陈存武+姚厚军+李艳+等

摘要：采用尿素包合法研究盐肤木油中多烯脂肪酸的富集条件。结果表明，以甲醇为溶剂，在10 ℃下，尿素与脂肪酸之比为5时，包合12 h，可将盐肤木油的大部分多烯脂肪酸富集，使不饱和脂肪酸的碘值由92.57提高到147.57。

关键词：盐肤木油；多烯脂肪酸；富集；尿素包合

中图分类号： S565.901；R284.2文献标志码： A文章编号：1002-1302（2014）06-0269-02

收稿日期：2014-02-10

基金项目：安徽高校省级自然科学研究（编号：KJ2011A273）；安徽省六安市定向委托项目（编号：2013LWA010）；皖西学院大学生创新创业训练计划（编号：AH201310376028）。

作者简介：陈存武（1967—），男，安徽庐江人，副教授，主要从事植物天然产物开发与利用研究。E-mail：cunwuchen@126.com。盐肤木是一种在我国分布广泛的漆树科盐肤木属速生小乔木[1]。研究表明，盐肤木果实平均含油18%以上[2]，油脂的不饱和脂肪酸含量高于72%，亚油酸等多烯脂肪酸含量达到60%[3]，是一种新的木本油料资源植物，开发应用价值巨大。多烯脂肪酸具有降低血液胆固醇，预防动脉粥样硬化，调节机体代谢等功效，是目前保健与药用开发热点之一。盐肤木油富含亚油酸等多烯脂肪酸，但需进一步浓缩富集才能应用于医药领域。目前，多烯脂肪酸的富集方法有低温结晶、超临界萃取等多种[4-8]，尿素包合法所需设备简单、操作方便、反应温度不高，不会破坏多烯脂肪酸的分子结构与理化性质，适合大规模的产业化应用。本研究探索了盐肤木油中多烯脂肪酸的尿素包合法富集条件，为盐肤木油的产业化开发提供了技术依据。

1材料与方法

1.1材料

1.1.1盐肤木油从皖西大别山区采摘盐肤木果实，经晾晒、烘炒、压榨、过滤后得到盐肤木毛油，再经水化、脱胶等炼制过程，得到试验用盐肤木油。

1.1.2仪器与试剂GL-20G-Ⅱ型高速冷冻离心机（上海安亭科学仪器厂生产）；FA1004型电子天平（上海精科天平仪器厂生产）；HH-2型数显恒温水浴锅（国华电器有限公司生产）； SHB-Ⅲ型循环水式多用真空泵（河南郑州长城科工贸有限公司生产）；BC/BD-629H型冰柜（山东省青岛海尔集团生产）。尿素、硫代硫酸钠、碘化钾、一氯化碘、甲醇、正己烷等试剂均为国产分析纯。

1.2方法

1.2.1工艺流程盐肤木油皂化、酸化混合脂肪酸包合、富集多烯脂肪酸

1.2.2混合脂肪酸的制备取盐肤木油参照蒋艳忠的方法[9]制得混合脂肪酸，检测其碘值为92.57，充N2后低温保存备用。

1.2.3尿素包合条件参照蒋艳忠的试验[9]，以制得的混合脂肪酸为原料，以富集产物的碘值为指标，研究盐肤木油中多烯脂肪酸的尿素包合富集条件。

1.2.3.1溶剂的选择及用量试验溶剂必须能溶解尿素与脂肪酸，并且不会影响尿素在其中结晶，才能通过结晶将饱和与单不饱和脂肪酸分子包合成晶体析出；作为溶剂，不仅是尿素结晶的传质与传热场所，对尿素以及包合物脂肪酸也应该有最大的溶解性，并且不会与尿素形成包合物，一般选用甲醇或乙醇。本试验选用对尿素具有较高溶解性的甲醇。前期试验结果表明，尿素 ∶甲醇为1 g ∶4.5 mL时，尿素能很快溶解并达到饱和。因此确定本试验的尿素溶剂为甲醇，尿素 ∶甲醇为1 g ∶4.5 mL。

