
- •1.Нормативна документація
- •2. Техніко-економічне обґрунтування
- •3.Технологічна частина
- •3.1 Характеристика кінцевої продукції виробництва
- •3.6 Опис технологічного процесу
- •3.6.1.Приміщення для роботи з культурами клітин
- •3.6.2. Огляд та підготовлення обладнання перед використанням
- •3.6.5Устаткування для очищення води
- •3.6.6Приготування спирту етилового
- •3.6.7 Обладнання культуральних лабораторій
- •3.6.9.Рідинна екстракція
- •3.6.11 Отримання настоянки
- •3.9 Матеріальний баланс
- •3.10 Розрахунок та вибір технологічного обладнання
- •4. Економічна ефективність проекту
- •5 .Охорона праці та навколишнього середовища
3.6.11 Отримання настоянки
Настоянку отримують методом настоювання у перколяторах об'ємом 250 л . Для екстракції суми екстрактивних речовин із клітин кореня женьшеню використовують спирт етиловий 69,96% .Екстракцію ведуть в перколяторах так, щоб екстрагент проходив порційно через перколятор. У перколятор завантажені клітинами попередньо по 20 кг. Екстрагент додають в три прийоми в перколятор : 217,7 кг, 108,8 кг, 108,8 кг, з р2о=0,8856 (69,96%). Час настоювання на кожній операції 24 години. Відповідно отримують три порції 1 зливу самопливом: 165 кг (р20=Про,8914); 105 кг (р20=ПРО,895О); 110 кг ,які направляють послідовно в перколятор :туди ж спрямовують і віджимання зі шроту з (t) в кількості 41,4 кг ,шрот в кількості 77,1 кг (вологість 75,2%),віджимають на гідравлічному пресі (П-1 1), і отримують віджатий шрот в кількості 31,7 кг (вологість 32,4%) і направляють у відвал. З другого перколятора через кожні 24 години самопливом зливають три порції напівфабрикату настоянки : 112 кг р20=0,8940); 90,8 кг (р20=0,8972); 171,4 кг (р20=0,8960), вивантажують шрот 68,5 кг (вологість 72%) і направляють на гідравлічний прес , де отримують 31,9 кг віджиму (р20=0,8950) і додають його до напівфабрикату настоянки, а 34 кг віджатого шроту (вологість 38.2%) направляють у відвал. Всього направляють у відвал 65,7 кг (вологість 35,4%) шроту. Всього на стадії отримують 406,1 кг напівфабрикату настоянки (р20=0,8956). Вихід на стадії становить 84,7%.[5]
3.6.12 Відстоювання і фільтрування напівфабрикату настоянки Напівфабрикат відстоюють у відстійнику в холодильній камері при температурі +10±2°С протягом 2-3 діб, після чого ПФ фільтрують на фільтр-пресі. В якості фільтра використовують рамний фільтр-прес. На передній частині рами укріплені на болтах упорна плита і траверса, які стягуються двома опорними балками, на них спираються проміжні плити і натискна плита. Фільтруючим елементом є фільтрувальний картон, поміщений між плитами. Пакет плит в стислому стані утворює ряд камер. Кожна камера розділена на дві половини фільтрувальним картоном. З боку нагнітаючої магістралі камери з'єднуються з камерами для підведення настоянки, з боку вихідний магістралі з каналами для відведення фільтрату. Канали утворюються з отворів у припливах плит при стислих плитах. Напівфабрикат настоянки, по трубопроводу з відстійника насосом фільтрувальної установки подається на фільтрувальну установку. Контроль фільтрації ведеться по манометру. РРАБ=0,1-0,15 МПа. фільтрат збирається із фільтруючих елементів у вихідний трубопровід, з якого готова настоянка надходить в чисту ємність . Для фільтрації ПФ настоянки можна використовувати фільтр-установку , де в якості фільтруючого елемента використовується ватно-марлевий (4-х шаровий) фільтр або бельтинг. Фільтруючий матеріал укріплений хомутами на фільтротримачі