9 september 2024
Lecithine: wanneer een bijproduct de hoofdrol gaat spelen
Lecithine heeft een speciaal plekje in het hart van GEA Product Sales Manager Patrick Schürmann. De veelzijdige stof is van een ondersteunende rol in de raffinage van eetbare olie uitgegroeid tot de ster van de sterk concurrerende markt met lage marges van de raffinage van eetbare olie. Dit heeft vooral te maken met het nieuwe, innovatieve en energiebesparende proces ontwikkeld door Schürmann en zijn collega’s.
Ten eerste moet gezegd worden dat lecithine voor mensen een essentiële voedingsstof is, waarvan tot op heden geen synthetische variant beschikbaar is. Lecithine is onder andere een essentiële component van het celmembraan. Toch is lecithine voor het menselijk organisme niet onmisbaar om te overleven. Dankzij lecithine kunnen vet en water worden gemengd, wat van de fosfolipide een van de belangrijkste spelers in zowel de voedingsmiddelen- als de farmaceutische industrie maakt. Zonder lecithine zouden er chocolade- noch infuusoplossingen zijn.
Hoge verkopen met lage marges; wat nu?
Ten eerste moet worden vastgesteld wat de industrie van de eetbare olie en bijbehorende markt drijft, om te begrijpen waarom zelfs kleine stijgingen in opbrengst zo interessant zijn voor onze klanten, aldus Schürmann. Raffinaderijen en molens voor eetbare olie genereren relatief hoge verkopen, ongeacht de grootte van de operatie, maar niet in het minst doordat in eerste instantie een grote hoeveelheid grondstoffen moet worden gekocht. De prijs van deze grondstoffen varieert ook enorm – tussen € 500 en € 1.500 per metrische ton – afhankelijk van factoren zoals mislukte gewassen en andere omstandigheden. De oorlog in Oekraïne heeft bijvoorbeeld geleid tot een buitensporige stijging van de prijs van zonnebloempitten.
De marge is al zo klein dat de meeste andere industrieën er waarschijnlijk geen genoegen mee zouden nemen. Het is daarom duidelijk dat dit een zeer riskante activiteit is voor olieproducenten, waardoor het nog belangrijker voor hen is om ervoor te zorgen dat hun productiefaciliteiten vlot draaien; 24/7 met ongeveer 330 productiedagen per jaar, want dat is de minimumvereiste om nog enige winst te maken.
Als een grove vuistregel geldt dat één verloren productiedag leidt tot een maand winstverlies. Volgens dezelfde logica betekent dit ook dat elke 0,1% stijging in olieopbrengst een enorm voordeel met zich meebrengt: 330 extra ton olie per jaar bij een installatie die 1000 ton per dag produceert.
Lecithine: 3% met een impact van 100%
“Om deze markt- en productiegerelateerde redenen wordt de focus op bijproducten steeds groter”, vervolgt Schürmann. Deze producten, ook wel bekend als nevenstromen, bevatten vrije vetzuren, glycerol en zogenaamde lecithine. Ze kunnen eenvoudigweg worden verkocht als diervoeding of aan de oleochemische industrie. Maar als deze producten van hoge kwaliteit zijn, kunnen veel betere prijzen worden behaald. Hiervoor moeten bedrijven het proces echter goed onder controle hebben.
Meer lecithine voor iedereen: de lecithinemarkt groeit jaarlijks gemiddeld 6,15%. Voor 2023 wordt een bedrag van $ 0,96 miljard voorspeld en voor 2028 zelfs $ 1,30 miljard. Dit zijn goede vooruitzichten voor de fabrikanten van eetbare olie om een redelijke winst te maken uit hun lecithinenevenstroom.
“We zien dat steeds meer klanten naar hun nevenstromen gaan kijken”, aldus Schürmann. “Ze hebben gewoon de grens bereikt van het maximaal haalbare met de rest van hun processen. De enige manier om een nog hogere marge uit de aangekochte grondstoffen te halen is daarom om de nevenstromen efficiënter te benutten. Hoe vroeger in het proces we de lecithine onttrekken, hoe beter”. In het geval van lecithine kan de kwaliteit visueel worden beoordeeld. Minder vaste stoffen en zwevende deeltjes betekent minder onzuiverheden, voor een lichter en helderder product. “Hoe schoner de lecithine, hoe veelzijdiger ze is voor toepassingen in de voedingsmiddelen- en farmaceutische industrie, wat weer van invloed is op de waarde en dus ook de prijs”, aldus Schürmann. “Tegelijkertijd neemt de vraag ook constant toe en is het aan ons om oplossingen te vinden die de kwaliteit van lecithine verbeteren”.
Kleine verandering met een grote impact: decanters voor de zuivering van persolie
Lecithine is slechts goed voor 3% van de ruwe olie in kwestie, zoals zonnebloem- of raapzaadolie. “Om te begrijpen wat de efficiëntste manier is om deze waardevolle 3% te behalen, moet u eerst begrijpen hoe de eetbare olie in de eerste plaats uit gewassen als zonnebloemen wordt onttrokken”, legt Schürmann uit. “Net als alle zaden, worden zonnebloempitten en raapzaad eerst geperst. Dit is vergelijkbaar met het proces dat voor het persen van bijvoorbeeld sinaasappels wordt gebruikt, behalve dat we er olie voor terugkrijgen in plaats van sap en dat we geen sinaasappelschillen krijgen maar iets waarnaar wordt verwezen met perskoek of oliekoek”. Een perskoek bestaat uit de resterende vaste stoffen van het zaad en de ongeperste olie-inhoud. Of volgens de sinaasappelanalogie blijft de schil over met vruchtvleesresidu en wat sap. De waardevolle lecithine wordt opgelost in de olie, zowel in de persolie als in de olie die nog aanwezig is in de perskoek. Idealiter onttrekken klanten de lecithine uit beide stromen. Dat is echter niet altijd het geval.
