2. Исследования практического применения адсорбционных, молекулярно-ситовых, ионообменных, каталитических свойств природных цеолитов

БАД серии ЛИТОВИТ в каталоге >>

Известны многочисленные исследования практического применения адсорбционных, молекулярно-ситовых, ионообменных и каталитических свойств природных цеолитов. Началом их можно считать практическое (инстинктивное) поедание животными и человеком со времён его появления на Земле на различных территориях Планеты письменное свидетельствование использования минералов как пищу и в лечебных целях встречается во многих древних китайских и тибетских трактатах. О вопросах литофагии оставили много полезной и интересной информации такие естествоиспытатели, как В. К. Арсентьев, В. И. Бгатов, В. А. Обручев, П. С. Паллас, Г. В. Стеллер, А. Е. Ферсман и другие. В настоящее время, также инстинктивно животные и жители, например, Австралии, Боливии, Индии, западной Африки (племена иуи), островов Ява, Борнео, Филиппин, Новой Зеландии, Новой Каледонии, США (долина реки Миссисипи), Швеции (саамы), России (якуты), Монголии и других используют минералы:

• выстилают крыши и полы жилищ, выкладывают дно колодцев и ямы для хранения продуктов, очищают воду из застойных водоёмов (адсорбция);
• кладут в квашеные овощи (чтобы не перекисали), употребляют в пишу для утоления голода и при отравлениях, при бессонице (ионный обмен);
• противовоспалительное средство, в том числе наружно - присыпают раны (каталитическое свойство).

Острая проблема очистки стоков в бассейне Байкала ставила задачу изучения природных сорбентов с целью последующего применения их для очистки стоков (Челищев и др., 1987). По результатам ранее проведенных работ Холинские цеолитсодержащие породы имеют лучший показатель полной и равновесной статической обменной емкости (Д. М. Батуев и др., 1988) и поэтому в 1992 году были выбраны для дальнейшего изучения.

Практическое использование цеолитсодержащей породы Холинского месторождения проверено на сточных водах Иркутского опытного завода «Эталон», содержащих ионы цинка и никеля (Ханхунов и др., 1990). Результаты проведенных исследований представлены в таблице 6.

Таблииа 6. Результаты исследования цеолитсодержащей породы Холинского месторождения при очистке сточных вод Иркутского опытного завода «Эталон»

Т.о., при исходных концентрациях ионов никеля 0,22 и цинка 0,144 мг/л процент поглощения ионов цинка составил 96,0% и никеля 100,0%. Остаточная концентрация ионов цинка имеет величину меньшую ПДК для бассейна Байкала.

Соответствие полученных характеристик исследуемых образцов характеристикам других месторождений (Челищев, 1985; Богатырева, Крамаренко, 1986; Мирсалимовидр., 1977; Дубинин и др., 1977; Володин, 1980), а также испытания образцов на реальных стоках завода «Эталон» позволяют рекомендовать цеолитсодержашие породы Холинского месторождения для очистки гальванических стоков. [23]

Помимо получения качественной питьевой воды с каждым годом всё возрастает проблема получения безопасных, качественных, с нормированной пищевой ценностью пищевых продуктов. В связи с всё возрастающей степенью загрязнения окружающей среды в пищевые продукты с сырьём, водой, а также в процессе различных технологических обработок, поступают вещества снижающие качество готовых продуктов, в том числе и опасные для здоровья людей. Особую опасность представляют пестициды, микотоксины и токсичные элементы. Сверхнормативные концентрации пестицидов обнаруживаются в более чем 15% всех проб пищевых продуктов. Широко известно превышение разрешенных уровней концентрации ряда металлов: кадмий, ртуть, свинец и радионуклидов: цезия, церия, стронция. Следует отметить, что в пищевой промышленности, как правило, технология производства не предусматривает стадии очистки сырья от различных загрязнителей. Проблема может быть решена с введением в технологический процесс природных цеолитов, как эффективных сорбентов.

