專利名稱：從富含亞麻酸油脂中分段酶水解、分子蒸餾制備α-亞麻酸的方法
技術領域：
本發明涉及ot -亞麻酸的提取方法，特別是一種從富含亞麻酸油脂中分段酶水解、分子蒸餾制備a-亞麻酸的方法。
技術背景oc-亞麻酸(Alpha-Linolenic Acid),存在于綠色植物中，是N-3系(又稱 為(0-3)不飽和脂肪酸類的一種，它是人體所必需的不飽和脂肪酸。a-亞麻酸有益于預防和治療冠心病、糖尿病、類風濕、皮炎癥、抑郁癥、 神經分裂癥、癡呆、過敏、哮喘、腎病和慢性塞性肺病等，人體一旦缺乏ot-亞麻酸，即會引起機體脂質代謝紊亂，導致免疫力降低、健忘、疲勞、視力減退、 動脈粥樣硬化等癥狀的發生。尤其是嬰幼兒、青少年如果缺乏a-亞麻酸,就會 嚴重影響其智力和視力的正常發育。a-亞麻酸進入人體后在脫氫酶和碳鏈延長酶的作用下，在人體代謝中衍生 為EPA和DHA和前列腺素的前體物質，具有廣泛生理活性和明顯藥理作用。a-亞麻酸廣泛存在于自然界中，動物乳汁、植物的葉、根、莖和果實、苫 類、蕨類等低等植物和浮游生物中均含有一定量的亞麻酸，其中亞麻子及蘇子 中含量最高，可達50 %以上。但人體內本身并不能產生a-亞麻酸，只能從外 源食物中攝取。目前常用的制備方法大部分采用皂化、酸解、尿素包合法、銀離子絡合法、 柱色譜法、真空蒸餾法以及超臨界流體提取法等。中科院山西煤炭研究所發明專利CN1219744C，公開了利用富含亞麻酸原 料，利用脂肪酶催化酯化生產亞麻酸乙酯，再經過超臨界萃取，純化亞麻酸乙 酯的方法。北京萬富特工貿公司申請的專利CN1053010C，公開了利用亞麻酸原料，通 過皂化、酸解、尿素包絡法生產亞麻酸的方法。安陽化學工業集團有限責任公司崔為民等人申請的專利CN1837179A利用紫蘇籽經壓榨、皂化、酸化、尿素絡合、冷凍、萃取、分子蒸餾制備亞麻酸。由于油脂水解比較困難， 一次水解不能使油脂完全水解，而采用皂化酸解 則會產生酸性廢水和石威性廢水，因此上述這些現有的提取技術均存在不足之處。發明內容本發明的目的正是針對上述現有技術所存在的問題，提供的一種由富含亞 麻酸油脂分段酶水解、分子蒸餾制備a-亞麻酸的方法，該方法利用脂肪酶分段 催化水解反應，不但可保證油脂充分得到水解，而且無廢酸、廢;威水產生，不 污染環境，a-亞麻酸的得率有較大幅度提高。本發明的目的是通過以下技術方案來實現的本發明的從富含亞麻酸油脂 中分段酶水解、分子蒸餾制備a-亞麻酸的方法包括以下步驟(1) 分段水解在富含亞麻酸油脂中加入一定量的水及脂肪酶，油脂與水的重量比為1 : 0. 5 - 8. 0,脂肪酶的加入量為油脂重量的0. 5%-8%,在溫度20-85°C，反應2-10 小時，使油脂水解，將水解得到的物料進行水洗，物料水(體積比)為1: 0.1-3， 重復以上水解過程1-4次；(2) 干燥將步驟(1)得到的物料在壓力為0. 02-0. 06MPa、溫度50-9(TC下，干燥脫水；(3 )分子蒸餾經過步驟(2)處理的物料，在溫度60-120。C、壓力0. 1-10Pa條件下蒸 餾，輕相即為a-亞麻酸的產品。在本發明中，水解、水洗過程最好重復2-3次；所述脂肪酶可為脂肪酶 Lipolase-IOOT、 Lipolase-100L或解脂假絲酵母脂肪酶中的任意一種，脂肪酶的加入量為油脂重量的1°/ -5%。在本發明步驟(l)中的溫度最好為30-60°C,水洗過程，物料與水的體積 比為1 : 0. 1-3。分子蒸餾裝置選用單級模式。所述富含亞麻酸油脂為紫蘇籽油、亞麻籽油或月見草油。 本發明與現有技術相比所具備的優點在于是將富含亞麻酸油脂首先經過 脂肪酶一段水解，大部分油脂水解生成脂肪酸，然后利用脂肪酶再次水解剩余 部分油脂，提高油脂的水解度，也可以進行第三次、第四次水解。本工藝不采 用酸性或堿性催化劑，不產生對環境有害的廢酸、堿水，而且還提高了亞麻酸 的得率。
具體實施方式