перфорованому, з нержавіючої сталі. Фільтротримач порожнистий і з'єднаний з вихідним трубопроводом, поміщений в корпус з нержавіючої сталі. З вхідного трубопроводу напівфабрикат настоянки подається насосом фільтр-установки, що надходить в корпус і через фільтруючий матеріал і фільтротримач збирається у вихідний трубопровід поступає в чисту ємність . Процес фільтрації контролюється по манометру, РРАБ=0,1-0,15 МПа. Утворюється осад, в кількості 4,4 кг утилізується через каналізацію. Після фільтрації отримують 400,5 кг настоянки Вихід на стадії становить 98,6%.[7]
3.6.13 Маркування та упаковка настоянки
На кожен флакон наклеюється етикетка з наступним змістом: підприємство-виробник і його товарний знак, назву препарату латинською та російською мовами, обсяг препарату у мілілітрах, умови зберігання, номер реєстраційного посвідчення, номер серії, термін придатності, штриховий код. Номер серії та термін придатності друкується на машинах На пакувальному столі кожен флакон по 40 мл та 50 мл вручну укладаються в пачку з картону коробкового по ГОСТ 7933-75 типу «Хром-ерзац» або марки «А» разом з інструкцією по застосуванню препарату, з додатком, де зазначено номер пакувальника. Пачки встановлюються вертикально в упаковку з паперу обгорткового, поклавши паперові прокладки (зверху, знизу). Упаковки е настоянкою по 40 мл та 50 мл - по 20 шт., обв'язують ниткою бавовняної, на кінці якої наклеюють етикетку. Допускається обв'язка пакування стрічкою-скотч. На груповій етикетці затвердженого зразка міститься наступна інформація: підприємство-виробник, товарний знак, назву препарату українською та латинською мовами, обсяг препарату у мілілітрах в одному флаконі, кількість флаконів, умови зберігання, номер реєстраційного посвідчення, номер серії, термін придатності, штриховий код. Флакони з настойкою по 5 кг, 9 кг і 19 кг упаковуються таким чином: пробку, кришку і горловину бутлі обгортають змоченим пергаментом за ГОСТ 1341-74, обв'язують суворими бавовняними нитками по ГОСТ 6309-80, на кінці яких наклеюють етикетку з паперу етикеткової по ГОСТ 7625-55 або марку з товарним знаком заводу. На етикетці вказують вагу готового продукту в кілограмах. Флакони з настойкою календули по 5 кг, 9 кг і 19 кг, які пройшли стадію маркування, упаковують у дощаті ящики по ГОСТ 2991-85, заповнені пухким прокладним матеріалом.[16]
3.7 Опис запропонованих змін в технології
У результаті патентного пошуку було оброблено патент РФ № 2101934 технічним результатом, на досягнення якого спрямован винахід, є підвищення якості та кількості виходів цільового продукту – гензинозиду. Технічною задачею, є створення способу вирощування біомаси женьшеню, що дозволяє підвищити вихід біомаси женьшеню і вміст у ньому глікозидів. Дане завдання здійснюється тим, що в способі вирощування біомаси женьшеню клітинна культура женьшеню піддається опроміненню вузькосмуговим джерелом оптичного випромінювання, зокрема інжекційном лазером, світлодіодом або гелій-неоновим лазером. Спосіб реалізується наступним чином. Клітини женьшеню опромінюються по одній з наступних методик у рамках запропонованого способу.
1.Опромінення проводиться в один сеанс на день висадки клітин в живильне середовище (в тому числі безпосередньо перед висадкою).
2. Опромінення проводиться в один сеанс через 7 днів після висадки клітин в живильне середовище.
3. Опромінення проводиться в два сеанси (з однаковими дозами) у перший і чотирнадцятий день після висадки в живильне середовище.
