CN109097190B - 一种从磷虾油中富集磷脂的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种从磷虾油中富集磷脂的方法，包括：用丙酮对磷虾油进行一级提取分离，获得一级不溶物和一级提取液；将一级提取液脱溶，用极性溶剂进行二级提取分离，获得二级不溶物和二级提取液，将二级不溶物脱溶，得甘油三酯型磷虾油；将一级不溶物和二级提取液合并，提取得到磷虾油磷脂。本发明提供的从磷虾油中富集磷脂的方法，能够得到磷虾油磷脂和甘油三酯型磷虾油两种功能性产品，其中磷脂得率大于40％，磷脂酰胆碱占比均在85％以上，还可以通过选择参数变量，得到纯度范围在50％‑95％的磷虾油磷脂，满足不同磷脂复合物以及磷虾产品的原料组分需求。

Description

一种从磷虾油中富集磷脂的方法

技术领域

本发明涉及功能食品加工技术领域，具体涉及一种从磷虾油中富集磷脂的方法。

背景技术

磷脂是含磷酸基的类脂化合物，是组成生物细胞膜的主要成分，在生命过程中起结构形成作用和代谢作用。磷脂具有促进脂肪代谢、改善脂质代谢和调节膜酶活性等生理功能，广泛应用于保健食品、化工、医药等领域。

近年来，由于近海渔业资源枯竭，南极磷虾因其巨大的生物储量以及富含磷脂、多不饱和脂肪酸、虾青素等天然活性物质，越来越受到世界各国的瞩目，南极磷虾是目前已知可用于商业化开发的海洋EPA/DHA磷脂的最大来源。南极磷虾脂质中含有较高含量的磷脂酰胆碱。磷脂酰胆碱是一种生物活性分子，可以用作天然乳化剂、保湿剂和稳定剂，广泛应用于化妆品、药品制造业及餐饮业等领域。因此，磷脂酰胆碱，特别是纯度较高的磷脂酰胆碱具有很大的商业和应用价值。

磷脂与人体的生理系统具有高度兼容性，因此可以作为一个特殊的载体，在不破坏细胞膜的情况下，以非能量依赖的方式穿透管腔吸收细胞的脂膜，将包裹的物质直接释放于细胞内部。基于磷脂的这种生物学特性，人们研究出一种新型磷脂复合物制剂，通过磷脂分子与药物活性成分在适宜的环境中，利用电荷迁移作用形成较为稳定的化合物或络合物，增强了药物的脂溶性，并延长了药物作用时间，促进吸收又能降低药物不良反应发生率，提高药物的生物利用度，在生物制药领域具有重要意义。

从南极磷虾中提取出的不同纯度的磷脂，可作为磷脂复合物的原料，应用于海洋食品或海洋药物领域。例如，50％纯度的磷脂可以用作普通食品、保健食品、纯磷虾油配方或磷虾油复合产品的原料组分，95％纯度的磷脂可以用作医用食品、磷脂复合物、药物等原料组分。而提取南极磷虾磷脂的现有技术中，磷脂纯度通常低于50％，并且目前未见有关可以通过控制生产工艺人为选择地得到不同纯度磷脂的报道。

现有技术中，常见的磷脂富集的方法有：有机溶剂提取法、超声辅助萃取法、超临界流体萃取法、固相萃取法、柱层析法等，其中有机溶剂提取法，特别是丙酮纯化法，生产能力强、周期短，可连续自动化生产，是实际生产中最常用的方法，但丙酮溶剂易有残留，而且实验发现，丙酮纯化法在大豆的磷脂提取中得率较高，但在磷虾油的磷脂提取中得率很低，大多低于40％，并且原本含量很高的磷脂酰胆碱也损失大半，这是因为部分磷虾油磷脂，特别是有效的磷脂酰胆碱可以溶解于丙酮，传统的丙酮提取法只保留了丙酮不溶物而弃去提取液，因此不能得到高得率、高磷脂酰胆碱占比的磷脂。

公告号CN104388188B的发明专利公开了“提取甘油三酯型南极磷虾油和南极磷虾磷脂的方法”，以南极磷虾粉为原料，利用超临界二氧化碳与乙醇浸提法结合，分别制备甘油三酯型南极磷虾油和南极磷虾磷脂，但超临界设备成本较高，不适宜工业化生产应用。

