CN102311882B

CN102311882B - 一种不饱和脂肪酸的提取方法

Info

Publication number: CN102311882B
Application number: CN 201110230076
Authority: CN
Inventors: 王宝维; 张佰帅; 葛文华; 张名爱; 岳斌
Original assignee: Qingdao Agricultural University
Current assignee: Shandong yanwang Food Technology Co.,Ltd.
Priority date: 2011-08-11
Filing date: 2011-08-11
Publication date: 2012-12-26
Anticipated expiration: 2031-08-11
Also published as: CN102311882A

Abstract

本发明涉及一种从肥肝鹅腹脂中提取不饱和脂肪酸的方法，包括有肥肝鹅腹脂粗鹅油的制备、粗鹅油的精炼和不饱和脂肪酸提取步骤，其特征在于，在粗鹅油的精炼和不饱和脂肪酸提取步骤之间还有鹅油混合脂肪酸的提取步骤。本发明的方法改进了鹅油的脱胶、脱色、脱臭的精炼工艺参数，除去了油脂中的非甘油酯成分，大大减少了杂质对后续工艺的影响，提高了油脂的稳定性。并且在不饱和脂肪酸提取步骤前加入了混合脂肪酸提取步骤，从而大大提高了后续不饱和脂肪酸提取的效率以及不饱和脂肪酸的纯度，又降低了成本。本发明充分利用废弃的肥肝鹅腹脂，具有重要的社会效益和经济价值。所提取的不饱和脂肪酸广泛用于食品、药品和化妆品等领域。

Description

一种不饱和脂肪酸的提取方法

技术领域：

本发明属于不饱和脂肪酸提取技术领域，具体涉及一种从肥肝鹅腹脂中提取不饱和脂肪酸的方法。

背景技术：

不饱和脂肪酸是指含有一个或多个双键且碳链长为18～22个碳原子的直链脂肪酸，是一种特殊的生物活性物质，具有许多重要的生理功能。不饱和脂肪酸是所有细胞膜的重要成分(参与脂蛋白的合成)，在机体的激素代谢中可转变为前列腺素、血栓素、白三烯等。不饱和脂肪酸还具有降低血液中胆固醇和甘油三酯，调节心脏功能，降低血液黏稠度，改善血液微循环，提高脑细胞的活性，增强记忆力和思维能力，增强人体防御系统和减肥等功能。不饱和脂肪酸还能够降低心脏病发生率，抑制前列腺增生和乳腺肿瘤，延缓免疫功能衰退；对新生儿脑和视力的发育也具有一定作用。

不饱和脂肪酸主要包括单不饱和脂肪酸和多不饱和脂肪酸。单不饱和脂肪酸主要包括肉豆蔻油酸、棕榈油酸、油酸等。多不饱和脂肪酸主要包括亚油酸(LA)、γ-亚麻酸(GLA)、花生四烯酸(AA)、二十碳五烯酸(EPA)、二十二碳六烯酸(DHA)等。其中，亚油酸及亚麻酸被公认为人体必需的脂肪酸(EA)，在人体内可进一步衍化成具有不同功能作用的高度不饱和脂肪酸，如AA、EPA、DHA等。目前不饱和脂肪酸的提取及应用受到了食品、医学及化妆品等行业的高度重视。

我国食用油60％以上依赖进口，对外依存度过高，严重威胁我国食用油供给安全。而国内油脂市场原料与加工及其食用油供应的75％以上被拥有百年历史的四大跨国粮商所控制，即ADM、邦吉、嘉吉和路易·达孚。跨国粮商在中国97家大型油脂企业中的64家企业参股控股，占总股本的66％。外国资本掌握了国内市场的话语权和定价权。因此，开发我国新的油脂资源迫在眉睫。

目前世界上鹅肥肝的产量约9000吨，肥肝鹅腹脂产量每年约为5000吨。由于肥肝鹅腹脂是肥肝鹅填饲阶段的废弃物，其中的不饱和脂肪酸的含量与鹅肥肝相差无几，其内含有大量的不饱和脂肪酸，是一种未开发的动物油脂。但由于没有有效的提取方法，一直以来肥肝鹅腹脂都被当成垃圾废弃掉了，或是作为低廉的饲料原料，这样不但容易造成环境污染，也降低了肥肝鹅腹脂的经济价值。

