Kuidas DHA tootmise dilemmast läbi murda

DHA vetikaõli kui polüküllastumata rasvhape, mida ekstraheeritakse mere mikrovetikatest, on rikas dokosaheksaeenhappe (DHA) poolest, mis on kasulik inimorganismile ning mängib olulist rolli aju ja võrkkesta arengus. DHA vetikaõli tööstus on viimastel aastatel kiiresti arenenud tänu oma laialdasele kasutamisele sellistes tervisetoiduainetes nagu imiku piimasegu ja emade toitmine. Tööstusahela ülesvoolu hõlmab mikrovetikate kasvatamine ja kogumine, keskvool keskendub mikrovetikate kaevandamisele ja töötlemisele ning allavoolu vetikaõli pakendamine ja müük.

Kuigi vetikaõli DHA tootmisel on laiad turuväljavaated ja oluline terviseväärtus, on vetikaõli DHA tootmisprotsess keeruline ja delikaatne protsess. Kuigi tehnoloogia arenedes paraneb tootmise efektiivsus ja toodete kvaliteet pidevalt, esineb siiski mõningaid väljakutseid ja raskusi.

Põhitüvena DHA tootmiseks on Schizochytrium schizochytrium pärit süvamerest ning tal on erilised kasvu- ja arengutingimused, mis on tavalistest tüvedest raskem. Veelgi enam, nende vetikaliikide stabiilsust ja saagikust mõjutavad mitmesugused keskkonnategurid, nagu temperatuur, valgus, toitainete kontsentratsioon jne. Seetõttu on DHA vetikaõli tootmisel väga oluline tooraine stabiilsuse tagamine. Samas saab DHA saagikust ja puhtust parandada vetikaliikide kunstliku aretamise ja optimeerimisega. See protsess nõuab aga pikka aega ja palju investeeringuid teadus- ja arendustegevusse ning esineb ebakindlust, nagu geneetiline varieeruvus, mis võib viia aretuse ebaõnnestumiseni. Tüvede omandamine, sõelumine ja optimeerimine on DHA suuremahulise tootmistehnoloogia raskused.

Vetikaõli DHA sisaldab peamiselt kääritamise kontrolli tehnoloogiat ning ekstraheerimise ja puhastamise tehnoloogiat. Käärimisprotsess tuleb läbi viia fermenteris. Parameetrite, näiteks temperatuuri, niiskuse, valguse ja hapniku kontsentratsiooni kontrollimine kääritamisprotsessi ajal on lõpptoote kvaliteedi ja saagise jaoks ülioluline. Nende parameetrite täpne juhtimine nõuab aga täiustatud seadmeid ja tehnilist tuge ning seda mõjutab kergesti väliskeskkond.

Teiseks on DHA ekstraheerimine fermentatsioonipuljongist ja selle puhastamine tootmisprotsessi võtmelüli. Traditsioonilistel ekstraheerimismeetoditel võib olla probleeme, nagu madal efektiivsus ja kõrge hind. Kuigi uutel ekstraheerimis- ja puhastustehnoloogiatel (nt lahustivaba ekstraheerimistehnoloogia) on tõhusus ja puhtus paranenud, on neil kõrged tehnilised tõkked ning need nõuavad professionaalseid seadmeid ja tehnikuid.

Väärtusliku tootena on vetikaõli DHA kvaliteedikontrolli jaoks ülioluline. Tootmisprotsessi käigus on vaja rangelt järgida kvaliteedijuhtimissüsteemide nagu GMP nõudeid, et tagada toote puhtus ja ohutus. See aga suurendab ka tootmiskulusid ja katsetamiskulusid. Samas on toormehinnad, energiakulu, seadmete amortisatsioon, tööjõukulud jms olulised tegurid, mis mõjutavad vetikaõli DHA tootmiskulu. Kuidas vähendada tootmiskulusid, tagades samal ajal toote kvaliteedi, on oluline küsimus, millega tootjad peavad silmitsi seisma.

Kokkuvõtteks võib öelda, et vetikaõli DHA tootmine seisab silmitsi paljude raskustega tooraine tarnimise, tootmisprotsessi, kvaliteedikontrolli, kulude kontrolli, turunõudluse ja konkurentsi ning poliitika ja eeskirjade osas.

Nendest raskustest ülesaamiseks on HSF pidevalt tehnoloogiat uuendanud ja täiustanud. Kümneaastases arenduses ja koostöös on see süvendanud tootmistüvede aretamise strateegiat, suure saagikusega tüvede aretamise ja optimeerimise tehnoloogiat ning kogunud fermentatsioonitehnoloogia kogemusi ja tootmiskogemusi. Kaasaegse biotehnoloogia, infotehnoloogia ja inseneriseadmete abil on meeskond saavutanud fermentatsiooni uurimismeetodites ja fermentatsiooniprotsessides mitmelülilise optimeerimise ja rekonstrueerimise ning järk-järgult lahendanud DHA vetikaõli industrialiseerimise probleemi.

