一种多不饱和脂肪酸的富集方法

本发明属于油脂深加工，具体涉及一种多不饱和脂肪酸的富集方法。

背景技术：

1、多不饱和脂肪酸(polyunsaturated fatty acid,pufa)如亚油酸(c18:2n6)、α-亚麻酸(c18:3n3)、γ-亚麻酸(c18:3n6)、皮诺敛酸(c18:3n6)、石榴酸(c18:3n5)、花生四烯酸(c20:4n6)、epa(c20:5n3)、dpa(c22:5n3)、dha(c22:6n3)、神经酸(c24:1n9)等具有多种重要的生理功能，近年来被广泛应用于食品、医药和化妆品等领域。特别是在全面推进“健康中国”的战略背景下，国民的健康意识日益提升，对营养且具有功能性的食品的需求也日益增长。与此同时，关于对营养且具有功能性的多不饱和脂肪酸的制备和富集研究也已成为油脂加工领域的重要发展方向之一。

2、目前，常用的多不饱和脂肪酸的富集方法主要有：尿素包合法、低温冷冻结晶法、分子蒸馏法、超临界萃取法等。尿素包合法是利用尿素在结晶时包合饱和或单不饱和脂肪酸形成六面体晶体而析出，而多不饱和脂肪酸由于分子结构弯曲而不易被尿素包合，从而达到富集多不饱和脂肪酸的目的。尿素包合法具有操作简单、设备简单、技术成熟、成本低廉等优点，但包合过程中需要回收有机溶剂且多不饱和脂肪酸的回收率不高。低温冷冻结晶法是利用低温条件下不同脂肪酸在有机溶剂中的溶解度不同而实现多不饱和脂肪酸的富集。尽管低温冷冻结晶法可以较好的保持多不饱和脂肪酸的活性，但是低温冷冻结晶法分离效率低，不适合多不饱和脂肪酸的大规模富集。分子蒸馏法是利用分子平均自由程的不同来实现大小分子的分离，以达到富集多不饱和脂肪酸的目的。分子蒸馏法适宜于工业连续化富集多不饱和脂肪酸如epa、dha等，但分子蒸馏分离需要高真空度和高能耗。超临界流体萃取法是利用不同组分在不同的压力和温度下溶解度会发生大幅度改变，来实现多不饱和脂肪酸的富集。近年来，随着多不饱和脂肪酸富集技术的发展，两种或两种以上富集技术组合被广泛应用于多不饱和脂肪酸的富集，如尿素包合法与分子蒸馏法组合用于多不饱和脂肪酸的富集或尿素包合法和低温冷冻结晶法组合用于多不饱和脂肪酸的富集。此外，对多不饱和脂肪酸新型富集技术的研发也一直是多不饱和脂肪酸制备领域的重要发展方向之一。

3、cn 104059774 a公开了一种从马齿苋渣制备马齿苋多不饱和脂肪酸的方法，以马齿苋渣为原料，采用亚临界流体萃取后，皂化水解得到混合脂肪酸，随后采用尿素包合法对混合脂肪酸进行富集，得到富含多不饱和脂肪酸的混合物。cn 102746947 a公开了一种分离纯化、裂壶藻油中dha和饱和脂肪酸的方法，裂壶藻油皂化、盐析、酸化后，采用尿素包合法分离饱和度不同的脂肪酸，得到滤液和固体，滤液经浓缩、萃取得到富含dha和dpa的多不饱和脂肪酸。

4、总之，现有的多不饱和脂肪酸富集技术各具特点，难以同时兼顾多不饱和脂肪酸的富集效果、回收率和产品品质。因此，进一步研发多不饱和脂肪酸富集新技术对丰富多不饱和脂肪酸制备方法学，提升多不饱和脂肪酸的制备效率和品质具有重要意义。

技术实现思路

1、为了解决多不饱和脂肪酸富集的现有技术中存在难以同时兼顾富集效果、回收率和产品品质的缺陷，本发明提供一种多不饱和脂肪酸的富集方法。

2、本发明是通过以下技术方案来实现：

3、一种多不饱和脂肪酸的富集方法，包括以下步骤：

4、在尿素基低共熔溶剂中加入去离子水，混合均匀得到基础溶液，再向基础溶液中加入含多不饱和脂肪酸的游离脂肪酸混合物，混合均匀得到混合溶液，将混合溶液进行包合；

5、将完成包合的混合溶液进行过滤，收集滤液，向滤液中加入有机溶剂萃取后，收集有机相，除去有机相中的有机溶剂后，得到富含多不饱和脂肪酸的游离脂肪酸混合物。

6、尿素基低共熔溶剂为氯化胆碱-尿素或甜菜碱-尿素中的一种。

7、氯化胆碱-尿素的摩尔比为1：2～3，甜菜碱-尿素的摩尔比为1：2～3。

8、加入去离子水的质量为低共熔溶剂质量的15％～35％。

9、含多不饱和脂肪酸的游离脂肪酸混合物中多不饱和脂肪酸为亚油酸、α-亚麻酸、γ-亚麻酸、皮诺敛酸、石榴酸、花生四烯酸、二十碳五烯酸、二十二碳五烯酸或二十二碳六烯酸中的一种或多种。