Исследования природных цеолитов Холинского, Шивыртуйского, Пегасского, Хонгуруу месторождений по изучению извлечения токсичных компонентов из пищевых продуктов, проведенные Кемеровским институтом пищевой промышленности, показали возможность применения цеолитов для извлечения катионов токсичных металлов, радионуклидов, микотоксинов и ряда других загрязняющих веществ из различных пищевых продуктов, а также напитков и сырья для их приготовления. [24]

Реальное коммерческое применение природных цеолитов за пределами территории РФ сосредоточено в следующих областях: стройматериалы; наполнители (главным образом бумаги, картона, некоторых полимеров, красок); композиции для улучшения качества естественных почв, искусственные почвы; кормовые добавки животным и птице; извлечение аммония при разведении, содержании и транспортировке рыбы; фильтрующие элементы для питьевого водоснабжения; извлечение радионуклидов из вод со средней и низкой концентрацией на АЭС; очистка муниципальных и промышленных сбросов от аммония и тяжелых металлов. Небольшие объемы природных цеолитов используются в бытовой химии, парфюмерии, фармацевтической и кондитерской промышленности. Однако, в основном, в указанных областях применяются синтетические цеолиты.

Широкий интерес к цеолитам как ученых, так и практиков не ограничивался только их уникальными свойствами. Он определялся также и тем, что практически во всех странах мира были открыты промышленные месторождения цеолитов. В различных частях мира были достигнуты большие успехи по применению цеолитов в области охраны окружающей среды, промышленности, сельского хозяйства и, в меньшей степени, в области медицины и ветеринарии. В настоящем и последующих изданиях, посвященным освещению биологически активных свойств природных цеолитов, мы не будем подробно останавливаться на применении цеолитов в различных областях народного хозяйства, а рассмотрим применение природных минералов (в том числе и цеолитов) в пищевой промышленности и медицинской практике.

В пищевой промышленности цеолиты нашли свое применение как адсорбенты и катализаторы. Использование цеолитовых туфов оказалось эффективным в сублимационной сушке пищевых продуктов, в осветлении спирта, вин, пива, соков. В конце XX столетия перспективным материалом для подготовки сырья, полуфабрикатов, улучшения качества готовых напитков стали природные цеолиты.

Исследования по применению природных цеолитов в пищевой промышленности начато в 80-х годах. Данные исследования касались преимущественно разработки путей повышения качества пищевых продуктов, в частности, молока, алкогольных и безалкогольных напитков, полуфабрикатов для их производства.

Также клиноптилолит предложено применять для усиления коагуляционных свойств молока. Применение природных цеолитов в практике молочной промышленности позволяет в 2 раза уменьшить расход ферментных препаратов, используемых для коагуляции молока и ряда молочных продуктов (творога, сыров); сократить потерю сухих веществ в сыворотке и увеличить выход готового продукта.

Для очистки сахарного раствора применение амфотерного ионообменника на основе клиноптилолита позволяет увеличить эффективность очистки по сравнению с традиционной технологией на 11 %, уменьшается цветность сиропа на 1,1 усл. ед., содержание солей кальция — на 50%, золы — на 44%, азота — на 29%, пектиновых веществ - на 56%, коллоидов - на 54% и редуцирующих веществ — на 46%.

Установлен высокий эффект осветления пива, виноматериалов и виноградного сока при использовании цеолитов. Результаты показывают, что после фильтрования через клиноптилолит сокоматериал стабилен в течение 22 суток, шампанский виноматериал прозрачен более 5 месяцев.

Применение клиноптилолита для фильтрации позволяет при соблюдении стерильных условий розлива довести срок хранения сокоматериалов до 6 месяцев, а при пастеризации или горячем розливе — до двух лет.

Разработан и опробован способ очистки виноградного спирта, содержащего 1,2 — 1,5% метанола. Для удаления этой примеси, делающий спирт непригодным для пищевых целей, был применен дегидратированный при 320°С клиноптилолит, который почти полностью извлекает метанол из ректификата.

В странах ЕС природные минералы - монтмориллонитовые глины (смектиты, бентониты) разрешены в качестве добавок к пищевым продуктам, в частности к сырам, а также при производстве вин - для предотвращения образования осадка/ помутнения вин.

В республике Молдова, город Тераклия, компания ООО «Неруд Интернейшнл» специализируется на производстве бентонита («Bentonit pentru industria vinicola») для винодельческой промышленности. Основой бентонита являются глинистые природные минералы монтмориллонитовой группы. Данный продукт предназначен для ускорения осветления сусла, виноматериалов и стабилизации вин против белковых помутнений.

