CN108130193A - 一种提高南极磷虾油脂提取率的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种提高南极磷虾油脂提取率的方法，包括如下步骤：1)向南极磷虾脱脂干虾渣中加入8‑12倍质量的乙醇，搅拌后浸泡设定时间；2)将步骤1)中浸泡后的混合物料加入胶体磨中进行研磨，胶体磨的转速大于2900转/min，从最高档开始研磨，每3‑5min向低档换挡一次，直至换至最低档，完成研磨；3)将步骤2)中研磨后的物料进行离心分离，将离心液中的溶剂蒸干，得油脂。

Description

一种提高南极磷虾油脂提取率的方法

技术领域

本发明涉及一种提高南极磷虾油脂提取率的方法，属于食品、化学和医药领域。

背景技术

南极磷虾是生活在南极海洋的数量庞大的生物资源(约有5-50亿吨，不同的估算方法有差异)。南极磷虾油脂含量丰富，油脂含量因季节、年龄、性别、食物的丰富程度、环境等因素而有差异。油脂中含有丰富的不饱和脂肪酸(如EPA、DHA、DPA等)、虾青素及其脂、磷脂、维生素E等营养成分。目前，南极磷虾油脂是世界上广为销售的高附加值产品，以前南极磷虾虾油产品主要产自加拿大、日本、挪威、美国。2009年后，我国已有多个厂家开始生产附合国际标准的南极磷虾虾油。

从磷虾中提取虾油的方法主要是将磷虾分散于有机溶剂或不同有机溶剂的混合液中进行提取，残余的磷虾干虾渣中的蛋白质含量达到了74％以上，脱脂后的磷虾干虾渣中的灰分和氨基酸等物质的百分含量都相对于未脱脂的磷虾有了一定的升高。而经过脱脂后，磷虾中的大部分油脂(虾油)已经被提取出来，剩余少量的油脂残留于虾渣中。但是脱脂后的虾渣与未脱脂之前的南极磷虾粉的性质不同，油脂成分也不同，残余的油脂难以再使用传统的虾油提取方法进行提取。

胶体磨是流体或半流体物料通过高速相对连动的定齿与动齿之间，使物料受到强大的剪切力。摩擦力及高频振动等作用，有效地被粉碎、乳化、均质、混和，从而获得满意的精细加工产品。目前，胶体磨已经被用于提取某些油脂，如，对浸泡后的红花种子进行胶体磨研磨处理，提取红花油。但是，目前还未有将胶体磨应用于提取脱脂南极磷虾干虾渣中的残余油脂中的报道。

发明内容

针对上述现有技术中存在的技术问题，本发明的目的是提供一种提高南极磷虾油脂提取率的方法，该方法可以将脱脂干虾渣中残留的少量油脂进一步提取，提高了南极磷虾的油脂产率。

为了解决以上技术问题，本发明的技术方案为：

一种提高南极磷虾油脂提取率的方法，包括如下步骤：

1)向南极磷虾脱脂干虾渣中加入8-12倍质量的乙醇，搅拌后浸泡设定时间；

2)将步骤1)中浸泡后的混合物料加入胶体磨中进行研磨，胶体磨的转速大于2900转/min，从最高档开始研磨，每3-5min向低档换挡一次，直至换至最低档，完成研磨；

3)将步骤2)中研磨后的物料进行离心分离，将离心液中的溶剂蒸干，得油脂。

胶体磨定转子间隙变小，物料粒度变细，定转子间隙变大，物料粒度变粗。本发明从最高档依次换到最低档就是使胶体磨定转子之间的间隙有大逐渐变小，使虾渣越磨越细。

脱脂干虾渣是已经用有机溶剂提取脱脂后的虾渣，而脱脂干虾渣中的大多数残留油脂位于南极磷虾的甲壳内。而南极磷虾是在海水中生存，海水不能自由地经甲壳进入南极磷虾的体内，所以，甲壳是水的天然屏障，即，脱脂干虾渣中的残余油脂难以用水进行提取。而由于脱脂干虾渣中残余油脂位置的特殊性，采用大部分的有机溶剂也难以实现较好的提取，这是因为甲壳的组织致密，有机溶剂也难以渗入。

