Від олії печінки тріски до концентрованого риб’ячого жиру, багатого поліненасиченими жирними кислотами

POLARIS SA, Мулен дю Пон, 29170 Плевен, Франція

Традиційно промисловість риб’ячого жиру була пов’язана з промисловістю рибного борошна, а методи переробки здебільшого адаптувались до сировинної форми: ціла риба або частина риби (печінка, голівка, побічні продукти). Зараз лінія переробки стає все більш і більше технічно вдосконаленою, коли зростають запити замовників на дезодоровані, незабруднені та багаті маслами PUFA. Новий процес екстракції, оскільки екстракція холодним пресом з’являється в галузі рослинної олії. Рафінування, включаючи дезодорацію та дезактивацію, завершується знечищенням та молекулярною дистиляцією, зменшуючи рівень забруднень, близький до межі виявлення аналітичних методів. Ліпохімія дозволяє сконцентрувати природний вміст омега-3: етерифікація, потім концентрація молекулярною дистиляцією або надкритичний СО2 плюс переетерифікація (хімічна/ферментативна) для форми TG. Можливість процесу риб’ячого жиру «необмежена», щоб пропонувати ринку переваги омега-3 з безпечними, простежуваними, смачними риб’ячими жирами.

Ключові слова: риб’ячий жир/омега 3/PUFA/екстракція/концентрація/рафінування/етерифікація/ліпохімія

Риб’ячий жир - це олії, багаті природним чином омега-3 жирними кислотами у формі тригліцеридів, і особливо довголанцюговими поліненасиченими жирними кислотами (LCPUFA), такими як ейкозапентаенова кислота (EPA) та докозагексаєнова кислота (DHA). Численні дослідження показують, що ці LC-PUFAs беруть участь у профілактиці певних патологій, таких як надлишок холестерину або рак, і відіграють важливу роль у регуляції метаболізму (Riediger та ін., 2009).

Незамінні поліненасичені жирні кислоти, які не синтезуються організмом, повинні забезпечуватися дієтою. Споживання LC-PUFA з сімейства омега-3 є недостатнім для населення Франції (AFFSA, 2003), отже, інтерес харчової добавки заповнити ці недоліки шляхом збалансування прийому їжі у різних формах, таких як м'які капсули, що містять риб'ячий жир. Тому ринки еволюціонували від історичного споживання олії печінки тріски (споживання ЕРА, DHA та вітамінів A і D3) до включення омега-3 у повсякденні продукти харчування, такі як маргарин, молочні продукти та інші продукти, збагачені омега-3 через Бум на ринку харчових добавок та фармацевтичне застосування ультраконцентрованої олії утворює до 90% DHA.

Основним етапом у виробництві риб’ячого жиру є постачання якісної сировини, яка повинна гарантувати простежуваність та збереження видів. Історично процеси виробництва цих масел по суті були пристосовані до форми сировини, тобто цільної риби або таких частин, як голова, печінка або побічні продукти, і брали лише мало врахування "кінцевої олії якість ”. Сьогодні передові технології адаптуються до вимог, вимог законодавства та очікувань споживачів, розробляючи олії, які дезодоруються, знезаражуються або концентруються в поліненасичених жирних кислотах.

Методи добування риб’ячого жиру

Історичне вилучення олії печінки тріски зі свіжої (або замороженої) печінки здійснюється шляхом варіння печінки з подальшим подрібненням та центрифугуванням для відокремлення олії від білків та води.

Найпоширеніший видобуток риб'ячого жиру - це видобуток синьої риби, такої як оселедці, сардини, скумбрія, анчоуси, на фабриках змішаної рибної муки та олії (Фігура 1). Цей процес пов’язує стадії варіння та пресування цілої риби, щоб відокремити, з одного боку, білки, що відновлюються у фракції борошна, та ліпіди, з іншого боку, що відновлюються в олії.

Отримання риб’ячого жиру та шроту (Джерело IFFO).

Основним недоліком цього виду екстракції гарячим пресуванням є приготування олії, що призводить до погіршення окислювальної якості олії та втрати вмісту EPA та DHA. На ринок виходять інші інноваційні процеси, такі як екстракція холодним пресуванням, запатентований процес виробництва рослинної олії та, зокрема, екстракція оливкової олії.

Є й інші менш поширені методи екстракції, такі як ферментативна екстракція. Ця методика заснована на дії специфічних протеаз при низькій температурі (60 ° C) на білкові тканини.

