一种脂肪酸提取方法与流程

文档序号:15071935发布日期:2018-07-31 23:59阅读:1409来源:国知局
本发明涉及脂肪酸加工
技术领域
,特别涉及一种脂肪酸提取方法。
背景技术
:脂肪酸(fattyacid),是指一端含有一个羧基的长的脂肪族碳氢链,是有机物,直链饱和脂肪酸的通式是c(n)h(2n+1)cooh,低级的脂肪酸是无色液体,有刺激性气味,高级的脂肪酸是蜡状固体,无可明显嗅到的气味。脂肪酸是最简单的一种脂,它是许多更复杂的脂的组成成分。脂肪酸在有充足氧供给的情况下,可氧化分解为co2和h2o,释放大量能量,因此脂肪酸是机体主要能量来源之一。脂肪酸主要用于制造日用化妆品、洗涤剂、工业脂肪酸盐、涂料、油漆、橡胶、肥皂等。目前,还未有脂肪酸应用于动物饲养中的报道,这是因为在常规的脂肪酸提取过程中,特别是动物制品废料中的脂肪酸提取:乳制品废渣、小鼠粪便等多提取到的是饱和脂肪酸,而不饱和脂肪酸的含量较少,然而动物体都具有一定的合成饱和脂肪酸的能力,对不饱和脂肪酸的需求更大,为此,如果要将动物制品废料中提取的脂肪酸应用于饲料添加剂,则需要提高不饱和脂肪酸含量,特别是必需的动物体不能合成的不饱和脂肪酸——亚油酸等;而且为了能对动物制品废料中的不饱和脂肪酸进行有效提取,如何提高脂肪酸提取产率也是本领域技术人员需要解决的技术问题。技术实现要素:鉴于上述内容,有必要提供一种高效的提取脂肪酸的方法,并能有效做到对动物废料制品进行重复利用,还能提高脂肪酸中不饱和脂肪酸的含量。为达到上述目的,本发明所采用的技术方案是:一种脂肪酸提取方法,所述方法包括如下步骤:(1)将重量份为:25份-46份的花生、12份-34份的油茶渣、21份-34份的腊梅籽、9份-23份的小鼠粪便、9份-17份的乳品废水浮渣和9份-15份的牛奶分别进行预处理,然后进行混合,得到提取料;(2)将步骤(1)的提取料与体积百分数为75%(v/v)-90%(v/v)的乙醇按照质量比为1:1进行混合,然后放入温度为-20℃~-15℃的冰柜中急冻30min-50min,取出后直接放入温度为90℃-100℃的恒温水浴中解冻、加热,当混合物的温度达到水浴温度时,继续进行水浴加热10min-15min;水浴加热后将混合物放入超声提取器中进行超声提取,所述超声提取的超声功率密度为400w/l-700w/l;超声处理温度为130℃-150℃;超声处理按照“打开超声进行超声处理15s-关闭超声5s-打开超声进行超声处理15s”为1个循环的处理方式进行重复处理,总共进行20-30个循环处理;(3)将步骤(2)超声处理后的混合物取出,冷却到室温后进行过滤,向滤液中按照质量比为1-3:1加入质量浓度为2%-5%的hcl溶液并置于50℃-60℃的温度条件下恒温水浴30min-40min,冷却到室温后按照体积比为1:1加入石油醚-乙醚在温度为50℃-70℃的条件下进行萃取60min-70min,取醚层回收溶剂后得到提取物i;向滤渣中按照固液质量比为1:8-10加入体积百分数为10%(v/v)-20%(v/v)的石油醚,并置于温度为65℃-75℃的条件下恒温提取70min-80min,取醚层回收溶剂后得到提取物ii;将提取物i和提取物ii均匀混合后得到所述脂肪酸。进一步的,所述步骤(1)花生的预处理方法为:将花生去壳后与质量浓度为1%-3%的nahco3溶液按照固液质量比为2-4:1-2混合,研磨之后烘干到含水率为3%-5%即得。进一步的,所述步骤(1)油茶渣的预处理方法为:将油茶渣与质量浓度为1%-3%的nacl溶液按照固液质量比为2-4:1进行混合,在60℃-70℃的条件下水浴2h-3h过滤取滤渣烘干到含水率为3%-5%即得。