专利名称：一种从松毛虫中富集多不饱和脂肪酸的方法
技术领域：
本发明属于功能性油脂提取技术领域，具体涉及一种从松毛虫中富集 多不饱和脂肪酸的方法。
背景技术：
目前，功能性油脂-多不饱和脂肪酸的开发是功能性食品开发的一个 重要部分。 一直以来，人们对多不饱和脂肪酸成分的研究大多以海洋鱼类 为主，对昆虫多不饱和脂肪酸的研究很少。
松毛虫(De^/ra/zVm^spp.)是我国最严重的森林害虫，堪称不冒烟的 森林火灾。20世纪70年代以来，我国松毛虫发生面积约为每年150 200 万hm2，其造成的直接经济损失超过10亿元。此外，还会带来因大量使用 农药而造成的生态和环境损失。上世纪70年代以来，我国松毛虫发生面积 约为每年150-200万hm2，野外资源量十分巨大，据报道，仅浙江省，每 年约可收140万kg松毛虫，1972年湖北省红安县松毛虫大量发生时，由 政府部门发动群众共采得松毛虫蛹18万kg。
然而过去人们都不知道松毛虫中含有较丰富的高价值的多不饱和脂肪 酸。我们的研究发现，松毛虫的油脂中含有较丰富的多不饱和脂肪酸a-亚 麻酸和a-亚油酸，其中a-亚麻酸的含量更是高达25.2%。
a-亚麻酸是一种有重要营养和保健价值的多不饱和脂肪酸，其在人体 内部不能合成，只能从食物中摄取，其保健功能主要有l)增强智力，提 高保护视力；2)降低血脂、降低高血压、抑制血栓性疾病、预防心肌梗塞 和脑梗塞，促进胰岛素分泌、延长降糖效果、抑制并发症；3)恢复人体神 经内分泌、清除体内自由基、增强机体免疫功能、修复受损细胞，调节内 分泌；4)抑制癌症的发生和转移。
由于天然油脂中脂肪酸成分较复杂，而饱和脂肪酸的存在往往影响多 不饱和脂肪酸生理功能的效价。因此，将多不饱和脂肪酸如a-亚麻酸、a-亚油酸、DHA等从天然油脂中富集出来，已成为一个相当有价值的实用技 术。
目前富集多不饱和脂肪酸的方法有低温结晶法、碱金属盐沉淀法、分 子蒸馏法、尿素包合法、银离子络合分离法、脂肪酶浓縮法等。张迎庆等(湖 北工学院学报，2000， 15(1》58 - 60)采用冷冻结晶法富集了蚕蛹油中的不饱 和脂肪酸。李志东等(氨基酸和生物资源,2006, 28(1): 80 - 82)采用有机溶剂 研究了柞蚕蛹油的提取技术。以上文献涉及到对蚕蛹或某个昆虫的油脂进 行了提取，但没有松毛虫油脂提取和多不饱和脂肪酸富集的相关报道。
发明内容
本发明的目的在于提供一种原料来源广泛、成本低廉、生产效率高的 富含a-亚麻酸的多不饱和脂肪酸的富集技术。
本发明采用的尿素包合法其特点是把脂肪酸混合物按脂肪酸不饱和程 度的差异进行分离，其原理是尿素分子在结晶过程中能够与饱和脂肪酸或 单不饱和脂肪酸形成较稳定的晶体包合物析出，而多不饱和脂肪酸由于双 键较多、碳链弯曲、具有一定的空间构型而不易被尿素包合。因此，采用 过滤或离心方法除去饱和脂肪酸和单不包合脂肪酸与尿素形成的包合物， 即可得到较高纯度的多不饱和脂肪酸。
本发明从松毛虫中富集多不饱和脂肪酸的方法包括以下步骤-
1) 干燥、粉碎将松毛虫幼虫分层，每层厚度不超过3cm，置于干热 设备中干燥后粉碎；
2) 油脂提取粉碎后的松毛虫用10倍体积的石油醚在40 6(TC下提
取3-5小时，离心取上清，于3(TC下、在旋转蒸发器上蒸去石油醚后得到 松毛虫油脂；
3) 油脂精制将所得到的松毛虫油脂于-4t:、 5000转/分离心15分钟， 得到精制后的松毛虫油脂；
4) 尿素包合将尿素和酒精按质量体积比为l:4配好，于40 6(TC下 搅拌至溶液澄清，与精制的松毛虫油脂混合后搅拌4 6小时，于-l(TC 1 'C下冷冻结晶10 16小时;所述尿素和混合脂肪酸的质量比范围优选为为 6:1 3:1
5) 收获多不饱和脂肪酸将包合后的结晶物于-4'C、 5000转/分离心 15分钟，除去结晶包合物，3(TC下在旋转蒸发器上蒸去尿素和酒精，即得 到多不饱和脂肪酸产品，其中多不饱和脂肪酸含量为80 90%。
所述1)步骤中优选将松毛虫幼虫置于55'C干热设备中干燥24h，粉 碎成60目粗细的样品。
所述2)步骤中可用过滤法代替离心分离。 与现有技术相比，本发明具有以下优势