4. Опромінення проводиться в три сеанси (з однаковими дозами) у перший, сьомий і чотирнадцятий дні після висадки клітин в живильне середовище.
За пропонованим способом для кожної з чотирьох розглянутих методик загальна доза опромінення становить 3000 Дж/м2. В якості культури женьшеню використовувався штам "R-1". Штам інкубували агарізірованной живильному середовищі в затемненому приміщенні. Джерелом вузькосмугового оптичного випромінювання був один з наступних типів джерел: інжекційний лазер з довжиною хвилі випромінювання 820 нм, інжекційний лазер з довжиною хвилі випромінювання 1300 нм, гелій-неоновий лазер з довжиною хвилі випромінювання 632,8 нм, світлодіод з довжиною хвилі випромінювання 850 нм, світлодіод з довжиною хвилі випромінювання 850 нм, випромінювання якого пропускалося через поляризатор, встановлений між світлодіодом і опромінювати клітинами. Необхідно відзначити, що зазначені джерела вузькосмугового оптичного випромінювання володіють різними параметрами, істотними для практичного застосування, такими як потужність, надійність, габарити, наявність високої напруги в приладі і т.д. Тому залежно від конкретних умов представляється доцільним використання одного із зазначених типів випромінювачів. У разі коли загальна доза опромінення клітин приймала значення в діапазоні (жовтень 3000) Дж/м2, відбувалося збільшення одержуваного врожаю сухої біомаси клітин женьшеню в 1,8 рази. При цьому зміст глікозидів, що контролювалися методом хромотографии, збільшилося в біомасі в 1,6 рази. Необхідно відзначити, що зазначений результат і значення доз опромінення, при яких він досягається, не залежав від того, який з типів вузькосмугових джерел оптичного випромінювання був застосований, і не залежав від того, набиралася зазначена доза опромінення за один або кілька сеансів в зазначені моменти часу . Відсутність цих залежностей, а також досить широкий діапазон ефективних доз опромінення пояснюється універсальним дією вузькосмугового оптичного випромінювання на біологічні системи. У разі, коли доза опромінення становила менше 10 Дж/м2, збільшення біомаси та вміст біологічно активних речовин було незначним і при дозі меншій 5 Дж/м2 це збільшення не відбувалося. У разі коли доза опромінення приймала значення більше 3ООО Дж/м2, зазначена зміна був також незначним, а при істотно великих дозах спостерігалося деяке (близько 10-20%) зменшення біомаси. Таким чином опромінення клітинної культури женьшеню вузькосмуговим оптичним джерелом випромінювання в один або кілька сеансів опромінення при сумарній дозі Дж/м2 дозволяє збільшити вихід сухої біомаси і збільшити вміст глікозидів в біомасі. Промислова апробація способу вирощування біомаси женьшеню проводилася на державному підприємстві "Фарматекс" в м. Павлодар. Цикл виробництва від моменту висадки клітин в живильне середовище до знімання врожаю займав 35 днів. При цьому відбулося збільшення одержуваного врожаю сухої біомаси клітин женьшеню в 1,8 рази; зміст глікозидів збільшилося в біомасі в 1,6 рази. Отримані результати дозволяють говорити про цілком реальних можливостях промислового виробництва женьшеню.
3.8Контроль виробництва,стандартизації та сертифікації
Система сертифікації продукції і товарів в Україні. Сертифікація продукції, сертифікація товарів і послуг, сертифікат, сертифікат відповідності, обов'язкова сертифікація продукції, знак відповідності, система сертифікації УкрСЕПРО, продукції, яка підлягає обов'язковій сертифікації регламентована законодавчо.
Сьогодні значення сертифікації постійно збільшується. З боку держави це відчувається в розширенні переліку продукції, яка підлягає обов'язковій сертифікації. Для виробників продукції сертифікат є потужним фактором у боротьбі з конкурентами за ринок збуту.