迄今为止，关于不饱和脂肪酸的提取的专利有中国公开号为CN101050171(制备不饱和脂肪酸的方法)、101942357A(一种小桐子油脂多不饱和脂肪酸单离的方法)、CN101353612(一种从松毛虫中富集多不饱和脂肪酸的方法)和101892119A(蚕蛹油多不饱和脂肪酸的梯度冷冻结晶分离方法)等。由于不同种类油脂中脂肪酸的含量与成分不同，将上述专利所记载的技术应用于鹅油提取时，不饱和脂肪酸收率不高，造成提取成本高，经济效益较差。因此，需要在提取的过程中重新改进其工艺条件。

发明内容

本发明目的是提供一种不饱和脂肪酸的提取方法，即从肥肝鹅腹脂中提取不饱和脂肪酸以弥补现有技术的不足。

本发明的不饱和脂肪酸提取方法，是从肥肝鹅腹脂中提取不饱和脂肪酸。

发明人一直在研究如何高效地从肥肝鹅腹脂中提取不饱和脂肪酸，通过长期的研究发现，提取的粗鹅油要先经过精炼、皂化，用正己烷萃取获得鹅油混合脂肪酸后，才能在后续的操作中获得高质量的不饱和脂肪酸；同时，通过因素筛选分析，确定出肥肝鹅腹脂中不饱和脂肪酸的最佳提取方法。

本发明的提取方法，包括有肥肝鹅腹脂粗鹅油的制备、粗鹅油的精炼和不饱和脂肪酸提取步骤，其特征在于，在粗鹅油的精炼和不饱和脂肪酸提取步骤之间还有鹅油混合脂肪酸的提取步骤，所述的鹅油混合脂肪酸的提取步骤是将粗鹅油加入到氢氧化钾-乙醇溶液中进行皂化反应，再将皂化物酸化处理后用正己烷萃取获得鹅油混合脂肪酸。

上述的粗鹅油的精炼是对制备的肥肝鹅腹脂粗鹅油进行脱胶处理：将粗鹅油加热溶解后，加入粗鹅油体积比为0.5％～2％的磷酸，搅拌后离心去除杂质，上层漂浮的油即为脱胶鹅油；其中磷酸体积分数为70％～75％。

为了更好的获得高品质的不饱和脂肪酸，在粗鹅油的精炼过程中还可加入脱色和除臭步骤：

脱色处理：将上述脱胶鹅油加热后加入占鹅油质量1％～9％的活性白土，搅拌离心后，取上层的漂浮的油即为脱色鹅油；

最后对脱色鹅油进行脱臭处理：将脱色鹅油在45℃水浴下真空处理鹅油30min脱臭；

所述的鹅油混合脂肪酸的提取，具体步骤如下：将处理好的鹅油按体积比1∶1～6加入到氢氧化钾-乙醇溶液中，在81℃～82℃下进行皂化反应，反应结束后将皂化液旋转蒸发去掉乙醇得到皂化物，然后将皂化物用水充分溶解后，调节水相的pH值为2～3；再加入正己烷萃取，将萃取液合并后用温水水洗至萃取液pH值至中性；再将萃取液经无水硫酸钠过滤干燥；最后将萃取液旋转蒸发去掉正己烷后获得鹅油混合脂肪酸。

氢氧化钾-乙醇溶液的配制方法是将1mol氢氧化钾溶于1L的95％乙醇中。

调节水相的pH值为2～3是用10％盐酸进行调节的。

上述的不饱和脂肪酸的提取：将尿素按质量体积比g/ml 1∶1～5加入到95％乙醇中，充分溶解后，将制备的鹅油混合脂肪酸加入到尿素-乙醇溶液中，鹅油混合脂肪酸的加入量与尿素-乙醇溶液中尿素量比值为1∶1～6；加入鹅油混合脂肪酸后置于80℃～82℃下混合40min，室温冷却后，于0℃～10℃下放置2～8h结晶，再进行减压抽滤，将滤液中加入等体积正己烷，用10％HCl酸化至pH 2～3，加入等体积水，用正己烷多次萃取水相，合并有机相，水洗至中性，用无水硫酸钠脱水，抽滤，减压蒸出正己烷，获得多不饱和脂肪酸。

