CN110194989B - 一种纯化植物油批量制备不同链长甘三酯油基的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种纯化植物油批量制备不同链长甘三酯油基的方法，包括层析柱吸附剂的预处理：将所述吸附剂进行活化预处理，所述吸附剂包括氧化铝、硅酸、活性炭、硅胶；层析柱吸附剂的装填：用正己烷将所述氧化铝、硅酸、活性炭、硅胶依次按照高度比2∶(0.8～1.2)∶(0.8～1.2)∶(1.8～2.2)填入层析柱中；植物油的纯化：将植物油与正己烷混合，通过层析柱；残油的洗脱：加入正己烷继续通过层析柱，收集混合液；溶剂的脱除：旋蒸脱除正己烷，得到含有不同链长甘三酯的植物油油基。本发明在降低纯化次数的同时提高最终得率，不需要多次纯化，且纯化前后不会改变不同链长甘三酯油基本身的脂肪酸组成及分布。

Description

一种纯化植物油批量制备不同链长甘三酯油基的方法

技术领域

本发明属于食品加工技术领域，具体涉及一种纯化植物油批量制备不同链长甘三酯油基的方法。

背景技术

甘三酯油基在食品领域应用广泛。将中长碳链甘三酯(MLCT)和棕榈硬脂(PS)混合，制备低热量、零反式脂肪酸的营养功能性起酥油基料油，应用于食品烘焙领域；将中链甘三酯(MCT)和全氢化高芥酸菜籽油(HERO)、棕榈油(PO)混合，制备人造奶油；同时在科学研究中，不同甘三酯油基的组成、理化性质及其对油脂性质和功能的影响也常被研究，例如获得玉米油甘三酯体系研究玉米油的返色作用等。

目前可以通过将人工合成的不同甘三酯进行混合得到需要的油基，但成本高且由于实际的油脂体系甘油三酯组成较为复杂，无法很好反映实际油脂体系中甘三酯的组成，也有利用酶促酯交换方法得到所需甘三酯，仍存在成本高且得率低的问题。食用植物油的油脂主要成分为将近98％甘油三脂肪酸酯的混合物，可以作为制备不同链长甘三酯油基的原料。此外，植物油还含有少量非甘油三酯成分，如色素、磷脂等，特别是油脂中的一些微量脂质伴随物，例如生育酚、谷维素和多酚等，往往具有多种生理活性，直接影响着油脂的功能性和氧化稳定性，因此通过将食用油体系中的脂质微量伴随物去除的方式获得更加接近实际的甘油三酯油基。

目前纯化植物油制备甘三酯油基共同点是通过多次纯化的方式获得较纯的甘油三酯体系，然而多次纯化过程很可能会影响到植物油的组成及脂肪酸分布。

因此，如何开发一种高效地纯化植物油批量制备不同链长甘三酯油基、降低纯化次数的同时提高最终得率、并不会对植物油本身的组成及脂肪酸分布造成影响的方法，是有待解决的计算问题。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述的技术缺陷，提出了本发明。

因此，作为本发明其中一个方面，本发明克服现有技术中存在的不足，提供一种纯化植物油批量制备不同链长甘三酯油基的方法。

为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：一种纯化植物油批量制备不同链长甘三酯油基的方法，其包括，

层析柱吸附剂的预处理：将所述吸附剂进行活化预处理，所述吸附剂包括氧化铝、硅酸、活性炭、硅胶；

层析柱吸附剂的装填：用正己烷将所述氧化铝、硅酸、活性炭、硅胶依次按照高度比2：(0.8～1.2)：(0.8～1.2)：(1.8～2.2)的比例填入层析柱中；

植物油的纯化：将植物油与正己烷混合，通过层析柱；

残油的洗脱：加入正己烷继续通过层析柱，收集混合液；

溶剂的脱除：旋蒸脱除正己烷，得到含有不同链长甘三酯的植物油油基。

作为所述的纯化植物油批量制备不同链长甘三酯油基的方法的一种优选方案：所述将吸附剂进行活化预处理，其中，所述氧化铝，其预处理条件为，充分洗涤后，在200℃下加热3～5h。

