CN110540896A - 一种含epa微拟球藻藻油的制备方法 - Google Patents

一种含epa微拟球藻藻油的制备方法 Download PDF

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雷芬芬
何东平
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Abstract

本发明公开了一种含EPA微拟球藻藻油的制备方法，包括如下步骤：步骤一、将微拟球藻细胞培养液在转速4000~8000 r/min的离心机中离心20~40分钟，得到微拟球藻微脱水液；步骤二、再对所述微拟球藻微脱水液进行喷雾干燥处理，得到微拟球藻干藻粉；步骤三、将所述微拟球藻干藻粉与脱色液混合，在30℃~80℃下反应60~240分钟，得到微拟球藻脱色液；步骤四、将所述微拟球藻脱色液低温真空蒸发除去乙醇，即得微拟球藻脱色干藻粉；步骤五、将所述微拟球藻脱色干藻粉进行亚临界萃取，制得含EPA微拟球藻藻油。该含EPA微拟球藻藻油的制备方法，工艺安全，制备便捷。

Description

一种含EPA微拟球藻藻油的制备方法
技术领域
本发明涉及微拟球藻藻油技术领域，具体涉及一种含EPA微拟球藻藻油的制备方法。
背景技术
二十碳五烯酸(Eicosapentaenoic Acid，EPA)是一种重要的ω-3型长链多不饱和脂肪酸。其在预防人体代谢紊乱，动脉硬化，心血管栓塞，降低血压和胆固醇，抑制血小板凝结等方面效果显著，对人体的重要性已经在临床和流行病理学研究中得到明显的验证。目前市场上的 EPA 产品多是来源于深海鱼油，存在胆固醇含量较高、产品腥味较重影响口感等不足。海洋微藻是EPA等多不饱和脂肪酸（Polyunsaturated fatty acids PUFAs）的最初生产者，与鱼油相比，微藻中的脂肪酸组成更为稳定且不含胆固醇和鱼腥味等问题，且微藻的培养繁殖简单，生长周期短，不受时间地域等影响，可通过培养条件控制提高不饱和脂肪酸含量，因此微藻作为EPA 等PUFAs的又一来源具有很大的发展潜力。海洋微藻微拟球藻富含EPA，但从微藻中提取的富含EPA的粗藻油中含有较多的杂质和色素，影响EPA产品的外观，降低了EPA产品的质量等级。
目前，国内外提取EPA藻油的方法主要有有机溶剂萃取法、压榨法、CO2超临界萃取法等，但上述提取工艺受现有提取工艺条件的技术限制，提取的含EPA藻油颜色发黑，且提取率较低。
发明内容
针对上述技术中存在的不足之处，本发明提供了一种工艺安全、制备便捷的含EPA微拟球藻藻油的制备方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种含EPA微拟球藻藻油的制备方法，包括如下步骤：步骤一、将微拟球藻细胞培养液在转速4000~8000 r/min的离心机中离心20 ~40分钟，得到微拟球藻微脱水液，所述微拟球藻微脱水液的含水量范围为2~10%；步骤二、再对所述微拟球藻微脱水液进行喷雾干燥处理，得到微拟球藻干藻粉；步骤三、将所述微拟球藻干藻粉与脱色液混合，在30~80℃下反应60 ~240分钟，得到微拟球藻脱色液；步骤四、将所述微拟球藻脱色液低温真空蒸发除去乙醇，即得微拟球藻脱色干藻粉；步骤五、将所述微拟球藻脱色干藻粉进行亚临界萃取，制得含EPA微拟球藻藻油。
优选的，所述微拟球藻细胞培养液制备方法如下：将浓度为20.0g/L 的NaCl、浓度为0.6 g/L 的KCl、浓度为4g/L的 Na2SO4、浓度为0.2g/L 的NaHCO3、浓度为0.1g/L 的KBr、浓度为0.02g/L 的H3BO3、浓度为0.004 g/L 的NaF、浓度为10g/L 的MgCl2、浓度为1.5 g/L的CaCl2混合物，在3000~10000 lux光照且25-30℃温度下，通入含CO2浓度为2~10%的混合空气，培养5~8天，即得微拟球藻细胞培养液。
