一种小分子协同高压脲包法分离富集植物油中多不饱和脂肪酸的方法技术

本发明专利技术公开了一种小分子协同高压脲包法分离富集植物油中多不饱和脂肪酸的方法，以富含不饱和脂肪酸植物油皂化后得到混合游离脂肪酸(free fatty acid,FFA)为原料，包括小分子协同高压脲包、过滤、脱溶、洗涤和干燥各单元过程，得到主含多不饱和脂肪酸的产品。本方法使脲包结晶时间大大缩短，且产品中多不饱和脂肪酸纯度和收率也得以提高。

A method for separation and enrichment of polyunsaturated fatty acids from vegetable oils by small molecule synergistic high pressure urea

The invention discloses a small molecule combined high pressure urea inclusion method for separation and preconcentration of vegetable oil polyunsaturated fatty acid, rich in unsaturated fatty acid in vegetable oil saponification after mixed free fatty acid (free fatty acid, FFA) as raw materials, including small molecules combined high pressure bag, filtration, removal of urea dissolving, washing and drying process of each unit, and containing polyunsaturated fatty acid products. This method can greatly shorten the time of urea inclusion crystallization, and increase the purity and yield of polyunsaturated fatty acids in the product.

【技术实现步骤摘要】
一种小分子协同高压脲包法分离富集植物油中多不饱和脂肪酸的方法一、
本专利技术涉及一种分离工艺，具体地说是一种小分子协同高压脲包法分离富集植物油中多不饱和脂肪酸的方法。二、
技术介绍
以亚麻酸、亚油酸为主的多不饱和脂肪酸(polyunsaturatedfattyacid,PUFA)是人类必需脂肪酸。PUFA具有重要生物学意义并与人类健康密切相关，而且亚油酸和亚麻酸在功能上相互协调制约，共同调节生物体的生命活动。尿素包合(脲包)法是分离纯化多不饱和脂肪酸(酯)的常用方法，这种方法一般需在低温条件下包合10h以上(AdvancedMaterialsResearch,2011,1148-1152；油脂化工,2013,38(5):64-68；Biotechnology&BiotechnologicalEquipment,2015,29(5):1-9)，得到的不饱和脂肪酸(酯)纯度较高，但是存在包合时间长、产品收率低等不足。此外，尿素-脂肪酸包合物对单不饱和脂肪酸(monounsaturatedfattyacid，MUFA)与PUFA分离选择性也有待提高，如：PongketU等将葵花籽油中FFA在4℃下包合10h，非包合相(滤液)中亚油酸含量提高到70.07％，但仍有27.91％油酸未被包合；而包合结晶物中除包合53.70％油酸外，也有27.73％亚油酸被非选择性包合(Biotechnology&BiotechnologicalEquipment,2015,29(5):1-9)。国内外研究者对传统脲包法改进，大多是从尿素脂肪酸比例、包合温度、包合时间等因素进行工艺优化，也有改变冷却结晶方式的报道，例如：Gu等采用梯度冷却脲包法来提纯紫苏籽油中PUFA，α-亚麻酸含量由49％提高到90％以上(AgricultureScienceinChina,2009,8(6):685-690)。王车礼等以搅拌梯度冷却替代传统静置冷却分离脂肪酸甲酯，其冷却结晶周期由5℃/18h缩短至10℃/1h左右(精细石油化工,2011,28(5):23-27)。此外，潘见等采用低温协同超高压脲包法分离大豆油馏出物中饱和脂肪酸乙酯，即4℃冷藏90min后再施以300MPa压力保压60min，产品中饱和脂肪酸乙酯总量从15.22％减少到2.83％，不饱和脂肪酸脂肪酸乙酯的含量从37.65％提高到60.01％(CN103571633B；安徽农业科学,2014(3):882-885)。以上改进措施在提高纯度同时，也在一定程度上缩短了不饱和脂肪酸分离周期。三、
