CN109735581B - 一种高纯度dha乙酯的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高纯度DHA乙酯的制备方法，以粗鱼油为原料，经过粗鱼油水解、DHA特异性脂肪酶选择性醇解、脂肪酶乙酯化、尿素包合，得到高纯度的DHA乙酯。本发明高纯度DHA乙酯的制备方法，能够有效地富集粗鱼油中的DHA，获得的DHA乙酯含量在94％以上，产品酸值小于0.5，过氧化值小于2.5meq/kg，茴香胺值小于10，具有反应条件温和、工艺简单、成本低等优点。
Description
技术领域
本发明涉及海洋不饱和脂肪酸的提纯技术领域，更具体的说是涉及一种高纯度DHA乙酯的制备方法。
背景技术
EPA和DHA是鱼油中的主要活性成分，同属于ω-3多不饱和脂肪酸；具有独特的生理活性和保健功能，其不饱和程度越高，营养价值也越高。其中EPA和DHA具有降低胆固醇和血脂、延缓血栓形成，预防动脉硬化及老年痴呆症等作用，DHA还具有改善大脑机能，促进脑细胞生长、发育，有益于视力的功能。
DHA的作用侧重于脑部发育和视力发育，而且产品的纯度越高，其应用的价值也就越大。一般藻油和鱼油中DHA的纯度都小于50％，影响了DHA新产品的开发和利用。传统的鱼油纯化工艺如分子蒸馏、尿素包合技术难以制得高纯度DHA。因此，提供一种工艺简单、操作成本低且可以实现工业化生产高纯度DHA乙酯的方法是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种高纯度DHA乙酯的制备方法，成本低、工艺简单、耗能低、安全性高。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种高纯度DHA乙酯的制备方法，以粗鱼油为原料，经过粗鱼油水解、DHA特异性脂肪酶选择性醇解、脂肪酶乙酯化、尿素包合，得到高纯度的DHA乙酯。
进一步，一种高纯度DHA乙酯的制备方法，具体步骤如下：
(1)粗鱼油水解：按重量比称取1份粗鱼油、0.1-0.3份的氢氧化钠(配成10％-50％的水溶液)、0.5-2份乙醇置于反应容器中，65℃充氮反应1h，用盐酸调节pH值至2-4，生成粗鱼油脂肪酸；通过分层萃取除去生成的盐、水和甘油；
(2)脂肪酶选择性醇解：将步骤(1)生成的脂肪酸在DHA特异性脂肪酶的作用下和醇进行酯化反应，大部分DHA留在游离脂肪酸中，包括EPA在内的其余脂肪酸大部分转为醇酯；回收脂肪酶，将反应获得的醇酯和脂肪酸混合物置于反应容器内，加入0.02-0.06倍粗鱼油重量的氢氧化钠(配成10％-50％的水溶液)，反应1h，静止分离油层，水层加盐酸调pH至2-4，分层萃取除去盐、水，获得纯化的鱼油脂肪酸；
(3)脂肪酶乙酯化：将步骤(2)获得的纯化的鱼油脂肪酸和乙醇在脂肪酶的催化下，生成乙酯鱼油；乙醇：纯化的鱼油脂肪酸＝1-3，脂肪酶添加量为纯化的鱼油脂肪酸的2％-10％，反应温度为30-60℃，反应时间为10-50h；
(4)尿素包合：将步骤(3)生成的乙酯鱼油进行尿素包合，水洗，干燥，生成高纯度的DHA乙酯。
进一步，步骤(2)所述酯化反应的条件为反应温度30-60℃，醇：粗鱼油脂肪酸＝1-3，反应时间10-50h，DHA特异性脂肪酶添加量为粗鱼油脂肪酸的3％-10％。
进一步，步骤(2)所述DHA特异性脂肪酶为米根霉脂肪酶、解脂耶氏酵母脂肪酶、米赫根毛霉脂肪酶或假单胞菌脂肪酶中的一种或多种。
进一步，步骤(2)所述醇为乙醇、丁醇或月桂醇。
进一步，步骤(3)所述脂肪酶为435脂肪酶或IM-100脂肪酶。