进一步的,所述步骤(1)小鼠粪便的预处理方法为:将小鼠含水率为2%-4%的小鼠粪便碾碎,然后与有效活菌数为5.5×109~8.1×109cfu/ml枯草芽孢杆菌菌液按照质量比为20-30:1进行混合,在25-27℃的条件下厌氧发酵15d-20d,发酵后将发酵产物与质量浓度为1%-3%的nacl溶液按照质量比为3-5:1进行混合,在65℃-75℃的条件下水浴2h-3h过滤取滤渣烘干到含水率为3%-5%即得。进一步的,所述步骤(1)乳品废水浮渣的预处理方法为:将乳品废水进行过滤取滤渣与有效活菌数为2.5×109~6.1×109cfu/ml乳酸菌菌液按照质量比为15-20:1进行混合,在23-25℃的条件下厌氧发酵20d-25d,发酵后将发酵产物与质量浓度为1%-3%的nahco3溶液按照质量比为3-5:1-2进行混合,在45℃-55℃的条件下水浴2h-3h过滤取滤渣烘干到含水率为3%-5%即得。进一步的,所述步骤(1)牛奶的预处理方法为:将牛奶与有效活菌数为3.5×109~6.7×109cfu/ml酵母菌菌液按照质量比为18-23:1进行混合,在26-28℃的条件下发酵10d-15d,发酵后将发酵产物与质量浓度为1%-3%的nahco3溶液按照质量比为2-6:2-3进行混合,在45℃-55℃的条件下水浴1h-2h即得。本发明具有如下有益效果:1、本申请的脂肪酸提取原料为花生、油茶渣、腊梅籽、小鼠粪便、乳品废水浮渣和牛奶,这些成分中都不同程度的含有脂肪酸成分,其中原料中的油茶渣、腊梅籽、小鼠粪便、乳品废水浮渣均为废料,使用本原料配比能有效对废料进行重复利用,这些成分中,小鼠粪便、乳品废水浮渣和牛奶为动物源废渣,其中含有较为丰富的饱和脂肪酸,为了降低脂肪酸中的饱和脂肪酸含量,提高脂肪酸中的不饱和脂肪酸含量需要对提取方法进行改进。2、本申请通过利用nahco3溶液对花生进行预处理,能有效析出花生中的不饱和脂肪酸含量;油茶渣中含有丰富的亚麻酸和油酸,在预处理过程中使用nacl溶液对油茶渣进行预处理,能软化油茶渣中亚麻酸和油酸成分;小鼠粪便中含有硬脂酸等成分,但是由于其中还含有丰富的纤维素,为此,申请人发现加入枯草芽孢杆菌菌液对小鼠粪便进行发酵后,可有效加速硬脂酸成分的析出,还能有效析出纤维素中的不饱和酸成分;乳品废水浮渣中含有50%左右的脂肪和20%左右的蛋白质,乳脂肪中含量最多的是c16和c18饱和及不饱和脂肪酸,并且含有保健价值很高的共轭亚油酸;为了加速脂肪酸的析出,申请人发现加入乳酸菌菌液可有效分解蛋白质,并经过nahco3溶液盐析后可有效提高废渣中的不饱和脂肪酸含量;牛奶中含有丰富的脂肪酸,但是含有更丰富的蛋白质,因此,可加入酵母菌将蛋白质进行有效分解,并经过nahco3溶液盐析后可有效提高废渣中的不饱和脂肪酸含量。【具体实施方式】本说明书中公开的所有特征,或公开的所有方法或过程中的步骤,除了互相排斥的特征和/或步骤以外,均可以以任何方式组合。本说明书(包括任何附加权利要求、摘要)中公开的任一特征,除非特别叙述,每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。