优选的，所述步骤二中喷雾干燥条件为：进风温度120~160℃，出风温度60~80℃。
优选的，所述步骤三中脱色液的制备方法为：将浓度100%乙醇与浓度0.5~3%的NaOH溶液按体积比10:3~7混匀，即得脱色液。
优选的，所述步骤三中将所述微拟球藻干藻粉与脱色液按重量比0.5~5.0:30~50混合。
优选的，所述步骤四中将所述微拟球藻脱色液在温度40~50℃、压力-0.12~-0.05Mpa条件下低温真空蒸发4~6小时除去乙醇。
优选的，所述步骤五中亚临界萃取包括：将微拟球藻脱色干藻粉与丁烷按重量比1:20混合，置于反应釜中密封，向反应釜中通入氮气至1~1.2MPa，加热到230~280℃，加压到8~12 MPa，反应时间10~40分钟，得到临界丁烷提取的微拟球藻藻油；将微拟球藻脱色干藻粉与丙酮按重量比1:20混合，置于反应釜中密封，向反应釜中通入氮气至1.2~1.6MPa，加热到220~260℃，加压到10~15 MPa，反应时间20~50分钟，得到临界丙酮提取的微拟球藻藻油；将微拟球藻脱色干藻粉与甲醇按重量比1:20混合，置于反应釜中密封，向反应釜中通入氮气至1.4~1.8MPa，加热到250~300℃，加压到12~15 MPa，反应时间15~60分钟，得到临界甲醇提取的微拟球藻藻油。
优选的，所述临界丁烷提取的微拟球藻藻油中脂质提取率为10~20%，磷脂含量为5~10%，中性酯含量为10~20%，糖脂含量为50~60%，脂质中EPA含量为10~17%。
优选的，所述临界丙酮提取的微拟球藻藻油中脂质提取率为1~10%，磷脂含量为10~15%，中性酯含量为50~60%，糖脂含量为5~10%，脂质中EPA含量为5~10%。
优选的，所述临界甲醇提取的微拟球藻藻油中脂质提取率为10~20%，磷脂含量为40~50%，中性酯含量为10~20%，糖脂含量为15~20%，脂质中EPA含量为15~26%。
本发明与现有技术相比，其有益效果是：本发明提供含EPA微拟球藻藻油的制备方法，通过先皂化脱色，脱去微拟球藻中高含量的α-叶绿素，让经过亚临界萃取的藻油颜色为淡黄色，中性脂质的比例和脂肪酸的饱和水平增加，色素组成成为类胡萝卜素为基础，有较高产品价值；通过对微拟球藻脱色干藻粉进行三步亚临界萃取处理，制得的含EPA微拟球藻藻油在脂质的含量和EPA含量方面，差异显著，将有助于开发具有目标功能性的定制型微藻油，且有效提高微拟球藻藻油提取率，总脂中EPA含量大于20%。
具体实施方式
下面对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
本发明提供了一种含EPA微拟球藻藻油的制备方法，包括如下步骤：
步骤一、将微拟球藻细胞培养液在转速4000~8000 r/min的离心机中离心20 ~40分钟，得到微拟球藻微脱水液，所述微拟球藻微脱水液的含水量范围为2~10%；
其中，微拟球藻细胞培养液制备方法如下：将浓度为20.0g/L 的NaCl、浓度为0.6 g/L的KCl、浓度为4g/L的 Na2SO4、浓度为0.2g/L 的NaHCO3、浓度为0.1g/L 的KBr、浓度为0.02g/L 的H3BO3、浓度为0.004 g/L 的NaF、浓度为10g/L 的MgCl2、浓度为1.5 g/L 的CaCl2混合物，在3000~10000 lux光照且25-30℃温度下，通入含CO2浓度为2~10%的混合空气，培养5~8天，即得微拟球藻细胞培养液；
步骤二、再对所述微拟球藻微脱水液进行喷雾干燥处理，喷雾干燥条件为：进风温度120~160℃，出风温度60~80℃，得到微拟球藻干藻粉；