Методи переробки

Після вилучення отримана нафта являє собою сиру нафту, що містить насичені або ненасичені ліпіди, полярні або неполярні, неомилювані сполуки та можливі сліди води або ліпофільних забруднень із навколишнього середовища залежно від походження та виду риби.

Для того, щоб видалити небажані сполуки, такі як насичені жири або забруднення, олія повинна пройти рафінування. Переробка - це послідовність етапів фізичної та хімічної обробки в різному порядку та кількості залежно від ступеня переробки нафти, яку слід отримати (малюнок 2).

Класичний процес переробки.

Першим кроком є етап дегумації (або дегуманізації), який передбачає додавання фосфорної кислоти та води. Цей етап видаляє полярні сполуки, такі як фосфоліпіди, лецитини, пігменти, а також певні забруднення, такі як важкі метали.

Наступний крок - нейтралізація. Проводиться додаванням соди для усунення вільних жирних кислот у вигляді мила.

Етап кристалізації (зимовування) є стандартним для певних масел з високим вмістом насичених жирних кислот, таких як олії тунця, наприклад. Це дозволяє, охолоджуючи масло до 0-4 ° C, заморозити насичені жирні кислоти, такі як стеарин, які потім залишаються в пастці у фільтр-пресі. Наприклад, тунцеве масло, яке без етапу зимівлі є природно помутнілим, таким чином прояснюється.

Зміна кольору або відбілювання видаляє барвники та інші небажані речовини, фільтруючи масло через активоване вугілля або аморфні кремнеземні землі. Етап знебарвлення є основним етапом знезараження, оскільки вибір грунту, що фільтрує, може оптимізувати та націлити захоплення певних забруднень. На переробних майданчиках дедалі частіше застосовують додатковий етап дезактивації шляхом дистиляції, наприклад запатентований метод дистиляції короткого шляху, який доводить рівень забруднення до порогів, близьких до аналітичних меж виявлення, і це, незалежно від початкового забруднення сирої нафти.

Останній етап очищення видаляє неприємні запахи та летючі продукти шляхом впорскування водяної пари. Операція проводиться у вакуумі, леткі сполуки захоплюються під час виведення. Прогрес, досягнутий за останні роки в техніці дезодорування, та збереження початкових окислювальних якостей олії завдяки появі щадного методу екстракції дозволили отримати ультрадезодорований риб’ячий жир, який споживач неофітів не зможе диференціювати за запахом або смаком рослинного масла.

Олія після переробки стабілізується додаванням антиоксидантів, таких як токофероли, потім кондиціонується в інертній атмосфері (азот або аргон).

Методи концентрації омега-3

За допомогою нових методів можна концентрувати олії, багаті природно омега-3.

Природний вміст риб'ячого жиру становить близько 8% EPA та 9% DHA для олії печінки тріски або олії лосося та 20-30% EPA та DHA для риб'ячого жиру. Жирний риб'ячий жир. Ринковими стандартами для останнього є 5% EPA та 25% DHA для олії тунця та 18% EPA та 12% DHA для олії синьої риби (співвідношення, отримане сумішами/збірками партій).

Концентрований риб’ячий жир пропонує приблизно вдвічі більше попередніх рівнів, тобто 50% DHA для концентрованого тунцевого масла і може досягати 90% DHA або EPA.

Концентрація шляхом зимівлі

Концентрація при зимівлі дозволяє отримати кілька очок у EPA та DHA. Дійсно, цей етап, проведений під час рафінування (див. Опис вище), усуває насичені жирні кислоти, кристалізовані при низькій температурі, що призводить до незначної концентрації, пропорційно до моно- та поліненасичених жирних кислот. Однак ця концентрація є лише низькою і відносною, оскільки частина ненасичених жирних кислот, включаючи омега-3, також переноситься разом зі стеариновою фракцією.

Хімічна або ферментативна концентрація

Концентрація хімічно шляхом додавання етоксиду натрію або ферментативно шляхом додавання ліпази включає два етапи (малюнок 3): специфічний етаноліз жирних кислот у вихідній формі тригліцеридів шляхом додавання етанолу, що утворює гліцерин, з одного боку, та омега-3 жирних кислот у формі летких етилових ефірів, з іншого боку. Потім фракцію омега-3 концентрують дистиляцією за один або два проходи цих летких етилових ефірів.