1、 首次将森林大害虫松毛虫作为生产多不饱和脂肪酸的生物资源。由 于松毛虫在自然界中的资源量十分巨大，过去都作为害虫和垃圾对待，未 得到利用。因此，采用本发明技术生产多不饱和脂肪酸的成本将显著降低， 经济效益十分明显。
2、 本发明技术产业化后，松毛虫被规模化开发利用可显著减少其在自 然界中的危害量，减少林业损失，同时也避免了大量化学农药的使用，具 有较好的生态效益。
3、 采用冷冻离心法精制松毛虫油脂，方便快捷且可以防止不饱和脂肪 酸的氧化，是一种简单而实用的技术。
具体实施方式
实施例1:
将20kg松毛虫幼虫分层置于55'C鼓风干热设备中干燥24小时，每层 厚度为2cm。然后用粉碎机粉碎成60目粗细的样品。用沸程为30-60'C的 10倍体积的石油醚在4(TC下提取5小时，离心蒸去石油醚，得到松毛虫油 2.9kg。该油在-4"C、 5000转/分钟下冷冻离心15分钟，得到精制后的松毛 虫油2.8kg。接着将17kg尿素和68L酒精混合，于4(TC下，在反应器中搅 拌至溶液澄清，然后与2.8kg精制油混合，搅拌4小时，再于-l(TC下冷冻 结晶10小时。取出物料，在-4'C、 5000转/分钟下冷冻离心15分钟，除去 结晶包合物，蒸去溶剂，得到多不饱和脂肪酸产品0.53kg，多不饱和脂肪 酸含量为81.2%。
实施例2:
将20kg松毛虫幼虫分层置于55"C鼓风干热设备中干燥24小时，每层 厚度为3cm。然后用粉碎机粉碎成60目粗细的样品。用沸程为30-60"C的 10倍体积的石油醚在5(TC下提取4小时，离心蒸去石油醚，得到松毛虫油 3.1kg。该油在-4。C、 5000转/分钟冷冻离心15分钟，得到精制后的松毛虫 油3.0kg。将15 kg尿素和60L酒精混合，于50"C下，在反应器中搅拌至 溶液澄清，然后与3.0kg精制油混合，搅拌5小时，再于-4。C下冷冻结晶 12小时。取出物料，在-4"C、 5000转/分钟下冷冻离心15分钟，除去结晶 包合物，蒸去溶剂，得到多不饱和脂肪酸产品0.66kg，多不饱和脂肪酸含 量为83.6%。
实施例3:
将20kg松毛虫幼虫分层置于55"C鼓风干热设备中干燥24小时，每层
厚度为2cm。然后用粉碎机粉碎成60目粗细的样品。用沸程为30-6(TC的 10倍体积的石油醚在6(TC下提取5小时，离心蒸去石油醚，得到松毛虫油 3.3kg。该油在-4"C、 5000转/分钟冷冻离心15分钟，得到精制后的松毛虫 油3.1kg。将12 kg尿素和48L酒精混合，于6(TC下，在反应器中搅拌至 溶液澄清，然后与3.1kg精制油混合，搅拌6小时，再于-4-C下冷冻结晶 16小时。取出物料，在-4"、 5000转/分钟下冷冻离心15分钟，除去结晶 包合物，蒸去溶剂，得到多不饱和脂肪酸产品0.72kg，多不饱和脂肪酸含 量为84.2%。
实施例4:
将20kg松毛虫幼虫分层置于55'C鼓风干热设备中干燥24小时，每层 厚度为2cm。然后用粉碎机粉碎成60目粗细的样品。用沸程为30-6(TC的 10倍体积的石油醚在5(TC下提取3小时，离心蒸去石油醚，得到松毛虫油 3.1kg。该油在-4。C、 5000转/分钟下冷冻离心15分钟，得到精制后的松毛 虫油3.0kg。将12 kg尿素和48L酒精混合，于6(TC下，在反应器中搅拌 至溶液澄清，然后与3.0kg精制油混合，搅拌5小时，再于-4'C下冷冻结 晶13小时。取出物料，在-4t:、 5000转/分钟下冷冻离心15分钟，除去结 晶包合物，蒸去溶剂，得到多不饱和脂肪酸产品0.68kg，多不饱和脂肪酸 含量为86.2°/。。
实施例5:
将20kg松毛虫幼虫分层置于55t:鼓风干热设备中干燥24小时，每层 厚度为2cm。然后用粉碎机粉碎成60目粗细的样品。用沸程为30-6(TC的 10倍体积的石油醚在6(TC下提取3小时，离心蒸去石油醚，得到松毛虫油 3.2kg。该油在-4-C、 5000转/分钟下冷冻离心15分钟，得到精制后的松毛
