YHCHEM Lösungen zur Raffination von hochreinem Fischöl: Umfassende Analyse der Verfahren, Fallstudien und Kerneinrichtungen

Tiefseefischöl ist ein natürliches Nahrungsergänzungsmittel mit außerordentlich hohem Ernährungswert. Es ist reich an hochungesättigten Fettsäuren, insbesondere den Omega-3-Polyungesättigten Fettsäuren Eicosapentaensäure (EPA) und Docosahexaensäure (DHA). Moderne medizinische Forschung hat bestätigt, dass EPA und DHA eine Vielzahl wichtiger physiologischer Vorteile bieten, darunter die Senkung von Blutfettwerten und Cholesterin, die Förderung der Entwicklung von Gehirn und Netzhaut, anti-epileptische und anti-arrhythmische Wirkungen sowie die Vorbeugung von Gefäßverkalkung. Dadurch spielen sie eine wirksame Rolle bei der Prävention und Behandlung von Erkrankungen wie Hypertonie, Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Krebs und Diabetes.

Derzeit sind die am häufigsten verwendeten industriellen Verfahren zur Extraktion und Reinigung von Fischöl die Tieftemperaturkristallisation und die Harnstoffkomplexierung. Obwohl diese Techniken ausgereift und weit verbreitet sind, weisen sie inhärente Nachteile auf, wie eine relativ geringe Extraktionsleistung und das Risiko von Lösungsmittelrückständen. Diese Einschränkungen beeinträchtigen ihre Eignung für hochreine und sicherheitskritische Fischölprodukte. Um diesen Herausforderungen zu begegnen, YHCHEM bietet fortschrittliche Lösungen auf Basis von Destillation- und Rektifikationstechnologien an, die die Reinigung von Fischöl auf unterschiedlichen Reinheitsstufen ermöglichen und gleichzeitig strenge Lebensmittel- und Nahrungsergänzungsmittelstandards erfüllen.

Empfohlener Produktionsprozess für Fischöl – Variante 1

Rohes Fischöl wird als Ausgangsmaterial verwendet und in ein speziell nach Zusammensetzung des Einsatzstoffes und Verarbeitungskapazität ausgelegtes Molekulardestillationssystem eingebracht. Durch mehrstufige Molekulardestillation werden nacheinander leichte, verunreinigende Bestandteile entfernt. Mit zunehmender Anzahl der Destillationsstufen steigt die EPA-Konzentration in der Leichtphase allmählich an, während sich DHA in der Schwerphase anreichert.

Sobald die gewünschte Zielkonzentration erreicht ist, werden die Produkte aus Leicht- und Schwerphase getrennt gesammelt. Während des gesamten Produktionsprozesses wird Gaschromatographie (GC) zur Echtzeitanalyse und Überwachung der Zusammensetzung des Fischöls eingesetzt, um eine präzise Prozesssteuerung und gleichbleibende Produktqualität sicherzustellen.

Empfohlener Fischöl-Herstellungsprozess – Route 2

Rohes Fischöl wird als Ausgangsmaterial verwendet und in einem maßgeschneiderten System basierend auf der Zusammensetzung und Durchsatzanforderungen des Einsatzstoffs verarbeitet. Zunächst kommt eine Dünnfilmverdampfungseinheit zum Einsatz, um leichte Verunreinigungen mit Kohlenstoffkettenlängen unter C18 zu entfernen. Die resultierende schwere Phase wird anschließend in eine Rektifikationssäule der ersten Stufe geleitet, in der kurzkettige Komponenten mit geringem Gehalt weiter abgetrennt werden.

Der schwere Bruchteil, der aus der ersten Rektifikationsstufe gewonnen wird, ist reich an EPA, DHA und anderen ungesättigten Fettsäuren. Seine Reinheit wird kontinuierlich und genau mittels Gaschromatographie überwacht. Anschließend gelangt dieser angereicherte Bruchteil in eine zweite Rektifikationssäule, in der EPA und DHA je nach Produktionsanforderungen gezielt getrennt werden können. Die GC-Analyse der leichteren und schwereren Austragsströme bestätigt, ob die Zielreinheit erreicht wurde; danach erfolgt die endgültige Produktsammlung.

Abhängig von den Eigenschaften des Rohstoffs können zusätzliche Verfahrenswege präzise angepasst werden, um eine optimale Trennleistung und Produktleistung zu erzielen.

Typische Fallstudie

In einer repräsentativen industriellen Anwendung wird rohes Fischöl über einen Zufuhrbehälter genau dosiert und mit einem mehrstufigen System zur Molekulardestillation gereinigt. Nach mehreren Destillationsschritten wird eine kombinierte DHA + EPA-Reinheit von über 90 % erreicht.

