摘 要:本發(fā)明公開了一種分步式低成本提純α-亞麻酸的方法，包括下列步驟：（1）培育高α-亞麻酸含量的亞麻新品系：（2）亞麻籽脫皮提高亞麻籽仁的α-亞麻酸含量；（3）常溫液壓壓榨制油：（4）低溫分離法提純澄清亞麻籽仁油的α-亞麻酸含量；（5）尿素包合法提純α-亞麻酸含量。本發(fā)明將現(xiàn)有經(jīng)濟實用的尿素包合法提純高度不飽和脂肪酸的方法和其他創(chuàng)新的提純方法按工藝合理的順序和經(jīng)濟性結(jié)合在一起，最終獲得亞麻酸含量達91.7%的α-亞麻酸乙酯，綜合得率為8.34%，較現(xiàn)有α-亞麻酸提純技術(shù)在方法上有獨特之處，本發(fā)明采用了簡單、可工業(yè)化生產(chǎn)的提純設備，設備投資少，各步驟提純后的副產(chǎn)品均能再利用，整體提純成本較低，社會和經(jīng)濟效益顯著。
權(quán)利要求書
1.一種分步式低成本提純α-亞麻酸的方法，包括下列步驟：
（1）培育高α-亞麻酸含量的亞麻新品系：以現(xiàn)有亞麻品種為材料，采用鈷60輻照，使原亞麻品種產(chǎn)生基因突變，在田間把形狀變異株單株收獲，檢測脂肪酸組成，保留α-亞麻酸含量高的變異株，循環(huán)單株單行種植、收獲，檢測脂肪酸組成，淘汰α-亞麻酸含量低的株系，保留α-亞麻酸含量高的株系，直至選出α-亞麻酸含量高、且形狀穩(wěn)定的株系，再擴大繁育株系，進入品種審定和品種保護程序，育出新品種；
（2）亞麻籽脫皮提高亞麻籽仁的α-亞麻酸含量；將步驟（1）選育的α-亞麻酸含量高的品種，經(jīng)亞麻籽脫皮處理，得到亞麻籽仁和亞麻籽皮，其中亞麻籽仁的α-亞麻酸含量比亞麻籽高3-5個百分點；
（3）常溫液壓壓榨制油：對步驟（2）制備的亞麻籽仁采用液壓榨油機在常溫條件下壓榨，得亞麻籽仁油，其α-亞麻酸含量保持不變；
（4）低溫分離法提純澄清亞麻籽仁油的α-亞麻酸含量；把步驟（3）制備的亞麻籽仁油輸至容器中，在-30℃條件下靜置48h-72h，亞麻籽仁油出現(xiàn)分層，上層為澄清油，下層為糊乳狀油，經(jīng)分層處理，澄清亞麻籽仁油的α-亞麻酸含量較分層前亞麻籽仁油的提高了4-6個百分點；
（5）尿素包合法提純α-亞麻酸含量；將步驟（4）得到的澄清亞麻籽仁油乙酯化，生成混合脂肪酸乙酯，把混合脂肪酸乙酯與尿素、乙醇按質(zhì)量容積比為1:2:8的比例混合進行尿素包合，經(jīng)抽濾，呈濾餅狀包合物中含有大量的飽和脂肪酸乙酯，濾液為高度不飽和脂肪酸乙酯，將濾液脫去乙醇后，得到較處理前澄清亞麻籽仁油的α-亞麻酸含量高15-25個百分點的α-亞麻酸乙酯。
技術(shù)領域
本發(fā)明涉及一種分步式低成本提純α-亞麻酸的方法。
背景技術(shù)
α-亞麻酸是從羧基最遠端它的甲基碳原子開始計數(shù)，第一個雙鍵在第3碳和第4碳之間，存在三個雙鍵的18碳脂肪酸，是人體普遍缺乏、但自身不能合成、只能從體外攝入的必需脂肪酸。研究表明，α-亞麻酸是ω-3脂肪酸的母體酸，在體內(nèi)可以合成碳鏈更長的ω-3脂肪酸。
