摘 要:本发明公开了一种分步式低成本提纯α-亚麻酸的方法，包括下列步骤：（1）培育高α-亚麻酸含量的亚麻新品系：（2）亚麻籽脱皮提高亚麻籽仁的α-亚麻酸含量；（3）常温液压压榨制油：（4）低温分离法提纯澄清亚麻籽仁油的α-亚麻酸含量；（5）尿素包合法提纯α-亚麻酸含量。本发明将现有经济实用的尿素包合法提纯高度不饱和脂肪酸的方法和其他创新的提纯方法按工艺合理的顺序和经济性结合在一起，最终获得亚麻酸含量达91.7%的α-亚麻酸乙酯，综合得率为8.34%，较现有α-亚麻酸提纯技术在方法上有独特之处，本发明采用了简单、可工业化生产的提纯设备，设备投资少，各步骤提纯后的副产品均能再利用，整体提纯成本较低，社会和经济效益显著。
权利要求书
1.一种分步式低成本提纯α-亚麻酸的方法，包括下列步骤：
（1）培育高α-亚麻酸含量的亚麻新品系：以现有亚麻品种为材料，采用钴60辐照，使原亚麻品种产生基因突变，在田间把形状变异株单株收获，检测脂肪酸组成，保留α-亚麻酸含量高的变异株，循环单株单行种植、收获，检测脂肪酸组成，淘汰α-亚麻酸含量低的株系，保留α-亚麻酸含量高的株系，直至选出α-亚麻酸含量高、且形状稳定的株系，再扩大繁育株系，进入品种审定和品种保护程序，育出新品种；
（2）亚麻籽脱皮提高亚麻籽仁的α-亚麻酸含量；将步骤（1）选育的α-亚麻酸含量高的品种，经亚麻籽脱皮处理，得到亚麻籽仁和亚麻籽皮，其中亚麻籽仁的α-亚麻酸含量比亚麻籽高3-5个百分点；
（3）常温液压压榨制油：对步骤（2）制备的亚麻籽仁采用液压榨油机在常温条件下压榨，得亚麻籽仁油，其α-亚麻酸含量保持不变；
（4）低温分离法提纯澄清亚麻籽仁油的α-亚麻酸含量；把步骤（3）制备的亚麻籽仁油输至容器中，在-30℃条件下静置48h-72h，亚麻籽仁油出现分层，上层为澄清油，下层为糊乳状油，经分层处理，澄清亚麻籽仁油的α-亚麻酸含量较分层前亚麻籽仁油的提高了4-6个百分点；
（5）尿素包合法提纯α-亚麻酸含量；将步骤（4）得到的澄清亚麻籽仁油乙酯化，生成混合脂肪酸乙酯，把混合脂肪酸乙酯与尿素、乙醇按质量容积比为1:2:8的比例混合进行尿素包合，经抽滤，呈滤饼状包合物中含有大量的饱和脂肪酸乙酯，滤液为高度不饱和脂肪酸乙酯，将滤液脱去乙醇后，得到较处理前澄清亚麻籽仁油的α-亚麻酸含量高15-25个百分点的α-亚麻酸乙酯。
技术领域
本发明涉及一种分步式低成本提纯α-亚麻酸的方法。
背景技术
α-亚麻酸是从羧基最远端它的甲基碳原子开始计数，第一个双键在第3碳和第4碳之间，存在三个双键的18碳脂肪酸，是人体普遍缺乏、但自身不能合成、只能从体外摄入的必需脂肪酸。研究表明，α-亚麻酸是ω-3脂肪酸的母体酸，在体内可以合成碳链更长的ω-3脂肪酸。
综合全球医学和营养学的研究结果表明，ω-3脂肪酸具有以下基本功效：(1)降低甘油三酯和胆固醇；(2)抑制血栓性疾病，预防心肌梗塞和脑梗塞；(3)降低血黏度、增加血液携氧量；(4)促进胰岛β-细胞分泌胰岛素及使胰岛素在血液中维持稳定，提高细胞膜上胰岛素受体的敏感度，减少胰岛素的拮抗性；(5)调节血压；(6)增加代谢率，抑制甘油三酯的合成，增加体内各种脂质的排泄，有减肥效果；(7)抑制过敏反应；(8)对各种非病原性、非致命性的慢性炎症介质和细胞因子有抑制作用；(9)保护视力作用；(10)增强智力。
α-亚麻酸在亚麻籽油的脂肪酸组成中占有50%以上。亚麻是我国主要油料作物之一，我国具有丰富的亚麻资源，年种植面积500万亩左右，总产量40万吨左右，仅次于加拿大，居全球第二位。亚麻籽油是一种优质功能食用油，是补充α-亚麻酸及ω-3脂肪酸最丰富的来源，也是经济有效提纯高纯度α-亚麻酸的原料。
随着大健康领域的快速崛起，以富含α-亚麻酸的肠内营养制剂等制品的需求越来越大，市场份额快速增长。然而由于原料中α-亚麻酸含量较低和提纯技术两方面的原因，目前α-亚麻酸的商品制剂纯度在75%-85%，其纯度制约了某些制品的质量，其成本制约了走向更广阔的市场，因此，α-亚麻酸产品的纯度有待进一步提高，高纯度α-亚麻酸的制备成本有待进一步降低。