1.2.3.2单因素试验分别研究了尿素的包合时间、包合温度、尿素与脂肪酸的比例（尿脂比）对尿素包合结果的影响。

1.2.3.3正交试验在单因素试验基础上，进行正交试验，正交试验的因素和水平见。

1.2.4检测方法参照GB/T 5532—2008相关要求测定试验产物的碘值。

2结果与分析

2.1尿素包合时间

当尿脂比为7时，0 ℃条件下分别静置包合不同时间，测定所得脂肪酸的碘值如图1。从图1可以看出，包合早期，碘值随着包合时间的延长而快速增加，当包合时间达到8 h，碘值增加减慢，说明此时大多数的饱和脂肪酸与单不饱和脂肪酸已经被包合结晶，当包合时间达到10 h，富集产物的碘值接近最大，说明饱和脂肪酸及单不饱和脂肪酸已经被最大限度除去，再继续包合时，多烯脂肪酸也将部分丢失，导致碘值降低。

2.2尿素包合温度

在尿脂为7时，在不同温度条件下分别连续静置10 h后，测定所得到脂肪酸的碘值（图2）。因为尿素包合是放热反应，所以低温可以促进包合。在相同的包合时间内，温度越低，饱和脂肪酸及单不饱和脂肪酸越容易被除去，产物亚油酸的碘值也就越高。从图2可以看出，-20 ℃～0 ℃这一区间，多烯脂肪酸的碘值改变很快，在0 ℃以后，碘值变化不大。

2.3尿脂比

在0 ℃条件下连续包合10 h后，测定不同尿脂比下所得多烯脂肪酸的碘值（图3）。多烯脂肪酸富集过程的本质是尿素结晶将混合脂肪酸中的饱和脂肪酸及单不饱和脂肪酸包合而去除。试验中尿素与脂肪酸的相对含量（即尿脂比，W/V），直接决定了饱和脂肪酸及单不饱和脂肪酸能否被最大限度的结晶析出而去除。尿脂比高，尿素多，能将大部分甚至全部的饱和脂肪酸及单不饱和脂肪酸包合结晶除去，产物的碘值就高；尿脂比低，尿素少，只能将部分甚至仅仅是小部分的饱和及单不饱和脂肪酸包合结晶除去，产物碘值就低。从图3可以看出，尿脂比小于5时，产物的碘值随尿脂比的增加而快速增加；当尿脂比达到7时，碘值接近最大值。随后在尿脂比继续增加时，产物的碘值不但不增加，反而缓慢降低，因为过多尿素分子也能将部分多烯脂肪酸包合而去除，导致碘值有所下降。

2.4正交试验结果

尿素包合富集多烯脂肪酸的正交试验结果见表2，从各组试验的极差分析可以看出，本试验条件下，温度对产物碘值的提高影响最大，尿脂比次之，包合时间影响最小。最优组合是A3B1C3，即尿脂比为5时在10 ℃条件下连续包合12 h，所得产物的碘值达到147.57。endprint

尿素包合法提取盐肤木油中多烯脂肪酸的正交试验结果

处理号A：包合时间B：尿脂比C：包合温度碘值185-10 143.92287 0 139.75389 10 141.664105 0 141.495107 10 145.826109-10 131.28712 5 10 147.57812 7-10142.099129 0 143.12k1141.78 144.33 139.10 k2139.53 142.55 141.46 k3144.26 138.69 145.02 极差R4.735.645.92

3结论

尿素包合法富集盐肤木油中多烯脂肪酸时，以甲醇为溶剂，在10 ℃条件下，尿脂比为5时，连续包合12 h，可以将盐肤木油中多烯脂肪酸富集，使得不饱和脂肪酸的碘值由9257提高到147.57。在企业的实际生产过程中，总是力求节约原料、降低能耗，实现利润的最大化。结合单因素试验中的尿脂比与包合温度对产物碘值的影响，本试验结果对盐肤木油中多烯脂肪酸富集的生产实践具有一定的指导意义。

参考文献：

[1]中国科学院中国植物志编辑委员会.中国植物志：第45卷[M]. 北京：科学出版社，1999：99-105.