虫油3.1kg。将10 kg尿素和40L酒精混合，于55'C下，在反应器中搅拌 至溶液澄清，然后与3.1kg精制油混合，搅拌5小时，再于-4。C下冷冻结 晶14小时。取出物料，在-4"C、 5000转/分钟下冷冻离心15分钟，除去结 晶包合物，蒸去溶剂，得到多不饱和脂肪酸产品0.65kg，多不饱和脂肪酸 含量为81.9%。
实施例6:
将20kg松毛虫幼虫分层置于55'C鼓风干热设备中干燥24小时，每层 厚度为2cm。然后用粉碎机粉碎成60目粗细的样品。用沸程为30-6(TC的 10倍体积的石油醚在45'C下提取5小时，离心蒸去石油醚，得到松毛虫油 3.1kg。该油在-4"C、 5000转/分钟下冷冻离心15分钟，得到精制后的松毛 虫油3.0kg。将12 kg尿素和48L酒精混合，于60'C下，在反应器中搅拌 至溶液澄清，然后与3.0kg精制油混合，搅拌5小时，再于O"C下冷冻结晶 15小时。取出物料，在-4'C、 5000转/分钟下冷冻离心15分钟，除去结晶 包合物，蒸去溶剂，得到多不饱和脂肪酸产品0.68kg，多不饱和脂肪酸含 量为83.8%。
实施例7:
将20kg松毛虫幼虫分层置于55'C鼓风干热设备中干燥24小时，每层 厚度为2cm。然后用粉碎机粉碎成60目粗细的样品。用沸程为30-60'C的 10倍体积的石油醚在6(TC下提取3小时，离心蒸去石油醚，得到松毛虫油 3.2kg。该油在-4'C、 5000转/分钟下冷冻离心15分钟，得到精制后的松毛 虫油3.1kg。将12 kg尿素和48L酒精混合，于60'C下，在反应器中搅拌 至溶液澄清，然后与3.1kg精制油混合，搅拌3小时，再于O'C下冷冻结晶 15小时。取出物料，在-fC、 5000转/分钟下冷冻离心15分钟，除去结晶
包合物，蒸去溶剂，得到多不饱和脂肪酸产品0.63 kg，多不饱和脂肪酸含 量为82.1%。
权利要求
1、一种从松毛虫中富集多不饱和脂肪酸的方法，其特征在于包括以下步骤1)干燥、粉碎将松毛虫幼虫分层置于干热设备中干燥后粉碎；2)油脂提取粉碎后的松毛虫用石油醚在40～60℃下提取3-5小时，离心取上清液，蒸去石油醚后得到松毛虫油脂；3)油脂精制将所得到的松毛虫油脂于-4℃、5000转/分离心15分钟，得到精制后的松毛虫油脂；4)尿素包合将尿素和酒精按质量体积比为1∶4配好，于40～60℃下搅拌至溶液澄清，与精制的松毛虫油脂混合后搅拌4～6小时，于-10℃～1℃下冷冻结晶10～16小时；5)收获多不饱和脂肪酸将包合后的结晶物于-4℃、5000转/分离心15分钟，除去结晶包合物，蒸去酒精，即得到多不饱和脂肪酸产品。
2、 根据权利要求1所述的一种从松毛虫中富集多不饱和脂肪酸的方 法，其特征在于在干燥时，松毛虫幼虫每层厚度不超过3cm。
3、 根据权利要求1所述的一种从松毛虫中富集多不饱和脂肪酸的方 法，其特征在于1)步骤中将松毛虫幼虫置于55'C干热设备中干燥24h， 粉碎成60目粗细的样品。
4、 根据权利要求1所述的一种从松毛虫中富集多不饱和脂肪酸的方 法，其特征在于2)步骤中石油醚与松毛虫体积比为10: 1。
5、 根据权利要求1所述的一种从松毛虫中富集多不饱和脂肪酸的方法，其特征在于2)步骤中可用过滤法代替离心分离。
6、 根据权利要求1所述的一种从松毛虫中富集多不饱和脂肪酸的方 法，其特征在于4)步骤中尿素和混合脂肪酸的质量比范围为6:1 3:1。
7、 根据权利要求1所述的一种从松毛虫中富集多不饱和脂肪酸的方 法，其特征在于产品中多不饱和脂肪酸含量为80 90%。
全文摘要
本发明公开了一种从松毛虫中富集多不饱和脂肪酸的方法，采用尿素包合法将脂肪酸混合物按脂肪酸不饱和程度的差异进行分离，将多不饱和脂肪酸如α-亚麻酸等从松毛虫中富集出来，得到较高纯度的多不饱和脂肪酸产品，其中多不饱和脂肪酸含量达80-90％。本发明原料来源广泛、成本低廉、生产效率高，是一种简单而实用的技术。
文档编号C11C1/02GK101353612SQ20081003213
公开日2009年1月28日 申请日期2008年8月22日 优先权日2008年8月22日
发明者刘高强, 青 杨, 牛耕耘, 王晓玲, 魏美才 申请人:中南林业科技大学