое главное – почти не распространен в продуктах питания как безопасный сахарозаменитель и пребиотик, которые способны предупреждать множество заболеваний человека, т.е. в массовом производстве функциональных продуктов питания и напитков.
Современное состояние исследований и разработок по данному проекту:
В ОАО НПО "Биоформа" за три года работы по данному проекту собрана научная группа из высококвалифицированных специалистов, работающих в целом по проекту, но в разных его направлениях (биологи, физики, химики, инженеры-технологи), в том числе приглашенные из-за рубежа.
Собраны оригинальные технологии и патенты, права на которые переданы компании, заключены договора на использование результатов НИОКР с другими организациями, в том числе с Академией Наук Армении.
ОАО НПО "Биоформа" специально создано для реализации указанного проекта, начиная от НИОКР до строительства завода по комплексной и безотходной переработке клубней топинамбура на инулин и другие функциональные продукты, мощностью около 40 тысяч тонн по сырью.
Для привлечения инвесторов выпущены и зарегистрированы акции открытого акционерного общества для размещения среди акционеров, в том числе контрольного пакета компании.
В настоящее время создана хорошая научно-техническая база, где есть необходимые помещения и закуплено новое оборудование: для качественной мойки топинамбура в промышленных масштабах до 5 тонн в час (обсемененность сырья в 10 раз меньше, чем в обычных мойках), для инфракрасной сушки в целях консервации сырья (сохраняется до 95% полезных веществ), для изготовления новых сорбентов собственной разработки и т.д.
На площади около 120 га проведена селекция, отбор и районирование 17 потенциальных сортов топинамбура, пригодных для выращивания и переработки на инулин в Центральной и Волго-Вятской частях России. Опробованы и отобраны все возможные технологии посадки, уборки и хранения сырья.
Выкуплены поля площадью около 2300 га, сельхозтехника и некоторые инфраструктурные объекты, на базе которых можно развивать производство: бывший маслозавод, РЭС, хранилища сырья и т.д.
Проработаны общие инженерные решения различных технологических процессов для уменьшения себестоимости производства медицинского инулина и создания масштабного безотходного производства по переработке клубней топинамбура объемом около 40 тысяч тонн в год и зеленой массы топинамбура объемом около 60 тысяч тонн в год.
Ожидаемый результат, описание, основные технические параметры новых видов или качественного изменения продукции (услуг), появляющихся в результате выполнения проекта в сравнении с существующими аналогами, в т. ч. мировыми:
В результате разработки промышленного получения инулина из клубней топинамбура с применением хроматографических методов, безусловно, выделяется и будет выделен в промышленных масштабах инулин наивысшего качества по низкой себестоимости и заданным характеристикам.
Полученный инулин из топинамбура будет максимально обладать всеми, присущими ему необходимыми качествами, по сравнению со всеми другими известными способами производства инулина из любых видов сырья. Это объяснимо и потому, что аналитической химии, как науке, неизвестны другие, более точные методы разделения веществ, иначе как способом хроматографии, позволяющие получать инулин по любым техническим условиям (заданиям) заказчика, то есть с нужной чистотой, длиной молекулярной цепи, полимеризации и т.д.
Перспективы коммерциализации проекта
Контингент покупателей, предполагаемый объем платежеспособного рынка:
Эпидемия сахарного диабета в последние годы XX века и в начале XXI века становится одной из растущих угроз здоровью человечества. Количество больных сахарным диабетом в мире насчитывает уже около 200 миллионов, и каждые 12-15 лет, это число удваивается.
Сахарный диабет – наиболее частая, после сердечно-сосудистой патологии и злокачественных новообразований, причина смертности в России, страшное инвалидизирующее заболевание, которое не щадит никого.
Количество больных сахарным диабетом в России резко выросло за последние пять лет и достигло более 3 млн. человек, причем основная масса заболевших – это люди активного трудоспособного и репродуктивного возраста 24-40 лет. Необходимо учитывать, что не выявленных случаев диабета - почти 8 миллионов, которые даже не подозревают о своей болезни.
Каждому заболевшему диабетом необходимо в год потреблять в зависимости от стадии заболевания до 0,3 кг инулина, что составляет 1000 - 4000 тонн в год.
В качестве профилактического питания для предупреждения данного заболевания лицам с нарушенным углеводным обменом, находящимся в группе риска численностью около 25-30 млн. человек, также необходимо в год потреблять до 0,2 кг инулина, что составляет 5000 – 6000 тонн в год.
Для профилактических целей всего населения от развития нарушений углеводного обмена необходимо вводить инулин в пищевые продукты в качестве пищевой добавки из расчета до 0,1 кг на человека, что составляет еще около 100 000 тонн в год.
В развитых странах потребление инулина на человека в 10 раз больше чем в России. Инулин признан как пищевой ингредиент, который может использоваться в пищевых продуктах без ограничений (CRAS), на основе инулина производят десятки известных наименований лекарств. На этикетках препаратов, содержащих инулин, законно принята ссылка на его "бифидогенное действие".
На сегодняшний момент основные потребители инулина - заводы по производству продуктов питания (хлеб, кондитерка, молочные продукты, консервы, колбасы, соки и т.д.), выпускающие свои линии диабетической продукции. Высокомолекулярный инулин используется на предприятиях фармацевтики, косметики и т.д.
В целом для Российского рынка необходимо от 10 до 100 тысяч тонн качественного медицинского инулина по приемлемой цене, который в стране не производится.
Перспективы коммерциализации проекта:
В СМИ озвучено несколько громких проектов строительства заводов по производству инулина: в Ставропольском крае (5 млрд. руб.), Краснодаре (850 млн. руб.), в Чувашской республике (3.1 млрд руб.), но все подобные проекты реализуются на обычных гидролизных, мембранных технологиях, которые не позволят получить 100% очищенный и высокомолекулярный продукт – только, аналогичный китайскому пищевой инулин, импортируемый в страну.
Ориентировочная цена и себестоимость (калькуляция в расчете на единицу продукции), планируемая прибыль на единицу проекта (с указанием минимальной и максимальной величины):
На рынке РФ оптовая цена медицинского инулина импортного происхождения составляет 350 долларов за 1 кг, розничная – до 1 тысячи долларов за 1 кг, при его приблизительной себестоимости 100 долларов США за 1 кг.
Расчетная продажная стоимость медицинского инулина, в соответствии с бизнес-планами проектов заводов в Чувашии, Ставропольском крае и т.д., составляет 100-350 долларов за 1 кг (зависит от качества) при его себестоимости 50-60 долларов США за 1 кг.
Расчетная продажная стоимость высококачественного медицинского инулина, в соответствии с бизнес-планом и технологией производства компании ОАО "Биоформа" составляет 30 долларов за 1 кг при его себестоимости 5-6 долларов США за 1 кг.
При снижении стоимости медицинского инулина и одновременно улучшения его качества (что и предлагается по нашей технологии), инулин стал бы использоваться любыми производителями продуктов питания вместо сахарозы - как безопасный сахарозаменитель, активный пребиотик и пищевой инградиент – и в существенно большем количестве. Объем рынка только в России мог бы достигать сотни тысяч тонн в год.