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1、32中国油脂1999年第24卷第2期多价不饱和脂肪酸分离与纯化技术进展黄惠琴鲍时翔(中国热带农业科学院热带作物生物技术国家重点实验室,571101海口市城西路;第一作者:女,29岁,工程师)摘要:多价不饱和脂肪酸以其独特的生物活性引起了人们极大兴趣,分离纯化技术是多价不饱和脂肪酸工业化生产的关键之一。分析了多价不饱和脂肪酸分离纯化的特点,对低温结晶法、尿素包合法、分子蒸馏法、吸附分离法、超临界流体萃取法、脂肪酶浓缩法等技术进行了评述,并指出了多价不饱和脂肪酸分离纯化技术的发展趋势。关键词:多价不饱和脂肪酸;油脂;分离多价不饱和脂肪酸主
2、要指含有两个或两个以上油脂及目标组分在油脂中的含量往往更低。双键且碳原子数为16至22的直链脂肪酸,如C-1.2多价不饱和脂肪酸在分离纯化过程中,容易受亚麻酸、二高C-亚麻酸、花生四烯酸、二十碳五烯氧、光、热等的作用而发生氧化、聚合、降解、异构化酸(EPA)和二十二碳六烯酸(DHA)等。研究表明,等反应,产生一些对人体有害的物质。多价不饱和脂肪酸不仅在维护生物膜的结构和功能1.3作为医药工业原料和保健食品基料,必须除去方面起重要作用,而且在治疗心血管疾病、抗炎、抗原料中含有的色素和产生臭味的化合物如醛、酮类,[1,2]癌以及促进大脑发
3、育等方面功效显著,目前已广产品内也不能残留分离过程中引入的有毒溶剂。泛应用于医药、保健食品和化妆品等领域。2分离与纯化技术多价不饱和脂肪酸一般存在于动物和某些植物2.1低温结晶法组织中。例如鳕鱼、沙丁鱼等海洋鱼油中富含EPA、又称溶剂分级分离法,该方法利用低温下不同DHA,月见草种籽中含油脂20%～25%,油脂中含的脂肪酸或脂肪酸盐在有机溶剂中溶解度不同来进有7%～10%的C-亚麻酸。近年来,利用微生物发行分离纯化。一般来说,脂肪酸在有机溶剂中的溶解酵生产多价不饱和脂肪酸的研究也取得了很大进度随碳链长度的增加而减小,随双键数的增加而增
4、[3,4,5]展。多价不饱和脂肪酸的生产过程中,分离与加。这种溶解度差异随温度降低表现更为显著。所纯化技术是关键。目前,多价不饱和脂肪酸分离与纯以将混合脂肪酸溶于有机溶剂,通过降温就可过滤化方法虽然较多,一些新的分离技术也不断出现,但除去其中大量的饱和脂肪酸和部分单不饱和脂肪仍有不少理论与实际问题需要深入研究和解决。本酸,从而获得所需的多价不饱和脂肪酸。丙酮和乙醇文对多价不饱和脂肪酸分离与纯化方法及技术作一为常用的有机溶剂。低温结晶法工艺原理简单、操作评述。方便,但需要回收大量的有机溶剂,且分离效率不1多价不饱和脂肪酸分离与纯化特点高
5、,常与其他分离方法配合使用。1.1原料组成很复杂,多价不饱和脂肪酸在原料中2.2尿素包合法的浓度一般不高。如鱼油是生产EPA、DHA的重要尿素包合法是一种较常用的多价不饱和脂肪酸原料,但鱼油EPA、DHA主要是与其他脂肪酸一起分离方法,其原理是尿素分子在结晶过程中能够与以甘油三酯的形式存在,且鱼油脂肪酸组成受鱼的饱和脂肪酸或单不饱和脂肪酸形成较稳定的晶体包种类、年龄以及采集的时间和地点等因素影响,一合物析出,而多价不饱和脂肪酸由于双键较多,碳链般来说,EPA、DHA在鱼油脂中总量约为15%～弯曲,具有一定的空间构型,不易被尿素包合,采
6、用过滤方法除去饱和脂肪酸和单不饱和脂肪酸与尿素30%。利用微生物发酵生产多价不饱和脂肪酸、菌体形成的包合物,就可得到较高纯度的多价不饱和脂[6]肪酸。朱自强等认为,尿素与脂肪酸形成的包合物收稿日期:1998—04—27应视作真实的化合物,而不是混合晶体。尿素包合法1999年第24卷第2期中国油脂33的分离效果受结晶温度和尿素用量的影响,结晶温脂肪酸酯的溶解度随二氧化碳密度的增加而增加,但度越低,尿素用量越多,所得产品纯度越高,但产品在相同条件下,短链脂肪酸酯的溶解度比长链脂肪酸收率越低。为了提高产品纯度,可采用多次尿素包合酯的溶解度大
7、。相同碳链长度脂肪酸酯的溶解度随双法。尿素包合法成本较低,应用较普遍,但难以将双键数的增加而减小,但这种变化并不明显。Liong等的键数相近的脂肪酸分开。研究结果表明,利用超临界流体萃取可有效分离链长2.3分子蒸馏法差别较大的脂肪酸,但若将碳链长度相近的脂肪酸分分子蒸馏法是蒸馏法的一种,其原理是利用混开,还必须结合其他分离技术。[11]合物组分挥发度的不同而得到分离。该方法一般在AraiK等首先提出用尿素包合法与超临界绝对压强为1.33Pa～0.0133Pa的高度真空下进流体萃取法相结合的方法从鱼油中提纯EPA、行的。在这种条件下,脂
8、肪酸分子间引力减小,挥发DHA。他们首先采用尿素包合法处理游离的鱼油脂度提高,因而蒸馏温度比常压蒸馏大大降低。分子蒸肪酸,饱和脂肪酸与尿素形成包合物析出,不饱和脂馏时,饱和脂肪酸和单不饱和脂肪酸首先蒸出,而双肪酸与有机溶
