Производство препарата из сапропеля для защиты иммунитета

1.

к.т.н. горный инженер, геотехнолог, гидрогеолог
Николай Дмитриевич Бычек (Россия. Астрахань)
Астрахань. тел. +7 927 586 3826 e-mail: sapropex@mail.ru
Производство препарата из сапропеля для защиты иммунитета
Сапропель – это донные отложения пресных водоемов, состоящие из органических и
минеральных веществ, образовавшихся в результате разложения растительных и
животных остатков. Сапропелевые препараты обладают иммуномодулирующими,
детоксикационными и общеукрепляющими свойствами благодаря богатому
биохимическому составу.
1. Состав сапропелевого препарата
Основные компоненты:
1. Органическая часть (40–70%):
o Гуминовые и фульвокислоты (20–40%)
o Аминокислоты (10–20%)
o Витамины (A, B, C, D, E)
o Ферменты
o Полисахариды
2. Минеральная часть (30–60%):
o Кальций (Ca) – 5–15%
o Магний (Mg) – 1–5%
o Калий (K) – 0,5–3%
o Фосфор (P) – 0,2–2%

2.

Железо (Fe) – 0,1–1%
Цинк (Zn), селен (Se), медь (Cu) – следы
3. Дополнительные компоненты (для усиления эффекта):
o Экстракт эхинацеи (5–10%) – иммуностимулятор
o Прополис (3–5%) – антимикробное действие
o Мёд (в растворе, 5–10%) – общеукрепляющий эффект
o
o
2. Формы выпуска и их состав
А) Таблетки (100 кг)
Компонент
Количество (на 100 кг)
Очищенный сапропель (сухой экстракт)
70 кг
Микрокристаллическая целлюлоза (наполнитель)
20 кг
Стеарат магния (антислеживатель)
1 кг
Экстракт эхинацеи
5 кг
Прополис (порошок)
4 кг
Технология производства таблеток:
1.
2.
3.
4.
5.
Сушка и измельчение сапропеля (сушильный шкаф, мельница).
Смешивание компонентов (смеситель-гранулятор).
Грануляция (влажная или сухая).
Таблетирование (таблеточный пресс, например, TDP-5).
Фасовка (упаковочный автомат в блистеры или банки).

3.

Б) Раствор (100 л)
Компонент
Количество (на 100 л)
Жидкий сапропелевый экстракт
50 л
Дистиллированная вода
40 л
Мёд (или сироп)
5л
Глицерин (стабилизатор)
3л
Прополис (настойка)
2л
Технология производства раствора:
1.
2.
3.
4.
5.
Экстракция сапропеля (гидролиз или настаивание в воде).
Фильтрация (фильтр-пресс или центрифуга).
Смешивание с добавками (емкостной миксер).
Пастеризация (нагрев до 60°C для консервации).
Розлив и упаковка (автомат для розлива во флаконы).
3. Оборудование для производства
Для таблеток:
Сушильная камера (~$5 000)
Шаровая мельница (~$3 000)
Смеситель-гранулятор (~$10 000)
Таблеточный пресс (~$15 000)
Упаковочная линия (~$8 000)

4.

Для раствора:
Реактор-экстрактор (~$12 000)
Фильтр-пресс (~$7 000)
Миксер-гомогенизатор (~$5 000)
Линия розлива (~$10 000)
4. ТЭО производства (100 кг таблеток + 100 л раствора)
Параметр
Таблетки (100 кг)
Раствор (100 л)
Сырье ($)
1 500
1 200
Электроэнергия ($)
200
150
Трудозатраты ($)
500
400
Амортизация ($)
300
250
Упаковка ($)
400
300
Итого себестоимость ($)
2 900
2 300
Рыночная цена ($)
6 000
5 000
Прибыль ($)
3 100
2 700
Срок окупаемости: ~6–12 месяцев (при налаженных каналах сбыта).
Вывод:
Сапропелевый препарат – перспективное средство для укрепления иммунитета.
Производство экономически выгодно, особенно в регионах с доступом к сапропелевым
месторождениям. Технология проста и может быть масштабирована.

5.

Подробно рассмотрим основные технологические операции производства:
Экстракция сапропеля: методы, оборудование и технология
Экстракция сапропеля – это процесс извлечения биологически активных веществ (БАВ) из
донных отложений. В зависимости от целей (получение жидкого экстракта, сухого
порошка или концентрата) применяются разные методы.
1. Основные методы экстракции сапропеля
1.1. Водная экстракция (наиболее распространенный метод)
Применение: получение жидкого экстракта для растворов, гелей, косметики.
Технология:
1. Подготовка сырья:
o Свежий сапропель очищают от крупных примесей (песок, ветки).
o Разбавляют водой в соотношении 1:3 – 1:5 (сапропель : вода).
2. Настаивание или перемешивание:
o Выдерживают 12–24 часа при температуре 20–40°C (ускоряет выделение
БАВ).
o Можно использовать механические мешалки для лучшего растворения.
3. Фильтрация:
o Пропускают через фильтр-пресс или центрифугу для удаления твердых
частиц.
o Дополнительно можно использовать ультрафильтрацию (для очистки от
бактерий).
Оборудование:
Емкости из нержавеющей стали (реакторы)
Мешалки (лопастные, магнитные)
Фильтр-пресс или центрифуга
1.2. Щелочная экстракция (для гуминовых кислот)
Применение: получение гуминовых и фульвокислот.
Технология:
1.
2.
3.
4.
Смешивают сапропель с раствором NaOH (1–3%).
Нагревают до 50–70°C при постоянном перемешивании (2–4 часа).
Нейтрализуют кислотой (HCl) до pH 6–7.
Фильтруют и сушат (если нужен порошок).
Оборудование:
Химические реакторы с подогревом
pH-метр
Выпаривательные установки (для получения сухого экстракта)
1.3. Сверхкритическая CO₂-экстракция (для липидов и витаминов)