作为所述的纯化植物油批量制备不同链长甘三酯油基的方法的一种优选方案：所述将吸附剂进行活化预处理，其中，所述硅酸，其预处理条件为，充分洗涤后过滤，110℃下活化20～24h。

作为所述的纯化植物油批量制备不同链长甘三酯油基的方法的一种优选方案：所述将吸附剂进行活化预处理，其中，所述活性炭，其预处理条件为，充分洗涤后，滴入盐酸浸泡，蒸馏水淋洗多次至pH试纸测定显示中性，105℃下烘4～6h。

作为所述的纯化植物油批量制备不同链长甘三酯油基的方法的一种优选方案：所述将吸附剂进行活化预处理，其中，所述硅胶，其预处理条件为，在105～110℃下活化1.5～3h。

作为所述的纯化植物油批量制备不同链长甘三酯油基的方法的一种优选方案：所述氧化铝、硅酸、活性炭、硅胶高度比为2：1：1：2。

作为所述的纯化植物油批量制备不同链长甘三酯油基的方法的一种优选方案：所述层析柱吸附剂的装填，还包括，为防止填料泄露，在层析柱的最下层垫上一层脱脂棉。

作为所述的纯化植物油批量制备不同链长甘三酯油基的方法的一种优选方案：所述植物油的纯化，为将植物油与正己烷按照体积比1：1混合，通过层析柱。

作为所述的纯化植物油批量制备不同链长甘三酯油基的方法的一种优选方案：所述残油的洗脱，为加入所述植物油的纯化步骤中2倍体积的正己烷继续通过层析柱，收集混合液。

作为所述的纯化植物油批量制备不同链长甘三酯油基的方法的一种优选方案：所述旋蒸，温度为37℃。

本发明的有益效果：本发明高效地利用层析柱纯化植物油批量制备不同链长甘三酯油基，在降低纯化次数的同时提高最终得率，不需要多次纯化，且纯化前后不会改变不同链长甘三酯油基本身的脂肪酸组成及分布。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：

图1为本发明实施例1层析柱效果图。

图2为本发明实施例1所述层析纯化前后稻米油组成的谱图。

图3为本发明实施例3纯化前后稻米油中生育酚和谷维素的含量，图3(a)为纯化前后稻米油生育酚组成的高效液相色谱图，其中，上图为纯化前，下图为纯化后，图3(b)为纯化前后稻米油谷维素组成的高效液相色谱图，其中，上图为纯化前，下图为纯化后。

图4为本发明实施例3层析柱效果图。

图5为本发明实施例4层析柱效果图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合具体实施例对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。

本发明方法步骤如下：

1、层析柱吸附剂的预处理：将吸附剂进行活化预处理，所述吸附剂包括氧化铝、硅酸、活性炭、硅胶，其中，氧化铝预处理：充分洗涤(洗涤剂为水)在200℃下加热3～5h；硅酸预处理：充分洗涤(洗涤剂为水)，过滤，110℃下活化20～24h；活性炭预处理：充分洗涤，滴入2～3滴2mol/L稀盐酸浸泡，蒸馏水淋洗多次至pH试纸测定显示中性，105℃下烘4～6h；硅胶预处理：在105～110℃下活化1.5～3h，均密闭保存；

2、层析柱吸附剂的装填：用正己烷将吸附剂氧化铝、硅酸、活性炭、硅胶依次按照2：1：1：2的高度比均匀填入层析柱中，为防止填料泄露，最下层垫上一层脱脂棉；

3、植物油的纯化：在避光条件下，将植物油与正己烷按照1：1(v/v)的比例混合均匀，然后将其通过层析柱；

4、残油的洗脱：加入2倍体积的正己烷继续通过层析柱，收集混合液；

5、混合液中正己烷的脱除：收集过柱得到混合液，使用旋转蒸发仪(温度37℃，转速中速即可)，将正己烷脱除，残存的正己烷再使用氮吹的方式，将其脱除干净，从而得到较纯的植物油油基。