綜合全球醫(yī)學和營養(yǎng)學的研究結(jié)果表明，ω-3脂肪酸具有以下基本功效：(1)降低甘油三酯和膽固醇；(2)抑制血栓性疾病，預防心肌梗塞和腦梗塞；(3)降低血黏度、增加血液攜氧量；(4)促進胰島β-細胞分泌胰島素及使胰島素在血液中維持穩(wěn)定，提高細胞膜上胰島素受體的敏感度，減少胰島素的拮抗性；(5)調(diào)節(jié)血壓；(6)增加代謝率，抑制甘油三酯的合成，增加體內(nèi)各種脂質(zhì)的排泄，有減肥效果；(7)抑制過敏反應；(8)對各種非病原性、非致命性的慢性炎癥介質(zhì)和細胞因子有抑制作用；(9)保護視力作用；(10)增強智力。
α-亞麻酸在亞麻籽油的脂肪酸組成中占有50%以上。亞麻是我國主要油料作物之一，我國具有豐富的亞麻資源，年種植面積500萬畝左右，總產(chǎn)量40萬噸左右，僅次于加拿大，居全球第二位。亞麻籽油是一種優(yōu)質(zhì)功能食用油，是補充α-亞麻酸及ω-3脂肪酸最豐富的來源，也是經(jīng)濟有效提純高純度α-亞麻酸的原料。
隨著大健康領域的快速崛起，以富含α-亞麻酸的腸內(nèi)營養(yǎng)制劑等制品的需求越來越大，市場份額快速增長。然而由于原料中α-亞麻酸含量較低和提純技術(shù)兩方面的原因，目前α-亞麻酸的商品制劑純度在75%-85%，其純度制約了某些制品的質(zhì)量，其成本制約了走向更廣闊的市場，因此，α-亞麻酸產(chǎn)品的純度有待進一步提高，高純度α-亞麻酸的制備成本有待進一步降低。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種分步式低成本提純α-亞麻酸的方法，旨在從選育高α-亞麻酸含量的亞麻品種開始，分步采用多種先進、適用的提純技術(shù)，以期達到以最小成本、制備高純度α-亞麻酸產(chǎn)品。
本發(fā)明是通過下列技術(shù)方案實現(xiàn)的。
一種分步式低成本提純α-亞麻酸的方法，包括下列步驟：
（1）培育高α-亞麻酸含量的亞麻新品系：以現(xiàn)有亞麻品種為材料，采用鈷60輻照，使原亞麻品種產(chǎn)生基因突變，在田間把形狀變異株單株收獲，檢測脂肪酸組成，保留α-亞麻酸含量高的變異株，循環(huán)單株單行種植、收獲，檢測脂肪酸組成，淘汰α-亞麻酸含量低的株系，保留α-亞麻酸含量高的株系，直至選出α-亞麻酸含量高、且形狀穩(wěn)定的株系，再擴大繁育株系，進入品種審定和品種保護程序，育出新品種。
（2）亞麻籽脫皮提高亞麻籽仁的α-亞麻酸含量；將步驟（1）選育的α-亞麻酸含量高的品種，經(jīng)亞麻籽脫皮處理，得到亞麻籽仁和亞麻籽皮，其中亞麻籽仁的α-亞麻酸含量比亞麻籽高3-5個百分點。
（3）常溫液壓壓榨制油：對步驟（2）制備的亞麻籽仁采用液壓榨油機在常溫條件下壓榨，得亞麻籽仁油，其α-亞麻酸含量保持不變。
（4）低溫分離法提純澄清亞麻籽仁油的α-亞麻酸含量；把步驟（3）制備的亞麻籽仁油輸至容器中，在-30℃條件下靜置48h-72h，亞麻籽仁油出現(xiàn)分層，上層為澄清油，下層為糊乳狀油，經(jīng)分層處理，澄清亞麻籽仁油的α-亞麻酸含量較分層前亞麻籽仁油的提高了4-6個百分點。
（5）尿素包合法提純α-亞麻酸含量；將步驟（4）得到的澄清亞麻籽仁油乙酯化，生成混合脂肪酸乙酯，把混合脂肪酸乙酯與尿素、乙醇按質(zhì)量容積比為1:2:8的比例混合進行尿素包合，經(jīng)抽濾，呈濾餅狀包合物中含有大量的飽和脂肪酸乙酯，濾液為高度不飽和脂肪酸乙酯，將濾液脫去乙醇后，得到較處理前澄清亞麻籽仁油的α-亞麻酸含量高15-25個百分點的α-亞麻酸乙酯。