Een decanter voor de zuivering van persolie maakt de raffinage van eetbare olie efficiënter en bespaart zowel energie als ruimte.
Het werkt beter met een klein beetje water
In de volgende stap, de zuivering van persolie, worden vaak filters gebruikt om de olie te reinigen. Deze filters moeten regelmatig worden gereinigd met perslucht. Voor het belangrijkste deel van de nieuwe zuiveringsmethode van GEA wordt een decanter gebruikt in plaats van deze filters. Hierdoor hoeven klanten om ten beginnen geen filters te kopen en onderhouden, bovenop hun bedrijfskosten en enorm hoge energiekosten. Bovendien werkt de decanter efficiënter en extraheert de olie optimaal uit de vaste stoffen. “Het geheim is dat we een beetje water aan de binnenstromende olie toevoegen, voordat de persolie in de decanter wordt gereinigd”, aldus Schürmann. “Door de toevoeging van water scheidt de lecithine vrijwel volledig af van de persolie, die vervolgens wordt overgedragen naar de vaste fase van de decanter”. De vaste fase wordt samen met de perskoek verder verwerkt in het extractieproces. De persolie wordt ondertussen optimaal voorbereid voor de daaropvolgende raffinageprocessen na afloop van de zuivering door de decanter.
Miscella en betere zuiveringsprestaties
Voor de perskoek en de vaste fase uit de decanter is de volgende fase extractie om de resterende olie (ongeveer een derde van de totale hoeveelheid) evenals de lecithine te verkrijgen. Als oplosmiddel moet hier hexaan worden toegevoegd. Dat verdampt later in enorme distillatiekolommen, waardoor de geëxtraheerde ruwe olie achterblijft. Na nog een raffinageproces om gommen, pigmenten en aromatische stoffen te elimineren, is de olie klaar.
De lecithine wordt uiteindelijk in het waterontgommingsproces na de distillatie verkregen. Er wordt water aan de geëxtraheerde olie toegevoegd, waardoor de lecithine uit de olie oplost en ze samen met het water kan worden afgescheiden met gebruik van GEA separatoren. Daarvoor doorliep de volledige stroom echter de distillatiefasen. Dit is exact wat de kwaliteit van de lecithine bepaalt. “Onze voorkeursmethode voor het verkrijgen van de beste kwaliteit is de zogenaamde zuivering van miscella” legt Schürmann uit. “Hier verwijst de term miscella naar het mengsel van het organische oplosmiddel hexaan en plantaardige olie. Het bevat ook relatief veel vaste stoffen. En het zijn nu juist deze vaste stoffen die cruciaal zijn voor de manier waarop het proces zich verderop verder ontvouwt”. In de distillatiefasen worden hoge temperaturen gebruikt. Hoe hoger het vaste-stofgehalte in de geëxtraheerde olie, hoe donkerder de lecithine wordt en hoe groter de onwenselijke veranderingen in smaak worden. Als vaste stoffen echter zo vroeg mogelijk uit de olie worden verwijderd, levert dit lichte, heldere lecithine en een potentieel hogere prijs op.
GEA raadt aan de miscella onmiddellijk na de eerste distillatiefase te zuiveren, niet alleen in verband met de toegenomen productkwaliteit, maar ook om de daaropvolgende extractiefasen te beschermen tegen verontreiniging, waardoor de levensduur van het systeem enorm stijgt.
Een klein detail voor de decanter, maar een doorbraak voor de industrie
Voor één klant van GEA bleek de investering in een decanter en de daaruit voortvloeiende verandering in het proces tijdens de zuiveringsfase van persolie al snel de moeite waard te zijn. Schürmann kreeg terugkoppeling van verkoop en productie met de vraag, “Wat gebeurt daar? We moeten nu elke week een extra tanker bestellen, omdat we zoveel meer lecithine hebben!” De toename bedroeg 3 ton lecithine per dag extra.
Win-win: meer product met minder energie
Die toename in lecithine gaat gepaard met een afname in energieverbruik. “De vervangen filters vereisten enorme hoeveelheden perslucht bij de faciliteiten van onze klanten, terwijl het genereren van perslucht een van de grootste energieverbruikers in de installatie is”, benadrukt Schürmann. We moesten alle olie het waterontgommingsproces laten doorlopen; nu hoeft alleen de geëxtraheerde olie, die slechts een derde van de totale hoeveelheid olie vertegenwoordigt, die fase te doorlopen. Bovendien bespaart onze oplossing ook veel ruimte. Met andere woorden, ons proces vertegenwoordigt een win-win-win-situatie voor onze klanten. En dit alles op een markt die momenteel een enorme bloei kent, waardoor we onze klanten de beste vooruitzichten bieden”.