步骤三、将所述微拟球藻干藻粉与脱色液按重量比0.5~5.0:30~50混合，在30~80℃下反应60 ~240分钟，得到微拟球藻脱色液；
其中，脱色液的制备方法为：将浓度100%乙醇与浓度0.5~3%的NaOH溶液按体积比10:3~7混匀，即得脱色液。
步骤四、将所述微拟球藻脱色液在温度40~50℃、压力-0.12~-0.05Mpa条件下低温真空蒸发4~6小时除去乙醇，即得微拟球藻脱色干藻粉；
步骤五、将所述微拟球藻脱色干藻粉进行亚临界萃取：
将微拟球藻脱色干藻粉与丁烷按重量比1:20混合，置于反应釜中密封，向反应釜中通入氮气至1~1.2MPa，加热到230~280℃，加压到8~12 MPa，反应时间10~40分钟，得到临界丁烷提取的微拟球藻藻油，所述临界丁烷提取的微拟球藻藻油中脂质提取率为10~20%，磷脂含量为5~10%，中性酯含量为10~20%，糖脂含量为50~60%，脂质中EPA含量为10~17%；
将微拟球藻脱色干藻粉与丙酮按重量比1:20混合，置于反应釜中密封，向反应釜中通入氮气至1.2~1.6MPa，加热到220~260℃，加压到10~15 MPa，反应时间20~50分钟，得到临界丙酮提取的微拟球藻藻油，所述临界丙酮提取的微拟球藻藻油中脂质提取率为1~10%，磷脂含量为10~15%，中性酯含量为50~60%，糖脂含量为5~10%，脂质中EPA含量为5~10%；
将微拟球藻脱色干藻粉与甲醇按重量比1:20混合，置于反应釜中密封，向反应釜中通入氮气至1.4~1.8MPa，加热到250~300℃，加压到12~15 MPa，反应时间15~60分钟，得到临界甲醇提取的微拟球藻藻油，所述临界甲醇提取的微拟球藻藻油中脂质提取率为10~20%，磷脂含量为40~50%，中性酯含量为10~20%，糖脂含量为15~20%，脂质中EPA含量为15~26%。
实施例1
将微拟球藻细胞培养液在转速4000 /min的离心机中离心40分钟，得到微拟球藻微脱水液，所述微拟球藻微脱水液的含水量范围为10%；再对所述微拟球藻微脱水液进行喷雾干燥处理，喷雾干燥条件为：进风温度120℃，出风温度60℃，得到微拟球藻干藻粉；将所述微拟球藻干藻粉与脱色液按重量比0.5:30混合，在30℃下反应240分钟，得到微拟球藻脱色液；将所述微拟球藻脱色液在温度40℃、压力-0.12Mpa条件下低温真空蒸发6小时除去乙醇，即得微拟球藻脱色干藻粉；将所述微拟球藻脱色干藻粉进行亚临界萃取：将微拟球藻脱色干藻粉与丁烷按重量比1:20混合，置于反应釜中密封，向反应釜中通入氮气至1MPa，加热到230℃，加压到8 MPa，反应时间40分钟，得到临界丁烷提取的微拟球藻藻油，所述临界丁烷提取的微拟球藻藻油中脂质提取率为10%，磷脂含量为5%，中性酯含量为10%，糖脂含量为60%，脂质中EPA含量为10%；将微拟球藻脱色干藻粉与丙酮按重量比1:20混合，置于反应釜中密封，向反应釜中通入氮气至1.6MPa，加热到260℃，加压到15 MPa，反应时间20分钟，得到临界丙酮提取的微拟球藻藻油，所述临界丙酮提取的微拟球藻藻油中脂质提取率为10%，磷脂含量为15%，中性酯含量为50%，糖脂含量为10%，脂质中EPA含量为10%；将微拟球藻脱色干藻粉与甲醇按重量比1:20混合，置于反应釜中密封，向反应釜中通入氮气至1.6MPa，加热到275℃，加压到13 MPa，反应时间38分钟，得到临界甲醇提取的微拟球藻藻油，所述临界甲醇提取的微拟球藻藻油中脂质提取率为15%，磷脂含量为45%，中性酯含量为15%，糖脂含量为18%，脂质中EPA含量为20%。
实施例2