6.

Применение: извлечение жирорастворимых компонентов (витамины A, E, каротиноиды).
Технология:
1. Сапропель высушивают и измельчают.
2. Помещают в экстрактор с CO₂ под давлением 50–300 бар.
3. После экстракции CO₂ испаряется, остается чистый экстракт.
Оборудование:
Установка для сверхкритической экстракции (дорогостоящая, но эффективная)
1.4. Ферментативная экстракция (для повышения выхода БАВ)
Применение: усиление выделения аминокислот, пептидов.
Технология:
1. В сапропель добавляют протеазы или целлюлазы.
2. Инкубируют при 37–45°C (4–8 часов).
3. Фильтруют и стабилизируют экстракт.
Оборудование:
Термостатируемые ферментеры
2. Оборудование для экстракции (мини-завод)
Этап
Оборудование
Примерная стоимость ($)
Подготовка сырья
Измельчитель, вибросито
2 000 – 5 000
Экстракция
Реактор с мешалкой (100–500 л)
5 000 – 15 000
Фильтрация
Фильтр-пресс, центрифуга
3 000 – 10 000
Концентрация
Выпариватель, лиофильная сушка
10 000 – 30 000
Розлив/упаковка
Автомат для фасовки
5 000 – 20 000
3. Технологическая схема (водная экстракция)
1. Добыча и очистка сапропеля → 2. Разбавление водой →
3. Настаивание/перемешивание → 4. Фильтрация → 5. Стабилизация
(пастеризация или консерванты) → 6. Фасовка.
4. Какой метод выбрать?
Для БАД и медицины: водная + ферментативная экстракция.
Для гуминовых удобрений: щелочная экстракция.
Для косметики: CO₂-экстракция (если бюджет позволяет).

7.

Вывод: Водная экстракция – самый доступный и популярный метод. Для глубокой
переработки можно комбинировать несколько способов.
Фильтрация сапропеля: методы, оборудование и технология
Фильтрация сапропеля необходима для отделения жидкой фракции (экстракта) от твердых
частиц, органического осадка и примесей. В зависимости от масштабов производства и
требуемой степени очистки применяются разные методы.
1. Основные методы фильтрации сапропеля
1.1. Механическая фильтрация (грубая очистка)
Применение: первичное удаление крупных частиц после экстракции.
Методы:
Сетчатые фильтры (сита) – ячейка 0,5–1 мм.
Мешочные фильтры – для задержки взвешенных частиц.
Песчаные фильтры – очистка через слой кварцевого песка.
Оборудование:
Вибросита (например, СВ-0,6)
Фильтр-мешки из полипропилена
Песчаные колонны
1.2. Фильтр-прессование (для тонкой очистки)
Применение: удаление мелкодисперсных частиц (до 1–10 мкм).
Принцип работы:

8.

1. Сапропелевая пульпа подается под давлением (3–10 атм).
2. Проходит через фильтровальные плиты с тканью (полипропилен, лавсан).
3. Твердый осадок (кек) остается на ткани, а очищенный экстракт вытекает.
Типы фильтр-прессов:
Камерные (для вязких сред)
Рамные (более высокая скорость)
Оборудование:
Фильтр-пресс FP-10 (производительность 0,5–2 м³/ч)
Мембранные фильтр-прессы (для сверхтонкой очистки)
1.3. Центрифугирование (для быстрого разделения фаз)
Применение: если нужно быстро отделить жидкость от осадка.
Принцип работы:
Под действием центробежной силы (3000–10000 об/мин) твердые частицы оседают.
Жидкость (экстракт) сливается через верх.
Типы центрифуг:
Декантерные (непрерывного действия)
Сепараторные (для тонкой очистки)
Оборудование:
Центрифуга ОГШ-50 (для сапропеля)
Сепаратор Alfa Laval (для высококачественной очистки)
1.4. Вакуумная фильтрация (для снижения влажности кека)
Применение: если осадок нужно высушить.
Принцип работы:
Через фильтровальную перегородку создается вакуум.
Вода отсасывается, а осадок остается.
Оборудование:
Барабанные вакуум-фильтры (например, БОУ-5)
1.5. Ультрафильтрация и нанофильтрация (для стерилизации)
Применение: если нужен стерильный экстракт (для медицины, БАД).
Принцип работы:
Жидкость пропускается через мембраны с порами 0,001–0,1 мкм.
Задерживаются бактерии, вирусы, коллоидные частицы.