油基储存：所得样品储存于棕色试剂瓶中并密封置于-18℃冷冻冰柜中备用。

实施例1：

本发明方法步骤如下(以稻米油为例)：

1、层析柱吸附剂的预处理：将吸附剂进行活化预处理，所述的吸附剂包括氧化铝、硅酸、活性炭、硅胶，其中，氧化铝：充分洗涤，在200℃下加热4h；硅酸：充分洗涤，过滤，110℃下活化20h；活性炭：充分洗涤，加入2滴2mol/L的稀盐酸中浸泡，蒸馏水淋洗多次至pH试纸测定显示中性，105℃下烘5h；硅胶：在107℃下活化1.5h；

2、层析柱吸附剂的装填：用正己烷将吸附剂氧化铝、硅酸、活性炭、硅胶一次按照2：1：1：2的高度比均匀填入层析柱中，装填吸附剂的高度为30cm，为防止填料泄露，最下层垫上一层脱脂棉；

3、稻米油的纯化：在避光条件下，将200mL稻米油与200mL正己烷按照1：1(v/v)的比例混合均匀，然后将其通过层析柱；

4、残油的洗脱：加入2倍体积的正己烷(即400mL)少量多次地继续通过层析柱，收集混合液；

5、混合液中正己烷的脱除：收集过柱得到混合液，使用旋转蒸发仪(温度37℃，转速中速即可)，将正己烷脱除，残存的正己烷再使用氮吹的方式，将其脱除干净。

测试实施例1方法纯化后的油基得率和纯度：氮吹后油基的体积与加入的稻米油的体积之比。在实施例1中，加入的200mL稻米油在经过层析柱纯化氮吹后剩余的油基体积为190mL，即得率为95％。同时，所得甘三酯油基的纯度为99.5％。说明利用本发明基于层析柱纯化稻米油制备长链甘三酯油基的方法，可以满足大批量制备纯度较高的甘油酯油基。

实施例2：

测试实施例1基于层析柱纯化稻米油制备长链甘三酯油基并确定纯化后对稻米油组成的影响情况，包括如下检测：

(1)层析柱纯化对稻米油中谷维素的影响：

采用反相高效液相色谱法(C18柱)测定谷维素的含量，结果如图2(a)所示，经过1次纯化后油基中未检测出谷维素，说明本发明中基于层析纯化制备稻米油油基的方法可以完全去除稻米油中的谷维素，去除率基本为100％。

(2)层析柱纯化对稻米油中生育酚的影响：

采用正相高效液相色谱法(Sehperisorb Silica柱)测定生育酚组成和含量，结果如图2(b)所示，经过1次纯化后油基中基本不含生育酚，说明本发明中基于层析纯化制备稻米油油基的方法可以显著去除稻米油中的生育酚，去除率基本可达100％。

(3)层析柱纯化对稻米油中多酚的影响：

采用固相微萃取法提取植物油中的多酚物质，Folin-酚比色法测定总酚含量，结果显示，纯化前，稻米油中多酚含量为20.96±1.37mg GAE/kg油，1次纯化后油基中的多酚含量为9.12±0.57mgGAE/kg油，即对多酚的去除率约为56.49％，2次纯化后，稻米油中多酚的去除率大于95％，说明两次纯化可显著去除稻米油中的多酚。

(4)层析柱纯化对稻米油中β-胡萝卜素的影响：

采用反相高效液相色谱测定植物油中的β-胡萝卜素含量，结果显示，纯化前，稻米油中β-胡萝卜素含量为119.06μg/100g，1次纯化后油基中的β-胡萝卜素含量为5.52μg/100g，即对β-胡萝卜素的去除率可达95％，说明本发明中基于层析纯化制备稻米油油基的方法可以显著去除稻米油中的β-胡萝卜素。

(5)层析柱纯化对稻米油中脂肪酸的影响：

采用气相色谱法分析脂肪酸组成，结果如表1所示，2次纯化后油基中脂肪酸组成基本没有变化，说明本发明中基于层析纯化制备稻米油油基的方法不会对稻米油本身的脂肪酸组成产生影响。