发明内容
本发明的目的是提供一种分步式低成本提纯α-亚麻酸的方法，旨在从选育高α-亚麻酸含量的亚麻品种开始，分步采用多种先进、适用的提纯技术，以期达到以最小成本、制备高纯度α-亚麻酸产品。
本发明是通过下列技术方案实现的。
一种分步式低成本提纯α-亚麻酸的方法，包括下列步骤：
（1）培育高α-亚麻酸含量的亚麻新品系：以现有亚麻品种为材料，采用钴60辐照，使原亚麻品种产生基因突变，在田间把形状变异株单株收获，检测脂肪酸组成，保留α-亚麻酸含量高的变异株，循环单株单行种植、收获，检测脂肪酸组成，淘汰α-亚麻酸含量低的株系，保留α-亚麻酸含量高的株系，直至选出α-亚麻酸含量高、且形状稳定的株系，再扩大繁育株系，进入品种审定和品种保护程序，育出新品种。
（2）亚麻籽脱皮提高亚麻籽仁的α-亚麻酸含量；将步骤（1）选育的α-亚麻酸含量高的品种，经亚麻籽脱皮处理，得到亚麻籽仁和亚麻籽皮，其中亚麻籽仁的α-亚麻酸含量比亚麻籽高3-5个百分点。
（3）常温液压压榨制油：对步骤（2）制备的亚麻籽仁采用液压榨油机在常温条件下压榨，得亚麻籽仁油，其α-亚麻酸含量保持不变。
（4）低温分离法提纯澄清亚麻籽仁油的α-亚麻酸含量；把步骤（3）制备的亚麻籽仁油输至容器中，在-30℃条件下静置48h-72h，亚麻籽仁油出现分层，上层为澄清油，下层为糊乳状油，经分层处理，澄清亚麻籽仁油的α-亚麻酸含量较分层前亚麻籽仁油的提高了4-6个百分点。
（5）尿素包合法提纯α-亚麻酸含量；将步骤（4）得到的澄清亚麻籽仁油乙酯化，生成混合脂肪酸乙酯，把混合脂肪酸乙酯与尿素、乙醇按质量容积比为1:2:8的比例混合进行尿素包合，经抽滤，呈滤饼状包合物中含有大量的饱和脂肪酸乙酯，滤液为高度不饱和脂肪酸乙酯，将滤液脱去乙醇后，得到较处理前澄清亚麻籽仁油的α-亚麻酸含量高15-25个百分点的α-亚麻酸乙酯。
步骤（1）所述的钴60辐照是指采用不用剂量的钴60对现有亚麻品种进行辐照，使其产生大量的变异株，为后期在变异株中筛选高α-亚麻酸的株系、创造新的品种资源奠定了基础。
步骤（2）所述的亚麻籽脱皮是指亚麻籽经清选、分级、干燥后，通过碰撞或搓擦方法将亚麻籽处理为亚麻籽仁和皮的混合物，经仁与皮的悬浮速度、比重、色泽等的差异，将亚麻籽处理为亚麻籽仁和亚麻籽皮，亚麻籽仁含油率在50%以上，亚麻籽皮含油率在20%以上，亚麻籽仁中的多不饱和脂肪酸高于亚麻籽皮，同一批原料的亚麻籽，经脱皮处理后，亚麻籽仁的α-亚麻酸含量高于亚麻籽，亚麻籽皮的α-亚麻酸含量低于亚麻籽。
步骤（3）所述的压榨制油是将亚麻籽制备成亚麻籽油的加工方法，一般榨油时要对原料进行高温处理，α-亚麻酸是热敏成分，在高温下其双键很易被氧化，导致α-亚麻酸含量降低。
步骤（4）所述的糊乳状油是亚麻油在-30℃条件下静置48h以上，亚麻油中富含饱和或高溶点甘油三酯析出造成的。
本发明的有益效果：（1）本发明将现有经济实用的尿素包合法提纯高度不饱和脂肪酸的方法和其他创新的提纯方法按工艺合理的顺序和经济性结合在一起，最终获得亚麻酸含量达91.7%的α-亚麻酸乙酯，综合得率为8.34%，较现有α-亚麻酸提纯技术在方法上有独特之处，提纯结果具有显著的优势。（2）本发明公开的培育高α-亚麻酸含量的亚麻新品系的方法，依此方法获得了亚麻酸含量达到69.7%的亚麻籽新品系。（3）本发明公开了把亚麻籽脱皮制备亚麻籽仁油作为提高α-亚麻酸含量的提纯方法，以69.7%的亚麻籽新品系作为脱皮原料，制备的亚麻籽仁中α-亚麻酸含量达到73.3%，处理后α-亚麻酸含量提高了3.6个百分点，得率为54%。（4）本发明用液压榨油机制备亚麻籽仁油，以保持原料中α-亚麻酸含量不被破坏，以73.3%的亚麻籽仁为原料常温下液压榨油后，亚麻籽仁油的α-亚麻酸含量保持不变，得率为58%。