公告号CN104479850B的发明专利公开了“从鲜南极磷虾中提取高磷脂含量磷虾油的方法”，采用乙醇和低极性有机溶剂分步从鲜南极磷虾中提取南极磷虾油，但南极磷虾油磷脂含量较低，仅为38％-42％。

公告号CN102041166B的发明专利公开了“从南极磷虾中提取高磷脂含量的虾油的方法”，利用有机溶剂从鲜南极磷虾中多次提取，得到磷脂含量40％左右的南极磷虾油。

发明内容

为了从磷虾油中富集得到不同纯度且高得率、高磷脂酰胆碱占比的磷虾油磷脂，一方面，本发明提供了一种从磷虾油中富集磷脂的方法，包括：

S1，用丙酮对磷虾油进行一级提取分离，获得一级不溶物和一级提取液；

S2，将一级提取液脱溶，用极性溶剂进行二级提取分离，获得二级不溶物和二级提取液，将二级不溶物脱溶，得甘油三酯型磷虾油；

S3，将一级不溶物和二级提取液合并，提取得到磷虾油磷脂。

进一步地，在步骤S1中，磷虾油与丙酮的料液比为1:3～1:20，优选为1:3、1:4、1:5、1:6、1:7、1:8、1:9、1:10、1:12、1:15、1:18、1:20，更优选1:3、1:5、1:10、1:20，温度为2℃～8℃，优选2℃、3℃、4℃、5℃、6℃、7℃、8℃，更优选2℃、4℃、6℃、8℃。

进一步地，在步骤S2中，极性溶剂用量为一级提取液脱溶后质量的3～5倍，即二级提取中的料液比为1:3-1:5，其中优选3倍、4倍、5倍，即优选1:3、1:4、1:5，特别优选1:3，提取时间为1～3h，优选3h。优选地，用极性溶剂进行二级提取时应充分混匀，在一个实施方式中，可采用超声波辅助提取，在另一个实施方式中，可采用高剪切辅助提取。

更进一步地，极性溶剂为70％-98％的乙醇溶液。

进一步地，上述方法还包括调整步骤S1中丙酮用量和调整步骤S2中乙醇浓度的操作，所述操作可以调节磷虾油磷脂的纯度，所述磷虾油磷脂的纯度为50％-95％。

更进一步地，上述操作选自如下a或b:

a.通过增加丙酮的用量和/或减少乙醇的浓度，以提高磷虾油磷脂的纯度；

b.通过减少丙酮的用量和/或增加乙醇的浓度，以降低磷虾油磷脂的纯度。

优选地，当磷虾油与丙酮的用量比为1:3时，乙醇浓度由98％减少至95％，可以获得50％-60％左右纯度的磷虾油磷脂，乙醇浓度由95％减少至90％，可以获得60％-70％左右纯度的磷虾油磷脂；当乙醇浓度为90％时，磷虾油与丙酮的用量比由1:3增加至1:5时，可以获得70％-80％左右纯度的磷虾油磷脂；当磷虾油与丙酮的用量比为1:10时，乙醇浓度由95％减少至70％，可以获得80％-95％左右纯度的磷虾油磷脂。

进一步地，在步骤S3中，采用醇沉法提取得到磷虾油磷脂；优选的，所述醇沉法提取步骤为：醇沉，过滤，收集滤液并脱溶；更优选的，所述醇沉步骤中使用无水乙醇，用量为一级不溶物和二级提取液合并后质量的3～10倍，优选3倍、4倍、5倍，特别优选3倍。在一个实施方式中，醇沉后应静置1-3h，优选静置3h，过滤并收集滤液，在另一个实施方式中，醇沉后可直接离心，取离心后的上清液。

对于上述方法，步骤S1中可以用丙酮对磷虾油进行两次一级提取，优选的，用丙酮对磷虾油进行第一次一级提取后，再用等量丙酮对第一次一级提取的丙酮不溶物进行第二次一级提取，将两次一级提取所得提取液合并，获得一级不溶物和一级提取液。

