專利名稱：一種從松毛蟲中富集多不飽和脂肪酸的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于功能性油脂提取技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種從松毛蟲中富集 多不飽和脂肪酸的方法。
背景技術(shù)：
目前，功能性油脂-多不飽和脂肪酸的開發(fā)是功能性食品開發(fā)的一個 重要部分。 一直以來，人們對多不飽和脂肪酸成分的研究大多以海洋魚類 為主，對昆蟲多不飽和脂肪酸的研究很少。
松毛蟲(De^/ra/zVm^spp.)是我國最嚴(yán)重的森林害蟲，堪稱不冒煙的 森林火災(zāi)。20世紀(jì)70年代以來，我國松毛蟲發(fā)生面積約為每年150 200 萬hm2，其造成的直接經(jīng)濟損失超過10億元。此外，還會帶來因大量使用 農(nóng)藥而造成的生態(tài)和環(huán)境損失。上世紀(jì)70年代以來，我國松毛蟲發(fā)生面積 約為每年150-200萬hm2，野外資源量十分巨大，據(jù)報道，僅浙江省，每 年約可收140萬kg松毛蟲，1972年湖北省紅安縣松毛蟲大量發(fā)生時，由 政府部門發(fā)動群眾共采得松毛蟲蛹18萬kg。
然而過去人們都不知道松毛蟲中含有較豐富的高價值的多不飽和脂肪 酸。我們的研究發(fā)現(xiàn)，松毛蟲的油脂中含有較豐富的多不飽和脂肪酸a-亞 麻酸和a-亞油酸，其中a-亞麻酸的含量更是高達25.2%。
a-亞麻酸是一種有重要營養(yǎng)和保健價值的多不飽和脂肪酸，其在人體 內(nèi)部不能合成，只能從食物中攝取，其保健功能主要有l(wèi))增強智力，提 高保護視力；2)降低血脂、降低高血壓、抑制血栓性疾病、預(yù)防心肌梗塞 和腦梗塞，促進胰島素分泌、延長降糖效果、抑制并發(fā)癥；3)恢復(fù)人體神 經(jīng)內(nèi)分泌、清除體內(nèi)自由基、增強機體免疫功能、修復(fù)受損細胞，調(diào)節(jié)內(nèi) 分泌；4)抑制癌癥的發(fā)生和轉(zhuǎn)移。
由于天然油脂中脂肪酸成分較復(fù)雜，而飽和脂肪酸的存在往往影響多 不飽和脂肪酸生理功能的效價。因此，將多不飽和脂肪酸如a-亞麻酸、a-亞油酸、DHA等從天然油脂中富集出來，已成為一個相當(dāng)有價值的實用技 術(shù)。
目前富集多不飽和脂肪酸的方法有低溫結(jié)晶法、堿金屬鹽沉淀法、分 子蒸餾法、尿素包合法、銀離子絡(luò)合分離法、脂肪酶濃縮法等。張迎慶等(湖 北工學(xué)院學(xué)報，2000， 15(1》58 - 60)采用冷凍結(jié)晶法富集了蠶蛹油中的不飽 和脂肪酸。李志東等(氨基酸和生物資源,2006, 28(1): 80 - 82)采用有機溶劑 研究了柞蠶蛹油的提取技術(shù)。以上文獻涉及到對蠶蛹或某個昆蟲的油脂進 行了提取，但沒有松毛蟲油脂提取和多不飽和脂肪酸富集的相關(guān)報道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種原料來源廣泛、成本低廉、生產(chǎn)效率高的 富含a-亞麻酸的多不飽和脂肪酸的富集技術(shù)。
本發(fā)明采用的尿素包合法其特點是把脂肪酸混合物按脂肪酸不飽和程 度的差異進行分離，其原理是尿素分子在結(jié)晶過程中能夠與飽和脂肪酸或 單不飽和脂肪酸形成較穩(wěn)定的晶體包合物析出，而多不飽和脂肪酸由于雙 鍵較多、碳鏈彎曲、具有一定的空間構(gòu)型而不易被尿素包合。因此，采用 過濾或離心方法除去飽和脂肪酸和單不包合脂肪酸與尿素形成的包合物， 即可得到較高純度的多不飽和脂肪酸。
本發(fā)明從松毛蟲中富集多不飽和脂肪酸的方法包括以下步驟-
