Работы, выполненные на этапе № 1, 2 и 3 в период с 05.06.2014 по 31.12.2015

В ходе выполнения проекта, по соглашению о предоставлении субсидии от «05» июня 2014 г. № 14.577.21.0046 с Минобрнауки России в рамках ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014—2020 годы» на этапе № 1, 2 и 3 в период с 05.06.2014 г. по 31.12.2015 г. выполнялись следующие работы:

1. Основные результаты проекта

  • Результаты теоретических изысканий на основе анализа современной научно-технической, методической литературы и нормативной документации по задачам исследования;
  • Результаты патентных исследований;
  • Выбор и обоснование направления исследования и наиболее эффективные пути решения поставленных задач с учетом результатов прогнозных исследований, проводившихся по аналогичным проблемам;
  • Научная концепция решения проблемы по направлениям ПНИ;
  • Результаты анализа данных экологического мониторинга предприятий, реализующих технологии утилизации отходов переработки масличных и злаковых культур во взаимосвязи с данными медицинской статистики по заболеваемости и болезненности населения, проживающего в окружающей местности;
  • Программы лабораторных исследований по направлениям ПНИ;
  • Результаты лабораторных исследований по направлению термическая конверсия целлюлозосодержащего сырья (лузги и соломы) с получением высокоочищенного биогаза;
  • Разработана эффективная технология термической конверсии отходов переработки злаковых на примере зерна риса методом пиролиза с получением высокоочищенного биогаза, предусматривающая дифференцированное отделение полидисперсных фракций золы и смол с низкой и высокой температурами конденсации, а также стабильную работу линии при различных температурах окружающей среды. Реализованы новые подходы, получены результаты, способные к правовой охране.
  • Разработано техническое задание на проектирование экспериментальной технологической линии утилизации отходов переработки риса, обеспечивающей получение продукта (высокоочищенного биогаза), соответствующего требованиям высокоэффективных когенерационных установок и экологическим требованиям.
  • Разработана проектная документация линии утилизации отходов переработки риса с получением высокоочищенного биогаза, включающая спецификацию типового и нетипового оборудования.
  • Разработаны технические условия на продукцию, выпускаемую на проектируемой линии (выскоочищенный биогаз, жидкие отходы и золу).
  • Разработана новая стратегия построения гетероциклических систем «раскрытие фуранового цикла — формирование нового гетероцикла», что позволит создать на ее основе методы направленного синтеза новых гетероциклических систем из продуктов глубокой переработки пентозансодержащего сырья, исходным сырьем для получения которого являются отходы переработки масличных культур и злаковых, для поиска новых лекарственных препаратов, химических средств защиты растений и органических наноматериалов.
  • Проведены лабораторные исследования по направлениям:
    • экструдирование безлузгового ядра подсолнечника с целью подготовки его к экстракции;
    • экстракция липидсодержащих компонентов с использованием биоэтанола;
    • синтез гетероциклических систем для получения соединений, обладающих биологической и фармакологической активностью.
  • Разработан способ экструдирования ядра подсолнечника с целью подготовки его к экстракции биоэтанолом.
  • Разработана математическая модель экстракции липидов из ядра подсолнечника с использованием биоэтанола в качестве экстрагента.
  • Разработана технология экстрагирования липидов из ядра подсолнечника биоэтанолом.
  • Разработана система контроля и управления качеством технологического процесса термической конверсии.
  • Проведены экспериментальные исследования с применением новой стратегии построения гетероциклических систем «раскрытие фуранового цикла — формирование нового гетероцикла».
  • Разработана технологическая инструкция на технологию получения экструдированного ядра.
  • Разработаны технические условия на экструдированное ядро.
  • Разработано техническое задание на автоматизированную систему управления технологическим процессом.
  • Разработана экологическая и электрическая части пояснительной записки проекта;
  • Разработана техническая документация на автоматизированную систему управления технологическим процессом;
  • Проведены мероприятия по закупке аналитического оборудования для определения структурных характеристик органических соединений;
  • Проведены мероприятия по закупке пилотной установки для изучения процессов экстракции;
  • Разработано техническое задание на проектирование экспериментальной линии утилизации подсолнечной лузги с получением высокоочищенного биогаза;
  • Разработана технология отделения нейтральных липидов и гликолипидов от фосфолипидов;
  • Разработан способ выделения фракции фосфолипидов, обогащенной фосфатидидхолином, из биоэтальной мисцеллы;
  • Разработана технология получения фракционированных лецитинов;
  • Разработана и изготовлена экспериментальная установка для получения обезжиренных лецитинов, в том числе разработано ТЗ на проектирование и ЭКД на экспериментальную установку;
  • Разработана программа испытаний и проведены испытания экспериментальной установки для получения обезжиренных лецитинов;
  • Осуществлен полный синтез производных пирролодиазепинов;
  • Осуществлен полный синтез нафтофуранов;
  • Изучена тонкая структура синтезированных соединений методами ядерно-магнитного резонанса (ЯМР);
  • Установлена структура органических соединений, такими методами, как: масс-спектрометрия, ИК-спектометрия, рентгеноструктурный анализ;
  • Разработана строительная часть проекта для размещения экспериментальной технологической линии утилизации отходов переработки подсолнечных семян. Проведена экспертиза проекта;
  • Проведены мероприятия по закупке аналитического оборудования для определения элементного состава пищевых продуктов;
  • Проведены мероприятия по закупке экспериментальной установки для получения обезжиренных лецитинов;
  • Представлены результаты ПНИ в виде докладов на конференциях различного уровня, в том числе отраслевых и международных;
  • Участие в выставках и конференциях.