In der realen Produktion YHCHEM die Molekulardestillationsanlage zeichnet sich durch hervorragende Flexibilität und Anpassungsfähigkeit an unterschiedliche Materialeigenschaften aus. Bei höheren Reinheitsanforderungen kann ein sekundärer Reinigungsprozess basierend auf dem Echtzeit-Zustand des Materials initiiert werden. Bemerkenswerterweise ist dies ohne den Betrieb mehrerer Einheiten parallel möglich. Ein einzelnes System kann wiederholte Destillationszyklen durchführen und so die Reinigungseffizienz mit der Prozessflexibilität in Einklang bringen. Dieser Ansatz bietet eine äußerst effiziente und anpassungsfähige Lösung für die Herstellung von hochreinem Fischöl.

Empfohlene Reinigungsanlage

1. Kurzweg-Molekulardestillationssystem

Die Molekulardestillation ist die Kerntechnologie und bevorzugte Methode zur Reinigung von Fischöl, da ihre technischen Eigenschaften perfekt mit den Eigenschaften von Fischöl übereinstimmen. DHA und EPA sind hitzeempfindliche Bestandteile, und eine konventionelle Destillation bei hohen Temperaturen kann leicht zu Oxidation und Abbau führen. Die Kurzweg-Molekulardestillation arbeitet unter Ultrahochvakuumbedingungen von etwa 10⁻³ Pa und ermöglicht eine Trennung bei niedrigen Temperaturen, die die Siedepunkte umgeht und bioaktive Bestandteile effektiv erhält.

Durch die Nutzung der Unterschiede in den mittleren freien Weglängen der Moleküle kann das System DHA und EPA gezielt anreichern und gleichzeitig Verunreinigungen wie Schwermetalle und freie Fettsäuren effizient entfernen. Reinheitsgrade über 90 % sind leicht erreichbar, wobei wiederholte Destillation in einer einzelnen Einheit oder eine mehrstufige Integration zur Erfüllung von Anforderungen an extrem hohe Reinheit unterstützt wird.

Der gesamte Prozess basiert auf physikalischer Trennung ohne Zugabe chemischer Reagenzien, wodurch das Risiko von Rückstandskontamination ausgeschlossen ist und vollständig den Sicherheitsstandards für Lebensmittel und Nahrungsergänzungsmittel entspricht. YHCHEM molekulare Destillationssysteme verfügen über optimierte Materialflusswege und eine fortschrittliche Vakuumsteuerung, die eine flexible Anpassung des Prozesses ermöglichen, während Effizienz und Kosten im Gleichgewicht bleiben. Dadurch sind sie die Kerntechnologie zur Herstellung von Fischöl mit hoher Aktivität, Reinheit und Sicherheit.

2. Dünnschicht-Destillationssystem

Dünnschicht-Destillationssysteme verwenden Schaber- oder Wischertechnologie, um einen gleichmäßigen dünnen Film an der Innenwand des Hauptverdampfers zu erzeugen. Diese Konstruktion gewährleistet äußerst hohe Wärme- und Stoffübertragungseffizienz, schnelle Trennung und hervorragende Eignung für die kontinuierliche industrielle Produktion.

Die schonenden Betriebstemperaturen verhindern die Oxidation und thermische Zersetzung von hitzeempfindlichen Komponenten wie DHA und EPA und gewährleisten so eine maximale Erhaltung der biologischen Aktivität. Gleichzeitig entfernt das System effizient freie Fettsäuren, geruchsverursachende Substanzen und andere Verunreinigungen, wodurch Reinheit und Gesamtqualität des Produkts erheblich verbessert werden.

3. Rektifikationssäulensystem

Rektifikationssäulensysteme arbeiten nach dem Prinzip des wiederholten Dampf-Flüssig-Gleichgewichts und ermöglichen eine präzise Unterscheidung zwischen DHA, EPA und schwer entfernbarer Verunreinigungen wie Schwermetallen und polyzyklischen aromatischen Kohlenwasserstoffen aufgrund von Siedepunktunterschieden. Dadurch wird eine tiefe Reinigung und eine stetige Steigerung der Produktreinheit erreicht.

Diese Systeme unterstützen die großtechnische kontinuierliche Produktion mit stabilem Durchsatz und eignen sich daher hervorragend für die industrielle Fertigung. Durch die Optimierung der Vakuumrektifikation können die Betriebstemperaturen gesenkt werden, wodurch Oxidation und Zersetzung von hitzeempfindlichen Komponenten minimiert werden, während gleichzeitig ein hoher Trenngrad erhalten bleibt.

Rektifikationskolonnen können entweder als Vorbehandlungsschritt vor der Molekulardestillation oder als eigenständige Einheiten zur Voranreicherung, Lösungsmittelentfernung oder Fraktionierung unter Mittel- bis Niedervakuum eingesetzt werden. In Kombination mit Kurzweg-Molekulardestillationsanlagen bilden sie eine flexible und umfassende Prozesslösung zur Aufreinigung von hochwertigem Fischöl.