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种小分子协同高压脲包法分离富集植物油中多不饱和脂肪酸的方法，所要解决的技术问题是遴选合适的小分子与超高压脲包法组合形成小分子-尿素-脂肪酸包合物，使其对PUFA/MUFA具有较优的分离选择性，以提高植物油中PUFA/MUFA分离选择性和分离效率。本专利技术小分子协同高压脲包法分离富集植物油中多不饱和脂肪酸的方法，是以植物油皂化后得到的FFA为原料，包括小分子协同高压脲包、过滤、脱溶、洗涤和干燥各单元过程：所述小分子协同高压脲包是将小分子、尿素和95vt％乙醇加热搅拌溶解，随后加入FFA，继续加热反应0.5-1小时，将反应混合液注入软包装袋中，抽气并密封，然后投入超高压容器中于200-400MPa处理10-30min。以FFA的质量计，小分子的添加质量为20-50％，尿素的添加质量为1.5-2.5倍，95vt％乙醇的添加质量为4-8倍。所述小分子选自酒石酸、苹果酸、乳酸或柠檬酸。所述植物油选自亚麻籽油、葵花籽油、玉米油、大豆油、红花籽油、紫苏油或棉籽油。本专利技术小分子协同高压脲包法分离富集植物油中多不饱和脂肪酸的方法，具体操作步骤如下：1、植物油用NaOH-95％乙醇溶液皂化并酸解，分出油相，水洗、减压蒸馏得FFA(参考文献中国中药杂志，2010,35(10)：1251-1255)；2、将小分子、尿素和95vt％乙醇于80℃加热搅拌溶解，然后加入FFA，80℃继续加热反应0.5-1小时，将反应混合液注入软包装袋中，抽气并密封，然后投入超高压容器中于200-400MPa下结晶10-30min；3、卸压，拆袋，取出含结晶溶液，过滤、滤液减压浓缩脱去溶剂，水洗去除尿素，干燥后获得富含PUFA的产品。与已有技术相比，本专利技术的有益效果体现在：1、常规脲包需冷却/冷冻，10-24小时/次，有时需经3-4次脲包方可得到较纯产品；小分子协同高压脲包法在常温下即可进行，结晶时间缩短为10-30min/次，且1-2次高压结晶即可，在节能增效方面非常显著。2、与单纯超高压脲包法相比，小分子协同高压脲包法在实现PUFA/MUFA分离选择性方面有较大改进，该方法更有利于PUFA富集在结晶滤液中，而使PUFA在包合结晶物中的损失得以减少。3、小分子协同高压脲包法分离富集PUFA，一次结晶后滤液中PUFA纯度与常规冷冻脲包法相差无几，但收率可提高20％-40％。四、附图说明图1是亚麻籽油FFA在不同分离方式下的GC-FID图谱。其中(a)亚麻籽油皂化处理后FFA；(b)FFA经小分子协同高压脲包分离后；(c)FFA经常规冷冻脲包分离后。从图1可以看出，亚麻籽油皂化后FFA经小分子协同高压脲包分离后可达到与常规冷冻脲包相似的分离纯度(91.7％vs.92.5％)，但分离周期大大缩短(300MPa/30minvs.-10℃/16h)。五、具体实施方式非限定性实施例叙述如下：实施例1：本实施例中小分子协同高压脲包法分离富集亚麻籽油中多不饱和脂肪酸的方法如下：1、称取200g亚麻籽油加入到200mL20wt％的NaOH-95vt％乙醇溶液中，80℃皂化回流2小时，然后倒出皂化物用6mol/L盐酸溶液酸解至pH值为2，分出油相，水洗，无水硫酸钠除水，减压蒸发除去溶剂后得到亚麻油FFA。用GC分析脂肪酸组成，以面积规一化法计算五种主要脂肪酸比例依次为：棕榈酸(C16:0,RT＝10.06min)、硬脂酸(C18:0,RT＝12.09min)、油酸(C18:1,RT＝12.41min)、亚油酸(C18:2,RT＝13.02min)、亚麻酸(C18:3,RT＝13.98min)＝6:6:19:18:51(图1(a))。2、将酒石酸、尿素和95vt％乙醇于80℃油浴加热搅拌溶解，称取步骤1所得亚麻油FFA加入，80℃继续加热回流1小时，反应混合液灌注于耐高压包装袋中，稍冷，抽气并密封，置于超高压容器内施以300MPa压力并保压30min令其结晶；卸压、取出含结晶溶液，过滤、滤液浓缩脱去乙醇，水洗去除尿素，干燥得到富含PUFA的产品，其(C18:2+C18:3)纯度达91.7％(图1(b))，收率62％；而包合结晶物中包附损失的(C18:2+C18:3)仅13.5％。混合脂肪酸、酒石酸、尿素、95vt％乙醇的质量比为1:0.4:2:6。与此同时，另一份FFA样品采用常规脲包法进行，除不加酒石酸外，其余比例(混合脂肪酸、尿素、95％EtOH)相同。加热回流后混合溶液置于-10℃结晶16h，过滤结晶物，滤液处理后测(C18:2+C18:3)纯度达92.5％(图1(c))，收率48％；结晶物中包附损失的(C本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种小分子协同高压脲包法分离富集植物油中多不饱和脂肪酸的方法，其特征在于：是以植物油皂化后得到的FFA为原料，包括小分子协同高压脲包、过滤、脱溶、洗涤和干燥各单元过程；所述小分子协同高压脲包是将小分子、尿素和95vt％乙醇加热搅拌溶解，随后加入FFA，继续加热反应0.5‑1小时，将反应混合液注入软包装袋中，抽气并密封，然后投入超高压容器中于200‑400MPa处理10‑30min。

【技术特征摘要】
1.一种小分子协同高压脲包法分离富集植物油中多不饱和脂肪酸的方法，其特征在于：是以植物油皂化后得到的FFA为原料，包括小分子协同高压脲包、过滤、脱溶、洗涤和干燥各单元过程；所述小分子协同高压脲包是将小分子、尿素和95vt％乙醇加热搅拌溶解，随后加入FFA，继续加热反应0.5-1小时，将反应混合液注入软包装袋中，抽气并密封，然后投入超高压容器中于200-400MPa处理10-30min。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：以FFA的质量计，小分子的添加质量为20-50％，尿素的添加质量为1.5-2.5倍，95vt％乙醇的添加质量为4-8倍。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述小分子选自酒...

【专利技术属性】
技术研发人员：惠爱玲，朱凯莉，金日生，陈婧超，范清苹，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：安徽,34