Научным центром виноделия в городе Краснодаре разработана и успешно применяется на практике пылогорскитовая глина, которая представляет собой природный минерал — водный алюмосиликат магния. Данный продукт зарегистрирован и рекомендован к применению в винодельческой и пищевой отрасли, отвечает требованиям ОСТ 18-49-71¹⁴.

Применение природных минералов в фармацевтической промышленности.

Для фармацевтической промышленности до недавнего времени особый интерес представляли 2 типа глины: аттапульгиты и смектиты, которые представлены различными минералами, отличающимися по строению и свойствам. Микроскопически аттапульгит состоит из игольчатых удлиненных элементов с характерной огранкой, собранных в пучки. Морфология смектита также отличается определенной формой, которая представлена плоской листовидной структурой, соединенной в единую систему, с размерами слоистых образований (порядка 2 нм).

В фармацевтической промышленности на основе природных минералов — смектитов, аттапульгитов изготавливаются лекарственные средства, использующиеся в качестве противодиарейных и адсорбирующих средств.

Компанией «Beaufour Ipsen Int.», Франция, выпускается уже более 40 лет лекарственный препарат природного происхождения — «Смекта», оказывающий адсорбирующее действие. Другое незапатентованное название данного препарата - диоктаэдрический смектит, добываемый из определенных сортов медицинской глины. Показанием к применению данного препарата служат: диарея (аллергического, лекарственного генеза; нарушение режима питания и качественного состава пищи), гастрит, язвенная болезнь желудка и 12-перстной кишки, колит; диарея инфекционного генеза - в составе комплексной терапии.

Фармацевтической компанией «Pharmacia & Upjohn», США, выпускается препарат «Каопектат аттапульгит», оральная суспензия с действующим веществом — аттапульгит. Используется при острых диареях различного генеза, раздражении слизистой оболочки кишечника (в составе комбинированной терапии).

В Египте, компанией «Eipico» выпускается препарат под торговым названием «Карект», суспензия для приема внутрь, используемая в качестве антидиарейного и адсорбирующего средства. В составе: каолин (основное действующее вещество) и пектин.

В Словении фирмой «Novartis Enterprises Private Ltd» выпускается препарат «Неоинтестопан» - аттапульгит, адсорбент. Рекомендован при острой диареи различного генеза.

В республике Казахстан компанией «Жобен Жолы» был зарегистрирован препарат на основе диоктаэдрического смектита — «Смектит — К», относящийся к кишечным адсорбентам.

На территории РФ зарегистрирован препарат «Неосмектин» - диоктаэдрический смектит, алюминиево — кремневый силикат, имеющий сложную кристаллическую структуру (регистрационный номер ЛС №-000472 от 08.07.2005 года), производитель компания «Фармпроект», Санкт — Петербург.

Применение природных минералов в качестве пищевых добавок для непосредственного употребления в пищу.

Помимо использования природных минералов в качестве вспомогательных пищевых добавок при производстве различных продуктов питания и при производстве фармацевтических препаратов, особый интерес представляет использование минералов для непосредственного употребления в пищу в качестве функциональных пищевых продуктов, биологически активных добавок к пище или продуктов специализированного питания с целью выведение из организма токсичных продуктов.

FDA (Food & Drugs Administration) в США занесла цеолит / клиноптилолит в список GRAS (Generally Recognised as Safe).

На Украине зарегистрирован функциональный пищевой продукт «Смект — актив», применяемый для ликвидации последствий интоксикации (методом детоксикации), т.е. также является адсорбентом. В качестве базисного компонента используется природный минерал — бентонитовая (смектитовая глина) из Кудринского месторождения, г. Крым, Бахчисарайский район.

На Кубе зарегистрирован лекарственный препарат на основе клиноптилолита, рекомендуемый к использованию при диарее.

В Хорватии компанией «Трибомин» зарегистрирован ряд биологически активных добавок к пище на основе природных цеолитов по запатентованным коммерческим названием «Мегамин», используемого в качестве БАД к пище — источника антиоксидантов. Основным компонентом является природный минерал — клиноптилолит, подготовленный по технологии трибомеханической активации.

