專利名稱：共軛亞油酸的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及以植物油脂生產(chǎn)加工共軛亞油酸的方法。以天然鹽生植物種子為原料生產(chǎn)共軛亞油酸作為人類食品添加劑或動物飼料添加劑。
本發(fā)明的已有技術(shù)情況如下關(guān)于共軛油酸及其活性異構(gòu)體亞油酸是一種直鏈的十八碳二烯酸，分別在第9、10碳原子和12、13碳原子之間各有一雙鍵，通常稱為9-順，12-順式十八碳二烯酸。共軛亞油酸在第9與第12碳原子上或第10與第13碳原子上有兩個共軛的雙鍵，并包括了各種順式與反式的組合。共軛亞油酸是亞油酸的幾種幾何異構(gòu)體與鍵位異構(gòu)體的通稱。共軛雙鍵指兩個或兩個以上的雙鍵交替地排列，如同在1,3-丁二烯中一樣。順式結(jié)構(gòu)指碳上的氫原子排在同一側(cè)，而反式結(jié)構(gòu)指氫原子排在相對的兩側(cè)。天然的共軛亞油酸1987年最早從烤牛肉中分離出來，并且被認為是一種具有抗癌功能的物質(zhì)。自此以后，研究人員又從奶酪等食物中分離出了共軛亞油酸。庫克(Cook)等人在美國專利5554646中公開了在普通動物飼料中添加共軛亞油酸的或它的非毒性的鹽，以培養(yǎng)瘦肉型動物的方法。C.Ip1990年研究證實了共軛亞油酸對小鼠乳腺癌的預(yù)防與抑制作用。共軛亞油酸自發(fā)現(xiàn)以后，逐漸引起了生物化學(xué)家與營養(yǎng)學(xué)家的興趣。美國油脂化學(xué)家協(xié)會發(fā)表的文章總結(jié)了這些方面的研究，強調(diào)了共軛亞油酸導(dǎo)致動物減少脂肪和增加瘦肉的作用，并肯定了它的抗癌作用。在所有情況下，只有一種異構(gòu)體，即9-順，11-反式十八碳二烯酸才是活性異構(gòu)體。
關(guān)于天然鹽生植物種子的利用情況堿蓬(Suaeda salsa)是廣泛分布于華北、東北地區(qū)鹽堿地的一種藜科鹽生植物，僅在黃河三角洲地區(qū)自然分布的堿蓬面積超過100萬畝。堿蓬科子含油量很高，約為26-30％，在堿蓬種子油脂中，亞油酸占總脂肪酸含量的65-70％，并含有大量的維生素和少量的γ-亞麻酸，其油脂質(zhì)量與紅花油相近。堿蓬油的分析結(jié)果見下表1濱蒿是菊科一年生拒鹽植物，其耐鹽范圍為1％左右，種子含油量很高，可達30-40％，油脂中脂肪酸以亞油酸為主，占70％左右。濱蒿油的分析結(jié)果見下表2堿蓬被人類的利用有著悠久的歷史，在黃河三角洲地區(qū)，人們一直保持著以堿蓬幼苗作為蔬菜的習(xí)慣，近來也作為速凍蔬菜進入市場。堿蓬種子用于榨油供食用也有很長的歷史，但都是原始土法榨制方法。近年來，隨著對堿蓬利用價值的認識水平的提高，堿蓬種子油脂的提取已經(jīng)/小規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)，其產(chǎn)品堿蓬油用于食用。但在現(xiàn)有技術(shù)中均未發(fā)現(xiàn)利用其油脂中亞油酸含量高的特點，沒有進一步進行深加工，產(chǎn)品附加值較低，其市場價格與花生油相當(dāng)，因此缺乏市場競爭力，限制了堿蓬的開發(fā)利用。
濱蒿的利用也有悠久的歷史，主要用其種子打漿，用于手工制鞋。濱蒿的種子盡管含油量很高，作為榨油原料也曾有小規(guī)模利用，但迄今尚未有工業(yè)化生產(chǎn)，目前被人類所利用的量非常小。
關(guān)于植物油脂生產(chǎn)共軛亞油酸的技術(shù)植物油脂生產(chǎn)共軛亞油酸是一種簡易的生產(chǎn)技術(shù)，它利用了雙鍵在堿性高溫條件下重排的原理，形成亞油酸的各種異構(gòu)體，其中包含了9-順，11-反-十八碳二烯酸?，F(xiàn)有技術(shù)中共軛亞油酸及其活性異構(gòu)體的產(chǎn)率較低，9-順，11-反-十八碳二烯酸的產(chǎn)率只有30％左右。
表1堿蓬油的分析結(jié)果脂肪酸相對含量C22:0 0.28％C18:2ω6 70.45％C20:1ω9 0.23％C18:1ω9 11.06％C20:1DMA 0.68％C18:0 1.66％C19:0 0.43％C16:1ω70.28％C18:4ω3 0.47％C16:1ω50.99％C18:3ω6 0.91％C16:0 5.80％C18:3ω3 6.08％C14:0 0.10％表2濱蒿油的分析結(jié)果脂肪酸相對含量C22:00.71％C18:1ω97.21％C20:1ω9 0.18％C18:0 1.47％C20:1DMA 0.46％C16:1ω90.81％C18:4ω3 0.38％C16:1ω70.36％C18:3ω6 1.32％C16:0 6.03％C18:3ω3 1.03％C14:0 0.05％C18:2ω6 78.86％
本發(fā)明的目的在于解決堿加熱法利用植物油脂生產(chǎn)9順，11反-共軛亞油酸產(chǎn)率較低的問題，從原料到工藝，全面改進植物油脂生產(chǎn)共軛亞油酸的方法，實現(xiàn)鹽生植物種子油脂的深加工，提高共軛亞油酸活性異構(gòu)體9-順，11-反-十八碳二烯酸的產(chǎn)率。
