Kaip įveikti DHA gamybos dilemą

DHA dumblių aliejuje, kaip polinesočioje riebalų rūgštyje, išgaunamoje iš jūrinių mikrodumblių, gausu dokozaheksaeno rūgšties (DHR), kuri yra naudinga žmogaus organizmui, vaidina svarbų vaidmenį smegenų ir tinklainės vystymuisi. DHA dumblių aliejaus pramonė pastaraisiais metais sparčiai vystėsi dėl plataus naudojimo sveiko maisto, pavyzdžiui, mišinių kūdikiams ir motinos mitybos, srityse. Pramonės grandinės viršuje yra mikrodumblių auginimas ir rinkimas, vidurinė dalis – mikrodumblių gavyba ir perdirbimas, o pasroviui – dumblių aliejaus pakavimas ir pardavimas.

Nors dumblių aliejaus DHR gamyba turi plačias rinkos perspektyvas ir didelę vertę sveikatai, dumblių aliejaus DHR gamybos procesas yra sudėtingas ir subtilus procesas. Nors tobulėjant technologijoms, gamybos efektyvumas ir gaminių kokybė nuolat gerėja, vis dar kyla tam tikrų iššūkių ir sunkumų.

Schizochytrium schizochytrium, kaip pagrindinė DHR sintezė, yra kilusi iš jūros gelmių ir turi ypatingas augimo ir vystymosi sąlygas, o tai yra sunkesnė nei įprastų padermių. Be to, šių dumblių rūšių stabilumui ir derlingumui įtakos turi įvairūs aplinkos veiksniai, tokie kaip temperatūra, šviesa, maistinių medžiagų koncentracija ir kt. Todėl DHA dumblių aliejaus gamybai labai svarbu užtikrinti žaliavų stabilumą. Tuo pačiu metu DHA derlius ir grynumas gali būti pagerintas dirbtinai veisiant ir optimizuojant dumblių rūšis. Tačiau šis procesas reikalauja ilgo laiko ir daug investicijų į mokslinius tyrimus ir plėtrą, be to, yra neaiškumų, pavyzdžiui, genetinė variacija, dėl kurios gali nepavykti veisimas. Padermių gavimas, atranka ir optimizavimas yra DHA didelio masto gamybos technologijos sunkumai.

Dumblių aliejaus DHA daugiausia apima fermentacijos kontrolės technologiją ir ekstrahavimo bei valymo technologijas. Fermentacijos procesą reikia atlikti fermentatoriuje. Kontroliuoti parametrus, tokius kaip temperatūra, drėgmė, šviesa ir deguonies koncentracija fermentacijos proceso metu, yra labai svarbu galutinio produkto kokybei ir išeigai. Tačiau norint tiksliai valdyti šiuos parametrus, reikalinga pažangi įranga ir techninė pagalba, be to, jį lengvai veikia išorinė aplinka.

Antra, DHR išgavimas iš fermentacijos sultinio ir jo išvalymas yra pagrindinė gamybos proceso grandis. Tradiciniai gavybos metodai gali turėti problemų, tokių kaip mažas efektyvumas ir didelė kaina. Nors naujos ekstrahavimo ir valymo technologijos (pvz., ekstrahavimo be tirpiklių technologija) pagerino efektyvumą ir grynumą, jos turi didelių techninių kliūčių ir reikalauja profesionalios įrangos bei technikų.

Kaip didelės vertės produktas, dumblių aliejus DHA yra labai svarbus kokybės kontrolei. Gamybos proceso metu būtina griežtai laikytis kokybės vadybos sistemų, tokių kaip GMP, reikalavimų, kad būtų užtikrintas gaminio grynumas ir saugumas. Tačiau tai taip pat padidins gamybos ir bandymų išlaidas. Tuo pačiu metu žaliavų kainos, energijos suvartojimas, įrangos nusidėvėjimas, darbo sąnaudos ir kt. yra svarbūs veiksniai, darantys įtaką dumblių aliejaus DHA gamybos sąnaudoms. Kaip sumažinti gamybos sąnaudas, tuo pačiu užtikrinant gaminio kokybę – svarbus klausimas, su kuriuo turi susidurti gamintojai.

Apibendrinant galima teigti, kad gaminant dumblių aliejų DHA susiduriama su daugybe sunkumų, susijusių su žaliavų tiekimu, gamybos procesu, kokybės kontrole, sąnaudų kontrole, rinkos paklausa ir konkurencija bei politika ir reglamentais.

Siekdama įveikti šiuos sunkumus, HSF nuolat diegė naujoves ir tobulino technologijas. Dešimt metų vystydamas ir bendradarbiaudamas, pagilino gamybinių veislių veisimo strategiją, didelio derlingumo veislių veisimo ir optimizavimo technologiją bei sukauptą fermentacijos technologijų patirtį ir gamybos patirtį. Šiuolaikinės biotechnologijos, informacinių technologijų ir inžinerinės įrangos pagalba komanda pasiekė kelių grandžių optimizavimą ir rekonstrukciją fermentacijos tyrimo metoduose ir fermentacijos procesuose bei palaipsniui išsprendė DHA dumblių aliejaus industrializacijos problemą.

