一、技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種分離工藝，具體地說(shuō)是一種小分子協(xié)同高壓脲包法分離富集植物油中多不飽和脂肪酸的方法。

二、

背景技術(shù)：

以亞麻酸、亞油酸為主的多不飽和脂肪酸(polyunsaturatedfattyacid,pufa)是人類(lèi)必需脂肪酸。pufa具有重要生物學(xué)意義并與人類(lèi)健康密切相關(guān)，而且亞油酸和亞麻酸在功能上相互協(xié)調(diào)制約，共同調(diào)節(jié)生物體的生命活動(dòng)。尿素包合(脲包)法是分離純化多不飽和脂肪酸(酯)的常用方法，這種方法一般需在低溫條件下包合10h以上(advancedmaterialsresearch,2011,1148-1152；油脂化工,2013,38(5):64-68；biotechnology&biotechnologicalequipment,2015,29(5):1-9)，得到的不飽和脂肪酸(酯)純度較高，但是存在包合時(shí)間長(zhǎng)、產(chǎn)品收率低等不足。此外，尿素-脂肪酸包合物對(duì)單不飽和脂肪酸(monounsaturatedfattyacid，mufa)與pufa分離選擇性也有待提高，如：pongketu等將葵花籽油中ffa在4℃下包合10h，非包合相(濾液)中亞油酸含量提高到70.07％，但仍有27.91％油酸未被包合；而包合結(jié)晶物中除包合53.70％油酸外，也有27.73％亞油酸被非選擇性包合(biotechnology&biotechnologicalequipment,2015,29(5):1-9)。

國(guó)內(nèi)外研究者對(duì)傳統(tǒng)脲包法改進(jìn)，大多是從尿素脂肪酸比例、包合溫度、包合時(shí)間等因素進(jìn)行工藝優(yōu)化，也有改變冷卻結(jié)晶方式的報(bào)道，例如：gu等采用梯度冷卻脲包法來(lái)提純紫蘇籽油中pufa，α-亞麻酸含量由49％提高到90％以上(agriculturescienceinchina,2009,8(6):685-690)。王車(chē)禮等以攪拌梯度冷卻替代傳統(tǒng)靜置冷卻分離脂肪酸甲酯，其冷卻結(jié)晶周期由5℃/18h縮短至10℃/1h左右(精細(xì)石油化工,2011,28(5):23-27)。此外，潘見(jiàn)等采用低溫協(xié)同超高壓脲包法分離大豆油餾出物中飽和脂肪酸乙酯，即4℃冷藏90min后再施以300mpa壓力保壓60min，產(chǎn)品中飽和脂肪酸乙酯總量從15.22％減少到2.83％，不飽和脂肪酸脂肪酸乙酯的含量從37.65％提高到60.01％(cn103571633b；安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2014(3):882-885)。以上改進(jìn)措施在提高純度同時(shí)，也在一定程度上縮短了不飽和脂肪酸分離周期。

三、

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在提供一種小分子協(xié)同高壓脲包法分離富集植物油中多不飽和脂肪酸的方法，所要解決的技術(shù)問(wèn)題是遴選合適的小分子與超高壓脲包法組合形成小分子-尿素-脂肪酸包合物，使其對(duì)pufa/mufa具有較優(yōu)的分離選擇性，以提高植物油中pufa/mufa分離選擇性和分離效率。

本發(fā)明小分子協(xié)同高壓脲包法分離富集植物油中多不飽和脂肪酸的方法，是以植物油皂化后得到的ffa為原料，包括小分子協(xié)同高壓脲包、過(guò)濾、脫溶、洗滌和干燥各單元過(guò)程：

所述小分子協(xié)同高壓脲包是將小分子、尿素和95vt％乙醇加熱攪拌溶解，隨后加入ffa，繼續(xù)加熱反應(yīng)0.5-1小時(shí)，將反應(yīng)混合液注入軟包裝袋中，抽氣并密封，然后投入超高壓容器中于200-400mpa處理10-30min。

以ffa的質(zhì)量計(jì)，小分子的添加質(zhì)量為20-50％，尿素的添加質(zhì)量為1.5-2.5倍，95vt％乙醇的添加質(zhì)量為4-8倍。

