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CN101184402A - 制备磷脂的方法 - Google Patents

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CN101184402A CNA2006800131317A CN200680013131A CN101184402A CN 101184402 A CN101184402 A CN 101184402A CN A2006800131317 A CNA2006800131317 A CN A2006800131317A CN 200680013131 A CN200680013131 A CN 200680013131A CN 101184402 A CN101184402 A CN 101184402A
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Abstract

本发明提供了一种可由下述方法获得的磷脂组合物，所述方法包括将鱼粉与有机溶剂接触以制备含有脂质的液体，对所述液体可选择地在溶剂溶出后进行微滤。

Description

制备磷脂的方法
技术领域
本发明涉及一种制备磷脂组合物的方法，特别是涉及一种由含海洋磷脂的组合物制备磷脂组合物的方法。
背景技术
当今使用许多不同的提取方法由干或湿的生物质制备源自海洋的磷脂。
因为天然磷脂含量低(在湿的海洋原料中1％-5％重量)，原料以及提取成本高，所以成品价格高。因此，成品主要地应用在高价格市场领域，例如，保健品和药品以及用作高级水产动物幼体(highlysophisticated aquaculture larvae)的饲料养分。
目前在市场上销售的物质通常由鱼卵、磷虾或鱿鱼皮获得。主要由于高成本，年产量不超过10公吨。
海洋磷脂含有极高比例的Ω-3脂肪酸，还富含卵磷脂。这使得其具有独特的营养特性，这使得可以很好地将这些物质供应更广阔的市场，例如人用食品以及普通饲料和水产业。
与磷脂结合的长链Ω-3脂肪酸对鱼幼体的生长、存活率以及免疫系统正常功能的行使发挥着重要的作用。
用于人类消费的动物，含有一定量的Ω-3脂肪酸，对于平衡人体营养成分中的Ω-6脂肪酸与Ω-3脂肪酸的比例向理想的2∶1转换会产生积极的作用-根据营养学理论，这是一种很好的转换。
对于饲料以及饲料养分中诸如PCB′s和二恶英的环境毒物污染的法律规定是非常严格的。由于严重地高污染水平，尤其是源自北海和波罗的海的鱼，已经给鱼粉生产业带来了问题。
发明内容
我们现已出乎意料地发现使用有机溶剂的溶剂萃取法，之后分离磷脂，例如通过微滤法或溶剂沉淀法，可以用于制备污染物含量足够低的不需进一步净化便可使用的磷脂组合物。
因此，从一个方面看，本发明提供了一种由鱼粉制备磷脂组合物的方法，该方法包括：将鱼粉与有机溶剂接触以制备含有油脂的液体，用第二种溶剂，可选择地在溶剂溶出后，与所述液体接触，在所述第二种溶剂中，中性脂比极性脂更易于溶解从而沉淀出磷脂组合物，可选择地用可溶性中性脂(例如残留液体)，可选择地在溶剂溶出后，与吸附材料接触从而从其中除去污染物。本发明还提供了由上述方法获得的磷脂组合物。
从另一方面看，本发明还提供了一种由鱼粉制备磷脂组合物的方法，该方法包括：将鱼粉与有机溶剂接触以制备含有油脂的液体，可选择地在溶剂溶出后，使用聚合物膜或陶瓷膜将所述液体进行微滤(例如膜分离方法)。本发明还提供了由上述方法获得的磷脂组合物。
具体实施方式
在本发明的方法中，使用的鱼粉可以为任何海鱼粉，例如常规生产的鱼粉。鱼粉也可以由鱼、鱼卵、磷虾或鱿鱼制备，特别是由鱿鱼皮或鱼废料制备。
制备含磷脂的液体的过程中使用的有机溶剂可以为磷脂和甘油三酸酯(即鱼油)在其中可溶的任何溶剂。通常可以使用诸如正己烷、异己烷、环己胺或庚烷的烷烃。一般而言，使用的溶剂相对于鱼粉的重量比在1∶1与10∶1之间，特别是在2∶1与5∶1之间，优选为3∶1。
在提取步骤(该步骤形成含磷脂的液体)后，优选地，例如通过过滤，将脂质溶液与残留固体分离。优选地，在除去溶剂后，例如在减压下，残留固体可以以常规的方式用作鱼粉，例如作为饲料养分，特别是用作鱼饲料。
理想的是，脂质溶液经去溶剂处理，例如在减压下，同时，除去的溶剂通常在溶剂提取步骤中被循还使用。
脂质产品主要为含有相当高比例的磷脂以及诸如PCBs和二恶英的污染物的鱼油。
对于沉淀步骤，可以使用在极性脂(例如磷脂)与中性脂(例如油、甘油三酸酯、游离脂肪酸、胆固醇、一些颜料以及诸如二恶英、PCB′s、PAH′s等亲脂性污染物)之间显示出不同的溶解性的任何溶剂，例如超临界CO2、丙烷、CO2/丙烷混合物、乙醇/水混合物(尤其是达到25％的水)或酮(尤其是丙酮)。尤其优选丙酮。