发明人发现，将脱脂干虾渣采用胶体磨磨细后，增大了甲壳的表面积，同时破坏了甲壳致密的组织，为有机溶剂的渗入提供了条件。而胶体磨的方法，即胶体磨时的转速和每个转速下的时间都会影响油脂的提取效果，当采用本发明的胶体磨方法时，可以明显提高油脂的提取效率。而采用本发明的胶体磨方法与特定体积、特定浓度的乙醇相配合提取脱脂干虾渣中的残余油脂时，可以起到较好的提取效率。应该是由于采用本发明的胶体磨方法对脱脂干虾渣的甲壳的致密组织的破坏，更有利于乙醇的渗入。

渗入脱脂干虾渣中的乙醇在胶体磨的作用下更容易从虾渣中流出，将溶解的油脂释放出来，实现乙醇的渗入-释放的反复循环。当采用的乙醇的体积为脱脂干虾渣的体积的8-12倍时，一方面具有较佳的提取效率，另一方面可以同时实现甲壳中的磷脂、脂肪酸和甘油三脂等主要残余油脂提取效率的提高，进而提高了提取的油脂的品质，如果其中一种或两种油脂的提取率偏低时，都会影响油脂的品质。乙醇的体积过大或过小都难以取得良好的提取效果。

优选的，步骤1)中，所述乙醇为质量浓度为85％-100％的乙醇。该浓度的乙醇更容易提高脱脂干虾渣中残余油脂的提取率和提高提取油脂的品质。

进一步优选的，步骤1)中，所述乙醇为质量浓度为90％-95％的乙醇。

优选的，步骤1)中，浸泡的时间为0.5-1小时，优选为0.5-0.7小时。浸泡是为了实现脱脂干虾渣的膨胀，一方面有利于胶体磨的进行，另一方面有利于胶体磨过程中乙醇的渗入或释放，有利于提高提取效率。

优选的，步骤2)中，研磨后的胶体粒子的粒径为2-50μm，优选为10-30μm。

优选的，步骤3)中，离心分离的转速为1400-1600r/min，优选为1500-1550r/min。

进一步优选的，步骤3)中，离心分离时，待无离心液流出时，用干虾渣2-5倍体积的乙醇淋洗滤饼。

优选的，步骤3)中，将滤液在68-73℃条件下旋转蒸发除去溶剂，得到油脂。

本发明的有益效果为：

脱脂虾渣中的油脂含量较低，采用压榨、水代、或以水作介质用胶体磨磨浆使油水分离方法都不能充分地从脱脂虾渣中制备油脂，这些方法只适合于含油多的油料。这些方法都不如有机溶剂提取油质彻底，这就是为什么企业用6#汽油作溶剂生产油脂以提高油脂产量(在同量原料条件下)的原因。

本发明所用脱脂干虾渣是用有机溶剂提取脱脂后的虾渣，大多残留油脂在溶剂难于渗入的甲壳内，南极磷虾在海水中生存，海水不能自由地经甲壳入体内(经鳃滤食时有些海水进到体内可经盐腺排除盐来维持体内平衡)，甲壳内有油脂更不可能让水进入，甲壳是水、海水、盐水以及部分有机溶剂的天然屏障。甲壳经过磨细增大了表面积，有利于乙醇的渗入，也有利于渗入的提取乙醇液在胶体磨运转过程中释放出来，形成渗入——释放的反复循环。胶体磨运转提取时间是重要条件。

甲壳内油脂主要由磷脂、脂肪酸、甘油三脂等组成，即便是以水做介质提出了磷脂和脂肪酸，因为它们溶于水也不能从水中分离出来。本发明以乙醇作介质，可将三者溶解溶出，进而离心分离得之。南极磷虾含磷脂和脂肪酸很高，符合国际标准的南极磷虾虾油磷脂占35—40％，不饱和脂肪酸占30％以上，用水提取失去这两种关键成分既降低了虾油生物活性，也难于生产出合格的南极磷虾虾油。

本发明虾渣经胶体磨磨细后在乙醇中仍然可以沉淀，即便是沉降的慢也可经离心快速分离得到橙色澄明的乙醇提取液(因为虾渣中的甲壳和蛋白等在乙醇中不溶)。

本发明可直接与前段南极磷虾提取油脂工艺链接。也可以根据生产需要将本发明胶体磨调节的每个节段固定，使每个节段一个胶体磨并联。多条生产线同时进行扩大生产规模。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

