CN102143690A - 来自生物质的含有一种或多种长链多不饱和脂肪酸磷脂的油 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种使用分散于作为载体的油中的乳化剂从原料提取长链多不饱和脂肪酸的方法和涉及从所述方法得到的油。本发明还涉及分散于油中的乳化剂用于改善磷脂形式的长链多不饱和脂肪酸的提取的用途，另一方面涉及一种油组合物，其含有高达4％的长链多不饱和脂肪酸、高达15％的磷脂和至少一种乳化剂。

Description

来自生物质的含有一种或多种长链多不饱和脂肪酸磷脂的油
技术领域
本发明涉及一种使用分散于作为载体的油中的乳化剂从生物质提取磷脂形式的长链多不饱和脂肪酸(LC-PUFA)的方法和涉及从所述方法得到的油，所述油作为食品、营养补充剂、化妆品或药物组合物的LC-PUFA来源。本发明还涉及分散于油中的具有低HLB值的乳化剂用于改善磷脂形式的长链多不饱和脂肪酸的提取的用途，另一方面涉及一种含有高达4％的LC-PUFA和高达10％的磷脂的油组合物。
背景技术
长链多不饱和脂肪酸(LC-PUFA)例如花生四烯酸(ARA)、二十碳五烯酸(EPA)和二十二碳六烯酸(DHA)、双高γ-亚麻酸(DHGLA)是公众健康的兴趣所在。多年来，已经研究了这些脂肪酸在代谢途径和调节过程中的作用。LC-PUFA与众多健康益处相关，例如减轻关节炎的症状并且降低心血管和炎症类疾病的风险以及婴幼儿生长发育。
已经使用富含三甘油酯形式的LC-PUFA的海洋油类开发了多种食品用途。
可以如EP1239022和US2006/0068076所描述的那样，通过将干生物质和植物油混合、研磨并压榨的过程得到三甘油酯形式的LC-PUFA。虽然LC-PUFA以三甘油酯存在于生物质中时用这种方法制备LC-PUFA是有效的，但当生物质中的LC-PUFA主要为磷脂形式时却效果不佳。
最近，对开发磷脂形式的LC-PUFA以提高其生物利用度、生物学效应和氧化稳定性产生了越来越大的兴趣。实际上，一些文章推测，例如作为DHA的饮食载体，甘油酯结构的性质(例如三甘油酯，磷脂等)对肠道水平DHA的吸收率发挥重要作用，并且因此对目标器官如脑或眼中的累积率发挥重要作用。
海洋生物质例如磷虾或甲壳类动物代表了磷脂形式LC-PUFA的令人感兴趣的来源。磷虾的脂类组成可以含有例如40-60％磷脂，20-30％三甘油酯，游离脂肪酸和甾醇。脂肪酸EPA和DHA几乎完全被酯化为磷脂形式，主要是卵磷脂。
商用磷虾为干燥粉末，并且通过溶剂提取或超临界二氧化碳提取制备磷虾油。EP1417211描述了一种通过用有机溶剂例如乙醇、丙酮、正己烷处理提取磷脂的方法。然而，所述方法导致磷脂降解并且需要大量纯化步骤以去除溶剂残留。而且，通过上述方法得到的油不仅昂贵，而且气味和口感不佳。
本发明的目的
因此存在需求以开发提取LC-PUFA的方法，特别是磷脂形式的LC-PUFA，所述方法产量高并且不需要使用有机溶剂。
发明概述
通过独立权利要求的方法达到上述目的。从属权利要求进一步扩展本发明的核心思想。
因此，本发明的第一方面涉及一种从原料提取长链多不饱和脂肪酸的方法和通过所述方法得到的油，所述方法包括以下步骤：
a.混合原料和含有至少一种乳化剂的油，
b.湿磨混合物以得到浆液，并且
c.压榨所得浆液以得到含有所述长链多不饱和脂肪酸的油。
举例来说，步骤a使用的油可以富含至少一种乳化剂。