本發(fā)明的關(guān)鍵在于利用鹽生植物種子提取油脂，并通過亞油酸共軛化技術(shù)生產(chǎn)活性異構(gòu)體含量高的共軛亞油酸。生產(chǎn)原料采用鹽生植物的種子。鹽生植物包括堿蓬(Suaeda salsa)、濱蒿(Artemisia capilaris)等其它種子含油量高于20％、種子油脂中亞油酸占總脂肪酸量60％以上的鹽生植物。
常規(guī)法榨取上述鹽生植物種子中的油脂，然后將油脂放入溶劑中，在堿存在條件下進行皂化反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物在惰性環(huán)境中加熱，冷卻并酸化后，以萃取介質(zhì)萃取，然后通過真空干燥獲得共軛亞油酸。其中溶劑為乙二醇或其它非水的極性溶劑。其中堿為KOH或NaOH或其它堿。其中惰性環(huán)境為N2或其它惰性氣體。其中萃取介質(zhì)為正己烷或其它6-10碳非極性烷烴。
經(jīng)過反復(fù)試驗，發(fā)明人成功地找到了各種反應(yīng)參數(shù)與9-順，11-反-十八碳二烯酸產(chǎn)率的關(guān)系，確定了合適的醇堿比與反應(yīng)溫度。最終確定醇堿摩爾比以1∶0.4為最佳條件，同時配合比已有技術(shù)更高的反應(yīng)溫度183-185℃，從而可提高9-順，11-反-十八碳二烯酸的產(chǎn)率。
以堿蓬種子油脂生產(chǎn)共軛亞油酸為例，實現(xiàn)了堿蓬種子油脂的深加工，并可使9-順，11-反-十八碳二烯酸產(chǎn)率達到40％以上。
實施例將35g乙二醇及12.5gKOH(摩爾比近于1∶0.4)加入四頸圓底燒瓶，利用機械攪拌器攪拌使混合均勻，向混合物中通入N2，使成氣泡鼓入，保持N21標(biāo)準大氣壓，同時油浴加熱到183℃-185℃，加入25g精煉堿蓬油，攪拌加熱，在N2環(huán)境中保持183-185℃約2.5小時，停止加熱，將反應(yīng)混合物冷卻到室溫，加入濃鹽酸17ml攪拌15分鐘，用濃鹽酸或KOH調(diào)pH到2.0，向混合物中加入去離子水5.0ml，攪拌5分鐘，將混合物轉(zhuǎn)移至500ml分液漏斗，用正己烷萃取三次，每次12.5ml，收集己烷轉(zhuǎn)移到250ml分液漏斗，用5％NaCl溶液洗滌已烷液4次，己烷層繼續(xù)用去離子水洗3次，每次用水5.0-7.5ml，將已烷層轉(zhuǎn)移到一三角燒瓶中，加入4.0g無水Na2SO4干燥，將干燥后的己烷液轉(zhuǎn)移至旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器的圓底燒瓶中，40℃水浴，減壓蒸發(fā)，除去己烷。
權(quán)利要求
1.共軛亞油酸的生產(chǎn)方法，通過亞油酸共軛化技術(shù)生產(chǎn)共軛亞油酸，其特征在于，以含油量高于20％、種子油脂中亞油酸占總脂肪酸量60％以上的鹽生植物種子為原料，例如堿蓬(Suaeda salsa)、濱蒿(Artemisia capilaris)的種子。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述共軛亞油酸的生產(chǎn)方法，其特征在于，按下述步驟順序進行常規(guī)法榨取鹽生植物種子中的油脂，然后將油脂放入乙二醇或其它非水的極性溶劑中，在KOH或NaOH或其它堿存在條件下進行皂化反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物在N2或其它惰性氣體中加熱，冷卻并酸化后，以正己烷或其它6-10碳非極性烷烴進行萃取，然后通過真空干燥獲得共軛亞油酸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述共軛亞油酸的生產(chǎn)方法，進一步提高共軛亞油酸活性異構(gòu)體9-順，11-反-十八碳二烯酸產(chǎn)率的關(guān)鍵在于，醇堿摩爾比近于1∶0.4，皂化反應(yīng)溫度達183℃-185℃。
全文摘要
本發(fā)明涉及以植物油脂生產(chǎn)加工共軛亞油酸的方法,以天然鹽生植物種子為原料生產(chǎn)共軛亞油酸作為人類食品添加劑或動物飼料添加劑。以堿蓬、濱蒿等其它種子含油量高于20%、種子油脂中亞油酸占總脂肪酸量60%以上的鹽生植物種子為原料,確定了合適的醇堿比,改變反應(yīng)溫度。通過改進亞油酸共軛化技術(shù),生產(chǎn)活性異構(gòu)體含量高的共軛亞油酸。實現(xiàn)了鹽生植物種子油脂的深加工,并可使9－順,11－反－十八碳二烯酸產(chǎn)率達到40%以上。
文檔編號C07C57/00GK1289758SQ9911245
公開日2001年4月4日 申請日期1999年9月27日 優(yōu)先權(quán)日1999年9月27日
發(fā)明者劉春奎 申請人:濟南建基生物基因有限公司