2. Назначение и область применения результатов проекта

Результаты ПНИ могут быть использованы для применения в области разработки «зеленых» технологий комплексной глубокой переработки зернового и масличного сырья, предусматривающих термическую и глубокую химическую конверсию образующихся отходов с получением высокоочищенного биогаза, используемого для последующей тригенерации, а также с получением биологически и фармакологически активных органических соединений. Указанные технологии могут быть использованы на предприятиях перерабатывающей и пищевой промышленности АПК, предприятиях фармацевтической, биогазовой и биотопливной отрасли.

3. Эффекты от внедрения результатов проекта

Внедрение разработанной технологии термической конверсии лузги зерна риса обеспечит снижение экологической нагрузки и уровня загрязнения окружающей среды; будет вкладом в структурно- технологическую модернизацию агропромышленного комплекса, основанную на переходе на «зеленые» технологии мирового уровня, предусматривающие эффективную утилизацию отходов, получение и использование возобновляемых источников энергии. Внедрение выполненных разработок обеспечит повышение эффективности применения находящегося в эксплуатации технологического оборудования, используемого для реализации термической конверсии отходов (производства биогаза, его тригенерации).

Социально-экономический эффект от внедрения полученных научно-технических результатов, заключается в снижении уровня загрязнения окружающей среды и оптимизации экологической обстановки; выводе на рынок новых продуктов — экструдированного ядра и физиологически ценного масла, на базе которых может быть расширен ассортимент продукции специализированного и функционального питания; получения новых продуктов органического синтеза для создания отечественных фармацевтических препаратов, не только не уступающих современным зарубежным образцам, но и превосходящих их по эффективности фармакологического действия. Это в целом позволит снизить уровень возникновения и распространения социально значимых заболеваний, а, следовательно, предотвратить их последствия, связанные с потерей трудоспособности социально активными гражданами, затратами на медицинское обслуживание, демографическими проблемами и т.д.

Экономический эффект заключается в реализации новых технологических и технических решений, обладающих патентоспособностью и обеспечивающих повышение эффективности применения существующего зарубежного оборудования для комплексной переработки масличного и злакового сырья в условиях отечественного АПК.

4. Формы и объемы коммерциализации результатов проекта

Потенциал коммерциализации высокий. Разрабатываемые технологии будут востребованы предприятиями перерабатывающей и пищевой промышленности АПК, предприятиями фармацевтической, биогазовой и биотопливной отрасли.