在一个实施方式中，提取方式为萃取或搅拌提取，优选的，一级提取方式采用搅拌提取，二级提取方式采用萃取提取，或者均采用萃取提取。

在上述方法中，脱溶步骤优选采取减压脱溶，其中减压脱溶的温度为40-60℃，优选50℃，真空度为-0.05MPa～-0.1MPa，优选-0.09MPa，其中步骤S3在减压脱溶时，充入氮气对溶剂蒸汽进行置换。

进一步地，磷虾油为南极磷虾油。

另一方面，本发明提供了一种磷虾油磷脂，由上述方法制备得到。

本发明提供的一种从磷虾油中富集磷脂的方法，有益效果在于：

1、可以同时获得磷虾油磷脂和甘油三酯型磷虾油两种功能性产物，其中磷虾油磷脂的得率大于40％，甘油三酯型磷虾油的色泽鲜亮，流动性好，透明度高；

2、一级提取和二级提取的溶剂可分别回收并循环使用，在减压脱溶时，充入氮气置换溶剂蒸汽，去除了溶剂残留，提高食品安全性；

3、通过人为选择参数变量，得到纯度范围在50％-95％的磷虾油磷脂，作为不同磷脂复合物的原料组分，其中磷脂纯度最高达94.58％；

4、具有较高的磷脂酰胆碱占比，实验数据表明，本发明所述方法制得的磷虾油磷脂中，磷脂酰胆碱占比均在85％以上，最高达90.35％。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明的技术方案做进一步说明。在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员来说显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

如无特别说明，本申请的实施例中的原料和溶剂均通过商业途径购买或自制，其中，一级提取溶剂丙酮为分析纯的无水丙酮，南极磷虾油是自制的成品南极磷虾油或者通过不同的提取方法从南极磷虾中提取得到的南极磷虾油，含水量≤3％。

本说明书实施例的分析测定方法：磷脂纯度的测定，参照GB/T 5537；磷脂酰胆碱占比的测定，参照GB 5009.272。

本说明书提供的从磷虾油中富集磷脂的方法，包括：

S1，用丙酮对磷虾油进行一级提取分离，获得一级不溶物和一级提取液；

S2，将一级提取液减压脱溶，用极性溶剂进行二级提取分离，获得二级不溶物和二级提取液，将二级不溶物减压脱溶，得甘油三酯型磷虾油；

S3，将一级不溶物和二级提取液合并，醇沉，过滤，收集滤液并减压脱溶，得磷虾油磷脂。

上述方法还包括用丙酮对磷虾油进行两次一级提取的步骤，具体为用丙酮对磷虾油进行第一次一级提取后，再用等量丙酮对第一次一级提取的丙酮不溶物进行第二次一级提取，将两次一级提取所得提取液合并，获得一级不溶物和一级提取液。其中，所述提取方式为萃取或搅拌提取，优选的，一级提取方式采用搅拌提取，二级提取方式采用萃取提取，或者均采用萃取提取，在下列实施例中，实施例1-8的提取方式均采用萃取提取，实施例9-11的提取方式采用一级搅拌提取、二级萃取提取。

上述方法中减压脱溶的条件为：温度40-60℃，优选50℃，真空度-0.05MPa～-0.1MPa，优选-0.09MPa。在下列实施例中，实施例1-4的减压脱溶的条件为40℃，真空度为-0.06MPa，实施例5-8的减压脱溶的条件为50℃，真空度为-0.09MPa，实施例9-11的减压脱溶的条件为60℃，真空度为-0.09MPa。各实施例的步骤S3在减压脱溶时，充入氮气对溶剂蒸汽进行置换，以彻底除去有机溶剂残留。

以上在实施例中均不再赘述。

实施例1

S1，取1kg南极磷虾油，2℃下用3kg丙酮一级提取3h，获得一级不溶物和一级提取液；

S2，将一级提取液减压脱溶，用90％乙醇以1:3的料液质量比进行二级提取，获得二级不溶物和二级提取液，将二级不溶物减压脱溶，得甘油三酯型南极磷虾油0.33kg；

S3，将一级不溶物和二级提取液合并，加入3倍无水乙醇，充分搅拌混匀后静置3h，过滤并收集滤液，减压脱溶，充入氮气对溶剂蒸汽进行置换，得南极磷虾油磷脂0.61kg。

