專利名稱：一種從魷魚加工廢棄物中提取高純度磷脂的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于物質(zhì)成份提取制備技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種從魷魚加工廢棄物中提取高純度磷脂的方法，采用超臨界CO2萃取技術(shù)和設(shè)備將天然產(chǎn)物中的有效成分分離提取出來并進行加工制備。

背景技術(shù)：
磷脂是一種含磷酸根的脂類物質(zhì)，是組織細胞的基本組成成分，具有重要的生物學功能。磷脂中含有的高度不飽和脂肪酸是人體多烯酸的重要來源；磷脂具有降低血中的膽固醇甘油三酯含量，改善脂類代謝和動脈硬化的功能；磷脂分子是典型的兼溶性分子，具有較好的乳化功能，是脂質(zhì)體的基本組成成分，又是全靜脈營養(yǎng)乳劑的重要成分，具有較高的醫(yī)用價值，有健腦、美容、抗衰、降血脂、保肝補血等作用，在化工、輕工、食品工業(yè)等各領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。磷脂除少量由人工合成外，主要來源于從天然植物或動物中提取得到，如從大豆提取的大豆磷脂或從蛋黃中提取得到的蛋黃磷脂。魷魚是目前遠洋漁業(yè)中最具有開發(fā)潛力的海產(chǎn)品種之一，近幾年我國魷魚年產(chǎn)量已達20萬噸以上。一般來說，魷魚有30％左右的頭、足、內(nèi)臟及表皮等廢棄物，其中占魷魚體重14％左右的內(nèi)臟富含20-30％的粗脂肪，是提取磷脂的良好來源。目前，加工魷魚的廢棄物除少部分被作為飼料添加劑利用外，大部分被廢棄和就地掩埋，既造成了漁業(yè)資源的巨大浪費，又存在著環(huán)境污染的隱患。因此，以魷魚加工廢棄物為原料，從中提取純化高附加值的磷脂，具有顯著的經(jīng)濟價值和社會意義，其提取和加工工藝方法正成為業(yè)內(nèi)探究的技術(shù)內(nèi)容。
目前，從天然動植物中提取磷脂的方法主要有溶劑提取法和超臨界流體提取法。傳統(tǒng)溶劑法的萃取溶劑有烷烴類、丙酮、二甲醚、C1-C3脂肪醇或脂肪醇與烷烴的二元體系，這種方法存在有機溶媒耗用量大、提取工藝時間長、溶劑殘留高等缺點。超臨界流體提取法具有工藝簡單、易于操作，產(chǎn)品純度及回收率高等優(yōu)點，可以克服傳統(tǒng)溶劑法存在的大部分缺點。目前，超臨界流體提取法已在陸生動植物磷脂如大豆磷脂和蛋黃磷脂的提取制備中得到了很好的應(yīng)用，但是，未見用于從海洋動物特別是魷魚及其加工廢棄物中提取制備磷脂的公開報道。


發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點，尋求提供一種從魷魚加工廢棄物中提取制備高純度磷脂的方法，該方法采用超臨界流體萃取技術(shù)和設(shè)備，通過調(diào)節(jié)溶劑流量、萃取溫度、萃取壓力等參數(shù)實現(xiàn)提取魷魚磷脂的功效。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案在通常使用的超臨界裝置系統(tǒng)中進行，主要包括原料預處理、裝料、超臨界萃取脫除甘油三酯和膽固醇、磷脂分離提取等過程，具體按如下步驟進行操作 (1)原料預處理將新鮮的魷魚加工廢棄物經(jīng)噴霧干燥或冷凍干燥至水分含量≤3％，粉碎過10-80目篩得粉狀原料； (2)裝料將預處理后的魷魚加工廢棄物粉狀原料裝入超臨界萃取裝置系統(tǒng)的萃取釜中，排除裝置系統(tǒng)中的空氣后，向密閉的萃取釜中注入萃取溶劑CO2至設(shè)定壓力； (3)超臨界萃取脫除甘油三酯和膽固醇超臨界萃取過程分為萃取、一級分離和二級分離三個部分，其中，萃取壓力為12-30MPa，萃取溫度為35-60℃，一級分離壓力為6-8MPa，一級分離溫度為30-60℃，二級分離壓力為4-6MPa，二級分離溫度為30-60℃，萃取時間為1.5-5h，CO2流量為20-40Kg/Kg，將甘油三酯和膽固醇分離脫除； (4)磷脂分離提取萃取結(jié)束后，從萃取釜中取出脫去甘油三酯和膽固醇的萃余物，按萃余物的重量比加4-10倍量的乙醇溶解，取澄清溶液濃縮至投料重量的20％-40％時用丙酮洗滌，所得的固體物再用乙醇溶解后加水攪拌，離心得沉淀物-20℃預冷后再-45℃，20Pa條件進行冷凍干燥，所得干品為魷魚磷脂。
本發(fā)明所述新鮮的魷魚加工廢棄物原料為魷魚內(nèi)臟特別是魷魚卵，魷魚包括魷魚、柔魚、槍烏賊、烏賊、鳶烏賊、墨斗魚和墨魚等海洋軟體動物門頭足綱十腕目槍烏賊科及烏賊科的動物；所述的干燥方法優(yōu)選冷凍干燥法；向萃取釜中注入的萃取溶劑CO2經(jīng)過預熱，其預熱溫度與萃取釜中設(shè)定的萃取溫度同為35-60℃。
本發(fā)明所述的超臨界萃取過程包括單純的動態(tài)萃取及靜態(tài)和動態(tài)結(jié)合萃取兩種模式，采用靜態(tài)和動態(tài)結(jié)合萃取模式時，首先進行靜態(tài)萃取，時間為1-3.5h，靜態(tài)萃取結(jié)束后再進行0.5-1.5h的動態(tài)萃取。
本發(fā)明所述的從萃取釜中取出脫去脂肪和膽固醇的萃余物，按其重量比加4-10倍量的乙醇溶解時，所用乙醇的重量百分比濃度為75-99.5％，優(yōu)選濃度為90-95％。
本發(fā)明制得產(chǎn)品包括甘油三酯和膽固醇、魷魚磷脂、魷魚蛋白粉。
本發(fā)明與從魷魚加工廢棄物中現(xiàn)有提取磷脂技術(shù)相比具有以下優(yōu)點一是采用超臨界CO2萃取技術(shù)首先實現(xiàn)了魷魚加工廢棄物中甘油三酯和膽固醇的高效率脫除，大大減少了有機溶劑的用量，減少了環(huán)境污染；二是脫除甘油三酯和膽固醇后的萃余物，經(jīng)過簡單的精制處理即可獲得高純度的魷魚磷脂，其工藝設(shè)備簡單，易于操作和自動控制，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，生產(chǎn)成本低；三是得到的魷魚磷脂溶劑殘留低、品質(zhì)好、純度高。

具體實施例方式 以下通過具體實施例對本發(fā)明做進一步說明。
以下實施例均在普通的超臨界萃取裝置系統(tǒng)中進行，所涉及設(shè)備部件名稱均為裝置系統(tǒng)中應(yīng)有部件。
實施例1 取魷魚內(nèi)臟粉1Kg置于超臨界CO2萃取釜中，預熱至設(shè)定溫度后，CO2經(jīng)高壓泵開至20MPa后，開始循環(huán)萃取，萃取釜的壓力為20MPa，溫度40℃，一級分離釜壓力為6MPa，一級分離釜的溫度40℃，二級分離釜壓力為4MPa，二級分離釜的溫度40℃，CO2的流量為20Kg/Kg原料.h，循環(huán)萃取3h后，于分離器中收集甘油三酣和膽固醇，萃余物留在萃取釜中，待萃取完成、系統(tǒng)降壓后，將萃余物從萃取釜中取出，用95％乙醇5L攪拌溶解，澄清液真空低溫濃縮至1L，用少量丙酮洗滌后，加入95％乙醇8L溶解后再加6L水，攪拌離心，析出物置-20℃預凍后，于-45℃，20Pa進行冷凍干燥，得魷魚磷脂產(chǎn)品102g，收率為10.2％(對投料魷魚內(nèi)臟粉計)。