另外或可选择地，步骤a可以包括混合原料和一种油和至少一种乳化剂。
乳化剂加入油的重量比为1∶6～1∶1，例如1∶2～1∶5。
本发明的另一方面涉及至少一种分散于油中的乳化剂用于改善从生物质原料提取磷脂形式的长链多不饱和脂肪酸的用途。
含有高达4％的长链多不饱和脂肪酸和高达10％的磷脂的油组合物也构成本发明的一部分。
本发明的第三方面涉及权利要求11-13任一项所述油组合物用于化妆和/或治疗处理的用途。
最后，权利要求11-13任一项所述油组合物用于食品也构成本发明的一部分。
附图
下面参照附图1所示的优选实施方案进一步描述本发明。
附图1是显示本发明方法不同阶段的流程图。
附图2显示挥发性组分谱(蓝色曲线表示商用虾油，黑色曲线表示温和提取的虾油)
发明详述
本发明涉及提取长链多不饱和脂肪酸的方法。长链多不饱和脂肪酸意指脂肪链具有至少18个碳原子的脂肪酸。这些包括亚油酸，α-亚麻酸，双高γ-亚麻酸，花生四烯酸，二十碳五烯酸，二十二碳六烯酸等。优选地，所提取的长链多不饱和脂肪酸是磷脂形式的。因此，脂肪酸被酯化为磷酸甘油骨架。
长链多不饱和脂肪酸存在于多种天然来源中，例如植物油，动物脂肪，还存在于鱼、浮游类动物、甲壳类动物、微生物类例如微藻、真菌中。
本发明中，优选来源是干生物质。更优选海洋干生物质。所述生物质可以选自浮游类动物(例如磷虾)，甲壳类动物(例如北极虾)，微藻(例如绿光等鞭金藻)，或渔业副产物例如鱼头、内脏等。当提取磷脂形式的脂肪酸时，这些生物质特别有用。
本发明的方法意味着第一步混合原料和含有至少一种乳化剂的油。
油可以选自任何中链三甘油酯(MCT)油，植物油，精油或其任意混合物。例如，所述精油可以是柠檬烯。优选地，所用油是植物油，选自葵花籽油、菜籽油、大豆油、棕榈油、椰子油或其混合物的。
乳化剂可以选自任何亲水亲油平衡值小于7的乳化剂。表面活性剂的亲水亲油平衡值(HLB)是对其亲水或亲油程度的衡量，通过计算分子不同区域的值而确定，如Griffin于1949(Journal of the Society of Cosmetic Chemists 1(1949)：311)和1954(Journal of the Society of Cosmetic Chemists 5(1954)：259)所述。简要地，HLB值可以计算如下：
HLB＝20＊Mh/M
其中Mh是分子的亲水部分的分子质量，并且M是整个分子的分子质量。
所得HLB是0-20之间的任意数值。HLB值为0对应于完全疏水分子，值为20对应于完全由亲水成分组成的分子。
优选，所用乳化剂为食品级。更优选，乳化剂选自单酸甘油酯，甘油二酯，失水山梨糖醇单酯例如失水山梨糖醇单月桂酸酯、失水山梨糖醇单棕榈酸酯、失水山梨糖醇单油酸酯、失水山梨糖醇单硬脂酸酯，聚丙二醇单酯，聚甘油酯或其任意混合物。最优选，乳化剂是单酸甘油酯。
油与乳化剂的重量比可以为1∶1～6∶1，例如2∶1～5∶1。因此可以是2∶1，3∶1，4∶1，5∶1或任何中间值。乳化剂在油中的浓度可以为5-50％，例如10％-40％。
优选生物质按5∶95～50∶50的重量比与油混合。
然后，在本发明步骤二中，研磨LC-PUFA磷脂的原料和含有至少一种乳化剂的油以形成浆液。
可以使用任何类型的磨进行上述研磨步骤，优选胶体磨。优选在低于60℃进行该步骤，更优选约50℃。
研磨时间为10秒至2分钟。优选研磨1分钟。
