Rozwiązania YHCHEM do rafinacji oleju rybiego wysokiej czystości: Kompleksowa analiza procesów, badań przypadków i podstawowego wyposażenia

Olej z ryb głębinowych to naturalny środek odżywczy o wyjątkowo wysokiej wartości odżywczej. Jest bogaty w nienasycone kwasy tłuszczowe, a szczególnie w wielonienasycone kwasy tłuszczowe omega-3, takie jak kwas eikozapentenowy (EPA) i kwas dokosaheksenowy (DHA). Współczesne badania medyczne potwierdziły, że EPA i DHA zapewniają szereg istotnych korzyści fizjologicznych, w tym obniżanie poziomu trójglicerydów i cholesterolu we krwi, wspomaganie rozwoju mózgu i siatkówki, działanie przeciwdrgawkowe i przeciwarytmiczne oraz zapobieganie włóknieniu naczyń krwionośnych. Dzięki temu odgrywają skuteczną rolę w zapobieganiu i leczeniu chorób takich jak nadciśnienie, choroby serca i układu krążenia, nowotwory oraz cukrzyca.

Obecnie najczęściej stosowanymi przemysłowymi metodami ekstrakcji i oczyszczania oleju rybiego są krystalizacja w niskiej temperaturze oraz kompleksowanie mocznikiem. Chociaż te techniki są dojrzałe i powszechnie stosowane, wykazują one naturalne ograniczenia, takie jak stosunkowo niska wydajność ekstrakcji oraz ryzyko występowania pozostałości rozpuszczalników. Te wady ograniczają ich przydatność w produkcji produktów z olejem rybim o wysokiej czystości i wysokim poziomie bezpieczeństwa. W odpowiedzi na te wyzwania, YHCHEM oferta zaawansowanych rozwiązań opartych na technologiach destylacji i rektyfikacji, umożliwiających oczyszczanie oleju rybiego na różnych poziomach czystości, jednocześnie spełniających rygorystyczne standardy żywnościowe i nutraceutyczne.

Zalecany proces produkcji oleju rybiego – Trasa 1

Surowy olej rybi jest używany jako surowiec i wprowadzany do niestandardowego systemu destylacji molekularnej zaprojektowanego zgodnie ze składem surowca i jego przepustowością. Poprzez wieloetapową destylację molekularną usuwane są kolejno lekkofazowe składniki zanieczyszczeń. W miarę wzrostu liczby etapów destylacji molekularnej, stężenie EPA w fazie lekkiej stopniowo rośnie, podczas gdy DHA gromadzi się w fazie ciężkiej.

Po osiągnięciu docelowego stężenia produkty z fazy lekkiej i ciężkiej są zbierane oddzielnie. W całym procesie produkcji chromatografia gazowa (GC) jest stosowana do analizy w czasie rzeczywistym oraz monitorowania składu oleju rybiego, zapewniając precyzyjną kontrolę procesu i stałą jakość produktu.

Zalecany proces produkcji oleju rybiego – Trasa 2

Surowy olej rybi jest używany jako surowiec i przetwarzany w niestandardowym systemie dostosowanym do składu oraz wymagań dotyczących wydajności. W pierwszej kolejności stosuje się jednostkę odparowania w cienkiej warstwie, aby usunąć lekkie zanieczyszczenia o długości łańcucha węglowego poniżej C18. Następnie ciężka faza trafia do kolumny rektyfikacyjnej pierwszego stopnia, gdzie oddzielane są dodatkowo niskoprocentowe składniki o krótkich łańcuchach.

Frakcja ciężka uzyskana w pierwszym etapie rektyfikacji jest bogata w EPA, DHA oraz inne kwasy tłuszczowe nienasycone. Jej czystość jest ciągle i precyzyjnie monitorowana za pomocą chromatografii gazowej. Następnie wzbogacona frakcja trafia do drugiej kolumny rektyfikacyjnej, gdzie EPA i DHA mogą być selektywnie rozdzielone zgodnie z wymaganiami produkcji. Analiza GC zarówno lekkich, jak i ciężkich strumieni odpływowych potwierdza osiągnięcie docelowej czystości, po czym kończy się zbieranie finalnego produktu.

W zależności od właściwości surowca, dodatkowe trasy procesowe mogą być dokładnie dopasowane, aby osiągnąć optymalną skuteczność separacji i wydajność produktu.

Typowy przypadek badawczy

W reprezentatywnej aplikacji przemysłowej, rafinowany olej rybi jest precyzyjnie dawkowany z zastosowaniem zbiornika feed i przetwarzany przy użyciu wieloetapowego systemu oczyszczania przez destylację molekularną. Po kilku etapach destylacji osiągana jest łączna czystość DHA + EPA powyżej 90%.

