猪油中油酸提取工艺改进[文献综述]

毕业论文文献综述

生物工程

猪油中油酸提取工艺改进

1、油酸的概述

油酸是一种重要的天然化学物质，亦是生物体内类脂化合物中的主要脂肪酸之一。油酸与其他脂肪酸如月桂酸、肉豆酸、棕榈酸、硬脂酸和亚油酸等，都是以甘油三酯的形式存在于一切动物油脂或植物油脂中。天然动植物油脂经水解、精馏生产的脂肪酸占脂肪酸总量的4／5以上，是世界脂肪酸的主要来源[1,2]。

在动物脂肪中，油酸在所有脂肪酸中含量约占40％～50％。但在对于植物脂肪来说，不同植物油脂中油酸的含量是不一样的，且变化较大，其所占比例（重量百分数）如下表[3]：

2、纯油酸的性能

油酸（oleic acid）也称十八稀酸，也有人称红油，是天然动植物油脂重要的脂肪酸之一，是含一个双键的不饱和脂肪酸，其分子式为C18H34O2，结构简式为CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH，学名为顺式-9-＋八(碳)烯酸，分子结构式为

2.1 稳定性高

纯油酸是无色或近乎无色无臭的高粘度液体，且呈黄色或淡黄色透明油状，其久置空气中颜色逐渐变深，熔点16.3℃，沸点286℃(100毫米汞柱) ，相对密度0.8935(20／4℃)，折射率1.4582，闪点372℃。不溶于水，易溶于乙醇、乙醚、氯仿、四氯化碳等有机溶剂中。易燃，在高热下极易氧化、聚合或分解，无毒。

但是纯度不高的油酸，易氧化变为黄色或棕红色液体，并含有哈味，极不稳定，不易贮藏。这是油脂变质的主要原因。

2.2 刺激性低

高纯油酸经河合法皮肤刺激性试验，表明其对皮肤几乎无刺激性。由此可见，一般来说，人们认为的油酸对皮肤的刺激性主要是脂肪酸在提取时反应不完全或在贮藏过程中因长期暴露而经空气氧化生成的氧化产物所引起的，而非油酸本身所产生的[4]。

2.3 生理药理作用

油酸作为各种类脂物的构成成分，不仅可以维持生物体膜构造，而且可以控制膜键合酶的活性。

油酸是前列腺索的先驱体，对生物体内有调节机能。

油酸可以保持胆固醇的代谢、排泄和循环机能，防止动脉血管硬化。

油酸具有很强的抗癌活性，对一些难吸收的药物呈显著的促进吸收的效果。

3、油酸的应用

油酸及其他脂肪酸经工业提取分离后大量地应用于日用化工、纺织、医药、化学、建材、食品等行业中[5-6]。工业油酸的纯度十分低，常低于70%，可用于塑料、洗涤、选矿、油漆等行业。而纯

度高的油酸（≥80%）可用于食品，医药，化妆品等行业。并且高纯度油酸是重要的精细化工产品，主要应用于树脂改性剂、冷流动改性剂、润滑油改性剂、矿物浮选捕剂、抗肿瘤剂，可以防止和减轻胆固醇在体内沉积和作为渗透促进剂。同时研究发现，胆固醇必须与不饱和脂肪酸结合后，才能在体内进行正常的运转和代谢。

3.1利用油酸制备壬二酸

壬二酸又称杜鹃花酸，它的主要作用是制备增塑剂、润滑剂及特殊塑料和纤维等，此外，还用于提高电解质的寿命，皮肤的防护和皮肤病的治疗等。

2003年，李英春[7]报道，油酸在臭氧作用下生成臭氧化物，臭氧化物在催化剂的存在下氧化分解，分解成壬酸和壬二酸。产率及质量均较好。而且由于油酸是来自动植物的可再生资源，用油酸为原料，采用臭氧为氧化剂，既提高天然资源利用水平，同时也不会对环境造成污染。

3.2 油酸对SW872前脂肪细胞的诱导作用

SW872 前脂肪细胞是人源性脂肪细胞系，可合成和分泌多种脂肪细胞特异性产物，如脂蛋白脂酶(LPL) 、脂肪酸结合蛋白、葡萄糖转运体4(GLUT4) 、PPAR2γ、C/ EBPs 等，且C/ EBPs 及PPARs 是脂肪细胞分化的决定性调控因子，在脂肪细胞分化中发挥关键性调节作用。

