ثبت اختراع فرآیند تولید میکروکریستالین سلولز از باگاس نیشکر

اختراع «فرآیند کنترل‌شده تولید میکروکریستالین سلولز (MCC) با گرید دارویی از باگاس نیشکر»، با مالکیت معنوی مؤسسه تحقیقات و آموزش توسعه نیشکر و صنایع جانبی خوزستان، در اداره‌کل ثبت اختراعات کشور به ثبت رسید.

به گزارش روابط عمومی مؤسسه تحقیقات و آموزش توسعه نیشکر و صنایع جانبی خوزستان، اختراع «فرآیند کنترل‌شده تولید میکروکریستالین سلولز مناسب برای کاربردهای دارویی از باگاس نیشکر» با تلاش علمی و تخصصی مهندس سید رسول موسوی، پژوهشگر و مجری طرح، به ثبت رسید؛ موفقیتی که بیانگر ظرفیت علمی و فناورانه پژوهشگران این مؤسسه در راستای به فعلیت رساندن پتانسیل بالقوه زنجیره ارزش نیشکر و تبدیل آن به محصولات با ارزش و راهبردی است.

این اختراع پس از طی مراحل بررسی و ارزیابی تخصصی، موفق به احراز سه معیار اساسی ثبت اختراع، شامل «جدید بودن در سطح جهانی»، «گام ابتکاری» و «قابلیت کاربرد صنعتی» شده است. همچنین، بر اساس اطلاعات اعلام‌شده درباره نتایج ارزیابی، هر ۲۲ ادعای مطرح‌شده در اظهارنامه اختراع به تأیید رسیده است.

از باگاس نیشکر تا ماده اولیه صنایع دارویی

میکروکریستالین سلولز (Microcrystalline Cellulose یا MCC) که با نام تجاری آویسل (Avicel) نیز شناخته می‌شود، یکی از مواد جانبی پرکاربرد در صنعت داروسازی است. این ماده در فرمولاسیون قرص‌ها و کپسول‌ها، به‌ویژه به‌عنوان پرکننده، پیونددهنده و کمک‌فرآیند در تولید قرص به روش تراکم مستقیم، نقش مهمی ایفا می‌کند. برخی گریدهای آن همچنین در صنایع غذایی و تولید مکمل‌ها کاربرد دارند.

اهمیت این محصول از آنجا ناشی می‌شود که کیفیت و ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی مواد جانبی دارویی، در کنار ماده مؤثره، می‌تواند بر فرایند تولید، پایداری و عملکرد فرآورده نهایی تأثیرگذار باشد. از این‌رو، تولید میکروکریستالین سلولز با گرید دارویی مستلزم کنترل دقیق مراحل فرآوری و ارزیابی ویژگی‌های کیفی محصول بر اساس الزامات و استانداردهای مرتبط است.

تولید این ماده از باگاس نیشکر، افزون بر ایجاد زمینه‌ای تازه برای استفاده از منابع سلولزی داخلی، امکان حرکت از بهره‌برداری متعارف از محصولات جانبی به سمت تولید مواد اولیه تخصصی و با ارزش افزوده بالاتر را فراهم می‌کند؛ مسیری که می‌تواند به تقویت پیوند میان صنعت کشاورزی، صنایع تبدیلی و حوزه سلامت کشور بینجامد.

پژوهش؛ پیشران تحول در صنعت نیشکر

دکتر بهادری، مدیرعامل مؤسسه تحقیقات و آموزش توسعه نیشکر و صنایع جانبی خوزستان، با اشاره به ثبت اختراع فرآیند تولید میکروکریستالین سلولز از باگاس نیشکر اظهار داشت: این دستاورد، نمادی از توان علمی، تخصص و ظرفیت نوآوری پژوهشگران مؤسسه است که نشان می‌دهد با تکیه بر دانش بومی و پژوهش هدفمند می‌توان محصولات جانبی صنعت نیشکر را به مواد اولیه‌ای ارزشمند با کاربردهای راهبردی تبدیل کرد.

وی افزود: توسعه فناوری‌های دانش‌بنیان، بهره‌گیری بهینه از منابع داخلی، حرکت به سمت تکمیل زنجیره ارزش نیشکر و متنوع‌سازی سبد تولید، در راستای تولید پایدار، اشتغال و امنیت غذایی، از رویکردهای مهم مؤسسه تحقیقات و آموزش توسعه نیشکر در مسیر ارتقای جایگاه صنعت نیشکر است. در این راستا، پیوند میان پژوهش و نیازهای صنعتی می‌تواند زمینه‌ساز تولید محصولات جدید، توسعه صنایع پایین‌دستی و کاهش وابستگی به واردات برخی مواد اولیه موردنیاز کشور باشد.