(6)层析柱纯化对稻米油中甘油三酯轮廓特征的影响：

采用HPLC-ELSD(高效液相色谱-蒸发光散射检测器)分析甘油三酯轮廓特征，结果如表2所示，纯化后油基中甘油三酯轮廓特征基本没有变化，说明本发明中基于层析纯化制备稻米油油基的方法不会对稻米油本身的甘油三酯轮廓特征产生影响。

实施例3：

本实施例与实施例1的区别在于：吸附剂为硅酸、硅胶、活性炭、氧化铝、硅酸镁、硅藻土、高岭土，硅酸：硅胶：活性炭：氧化铝：硅酸镁：硅藻土：高岭土为2：4.5：4：5：1：1：4，装填吸附剂的高度为30cm，其余条件均与实施例1相同，

层析柱效果图(如图4)，测试稻米油得率为81.38％，原因可能是将所有吸附剂混合后，密度较小的活性炭分布于整个制备的层析柱中，再加上硅藻土的形态蓬松、粒子微细、不定性且粘软，过滤困难，使得尽管用了同实施例1等比例的正己烷，仍有较大量的油存留在层析柱中；检测纯化后稻米油中生育酚和谷维素的含量，结果如图3所示，图3(a)为纯化前后稻米油生育酚组成的高效液相色谱图，上图为纯化前，下图为纯化后，图3(b)为纯化前后稻米油谷维素组成的高效液相色谱图，上图为纯化前，下图为纯化后，从图3可知，纯化前后，生育酚和谷维素的去除率约为75％和90％，并没有完全去除，对β-胡萝卜素的去除率约为85％，制备的油基的纯度约为98.5％；如表1所示，较短碳链脂肪酸和甘三酯碳数为42的组成比例减少，可能是由于具有较强极性的短碳链的脂肪酸酸容易被吸附在具有强吸附性的多孔结构硅藻土的担体和高岭土上，发生了化合作用。

实施例4：

本实施例与实施例1的区别在于：吸附剂为硅酸、活性炭、硅酸，按照硅酸、活性炭、硅酸2：1：1的高度比，依次加入柱中，装填吸附剂的高度为30cm，层析柱效果图见图5，充分混合后利用正己烷注入层析柱中，层析柱效果图(如图5)。

最终，植物油基得率为84.67％，原因可能是活性炭占整体吸附剂比例较高，使得部分油无法从层析柱中完全冲洗出来；检测纯化后稻米油中生育酚和谷维素的含量，纯化前后，生育酚和谷维素的去除率约为70％和85％，并没有完全去除，对β-胡萝卜素的去除率达到90％，制备的油基的纯度约为98％；C14：0脂肪酸和甘三酯特征碳数为42的组成比例显著减少，可能是因为具有较强吸附作用的活性炭占整体吸附剂的比例偏高。

综上，本发明基于层析柱纯化植物油制备的不同链长甘三酯油基的方法中，层析柱纯化对油基本身的甘三酯和脂肪酸组成没有明显影响，说明本发明适用于制备期望得到的甘三酯油基。本发明对谷维素、生育酚、β-胡萝卜素的去除效果十分显著(p<0.05)，两次纯化后基本可去除多酚，相比较类似方法，本发明将纯化次数显著降低，甚至可以仅为1次纯化，同时，本发明制备的油基得率大于95％，且油基的纯度也可达到99.5％，可实现批量制备较高纯度的不同链长甘三酯油基。综上所述，本发明中基于层析柱纯化植物油批量制备的不同链长甘三酯油基的方法是可行的，可用于批量制备不同链长甘三酯油基产品。

表1 层析纯化前后稻米油脂肪酸组成的情况

注：表中的数据为平均值±标准差，“-”代表未检出；同行中不同字母代表有显著性差异(p<0.05)。

表2 层析纯化前后稻米油甘油三酯轮廓特征(峰面积％)