通过对鹅油中的不饱和脂肪酸提取率分析表明，本发明确定了混合脂肪酸与尿素配比、乙醇与尿素配比、结晶时间和结晶温度的最佳方法条件分别为：混合脂肪酸与尿素的质量配比为1∶2～3，尿素与乙醇质量体积比g/ml为1∶2，结晶时间为5h，结晶温度为5℃。

本发明探索出一种适合肥肝鹅腹脂不饱和脂肪酸的提取新工艺：一是改进了鹅油的脱胶、脱色、脱臭的精炼工艺参数，除去了油脂中的非甘油酯成分，大大减少了杂质对后续工艺的影响，提高了油脂的稳定性；二是在不饱和脂肪酸提取步骤前先加入了混合脂肪酸提取步骤，从而大大提高了后续不饱和脂肪酸提取的效率以及不饱和脂肪酸的纯度；三是优化了尿素包合法提取鹅油中不饱和脂肪酸的工艺条件，降低了生产成本。本发明为我国肥肝鹅腹脂不饱和脂肪酸的提取提供了更加科学的方法，使不饱和脂肪酸的提取率达到20％以上，产品不饱和脂肪酸含量达到80％～90％，而且与橄榄油有效成分极为相似，因此大大提高了鹅产品的附加值，具有重要的社会效益和经济价值。

具体实施方式：

下面结合实施例对本发明的方法进行详细描述。

实施例1：鹅腹脂不饱和脂肪酸提取(加入了混合脂肪酸提取步骤)

1、肥肝鹅腹脂粗鹅油的制备

粗鹅油提取：取一定质量的肥肝鹅腹脂切成1cm³左右的块状，采用组织捣碎机2000转/min捣碎5min，将捣碎后的鹅腹脂置于不同的耐热容器中，分别水浴加热至40℃、50℃、60℃、70℃、80℃，恒温保存30min，在加热的过程中不断搅拌，趁热4000r/min离心10min，用三层纱布过滤，称重，即可制得粗鹅油。

通过对粗鹅油提取率和脂肪酸含量的分析表明，粗鹅油的最佳提取温度为60℃，在这一温度下，可以使肥肝鹅腹脂快速溶化，能防止温度过高造成脂肪酸的变性。

2、粗鹅油的精炼

脱胶处理：称取一定量的粗鹅油，在水浴中加热至60℃，并不断搅拌，然后缓慢加入占鹅油体积0.5％～2％的磷酸；磷酸体积分数分别设计为70％、75％、80％、85％；在60℃下均匀搅拌2min，再以4000r/min离心20min，上层漂浮的油即为脱胶鹅油。

通过对鹅油的提取率和脂肪酸含量分析表明，当使用体积分数为70％～75％的磷酸用量为鹅油体积的2％，60℃搅拌2min的条件下，粗鹅油的脱胶效果较好。

脱色处理：将脱胶鹅油水浴加热至60℃，再分别加入占鹅油重1％、3％、5％、7％、9％的活性白土，搅拌20min后，以4000r/min离心20min，上层漂浮的油即为脱色鹅油。结果表明，当活性白土用量为脱胶鹅油重量的3％～5％时，即可以避免白土量不足使色素不能充分去除；又能防止过量的白土造成粗鹅油的浪费。

脱臭处理：将脱色鹅油置于圆底烧瓶中，分别置于45℃～65℃的温度下，利用旋转蒸发仪真空处理鹅油15min～30min，即得脱臭鹅油。通过粗鹅油的提取率和脂肪酸含量可知，粗鹅油的最佳脱臭方法为45℃下真空处理30min。

3、混合脂肪酸的制备

取一定质量的经过精炼处理的鹅油按1∶4的比例加入1mol/L KOH-乙醇溶液，磁力搅拌一段时间使其完全溶解后转移至1000ml的三口烧瓶，在81℃～82℃水浴中回流皂化1h，得皂化液，减压蒸出乙醇，加水使皂化物完全溶解，在恒温恒速搅拌的条件下用10％HCl酸化至pH 2～3，分层，加入一定体积的正己烷萃取，除去下层水层，温水洗至中性，减压蒸出溶剂，加无水硫酸钠脱水，抽滤，获得混合脂肪酸。