1) 干燥、粉碎將松毛蟲幼蟲分層，每層厚度不超過3cm，置于干熱 設(shè)備中干燥后粉碎；
2) 油脂提取粉碎后的松毛蟲用10倍體積的石油醚在40 6(TC下提
取3-5小時，離心取上清，于3(TC下、在旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器上蒸去石油醚后得到 松毛蟲油脂；
3) 油脂精制將所得到的松毛蟲油脂于-4t:、 5000轉(zhuǎn)/分離心15分鐘， 得到精制后的松毛蟲油脂；
4) 尿素包合將尿素和酒精按質(zhì)量體積比為l:4配好，于40 6(TC下 攪拌至溶液澄清，與精制的松毛蟲油脂混合后攪拌4 6小時，于-l(TC 1 'C下冷凍結(jié)晶10 16小時;所述尿素和混合脂肪酸的質(zhì)量比范圍優(yōu)選為為 6:1 3:1
5) 收獲多不飽和脂肪酸將包合后的結(jié)晶物于-4'C、 5000轉(zhuǎn)/分離心 15分鐘，除去結(jié)晶包合物，3(TC下在旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器上蒸去尿素和酒精，即得 到多不飽和脂肪酸產(chǎn)品，其中多不飽和脂肪酸含量為80 90%。
所述1)步驟中優(yōu)選將松毛蟲幼蟲置于55'C干熱設(shè)備中干燥24h，粉 碎成60目粗細的樣品。
所述2)步驟中可用過濾法代替離心分離。 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)勢
1、 首次將森林大害蟲松毛蟲作為生產(chǎn)多不飽和脂肪酸的生物資源。由 于松毛蟲在自然界中的資源量十分巨大，過去都作為害蟲和垃圾對待，未 得到利用。因此，采用本發(fā)明技術(shù)生產(chǎn)多不飽和脂肪酸的成本將顯著降低， 經(jīng)濟效益十分明顯。
2、 本發(fā)明技術(shù)產(chǎn)業(yè)化后，松毛蟲被規(guī)?；_發(fā)利用可顯著減少其在自 然界中的危害量，減少林業(yè)損失，同時也避免了大量化學(xué)農(nóng)藥的使用，具 有較好的生態(tài)效益。
3、 采用冷凍離心法精制松毛蟲油脂，方便快捷且可以防止不飽和脂肪 酸的氧化，是一種簡單而實用的技術(shù)。
具體實施方式
實施例1:
將20kg松毛蟲幼蟲分層置于55'C鼓風(fēng)干熱設(shè)備中干燥24小時，每層 厚度為2cm。然后用粉碎機粉碎成60目粗細的樣品。用沸程為30-60'C的 10倍體積的石油醚在4(TC下提取5小時，離心蒸去石油醚，得到松毛蟲油 2.9kg。該油在-4"C、 5000轉(zhuǎn)/分鐘下冷凍離心15分鐘，得到精制后的松毛 蟲油2.8kg。接著將17kg尿素和68L酒精混合，于4(TC下，在反應(yīng)器中攪 拌至溶液澄清，然后與2.8kg精制油混合，攪拌4小時，再于-l(TC下冷凍 結(jié)晶10小時。取出物料，在-4'C、 5000轉(zhuǎn)/分鐘下冷凍離心15分鐘，除去 結(jié)晶包合物，蒸去溶劑，得到多不飽和脂肪酸產(chǎn)品0.53kg，多不飽和脂肪 酸含量為81.2%。
實施例2:
將20kg松毛蟲幼蟲分層置于55"C鼓風(fēng)干熱設(shè)備中干燥24小時，每層 厚度為3cm。然后用粉碎機粉碎成60目粗細的樣品。用沸程為30-60"C的 10倍體積的石油醚在5(TC下提取4小時，離心蒸去石油醚，得到松毛蟲油 3.1kg。該油在-4。C、 5000轉(zhuǎn)/分鐘冷凍離心15分鐘，得到精制后的松毛蟲 油3.0kg。將15 kg尿素和60L酒精混合，于50"C下，在反應(yīng)器中攪拌至 溶液澄清，然后與3.0kg精制油混合，攪拌5小時，再于-4。C下冷凍結(jié)晶 12小時。取出物料，在-4"C、 5000轉(zhuǎn)/分鐘下冷凍離心15分鐘，除去結(jié)晶 包合物，蒸去溶劑，得到多不飽和脂肪酸產(chǎn)品0.66kg，多不飽和脂肪酸含 量為83.6%。