进一步，步骤(3)所述尿素包合的条件为尿素：乙酯鱼油＝0.5-2，乙醇：乙酯鱼油＝1-3，包合温度为60-70℃，包合时间为2-8h。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种高纯度DHA乙酯的制备方法，本发明的方法能够有效地富集粗鱼油中的DHA，获得的DHA乙酯含量在94％以上，产品酸值小于0.5，过氧化值小于2.5meq/kg，茴香胺值小于10，与现有技术相比具有反应条件温和、工艺简单、成本低等优点。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
取1000g金枪鱼油，装到5L的反应釜中，皂化酸化生成脂肪酸。分离脂肪酸，干燥，加入2000ml无水乙醇和60g固定化米根霉脂肪酶，温度升至40℃，搅拌反应24h，然后浓缩回收乙醇，回收脂肪酶。乙酯和脂肪酸混合物通过氢氧化钠和盐酸调节pH值过滤，萃取分离。
将分离干燥的脂肪酸置于1000ml反应釜中，加入400ml无水乙醇和10g435脂肪酶，50℃反应12h；回收脂肪酶，真空干燥脱去反应生成的水。脱水完毕后，加入400ml乙醇和150g尿素，70℃包合5h，常温冷却，离心水洗，真空干燥即为高纯度DHA乙酯。
气相色谱检测DHA乙酯的含量为94.2％，产品酸值0.4mg/g，过氧化值2.3meq/kg，茴香胺值9。
实施例2
取1000g金枪鱼油，装到5L的反应釜中，皂化酸化生成脂肪酸。分离脂肪酸，干燥，加入2000ml无水乙醇和75g固定化米根霉脂肪酶，温度升至40℃，搅拌反应36h，然后浓缩回收乙醇，回收脂肪酶。乙酯和脂肪酸混合物通过氢氧化钠和盐酸调节pH值过滤，萃取分离。
将分离干燥的脂肪酸置于1000ml反应釜中，加入400ml无水乙醇和10g435脂肪酶，50℃反应12h；回收脂肪酶，真空干燥脱去反应生成的水。脱水完毕后，加入400ml乙醇和150g尿素，70℃包合5h，常温冷却，离心水洗，真空干燥即为高纯度DHA乙酯。
气相色谱检测DHA乙酯的含量为94.1％，产品酸值0.4mg/g，过氧化值1.8meq/kg，茴香胺值8。
实施例3
取1000g金枪鱼油，装到5L的反应釜中，皂化酸化生成脂肪酸。分离脂肪酸，干燥，加入2000ml无水乙醇和75g固定化米根霉脂肪酶，温度升至40℃，搅拌反应36h，然后浓缩回收乙醇，回收脂肪酶。乙酯和脂肪酸混合物通过氢氧化钠和盐酸调节pH值过滤，萃取分离。
将分离干燥的脂肪酸置于1000ml反应釜中，加入400ml无水乙醇和10g435脂肪酶，50℃反应12h；回收脂肪酶，真空干燥脱去反应生成的水。脱水完毕后，加入400ml乙醇和150g尿素，70℃包合5h，常温冷却，离心水洗，真空干燥即为高纯度DHA乙酯。
气相色谱检测DHA乙酯的含量为94.1％，产品酸值0.4mg/g，过氧化值1.8meq/kg，茴香胺值8。
实施例4
取1000g金枪鱼油，装到5L的反应釜中，皂化酸化生成脂肪酸。分离脂肪酸，干燥，加入800ml无水乙醇和50g固定化解脂耶氏酵母脂肪酶，温度升至60℃，搅拌反应15h，然后浓缩回收乙醇，回收脂肪酶。乙酯和脂肪酸混合物通过氢氧化钠和盐酸调节pH值过滤，萃取分离。
将分离干燥的脂肪酸置于1000ml反应釜中，加入300ml无水乙醇和8gIM-100脂肪酶，60℃反应15h；回收脂肪酶，真空干燥脱去反应生成的水。脱水完毕后，加入300ml乙醇和140g尿素，60℃包合3h，常温冷却，离心水洗，真空干燥即为高纯度DHA乙酯。
气相色谱检测DHA乙酯的含量为94.3％，产品酸值0.41mg/g，过氧化值1.9meq/kg，茴香胺值9。
实施例5