实施例一

1kg南极磷虾脱脂干虾渣，加入10升85％乙醇，拌匀密封浸泡0.5h。取该浸泡过的均匀液体，加入胶体磨，胶体磨转速为2900转/分，每隔3分钟从高档向低档换挡一次，共换8档可达最低档(即定子和转子间距离达最小)，胶体磨运行24分钟时放出物料，物料是可流动的胶体。胶体粒子为2-50μm。先开启连续上入料、下卸料密封式离心机。当运转为1400转/分钟时，从离心机上部逐渐加入物料离心。待无离心液流出时，逐渐加入2升的85％乙醇淋洗滤饼，得离心液。

将离心液蒸发浓缩得油脂62g，得油率6.2％。

实施例二

1kg南极磷虾脱脂干虾渣，加入10升95％乙醇，拌匀密封浸泡45分钟。取该浸泡过的均匀液体，加入胶体磨，胶体磨转速为2900转/分，每隔4分钟从高档向低档换挡一次，共换8档可达最低档(即定子和转子间距离达最小)，胶体磨运行32分钟时放出物料，物料是可流动的胶体。胶体粒子为2-50μm。先开启连续上入料、下卸料密封式离心机。当运转为1500转/分钟时，从离心机上部逐渐加入物料离心。待无离心液流出时，逐渐加入3升的95％乙醇淋洗滤饼，得离心液。

将离心液蒸发浓缩得油脂70g，得油率7％。

实施例三

1kg南极磷虾脱脂干虾渣，加入10升无水乙醇，拌匀密封浸泡1h。取该浸泡过的均匀液体，加入胶体磨，胶体磨转速为2900转/分，每隔5分钟从高档向低档换挡一次，共换8档可达最低档(即定子和转子间距离达最小)，胶体磨运行40分钟时放出物料，物料是可流动的胶体。胶体粒子为2-50μm。先开启连续上入料、下卸料密封式离心机。当运转为1600转/分钟时，从离心机上部逐渐加入物料离心。待无离心液流出时，逐渐加入5升的95％乙醇淋洗滤饼，得离心液。

将离心液蒸发浓缩得油脂75g，得油率7.5％。

对比例一

与实施例三的区别是：加入的无水乙醇的体积是8升，其他参数均与实施例三相同。将离心液蒸发浓缩得油脂25g，得油率2.5％。

对比例二

与实施例三的区别是：加入的无水乙醇的体积是15升，其他参数均与实施例三相同。将离心液蒸发浓缩得油脂41g，得油率4.1％。

对比例三

与实施例三的区别是：每隔6min从高档向低档换档一次，其他参数均与实施例三相同。将离心液蒸发浓缩得油脂47g，得油率4.7％。

对比例四

与实施例三的区别是：每隔2min从高档向低档换档一次，其他参数均与实施例三相同。将离心液蒸发浓缩得油脂27g，得油率2.7％。

对比例五

与实施例三的区别是：向脱脂干虾渣中加入的是丙酮，其他参数均与实施例三相同。将离心液蒸发浓缩得油脂34g，得油率3.4％。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种提高南极磷虾油脂提取率的方法，其特征在于：包括如下步骤：

1)向南极磷虾脱脂干虾渣中加入8-12倍质量的乙醇，搅拌后浸泡设定时间；

2)将步骤1)中浸泡后的混合物料加入胶体磨中进行研磨，胶体磨的转速大于2900转/min，从最高档开始研磨，每3-5min向低档换挡一次，直至换至最低档，完成研磨；

3)将步骤2)中研磨后的物料进行离心分离，将离心液中的溶剂蒸干，得油脂。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤1)中，所述乙醇为质量浓度为85％-100％的乙醇。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：步骤1)中，所述乙醇为质量浓度为90％-95％的乙醇。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤1)中，浸泡的时间为0.5-1小时。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：步骤1)中，浸泡的时间为0.5-0.7小时。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤2)中，研磨后的胶体粒子的粒径为2-50μm。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：步骤2)中，研磨后的胶体粒子的粒径为10-30μm。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤3)中，离心分离的转速为1400-1600r/min.。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：步骤3)中，离心分离时，待无离心液流出时，用干虾渣2-5倍体积的乙醇淋洗滤饼。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤3)中，将滤液在68-73℃条件下旋转蒸发除去溶剂，得到油脂。