实施例1:本实施例提供了一种脂肪酸提取方法,该方法包括如下步骤:(1)将重量份为:25份的花生、12份的油茶渣、21份的腊梅籽、9份的小鼠粪便、9份的乳品废水浮渣和9份的牛奶分别进行预处理,然后进行混合,得到提取料;(2)将步骤(1)的提取料与体积百分数为75%(v/v)的乙醇按照质量比为1:1进行混合,然后放入温度为-20℃的冰柜中急冻30min,取出后直接放入温度为90℃的恒温水浴中解冻、加热,当混合物的温度达到水浴温度时,继续进行水浴加热10min;水浴加热后将混合物放入超声提取器中进行超声提取,所述超声提取的超声功率密度为400w/l;超声处理温度为130℃;超声处理按照“打开超声进行超声处理15s-关闭超声5s-打开超声进行超声处理15s”为1个循环的处理方式进行重复处理,总共进行20个循环处理;(3)将步骤(2)超声处理后的混合物取出,冷却到室温后进行过滤,向滤液中按照质量比为1:1加入质量浓度为2%的hcl溶液并置于50℃的温度条件下恒温水浴30min,冷却到室温后按照体积比为1:1加入石油醚-乙醚在温度为50℃的条件下进行萃取60min-70min,取醚层回收溶剂后得到提取物i;向滤渣中按照固液质量比为1:8加入体积百分数为10%(v/v)的石油醚,并置于温度为65℃的条件下恒温提取70min,取醚层回收溶剂后得到提取物ii;将提取物i和提取物ii均匀混合后得到所述脂肪酸。本实施例步骤(1)花生的预处理方法为:将花生去壳后与质量浓度为1%的nahco3溶液按照固液质量比为2:1混合,研磨之后烘干到含水率为3%即得。本实施例步骤(1)油茶渣的预处理方法为:将油茶渣与质量浓度为1%的nacl溶液按照固液质量比为2:1进行混合,在60℃的条件下水浴2h过滤取滤渣烘干到含水率为3%即得。本实施例步骤(1)小鼠粪便的预处理方法为:将小鼠含水率为2%的小鼠粪便碾碎,然后与有效活菌数为5.5×109cfu/ml枯草芽孢杆菌菌液按照质量比为20:1进行混合,在25℃的条件下厌氧发酵15d,发酵后将发酵产物与质量浓度为1%的nacl溶液按照质量比为3:1进行混合,在65℃的条件下水浴2h过滤取滤渣烘干到含水率为3%即得。本实施例步骤(1)乳品废水浮渣的预处理方法为:将乳品废水进行过滤取滤渣与有效活菌数为2.5×109cfu/ml乳酸菌菌液按照质量比为15:1进行混合,在23℃的条件下厌氧发酵20d,发酵后将发酵产物与质量浓度为1%的nahco3溶液按照质量比为3:1进行混合,在45℃的条件下水浴2h过滤取滤渣烘干到含水率为3%即得。本实施例步骤(1)牛奶的预处理方法为:将牛奶与有效活菌数为3.5×109cfu/ml酵母菌菌液按照质量比为18:1进行混合,在26℃的条件下发酵10d,发酵后将发酵产物与质量浓度为1%的nahco3溶液按照质量比为2:2进行混合,在45℃℃的条件下水浴1h即得。实施例2:本实施例提供了一种脂肪酸提取方法,该方法包括如下步骤:(1)将重量份为:46份的花生、34份的油茶渣、34份的腊梅籽、23份的小鼠粪便、17份的乳品废水浮渣和15份的牛奶分别进行预处理,然后进行混合,得到提取料;(2)将步骤(1)的提取料与体积百分数为90%(v/v)的乙醇按照质量比为1:1进行混合,然后放入温度为-15℃的冰柜中急冻50min,取出后直接放入温度为100℃的恒温水浴中解冻、加热,当混合物的温度达到水浴温度时,继续进行水浴加热15min;水浴加热后将混合物放入超声提取器中进行超声提取,所述超声提取的超声功率密度为700w/l;超声处理温度为150℃;超声处理按照“打开超声进行超声处理15s-关闭超声5s-打开超声进行超声处理15s”为1个循环的处理方式进行重复处理,总共进行30个循环处理;(3)将步骤(2)超声处理后的混合物取出,冷却到室温后进行过滤,向滤液中按照质量比为3:1加入质量浓度为5%的hcl溶液并置于60℃的温度条件下恒温水浴40min,冷却到室温后按照体积比为1:1加入石油醚-乙醚在温度为70℃的条件下进行萃取70min,取醚层回收溶剂后得到提取物i;向滤渣中按照固液质量比为1:10加入体积百分数为20%(v/v)的石油醚,并置于温度为75℃的条件下恒温提取80min,取醚层回收溶剂后得到提取物ii;将提取物i和提取物ii均匀混合后得到所述脂肪酸。