取1000g金枪鱼油，装到5L的反应釜中，皂化酸化生成脂肪酸。分离脂肪酸，干燥，加入1500ml无水乙醇和90g固定化米赫根毛霉脂肪酶，温度升至35℃，搅拌反应45h，然后浓缩回收乙醇，回收脂肪酶。乙酯和脂肪酸混合物通过氢氧化钠和盐酸调节pH值过滤，萃取分离。
将分离干燥的脂肪酸置于1000ml反应釜中，加入500ml无水乙醇和13gIM-100脂肪酶，30℃反应45h；回收脂肪酶，真空干燥脱去反应生成的水。脱水完毕后，加入300ml乙醇和160g尿素，65℃包合7h，常温冷却，离心水洗，真空干燥即为高纯度DHA乙酯。
气相色谱检测DHA乙酯的含量为94.1％，产品酸值0.42mg/g，过氧化值2.0meq/kg，茴香胺值8。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (6)
1.一种高纯度DHA乙酯的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：
(1)粗鱼油水解：按重量比称取1份粗鱼油、0.1-0.3份的氢氧化钠、0.5-2份乙醇置于反应容器中，65℃充氮反应1h，用盐酸调节pH值至2-4，生成粗鱼油脂肪酸；通过分层萃取除去生成的盐、水和甘油；
(2)脂肪酶选择性醇解：将步骤(1)生成的粗鱼油脂肪酸在DHA特异性脂肪酶的作用下和醇进行酯化反应，大部分DHA留在游离脂肪酸中，包括EPA在内的其余脂肪酸大部分转为醇酯；回收脂肪酶，将反应获得的醇酯和脂肪酸混合物置于反应容器内，加入0.02-0.06倍粗鱼油重量的氢氧化钠，反应1h，静止分离油层，水层加盐酸调pH至2-4，分层萃取除去盐、水，获得纯化的鱼油脂肪酸；
(3)脂肪酶乙酯化：将步骤(2)获得的纯化的鱼油脂肪酸和乙醇在脂肪酶的催化下，生成乙酯鱼油；乙醇：纯化的鱼油脂肪酸＝1-3，脂肪酶添加量为纯化的鱼油脂肪酸的2％-10％，反应温度为30-60℃，反应时间为10-50h；
(4)尿素包合：将步骤(3)生成的乙酯鱼油进行尿素包合，水洗，干燥，生成高纯度的DHA乙酯。
2.根据权利要求1所述的一种高纯度DHA乙酯的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述酯化反应的条件为反应温度30-60℃，醇：粗鱼油脂肪酸＝1-3，反应时间10-50h，DHA特异性脂肪酶添加量为粗鱼油脂肪酸的3％-10％。
3.根据权利要求1所述的一种高纯度DHA乙酯的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述DHA特异性脂肪酶为米根霉脂肪酶、解脂耶氏酵母脂肪酶、米赫根毛霉脂肪酶或假单胞菌脂肪酶中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的一种高纯度DHA乙酯的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述醇为乙醇、丁醇或月桂醇。
5.根据权利要求1所述的一种高纯度DHA乙酯的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述脂肪酶为435脂肪酶或IM-100脂肪酶。
6.根据权利要求1所述的一种高纯度DHA乙酯的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述尿素包合的条件为尿素：乙酯鱼油＝0.5-2，乙醇：乙酯鱼油＝1-3，包合温度为60-70℃，包合时间为2-8h。
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