步驟（1）所述的鈷60輻照是指采用不用劑量的鈷60對現(xiàn)有亞麻品種進行輻照，使其產(chǎn)生大量的變異株，為后期在變異株中篩選高α-亞麻酸的株系、創(chuàng)造新的品種資源奠定了基礎。
步驟（2）所述的亞麻籽脫皮是指亞麻籽經(jīng)清選、分級、干燥后，通過碰撞或搓擦方法將亞麻籽處理為亞麻籽仁和皮的混合物，經(jīng)仁與皮的懸浮速度、比重、色澤等的差異，將亞麻籽處理為亞麻籽仁和亞麻籽皮，亞麻籽仁含油率在50%以上，亞麻籽皮含油率在20%以上，亞麻籽仁中的多不飽和脂肪酸高于亞麻籽皮，同一批原料的亞麻籽，經(jīng)脫皮處理后，亞麻籽仁的α-亞麻酸含量高于亞麻籽，亞麻籽皮的α-亞麻酸含量低于亞麻籽。
步驟（3）所述的壓榨制油是將亞麻籽制備成亞麻籽油的加工方法，一般榨油時要對原料進行高溫處理，α-亞麻酸是熱敏成分，在高溫下其雙鍵很易被氧化，導致α-亞麻酸含量降低。
步驟（4）所述的糊乳狀油是亞麻油在-30℃條件下靜置48h以上，亞麻油中富含飽和或高溶點甘油三酯析出造成的。
本發(fā)明的有益效果：（1）本發(fā)明將現(xiàn)有經(jīng)濟實用的尿素包合法提純高度不飽和脂肪酸的方法和其他創(chuàng)新的提純方法按工藝合理的順序和經(jīng)濟性結(jié)合在一起，最終獲得亞麻酸含量達91.7%的α-亞麻酸乙酯，綜合得率為8.34%，較現(xiàn)有α-亞麻酸提純技術(shù)在方法上有獨特之處，提純結(jié)果具有顯著的優(yōu)勢。（2）本發(fā)明公開的培育高α-亞麻酸含量的亞麻新品系的方法，依此方法獲得了亞麻酸含量達到69.7%的亞麻籽新品系。（3）本發(fā)明公開了把亞麻籽脫皮制備亞麻籽仁油作為提高α-亞麻酸含量的提純方法，以69.7%的亞麻籽新品系作為脫皮原料，制備的亞麻籽仁中α-亞麻酸含量達到73.3%，處理后α-亞麻酸含量提高了3.6個百分點，得率為54%。（4）本發(fā)明用液壓榨油機制備亞麻籽仁油，以保持原料中α-亞麻酸含量不被破壞，以73.3%的亞麻籽仁為原料常溫下液壓榨油后，亞麻籽仁油的α-亞麻酸含量保持不變，得率為58%。（5）本發(fā)明首次公開了把低溫分離亞麻油作為提高目的產(chǎn)物亞麻酸含量的方法，把α-亞麻酸含量73.3%的亞麻籽仁油經(jīng)過低溫處理分離除去飽和或高溶點甘油三酯后，澄清油中α-亞麻酸含量的達到78.1%，得率為74%，經(jīng)過該方法處理，α-亞麻酸含量提高了4.8個百分點。（5）本發(fā)明利用傳統(tǒng)的尿素包合提純方法，將78.1%α-亞麻酸含量的亞麻籽仁油乙酯化，再經(jīng)過尿素包合，取得α-亞麻酸含量的達到91.7%的亞麻酸乙酯，相比尿素包合處理前亞麻籽仁油的α-亞麻酸含量提高了18.3個百分點，得率為36%。（6）本發(fā)明方法采用了簡單、可工業(yè)化生產(chǎn)的提純設備，設備投資少，各步驟提純后的副產(chǎn)品均能再利用，整體提純成本較低，社會和經(jīng)濟效益顯著。
實施例1
培育高α-亞麻酸含量的亞麻新品系。
