[发明专利]一种基于可逆反应的组合络合分离蚕蛹油中不饱和脂肪酸的方法

说明书

技术领域

本发明属于生物化工技术领域，具体涉及一种基于可逆反应的组合络合分离方法，用于从蚕蛹油中制备高纯度的不饱和脂肪酸(α-亚麻酸、亚油酸和油酸)。

背景技术

我国是蚕业大国，蚕蛹作为缫丝副产品，每年可产近20万吨干蛹，是一种重要的生物质油脂资源。以蚕蛹油为例，脂肪占蚕蛹鲜物的9％～10％，或占干物28％～30％。其中，饱和脂肪酸约占20％，磷脂、甾醇等约占4％，不饱和脂肪酸约占75％。蚕蛹油不饱和脂肪酸主要由α-亚麻酸(约占30％)、亚油酸和油酸组成，具有降低血浆胆固醇、改善肝脏功能等诸多生理学功能，如：α-亚麻酸具有增长智力、保护视力降低血脂胆固醇、延缓衰老、抗过敏、降血压及抑制癌症的发生和转移等功效；油酸和亚油酸除了具有生物学功能之外，还可以用作精细化工、材料化工及生物化工原料。因此，蚕蛹油中的不饱和脂肪酸一直是蚕蛹资源高值化利用的重点成分。

目前，用于分离生物质中不饱和脂肪酸的方法主要有：(1)根据脂肪酸的不饱和度，即双键的多少，有脲素包结法、银离子络合法；(2)根据脂肪酸分子量的大小，即碳链的长短，有分子蒸馏法、超临界流体萃取法；(3)根据脂肪酸在有机溶剂中的溶解度的差异，有低温结晶法；(4)根据脂肪酸极性的差异以及和不同介质吸引力的大小，有柱色谱法、吸附分离法、高效液相色谱法等；(5)根据脂肪酶的水解和酯化的选择性催化，分离或富集不饱和脂肪酸。

按以上分类方法，分析蚕蛹油中不饱和脂肪酸的制备过程研究现状如下：(1)专利CN101278743公开了采用微波萃取技术与尿素包结相结合的方法从蚕蛹油中制备不饱和脂肪酸的工艺；(2)专利CN 101624345通过银离子络合吸附剂从蚕蛹混合脂肪酸中一步实现高纯度α-亚麻酸乙酯的分离；(3)专利ZL 200510095805.X、CN 101100627和CN 1807566公开了以蚕蛹为原料采用超临界CO2萃取技术制备不饱和脂肪酸含量高的蛹油产品工艺；(4)专利CN101892119A公开了一种蚕蛹油多不饱和脂肪酸的梯度冷冻结晶分离方法，由蚕蛹预处理、超声波提取蚕蛹油、制备蚕蛹油混合脂肪酸、配制尿素乙醇溶液、尿素包合处理、梯度冷冻结晶步骤组成。综上，目前蚕蛹油中不饱和脂肪的制备方法只采用单一的络合分离技术，未见报道有将络合分离技术偶联的组合络合分离方法用于蚕蛹油中不饱和脂肪酸的制备。

本发明所采用的基于可逆络合反应的复合分离方法具有高效性、高选择性和低能耗等特点，而且操作简便、成本低廉，可明显提高蚕蛹油中α-亚麻酸等不饱和脂肪酸的纯度和回收率，为今后规模化制备蚕蛹油中α-亚麻酸、油酸和亚油酸提供理论基础和技术支撑，同时开拓了一条大规模制备不饱和脂肪酸的新思路和新方法，对于我国传统蚕桑产业提高资源利用度、延伸产业链具有积极的现实指导意义。

发明内容

解决的技术问题：本发明的目的是提供一种基于可逆络合反应的组合络合分离方法，用于蚕蛹油中高纯度不饱和脂肪酸(α-亚麻酸、亚油酸和油酸)的制备。

技术方案：一种基于可逆反应的组合络合分离蚕蛹油中不饱和脂肪酸的方法，包括制备蚕蛹油中的混合脂肪酸步骤，组合络合分离蚕蛹油中不饱和脂肪酸的技术模块为如下三个模块：

(A)脲素包结法：脲素包合物的制备，其中蚕蛹混合脂肪酸与脲素饱和溶液的体积比范围为1∶1～1∶10，包合时间范围为1～24h，包合温度范围为0～20℃；

(B)β-环糊精包合法：将混合脂肪酸溶于溶剂配置饱和溶液，再与饱和β-环糊精水溶液搅拌混合，水浴加热振荡获得包合物，低温冷冻，过滤，干燥得β-环糊精包合物；蚕蛹混合脂肪酸与β-环糊精饱和溶液的体积比范围为1∶5～1∶15，水浴加热温度范围为30～80℃，水浴加热包合时间范围为0.1～24h；蚕蛹混合脂肪酸与β-环糊精的包合物冷冻温度范围为-20～10℃，冷冻时间范围为0.1～24h；

(C)包合物加入溶剂，60～90℃加热回流，水洗萃取液，真空度0.001～0.098Mpa减压抽滤，真空度0.001～0.098Mpa、温度60～90℃回收溶剂，即得富含α-亚麻酸、油酸和亚油酸的不饱和脂肪酸，经过衍生化处理后，RP-HPLC检测不饱和脂肪酸的收率和纯度；

具体步骤为：

A+B+C：将混合脂肪酸采用脲素包结法偶联β-环糊精包合法后，解络回收产物，或

B+A+C：将混合脂肪酸采用β-环糊精包合法偶联脲素包结法后，解络回收产物。

溶剂类型为甲醇、乙醇、正丁醇、丙酮、正己烷、环己烷、石油醚、汽油、乙酸乙酯或乙酸丁酯。