用于沉淀步骤的溶剂通常以与如此处理过的脂质产品的重量比在1∶1与15∶1之间，特别是在3∶1与10∶1之间，优选为7∶1使用。
优选地，从含有甘油三酸酯的馏分中除去沉淀的磷脂，例如通过过滤法或任何其它类型的分离方法。优选地，干燥所分离的磷脂，然后直接使用，或溶解在任何类型的油或脂肪中后，例如作为饲料养分，例如用在还含有其它营养成分的饲料中，例如蛋白质、油、碳水化合物、维生素、矿物质等。如果需要，在进一步使用前，磷脂可以被化学修饰，例如通过酶促头部基团交换(enzymatic head group exchange)。所分离的以及可选择地化学修饰的磷脂与含有它们的组合物形成本发明的另一方面。出乎意料地，磷脂中的PCB含量可以比含甘油三酸酯(鱼油)的馏分中的PCB低十至十五倍。如此低的污染水平意味着磷脂可以被使用而不需要进一步净化。
可选地，在与有机溶剂接触后，可以使用膜分离法或微滤分离法将磷脂馏分与甘油三酸酯馏分分离。因此，在本发明的另一实施方案中，为了从污染的鱼粉除去/降低脂质提取物中的二恶英污染水平，在分馏溶剂前，将含有中性脂(主要为甘油三酸酯、游离脂肪酸、胆固醇、一些颜料以及诸如二恶英、PCB′s、PAH′s等的亲脂性污染物)和极性脂(主要为磷脂)的鱼粉的烷烃(正己烷、异己烷、环己胺或庚烷等)提取物进行膜分离或微滤分离处理以将磷脂与中性脂分离。
在下文中描述了降低磷脂浓缩物中污染物水平的微滤步骤的基本原则。
在非极性烷烃溶剂中，磷脂聚合成大分子量的胶束结构，而所有中性脂溶解在分子分散溶液中。
分子量达200,000的磷脂胶束(直径约等于1μm)太大而不能通过孔大小约为0.1至0.5μm的微滤膜扩散。然而，所有中性脂，包括亲脂性污染物，都能通过膜的孔。
商业上可获得的适当的微滤膜由聚合材料制成，例如聚丙烯腈(PAN)、聚乙烯(PS)、聚酰胺(PA)或聚酰亚胺(PI)或由陶瓷材料制成。
以1至5巴的适度膜压差，将含有源自鱼粉的磷脂提取物的烷烃溶液通过微滤法进行过滤，获得基本上不含磷脂的主要成分为亲脂性污染物的滤过液以及含磷脂浓缩物的、不含污染物的滞留物。
根据膜表面积与溶液总容积的比例、鱼粉提取物中磷脂的浓度、循环时间、压力等可以准确确定滞留物中的磷脂浓度。
由于亲脂污染物的分子量相对较小，其可以以与起始混合物中的其他中性脂相同的比例通过膜。这意味着如果所述方法使磷脂含量达到三倍，那么亲脂污染物的水平以三倍等的倍数减少。
在分离后，滤过液(中性脂)和滞留物(含有磷脂浓缩物以及预定量的残留中性脂)都被转移至一适当的分馏装置中以除去溶剂并重新利用。
由于大多数饲料制剂要求其成分易于获得且易于调配，因此希望将磷脂含量增加至磷脂浓缩物仍然可以流动的水平。
优选地，将甘油三酸酯馏分中的溶剂除去，例如在减压下，并且可以再次回收除去的溶剂且重新使用。然后可以使用吸附剂(例如活性炭)对获得的鱼油组合物进行常规处理以降低由PCBs和二恶英所致的污染水平从而获得可以在饲料中应用的产品。
本发明的磷脂组合物通常可以用于饲养动物，作为水产动物幼体饲料的养分，作为鱼饲料的养分，作为陆生动物饲料的养分，作为宠物食品的养分，作为制剂组分以提高动物的存活率、免疫应答以及总体健康状况，作为饲料养分以调节用于人类消费的或经酶或化学修饰后用于人类消费使用的动物产品中的Ω-6与Ω-3的比例。
现将参照下述非限制性的实施例进一步描述本发明。
实施例1：丙酮沉淀
在间歇浸取器(batch extractor)中使用正己烷萃取1.000kg常规制备的、二恶英污染的鱼粉以获得(在小心分离后，过滤并除去正己烷)52kg含有21％的磷脂的油。提取的原油含有4.01ppt TEQ的二恶英(气相色谱分析)。
在室温下将4001丙酮置于浸提器中，将二恶英污染的原油连续且强烈搅拌地倒入丙酮中。磷脂立刻形成为絮凝沉淀物。
除去含油的上清液，再次搅拌加入新的丙酮(2501)并且清洗磷脂沉淀物以除去残留的中性脂。
在除去丙酮后，在40℃真空条件下小心于燥残留的磷脂。
对磷脂馏分的分析显示降低的二恶英水平仅为0.31ppt TEQ。
在几步浓缩步骤后，通过气相色谱分析法确定二恶英污染物。
实施例2：膜过滤
使用正己烷萃取鱼粉以获得中性脂和极性脂的正己烷溶液，该溶液总脂含量为26％，在脂质部分中含有6.970ppm的磷(等于19.2％的磷脂)以及4.13ppt的二恶英。
首先使用丙醇预处理平均孔径为0.3μm的螺旋卷元件形式的PAN膜过滤装置约12小时，然后用1∶1的丙醇/正己烷混合物预处理12小时，最后用萃取溶剂正己烷再预处理12小时。
以2巴膜压差处理样品溶液至磷脂部分的滞留物中的磷含量为16.030ppm(等于44.1％的磷脂)，产生的滤过液的流速为591/小时m2。可以预期滤过液中残留磷的含量在不含溶剂的脂质部分中约为117ppm。
可以预期滞留物脂质中的二恶英含量可以降低至约2.07ppt。