W rzeczywistej produkcji, YHCHEM urządzenie do destylacji molekularnej wykazuje doskonałą elastyczność i zdolność dostosowania się do różnych charakterystyk materiałów. Gdy wymagane są wyższe standardy czystości, można zainicjować proces wtórnej oczyszczania na podstawie rzeczywistego stanu materiału w czasie rzeczywistym. Warto zaznaczyć, że można to osiągnąć bez konieczności równoległego uruchamiania wielu jednostek. Pojedynczy system może wykonywać cykle wielokrotnej destylacji, łącząc efektywność oczyszczania z elastycznością procesu. Takie podejście zapewnia wysoce efektywne i dostosowalne rozwiązanie do produkcji oleju rybiego o wysokiej czystości.

Zalecane wyposażenie do oczyszczania

1. System destylacji krótkotorowej molekularnej

Destylacja molekularna to kluczowa i preferowana technologia oczyszczania oleju rybiego, ponieważ jej cechy techniczne idealnie odpowiadają właściwościom oleju rybiego. Składniki DHA i EPA są wrażliwe na ciepło, a konwencjonalna destylacja w wysokiej temperaturze może łatwo prowadzić do utleniania i degradacji. Krótkodystansowa destylacja molekularna działa w warunkach ultra-wysokiej próżni rzędu około 10⁻³ Pa, umożliwiając separację w niskiej temperaturze, która omija punkty wrzenia i skutecznie zachowuje składniki bioaktywne.

Wykorzystując różnice w średnich drogach swobodnych cząsteczek, system może precyzyjnie zatrzymywać DHA i EPA, jednocześnie skutecznie usuwając zanieczyszczenia takie jak metale ciężkie czy wolne kwasy tłuszczowe. Poziom czystości powyżej 90% jest łatwo osiągalny, z możliwością wielokrotnej destylacji w jednym urządzeniu lub integracją wielu jednostek w celu spełnienia wymagań dotyczących ultra wysokiej czystości.

Cały proces opiera się na separacji fizycznej bez dodawania odczynników chemicznych, eliminując ryzyko zanieczyszczenia resztkowego i w pełni spełniając normy bezpieczeństwa żywności i produktów leczniczych. YHCHEM systemy destylacji molekularnej charakteryzują się zoptymalizowanymi ścieżkami przepływu materiału oraz zaawansowaną kontrolą podciśnienia, umożliwiając elastyczną personalizację procesu przy jednoczesnym zachowaniu równowagi między wydajnością a kosztami. Sprawia to, że są one kluczowym sprzętem do produkcji oleju rybiego o wysokiej aktywności, czystości i bezpieczeństwie.

2. System destylacji cienkowarstwowej

Systemy destylacji cienkowarstwowej wykorzystują technologię skrobinową lub tarczową do tworzenia jednorodnej cienkiej warstwy na wewnętrznej ścianie głównego parownika. Ten projekt zapewnia bardzo wysoką efektywność wymiany ciepła i masy, szybką separację oraz doskonałe nadanie do ciągłej produkcji przemysłowej.

Umiarkowana temperatura pracy zapobiega utlenianiu i degradacji termicznej wrażliwych na ciepło składników, takich jak DHA i EPA, zapewniając maksymalne zachowanie aktywności biologicznej. Jednocześnie system skutecznie usuwa wolne kwasy tłuszczowe, substancje powodujące nieprzyjemny zapach oraz inne zanieczyszczenia, znacząco poprawiając czystość i ogólną jakość produktu.

3. System kolumny rektyfikacyjnej

Systemy kolumn rektyfikacyjnych działają na zasadzie wielokrotnej równowagi parowo-ciekłej, umożliwiając dokładne rozróżnienie między DHA, EPA a trudno usuwalnymi zanieczyszczeniami, takimi jak metale ciężkie i wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne, na podstawie różnic temperatur wrzenia. Pozwala to na głęboką oczyszczonie i stopniowy wzrost czystości produktu.

Te systemy wspierają produkcję ciągłą na dużą skalę przy stabilnym przepływie, co czyni je odpowiednimi dla przemysłowej produkcji. Dzięki optymalizacji rektyfikacji próżniowej można obniżyć temperatury pracy, minimalizując utlenianie i degradację wrażliwych na ciepło składników, jednocześnie zachowując wysoką wydajność rozdziału.

Kolumny rektyfikacyjne mogą być stosowane jako etap wstępnego przygotowania przed destylacją molekularną lub jako samodzielne jednostki do wstępnego stężania, usuwania rozpuszczalników lub frakcjonowania pod średnim lub niskim próżniowaniem. W połączeniu z systemami krótkodrożnej destylacji molekularnej tworzą elastyczne i kompleksowe rozwiązanie technologiczne do oczyszczania wysokiej jakości oleju rybiego.