Làm thế nào để vượt qua tình thế tiến thoái lưỡng nan trong sản xuất DHA

Dầu tảo DHA, là một axit béo không bão hòa đa được chiết xuất từ ​​vi tảo biển, rất giàu axit docosahexaenoic (DHA), có lợi cho cơ thể con người và đóng vai trò quan trọng trong sự phát triển của não và võng mạc. Do ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực thực phẩm tốt cho sức khỏe như sữa bột cho trẻ sơ sinh và dinh dưỡng cho bà mẹ, ngành công nghiệp dầu tảo DHA đã phát triển nhanh chóng trong những năm gần đây. Thượng nguồn của chuỗi công nghiệp bao gồm trồng và thu gom vi tảo, trung nguồn tập trung vào khai thác và chế biến vi tảo, còn hạ nguồn là đóng gói và bán dầu tảo.

Mặc dù việc sản xuất dầu tảo DHA có triển vọng thị trường rộng lớn và giá trị quan trọng đối với sức khoẻ, quy trình sản xuất dầu tảo DHA là một quy trình phức tạp và tinh tế. Mặc dù với sự tiến bộ của công nghệ, hiệu quả sản xuất và chất lượng sản phẩm không ngừng được nâng cao nhưng vẫn còn một số thách thức, khó khăn.

Là chủng chủ yếu sản xuất DHA, Schizochytrium schizochytrium có nguồn gốc từ biển sâu và có điều kiện sinh trưởng phát triển đặc biệt khó khăn hơn các chủng thông thường. Hơn nữa, sự ổn định và năng suất của các loài tảo này bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố môi trường như nhiệt độ, ánh sáng, nồng độ chất dinh dưỡng, v.v. Vì vậy, việc đảm bảo sự ổn định của nguyên liệu thô là rất quan trọng để sản xuất dầu tảo DHA. Đồng thời, năng suất và độ tinh khiết của DHA có thể được cải thiện bằng cách nhân giống nhân tạo và tối ưu hóa các loài tảo. Tuy nhiên, quá trình này đòi hỏi thời gian dài và đầu tư nhiều vào R&D, đồng thời có những yếu tố không chắc chắn, chẳng hạn như biến thể di truyền, có thể dẫn đến thất bại trong chăn nuôi. Việc thu nhận, sàng lọc và tối ưu hóa các chủng là những khó khăn trong công nghệ sản xuất DHA trên quy mô lớn.

Dầu tảo DHA chủ yếu bao gồm công nghệ kiểm soát quá trình lên men và công nghệ chiết xuất và tinh chế. Quá trình lên men cần phải được thực hiện trong thiết bị lên men. Việc kiểm soát các thông số như nhiệt độ, độ ẩm, ánh sáng và nồng độ oxy trong quá trình lên men là rất quan trọng đối với chất lượng và năng suất của sản phẩm cuối cùng. Tuy nhiên, việc kiểm soát chính xác các thông số này đòi hỏi phải có thiết bị và hỗ trợ kỹ thuật tiên tiến, đồng thời dễ bị ảnh hưởng bởi môi trường bên ngoài.

Thứ hai, chiết xuất DHA từ dịch lên men và tinh chế nó là khâu then chốt trong quá trình sản xuất. Các phương pháp chiết xuất truyền thống có thể gặp phải những vấn đề như hiệu quả thấp và chi phí cao. Các công nghệ chiết xuất và tinh chế mới (như công nghệ chiết không dung môi) mặc dù hiệu suất và độ tinh khiết được cải thiện nhưng lại có rào cản kỹ thuật cao và đòi hỏi thiết bị, kỹ thuật viên chuyên nghiệp.

Là một sản phẩm có giá trị cao, dầu tảo DHA rất quan trọng trong việc kiểm soát chất lượng. Trong quá trình sản xuất cần tuân thủ nghiêm ngặt các yêu cầu của hệ thống quản lý chất lượng như GMP để đảm bảo độ tinh khiết, an toàn của sản phẩm. Tuy nhiên, điều này cũng sẽ làm tăng chi phí sản xuất và chi phí thử nghiệm. Đồng thời, giá nguyên liệu, tiêu hao năng lượng, khấu hao thiết bị, chi phí nhân công… đều là những yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến giá thành sản xuất dầu tảo DHA. Làm thế nào để giảm chi phí sản xuất mà vẫn đảm bảo chất lượng sản phẩm là vấn đề quan trọng mà nhà sản xuất cần phải đối mặt.

Tóm lại, việc sản xuất dầu tảo DHA gặp rất nhiều khó khăn về nguồn cung nguyên liệu, quy trình sản xuất, kiểm soát chất lượng, kiểm soát chi phí, nhu cầu và cạnh tranh của thị trường cũng như các chính sách, quy định.

Để khắc phục những khó khăn này, HSF đã không ngừng đổi mới, cải tiến công nghệ. Trong quá trình phát triển và hợp tác trong mười năm, nó đã đi sâu hơn vào chiến lược nhân giống giống sản xuất, công nghệ tối ưu hóa và nhân giống giống năng suất cao, đồng thời tích lũy kinh nghiệm công nghệ lên men và kinh nghiệm sản xuất. Với sự trợ giúp của công nghệ sinh học hiện đại, công nghệ thông tin và thiết bị kỹ thuật, nhóm đã đạt được sự tối ưu hóa và tái thiết đa liên kết trong phương pháp nghiên cứu và quá trình lên men của quá trình lên men, đồng thời từng bước giải quyết được vấn đề công nghiệp hóa dầu tảo DHA.