本实施例步骤(1)花生的预处理方法为:将花生去壳后与质量浓度为3%的nahco3溶液按照固液质量比为4:2混合,研磨之后烘干到含水率为5%即得。本实施例步骤(1)油茶渣的预处理方法为:将油茶渣与质量浓度为3%的nacl溶液按照固液质量比为4:1进行混合,在70℃的条件下水浴3h过滤取滤渣烘干到含水率为5%即得。本实施例步骤(1)小鼠粪便的预处理方法为:将小鼠含水率为%的小鼠粪便碾碎,然后与有效活菌数为8.1×109cfu/ml枯草芽孢杆菌菌液按照质量比为30:1进行混合,在27℃的条件下厌氧发酵20d,发酵后将发酵产物与质量浓度为3%的nacl溶液按照质量比为5:1进行混合,在75℃的条件下水浴3h过滤取滤渣烘干到含水率为5%即得。本实施例步骤(1)乳品废水浮渣的预处理方法为:将乳品废水进行过滤取滤渣与有效活菌数为6.1×109cfu/ml乳酸菌菌液按照质量比为20:1进行混合,在25℃的条件下厌氧发酵25d,发酵后将发酵产物与质量浓度为3%的nahco3溶液按照质量比为5:2进行混合,在55℃的条件下水浴3h过滤取滤渣烘干到含水率为5%即得。本实施例步骤(1)牛奶的预处理方法为:将牛奶与有效活菌数为6.7×109cfu/ml酵母菌菌液按照质量比为23:1进行混合,在28℃的条件下发酵15d,发酵后将发酵产物与质量浓度为3%的nahco3溶液按照质量比为6:3进行混合,在55℃的条件下水浴2h即得。实施例3:本实施例提供了一种脂肪酸提取方法,该方法包括如下步骤:(1)将重量份为:36份的花生、24份的油茶渣、27份的腊梅籽、15份的小鼠粪便、12份的乳品废水浮渣和13份的牛奶分别进行预处理,然后进行混合,得到提取料;(2)将步骤(1)的提取料与体积百分数为80%(v/v)的乙醇按照质量比为1:1进行混合,然后放入温度为-17℃的冰柜中急冻40min,取出后直接放入温度为95℃的恒温水浴中解冻、加热,当混合物的温度达到水浴温度时,继续进行水浴加热12min;水浴加热后将混合物放入超声提取器中进行超声提取,所述超声提取的超声功率密度为500w/l;超声处理温度为140℃;超声处理按照“打开超声进行超声处理15s-关闭超声5s-打开超声进行超声处理15s”为1个循环的处理方式进行重复处理,总共进行25个循环处理;(3)将步骤(2)超声处理后的混合物取出,冷却到室温后进行过滤,向滤液中按照质量比为2:1加入质量浓度为3%的hcl溶液并置于55℃的温度条件下恒温水浴35min,冷却到室温后按照体积比为1:1加入石油醚-乙醚在温度为60℃的条件下进行萃取65min,取醚层回收溶剂后得到提取物i;向滤渣中按照固液质量比为1:9加入体积百分数为15%(v/v)的石油醚,并置于温度为70℃的条件下恒温提取75min,取醚层回收溶剂后得到提取物ii;将提取物i和提取物ii均匀混合后得到所述脂肪酸。本实施例步骤(1)花生的预处理方法为:将花生去壳后与质量浓度为2%的nahco3溶液按照固液质量比为3:1混合,研磨之后烘干到含水率为4%即得。本实施例步骤(1)油茶渣的预处理方法为:将油茶渣与质量浓度为2%的nacl溶液按照固液质量比为3:1进行混合,在65℃的条件下水浴2.5h过滤取滤渣烘干到含水率为4%即得。