将微拟球藻细胞培养液在转速8000 r/min的离心机中离心20分钟，得到微拟球藻微脱水液，所述微拟球藻微脱水液的含水量范围为2%；再对所述微拟球藻微脱水液进行喷雾干燥处理，喷雾干燥条件为：进风温度160℃，出风温度80℃，得到微拟球藻干藻粉；将所述微拟球藻干藻粉与脱色液按重量比5.0:50混合，在80℃下反应60分钟，得到微拟球藻脱色液；将所述微拟球藻脱色液在温度50℃、压力-0.05Mpa条件下低温真空蒸发4小时除去乙醇，即得微拟球藻脱色干藻粉；将所述微拟球藻脱色干藻粉进行亚临界萃取：将微拟球藻脱色干藻粉与丁烷按重量比1:20混合，置于反应釜中密封，向反应釜中通入氮气至1.2MPa，加热到280℃，加压到12 MPa，反应时间10分钟，得到临界丁烷提取的微拟球藻藻油，所述临界丁烷提取的微拟球藻藻油中脂质提取率为20%，磷脂含量为10%，中性酯含量为20%，糖脂含量为50%，脂质中EPA含量为17%；将微拟球藻脱色干藻粉与丙酮按重量比1:20混合，置于反应釜中密封，向反应釜中通入氮气至1.2MPa，加热到220℃，加压到10 MPa，反应时间50分钟，得到临界丙酮提取的微拟球藻藻油，所述临界丙酮提取的微拟球藻藻油中脂质提取率为1%，磷脂含量为10%，中性酯含量为60%，糖脂含量为5%，脂质中EPA含量为5%；将微拟球藻脱色干藻粉与甲醇按重量比1:20混合，置于反应釜中密封，向反应釜中通入氮气至1.4MPa，加热到250℃，加压到12MPa，反应时间60分钟，得到临界甲醇提取的微拟球藻藻油，所述临界甲醇提取的微拟球藻藻油中脂质提取率为10%，磷脂含量为50%，中性酯含量为10%，糖脂含量为15%，脂质中EPA含量为15%。
实施例3
将微拟球藻细胞培养液在转速6000 r/min的离心机中离心30分钟，得到微拟球藻微脱水液，所述微拟球藻微脱水液的含水量范围为6%；再对所述微拟球藻微脱水液进行喷雾干燥处理，喷雾干燥条件为：进风温度140℃，出风温度70℃，得到微拟球藻干藻粉；将所述微拟球藻干藻粉与脱色液按重量比2.8:40混合，在55℃下反应150分钟，得到微拟球藻脱色液；将所述微拟球藻脱色液在温度45℃、压力-0.08Mpa条件下低温真空蒸发5小时除去乙醇，即得微拟球藻脱色干藻粉；将所述微拟球藻脱色干藻粉进行亚临界萃取：将微拟球藻脱色干藻粉与丁烷按重量比1:20混合，置于反应釜中密封，向反应釜中通入氮气至1.1MPa，加热到255℃，加压到10 MPa，反应时间25分钟，得到临界丁烷提取的微拟球藻藻油，所述临界丁烷提取的微拟球藻藻油中脂质提取率为15%，磷脂含量为8%，中性酯含量为15%，糖脂含量为55%，脂质中EPA含量为14%；将微拟球藻脱色干藻粉与丙酮按重量比1:20混合，置于反应釜中密封，向反应釜中通入氮气至1.4MPa，加热到240℃，加压到12MPa，反应时间35分钟，得到临界丙酮提取的微拟球藻藻油，所述临界丙酮提取的微拟球藻藻油中脂质提取率为5%，磷脂含量为12%，中性酯含量为55%，糖脂含量为8%，脂质中EPA含量为7%；将微拟球藻脱色干藻粉与甲醇按重量比1:20混合，置于反应釜中密封，向反应釜中通入氮气至1.8MPa，加热到300℃，加压到15 MPa，反应时间15分钟，得到临界甲醇提取的微拟球藻藻油，所述临界甲醇提取的微拟球藻藻油中脂质提取率为20%，磷脂含量为40%，中性酯含量为20%，糖脂含量为20%，脂质中EPA含量为26%。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，易实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节。

Claims (10)

1.一种含EPA微拟球藻藻油的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一、将微拟球藻细胞培养液在转速4000~8000 r/min的离心机中离心20 ~40分钟，得到微拟球藻微脱水液，所述微拟球藻微脱水液的含水量范围为2~10%；