Các chủng vi sinh vật là cơ sở của quá trình sản xuất lên men sinh học. Vì vậy, kể từ khi thành lập Phòng thí nghiệm Vi sinh HSF vào năm 2012, nhóm nghiên cứu đã cam kết từ lâu về công nghệ sàng lọc chủng và lên men sinh học. Sau gần mười năm phát triển công nghệ, nó đã thiết lập các nền tảng thiết bị và công nghệ phát hiện và sàng lọc thông lượng cao tiên tiến, bao gồm công nghệ tế bào học dòng chảy dựa trên thiết bị, công nghệ vi lỏng nhỏ giọt, công nghệ sàng lọc vi bản, v.v., có thể nhanh chóng xác định các chủng trội. Trong việc tuyển chọn các chủng DHA, năm 2016 đã chọn lọc được 218 chủng gốc trong và ngoài nước, sau hàng ngàn thí nghiệm đã phân lập thành công chủng Schizochytrium HSc-01 có hàm lượng DHA cao. Đợt sinh trưởng ổn định, vi khuẩn đồng đều, đủ màu sắc, hàm lượng DHA tổng số tối đa có thể đạt tới 70%.

Trong khi sàng lọc các chủng, nhóm cũng liên tục tích lũy công nghệ lên men và kinh nghiệm sản xuất trong các thí nghiệm, phát triển quy trình sản xuất các chủng lặp lại, đồng thời đã trải qua một số kế hoạch phá dỡ và tái thiết trong sáu năm, đồng thời đã thực hiện 32 cải tiến lớn và nhỏ, và cuối cùng đã xác nhận quá trình lên men. và các quá trình sản xuất.

Về mặt tối ưu hóa điều kiện lên men và kiểm soát chính xác, HSF sử dụng công nghệ sinh học tổng hợp tiên tiến để phân tích sự phát triển của vi khuẩn và các đặc tính enzyme chính, đồng thời liên tục tối ưu hóa các điều kiện lên men như nhiệt độ lên men, oxy, giá trị pH, cơ chất, lượng và phương pháp bổ sung chất dinh dưỡng. Nó sử dụng thiết bị lên men hoàn toàn tự động tiên tiến quốc tế để kiểm soát chính xác các điều kiện phát triển và biến đổi của vi khuẩn, đạt được sản phẩm lên men năng suất cao và đã tạo ra những bước đột phá lớn trong công nghiệp hóa quá trình lên men vi sinh vật.

Về công nghệ tách sản phẩm, HSF chủ yếu tập trung vào hai khía cạnh nghiên cứu: một là tách hiệu quả các chất dinh dưỡng lipid và hai là tách hiệu quả các chất ô nhiễm. Trong quá trình tách DHA, cấu trúc chức năng của dầu tảo DHA được bảo vệ ở mức tối đa, đồng thời giảm thiểu tối đa sự ảnh hưởng của aldehyt và xeton trong dầu tảo DHA đến hương vị, giúp hạn chế tối đa dư lượng trong sản phẩm và hương vị. phản ứng hóa học xảy ra. Dầu tảo DHA chiết xuất có độ tinh khiết cao và hàm lượng lô ổn định. Hàm lượng DHA vượt xa tiêu chuẩn của nước tôi và Châu Âu và Hoa Kỳ, hàm lượng EPA cực thấp, phù hợp hơn với các sản phẩm sữa bột dành cho trẻ sơ sinh ~

Bắt đầu từ năm 2022, Haisfu đã đầu tư 110 triệu USD để xây dựng dây chuyền sản xuất lên men có thể thể hiện hoàn hảo sự tích lũy công nghệ R&D của Haisfu. Dây chuyền sản xuất lên men này tập hợp trí tuệ của bà Haisfu trong hơn mười năm. Đây là thời điểm thích hợp nhất cho công nghiệp hóa dầu tảo DHA ở giai đoạn này, với trình độ tiến bộ cao nhất và dây chuyền sản xuất nghìn tấn lớn nhất.

Mặc dù dầu tảo DHA có thể được bổ sung trực tiếp hoặc ăn vào trong các ứng dụng thực tế nhưng cách sử dụng nó có thể tương đối đơn giản và không dễ kiểm soát liều lượng. Là nhà sản xuất chuyên nghiệp, hiểu khách hàng hơn, HSF đã nỗ lực hết mình để mở rộng phạm vi ứng dụng của dầu tảo DHA và tạo ra đầy đủ các nền tảng sản phẩm cho khách hàng. Với sự hỗ trợ của công nghệ VegeLipi® cũng đã cho ra đời loại bột dầu tảo DHA dễ sử dụng hơn. Thông qua công nghệ nhúng dầu chức năng, nó giải quyết hoàn hảo các vấn đề ứng dụng của dầu tảo DHA, như khả dụng sinh học kém, độ hòa tan trong nước kém, dễ oxy hóa, mùi vị kém, khó trộn trước và khó vận chuyển. Công nghệ đóng gói vi mô của HSF đã liên tục được hoàn thiện trong sản xuất thực tế và đáp ứng các yêu cầu ngày càng cao hơn của khách hàng. Nó đã thiết lập một hệ thống nhũ hóa tự phát triển khoa học và phù hợp với các giải pháp tùy biến sản phẩm tốt nhất theo các yêu cầu ứng dụng khác nhau.