2003年Otto TC等人[8]经研究证实，油酸能促进脂肪细胞PPARγ、C/ EBPα 及脂蛋白脂酶(LPL) mRNA 的表达，表明油酸可作为脂肪细胞分化的诱导促进剂。

2006年叶承志等人[9]研究，进一步发现油酸刺激SW872 前脂肪细胞可使PPAR2γ2 与C/

EBP2α mRNA 表达升高，并且随着诱导分化时间延长，二者表达进一步增加，均在诱导分化72 h 时表达最高，分别是诱导分化前的14. 15 倍和14. 82 倍。结合形态学和TG 含量变化，认为油酸诱导72 h ，可使SW872 前脂肪细胞达到最好分化效果。

3.3 利用油酸酯化反应用于润滑油的生产

合成润滑油是发展符合环保要求的润滑油替代产品中重要的可再生能源。基于植物油的环保产品作为润滑油的应用是有很多好处的。它们是无毒的，可降解的，可再生资源派生的，而且，它们与其他合成液相比有一个合理的成本。

2000年，Aykut Ozgülsün等人[10]报道，以油酸和杂醇油的酯化反应用于生产润滑油，在产物中只需要除去反应产物混合物中的醇，过量的杂醇油，硫酸和硅胶等，而油酸可作为润滑油的添加剂不需要除去，可以简化工艺流程。

另外油酸的衍生物例如蔗糖油酸酯、油酸酰胺类化合物、失水山梨醇油酸酯、油酸甘油酯、油酰氯等[11]都具有重大应用。

4、国内油酸的生产工艺简介

国内油酸一般高纯油酸制备可采用物理或化学方法，其中物理方法包括尿素络合分离、硬脂酸联产法、乳化分离、油脂水解法等。化学方法一般采用选择性加氢，即选择合适的催化剂及反应条件，使亚油酸、亚麻酸部分加氢成油酸，油酸不参加或尽量少参加反应。由于受催化剂选择性限制，该方法实际控制起来较为困难[12]。其中油脂水解可用常温皂化和高压酸解，混合脂肪酸的分离方式大致分为：冷冻压榨法、表面活性剂法、精馏法等[13-15]，但这些对于设备的要求很高，且有些所消耗的原料及成本都很高。

2002年陈红军等人[16]对利用动物油脂生产硬脂酸和油酸的工艺进行研究。在常压下将油脂皂化,再将皂化液转化成油酸铅硬脂酸铅沉淀,用酒精将二者分离,分离后再通过酸化处理生成相应的油酸与硬脂酸的生产,经初步检验,基本符合三级工业品要求。

2002年杨继生等人[17]对尿素络合工艺进行研究。采用响应面分析方法, 对实验中尿素用量, 冷却温度T1 、T2 进行研究。在优化工艺条件下, 油酸提取率>70% , 油酸含量>97% ,样品经二次处理, 总油酸提取率>50% , 油酸含量> 99%。

5、提高油酸产量

油酸的主要来源包括动物和植物。动物油脂中油酸的提取主要靠提高工艺水平，而植物油中由于含量差别较大，主要是通过研究植物中控制油酸的含量的基因，提高其表达来提高植物中油酸含量。

5.1 对甘蓝型油菜进行研究

2010年官梅等人[18]利用基因芯片技术探索甘蓝型油菜油酸的差异表达基因发现甘蓝型油菜油酸差异表达基因562个，其中上调表达基因194个，下调表达基因368个。甘蓝型油菜油酸含量主要是由2对主基因+多基因控制，同时受到环境的影响[19]。其中丙酮酸激酶、酰基传递／酰基ACP硫脂酶、A9硬脂酰一乙酰载体蛋白去饱和酶(ADSl)_L调、ω一3脂肪酸减饱和酶(fad3)下调是形成油菜高油酸的重要基因。

5.2红花中高油酸含量的遗传

Yamen等人[20]对CR6系列和CR9系列的红花进行分析比较，对CR6系列的24粒种子中的22颗进行分析测得油酸含量变化在72.34%—80.65％之间，平均含量是77.52 ± 2.71%。对CR9系列的24颗种子的20颗进行分析测得油酸平均含量在85.58 ± 0.74％。结果很明显，CR9系列的红花比CR6系列的红花平均油酸含量高。

6、油酸的回收利用

另外，餐饮废油的回收利用[21]以及油脚和皂脚的深度加工[22]都能更好的利用废物资源，不仅