10、含多不饱和脂肪酸的游离脂肪酸混合物与低共熔溶剂中尿素的质量比为1：3～6。

11、加入含多不饱和脂肪酸的游离脂肪酸混合物后在常温下搅拌时间为0.5～1h。

12、包合的温度为-10℃～-4℃，时间为16～24h。

13、完成包合的混合溶液进行过滤时温度不高于10℃。

14、有机溶剂为正己烷，正己烷的萃取次数不低于3次。

15、与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

16、本发明公开的一种多不饱和脂肪酸的富集方法，在尿素基低共熔溶剂中添加去离子水搅拌后，加入含多不饱和脂肪酸的游离脂肪酸混合物进行包合。由于尿素基低共熔溶剂各组分间氢键网络的存在，尿素和饱和脂肪酸或单不饱和脂肪酸在冷却结晶过程中形成的晶体更加有序，使得结晶时多不饱和脂肪酸不易被包合，从而使得包合过程中多不饱和脂肪酸的回收率上升；此外，由于在该包合体系中尿素是以低共熔溶剂的形式存在，包合过程中无需添加有机溶剂溶解尿素，也无需高温溶解尿素，多不饱和脂肪酸在常温下即可与尿素基低共熔溶剂混合，使得多不饱和脂肪酸的生物活性不被破坏，且在后续过滤分离包合物晶体时，尿素以低共熔溶剂的形式回收，包合物与尿素分离容易。总之，本发明多不饱和脂肪酸富集效果好，回收率高，富集操作简单，富集过程中多不饱和脂肪酸生物活性不会被破坏，具有工业化推广应用的潜力。

17、进一步地，尿素基低共熔溶剂的种类及低共熔溶剂的组分摩尔比，不仅可确保多不饱和脂肪酸较好的富集效果和较高的回收率，而且有利于后续包合物的过滤分离。

18、进一步地，尿素基低共熔溶剂中去离子水的添加一方面有利于尿素与饱和脂肪酸或单不饱和脂肪酸在结晶时形成包合物，另一方面有利于尿素包合物与低共熔溶剂的分离。

19、进一步地，游离脂肪酸的混合物与低共熔溶剂中尿素的质量比，可确保游离脂肪酸混合物中饱和脂肪酸或单不饱和脂肪酸与低共熔溶剂中的尿素充分包合。

20、进一步地，结晶分离的温度条件可确保多不饱和脂肪酸较好的富集效果和较高的回收率。

技术特征：

1.一种多不饱和脂肪酸的富集方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种多不饱和脂肪酸的富集方法，其特征在于，尿素基低共熔溶剂为氯化胆碱-尿素或甜菜碱-尿素中的一种。

3.根据权利要求2所述的一种多不饱和脂肪酸的富集方法，其特征在于，氯化胆碱-尿素的摩尔比为1：2～3，甜菜碱-尿素的摩尔比为1：2～3。

4.根据权利要求1所述的一种多不饱和脂肪酸的富集方法，其特征在于，加入去离子水的质量为低共熔溶剂质量的15％～35％。

5.根据权利要求1所述的一种多不饱和脂肪酸的富集方法，其特征在于，含多不饱和脂肪酸的游离脂肪酸混合物中多不饱和脂肪酸为亚油酸、α-亚麻酸、γ-亚麻酸、皮诺敛酸、石榴酸、花生四烯酸、二十碳五烯酸、二十二碳五烯酸或二十二碳六烯酸中的一种或多种。

6.根据权利要求1所述的一种多不饱和脂肪酸的富集方法，其特征在于，含多不饱和脂肪酸的游离脂肪酸混合物与低共熔溶剂中尿素的质量比为1：3～6。

7.根据权利要求1所述的一种多不饱和脂肪酸的富集方法，其特征在于，加入含多不饱和脂肪酸的游离脂肪酸混合物后在常温下搅拌时间为0.5～1h。

8.根据权利要求1所述的一种多不饱和脂肪酸的富集方法，其特征在于，包合的温度为-10℃～-4℃，时间为16～24h。

9.根据权利要求1所述的一种多不饱和脂肪酸的富集方法，其特征在于，完成包合的混合溶液进行过滤时温度不高于10℃。

10.根据权利要求1所述的一种多不饱和脂肪酸的富集方法，其特征在于，有机溶剂为正己烷，正己烷的萃取次数不低于3次。

技术总结
本发明公开了一种多不饱和脂肪酸的富集方法，属于油脂深加工技术领域。采用尿素基低共熔溶剂对多不饱和脂肪酸进行包合。尿素基低共熔溶剂中氢键网络的存在使尿素和饱和脂肪酸或单不饱和脂肪酸形成的晶体更加有序，在结晶过程中尿素与多不饱和脂肪酸之间不易形成包合物，从而提高多不饱和脂肪酸的回收率；尿素基低共熔溶剂在室温下为液态，室温下即可与多不饱和脂肪酸混合，包合过程中多不饱和脂肪酸不易被氧化，极大地保留了多不饱和脂肪酸的生物活性；再者，尿素以低共熔溶剂形式回收，低共熔溶剂与包合物分离容易。本发明操作简单、富集操作温度低、富集效果好、回收率高且富集得到的多不饱和脂肪酸品质好，具有较好的产业化应用前景。

技术研发人员：李道明,彭伊凡,张楚婕,蒲华寅,曹云刚,黄峻榕,周端
受保护的技术使用者：陕西科技大学
技术研发日：
技术公布日：2024/9/26