本实施例步骤(1)小鼠粪便的预处理方法为:将小鼠含水率为3%的小鼠粪便碾碎,然后与有效活菌数为6.1×109cfu/ml枯草芽孢杆菌菌液按照质量比为25:1进行混合,在26℃的条件下厌氧发酵18d,发酵后将发酵产物与质量浓度为2%的nacl溶液按照质量比为4:1进行混合,在70℃的条件下水浴2.5h过滤取滤渣烘干到含水率为4%即得。本实施例步骤(1)乳品废水浮渣的预处理方法为:将乳品废水进行过滤取滤渣与有效活菌数为4.1×109cfu/ml乳酸菌菌液按照质量比为17:1进行混合,在24℃的条件下厌氧发酵22d,发酵后将发酵产物与质量浓度为2%的nahco3溶液按照质量比为4:1进行混合,在50℃的条件下水浴2.5h过滤取滤渣烘干到含水率为4%即得。本实施例步骤(1)牛奶的预处理方法为:将牛奶与有效活菌数为5.7×109cfu/ml酵母菌菌液按照质量比为20:1进行混合,在27℃的条件下发酵12d,发酵后将发酵产物与质量浓度为2%的nahco3溶液按照质量比为3:2进行混合,在50℃的条件下水浴1.5h即得。对照组1:本对照组不对各原料:花生、油茶渣、腊梅籽、小鼠粪便、乳品废水浮渣和牛奶进行预处理,而是直接将原料混合制取,其它提取方法与实施例1完全相同。对照组2:本对照组原料不使用花生,即将25份的花生、12份的油茶渣、21份的腊梅籽、9份的小鼠粪便、9份的乳品废水浮渣和9份的牛奶分别进行预处理后混合,其它提取方法与实施例1完全相同。对照组3:本对照组原料不使用腊梅籽,即将12份的油茶渣、9份的小鼠粪便、9份的乳品废水浮渣和9份的牛奶分别进行预处理后混合,其它提取方法与实施例1完全相同。对照组4:本对照组原料不使用小鼠粪便,即将25份的花生、12份的油茶渣、21份的腊梅籽、9份的乳品废水浮渣和9份的牛奶分别进行预处理后混合,其它提取方法与实施例1完全相同。对照组5:本对照组原料不使用乳品废水浮渣,即将25份的花生、12份的油茶渣、21份的腊梅籽、9份的小鼠粪便和9份的牛奶分别进行预处理后混合,其它提取方法与实施例1完全相同。对照组6:本对照组原料不使用牛奶,即将25份的花生、21份的腊梅籽、9份的小鼠粪便和9份的乳品废水浮渣分别进行预处理后混合,其它提取方法与实施例1完全相同。测试实验:测定实施例1-3和对照组1-6中,脂肪酸提取率,具体见表1和gc-ms分析实施例1和对照组1-6中的脂肪酸组分,具体见表2:表1组别脂肪酸提取率(%)实施例157.43实施例258.54实施例356.34对照组133.23对照组248.76对照组349,87对照组449.76对照组550.21对照组651.24由上表可知,实施例1-3的脂肪酸提取率明显高于对照组1,而对照组2-6的脂肪酸提取率也高于对照组1,略低于实施例1-3,说明使用本申请的原料预处理方法能有效提高脂肪酸的提取率;同时,将本申请的所有原料进行复配能提高脂肪酸提取率。表2单位:%由上表可知,使用本申请的方法提取脂肪酸可明显提高不饱和脂肪酸:亚油酸和油酸的含量;而对照组1-6的不饱和脂肪酸:亚油酸和油酸的含量明显低于实施例1,说明利用本申请的原料配合提取脂肪酸以及对原料进行预处理均能提高不饱和脂肪酸含量。综上所述,使用本发明的方法能提高脂肪酸提取率,同时还能提高不饱和脂肪酸的含量。以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明的保护范围应以所附权利要求为准。当前第1页12
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