研磨原料和油/乳化剂混合物所得的浆液含有主要来源于所述原料的颗粒。优选浆液中至少90％颗粒的粒径小于500微米，优选小于300微米。本领域技术人员可以使用粒度仪例如激光散射仪轻松测定粒径。
本发明的步骤三中，压榨浆液以得到含有长链多不饱和脂肪酸的油。“压榨”意指将前一步骤所得浆液置于压力下。因此，可以在10巴-500巴压力下进行压榨。为此可以使用隔膜压滤机。其通常施加高达30巴的压力。此外可以使用常规液压机。所述液压机可以达到高达500巴的压力。
压榨后，可以收集含有长链多不饱和脂肪酸的油。
优选本发明的步骤在30℃-80℃的温度下进行。
可选地，所述方法可以包括从所收集油中去除细屑(fines)并且对所述油进行除味的额外步骤。通常可以使用深层过滤纤维素片去除细屑(fines)。
可以通过汽提对所得油进行除味，例如于1毫巴压力和80-140℃温度下使用每小时1％的注汽速度。还可以进行氮气汽提，例如温度80-140℃和压力10毫巴下。此外，可以进行短程分子蒸馏对提取的油进行除味。
因此，本发明的方法可以得到富含长链多不饱和脂肪酸的油，特别是磷脂形式的长链PUFA，而不诉诸于使用传统上用于提取极性脂的有机溶剂。通过使用含有乳化剂的中性油，本方法是天然温和的，并且允许以高产量提取极性脂。事实上，使用本发明的方法可以达到至少80％、优选至少90％的提取率。
与传统有机溶剂提取或使用超临界方法提取的油相比，所得油的纯度及其感官性质也得到改善。
因此，所得油不仅特别适用于食品，还适用于需要更加天然的制备方法的化妆品、药品、保健品、医疗、营养组合物(例如婴儿配方奶粉)中。因此还可以用于化妆和/或治疗处理中。
本发明的一个实施方案是一种油组合物，每100g油组合物含有约2-4g、优选约2.5-3.5g棕榈酸，约0.5-4g、优选约1-2g硬脂酸，约8-12g、优选约9-11g油酸，约14-22g、优选约16-20g亚油酸，约0-0.5g、优选约0-0.2g亚麻酸，约0.3-4g、优选约0.5-2g二十碳一烯酸(EPA)，和/或约0.3-4g、优选约0.5-2g二十二碳六烯酸(DHA)。通过此处描述的方法获得所述油组合物。
本方法特别适于提取磷脂形式的长链多不饱和脂肪酸。确实，以前的方法要么受累于所述极性脂的低产量，要么必须使用既不经济又不天然的方法，例如使用极性溶剂。
参照附图1，MCT油与一种单酸甘油酯(Dimodan)以1∶1的比例混合。然后将油/乳化剂混合物与磷虾粉末分别以55％和45％的量混合。之后混合物在氮气条件下于50℃湿磨15分钟以得到浆液。然后在200巴压力下压榨所得浆液以得到富含磷脂形式的长链多不饱和脂肪酸和类胡萝卜素的油。
因此，使用分散于油中的至少一种乳化剂以改善从原料提取磷脂形式的长链多不饱和脂肪酸也构成本发明的一部分。
实际上，已被证明使用至少一种乳化剂时，可以显著增加长链多不饱和脂肪酸的提取率。由于迄今为止现有技术对磷脂形式的长链多不饱和脂肪酸的提取不佳，本方法更为有利。
根据所用原料不同，使用本发明的提取方法可以得到含类胡萝卜素的油。例如，当使用本发明的优选原料时，本方法得到的油含有虾青素。进行本发明的方法时，所述类胡萝卜素一同提取到油中，并且由于类胡萝卜素是有效的天然抗氧化剂而为油提供额外的好处。
因此可以通过本方法得到含有长链多不饱和脂肪酸和抗氧化剂的油。
本发明的一方面提供一种含有高达4％长链多不饱和脂肪酸和高达15％磷脂的油组合物。其他组分包括类胡萝卜素。
本发明油组合物中多不饱和脂肪酸和磷脂的含量相当于从原料提取长链多不饱和脂肪酸和磷脂的理论提取量的至少80％，优选至少90％。