На территории РФ зарегистрирован ряд БАД к пище, содержащих цеолит:

ООО «Лаборатория технологии оздоровительных препаратов», г. Санкт — Петербург:

• Продукт «Бактистатин», рекомендован в качестве БАД к пище — дополнительного источника цеолита и активных компонентов пробиотической микрофлоры. Состав: стерилизованный фугат процесса культивирования бактерий В. Subtilis штамм 3, цеолит, ферментированный гидролизат соевой муки, стеарат кальция или аэросил.
• Продукт «Лакто — Экосорб», рекомендован в качестве в качестве БАД к пище — источника пробиотических микроорганизмов, дополнительного источника растворимых пищевых волокон. Состав: молочнокислые микроорганизмы - Lactobacillus acidophilus NK-1, Lactobacillus acidophilus К3ш24, Lactobacillus acidophilus 100 АШ и Lactobacillus plantarum 336 D, цеолит природный, пектин-целлюлозный комплекс «Пекцеком-С», сухие экстракты чеснока, эхинацеи, подорожника, рябины.
• Продукт «Бактинорм», рекомендован в качестве БАД к пище — источника клетчатки и пребиотиков, содержащей цеолит. Состав: стерилизованный фугат культуральной жидкости бактерий В. subtilis штамм 3, не содержащий живых культур микроорганизмов, природный цеолит Холинского месторождения, микрокристаллическая целлюлоза, гидролизат соевой муки, МКЦ, аэросил. ООО «Водолей», г. Москва
• Продукт «Мегадерм», рекомендован в качестве БАД к пище, содержащей цеолиты. Состав: цеолит природный, лактоза, стеарат кальция, микроцеллюлоза, пиливинилпирролидон.

В 1996 году впервые в России был зарегистрирован продукт под торговым названием «Литовит». Предприятию «НОВЬ» Областным центром Госсанэпиднадзора в Новосибирской области был выдан гигиенический сертификат на опытную партию продукта: гигиенический сертификат № Н-6-3-1026 от 01.08.1996 года.

Опытные партии «Литовита» выпускались по техническим условиям (ТУ) 9197-001-16925875-96.

В 1997 году «Литовит» был зарегистрирован в Центре гигиенической сертификации пищевой продукции при Институте Питания РАМН как биологически активная добавка к пище, выпускаемая по ТУ 9197-001-16925875-97. На продукт был выдан гигиенический сертификат № 72-ЦГС-2373 от 22 мая 1997 года сроком действия на три года.

В 1999 году БАД к пище «Литовит — М» прошел перерегистрацию и Министерством здравоохранения Российской Федерации было выдано Регистрационное удостоверение № 000949.Р.643.06.99 от 29 июня 1999 года, сроком действия на 3 года. Позднее, в 2002 году, соответствие продукта требованиям санитарных норм и правил было подтверждено Регистрационным удостоверением № 004668.Р.643.09.2002 от 20 сентября 2002 года сроком действия на 3 года.

В настоящее время БАД к пище «Литовит — М» реализуется на основании Свидетельства о государственной регистрации № 77.99.23.3.У.9488.11.07 от 29.11.2007 года, выданное Федеральной службой по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия населения. Срок действия Свидетельства о государственной регистрации продукции установлен на весь период выпуска продукции (бессрочен).

На протяжении всего времени производства и реализации БАД к пище «Литовит — М» (с 1996 года) на предприятие «НОВЬ» не поступало каких — либо жалоб или претензий от потребителей, также не поступало рекламаций от контролирующих организаций. Это говорит, прежде всего, о соответствии выпускаемой продукции требованиям санитарных норм и правил, действующих на продукцию и производство данного вида.

БАД к пище серии «Литовит» на основе природного цеолита, выпускаемые предприятием «НОВЬ», сертифицирована в ряде стран:

• Украина: Гигиенический сертификат № 5.08.07/4489 от 2000 года;
• Беларусь: Удостоверение о государственной гигиенической регистрации № 08-33-0.288097 от 30.05.2006 года;
• Монголия: Сертификат № 80 от 08.11.2003 года;
• Чехия: Сертификат № OZV -350-30.11.05-42039 от 06.12.2005 года;
• Латвия: Сертификат № Р-176/2 от 31.01.2005 года;
• Германия: регистрация в Министерстве по защите потребителей и качеству продуктов питания № 101-3131-10/01683,№ 101-3131-10/01684 от 12.06.2009 г.;
• Китай: код 2842 10 000 9 — «Литовит- М» - 100% природный цеолит.

_______________________

14 ОСТ 18-49-71 - отраслевой стандарт. Бентониты для винодельческой промышленности