实施例2

方法步骤同实施例1，区别参数在于，一级提取的丙酮用量为5kg，提取温度为6℃，二级提取的乙醇浓度为90％。最终获得甘油三酯型南极磷虾油0.36kg，南极磷虾油磷脂0.56kg。

实施例3

方法步骤同实施例1，区别参数在于，一级提取的丙酮用量为10kg，提取温度为8℃，二级提取的乙醇浓度为90％。最终获得甘油三酯型南极磷虾油0.45kg，南极磷虾油磷脂0.50kg。

实施例4

方法步骤同实施例1，区别参数在于，一级提取的丙酮用量为10kg，提取温度为8℃，二级提取的乙醇浓度为95％。最终获得甘油三酯型南极磷虾油0.40kg，南极磷虾油磷脂0.53kg。

实施例5

方法步骤同实施例1，区别参数在于，一级提取的丙酮用量为10kg，提取温度为2℃，二级提取的乙醇浓度为80％。最终获得甘油三酯型南极磷虾油0.43kg，南极磷虾油磷脂0.48kg。

实施例6

方法步骤同实施例1，区别参数在于，一级提取的丙酮用量为10kg，提取温度为4℃，二级提取的乙醇浓度为70％。最终获得甘油三酯型南极磷虾油0.48kg，南极磷虾油磷脂0.44kg。

实施例7

方法步骤同实施例1，区别参数在于，一级提取的丙酮用量为3kg，提取温度为6℃，二级提取的乙醇浓度为98％。最终获得甘油三酯型南极磷虾油0.11kg，南极磷虾油磷脂0.82kg。

实施例8

方法步骤同实施例1，区别参数在于，一级提取的丙酮用量为3kg，提取温度为4℃，二级提取的乙醇浓度为95％。最终获得甘油三酯型南极磷虾油0.24kg，南极磷虾油磷脂0.71kg。

实施例9

S1，取1kg南极磷虾油，用3kg丙酮进行两次一级提取，即第一次一级提取后，再用3kg丙酮对第一次一级提取的丙酮不溶物进行第二次一级提取，将两次一级提取所得提取液合并，获得一级不溶物和一级提取液，其中提取温度均为8℃，提取时间均为3h；

S2，将一级提取液减压脱溶，用98％乙醇以1:3的料液质量比对脱溶后的一级提取液进行二级提取，获得二级不溶物和二级提取液，将二级不溶物减压脱溶，得甘油三酯型南极磷虾油0.16kg；

S3，将一级不溶物和二级提取液合并，加入3倍无水乙醇，充分搅拌混匀后静置3h，过滤并收集滤液，减压脱溶，充入氮气对溶剂蒸汽进行置换，得南极磷虾油磷脂0.78kg。

实施例10

方法步骤同实施例5，区别参数在于，两次一级提取的丙酮用量均为10kg，提取温度均为8℃，二级提取的乙醇浓度为90％，最终获得甘油三酯型南极磷虾油0.42kg，南极磷虾油磷脂0.50kg。

实施例11

方法步骤同实施例5，区别参数在于，两次一级提取的丙酮用量均为20kg，提取温度均为8℃，二级提取的乙醇浓度为80％，最终获得甘油三酯型南极磷虾油0.47kg，南极磷虾油磷脂0.44kg。

对比例1

取1kg南极磷虾油，用10kg丙酮在8℃下提取3h，获得丙酮不溶物，将丙酮不溶物减压脱溶，得南极磷虾油磷脂0.35kg。

对比例2

取1kg南极磷虾油，用10kg丙酮在8℃下提取3h，获得丙酮不溶物，将丙酮不溶物用3倍无水乙醇溶解，充分搅拌混匀后静置3h，过滤并收集滤液，减压脱溶，得南极磷虾油磷脂0.32kg。

