工业冷冻机结晶技术在油脂工业中的应用

冷冻结晶技术主要用于分离和纯化油脂中特定高价值成分，如：油酸、亚油酸等不饱和脂肪酸。目前，分离纯化多不饱和脂肪酸的方法国内外有十余种，其中有分子真空蒸馏法、超临界流体CO2萃取法、低温结晶法、尿素包合法和脂肪酶富集法等。其中运用到冷冻结晶技术的方法主要有低温结晶法。

低温结晶法

低温结晶法是根据不同脂肪酸在过冷有机溶剂中溶解度的不同来分离的。饱和脂肪酸在有机溶剂中的溶解度与其碳链长度成反比。当脂肪酸中双键数目一致时，碳链越长溶解度越低；双键数目增多，溶解度也增大。而且溶解能力与温度有关，温度越低，饱和脂肪酸与不饱和脂肪酸在有机溶剂中的溶解能力差别越大。如在丙酮和甲醇溶剂中，-40℃时饱和脂肪酸几乎不溶解，-60℃以下低不饱和脂肪酸几乎不溶，所以可将混合脂肪酸溶于合适的有机溶剂，低温放置后减压过滤除去大量饱和及低不饱和脂肪酸，除去有机溶剂，即可得到富集的PUFA。将混合脂肪酸以1:3（酸∶溶剂）溶解在石油醚中，冷却至５～７℃，结晶出饱和脂肪酸，经抽滤、蒸馏得到不饱和脂肪酸，产率８０％。C.F.Moffat 等对低温结晶法加以改进，将鱼油滴在液态氮中快速凝固，然后在-60℃条件下用丙酮提取，获得富含EPA和DHA的高浓度鱼油。实验中从南非凤尾鱼鱼油中获得EPA和DHA的总含量达57.4％，从智利鱼油中获得ω-3脂肪酸达66.0％。经检测，富集后鱼油中饱和脂肪酸甘油酯、饱和及单不饱和脂肪酸的混合甘油酯全部被去除。低温结晶分离要求饱和脂肪酸及低不饱和脂肪酸以晶体析出，而PUFA仍留在溶液中，因此要求溶剂在较低温度时仍对不饱和脂肪酸有较好的溶解性，此外溶剂在低温下的挥发性、粘度、可燃性、毒性以及价格都是要考虑的因素。该种方法工艺原理简单、操作方便，但需要大量的有机溶剂、且分离纯度较低。