Сертифікація - це процедура, за допомогою якої третя сторона дає письмову гарантію того, що продукція (товар, процес, послуга) відповідає певним умовам. Третьою називають сторону, яка не залежить від першої сторони (постачальника) і другої сторони (покупця). Головним завданням сертифікації є запобігання реалізації продукції, небезпечної і шкідливої для життя і здоров'я людей, і навколишнього середовища.
Система сертифікації - це система виконання процедури сертифікації та управління нею за певними правилами. Системи сертифікації можуть діяти на національному, регіональному або міжнародному рівні. Сертифікацію проводять акредитовані в системі сертифікації органи сертифікації продукції, які визначають схему сертифікації і видають за результатами випробування продукції сертифікат відповідності.
Для проведення випробувань продукції залучають акредитовані випробувальні лабораторії (центри), а для перевірки системи якості - органи сертифікації систем якості, акредитовані в системі сертифікації.
Продукція, яка відповідно до законодавства підлягає обов'язковій сертифікації в Україні, повинна вироблятися, ввозитися і реалізовуватися в Україну тільки при наявності сертифіката відповідності.
Сертифікат відповідності - це документ, який підтверджує те, що продукція, система якості та управління якістю, система управління навколишнім середовищем, персонал відповідають вимогам конкретного стандарту чи іншого нормативного документа, визначеного законодавством.
Для контролю якості деяких видів виробленої або ввезеної продукції, крім сертифікації, використовується ще й державна реєстрація. Так, реєстрації підлягають лікарські засоби, вироби медичного призначення, спеціальні харчові продукти, харчові добавки, засоби захисту рослин тощо.
Під час проведення сертифікації здійснюють: випробування продукції, атестацію виробництва чи послуг, перевірку і оцінку системи якості, технічний нагляд. У кожному конкретному випадку склад і послідовність дій при проведенні сертифікації визначаються прийнятою схемою сертифікації.
Відповідно до Декрету Кабінету Міністрів України «Про стандартизацію і сертифікацію» сертифікація продукції може бути обов'язковою і добровільною. Обов'язковій сертифікації підлягає тільки та продукція, на яку поширюються обов'язкові вимоги стандартів або інших нормативних документів, зокрема вимоги, які гарантують безпеку продукції для життя, здоров'я та майна громадян, її суміщення і взаємозамінність, охорону навколишнього середовища. Обов'язкова сертифікація проводиться виключно в Державній системі сертифікації.
За результатами проведення сертифікації заявнику видають сертифікат відповідності, який має затверджену форму, специфічним елементом якої є знак відповідності.
Знак відповідності - це захищений в установленому порядку знак, який свідчить, що маркована їм продукція відповідає конкретному стандарту або іншому нормативному документу.
В Україні функціонує Українська державна система сертифікації продукції (УкрСЕПРО). Система сертифікації УкрСЕПРО проводить обов'язкову і добровільну сертифікацію продукції виробничої сірки, послуг тощо. Загальні вимоги щодо порядку проведення сертифікації продукції в системі УкрСЕПРО, а також технічного нагляду за сертифікованою продукцією визначені в ДСТУ 3413-96 «Порядок проведення сертифікації продукції».
3.8.1 Методи аналізу сировини, що містить сапоніни.
Наявність сапонінів в лікарській рослинній сировині можна встановити за допомогою якісних реакцій, які проводять безпосередньо з сировиною або з витягом з нього.
Якісні реакції на сапоніни засновані на їх фізичних, хімічних і біологічних властивостях. Для проведення якісних реакцій готують водний настій 1:10 при нагріванні на водяній бані. Після охолодження настій фільтрують.
Реакції, засновані на фізичних властивостях. Для проведення реакції на піноутворення беруть дві пробірки, в одну додають 5 мл 0,1 моль / л HCl, в іншу додають 5 мл 0,1 моль / л NaOH і сильно струшують. Якщо утворюється стійка піна в обох пробірках або в пробірці з кислотою - це говорить про кислих тритерпенових сапонінів. Стероїдні сапоніни дають дають багату, стійку піну в лужному середовищі.
