專利名稱：一種工業(yè)化生產(chǎn)α-亞麻酸的工藝應(yīng)用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種工業(yè)化生產(chǎn)α “亞麻酸的工藝流程及其制備方法。
背景技術(shù)：
世界醫(yī)學(xué)和營(yíng)養(yǎng)學(xué)界公認(rèn)α -亞麻酸是一種生命核心物質(zhì)，是構(gòu)成人體腦細(xì)胞和 組織細(xì)胞膜以及生物酶的基礎(chǔ)物質(zhì)，也是人類一生中每天都需要的一種營(yíng)養(yǎng)素和必需脂肪 酸，對(duì)于人類的健康有著極其重要的作用。由于人體自身不能合成α-亞麻酸，也無法由其 他營(yíng)養(yǎng)來合成的，所以只能依靠外界攝入獲得。α -亞麻酸具有重要生理活性而人體不能自 身合成，必須從外界攝入?；谌梭w普遍缺乏的現(xiàn)狀，聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織1978年宣布將其作 為人類食物中的必需成分，1993年又決定在世界范圍內(nèi)專項(xiàng)推廣。20世紀(jì)90年代以來，美 國(guó)、法國(guó)、日本等許多國(guó)家立法規(guī)定，在指定食品中必須添加α -亞麻酸及其代謝物方可銷 售，世界衛(wèi)生組織建議每人每天至少補(bǔ)充1克α-亞麻酸。2002年4月，在中國(guó)上海召開 “必需脂肪酸與人類營(yíng)養(yǎng)健康國(guó)際研討會(huì)”上，α "亞麻酸被指定為“21世紀(jì)綠色營(yíng)養(yǎng)健康 食品”，我國(guó)醫(yī)學(xué)和營(yíng)養(yǎng)界專家紛紛呼吁國(guó)家立法。據(jù)國(guó)家食品與營(yíng)養(yǎng)發(fā)展戰(zhàn)略專家調(diào)查， 我國(guó)每年至少需要51. 1萬噸α-亞麻酸。因此如何用工業(yè)化生產(chǎn)方式大批量提供人類社 會(huì)急需并且經(jīng)過提純排除了所有雜質(zhì)的α "亞麻酸產(chǎn)品，成為全球生物科技界的熱點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種工業(yè)化生產(chǎn)α -亞麻酸的工藝方法。本發(fā)明一種工業(yè)化生產(chǎn)α-亞麻酸的工藝方法。它經(jīng)過抗氧化還原脂肪酸工序， 將原料油在溫度50-130°C，壓力為常壓-2atm和堿性催化劑作用下制成高含量不飽和脂肪 酸的中間體；然后經(jīng)過抗氧化精制提純工序，在溫度-10-150°C，壓力5torr-2atm和由蛋 白質(zhì)代謝物組成的分離佐劑作用下將其精制提純成產(chǎn)品；其中，原料油來源于紫蘇籽、亞麻 籽、輪葉戟、花椒籽、遼寧堿蓬、羅勒、藿香、香薷、風(fēng)車草、化香樹、獨(dú)行菜或黃杞。本發(fā)明選用抗氧化劑的方法為過氧化值指標(biāo)為Y、時(shí)間條件為T1、溫度條件為T2、 Ve為Xp Vc脂肪脂為X2、茶多酚為X3、TBHQ為X4、胡蘿卜素為X5，不同原料油對(duì)各種抗氧化 劑的適用度以α描述Y = α (T1, T2, X1, X2, X3, X4, X5I。選擇催化劑用量的方法為產(chǎn)品 最佳得率為U、時(shí)間條件為T1、溫度條件為T2、壓力條件為P、催化劑用量為V，不同原料油對(duì) 催化劑的合理用量以β描述U = β IT1, T2, P，V}。取得產(chǎn)品得率與亞麻酸含量最佳配比 的方法是時(shí)間條件為T1、溫度條件為T2、壓力條件為P、分離佐劑使用量為N，產(chǎn)品得率L， 亞麻酸含量為Μ，以δ表述其中關(guān)系L= δ {Τρ ^Ρ,Μ,Ν}。得到的產(chǎn)品是精制提純物為 “ α -亞麻酸、亞油酸和油酸”組合占99. 6%以上的多不飽和脂肪酸，該組合中α -亞麻酸含 量≥75%?？寡趸€原脂肪酸工序?yàn)檫^程中添加了不同抗氧化劑；抗氧化精制提純工序?yàn)?過程中添加了不同抗氧化劑?，F(xiàn)在國(guó)內(nèi)外面世的α -亞麻酸產(chǎn)品(海外稱Omega-3)多為深海魚油和未經(jīng)加工 提純的亞麻籽或紫蘇籽原油，或者兩者的混合物。由于魚油含有膽固醇和飽和脂肪，美國(guó)已經(jīng)減少使用，轉(zhuǎn)向從植物中獲取α-亞麻酸；而未經(jīng)加工提純的植物原油含有對(duì)人體無益的飽和脂肪酸及其他雜質(zhì)，很難為越來越注重食品安全的現(xiàn)代社會(huì)接受。