4、不饱和脂肪酸的提取

按尿素∶乙醇(w∶v g/ml)为1∶1～5的比例，将尿素中加入到95％乙醇中，热回流一定时间，待尿素完全溶解后，按混合脂肪酸与尿素为1∶2～5的重量比例，分别加入混合脂肪酸混匀，热回流40min，冷却放置20h，减压抽滤，滤液加入适量正己烷，用10％HCl酸化至pH 2～3，加入适量水，充分萃取，分离有机相，用正己烷多次萃取水相，合并有机相，水洗至中性，用无水硫酸钠脱水，抽滤，减压蒸出正己烷，获得多不饱和脂肪酸。

不饱和脂肪酸的测定：采用GB/T 17377-2008(动植物油脂脂肪酸甲脂的气相色谱分析)的方法进行测定。

采用本发明实施例1的方法：不饱和脂肪酸提取率占混合脂肪酸23.0％，占鹅腹脂的16.1％；不饱和脂肪酸的纯度达到85％。

本发明的方法对尿素与乙醇配比、尿素与混合脂肪酸的质量比、结晶温度和结晶时间等条件进行优化，通过因素水平试验来确定最佳的提取条件，以使不饱和脂肪酸的提取效果达到最好。见表1。

表1因素水平试验正交设计表(部分条件)

(1)尿素与乙醇配比：分别按尿素∶乙醇为1∶1、1∶2、1∶3、1∶4、1∶5的比例(g/ml)，将尿素加入到95％乙醇中，热回流一定时间，待尿素完全溶解后，按尿素∶混合脂肪酸为1∶3的比例加入混合脂肪酸混匀，热回流40min，室温冷却，于-20℃放置20h，减压抽滤，滤液加入适量正己烷，用10％HCl酸化至pH 2～3，加入适量水，充分萃取，分离有机相，用正己烷多次萃取水相，合并有机相，水洗至中性，用无水硫酸钠脱水，抽滤，减压蒸出正己烷，获得多不饱和脂肪酸。通过不饱和脂肪酸的碘价和收率测定结果，确定尿素与乙醇比值为1∶2.5。

(2)尿素与混合脂肪酸的重量比：在不饱和脂肪酸提取领域中，尿素的用量是影响不饱和脂肪酸的产品纯度和收率的关键因素。但不同物种的脂肪酸组分、含量都明显不同，因此，需要对尿素与混合脂肪酸的比例进行筛选。

经过长期的研究，发明人发现当混合脂肪酸的量和尿素乙醇溶液中乙醇的比例为1∶2～3时，从混合脂肪酸中提取的不饱和脂肪酸的收率最高，纯度最好。而当尿素的用量小于这个比例的时候，会造成不饱和脂肪酸的收率降低；而尿素的用量过多时，不但会增加了成本，还会使提取的不饱和脂肪酸的纯度降低。

(3)结晶时间：按尿素∶乙醇为1∶2.5的比例，将尿素中加入到95％乙醇中，热回流至尿素完全溶解后，按尿素∶混合脂肪酸为1∶3的比例加入混合脂肪酸混匀，热回流40min，室温冷却，于-20℃分别放置2h、8h、14h、20h、26h，减压抽滤，滤液加入适量正己烷，用10％HCl酸化至pH 2～3，加入适量水，充分萃取，分离有机相，用正己烷多次萃取水相，合并有机相，水洗至中性，用无水硫酸钠脱水，抽滤，减压蒸出正己烷，获得多不饱和脂肪酸。通过不饱和脂肪酸的碘价和收率测定结果，确定结晶时间为2h～8h。

(4)结晶温度：按尿素∶乙醇为1∶2.5的比例，将尿素中加入到95％乙醇中，热回流一定时间，待尿素完全溶解后，按尿素∶混合脂肪酸为1∶3的比例加入混合脂肪酸混匀，热回流40min，室温冷却，于-20℃、-10℃、0℃、10℃、20℃分别放置20h，减压抽滤，滤液加入等体积正己烷，用10％HCl酸化至pH 2～3，加入等体积水，充分萃取，分离有机相，用正己烷多次萃取水相，合并有机相，水洗至中性，用无水硫酸钠脱水，抽滤，减压蒸出正己烷，获得多不饱和脂肪酸。通过不饱和脂肪酸的碘价和收率测定结果，确定结晶温度为0℃～10℃。

