Сибирские раки могут стать сырьем для биополимеров

В Новосибирском государственном техническом университете НЭТИ предложено инновационное решение по извлечению биополимеров на основе хитозана из панцирей речных раков. Хитозан находит широкое применение в различных областях, включая медицину, сельское хозяйство и косметическую промышленность.

В настоящее время в России отсутствует собственное производство хитозана, что создает зависимость от импортных поставок. Ученые НГТУ НЭТИ предлагают выделить хитозан в промышленных масштабах из отходов ферм по разведению раков, расположенных в Новосибирской области и соседних регионах.

Данный проект направлен на одновременное решение двух важных задач: сокращение объема отходов и развитие внутреннего рынка хитозана, как сообщает пресс-служба университета.

Основная цель проекта заключается в разработке технологии переработки органических отходов ракообразных для получения функциональных материалов с широким спектром применения. Исследователи НГТУ НЭТИ планируют производить хитин, хитозан и карбоксиэтилхитозан, используя технологию синтеза в гелевой фазе, а также создавать криогели на их основе. Производственный процесс будет организован по принципу полного цикла, что позволит получать из раковых панцирей широкий ассортимент продуктов, востребованных в медицине, пищевой промышленности, косметологии, сельском хозяйстве, фармацевтике, биотехнологиях и водоочистке.

По словам Александра Дранникова, младшего научного сотрудника Центра технологического превосходства НГТУ НЭТИ, в Новосибирской области и близлежащих регионах функционируют фермы по выращиванию ракообразных, отходы которых (панцири и их фрагменты) обычно утилизируются. Однако эти отходы можно перерабатывать и получать ценный продукт. Он также подчеркнул, что отсутствие отечественного производства хитозана представляет собой серьезную проблему, над решением которой работают многие университеты и компании.

Особенностью предлагаемой технологии является проведение синтеза в гелевой фазе, что соответствует принципам «зеленой» химии, минимизирует количество отходов и обеспечивает максимальный выход конечного продукта.

В настоящее время ученые занимаются оптимизацией процесса извлечения хитозана из раковых панцирей, ключевым этапом которого является деацетилирование, определяющее свойства конечного продукта.

В ближайших планах ученых – проведение комплексной оценки ресурсной базы Новосибирской области и соседних регионов, а также установление сотрудничества с поставщиками сырья. В перспективе, совместно с индустриальным партнером, планируется масштабировать разработанную технологию и внедрить ее в промышленное производство.

Разработанная технология предполагает использование экологически чистых методов извлечения хитозана, что соответствует современным требованиям к устойчивому развитию и снижению воздействия на окружающую среду. Процесс деацетилирования, как ключевой этап, тщательно контролируется для достижения оптимальных характеристик конечного продукта, таких как молекулярная масса и степень деацетилирования, которые определяют его функциональные свойства и области применения.

Ученые НГТУ НЭТИ также изучают возможность модификации хитозана для расширения спектра его применения.

В частности, рассматривается возможность создания новых материалов на основе хитозана с улучшенными антимикробными, антиоксидантными и биосовместимыми свойствами. Эти материалы могут быть использованы в качестве ранозаживляющих средств, компонентов косметических препаратов и биоактивных добавок к пище.

Проект имеет значительный потенциал для развития инновационной отрасли в Новосибирской области и создания новых рабочих мест. Внедрение разработанной технологии в промышленное производство позволит обеспечить внутренний рынок хитозаном и снизить зависимость от импортных поставок. Кроме того, переработка отходов ракообразных будет способствовать решению экологических проблем, связанных с их утилизацией.

В настоящее время ученые ведут переговоры с потенциальными индустриальными партнерами и инвесторами для привлечения финансирования и масштабирования проекта. Планируется создание опытно-промышленной установки для отработки технологии и производства первых партий хитозана и продуктов на его основе.

Исследования проводятся в рамках стратегического технологического проекта «Новые инженерные решения и искусственный интеллект для МедБиоПрома» программы «Приоритет 2030».

Уточняется, что раковую шелуху можно так же будет сдавать после употребления в пишу в лаборатории для естественной переработки.