在國(guó)內(nèi)，也有北京、廣西及河南等生物科技企業(yè)意識(shí)到植物原油必須提純，但是近十年來都沿用傳統(tǒng)的皂化工藝，由于該工藝采用強(qiáng)酸型催化劑，不僅生產(chǎn)過程存在隱患，若有遺留更危及食品安全；同時(shí)，去除了丙三醇的碳18長(zhǎng)鏈很容易氧化，不得不加入大量的各類抗氧化劑；上述遺憾導(dǎo)致α-亞麻酸工業(yè)化生產(chǎn)遇到瓶頸。本發(fā)明運(yùn)用單一成份提取的理念，將抗氧化還原脂肪酸技術(shù)與抗氧化精制提純技術(shù)組合使用，可以將高含量α -亞麻酸產(chǎn)品的年生產(chǎn)能力 提升到每年幾千噸乃至萬噸等級(jí)。本發(fā)明還具備以下特點(diǎn)1.適用的植物油原料范圍寬廣；2. α-亞麻酸含量高、產(chǎn)品得率高、產(chǎn)量大、安全性強(qiáng)、操作簡(jiǎn)便，適合大規(guī)模工業(yè) 化生產(chǎn)；3.整套系統(tǒng)生產(chǎn)過程能耗低，無廢液排放，符合環(huán)境友好要求；4.提取產(chǎn)品后的各類副產(chǎn)品、抗氧化劑、催化劑以及分離佐劑都可以經(jīng)過簡(jiǎn)單操作條件的回收，供系統(tǒng)循環(huán)使用，以及制成符合國(guó)家要求的食品或藥品添加劑、有機(jī)食品種植營(yíng)養(yǎng)液等。所有物料全部利用，不產(chǎn)生任何廢物，符合循環(huán)經(jīng)濟(jì)要求；5.整個(gè)生產(chǎn)過程使用的所有抗氧化劑、催化劑以及分離佐劑均為符合國(guó)家食品添加劑規(guī)定使用條件的現(xiàn)成商業(yè)產(chǎn)品，無毒性。6.操作條件溫和，使用的溫度和壓力都在或接近常溫常壓。


圖1為本發(fā)明方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例一、紫蘇油為原料經(jīng)整個(gè)工藝流程取得α -亞麻酸產(chǎn)品實(shí)例投入1. 12噸紫蘇籽原油于“抗氧化還原脂肪酸”工序，同時(shí)加入抗氧化劑TBHQJf反應(yīng)溫度設(shè)定在95°C，設(shè)定操作壓力為常壓，催化劑量為1 %，經(jīng)過6小時(shí)營(yíng)運(yùn)，得到1噸高含量不飽和脂肪酸中間體；然后將中間體送入“抗氧化精制提純”工序，在溫度25°C，常壓條件下，經(jīng)穩(wěn)流器平緩輸入28kg分離佐劑和抗氧化劑茶多酚后，最終得到0. 8噸α -亞麻酸含量為75%、多不飽和脂肪酸含量為99. 8%的合格產(chǎn)品。實(shí)施例二、在“抗氧化還原脂肪酸”工序中根據(jù)原材料選擇不同抗氧化劑組合的實(shí)例針對(duì)花椒籽本身酸值較高，使用通常的抗氧化劑組合很難使物料過氧化值保持在6以下.我們選擇了一組對(duì)花椒籽油比較適合的抗氧化劑組合Vc+Ve.由于Vc與Ve搭配可以互相保護(hù)，不使對(duì)方受自由基攻擊。因?yàn)閂c不是水溶性物質(zhì)，我們專門選用可以與Ve及油料物體相溶的Vc脂肪脂，使Ve中對(duì)植物實(shí)施抗氧化效用的δ-生育酚得到充分的發(fā)揮。在此工序中令時(shí)間T1為3小時(shí)，溫度T2為80°C，選用抗氧化劑組合為Ve、Vc脂肪脂、茶多酚、TBHQ，則過氧化值Y= α {3小時(shí)，80°C，Ve、Vc脂肪脂、茶多酚、TBHQ} =5.6。實(shí)施例三、在“抗氧化精制提純”工序中選擇”產(chǎn)品得率與亞麻酸含量”配比組合實(shí)例 根據(jù)市場(chǎng)對(duì)產(chǎn)品純度的需求，調(diào)節(jié)企業(yè)對(duì)產(chǎn)品得率的期望.用模糊數(shù)學(xué)的思想， 將產(chǎn)品得率和α-亞麻酸含量分別作為兩個(gè)多元高階線性方程組的求取值，各自輸入溫 度、壓力、反應(yīng)時(shí)間和分離佐劑投放量，分別得出各自的最理想數(shù)值。然后用數(shù)值逼近理論， 在特定設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)模型中，調(diào)節(jié)各個(gè)參數(shù)以及設(shè)定客戶要求的α-亞麻酸含量，便可以求 得產(chǎn)品得率，以下實(shí)例介紹1.接到一批訂單，各戶要求產(chǎn)品的α-亞麻酸在70%以上。