9.

Оборудование:
Установки с керамическими или полимерными мембранами
2. Сравнение методов фильтрации
Метод
Точность
очистки
Производительность
Стоимость
оборудования ($)
Механическая
50–1000 мкм
Низкая
500–5 000
Фильтр-пресс
1–50 мкм
Средняя
10 000–50 000
Центрифуга
1–10 мкм
Высокая
20 000–100 000
Ультрафильтрация
0,001–0,1 мкм
Низкая
50 000–200 000
3. Технологическая схема фильтрации
1.
2.
3.
4.
Грубая очистка (вибросито → мешочный фильтр).
Тонкая очистка (фильтр-пресс или центрифуга).
Стерилизация (по необходимости) (ультрафильтрация).
Сушка осадка (по необходимости) (вакуум-фильтр).
4. Как выбрать метод фильтрации?
Для БАД и косметики: фильтр-пресс + ультрафильтрация.
Для удобрений: центрифуга или песчаный фильтр.
Для небольших объемов: мешочная фильтрация.
Вывод: Фильтр-пресс – оптимальный вариант для большинства задач. Если нужна
стерильность – добавляется ультрафильтрация.

10.

Концентрация сапропелевого экстракта: методы, оборудование и технология
Концентрация сапропеля – это процесс удаления избыточной воды для получения более
насыщенного экстракта или сухого порошка. Метод выбирают в зависимости от
требуемого конечного продукта (жидкий концентрат, паста или сухой порошок).
1. Основные методы концентрации сапропеля
1.1. Выпаривание (термическая концентрация)
Применение: получение густого экстракта или пасты.
Технология:
1. Жидкий экстракт нагревают до 60–90°C (чтобы не разрушить БАВ).
2. Вода испаряется, объем уменьшается в 2–10 раз.
3. Возможна вакуумная сушка (при пониженном давлении) для сохранения
полезных свойств.
Оборудование:
Выпарные аппараты (например, роторные испарители)
Вакуум-выпарные установки (для термочувствительных составов)
Плюсы:
✔ Высокая скорость
✔ Можно получить пастообразный концентрат
Минусы:
✖ Требует энергии на нагрев
✖ Риск частичной деградации термолабильных компонентов
1.2. Лиофилизация (сублимационная сушка)
Применение: получение сухого порошка без потери БАВ.
Технология:
1. Экстракт замораживают при −40...−50°C.
2. В вакуумной камере лед возгоняется (переходит в пар, минуя жидкую фазу).
3. Остается пористый сухой порошок с сохраненной структурой.
Оборудование:
Лиофилизаторы (например, LyoBeta 25)
Плюсы:
✔ Максимальное сохранение полезных веществ
✔ Длительный срок хранения продукта
Минусы:
✖ Дорогое оборудование
✖ Долгий процесс (12–48 часов)

11.

1.3. Ультрафильтрация и обратный осмос (мембранные методы)
Применение: «холодная» концентрация без нагрева.
Технология:
Жидкость пропускают через мембраны, задерживающие БАВ, но пропускающие
воду.
Подходит для термочувствительных экстрактов.
Оборудование:
Установки обратного осмоса (например, RO-2000)
Нанофильтрационные модули
Плюсы:
✔ Нет нагрева – сохранение витаминов и ферментов
✔ Энергоэффективность
Минусы:
✖ Требует предварительной тонкой очистки
✖ Мембраны могут засоряться
1.4. Вымораживание (криоконцентрация)
Применение: для выделения чистой воды без нагрева.
Технология:
1. Экстракт медленно замораживают.
2. Лед отделяют (в нем – чистая вода, в остатке – концентрат).

12.

Оборудование:
Криоконцентрационные установки
Плюсы:
✔ Сохраняет термолабильные компоненты
✔ Экологично
Минусы:
✖ Медленный процесс
✖ Неполное удаление воды
2. Сравнение методов концентрации
Метод
Форма
продукта
Температур
а
Сохранност
ь БАВ
Стоимость
оборудовани
я ($)
Выпаривание
Жидкость/паст
а
60–90°C
Средняя
5 000–50 000
Лиофилизация
Сухой
порошок
−50°C +
вакуум
Высокая
50 000–200
000
Ультрафильтраци
я
Жидкий
концентрат
20–40°C
Очень
высокая
20 000–100
000
Вымораживание
Жидкий
концентрат
0...−20°C
Высокая
30 000–150
000
3. Технологическая схема концентрации
1. Предварительная фильтрация (удаление крупных частиц).
2. Выбор метода концентрации (выпаривание/лиофилизация/УФ).
3. Финальная обработка (гомогенизация, фасовка).
4. Какой метод выбрать?
Для БАД и медицины: лиофилизация или ультрафильтрация.
Для косметики: выпаривание (если нет термолабильных компонентов).
Для удобрений: простое выпаривание.
Вывод:
Бюджетный вариант → выпаривание.
Премиум-качество → лиофилизация.
Промежуточное решение → ультрафильтрация.