實例1一種從紫蘇籽油提取亞麻酸的方法，包括如下步驟(1) 一段水解，在紫蘇籽油中加入脂肪酶Lipolase-100T，酶濃度1. 0% (即脂肪酶的加入量為油脂重量的1%)，加入物料等量的水，反應溫度55。C，水解6小時。測得物料酸價110mgKOH/g。(該指標代表油脂水解程度，也是物 料中脂肪酸含量的間接指標)。(2) 水洗，在按步驟(1)進行處理后得到的物料中，加入體積比為1: 0. 3的水，溫度85。C ,水洗。(3) 二段水解，在步驟(2)得到的物料中加入脂肪酶Lipolase-100L， 酶濃度1.0%，加入物料等量的水，反應溫度55。C，反應時間6小時，測得物料 酸價135 mgKOH/g。(4 )水洗，在按步驟(3 )得到的物料進行處理后，加入體積比為1: 0. 5 的水，溫度85。C，水洗時間30分鐘。(5 )干燥，將步驟(4 )得到的物料在壓力為0. 02-0. 06MPa、溫度50-70 'C下，干燥脫水。(6)分子蒸餾，經過步驟(l)、 (2)、 (3)、 (4)、 (5)處理的物料，在溫 度90。C、壓力2Pa條件下蒸餾，輕相為含亞麻酸的產品，重相回步驟(l)。 實例2一種從紫蘇籽油提取亞麻酸的方法，包括如下步驟(l)一段水解，在紫蘇籽油中加入脂肪酶Lipolase-100L，酶濃度2. 0% (即脂肪酶的加入量為油脂重量的3%),加入物料等量的水，反應溫度55。C， 反應時間4小時。測得物料酸價106mgK0H/g。(2 )水洗，在按步驟(1)得到的物料進行處理后，加入體積比為1: 0. 4 的水，溫度75。C，水洗。(3) 二段水解，在步驟(2)得到的物料中加入脂肪酶Lipolase-100L， 酶濃度2. 0%，加入物料等量的水，反應溫度55。C,反應時間6小時。測得物料 酸價139mgK0H/g。(4 )三段水解在步驟(3)中得到的物料中加入脂肪酶Lipolase-100L，酶濃度3. 0% (即 脂肪酶的加入量為油脂重量的3%)，加入物料等量的水，反應溫度55。C，反應 時間4小時，測得物料酸價160 mgK0H/g。(5 )水洗，在按步驟(1) ( 2 ) ( 3 ) ( 4 )得到的物料進行處理后，加入體 積比為1: 0. 4的水，溫度75。C,水洗時間30分鐘。(6 )干燥，將步驟(5 )得到的物料在壓力為0. 02-0. 06MPa、溫度50-70 'C下，干燥脫水。n)分子蒸餾，經過上述步驟處理的物料，在溫度(80-120°C )、壓力 (0. 1-10Pa)條件下蒸餾第一次，輕相為富含亞麻酸的產品，重相回步驟(l)。 實例3一種從亞麻籽油提取亞麻酸的方法，包括如下步驟 (l)一段水解，在亞麻籽油中加入脂肪酶Lipolase-100T，酶濃度4. 0% (即脂肪酶的加入量為油脂重量的4%),加入物料等量的水，反應溫度55。C， 水解6小時。測得物料酸價97mgKOH/g。(2 )水洗，在按步驟(1)得到的物料進行處理后，加入體積比為1: 0. 5 的水，溫度85。C,水洗。(3) 二段水解，在步驟(2)得到的物料中加入脂肪酶Lipolase-100L, 酶濃度2. 0%，加入物料等量的水，反應溫度55。C，反應時間6小時。測得物料 酸價134mgKOH/g。(4) 水洗，在按步驟(3)得到的物料進行處理后，加入體積比為1: 0.6 的水，溫度75。C，水洗時間30分鐘。(4)三段水解，在步驟(3)中得到的物料中加入脂肪酶Lipolase-100L，酶濃度2. 0%,加 入物料等量的水，反應溫度55。C，水解4小時，測得物料酸價161 mgK0H/g。(5 )水洗，在按步驟(1) ( 2 ) ( 3 ) ( 4 )得到的物料進行處理后，加入體 積比為1: 0. 6的水，溫度75X:，水洗時間30分鐘。(6 )干燥，將步驟(5 )得到的物料在壓力為0. 02-0. 06MPa、溫度50-70 'C下，干燥脫水。(7)分子蒸餾，經過上述步驟處理的物料，在溫度(80-120°C )、壓力 (0. l-10Pa)條件下蒸餾第一次，輕相為富含亞麻酸的產品，重相回步驟(l)。 實例4一種從亞麻籽油提取亞麻酸的方法，包括如下步驟(1) 一段水解，在亞麻籽油中加入解脂假絲酵母脂肪酶，酶濃度5. 0% (即 脂肪酶的加入量為油脂重量的5%),加入物料等量的水，反應溫度55。C，反應 時間6小時，水解。測得物料酸價108 mgKOH/g。(2 )水洗，在按步驟(1)得到的物料進行處理后，加入體積比為1: 0. 5 的水，溫度65。C，水洗時間30分鐘。(3) 二段水解，在步驟(2)得到的物料中加入脂肪酶Lipolase-100L， 酶濃度3. 0%，加入物料等量的水，反應溫度55。