所述小分子選自酒石酸、蘋(píng)果酸、乳酸或檸檬酸。

所述植物油選自亞麻籽油、葵花籽油、玉米油、大豆油、紅花籽油、紫蘇油或棉籽油。

本發(fā)明小分子協(xié)同高壓脲包法分離富集植物油中多不飽和脂肪酸的方法，具體操作步驟如下：

1、植物油用naoh-95％乙醇溶液皂化并酸解，分出油相，水洗、減壓蒸餾得ffa(參考文獻(xiàn)中國(guó)中藥雜志，2010,35(10)：1251-1255)；

2、將小分子、尿素和95vt％乙醇于80℃加熱攪拌溶解，然后加入ffa，80℃繼續(xù)加熱反應(yīng)0.5-1小時(shí)，將反應(yīng)混合液注入軟包裝袋中，抽氣并密封，然后投入超高壓容器中于200-400mpa下結(jié)晶10-30min；

3、卸壓，拆袋，取出含結(jié)晶溶液，過(guò)濾、濾液減壓濃縮脫去溶劑，水洗去除尿素，干燥后獲得富含pufa的產(chǎn)品。

與已有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在：

1、常規(guī)脲包需冷卻/冷凍，10-24小時(shí)/次，有時(shí)需經(jīng)3-4次脲包方可得到較純產(chǎn)品；小分子協(xié)同高壓脲包法在常溫下即可進(jìn)行，結(jié)晶時(shí)間縮短為10-30min/次，且1-2次高壓結(jié)晶即可，在節(jié)能增效方面非常顯著。

2、與單純超高壓脲包法相比，小分子協(xié)同高壓脲包法在實(shí)現(xiàn)pufa/mufa分離選擇性方面有較大改進(jìn)，該方法更有利于pufa富集在結(jié)晶濾液中，而使pufa在包合結(jié)晶物中的損失得以減少。

3、小分子協(xié)同高壓脲包法分離富集pufa，一次結(jié)晶后濾液中pufa純度與常規(guī)冷凍脲包法相差無(wú)幾，但收率可提高20％-40％。

四、附圖說(shuō)明

圖1是亞麻籽油ffa在不同分離方式下的gc-fid圖譜。其中(a)亞麻籽油皂化處理后ffa；(b)ffa經(jīng)小分子協(xié)同高壓脲包分離后；(c)ffa經(jīng)常規(guī)冷凍脲包分離后。從圖1可以看出，亞麻籽油皂化后ffa經(jīng)小分子協(xié)同高壓脲包分離后可達(dá)到與常規(guī)冷凍脲包相似的分離純度(91.7％vs.92.5％)，但分離周期大大縮短(300mpa/30minvs.-10℃/16h)。

五、具體實(shí)施方式

非限定性實(shí)施例敘述如下：

實(shí)施例1：

本實(shí)施例中小分子協(xié)同高壓脲包法分離富集亞麻籽油中多不飽和脂肪酸的方法如下：

1、稱(chēng)取200g亞麻籽油加入到200ml20wt％的naoh-95vt％乙醇溶液中，80℃皂化回流2小時(shí)，然后倒出皂化物用6mol/l鹽酸溶液酸解至ph值為2，分出油相，水洗，無(wú)水硫酸鈉除水，減壓蒸發(fā)除去溶劑后得到亞麻油ffa。用gc分析脂肪酸組成，以面積規(guī)一化法計(jì)算五種主要脂肪酸比例依次為：棕櫚酸(c16:0,rt＝10.06min)、硬脂酸(c18:0,rt＝12.09min)、油酸(c18:1,rt＝12.41min)、亞油酸(c18:2,rt＝13.02min)、亞麻酸(c18:3,rt＝13.98min)＝6:6:19:18:51(圖1(a))。

2、將酒石酸、尿素和95vt％乙醇于80℃油浴加熱攪拌溶解，稱(chēng)取步驟1所得亞麻油ffa加入，80℃繼續(xù)加熱回流1小時(shí)，反應(yīng)混合液灌注于耐高壓包裝袋中，稍冷，抽氣并密封，置于超高壓容器內(nèi)施以300mpa壓力并保壓30min令其結(jié)晶；卸壓、取出含結(jié)晶溶液，過(guò)濾、濾液濃縮脫去乙醇，水洗去除尿素，干燥得到富含pufa的產(chǎn)品，其(c18:2+c18:3)純度達(dá)91.7％(圖1(b))，收率62％；而包合結(jié)晶物中包附損失的(c18:2+c18:3)僅13.5％。

