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綠 色 技 術

Green Technology

 

魚油從早期50年以前的一般食品(TG型魚油是主要代表),到20年前的高比例Omega-3濃縮魚油(rTG型或是EE型魚油是主要代表),到最近10年的高純度EPA魚油(EE型魚油是唯一代表),逐漸走向高Omega-3含量以及高純度EPA。

 

在生產濃縮魚油時,一般先將魚油乙酯化後(EPA+DHA ~ 30%),再採用冷凍或尿素結晶去除魚油中的飽和與單元不飽和脂肪酸,最後再以多級的分子蒸餾獲得EPA+DHA含量接近80%的濃縮魚油。如果需要進一步分離出其中的EPA或DHA,則可以採用真空精餾或是層析分離技術。真空蒸餾最多可獲得85%的EPA或DHA,但操作溫度高達180~200 C以上,會有生成反式脂肪酸的風險。層析分離技術則可獲得99%的EPA或是DHA,而且是在室溫下操作,因此產品相對安全穩定不會有反式脂肪酸的生成。雖然層析技術較適合魚油的生產,但是早期所使用的溶劑並不符合食品加工的規範,使得所生產的EPA或DHA魚油,只能作為醫藥原料使用,並不適合當作食品使用。部分FDA認證的醫藥原料工廠採用溶劑萃取法,但因採用硝酸銀作為萃取劑,所以製程污染相當嚴重,純化後的產品也有銀離子殘留的風險。

 

達諾生技引進只使用二氧化碳與乙醇的量產層析技術,簡稱SF-SMB(Supercritical Fluid Simulated Moving Bed),並在屏東農業生物科技園區投資建廠,是全世界第一家以SF-SMB生產魚油的生技公司。由於全程不使用對人體有害的有機溶劑,因此所生產的EPA或DHA可以作為食品原料或是醫藥原料使用。

魚油生產技術演進

Technology Evolution

模擬移動床層析技術

SMB Chromatography Technology

層析的英文是Chromatography,希臘文原意是Chroma(顏色) to graphy(畫圖),1906年由俄羅斯植物學家Micheal Tswett所發現。層析最初是在摻混兩種顏色的原料中加入一種固體吸附劑(稱固定相)以及一種冲滌用的液體溶劑(稱為流動相),而將兩種顏色予以分離的技術。經過110年的發展,它的應用有兩種,其中農藥或是戴奧辛的微量分析是最為大家所熟知的,另外層析也被廣泛應用在工業製程的產品純化上。分析用的層析強調樣品量小,分離解析度高,工業生產用的層析則更重視固定相效能與溶劑成本。所以分析用的層析與工業生產用的層析,在操作的設計上並不相同。分析用的層析採用單柱的批次進料模式,簡稱HPLC或是FPLC,而工業生產用的層析則是採用多柱串聯的連續進料模式,簡稱SMB[梁明在,模擬移動床在純化天然活性成份的應用,化工,58(2011)71-82]。

 

SMB在工業上的生產應用已經相當普遍,例如清潔劑主要原料的線性十二烷磺基苯原料、寶特瓶PET原料的對苯二甲酸、高果糖糖漿、各種醫藥原料包括疫苗的生產等。比之於單柱的層析,SMB可以提高4~6倍的固定相效能,同時可以減少5~10倍的流動相用量。是目前工業生產用層析中最普遍也是最成熟的生產技術。

超臨界流體模擬移動床層析

SF-SMB Chromatography

層析技術是一種藉由導入固定相與流動相將混合物予以分離技術,如果流動相是液體則稱之為液相層析(LC),如果是氣體則稱之為氣相層析(GC),如果是超臨界流體則稱之為超臨界流體層析(SFC)。如果工業生產用的層析SMB也採用超臨界流體作為流動相,則簡稱SF-SMB。

法國的香水產業,在1960年代左右便開始嘗試以超臨界二氧化碳來取代氟氯碳化物作為香精油的萃取溶劑。1978年德國克服工程問題並建造全球第一套大型咖啡因萃取工廠之後,超臨界流體技術便開始廣泛應用在各種產業,例如各種香辛料的萃取、天然物活性成分的萃取、纖維與布料的染色、奈米材料的製造、以及魚油的精煉等。台灣由於缺少天然物資源,因此天然物萃取的應用大都只是採用小型設備為主,但是在台灣也有相當多具有創意的應用,例如洗米、布料染色、以及魚油精煉等。

 

將超臨界流體和模擬移動床結合的SF-SMB技術,可以同時擁有兩種技術的優點。達諾公司則是全球第一家將SF-SMB技術產業化的企業,所引進的技術與設備係由梁明在博士帶領達諾團隊所發明與建造。是一種只使用二氧化碳與乙醇的工業生產用層析技術,不但是全球最先進的綠色製造技術,也是全球唯一能夠符合食品安全規範生產高純度EPA與DHA的生產製造技術。

超臨界流體模擬移動床層析技術的優點

The Advantages of SF-SMB Chromatography Technology

達諾所使用的SF-SMB技術特色:

1.     國人自行開發的技術與設備,製程簡單,並且不使用對人體有害的溶劑。

2.     全程低溫製程,能源消耗低,更能夠確保Omega-3魚油的安定性。

3.     製程只用二氧化碳與乙醇,而且循環使用,是一種永續的綠色生產方式。

4.     產品純度與回收率高,可完整利用魚油原料,符合漁業永續發展。

達諾技術專利

Patents