Хімічні методи. Відносяться реакції осадження сапонінів і кольорові реакції.
1.Із водних розчинів сапоніни осідають гідроксидами барію і магнію, солями міді, ацетатом свинцю. Причому тритерпенові - осідають середнім ацетатом свинцю, а стероїдні - основним.
2. З спиртових витягів (або розчинів) стероїдні сапоніни і тритерпенові сапоніни випадають в осад при додаванні 1% спиртового розчину холестерину у вигляді холестерідов.
3. Стероїдні сапоніни, так само як і серцеві глікозиди, дають реакцію Лібермана-Бухарда з оцтовим ангідридом і кислотою концентрованої сірчаної - утворюється швидко переходить забарвлення від рожевого до зеленого і синього.
На біологічних властивості сапонінів заснована реакція гемолізу з 2% суспензією еритроцитів у фізіологічному розчині. Кров стає прозорою, яскраво-червоною. Для проведення цієї реакції з рослинної сировини готують настій на фізіологічному розчині.
Державна фармакопея XI видання (вип.2) рекомендує виконувати якісні реакції для підтвердження автентичності сировини:
Коріння женьшеню.
а) Реакція з порошком кореня женьшеню (на глікозиди). При нанесенні конц. H2SO4 на порошок кореня женьшеню через 1-2 хвилини з'являється цегляно-червоне забарвлення, що переходить у червоно-фіолетове, а потім - у фіолетове.
б) Наявність панаксозидов доводять за допомогою поділу вилучення з кореня женьшеню в тонкому шарі силікагелю і подальшим проявом хроматограми розчином фосфорно-вольфрамової кислоти при нагріванні. Панаксозиди проявляються у вигляді рожевих плям.
Єдиного методу кількісного визначення сапонінів в лікарській рослинній сировині немає.
Найчастіше використовують фізико-хімічні методи:
1.Потенціометріческій метод. Метод заснований на визначенні зміни електрорушійної сили (ЕРС) в результаті титрування. Метод використовується для визначення суми гінзенозиів в корінні .
Етапи
визначення: - підготовчий; екстракція
гінзенозидів метиловим спиртом і їх
кислотний гідроліз:
Рисунок
3.8-R1, R2 цукру олеаноловая кислота
- Очищення від супутніх речовин - осадження олеанолової кислоти в результаті зміни розчинника (розбавлення спиртового витягу водою та охолодження);
- Розчинення олеанолової кислоти в гарячій суміші метилового та изобутилового спиртів (1:1,5);
- Кількісне визначення - титрування розчином їдкого натру (0,1 моль / л) в суміші метилового спирту і бензолу. Точку еквівалентності визначають потенціометрично.
2. Спектрофотометричний метод. Метод заснований на здатності сапонінів і їх забарвлених комплексів поглинати монохроматичне світло при певній довжині хвилі. Метод запропонований для визначення вмісту сапонінів в наступних видах сировини:
а) кореневища з корінням Діоскора ніпонської. Проводять кислотний гідроліз сапонінів з подальшим проведенням реакції вільного агликона (диосгенина) з реактивом (п-диметиламінобензальдегідом). Утворюється забарвлений комплекс,
б) коріння солодки. Проводять осадження глициризинової кислоти концентрованим розчином аміаку. Осад розчиняють і визначають оптичну щільність отриманого розчину.
3. Гравіметричний метод - визначення екстрактивних речовин. Метод заснований на визначенні сухого залишку після висушування суми речовин, витягнутих з сировини відповідним екстрагентом. Метод запропонований для оцінки якості сировини женьшеню.
4. Раніше для кількісної оцінки сировини використовували визначення гемолітичного індексу і пінного числа.