Mikrobų padermės yra biologinės fermentacijos gamybos pagrindas. Todėl nuo pat HSF mikrobiologinės laboratorijos įkūrimo 2012 m., komanda ilgą laiką buvo įsipareigojusi atlikti štamų atranką ir biologinės fermentacijos technologijas. Po beveik dešimties metų technologinės plėtros ji sukūrė pažangias didelio našumo aptikimo ir atrankos technologijas ir įrenginių platformas, įskaitant įranga pagrįstą srauto citometrijos technologiją, lašelių mikroskysčių technologiją, mikroplokštelių atrankos technologiją ir kt., kurios gali greitai nustatyti dominuojančias padermes. Atrenkant DHR padermes, 2016 metais buvo atrinkta 218 originalių padermių iš šalies ir užsienio, o po tūkstančių eksperimentų sėkmingai išskirtas Schizochytrium HSc-01, pasižymintis didele DHR gamyba. Partijos augimas yra stabilus, bakterijos yra vienodos ir pilnos spalvos, o didžiausias bendras DHR kiekis gali siekti 70%.

Atliekant padermių atranką, komanda taip pat nuolat kaupia fermentacijos technologijas ir gamybos patirtį eksperimentuose, kuria pasikartojančių padermių gamybos procesus, per šešerius metus patyrė kelis griovimo ir rekonstrukcijos planus, atliko 32 didelius ir mažesnius patobulinimus ir galiausiai patvirtino fermentaciją. ir gamybos procesus.

Kalbant apie fermentacijos sąlygų optimizavimą ir tikslią kontrolę, HSF naudoja pažangią sintetinės biologijos technologiją, kad analizuotų bakterijų augimą ir pagrindines fermentų charakteristikas, ir nuolat optimizuoja fermentacijos sąlygas, tokias kaip fermentacijos temperatūra, deguonis, pH vertė, substratas ir maisto papildų kiekis bei metodas. Ji naudoja tarptautiniu mastu pažangią visiškai automatinę fermentacijos įrangą, kad tiksliai kontroliuotų bakterijų augimą ir transformacijos sąlygas, pasiektų didelio derlingumo fermentacijos produktus ir padarė didelių laimėjimų pramoninės mikrobinės fermentacijos srityje.

Kalbant apie produktų atskyrimo technologiją, HSF daugiausia dėmesio skiria dviem tyrimų aspektams: vienas yra efektyvus lipidų maistinių medžiagų atskyrimas, o kitas – efektyvus teršalų atskyrimas. DHR atskyrimo procese maksimaliai apsaugoma DHR dumblių aliejaus funkcinė struktūra, o DHR dumblių aliejuje esančių aldehidų ir ketonų įtaka skoniui kiek įmanoma sumažinama, o tai sumažina likučių kiekį produkte ir susidariusios cheminės reakcijos. Išskirtas DHA dumblių aliejus pasižymi dideliu grynumu ir stabiliu partijos kiekiu. DHR kiekis gerokai viršija mano šalies, Europos ir JAV standartus, o EPA kiekis yra itin mažas, o tai labiau tinka mišiniams kūdikiams.

Nuo 2022 m. Haisfu investavo 110 mln., kad sukurtų fermentacijos gamybos liniją, kuri puikiai parodytų Haisfu MTTP technologijų kaupimą. Ši fermentacijos gamybos linija sutelkia daugiau nei dešimties metų ponios Haisfu išmintį. Šiame etape jis yra tinkamiausias DHA dumblių aliejaus industrializacijai, turintis didžiausią pažangos laipsnį ir didžiausią tūkstančio tonų gamybos liniją.

Nors DHA dumblių aliejus gali būti tiesiogiai pridedamas arba valgomas, jo naudojimas gali būti gana paprastas ir gali būti nelengva kontroliuoti dozę. Kaip profesionalus gamintojas, geriau suprantantis klientus, HSF stengėsi išplėsti DHA dumblių aliejaus taikymo sritį ir sukurti klientams visą produktų platformų asortimentą. Pasitelkus VegeLipi® technologiją, ji taip pat pristatė DHA dumblių aliejaus miltelius, kuriuos lengviau naudoti. Naudojant funkcinę aliejaus įterpimo technologiją, jis puikiai išsprendžia DHA dumblių aliejaus naudojimo problemas, tokias kaip blogas biologinis prieinamumas, prastas tirpumas vandenyje, lengva oksidacija, prastas skonis, sunku maišyti ir transportuoti. HSF mikrokapsuliavimo technologija buvo nuolat tobulinama faktinėje gamyboje ir klientų keliami aukštesni reikalavimai. Ji sukūrė mokslinę savarankiškai sukurtą emulsinimo sistemą ir suderino geriausius produktų pritaikymo sprendimus pagal skirtingus taikymo reikalavimus.