混合脂肪酸、酒石酸、尿素、95vt％乙醇的質(zhì)量比為1:0.4:2:6。

與此同時(shí)，另一份ffa樣品采用常規(guī)脲包法進(jìn)行，除不加酒石酸外，其余比例(混合脂肪酸、尿素、95％etoh)相同。加熱回流后混合溶液置于-10℃結(jié)晶16h，過(guò)濾結(jié)晶物，濾液處理后測(cè)(c18:2+c18:3)純度達(dá)92.5％(圖1(c))，收率48％；結(jié)晶物中包附損失的(c18:2+c18:3)為29.8％。

實(shí)施例2：

本實(shí)施例中小分子協(xié)同高壓脲包法分離富集大豆油中多不飽和脂肪酸的方法如下：

1、稱(chēng)取200g大豆油加入到200ml20wt％的naoh-95vt％乙醇溶液中，80℃皂化回流2小時(shí)，然后加入50ml石油醚繼續(xù)回流30min，離心分離除去石油醚層，下層皂化物用6mol/l鹽酸溶液酸解至ph值為2，分出油相、水洗，無(wú)水硫酸鈉除水，減壓旋蒸除去溶劑后得大豆油ffa。用gc分析五種主要脂肪酸組成比例為：棕櫚酸(c16:0)、硬脂酸(c18:0)、油酸(c18:1)、亞油酸(c18:2)、亞麻酸(c18:3)＝10:5:25:53:7。

2、將尿素和95vt％乙醇加熱混勻，稱(chēng)取步驟1所得大豆油ffa加入(混合脂肪酸、尿素、95vt％乙醇的質(zhì)量比為1:1.5:4)，80℃繼續(xù)加熱回流0.5小時(shí)，灌注于耐高壓包裝袋中，稍冷，抽氣并密封，置于超高壓容器中施以200mpa壓力并保壓15min令其結(jié)晶；卸壓、取出含結(jié)晶溶液，過(guò)濾結(jié)晶物得到濾液，濾液進(jìn)行二次包合。

上述濾液再次加入尿素、95vt％乙醇、蘋(píng)果酸(混合脂肪酸、尿素、蘋(píng)果酸、95vt％乙醇的質(zhì)量比為1:1:0.2:2),加熱回流1小時(shí)，灌注于耐高壓包裝袋中，稍冷，抽氣并密封；置于超高壓容器中施以300mpa壓力并保壓20min令其再次結(jié)晶；卸壓、取出含結(jié)晶溶液，過(guò)濾得濾液；濾液濃縮脫去乙醇、水洗去除尿素、干燥得到富含pufa的產(chǎn)品，其(c18:2+c18:3)純度達(dá)94.2％，收率53％；而兩次結(jié)晶物中(c18:2+c18:3)純度分別為18.3％和8.9％。

實(shí)施例3：

本實(shí)施例中小分子協(xié)同高壓脲包法分離富集紅花籽油中多不飽和脂肪酸的方法如下：

1、稱(chēng)取150g紅花籽油加入到200ml20wt％的naoh-95vt％乙醇溶液中，80℃皂化回流2h，倒出皂化物用6mol/l鹽酸溶液酸解至ph值為2，分出油相、水洗，無(wú)水硫酸鈉除水，減壓旋蒸除去溶劑后得紅花油ffa。用gc分析五種主要脂肪酸組成比例為：棕櫚酸(c16:0)、硬脂酸(c18:0)、油酸(c18:1)、亞油酸(c18:2)、亞麻酸(c18:3)＝6:3:13:77:1。

2、將酒石酸、尿素和95vt％乙醇加熱混勻，加入步驟1所得紅花油ffa(混合脂肪酸、酒石酸、尿素、95vt％乙醇的質(zhì)量比為1:0.3:1.5:6)，80℃繼續(xù)加熱回流0.5小時(shí)，灌注于軟包裝袋中，稍冷，抽氣并密封，置于超高壓容器中施加350mpa并保壓25min令其結(jié)晶；卸壓、取出含結(jié)晶溶液，過(guò)濾、濾液濃縮脫去乙醇，水洗去除尿素，干燥得到富含亞油酸的產(chǎn)品，其亞油酸純度高達(dá)90.5％,收率74％；而一次結(jié)晶物中(c18:2+c18:3)僅7.5％。