本发明的油组合物可用于化妆和/或治疗处理中。所述油可用于例如食品(如婴幼儿配方奶粉，婴儿食品，乳制品，烹饪产品，可可饮料，巧克力，冰激淋，谷物棒)或以胶囊、胶丸或封装于玻璃状基质的形式应用。
实施例
实施例
进行两个对比实施例。两个实施例所用条件相同，即，将原料和油在氮气条件下于50℃湿磨15秒钟，之后使用常规液压机加压至200巴，并且收集所提取的油。
第一种情况下，单独使用MCT油进行提取过程。第二种情况下，进行相同的步骤，不同的是将MCT油与单酸甘油酯乳化剂混合。所得提取率如下表所示。
表1：使用或不使用乳化剂所提取油中的DHA含量
Figure BPA00001328154500071
上表中的结果清楚表明使用油/乳化剂混合物提取长链多不饱和脂肪酸(DHA)增加了对长链脂肪酸的提取率。下表显示了我们的提取(45％虾粉/55％MCT/Dimodon U混合物)和用有机溶剂提取的虾油(氯仿/甲醇)的脂肪酸谱的差异。
表2：溶剂提取的虾油以及温和(植物油+乳化剂)提取的虾油的脂肪酸谱
Figure BPA00001328154500072
注意，温和提取以及用商用溶剂提取的挥发性成分谱也不相同。如下图描述，温和提取中SPME-GCMS没有检测到丙酮或乙醇残留。

Claims (15)

1.一种从原料提取长链多不饱和脂肪酸的方法，包括以下步骤：
a.混合原料和含有至少一种乳化剂的油，
b.研磨混合物以得到浆液，并且
c.压榨所得浆液以得到含有所述长链多不饱和脂肪酸的油。
2.权利要求1所述的方法，其中长链多不饱和脂肪酸是亚油酸，α-亚麻酸，双高γ-亚麻酸，花生四烯酸，二十碳五烯酸，二十二碳六烯酸及其混合物。
3.权利要求1或2所述的方法，其中长链多不饱和脂肪酸是磷脂形式的。
4.任一项前述权利要求所述的方法，其中原料是干生物质，例如选自浮游动物、甲壳类动物、微藻、真菌或渔业副产物。
5.任一项前述权利要求所述的方法，其中油选自MCT油、可食用植物油、精油或其混合物。
6.任一项前述权利要求所述的方法，其中乳化剂选自亲水亲油平衡值小于7的乳化剂。
7.任一项前述权利要求所述的方法，其中乳化剂选自单酸甘油酯，甘油二酯，失水山梨糖醇单酯例如失水山梨糖醇单月桂酸酯、失水山梨糖醇单棕榈酸酯、失水山梨糖醇单油酸酯、失水山梨糖醇单硬脂酸酯，聚丙二醇单酯，聚甘油酯或其任意混合物。
8.任一项前述权利要求所述的方法，其中在10-500巴下进行压榨。
9.至少一种分散于油中的乳化剂用于改善从生物质提取磷脂形式的长链多不饱和脂肪酸的用途。
10.根据权利要求1-8任一项所述方法得到的油组合物。
11.一种油组合物，其中每100g油组合物含有约2-4g棕榈酸，约0.5-4g硬脂酸，约8-12g油酸，约14-22g亚油酸，约0-0.5g亚麻酸，约0.3-4g二十碳一烯酸(EPA)，和约0.3-4g二十二碳六烯酸(DHA)。
12.一种油组合物，其含有高达4％的长链多不饱和脂肪酸，高达10％的磷脂，和高达50％的至少一种乳化剂。
13.权利要求10-12任一项所述的油组合物，含有至少一种类胡萝卜素。
14.权利要求10-13任一项所述的油组合物在化妆和/或治疗处理中的用途。
15.权利要求10-14任一项所述的油组合物在食品中的用途。
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