مدیرعامل مؤسسه تحقیقات و آموزش توسعه نیشکر و صنایع جانبی خوزستان با تأکید بر ضرورت حمایت از دستاوردهای پژوهشی و حرکت به سوی تجاری‌سازی فناوری‌ها خاطرنشان کرد: تداوم این مسیر از طریق تکمیل مطالعات فنی و اقتصادی، ارزیابی‌های کیفی و فراهم‌سازی زیرساخت‌های لازم برای تولید صنعتی، می‌تواند فرصت‌های تازه‌ای برای خلق ارزش افزوده، توسعه فناوری‌های بومی و تحقق تولید پایدار در صنعت نیشکر فراهم کند.

بهادری در ادامه تصریح کرد: در الگوی نوین توسعه صنعتی، گذر از اقتصاد خطی به اقتصاد چرخشی و بهره‌گیری حداکثری از منابع زیست‌توده (Biomass) به یک ضرورت استراتژیک تبدیل شده است. در این راستا، محصولات جانبی و جریان‌های پسماند صنایع نیشکری، به‌ویژه باگاس، سرشاخه‌های نیشکر و بقایای برداشت سبز به‌عنوان خوراک غنی لیگنوسلولزی، و ملاس به‌عنوان منبع کربنی ارزشمند، دیگر فرآورده‌هایی کم‌ارزش محسوب نمی‌شوند، بلکه به‌عنوان خوراک (Feedstock) کلیدی برای توسعه یکپارچه پالایشگاه‌های زیستی (Biorefinery) و تولید فرآورده‌های با ارزش افزوده بالا شناخته می‌شوند.

وی افزود: برای ارتقای بهره‌وری و صیانت از منابع، باید توجه داشت که باگاس، ملاس و ویناس، به‌عنوان اصلی‌ترین محصولات جانبی صنعت نیشکر، فراتر از یک پسماند صنعتی، سرمایه‌ای با قابلیت خلق ارزش افزوده بالا به شمار می‌روند. در شرایطی که پایداری بنگاه‌های بزرگ اقتصادی در گرو تنوع‌بخشی به سبد درآمدی و کاهش ریسک‌های تک‌محصولی است، چرخش رویکرد از خام‌فروشی یا هدررفت این اقلام به سمت تولید فرآورده‌های صنعتی، گزینه‌ای اجتناب‌ناپذیر و کاملاً سودآور خواهد بود. از این‌رو سرمایه‌گذاری راهبردی در این حوزه آثار چندگانه و حیاتی برای شرکت و منطقه به همراه دارد.

مدیرعامل مؤسسه تحقیقات تأکید کرد: این مؤسسه با تمرکز بر تدوین پروتکل‌های تولید و فرآوری، امکان‌سنجی فنی-اقتصادی و خلق ارزش از این جریان‌های جانبی، چند طرح اشتغال‌زایی در زنجیره ارزش نیشکر را به همراه توجیه فنی-اقتصادی آن‌ها آماده کرده است که یک نمونه آن تولید میکروکریستالین سلولز (MCC) است. مؤسسه تحقیقات و آموزش توسعه نیشکر و صنایع جانبی خوزستان، به‌عنوان بازوی علمی و پژوهشی هلدینگ نیشکر، مطالعات جامع، امکان‌سنجی‌های دقیق فنی-اقتصادی و پژوهش‌های کاربردی متعددی را در زمینه زنجیره ارزش نیشکر به سرانجام رسانده است. این دستاوردهای علمی، افق‌های روشنی از پتانسیل‌های سرمایه‌گذاری و اشتغال‌زایی ترسیم می‌کند و تاکنون هشت طرح سرمایه‌گذاری و اشتغال‌زایی آماده شده است که در صورت اجرایی شدن، بیش از ۲۰۰۰ نفر اشتغال مستقیم ایجاد خواهد کرد.