Claims (13)

1.一种磷脂组合物，所述组合物可由下述方法获得，所述方法包括，将鱼粉与有机溶剂接触以制备含有脂质的液体，对所述液体可选择地在溶剂溶出后进行微滤。
2.根据权利要求1所述的磷脂组合物，其特征在于，所述微滤包括膜分离过程。
3.一种磷脂组合物，所述组合物可由下述方法获得，所述方法包括：
a)将鱼粉与有机溶剂接触以制备含有脂质的液体，
b)使所述液体可选择地在溶剂溶出后与第二种溶剂接触，在所述第二种溶剂中中性脂比极性脂更易于溶解从而沉淀出磷脂组合物，以及
c)使可溶性中性脂可选择地在溶剂溶出后与吸附材料接触而从其中除去污染物。
4.根据权利要求1至3中任一权利要求所述的磷脂组合物，其特征在于，所述鱼粉由鱿鱼皮或鱼废料制备。
5.一种制备磷脂组合物的方法，其特征在于，所述方法由权利要求1-4中任一权利要求所定义。
6.权利要求1-4中任一权利要求所要求保护的磷脂组合物用于饲养动物的用途。
7.权利要求1-4中任一权利要求所要求保护的磷脂组合物用于水产动物幼体饲料的养分的用途。
8.权利要求1-4中任一权利要求所要求保护的磷脂组合物用于鱼饲料的养分的用途。
9.权利要求1-4中任一权利要求所要求保护的磷脂组合物用于陆生动物饲料的养分的用途。
10.权利要求1-4中任一权利要求所要求保护的磷脂组合物用于宠物食品的养分的用途。
11.权利要求1-4中任一权利要求所要求保护的磷脂组合物用于制剂组分以提高动物的存活率、免疫应答以及总体健康状况的用途。
12.权利要求1-4中任一权利要求所要求保护的磷脂组合物用于饲料组分以调节用于人类消费的动物产品中的Ω-6与Ω-3的比例的用途。
13.权利要求1-4中任一权利要求所要求保护的磷脂组合物在酶或化学修饰后用于人类使用的用途。
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