實施例3:
將20kg松毛蟲幼蟲分層置于55"C鼓風(fēng)干熱設(shè)備中干燥24小時，每層
厚度為2cm。然后用粉碎機粉碎成60目粗細的樣品。用沸程為30-6(TC的 10倍體積的石油醚在6(TC下提取5小時，離心蒸去石油醚，得到松毛蟲油 3.3kg。該油在-4"C、 5000轉(zhuǎn)/分鐘冷凍離心15分鐘，得到精制后的松毛蟲 油3.1kg。將12 kg尿素和48L酒精混合，于6(TC下，在反應(yīng)器中攪拌至 溶液澄清，然后與3.1kg精制油混合，攪拌6小時，再于-4-C下冷凍結(jié)晶 16小時。取出物料，在-4"、 5000轉(zhuǎn)/分鐘下冷凍離心15分鐘，除去結(jié)晶 包合物，蒸去溶劑，得到多不飽和脂肪酸產(chǎn)品0.72kg，多不飽和脂肪酸含 量為84.2%。
實施例4:
將20kg松毛蟲幼蟲分層置于55'C鼓風(fēng)干熱設(shè)備中干燥24小時，每層 厚度為2cm。然后用粉碎機粉碎成60目粗細的樣品。用沸程為30-6(TC的 10倍體積的石油醚在5(TC下提取3小時，離心蒸去石油醚，得到松毛蟲油 3.1kg。該油在-4。C、 5000轉(zhuǎn)/分鐘下冷凍離心15分鐘，得到精制后的松毛 蟲油3.0kg。將12 kg尿素和48L酒精混合，于6(TC下，在反應(yīng)器中攪拌 至溶液澄清，然后與3.0kg精制油混合，攪拌5小時，再于-4'C下冷凍結(jié) 晶13小時。取出物料，在-4t:、 5000轉(zhuǎn)/分鐘下冷凍離心15分鐘，除去結(jié) 晶包合物，蒸去溶劑，得到多不飽和脂肪酸產(chǎn)品0.68kg，多不飽和脂肪酸 含量為86.2°/。。
實施例5:
將20kg松毛蟲幼蟲分層置于55t:鼓風(fēng)干熱設(shè)備中干燥24小時，每層 厚度為2cm。然后用粉碎機粉碎成60目粗細的樣品。用沸程為30-6(TC的 10倍體積的石油醚在6(TC下提取3小時，離心蒸去石油醚，得到松毛蟲油 3.2kg。該油在-4-C、 5000轉(zhuǎn)/分鐘下冷凍離心15分鐘，得到精制后的松毛
蟲油3.1kg。將10 kg尿素和40L酒精混合，于55'C下，在反應(yīng)器中攪拌 至溶液澄清，然后與3.1kg精制油混合，攪拌5小時，再于-4。C下冷凍結(jié) 晶14小時。取出物料，在-4"C、 5000轉(zhuǎn)/分鐘下冷凍離心15分鐘，除去結(jié) 晶包合物，蒸去溶劑，得到多不飽和脂肪酸產(chǎn)品0.65kg，多不飽和脂肪酸 含量為81.9%。
實施例6:
將20kg松毛蟲幼蟲分層置于55'C鼓風(fēng)干熱設(shè)備中干燥24小時，每層 厚度為2cm。然后用粉碎機粉碎成60目粗細的樣品。用沸程為30-6(TC的 10倍體積的石油醚在45'C下提取5小時，離心蒸去石油醚，得到松毛蟲油 3.1kg。該油在-4"C、 5000轉(zhuǎn)/分鐘下冷凍離心15分鐘，得到精制后的松毛 蟲油3.0kg。將12 kg尿素和48L酒精混合，于60'C下，在反應(yīng)器中攪拌 至溶液澄清，然后與3.0kg精制油混合，攪拌5小時，再于O"C下冷凍結(jié)晶 15小時。取出物料，在-4'C、 5000轉(zhuǎn)/分鐘下冷凍離心15分鐘，除去結(jié)晶 包合物，蒸去溶劑，得到多不飽和脂肪酸產(chǎn)品0.68kg，多不飽和脂肪酸含 量為83.8%。
實施例7:
將20kg松毛蟲幼蟲分層置于55'C鼓風(fēng)干熱設(shè)備中干燥24小時，每層 厚度為2cm。然后用粉碎機粉碎成60目粗細的樣品。用沸程為30-60'C的 10倍體積的石油醚在6(TC下提取3小時，離心蒸去石油醚，得到松毛蟲油 3.2kg。該油在-4'C、 5000轉(zhuǎn)/分鐘下冷凍離心15分鐘，得到精制后的松毛 蟲油3.1kg。將12 kg尿素和48L酒精混合，于60'C下，在反應(yīng)器中攪拌 至溶液澄清，然后與3.1kg精制油混合，攪拌3小時，再于O'C下冷凍結(jié)晶 15小時。取出物料，在-fC、 5000轉(zhuǎn)/分鐘下冷凍離心15分鐘，除去結(jié)晶
包合物，蒸去溶劑，得到多不飽和脂肪酸產(chǎn)品0.63 kg，多不飽和脂肪酸含 量為82.1%。
權(quán)利要求
1、一種從松毛蟲中富集多不飽和脂肪酸的方法，其特征在于包括以下步驟1)干燥、粉碎將松毛蟲幼蟲分層置于干熱設(shè)備中干燥后粉碎；2)油脂提取粉碎后的松毛蟲用石油醚在40～60℃下提取3-5小時，離心取上清液，蒸去石油醚后得到松毛蟲油脂；3)油脂精制將所得到的松毛蟲油脂于-4℃、5000轉(zhuǎn)/分離心15分鐘，得到精制后的松毛蟲油脂；4)尿素包合將尿素和酒精按質(zhì)量體積比為1∶4配好，于40～60℃下攪拌至溶液澄清，與精制的松毛蟲油脂混合后攪拌4～6小時，于-10℃～1℃下冷凍結(jié)晶10～16小時；5)收獲多不飽和脂肪酸將包合后的結(jié)晶物于-4℃、5000轉(zhuǎn)/分離心15分鐘，除去結(jié)晶包合物，蒸去酒精，即得到多不飽和脂肪酸產(chǎn)品。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從松毛蟲中富集多不飽和脂肪酸的方 法，其特征在于在干燥時，松毛蟲幼蟲每層厚度不超過3cm。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從松毛蟲中富集多不飽和脂肪酸的方 法，其特征在于1)步驟中將松毛蟲幼蟲置于55'C干熱設(shè)備中干燥24h， 粉碎成60目粗細的樣品。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從松毛蟲中富集多不飽和脂肪酸的方 法，其特征在于2)步驟中石油醚與松毛蟲體積比為10: 1。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從松毛蟲中富集多不飽和脂肪酸的方法，其特征在于2)步驟中可用過濾法代替離心分離。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從松毛蟲中富集多不飽和脂肪酸的方 法，其特征在于4)步驟中尿素和混合脂肪酸的質(zhì)量比范圍為6:1 3:1。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從松毛蟲中富集多不飽和脂肪酸的方 法，其特征在于產(chǎn)品中多不飽和脂肪酸含量為80 90%。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種從松毛蟲中富集多不飽和脂肪酸的方法，采用尿素包合法將脂肪酸混合物按脂肪酸不飽和程度的差異進行分離，將多不飽和脂肪酸如α-亞麻酸等從松毛蟲中富集出來，得到較高純度的多不飽和脂肪酸產(chǎn)品，其中多不飽和脂肪酸含量達80-90％。本發(fā)明原料來源廣泛、成本低廉、生產(chǎn)效率高，是一種簡單而實用的技術(shù)。
文檔編號C11C1/02GK101353612SQ20081003213
公開日2009年1月28日 申請日期2008年8月22日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月22日
發(fā)明者劉高強, 青 楊, 牛耕耘, 王曉玲, 魏美才 申請人:中南林業(yè)科技大學(xué)