實施例2 取魷魚卵粉2Kg置于超臨界CO2萃取釜中，預熱至設(shè)定溫度后，CO2經(jīng)高壓泵開至25MPa后，開始循環(huán)萃取，萃取釜的壓力為25MPa，溫度40℃，一級分離釜壓力為7MPa，一級分離釜的溫度45℃，二級分離釜壓力為4MPa，二級分離釜的溫度40℃，CO2的流量為25Kg/Kg原料.h，循環(huán)萃取2h后，于分離器中收集甘油三酣和膽固醇，萃余物留在萃取釜中，待萃取完成、系統(tǒng)降壓后，將萃余物從萃取釜中取出，用95％乙醇15L攪拌溶解，澄清液真空低溫濃縮至4L，用少量丙酮洗滌后，加入85％乙醇12L溶解后再加8L水，攪拌離心，析出物置-20℃預凍后，于-45℃，20Pa進行冷凍干燥，得魷魚磷脂產(chǎn)品465g，收率為23.25％(對投料魷魚卵粉計)。
實施例3 取鳶烏賊卵粉5Kg置于超臨界CO2萃取釜中，預熱至設(shè)定溫度后，CO2經(jīng)高壓泵開至30MPa后，采用靜態(tài)萃取1h后，開始循環(huán)萃取，萃取釜的壓力為30MPa，溫度40℃，一級分離釜壓力為8MPa，一級分離釜的溫度40℃，二級分離釜壓力為6MPa，二級分離釜的溫度35℃，CO2的流量為30Kg/Kg原料.h，循環(huán)萃取1h后，于分離器中收集甘油三酣和膽固醇，萃余物留在萃取釜中，待萃取完成、系統(tǒng)降壓后，將萃余物從萃取釜中取出，用90％乙醇40L攪拌溶解，澄清液真空低溫濃縮至10L，用少量丙酮洗滌后，加入95％乙醇25L溶解后再加20L水，攪拌離心，析出物置-20℃預凍后，于-45℃，20Pa進行冷凍干燥，得魷魚磷脂產(chǎn)品1.265Kg，收率為25.3％(對投料鳶烏賊卵粉計)。
實施例4 取烏賊卵粉3Kg置于超臨界CO2萃取釜中，預熱至設(shè)定溫度后，CO2經(jīng)高壓泵開至15MPa后，開始循環(huán)萃取，萃取釜的壓力為15MPa，溫度60℃，一級分離釜壓力為6MPa，一級分離釜的溫度50℃，二級分離釜壓力為4MPa，二級分離釜的溫度40℃，CO2的流量為40Kg/Kg原料.h，循環(huán)萃取5h后，于分離器中收集甘油三酣和膽固醇，萃余物留在萃取釜中，待萃取完成、系統(tǒng)降壓后，將萃余物從萃取釜中取出，用75％乙醇10L攪拌溶解，澄清液真空低溫濃縮至3L，用少量丙酮洗滌后，加入90％乙醇15L溶解后再加10L水，攪拌離心，析出物置-20℃預凍后，于-45℃，20Pa進行冷凍干燥，得魷魚磷脂產(chǎn)品654g，收率為21.8％(對投料烏賊卵粉計)。
表1為本發(fā)明技術(shù)得到的魷魚磷脂與大豆磷脂及蛋黃磷脂的組成比較，從表中可以看出魷魚磷脂組成中PC的含量高達67.3％，比大豆磷脂PC的含量高出4倍以上，基本接近蛋黃磷脂中PC的含量，屬于高品質(zhì)磷脂產(chǎn)品，完全可以替代成本高昂的蛋黃磷脂，廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、化工、輕工等領(lǐng)域。
表1魷魚磷脂、大豆磷脂及蛋黃磷脂的組成比較
*心磷脂(CL)、磷脂酰乙醇胺(PE)、磷脂酰膽堿(PC)、(PI)、磷脂酰絲氨酸(PS)、鞘氨醇磷脂(SM)、溶血磷脂酰膽堿(LPC) **-未檢出。
權(quán)利要求
1.一種從魷魚加工廢棄物中提取高純度磷脂的方法，在通常使用的超臨界裝置系統(tǒng)中進行，主要包括原料預處理、裝料、超臨界萃取脫除甘油三酯和膽固醇、磷脂分離提取等過程，其特征在于
(1)原料預處理將新鮮的魷魚加工廢棄物經(jīng)噴霧干燥或冷凍干燥至水分含量≤3％，粉碎過10-80目篩得粉狀原料；