最终确定不饱和脂肪酸提取技术的最佳条件为：混合脂肪酸∶尿素为1∶2～3；尿素∶乙醇为1∶2.5、包合时间为8h、温度为5℃。

实施例2：鹅腹脂不饱和脂肪酸的提取(不包括混合脂肪酸提取步骤)

按照实施例1的步骤和条件对肥肝鹅腹脂进行不饱和脂肪酸的提取，只是在粗鹅油的精炼步骤后直接转入不饱和脂肪酸的制备步骤，结果表明，不饱和脂肪酸的提取率非常低，不饱和脂肪酸的纯度与精炼鹅油没有显著性的区别，其纯度仅为60％左右，远小于实施例1的80％～90％。因此，本发明的混合脂肪酸提取步骤对鹅腹脂不饱和脂肪酸的提取具有重要作用，能大大提高不饱和脂肪酸的纯度，而且不会造成不饱和脂肪酸的丢失。

本发明的提取方法及确定的最佳条件可以有效的从废弃的肥肝鹅腹脂中提取不饱和脂肪酸，所提取的不饱和脂肪酸可用于食品、药品和化妆品等领域。

Claims

1.一种不饱和脂肪酸的提取方法，其特征在于，包括有肥肝鹅腹脂粗鹅油的制备、粗鹅油的精炼和不饱和脂肪酸提取步骤，其特征在于，在粗鹅油的精炼和不饱和脂肪酸提取步骤之间还设有鹅油混合脂肪酸的提取步骤，所述的鹅油混合脂肪酸的提取步骤是将粗鹅油加入到氢氧化钾-乙醇溶液中进行皂化反应，再将皂化物用正己烷萃取获得鹅油混合脂肪酸；

所述的粗鹅油的精炼是对制备的肥肝鹅腹脂粗鹅油进行脱胶处理：将粗鹅油加热溶解后，加入粗鹅油体积比为0.5%～2%的磷酸，搅拌后离心去除杂质，上层漂浮的油即为脱胶粗鹅油；其中磷酸的体积分数为80%；

所述的脱胶处理后加入脱色和除臭处理步骤：

脱色处理：将脱胶粗鹅油加热后加入占鹅油质量1%～5%的活性白土，搅拌离心后，取上层的漂浮的油即为脱色鹅油；

脱臭处理：将脱色鹅油在45℃水浴下真空处理鹅油30 min脱臭；

所述的不饱和脂肪酸的提取步骤如下：将尿素按质量体积比g/ml 1：1～5加入到95%乙醇中，充分溶解后，将制备的鹅油混合脂肪酸加入到尿素-乙醇溶液中，鹅油混合脂肪酸的加入量与尿素-乙醇溶液中尿素量比值为1：1～6；加入鹅油混合脂肪酸后置于80℃～82℃下混合40min，室温冷却后，于0℃～10℃下放置2h～8h结晶，再进行减压抽滤，将滤液中加入等体积正己烷，用10%HCl 酸化至pH 2～3，加入等体积水，用正己烷多次萃取水相，合并有机相，水洗至中性，用无水硫酸钠脱水，抽滤，减压旋转蒸发出正己烷，获得多不饱和脂肪酸。

2.如权利要求1所述的提取方法，其特征在于所述的鹅油混合脂肪酸的提取，步骤如下：将处理好的鹅油按体积比1：1～6加入到氢氧化钾-乙醇溶液中，在81℃～82℃下进行皂化反应，反应结束后将皂化液旋转蒸发去掉乙醇得到皂化物，然后将皂化物用水充分溶解后，调节水相的pH值为2～3；再加入正己烷萃取,将萃取液合并后用温水水洗至萃取液pH值至中性；再将萃取液经无水硫酸钠过滤干燥，最后将萃取液旋转蒸发去掉正己烷后获得鹅油混合脂肪酸。