步骤二、再对所述微拟球藻微脱水液进行喷雾干燥处理，得到微拟球藻干藻粉；
步骤三、将所述微拟球藻干藻粉与脱色液混合，在30~80℃下反应60 ~240分钟，得到微拟球藻脱色液；
步骤四、将所述微拟球藻脱色液低温真空蒸发除去乙醇，即得微拟球藻脱色干藻粉；
步骤五、将所述微拟球藻脱色干藻粉进行亚临界萃取，制得含EPA微拟球藻藻油。
2.如权利要求1所述的含EPA微拟球藻藻油的制备方法，其特征在于，所述微拟球藻细胞培养液制备方法如下：将浓度为20.0g/L 的NaCl、浓度为0.6 g/L 的KCl、浓度为4g/L的Na2SO4、浓度为0.2g/L 的NaHCO3、浓度为0.1g/L 的KBr、浓度为0.02g/L 的H3BO3、浓度为0.004 g/L 的NaF、浓度为10g/L 的MgCl2、浓度为1.5 g/L 的CaCl2混合物，在3000~10000lux光照且25-30℃温度下，通入含CO2浓度为2~10%的混合空气，培养5~8天，即得微拟球藻细胞培养液。
3.如权利要求1所述的含EPA微拟球藻藻油的制备方法，其特征在于，所述步骤二中喷雾干燥条件为：进风温度120~160℃，出风温度60~80℃。
4.如权利要求1所述的含EPA微拟球藻藻油的制备方法，其特征在于，所述步骤三中脱色液的制备方法为：将浓度100%乙醇与浓度0.5~3%的NaOH溶液按体积比10:3~7混匀，即得脱色液。
5.如权利要求1所述的含EPA微拟球藻藻油的制备方法，其特征在于，所述步骤三中将所述微拟球藻干藻粉与脱色液按重量比0.5~5.0:30~50混合。
6.如权利要求1所述的含EPA微拟球藻藻油的制备方法，其特征在于，所述步骤四中将所述微拟球藻脱色液在温度40~50℃、压力-0.12~-0.05Mpa条件下低温真空蒸发4~6小时除去乙醇。
7.如权利要求1所述的含EPA微拟球藻藻油的制备方法，其特征在于，所述步骤五中亚临界萃取包括：
将微拟球藻脱色干藻粉与丁烷按重量比1:20混合，置于反应釜中密封，向反应釜中通入氮气至1~1.2MPa，加热到230~280℃，加压到8~12 MPa，反应时间10~40分钟，得到临界丁烷提取的微拟球藻藻油；将微拟球藻脱色干藻粉与丙酮按重量比1:20混合，置于反应釜中密封，向反应釜中通入氮气至1.2~1.6MPa，加热到220~260℃，加压到10~15 MPa，反应时间20~50分钟，得到临界丙酮提取的微拟球藻藻油；将微拟球藻脱色干藻粉与甲醇按重量比1:20混合，置于反应釜中密封，向反应釜中通入氮气至1.4~1.8MPa，加热到250~300℃，加压到12~15 MPa，反应时间15~60分钟，得到临界甲醇提取的微拟球藻藻油。
8.如权利要求1所述的含EPA微拟球藻藻油的制备方法，其特征在于，所述临界丁烷提取的微拟球藻藻油中脂质提取率为10~20%，磷脂含量为5~10%，中性酯含量为10~20%，糖脂含量为50~60%，脂质中EPA含量为10~17%。
9.如权利要求1所述的含EPA微拟球藻藻油的制备方法，其特征在于，所述临界丙酮提取的微拟球藻藻油中脂质提取率为1~10%，磷脂含量为10~15%，中性酯含量为50~60%，糖脂含量为5~10%，脂质中EPA含量为5~10%。
10.如权利要求1所述的含EPA微拟球藻藻油的制备方法，其特征在于，所述临界甲醇提取的微拟球藻藻油中脂质提取率为10~20%，磷脂含量为40~50%，中性酯含量为10~20%，糖脂含量为15~20%，脂质中EPA含量为15~26%。
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