концентрированная экстракция

Когда слышишь 'концентрированная экстракция', многие сразу представляют лаборатории с дистилляторами, но в сельхозпереработке это чаще про щадящее удаление влаги из растительного сырья. Работая с концентрированной экстракцией для биопрепаратов на основе шелкопрядных компонентов в Группе Ниннань Наньсылу, постоянно сталкиваюсь с тем, что технологию недооценивают — считают её просто 'упариванием', хотя там весь смысл в сохранении термолабильных соединений.

Ошибки в подходах к экстракции шелкопрядного сырья

Вот пример: на нашем производстве биологических препаратов изначально пытались адаптировать вакуумные выпарные установки для экстрактов из коконов шелкопряда. Казалось бы, логично — снижаем температуру, сохраняем белки. Но на практике вышло, что при длительном цикле концентрированной экстракции даже в вакууме начиналась денатурация фиброина. Пришлось пересматривать весь процесс.

Запомнился случай с партией экстракта для медицинских целей — после стандартной концентрации активность компонентов упала на 30%. Разбирались неделю: оказалось, сырьё с разных партий коконов по-разному реагировало на температурный градиент. Теперь всегда делаем пробные микропартии.

Коллеги из других предприятий иногда спрашивают, почему мы не переходим на мембранные методы. Отвечаю: для шелковых белков это рискованно — мембраны забиваются за 2-3 цикла, плюс теряются низкомолекулярные пептиды. Хотя для экстрактов из листьев шелковицы пробовали — там работает.

Практические решения от Группа Ниннань Наньсылу

На сайте https://www.nsljt.ru мы не зря акцентируем полный цикл производства — это позволяет контролировать сырьё с этапа коконов. Для концентрированной экстракции разработали каскадную систему: сначала мягкая экстракция при 40°C, потом концентрация в плёночном испарителе с точным контролем вязкости.

В отделе биологии сейчас экспериментируют с добавкой растительных стабилизаторов на этапе предварительной экстракции. Пока результаты неоднозначные — в одних случаях выходит продлить срок хранения концентрата, в других возникает проблема с последующей очисткой.

Важный нюанс: мы отказались от стандартных ТУ для концентратов. Разработали внутренние спецификации под каждый тип сырья — для коконов одни параметры, для грены другие. Да, это усложняет документооборот, но зато стабильное качество.

Проблемы масштабирования и экономики процесса

Когда в 2021 году запускали новую линию для концентрированной экстракции, столкнулись с неочевидной проблемой: на пилотных установках всё работало идеально, а при масштабировании в 10 раз начались колебания концентрации. Инженеры три месяца перебирали конструкцию теплообменников.

Себестоимость — отдельная головная боль. Рассчитывали, что новая технология снизит затраты на 15%, но пока вышло только на 8%. Основные потери — на подготовку сырья. Коконы ведь разные бывают: весенние дают более стабильный экстракт, но их меньше.

Сейчас рассматриваем вариант совмещения процессов — одновременно вести экстракцию для медицинских препаратов и для косметики. Технологически сложно, но может дать экономию на энергозатратах. Пробную партию планируем в следующем квартале.

Взаимосвязь с другими направлениями бизнеса

Интересно получилось с направлением культурного туризма — когда показываем туристам процесс концентрированной экстракции для биопрепаратов, многие удивляются, что из коконов шелкопряда можно производить не только ткани. Это, кстати, помогло расширить линейку сувенирной продукции.

В отделе домашнего текстиля сейчас тестируют пропитку тканей нашими концентратами — идея в создании лечебно-профилактических постельных принадлежностей. Пока сложности с фиксацией активных компонентов после стирки.

Для пищевого направления разрабатываем обогащённые концентраты на основе шелковицы — но там совсем другие требования к технологии. Пришлось закупать отдельное оборудование, так как требования к стерильности строже.

Перспективы и текущие ограничения

Сейчас смотрю на зарубежные исследования по криоконцентрации — теоретически это могло бы решить проблему термолабильности. Но пока оборудование слишком дорогое для нашего объёма производства. Возможно, через год-два появится более доступные варианты.

Основное ограничение — нехватка квалифицированных технологов. Специалистов, которые понимают и биологию шелкопряда, и тонкости концентрированной экстракции, найти сложно. Приходится обучать самостоятельно.

Из последних достижений — смогли на 12% повысить выход активных компонентов за счёт оптимизации стадии предварительной обработки сырья. Не революция, но для промышленного производства каждый процент важен. Дальше будем экспериментировать с ультразвуковой активацией — есть лабораторные наработки.