Mikroobitüved on bioloogilise fermentatsiooni valmistamise aluseks. Seetõttu on meeskond alates HSF mikrobioloogilise labori asutamisest 2012. aastal pikka aega pühendunud tüvede sõelumisele ja bioloogilise kääritamise tehnoloogiale. Pärast peaaegu kümmet aastat kestnud tehnoloogilist arengut on see loonud täiustatud suure läbilaskevõimega tuvastus- ja sõelumistehnoloogia ja seadmeplatvormid, sealhulgas seadmepõhise voolutsütomeetria tehnoloogia, tilkade mikrofluidika tehnoloogia, mikroplaatide sõelumistehnoloogia jne, mis võimaldavad kiiresti tuvastada domineerivaid tüvesid. DHA tüvede valikul valiti 2016. aastal välja 218 originaaltüve nii kodu- kui välismaalt ning pärast tuhandeid katseid isoleeriti edukalt kõrge DHA produktsiooniga Schizochytrium HSc-01. Partii kasv on stabiilne, bakterid on ühtlased ja täisvärvilised ning maksimaalne DHA kogusisaldus võib ulatuda 70% -ni.

Tüvede sõelumisel kogub meeskond pidevalt ka fermentatsioonitehnoloogiat ja tootmiskogemust katsetes, arendab korduvate tüvede tootmisprotsesse ning on kuue aasta jooksul läbi elanud mitmeid lammutus- ja rekonstrueerimisplaane ning teinud 32 suuremat ja väiksemat täiustust ning lõpuks kinnitanud kääritamise. ja tootmisprotsessid.

Fermentatsioonitingimuste optimeerimise ja täpse kontrolli osas kasutab HSF arenenud sünteetilist bioloogiatehnoloogiat bakterite kasvu ja peamiste ensüümiomaduste analüüsimiseks ning optimeerib pidevalt fermentatsioonitingimusi, nagu fermentatsioonitemperatuur, hapnik, pH väärtus, substraat ja toitainete lisamise kogus ja meetod. See kasutab rahvusvaheliselt arenenud täisautomaatseid kääritamisseadmeid, et täpselt kontrollida bakterite kasvu ja transformatsioonitingimusi, saavutada kõrge saagisega fermentatsioonitooteid ning on teinud suuri läbimurdeid mikroobse kääritamise industrialiseerimisel.

Toodete eraldamise tehnoloogia osas keskendub HSF peamiselt kahele uurimisaspektile: üks on lipiidsete toitainete ja teine ​​saasteainete tõhus eraldamine. DHA eraldusprotsessis on DHA vetikaõli funktsionaalne struktuur maksimaalselt kaitstud ning DHA vetikaõlis sisalduvate aldehüüdide ja ketoonide mõju maitsele väheneb nii palju kui võimalik, mis minimeerib jääkide sisaldust tootes ja tekitatud keemilised reaktsioonid. Ekstraheeritud DHA vetikaõli on kõrge puhtusastmega ja stabiilse partiisisaldusega. DHA sisaldus ületab kaugelt minu riigi ning Euroopa ja Ameerika Ühendriikide norme ning EPA sisaldus on äärmiselt madal, mis sobib rohkem imiku piimasegudele ~

Alates 2022. aastast on Haisfu investeerinud 110 miljonit, et ehitada kääritamise tootmisliin, mis suudab suurepäraselt kuvada Haisfu teadus- ja arendustehnoloogia akumulatsiooni. See fermentatsiooni tootmisliin koondab proua Haisfu enam kui kümne aasta tarkused. See on DHA vetikaõli industrialiseerimiseks praeguses etapis kõige sobivam, kõrgeima arenguastme ja suurima tuhandetonnise tootmisliiniga.

Kuigi DHA vetikaõli saab otse lisada või süüa, võib selle kasutamine olla suhteliselt lihtne ja annust ei pruugi olla lihtne kontrollida. Professionaalse tootjana, kes mõistab kliente paremini, on HSF andnud endast parima, et laiendada DHA vetikaõli kasutusala ja luua klientidele täielikku tooteplatvormi. VegeLipi® tehnoloogia toel on turule tulnud ka DHA vetikaõli pulber, mida on lihtsam kasutada. Funktsionaalse õli manustamistehnoloogia abil lahendab see suurepäraselt DHA vetikaõli kasutusprobleemid, nagu halb biosaadavus, halb vees lahustuvus, lihtne oksüdatsioon, halb maitse, eelsegamise raskused ja transpordiraskused. HSF-i mikrokapseldamise tehnoloogiat on tegelikus tootmises ja klientide esitatud kõrgemates nõuetes pidevalt lihvitud. See on loonud teadusliku ise väljatöötatud emulgeerimissüsteemi ja sobitanud parimad toote kohandamise lahendused vastavalt erinevatele rakendusnõuetele.