YHCHEM 高純度魚油精製ソリューション：プロセス、ケーススタディ、主要設備の包括的分析

深海魚油は非常に高い栄養価を持つ天然の栄養医薬品です。これには高度不飽和脂肪酸が豊富に含まれており、特にオメガ3系多価不飽和脂肪酸であるエイコサペンタエン酸（EPA）およびドコサヘキサエン酸（DHA）が注目されています。現代の医学研究により、EPAおよびDHAは血中脂質およびコレステロールの低下、脳および網膜の発達促進、抗てんかん・抗不整脈作用の発現、血管線維化の予防など、多くの重要な生理的作用を持つことが確認されています。このため、高血圧、心血管疾患、がん、糖尿病などの予防および健康管理において有効な役割を果たしています。

現在、産業用の魚油抽出および精製に最も広く用いられている方法は、低温結晶化法と尿素複合化法です。これらの技術は成熟しており広範に使用されていますが、抽出効率が比較的低いことや溶媒残留のリスクといった固有の限界があります。これらの欠点により、高純度・高安全性が求められる魚油製品への適用が制限されています。こうした課題に対応して、 化学 蒸留および分留技術に基づく高度なソリューションを提供し、食品および栄養補助食品の厳しい基準を満たしつつ、異なる純度レベルでの魚油の精製を可能にします。

推奨される魚油製造プロセス – ルート1

粗魚油を原料として使用し、供給組成と処理能力に応じて設計されたカスタマイズされた分子蒸留装置に導入します。多段階の分子蒸留を通じて、軽相の不純物成分が順次除去されます。分子蒸留の段階数が増加するにつれて、軽相中のEPA濃度は徐々に上昇し、一方でDHAは重相に濃縮されます。

目標濃度に到達すると、軽相および重相の生成物をそれぞれ別々に回収します。製造プロセス全体を通じて、ガスクロマトグラフィー（GC）を用いて魚油の組成をリアルタイムで分析・監視し、正確なプロセス制御と一貫した製品品質を確保しています。

推奨される魚油製造プロセス – ルート2

魚油の原油が原料として使用され、その組成と処理量の要件に応じてカスタマイズされたシステムで処理されます。まず薄膜蒸発装置を用いて、炭素鎖長がC18未満の軽い不純物を除去します。得られた高沸点成分は、第1段目の精留塔に供給され、低含有量の短鎖成分がさらに分離されます。

第1段目の精留工程から得られる高沸点画分は、EPA、DHAおよび他の不飽和脂肪酸を多く含んでいます。その純度はガスクロマトグラフィーによって継続的かつ正確にモニタリングされます。その後、この濃縮された画分は第2段目の精留塔に導入され、生産要件に応じてEPAとDHAを選択的に分離することができます。軽質および高沸点側の出口流路の両方についてガスクロマトグラフィー分析を行い、目標純度に到達しているかを確認した後、最終製品の回収が完了します。

原料の特性に応じて、分離効率と製品性能を最適化するために追加の工程ルートを正確にカスタマイズすることが可能です。

代表的なケーススタディ

代表的な産業用途として、粗魚油を給料タンクで正確に計量し、多段分子蒸留精製システムで処理します。複数回の蒸留工程を経て、DHA＋EPAの純度90％以上を達成しています。

実際の生産現場では、 化学 分子蒸留装置は、異なる材料特性に対して優れた柔軟性と適応性を示します。より高い純度基準が要求される場合、材料のリアルタイム状態に基づいて二次精製プロセスを開始できます。特に注目すべきは、複数の装置を並列に運転することなくこれを実現できる点です。単一のシステムで繰り返し蒸留サイクルを実行可能であり、精製効率とプロセスの柔軟性の両立を図れます。このアプローチにより、高純度フィッシュオイルの生産に対して非常に効率的で適応性の高い解決策を提供します。

推奨精製装置

1. ショートパス分子蒸留システム

分子蒸留は、その技術的特性が魚油の性質と完全に一致するため、魚油精製の核心であり好ましい技術です。DHAおよびEPAは熱に弱い成分であり、従来の高温蒸留では酸化や分解が生じやすくなります。ショートパス型の分子蒸留は約10⁻³ Paという超高真空条件下で動作し、沸点を回避した低温での分離が可能となり、生体活性成分を効果的に保持します。

分子の平均自由行程の差を利用することで、DHAおよびEPAを高精度に保持しつつ、重金属や遊離脂肪酸などの不純物を効率的に除去できます。純度90％以上を容易に達成でき、単一装置内での繰り返し蒸留や複数装置の連携により、超高度な純度要件にも対応可能です。

このプロセス全体は化学薬品の添加を伴わず、物理的な分離に基づいているため、残留汚染のリスクがなく、食品および栄養補助食品の安全性基準に完全に適合しています。 化学 分子蒸留装置は、最適化された物質の流路と高度な真空制御を備えており、効率とコストのバランスを取りながら柔軟なプロセスカスタマイズが可能です。これにより、高活性、高純度、高安全性の魚油を製造するためのコア設備となっています。

2. 薄膜蒸留システム

薄膜蒸留システムは、スクレーパーまたはワイパーテクノロジーを使用して主蒸発器の内壁に均一な薄膜を形成します。この設計により、極めて高い熱・物質移動効率、迅速な分離が実現され、連続的な工業的生産に非常に適しています。

穏やかな運転温度により、DHAやEPAなどの熱に敏感な成分の酸化および熱的劣化が防止され、生物学的活性の最大限の保持が可能になります。同時に、システムは遊離脂肪酸、臭気を引き起こす物質、その他の不純物を効率的に除去し、純度と製品全体の品質を大幅に向上させます。

3. 精留塔システム

精留塔システムは、気液平衡を繰り返す原理に基づいて動作し、沸点の違いを利用してDHA、EPAと重金属や多環芳香族炭化水素など除去が困難な不純物を正確に分離できます。これにより、高度な精製および製品純度の着実な向上が実現します。

これらのシステムは、安定したスループットによる大規模な連続生産をサポートするため、工業製造に適しています。真空精留の最適化により、運転温度を低下させることができ、熱に敏感な成分の酸化や劣化を最小限に抑えながら、高い分離効率を維持できます。

精留カラムは、分子蒸留前の前処理工程として使用することも、初期濃縮、溶媒除去、中〜低真空での分画のための独立型ユニットとして使用することも可能です。ショートパス分子蒸留装置と組み合わせることで、高品質な魚油の精製向けの柔軟かつ包括的なプロセスソリューションを構成します。