魚油DHA和EPA提純方法
來源:用戶上傳
作者:
摘 要：魚油是一種從多脂魚類提取的油脂，富含DHA和EPA，有利于人類身體健康，在醫藥和保健品領域有著廣泛的應用。所以提純魚油中DHA和EPA有很大的發展前景。本文介紹了幾種魚油DHA和EPA提純方法，并簡單分析了各自特點。設計了魚油減壓精餾塔，通過熱解實驗了解熱敏溫度，并對操作條件和設備選型做了分析和優化，通過理論計算，能得到較高純度的DHA和EPA。
關鍵詞：魚油;DHA和EPA;提純方法;精餾
ω-3系列脂肪酸中的DHA（二十二碳六烯酸酯）和EPA（二十碳五烯酸酯）是人體不能被替代的必需脂肪酸。必需脂肪酸是人體不能自身合成，必須從食物中獲取的物質，主要來自海洋生物，魚蝦及藻類，魚類中DHA/EPA三甘酯含量最高。魚油是一種從多脂魚類提取的油脂，富含DHA和EPA，具有降脂，調節代謝平衡、促進嬰幼兒智力開發，預防心腦血管疾病等健康益處，其中EPA被稱為“血管清潔劑”，DHA被贊為“腦黃金”。人們越來越意識到魚油對身體健康的重要性，所以DHA和EPA在醫藥和保健品領域有著廣泛的應用。
DHA的結構式中含有6個雙鍵，EPA含有5個雙鍵，雙鍵越多，越不穩定，在空氣中就越容易被氧化，發生變質，油脂發生變質后會產生醛類和過氧化物等有害物質，失去了使用價值，并且散發的氣味讓人很難接受。所以人們一般會對天然油脂做一定酯化處理，使其性質更加穩定。
魚油組成比較復雜，碳原子數從C14到C22不等，沸點很高，甚至含有更高沸點組成的物質。其中油酸酯類、亞油酸酯類等不是我們的目標產物，DHA和EPA是我們需要的。近年來人們對魚油的研究日益深入，開發了多種對DHA和EPA提純的方法，為了得到高含量和高穩定的EPA和DHA產品。
1 DHA和EPA提純方法介紹
目前已報道的不飽和脂肪酸（酯）的提純方法有：尿素包合法、減壓精餾法、超臨界CO2萃取法、分子蒸餾法、脂肪酶濃縮法等。
尿素包合法主要是利用尿素有選擇性的和長鏈飽和度不同的有機物形成包合物，再通過結晶過程分離出晶體包合物，過濾除去，得到較高純度的多價不飽和脂肪酸。此法操作簡單、成本低，尿素還可回收再用，污染小。但由于魚油中不飽和碳鏈雜質較多，想得到高純產品，可能較困難，需結合其他分離手段。
分子蒸餾是一種在高真空度下進行液液分離的連續蒸餾過程，利用分子平均自由程不同達到分離目的。由于真空度很低，受熱時間短，所以分離效果好，但此法效率低，分離能力有限，適合分離精度不高的場合。
超臨界CO2萃取法是通過調節溫度和壓力使原料各組分在超臨界流體中溶解度發生大幅度變化而達到分離目的。此法有易于調節，萃取率高，溶劑易分離，不破壞熱敏物質等優點，但設備投資大，操作條件苛刻。
脂肪酶濃縮法是利用脂肪酶可以對多種脂肪酸的甘油三酯進行選擇性水解，可以高度富集多不飽和脂肪酸甘油三酯。工業上用有一定局限性。
減壓精餾在工業上應用非常成熟。主要利用原料中物質沸點差異進行分離。由于魚油中物質沸點比較高，且熱敏嚴重，所以需要高真空操作。減壓精餾處理量高、分離效率高，但要考慮熱敏性。本文以魚油甲酯為原料，設計一套魚油減壓精餾塔，采用高效填料，優化設備設計，提高EPA和DHA產品純度，減少EPA和DHA熱解。
2 魚油減壓精餾塔設計
本文以脂肪酸甲酯作為原料，原料組成如下：
簡單做了魚油熱解實驗，結果表明：一般情況下，200℃左右控制魚油溫度最好，熱解率很低;溫度215℃左右，魚油熱解在可接受范圍內。
所以設計塔釜溫度控制在215℃左右。設計分析：①因為EPA+DHA的沸點很高，輕組分中C18-0及以前的組分由于與目標產品的沸點差較大，相對來說較好分離，且采用減壓精餾，一定程度利于物質分離，但與EPA沸點接近的C20-0不好分離，所以此塔需要一定的理論板數;②塔頂采用真空泵抽真空，考慮真空泵的抽氣能力及設備投資、泄露量和阻力等因素，塔頂真空度不能無限低;③塔釜溫度限制，塔內壓降必須低，所以回流比不能太大，并且選用低壓降填料和塔內件，降低塔內壓降;④盡量降低塔釜和換熱器停留時間。
通過理論計算，優化分析后，EPA+DHA的含量可以達到75%以上;理論板數約6～9塊，塔頂真空度約50～100Pa，選用高效低壓降填料使整塔壓降控制在250～300Pa左右，選用刮板薄膜蒸發器，停留時間短，降低魚油熱解率，塔釜采用優化結構，降低塔釜停留時間。
本文介紹了幾種魚油DHA和EPA的提純方法。設計了魚油減壓精餾塔，通過熱解實驗確定熱敏溫度為215℃左右，對操作條件和設備選型做了分析和優化，通過理論計算，能得到純度75%以上的DHA和EPA。
參考文獻：
[1]毛治國.DHA/EPA 改性的研究[D].大連：大連工業大學，2012.
轉載注明來源:http://www.hailuomaifang.com/1/view-14889444.htm
