Решения YHCHEM по рафинированию высокочистого рыбьего жира: комплексный анализ процессов, примеры из практики и основного оборудования

Глубоководное рыбье масло — это натуральное нутрицевтическое средство с исключительно высокой питательной ценностью. Оно богато высоконенасыщенными жирными кислотами, в первую очередь полиненасыщенными омега-3 жирными кислотами эйкозапентаеновой (ЭПК) и докозагексаеновой (ДГК). Современные медицинские исследования подтвердили, что ЭПК и ДГК оказывают широкий спектр важных физиологических эффектов, включая снижение уровня липидов и холестерина в крови, стимулирование развития головного мозга и сетчатки глаза, противосудорожное и антиаритмическое действие, а также предотвращение сосудистого фиброза. Таким образом, они эффективно способствуют профилактике и контролю таких заболеваний, как гипертония, сердечно-сосудистые болезни, рак и диабет.

В настоящее время наиболее распространенные промышленные методы извлечения и очистки рыбьего жира — это низкотемпературная кристаллизация и уреиновое комплексообразование. Хотя эти методы являются отработанными и широко применяются, они имеют внутренние ограничения, включая относительно низкую эффективность экстракции и риск остатков растворителей. Эти недостатки ограничивают их применимость для продуктов рыбьего жира с высокой чистотой и высокими требованиями безопасности. В ответ на эти вызовы YHCHEM предлагает передовые решения на основе технологий дистилляции и ректификации, позволяющие осуществлять очистку рыбьего жира на различных уровнях чистоты при соблюдении строгих стандартов пищевой и фармацевтической промышленности.

Рекомендуемый процесс производства рыбьего жира – Маршрут 1

В качестве сырья используется неочищенное рыбье масло, которое подается в специализированную систему молекулярной дистилляции, разработанную с учетом состава сырья и производственной мощности. С помощью многоступенчатой молекулярной дистилляции легкофазные примеси последовательно удаляются. По мере увеличения числа ступеней молекулярной дистилляции концентрация ЭПК в легкой фазе постепенно возрастает, в то время как ДГК обогащается в тяжелой фазе.

После достижения требуемой концентрации продукты легкой и тяжелой фаз собираются отдельно. На протяжении всего производственного процесса метод газовой хроматографии (GC) используется для оперативного анализа и контроля состава рыбьего масла, что обеспечивает точное управление процессом и стабильное качество продукции.

Рекомендуемый процесс производства рыбьего масла – Маршрут 2

В качестве сырья используется сырая рыбья печень, которая перерабатывается в специализированной системе, разработанной с учетом состава и требований к производительности. Сначала применяется установка тонкопленочной эвапорации для удаления легких примесей с длиной углеродной цепи ниже C18. Полученная тяжелая фракция затем подается в ректификационную колонну первой ступени, где дополнительно разделяются короткоцепочные компоненты с низким содержанием.

Тяжелая фракция, полученная на первом этапе ректификации, богата ЭПК, ДГК и другими ненасыщенными жирными кислотами. Ее чистота постоянно и точно контролируется методом газовой хроматографии. Затем эта обогащенная фракция поступает во вторую ректификационную колонну, где ЭПК и ДГК могут быть селективно разделены в соответствии с требованиями производства. Анализ газовой хроматографией как легких, так и тяжелых выходящих потоков подтверждает достижение целевой чистоты, после чего завершается сбор конечного продукта.

В зависимости от характеристик сырья дополнительные технологические маршруты могут быть точно адаптированы для достижения оптимальной эффективности разделения и показателей продукта.

Типичное исследование случая

В типичном промышленном применении сырая рыбная масло дозируется через бак подачи и перерабатывается с использованием многоступенчатой системы очистки молекулярной дистилляции. После нескольких этапов дистилляции достигается суммарная чистота ДГК + ЭПК свыше 90%.

В реальном производстве YHCHEM оборудование молекулярной дистилляции демонстрирует отличную гибкость и адаптивность к различным характеристикам материалов. При необходимости более высоких стандартов чистоты может быть запущен процесс вторичной очистки на основе реального состояния материала. Примечательно, что это можно достичь без параллельной работы нескольких установок. Одна система способна выполнять повторные циклы дистилляции, обеспечивая баланс между эффективностью очистки и гибкостью процесса. Такой подход обеспечивает высокоэффективное и адаптируемое решение для производства рыбьего жира высокой степени очистки.

Рекомендуемое оборудование для очистки

1. Система молекулярной дистилляции с коротким путём

Молекулярная дистилляция является ключевой и предпочтительной технологией очистки рыбьего жира, поскольку её технические характеристики идеально соответствуют свойствам рыбьего жира. ДГК и ЭПК — это термочувствительные компоненты, и традиционная дистилляция при высокой температуре может легко вызвать окисление и разложение. Молекулярная дистилляция с коротким путём осуществляется в условиях сверхвысокого вакуума около 10⁻³ Па, что позволяет проводить низкотемпературное разделение без достижения температур кипения и эффективно сохранять биологически активные компоненты.

Используя различия в средних длинах свободного пробега молекул, система может точно сохранять ДГК и ЭПК, одновременно эффективно удаляя примеси, такие как тяжёлые металлы и свободные жирные кислоты. Достигаются уровни чистоты выше 90 %, поддерживается возможность многократной дистилляции в одном аппарате или с использованием нескольких блоков для выполнения требований к сверхвысокой чистоте.

Весь процесс основан на физическом разделении без добавления химических реагентов, что исключает риск остаточного загрязнения и полностью соответствует стандартам безопасности пищевых продуктов и нутрицевтиков. YHCHEM системы молекулярной дистилляции оснащены оптимизированными путями потока материала и передовой системой контроля вакуума, что позволяет гибко настраивать процессы, обеспечивая баланс между эффективностью и стоимостью. Благодаря этому они являются основным оборудованием для производства рыбьего жира с высокой активностью, высокой чистотой и высокой безопасностью.

2. Система тонкоплёночной дистилляции

Системы тонкоплёночной дистилляции используют скребковую или мешалочную технологию для формирования равномерной тонкой пленки на внутренней стенке основного испарителя. Такая конструкция обеспечивает чрезвычайно высокую эффективность тепломассообмена, быстрое разделение и превосходную пригодность для непрерывного промышленного производства.

Умеренная рабочая температура предотвращает окисление и термическую деградацию чувствительных к теплу компонентов, таких как ДГК и ЭПК, обеспечивая максимальное сохранение биологической активности. В то же время система эффективно удаляет свободные жирные кислоты, вещества, вызывающие запах, и другие примеси, значительно повышая чистоту и общее качество продукта.

3. Система ректификационной колонны

Системы ректификационных колонн работают по принципу многократного парожидкостного равновесия, что позволяет точно разделять ДГК, ЭПК и трудноудаляемые примеси, такие как тяжелые металлы и полициклические ароматические углеводороды, на основе различий в температурах кипения. Это обеспечивает глубокую очистку и стабильное повышение чистоты продукта.

Эти системы обеспечивают крупномасштабное непрерывное производство с постоянной производительностью, что делает их идеально подходящими для промышленного производства. Благодаря оптимизации ректификации под вакуумом можно снизить рабочие температуры, минимизируя окисление и разложение термочувствительных компонентов при сохранении высокой эффективности разделения.

Ректификационные колонны могут использоваться как этап предварительной обработки перед молекулярной дистилляцией или как отдельные установки для предварительной концентрации, удаления растворителей или фракционирования при среднем и низком вакууме. В сочетании с системами молекулярной дистилляции короткого пути они образуют гибкое и комплексное технологическое решение для очистки рыбьего жира высокого качества.