2017年4月下旬，以太亞一號亞麻(α-亞麻酸含量為58.6%）為材料，分為三個處理，每個處理0.25公斤，采用鈷60輻照，分別吸收4萬、6萬、8萬拉德的輻射劑量，5月初分處理在山西省右玉縣李達窯村播種，常規(guī)管理，花蕾期，成熟前在田間掛牌照變異株547株。成熟時變異株單株收獲，分別檢測脂肪酸組成，保留α-亞麻酸含量超過60%的變異株29份。2018年在同地把29份單株材料單行種植，非變異行取29個樣品株，變異株掛牌單株收獲，分別檢測脂肪酸組成，保留α-亞麻酸含量超過65%的變異株4份。2019年在同地把4份單株材料單行種植，非變異行取4個樣品株，變異株掛牌單株收獲，分別檢測脂肪酸組成，保留α-亞麻酸含量超過67%的非變異株3份。2020年在同地把3份單株材料單行種植，生長期每隔10天在田間拔除變異株，成熟時，每行取單株收獲3株，株行群體收獲3份，分別檢測脂肪酸組成，保留單株收獲與株行群體收獲中α-亞麻酸含量在差誤范圍內(nèi)、且超過67%的株行群體3份。2021-2023年在同地把3份材料分別擴大繁育，選出α-亞麻酸含量分別為67.1%、67.4%和69.7%的三個高亞麻酸含量的亞麻新品系。
實施例2
亞麻籽脫皮提高亞麻籽仁的α-亞麻酸含量
取實施例1繁育、α-亞麻酸含量為69.7%的亞麻籽5公斤，經(jīng)清選、分級、干燥后，通過搓擦將亞麻籽處理為亞麻籽仁和皮的混合物，經(jīng)仁與皮的懸浮速度差異分為亞麻籽仁和亞麻籽皮，得亞麻籽仁2.72公斤亞麻籽仁，檢測脂肪酸組成，α-亞麻酸含量為73.3%，通過該手段，使α-亞麻酸的含量提高了3.6個百分點，得率為54%。
實施例3
常溫液壓壓榨制油。
對實施例2制備的2.72公斤亞麻籽仁在常溫條件下采用液壓榨油機壓榨，得亞麻籽仁油1.57公斤，其α-亞麻酸含量保持不變，得率為58%。
實施例4
低溫分離法提純澄清亞麻籽仁油的α-亞麻酸含量。
把實施例3制備的1.57公斤(α-亞麻酸含量為73.3%）亞麻籽仁油裝在瓶中，在-30℃條件下靜置72h，亞麻籽仁油出現(xiàn)分層，上層為澄清油，下層為糊乳狀油，經(jīng)分層處理，得澄清亞麻籽仁油1.16公斤，得率為74%，其α-亞麻酸含量為78.1%，經(jīng)過該方法處理，α-亞麻酸含量提高了4.8個百分點。
實施例5
尿素包合法提純。
將實施例4得到的亞麻籽仁油1.16公斤乙酯化，生成混合脂肪酸乙酯，把混合脂肪酸乙酯與尿素、乙醇按質(zhì)量容積比為1:2:8的比例混合進行尿素包合，經(jīng)抽濾，呈濾餅狀包將實施例4得到的亞麻籽仁油1.16公斤乙酯化，生成混合脂肪酸乙酯，把混合脂肪酸乙酯與尿素、乙醇按質(zhì)量容積比為1:2:8的比例混合進行尿素包合，經(jīng)抽濾，呈濾餅狀包合物中含有大量的飽和脂肪酸，濾液為高度不飽和脂肪酸，將濾液脫去乙醇后，得提純后的亞麻籽仁油乙酯0.42公斤，α-亞麻酸含量91.7%，得率36%，相比尿素包合處理前亞麻籽仁油的α-亞麻酸含量提高了18.3個百分點。
文章摘自國家發(fā)明專利，分步式低成本提純α-亞麻酸的方法，發(fā)明人:郝文來，郝健，劉連生，韓海望，莫歐洋，胡曉軍；申請?zhí)?/font>：202311804751.4；申請日2023.12.26