本说明书实施例中获得的南极磷虾油磷脂的得率均在40％以上，呈暗红色膏状，具有磷脂特有的气味，无异味，提取的甘油三酯型磷虾油色泽鲜亮，流动性好，透明度高。

分别测定实施例1-11以及对比例1-2中南极磷虾油磷脂的得率、纯度以及磷脂酰胆碱占比，并结合参数变量，分析不同工艺参数对所得南极磷虾油磷脂的得率、纯度以及磷脂酰胆碱占比的影响，结果见表1：

表1各实施例和对比例的参数变量与所得磷脂的理化性质

分析表1中参数变量与磷虾油磷脂的理化性质可知，步骤S1中丙酮与南极磷虾油的比例即丙酮用量，以及步骤S2中的乙醇浓度，对最终所得磷脂纯度的影响较大：当磷虾油与丙酮的用量比为1:3时，乙醇浓度由98％减少至95％，可以获得50％-60％左右纯度的磷虾油磷脂，乙醇浓度由95％减少至90％，可以获得60％-70％左右纯度的磷虾油磷脂；当乙醇浓度为90％时，磷虾油与丙酮的用量比由1:3增加至1:5时，可以获得70％-80％左右纯度的磷虾油磷脂；当磷虾油与丙酮的用量比为1:10时，乙醇浓度由95％减少至70％，可以获得80％-95％左右纯度的磷虾油磷脂。该数据规律可总结为：增加丙酮的用量和/或减少乙醇的浓度，可以提高磷虾油磷脂的纯度；减少丙酮的用量和/或增加乙醇的浓度，可以降低磷虾油磷脂的纯度。即通过调整控制参数变量，可以人为选择地得到不同纯度的磷脂，为不同领域的南极磷虾产品提供原料组分。

由表1的数据可知，与仅采用丙酮提取的对比例1和采用先丙酮后乙醇提取的对比例2相比，采用本发明提供的方法提取的磷虾油磷脂的得率、纯度以及磷脂中磷脂酰胆碱的占比均有所提高，其中，实施例11的磷脂纯度为94.58％，磷脂富集效果最好，实施例6的磷脂酰胆碱占比为90.35％，磷脂质量最高。各实施例制备所得的磷虾油磷脂的纯度范围在50％-95％之间，磷脂酰胆碱占比均在85％以上，可以满足不同领域南极磷虾产品的原料组分要求。同时，对比实施例1-8与实施例9-11可知，进行两次一级提取也可以得到纯度范围在50％-95％的磷脂，达到同样的效果。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理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权利要求范围之内。

Claims (9)

1.一种从磷虾油中富集磷脂的方法，其特征在于，包括：

S1，用丙酮对磷虾油进行一级提取分离，获得一级不溶物和一级提取液；

S2，将一级提取液脱溶，用极性溶剂进行二级提取分离，获得二级不溶物和二级提取液，将二级不溶物脱溶，得甘油三酯型磷虾油；所述极性溶剂为70％-98％的乙醇溶液，用量为一级提取液脱溶后质量的3倍；

S3，将一级不溶物和二级提取液合并，采用醇沉法提取得到磷虾油磷脂。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S1中，磷虾油与丙酮的料液比为1:3～1:20，温度为2℃～8℃。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括调整步骤S1中丙酮用量和调整步骤S2中乙醇浓度的操作，所述操作可以调节磷虾油磷脂的纯度，所述磷虾油磷脂的纯度为50％-95％。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述操作选自如下a或b:

a.通过增加丙酮的用量和/或减少乙醇的浓度，以提高磷虾油磷脂的纯度；

b.通过减少丙酮的用量和/或增加乙醇的浓度，以降低磷虾油磷脂的纯度。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述醇沉法提取步骤为：醇沉，过滤，收集滤液并脱溶。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述醇沉步骤中使用无水乙醇，用量为一级不溶物和二级提取液合并后质量的3～10倍。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的方法，其特征在于，步骤S1中用丙酮对磷虾油进行两次一级提取；所述两次一级提取为用丙酮对磷虾油进行第一次一级提取后，再用等量丙酮对第一次一级提取的丙酮不溶物进行第二次一级提取，将两次一级提取所得提取液合并，获得一级不溶物和一级提取液。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述磷虾油为南极磷虾油。

9.一种磷虾油磷脂，其特征在于，所述磷虾油磷脂由权利要求1-8任一所述的方法制备得到。