注：表中的数据为平均值±标准差，“-”代表未检出；同行中不同字母代表有显著性差异(p<0.05)。

表1为本发明所述层析纯化前后稻米油脂肪酸组成的情况。结果显示，实施例1层析纯化前后，稻米油的脂肪酸组成无显著性变化。

表2为本发明所述层析纯化前后稻米油甘油三酯轮廓特征(峰面积％)。结果显示，实施例1层析纯化前后，稻米油的甘油三酯轮廓特征(峰面积％)无显著性变化。说明利用实施例1的基于层析纯化制备稻米油油基的方法，不会对油基本身的脂肪酸和甘油三酯组成产生显著性影响。

图1为本发明实施例1所述层析柱效果图。选择的柱子为3cm*50cm(直径*长度)的普通层析柱，用100mL正己烷将吸附剂氧化铝、硅酸、活性炭、硅胶，按照2：1：1：2的高度比均匀填入层析柱中，为防止填料泄露，最下层垫上一层脱脂棉，图中层析柱填料的高度为30cm，利用本发明中的层析柱可以纯化200mL植物油，得率可达95％。图中所述进料方向包括吸附剂装填方向、植物油纯化时的过柱方向以及正己烷洗脱残油的加入方向。

图2为本发明实施例1所述层析纯化前后稻米油组成的谱图。(a)层析纯化前后稻米油谷维素组成的高效液相色谱图，其中，上图为纯化前，下图为纯化后，结果显示，层析纯化后，稻米油中的谷维素去除率基本达100％，效果十分显著；(b)层析纯化前后稻米油生育酚组成的高效液相色谱图，其中，上图为纯化前，下图为纯化后，结果显示，层析纯化后，稻米油中的生育酚去除率基本达100％。

本发明高效地利用层析柱纯化植物油批量制备不同链长甘三酯油基，在降低纯化次数的同时提高最终得率，不需要多次纯化，且纯化前后不会改变不同链长甘三酯油基本身的脂肪酸组成及分布。

应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (4)

1.一种纯化植物油批量制备不同链长甘三酯油基的方法，其特征在于：包括，

层析柱吸附剂的预处理：将所述吸附剂进行活化预处理，所述吸附剂包括氧化铝、硅酸、活性炭、硅胶；

层析柱吸附剂的装填：用正己烷将所述氧化铝、硅酸、活性炭、硅胶依次按照高度比2：(0 .8～1 .2)：(0 .8～1 .2)：(1 .8～2 .2)的比例填入层析柱中；

植物油的纯化：将植物油与正己烷混合，通过层析柱；

残油的洗脱：加入正己烷继续通过层析柱，收集混合液；

溶剂的脱除：旋蒸脱除正己烷，得到含有不同链长甘三酯的植物油油基；

所述将吸附剂进行活化预处理，其中，所述氧化铝，其预处理条件为，充分洗涤后，在200℃下加热3～5h；

所述将吸附剂进行活化预处理，其中，所述硅酸，其预处理条件为，充分洗涤后过滤，110℃下活化20～24h；

所述将吸附剂进行活化预处理，其中，所述活性炭，其预处理条件为，充分洗涤后，滴入盐酸浸泡，蒸馏水淋洗多次至pH试纸测定显示中性，105℃下烘4～6h；

所述将吸附剂进行活化预处理，其中，所述硅胶，其预处理条件为，在105～110℃下活化1 .5～3h；

所述植物油的纯化，为将植物油与正己烷按照体积比1：1混合，通过层析柱；

所述残油的洗脱，为加入所述植物油的纯化步骤中2倍体积的正己烷继续通过层析柱，收集混合液。

2.如权利要求1所述的纯化植物油批量制备不同链长甘三酯油基的方法，其特征在于：所述氧化铝、硅酸、活性炭、硅胶高度比为2：1：1：2。

3.如权利要求1或2所述的纯化植物油批量制备不同链长甘三酯油基的方法，其特征在于：所述层析柱吸附剂的装填，还包括，为防止填料泄露，在层析柱的最下层垫上一层脱脂棉。

4.如权利要求1或2所述的纯化植物油批量制备不同链长甘三酯油基的方法，其特征在于：所述旋蒸，温度为37℃。

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