حرکت از محصولات جانبی به سوی صنایع پایین‌دستی دانش‌بنیان

مهندس جوینده‌کار، معاون تحقیقات و پایش صنعتی مؤسسه تحقیقات و آموزش توسعه نیشکر و صنایع جانبی خوزستان، با اشاره به اهمیت این دستاورد اظهار داشت: بهره‌گیری از ظرفیت‌های پژوهشی و صنعتی موجود می‌تواند زمینه تولید محصولات تخصصی موردنیاز صنایع مختلف را فراهم کند و سهم محصولات دانش‌بنیان را در سبد تولیدات این صنعت افزایش دهد.

به گفته وی، تولید میکروکریستالین سلولز با گرید دارویی، نمونه‌ای از پیوند میان ظرفیت‌های کشاورزی و صنعتی خوزستان با نیازهای صنایع دارویی کشور است؛ ظرفیتی که در صورت توسعه و تجاری‌سازی، می‌تواند به تنوع‌بخشی محصولات، ایجاد فرصت‌های شغلی تخصصی و تقویت توان تولید داخلی کمک کند.

کیفیت و استاندارد؛ الزامات تولید میکروکریستالین سلولز دارویی

مهندس مازوچی، مدیر تحقیقات فرآیندی و پایش صنعتی مؤسسه، با اشاره به اهمیت میکروکریستالین سلولز در صنایع دارویی اظهار داشت: تولید این ماده با گرید دارویی، مستلزم کنترل دقیق خلوص، ویژگی‌های فیزیکوشیمیایی، رفتار جریانی، تراکم‌پذیری و سایر شاخص‌های کیفی است.

وی افزود: ارزیابی محصول بر اساس استانداردهای معتبر بین‌المللی، از جمله فارماکوپه ایالات متحده (USP) و فارماکوپه اروپا (Ph. Eur.)، و همچنین بررسی آلاینده‌های احتمالی و الزامات ایمنی، از مراحل ضروری توسعه این فناوری به شمار می‌رود.

فرآیند تولید؛ از پالایش زیست‌توده تا دستیابی به سلولز میکروکریستالین

مهندس سید رسول موسوی، پژوهشگر و مجری طرح، با اشاره به ظرفیت باگاس نیشکر برای تولید مواد اولیه با ارزش افزوده بالا اظهار داشت: تولید میکروکریستالین سلولز با گرید دارویی، مستلزم حذف کنترل‌شده ناخالصی‌هایی مانند لیگنین، همی‌سلولز و املاح معدنی و حفظ ساختار سلولزی است.

وی افزود: در این فرایند، پس از آماده‌سازی فیزیکی باگاس، مراحل پیش‌تصفیه، جداسازی ترکیبات غیرسلولزی و خالص‌سازی انجام می‌شود. سپس با کنترل شرایط هیدرولیز اسیدی و پایش شاخص‌های فرایندی، سلولز به میکروکریستالین سلولز تبدیل می‌شود.

موسوی با تأکید بر اهمیت ملاحظات زیست‌محیطی ادامه داد: مدیریت مصرف مواد شیمیایی، انتخاب روش‌های مناسب پالایش و سفیدگری و کنترل پساب‌ها، از عوامل مؤثر در بهینه‌سازی این فرایند و کاهش آثار زیست‌محیطی آن است.

مجری طرح در پایان خاطرنشان کرد: کنترل اندازه ذرات، خشک‌سازی و دستیابی به پودری یکنواخت با ویژگی‌های فیزیکی مناسب، در کیفیت محصول نهایی اهمیت دارد. این فناوری علاوه بر کاربرد در صنایع دارویی، می‌تواند زمینه توسعه محصولات سلولزی پیشرفته و افزایش ارزش افزوده محصولات جانبی صنعت نیشکر را فراهم کند.

ثبت این اختراع، گامی ارزشمند در مسیر توسعه فناوری‌های بومی، بهره‌برداری هوشمندانه از ظرفیت‌های صنعت نیشکر و حرکت به سوی تولید محصولات دانش‌بنیان با ارزش افزوده بالاست. این دستاورد با تکیه بر دانش و توان تخصصی پژوهشگران مؤسسه تحقیقات و آموزش توسعه نیشکر و صنایع جانبی خوزستان، افق‌های تازه‌ای را برای توسعه صنایع پایین‌دستی، تکمیل زنجیره ارزش نیشکر و تقویت پیوند میان پژوهش و صنعت ترسیم می‌کند؛ مسیری که با تکمیل مطالعات فنی و اقتصادی و فراهم‌سازی زمینه تجاری‌سازی، می‌تواند به توسعه پایدار صنعت نیشکر و تقویت توان تولید داخلی کشور کمک کند.