C，反應時間6小時。測得物料 酸價135 mgKOH。(4) 水洗，在按步驟(3)得到的物料進行處理后，加入體積比為1: 0.5的水，溫度65。C，水洗時間30分鐘。(5 )干燥，將步驟(4 )得到的物料在壓力為0. 02-0. 06MPa、溫度50-70 匸下，干燥脫水。(6)分子蒸餾，經過步驟(l)、 (2)、 (3)、 (4)、 (5)處理的物料，在溫 度(80-120°C )、壓力(0. 1-lOPa )條件下蒸餾第一次，輕相為富含亞麻酸的產 品， 重相回步驟(1)。 實例5一種從月見草油提取亞麻酸的方法，包括如下步驟(l)一段水解，在月見草油中加入脂肪酶Lipolase-100L,酶濃度4. 0%， 加入物料等量的水,反應溫度45 。C ，反應時間6小時。測得物料酸價103 mgKOH/g(2 )水洗，在按步驟(1)得到的物料進行處理后，加入體積比為1: 0. 3 的水，溫度85。C，水洗時間30分鐘。(3) 二段水解，在步驟(2)得到的物料中加入脂肪酶Lipolase-100L， 酶濃度4. 0%，加入物料等量的水，反應溫度45。C，反應時間6小時。測得物料 酸價136 mgKOH/g。(4) 水洗，在按步驟(3)得到的物料進行處理后，加入體積比為1: 0.5 的水，溫度75。C,水洗時間30分鐘。(5 )千燥，將步驟(4 )得到的物料在壓力為0. 02-0. 06MPa、溫度50-70 'C下，干燥脫水。(6)分子蒸餾，經過步驟(l)、 (2)、 (3)、 (4)、 (5)處理的物料，在溫 度(80-12(TC)、壓力(0. l-10Pa)條件下蒸餾第一次，輕相為富含亞麻酸的產 品, 重相回步驟(1 )。
權利要求
1、一種從富含亞麻酸油脂中分段酶水解、分子蒸餾制備α-亞麻酸的方法，其特征在于它包括以下步驟(1)分段水解在富含亞麻酸油脂中加入一定量的水及脂肪酶，油脂與水的重量比為1∶0.5-8.0，脂肪酶的加入量為油脂重量的0.5％-8％，在溫度20-85℃，反應2-10小時，使油脂水解，將水解得到的物料進行水洗，水解過程重復1-4次；(2)干燥將步驟(1)得到的物料在壓力0.02-0.06MPa、溫度50-90℃下，干燥脫水；(3)分子蒸餾經過步驟(2)處理的物料，在溫度60-120℃、壓力0.1-10Pa條件下蒸餾，輕相即為α-亞麻酸的產品。
2、 根據權利要求1所述的制備oc-亞麻酸的方法，其特征在于步驟(l) 中的水解、水洗過程最好重復2-3次。
3、 根據權利要求1所述的制備oc-亞麻酸的方法，其特征在于所述脂肪 酶可為脂肪酶Lipolase-100T、Lipolase-100L或解脂假絲酵母脂肪酶中的任意 一種。
4、 根據權利要求l或3所述的制備cc-亞麻酸的方法，其特征在于脂肪 酶的加入量為油脂重量的1%-5%。
5、 根據權利要求1所述的制備cc-亞麻酸的方法，其特征在于在步驟(1) 中的溫度最好為30-60°C。
6、 根據權利要求1所述的制備oc-亞麻酸的方法，其特征在于在步驟(1) 的水洗過程中，物料與水的體積比為1 : 0. 1-3。
7、 根據權利要求1所述的制備a-亞麻酸的方法，其特征在于分子蒸餾 裝置選用單級模式。
8、 根據權利要求1所述的制備ot-亞麻酸的方法，其特征在于所述富含 亞麻酸油脂為紫蘇籽油、亞麻籽油或月見草油。
全文摘要
一種從富含亞麻酸油脂中分段酶水解、分子蒸餾制備α-亞麻酸的方法，其特征在于它包括以下步驟(1)分段水解，在富含亞麻酸油脂中加入一定量的水及脂肪酶，使油脂水解，再將物料進行水洗，重復以上水解、水洗過程；(2)干燥，將得到的物料在一定壓力和溫度下，干燥脫水；(3)分子蒸餾，將物料在一定溫度和壓力條件下蒸餾，輕相即為α-亞麻酸的產品。本發明與現有技術相比所具備的優點在于富含亞麻酸油脂首先經過脂肪酶一段水解，大部分油脂水解生成脂肪酸，然后再進行二段獲三段水解，以提高油脂的水解度。本工藝不采用酸性或堿性催化劑，不會產生對環境有害的廢酸水，也提高了亞麻酸的得率。
文檔編號C12P7/64GK101245359SQ200810049389
公開日2008年8月20日 申請日期2008年3月21日 優先權日2008年3月21日
發明者劉玉蘭, 孫玉剛, 張海峰, 汪學德, 谷克仁, 陳斌斌 申請人:河南工業大學