[2]Chen C W，Zhang L，He X M. Convention nutritional components analysis on fruits of Rhus chinensis Mill[J]. Animal Husbandry and Feed Science，2010，31（4）：2-5.

[3]Hu X H，Li J H，Guo Y. The analysis of physicochenical properties and fatty acid composition for the Rhus chinensis oil and the gallnut oil[J]. Journal of Wuhan Polytechnic University，2008，27（3）：7-9.

[4]刘祥义，付惠，陈玉惠. 元宝枫油理化特性及脂肪酸组成研究[J]. 中国油脂，2003，28（3）：66-67.

[5]孙兰萍，张少君，马龙，等. α-亚麻酸的分离与纯化技术研究进展[J]. 包装与食品机械，2011，29（2）：51-55.

[6]黄惠琴，鲍时翔. 多价不饱和脂肪酸分离与纯化技术进展[J]. 中国油脂，1999，24（2）：32-34.

[7]张海满，刘福祯，戴玲妹. 尿素包合法纯化α-亚麻酸工艺研究（Ⅰ）[J]. 中国油脂期，2001，26（2）：41-44.

[8]张海满，刘福祯，戴玲妹. 尿素包合法纯化α-亚麻酸工艺研究（Ⅱ）[J]. 中国油脂，2001，26（3）：53-54.

[9]Jiang Y Z. Separation of polyunsaturated fatty acids from silkworm oil with urea adductionendprint

尿素包合法提取盐肤木油中多烯脂肪酸的正交试验结果

处理号A：包合时间B：尿脂比C：包合温度碘值185-10 143.92287 0 139.75389 10 141.664105 0 141.495107 10 145.826109-10 131.28712 5 10 147.57812 7-10142.099129 0 143.12k1141.78 144.33 139.10 k2139.53 142.55 141.46 k3144.26 138.69 145.02 极差R4.735.645.92

3结论

尿素包合法富集盐肤木油中多烯脂肪酸时，以甲醇为溶剂，在10 ℃条件下，尿脂比为5时，连续包合12 h，可以将盐肤木油中多烯脂肪酸富集，使得不饱和脂肪酸的碘值由9257提高到147.57。在企业的实际生产过程中，总是力求节约原料、降低能耗，实现利润的最大化。结合单因素试验中的尿脂比与包合温度对产物碘值的影响，本试验结果对盐肤木油中多烯脂肪酸富集的生产实践具有一定的指导意义。

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[9]Jiang Y Z. Separation of polyunsaturated fatty acids from silkworm oil with urea adductionendprint

尿素包合法提取盐肤木油中多烯脂肪酸的正交试验结果

处理号A：包合时间B：尿脂比C：包合温度碘值185-10 143.92287 0 139.75389 10 141.664105 0 141.495107 10 145.826109-10 131.28712 5 10 147.57812 7-10142.099129 0 143.12k1141.78 144.33 139.10 k2139.53 142.55 141.46 k3144.26 138.69 145.02 极差R4.735.645.92

3结论

尿素包合法富集盐肤木油中多烯脂肪酸时，以甲醇为溶剂，在10 ℃条件下，尿脂比为5时，连续包合12 h，可以将盐肤木油中多烯脂肪酸富集，使得不饱和脂肪酸的碘值由9257提高到147.57。在企业的实际生产过程中，总是力求节约原料、降低能耗，实现利润的最大化。结合单因素试验中的尿脂比与包合温度对产物碘值的影响，本试验结果对盐肤木油中多烯脂肪酸富集的生产实践具有一定的指导意义。

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[7]张海满，刘福祯，戴玲妹. 尿素包合法纯化α-亚麻酸工艺研究（Ⅰ）[J]. 中国油脂期，2001，26（2）：41-44.

[8]张海满，刘福祯，戴玲妹. 尿素包合法纯化α-亚麻酸工艺研究（Ⅱ）[J]. 中国油脂，2001，26（3）：53-54.

[9]Jiang Y Z. Separation of polyunsaturated fatty acids from silkworm oil with urea adductionendprint