Процес концентрування шляхом етанолізу та очищення.

Екстракція та/або концентрація надкритичною рідиною

Процеси екстракції PUFA з використанням органічних розчинників забезпечують високий вихід, але потім вимагають видалення залишків розчинника. Використання надкритичної рідини, наприклад, СО2, є альтернативним процесом завдяки його незаймистим властивостям, сумісним із навколишнім середовищем та своєю інертною природою. У цьому випадку олія попередньо етерифікується і піддається фракціонуванню з сечовиною, захоплюючи насичені жирні кислоти, що кристалізуються таким чином. Принцип концентрації заснований на СО2, який у надкритичному стані поводиться як екстракційна рідина і втягує жирні кислоти. Тому в декількох пасажах їх концентрація збільшується. Цей метод дозволяє досягти дуже високої концентрації за низьких витрат (CO2, що переробляється), але вимагає спеціальних установок, а розділення рідини/жирних кислот є складним.

Форми омега-3 жирних кислот

Концентровані олії, описані вище на стадіях концентрування, мають форму етилових ефірів, незалежно від обраного процесу концентрування. Нові пропозиції ферментів ліпази на ринку тепер дозволяють отримувати концентровані олії у формі тригліцеридів із цих концентрованих етилових ефірів. Цей крок переетерифікації (малюнок 4) звичайно поєднується зі стадією ферментативної концентрації. Додаючи ліпазу до суміші концентрованих етилових ефірів та гліцерину, це призводить до отримання концентрованих тригліцеридів з однаковим вмістом ЕПК та/або DHA та елімінації етанолу. Цей ферментативний процес має переваги широкої селективності, щадних умов поводження, можливості повторного використання ферменту, якщо він іммобілізований, високої активності та стабільності, надаючи маслу кращу стійкість щодо окислення, а також кращий запах та смак. Нарешті, концентрація ферменту утворює менше небажаних сполук.

Отримання концентрованих тригліцеридів шляхом ферментативної переетерифікації

Прогрес, досягнутий у ліпохімії, також дозволяє проводити хімічні та/або ферментативні трансплантати, пропонуючи інноваційні форми омега-3: моногліцериди, дигліцериди, фосфоліпіди, які відкривають нові можливості завдяки своїй високій біодоступності.

Висновок

Ми розглянули основні методи вилучення та концентрування риб’ячого жиру. Можливості процесу отримання риб'ячого жиру здаються безмежними з огляду на прогрес ліпохімії.

Завтра викликом для сектору буде пропонувати олії бездоганної якості як органолептично, з ультрадезодорованими оліями, так і з точки зору безпечності харчових продуктів, з очікуванням "нульових" забруднень. Бажані рівні омега-3 завжди будуть вищими та вищими за розумних витрат. У той же час ми відзначаємо еволюцію до все більш «чистих» процесів, таких як зелена хімія та синя хімія.

Для того, щоб запропонувати споживачам масла, багаті омега-3, чиї переваги для здоров’я широко продемонстровані, проблема також буде зосереджена на високодоступних формах для цільових медичних програм.

Список літератури

Рідігер Н.Д., Осман Р.А., Сух М., Могадасіан М.Х. Системний огляд ролі жирних кислот n-3 у здоров’ї та захворюваннях. J Am Diet Assoc 2009; 109: 668–679. [CrossRef] [PubMed] [Google Scholar]
AFSSA. Жирні кислоти сімейства омега-3 та серцево-судинної системи: харчова цінність та твердження. Липень 2003. www.afssa.fr. [Google Scholar]
FFO: Міжнародна організація з рибного борошна та риб'ячого жиру. www.iffo.net. [Google Scholar]

Список малюнків

Отримання риб’ячого жиру та шроту (Джерело IFFO).

Класичний процес переробки.

Процес концентрування шляхом етанолізу та очищення.

Отримання концентрованих тригліцеридів шляхом ферментативної переетерифікації

Поточні показники використання показують сукупний підрахунок переглядів статей (повнотекстові перегляди статей, включаючи перегляди HTML, завантаження PDF та ePub, відповідно до наявних даних) та подання тез на платформі Vision4Press.

Дані відповідають використанню на платформі після 2015 року. Поточні показники використання доступні через 48–96 годин після публікації в Інтернеті та оновлюються щодня по днях тижня.

Початкове завантаження метрик може зайняти деякий час.