于是在“抗氧化精制提 純”工序中，設(shè)定溫度為25°C，壓力為常壓，反應(yīng)時(shí)間為3小時(shí)，取分離佐劑為原料的25%， α-亞麻酸含量設(shè)定為73%，則得到產(chǎn)品得率L= δ {25°C，3 小時(shí)，常壓，25%，73% } = 71% ；2.另外一個(gè)客戶要求特供α-亞麻酸含量在82%-85%。于是在“抗氧化精制提 純”工序中，設(shè)定溫度為10°C，壓力為常壓，反應(yīng)時(shí)間為5小時(shí)，取分離佐劑為原料的50%， 設(shè)定α "亞麻酸含量為85% ；則得到產(chǎn)品得率L= δ {10°C，5 小時(shí)，常壓，50%，85% } =38%。
權(quán)利要求
一種工業(yè)化生產(chǎn)α-亞麻酸的工藝應(yīng)用方法經(jīng)過抗氧化還原脂肪酸工序，將原料油在溫度50-130℃，壓力為常壓-2atm和堿性催化劑作用下制成高含量不飽和脂肪酸的中間體；然后經(jīng)過抗氧化精制提純工序，在溫度-10-150℃，壓力5torr-2atm和由蛋白質(zhì)代謝物組成的分離佐劑作用下將其精制提純成產(chǎn)品；其中，原料油來源于紫蘇籽、亞麻籽、輪葉戟、花椒籽、遼寧堿蓬、羅勒、藿香、香薷、風(fēng)車草、化香樹、獨(dú)行菜或黃杞。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝方法，其特征是選用抗氧化劑的方法為過氧化值指標(biāo)為Y、時(shí)間條件為T1、溫度條件為T2、Ve為Xp Vc脂肪脂為X2、茶多酚為X3、TBHQ為X4、胡蘿 卜素為X5，不同原料油對(duì)各種抗氧化劑的適用度以α描述Y= α ITnI^XnXyXyXyX5L
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝方法，其特征是選擇催化劑用量的方法為產(chǎn)品最佳得率為U、時(shí)間條件為T1、溫度條件為T2、壓力條件為P、催化劑用量為V，不同原料油對(duì)催化劑 的合理用量以β描述U = β IT1, T2, P，V}。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝方法，其特征是取得產(chǎn)品得率與亞麻酸含量最佳配比的方法是時(shí)間條件為T1、溫度條件為T2、壓力條件為P、分離佐劑使用量為N，產(chǎn)品得率L，亞 麻酸含量為Μ，以δ表述其中關(guān)系L = δ (T1, T2, P，Μ, N}。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝方法，其特征是得到的產(chǎn)品是精制提純物為“α-亞 麻酸、亞油酸和油酸”組合占99. 6%以上的多不飽和脂肪酸，該組合中α -亞麻酸含量 彡 75%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝方法，其特征是抗氧化還原脂肪酸工序?yàn)檫^程中添加了不同抗氧化劑；抗氧化精制提純工序?yàn)檫^程中添加了不同抗氧化劑。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種工業(yè)化生產(chǎn)α-亞麻酸的工藝流程及其制備方法。它經(jīng)過抗氧化還原脂肪酸工序，將原料油在溫度50-130℃，壓力為常壓-2atm和堿性催化劑作用下制成高含量不飽和脂肪酸的中間體；然后經(jīng)過抗氧化精制提純工序，在溫度-10-150℃，壓力5torr-2atm和由蛋白質(zhì)代謝物組成的分離佐劑作用下將其精制提純成產(chǎn)品；其中，原料油來源于紫蘇籽、亞麻籽、輪葉戟、花椒籽、遼寧堿蓬、羅勒、藿香、香薷、風(fēng)車草、化香樹、獨(dú)行菜或黃杞。使用本發(fā)明方法，產(chǎn)品得率高、產(chǎn)量大、安全性強(qiáng)、操作簡(jiǎn)便，無廢液排放，適合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。
文檔編號(hào)C11C1/08GK101798547SQ20101002292
公開日2010年8月11日 申請(qǐng)日期2010年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月18日
發(fā)明者孫偉若, 王東輝, 陳則淵, 韋鋒銳 申請(qǐng)人:江蘇格林生物科技有限公司