(2)裝料將預處理后的魷魚加工廢棄物粉狀原料裝入超臨界萃取裝置系統(tǒng)的萃取釜中，排除裝置系統(tǒng)中的空氣后，向密閉的萃取釜中注入萃取溶劑CO2至設(shè)定壓力；
(3)超臨界萃取脫除甘油三酯和膽固醇超臨界萃取分離過程分為萃取、一級分離和二級分離三個部分，其中，萃取壓力為12-30MPa，萃取溫度為35-60℃，一級分離壓力為6-8MPa，一級分離溫度為30-60℃，二級分離壓力為4-6MPa，二級分離溫度為30-60℃，萃取時間為1.5-5h，CO2流量為20-40Kg/Kg，將甘油三酯和膽固醇分離脫除；
(4)磷脂分離提取萃取結(jié)束后，從萃取釜中取出脫去甘油三酯和膽固醇的萃余物，按萃余物的重量比加4-10倍量的乙醇溶解，取澄清溶液濃縮至投料重量的20％-40％時用丙酮洗滌，所得的固體物再用乙醇溶解后加水攪拌，離心得沉淀物-20℃預冷后再-45℃，20Pa條件進行冷凍干燥，所得干品為魷魚磷脂。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從魷魚加工廢棄物中提取高純度磷脂的方法，其特征在于所述新鮮的魷魚加工廢棄物原料為魷魚內(nèi)臟特別是魷魚卵，魷魚包括魷魚、柔魚、槍烏賊、烏賊、鳶烏賊、墨斗魚和墨魚；向萃取釜中注入的萃取溶劑CO2經(jīng)過預熱，其預熱溫度與萃取釜中設(shè)定的萃取溫度同為35-60℃。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從魷魚加工廢棄物中提取高純度磷脂的方法，其特征在于所述的超臨界萃取過程包括單純的動態(tài)萃取及靜態(tài)和動態(tài)結(jié)合萃取兩種模式，采用靜態(tài)和動態(tài)結(jié)合萃取模式時，首先進行靜態(tài)萃取，時間為1-3.5h，靜態(tài)萃取結(jié)束后再進行0.5-1.5h的動態(tài)萃取。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從魷魚加工廢棄物中提取高純度磷脂的方法，其特征在于所述的從萃取釜中取出脫去脂肪和膽固醇的萃余物，按其重量比加4-10倍量的乙醇溶解時，所用乙醇的重量百分比濃度為75-99.5％。
全文摘要
本發(fā)明屬于物質(zhì)成份提取技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種從魷魚加工廢棄物中提取高純度磷脂的方法，先將新鮮的魷魚加工廢棄物經(jīng)干燥至水分含量≤3％，粉碎過10-80目篩；再將預處理后粉狀原料裝入萃取釜中并排除空氣后注入萃取溶劑CO2至設(shè)定壓力；調(diào)節(jié)萃取裝置系統(tǒng)的超臨界萃取分離為萃取、一級分離和二級分離三個過程，將甘油三酯和膽固醇分離脫除后從萃取釜中取出萃余物，按重量比加4-10倍量的乙醇溶解，取澄清溶液濃縮后用丙酮洗滌，所得的固體物再用乙醇溶解后加水攪拌，離心得沉淀物干燥得魷魚磷脂；該方法有機溶劑用量少，環(huán)境污染小；其工藝設(shè)備簡單，易于操作和自動控制，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，生產(chǎn)成本低，品質(zhì)好、純度高。
文檔編號C07F9/10GK101812087SQ20101016496
公開日2010年8月25日 申請日期2010年5月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月7日
發(fā)明者韓增曉, 胡愛芳 申請人:青島海恩賜生物工程有限公司