（5）本发明首次公开了把低温分离亚麻油作为提高目的产物亚麻酸含量的方法，把α-亚麻酸含量73.3%的亚麻籽仁油经过低温处理分离除去饱和或高溶点甘油三酯后，澄清油中α-亚麻酸含量的达到78.1%，得率为74%，经过该方法处理，α-亚麻酸含量提高了4.8个百分点。（5）本发明利用传统的尿素包合提纯方法，将78.1%α-亚麻酸含量的亚麻籽仁油乙酯化，再经过尿素包合，取得α-亚麻酸含量的达到91.7%的亚麻酸乙酯，相比尿素包合处理前亚麻籽仁油的α-亚麻酸含量提高了18.3个百分点，得率为36%。（6）本发明方法采用了简单、可工业化生产的提纯设备，设备投资少，各步骤提纯后的副产品均能再利用，整体提纯成本较低，社会和经济效益显著。
实施例1
培育高α-亚麻酸含量的亚麻新品系。
2017年4月下旬，以太亚一号亚麻(α-亚麻酸含量为58.6%）为材料，分为三个处理，每个处理0.25公斤，采用钴60辐照，分别吸收4万、6万、8万拉德的辐射剂量，5月初分处理在山西省右玉县李达窑村播种，常规管理，花蕾期，成熟前在田间挂牌照变异株547株。成熟时变异株单株收获，分别检测脂肪酸组成，保留α-亚麻酸含量超过60%的变异株29份。2018年在同地把29份单株材料单行种植，非变异行取29个样品株，变异株挂牌单株收获，分别检测脂肪酸组成，保留α-亚麻酸含量超过65%的变异株4份。2019年在同地把4份单株材料单行种植，非变异行取4个样品株，变异株挂牌单株收获，分别检测脂肪酸组成，保留α-亚麻酸含量超过67%的非变异株3份。2020年在同地把3份单株材料单行种植，生长期每隔10天在田间拔除变异株，成熟时，每行取单株收获3株，株行群体收获3份，分别检测脂肪酸组成，保留单株收获与株行群体收获中α-亚麻酸含量在差误范围内、且超过67%的株行群体3份。2021-2023年在同地把3份材料分别扩大繁育，选出α-亚麻酸含量分别为67.1%、67.4%和69.7%的三个高亚麻酸含量的亚麻新品系。
实施例2
亚麻籽脱皮提高亚麻籽仁的α-亚麻酸含量
取实施例1繁育、α-亚麻酸含量为69.7%的亚麻籽5公斤，经清选、分级、干燥后，通过搓擦将亚麻籽处理为亚麻籽仁和皮的混合物，经仁与皮的悬浮速度差异分为亚麻籽仁和亚麻籽皮，得亚麻籽仁2.72公斤亚麻籽仁，检测脂肪酸组成，α-亚麻酸含量为73.3%，通过该手段，使α-亚麻酸的含量提高了3.6个百分点，得率为54%。
实施例3
常温液压压榨制油。
对实施例2制备的2.72公斤亚麻籽仁在常温条件下采用液压榨油机压榨，得亚麻籽仁油1.57公斤，其α-亚麻酸含量保持不变，得率为58%。
实施例4
低温分离法提纯澄清亚麻籽仁油的α-亚麻酸含量。
把实施例3制备的1.57公斤(α-亚麻酸含量为73.3%）亚麻籽仁油装在瓶中，在-30℃条件下静置72h，亚麻籽仁油出现分层，上层为澄清油，下层为糊乳状油，经分层处理，得澄清亚麻籽仁油1.16公斤，得率为74%，其α-亚麻酸含量为78.1%，经过该方法处理，α-亚麻酸含量提高了4.8个百分点。
实施例5
尿素包合法提纯。
将实施例4得到的亚麻籽仁油1.16公斤乙酯化，生成混合脂肪酸乙酯，把混合脂肪酸乙酯与尿素、乙醇按质量容积比为1:2:8的比例混合进行尿素包合，经抽滤，呈滤饼状包将实施例4得到的亚麻籽仁油1.16公斤乙酯化，生成混合脂肪酸乙酯，把混合脂肪酸乙酯与尿素、乙醇按质量容积比为1:2:8的比例混合进行尿素包合，经抽滤，呈滤饼状包合物中含有大量的饱和脂肪酸，滤液为高度不饱和脂肪酸，将滤液脱去乙醇后，得提纯后的亚麻籽仁油乙酯0.42公斤，α-亚麻酸含量91.7%，得率36%，相比尿素包合处理前亚麻籽仁油的α-亚麻酸含量提高了18.3个百分点。
文章摘自国家发明专利，分步式低成本提纯α-亚麻酸的方法，发明人:郝文来，郝健，刘连生，韩海望，莫欧洋，胡晓军；申请号：202311804751.4；申请日2023.12.26
