脂肪酸及脂肪酸分子蒸餾分離法的詳細介紹

脂肪酸，是指一端含有一個羧基的長的脂肪族碳氫鏈。低級的脂肪酸是無色液體，有刺激性氣味，高級的脂肪酸是蠟狀固體，無可明顯嗅到的氣味。脂肪酸是最簡單的一種脂，它是許多更復雜的脂的組成成分。脂肪酸在有充足氧供給的情況下，可氧化分解為CO2和H2O，釋放大量能量，因此脂肪酸是機體主要能量來源之一。
 
自然界約有40多種不同的脂肪酸，可分為飽和與不飽和脂肪酸兩大類，其中不飽和脂肪酸再按不飽和程度分為單不飽和脂肪酸與多不飽和脂肪酸。富含單不飽和脂肪酸和多不飽和脂肪酸組成的脂肪在室溫下呈液態，大多為植物油，如花生油、玉米油、豆油、堅果油（即阿甘油）、菜子油等。以飽和脂肪酸為主組成的脂肪在室溫下呈固態，多為動物脂肪，如牛油、羊油、豬油等。但也有例外，如深海魚油雖然是動物脂肪，但它富含多不飽和脂肪酸，如20碳5烯酸（EPA）和22碳6烯酸（DHA），因而在室溫下呈液態。
 
脂肪酸從營養學角度，還可以分為非必須脂肪酸和必需脂肪酸。非必需脂肪酸是機體可以自行合成，不必依靠食物供應的脂肪酸，它包括飽和脂肪酸和一些單不飽和脂肪酸。而必需脂肪酸為人體健康和生命所必需，但機體自己不能合成，必須依賴食物供應，它們都是不飽和脂肪酸，均屬于ω－3族和ω－6族多不飽和脂肪酸。
 
由于不飽和脂酸是人體必需脂肪酸，具有很高的藥用和營養價值，從動植物中提取、分離不飽和脂肪酸成為生物醫藥的重要課題。不飽和脂肪酸在高溫下易分解易氧化，常用分離純化不飽和脂肪酸的方法有溶劑多級分離法、超臨界萃取法、分子蒸餾法等。
 
溶劑多級分離法，如脂肪酸Emersol分離法，一種以甲醇為溶劑的脂肪酸結晶分離方法。甲醇與脂肪酸的配比為1:1到3:1。冷卻結晶溫度為-10℃。以牛油脂肪酸為原料用此法分離得到的典型產品為凍點3℃ ,碘值93的液體脂肪酸匕以油酸為主)，得率為49%和凍點54℃ .碘值8的固體脂肪酸(以硬脂酸為主)，得率為51℃。通過改變冷卻溫度和溶劑比，可得碘值為1的固體脂肪酸產品。此方法的缺點是會產生少量甲酯。
 
超臨界萃取分離法，一種新的脂肪酸分離方法。使用在超臨界條件下的二氧化碳，壓力7一3350MPa ,溫度30一40℃，進行萃取，可以從妥爾油脂肪酸中分離松香酸，也能分出妥爾油皂中的中性物。此法的優點是操作溫度低，對產品質量有利，而且對環境無影響。但操作壓力很高，設備費用大是其缺點。這個新方法很受重視，尚未在工業上使用。
 
分子蒸餾法，脂肪酸分子蒸餾的基本原理是根據脂肪酸與雜質混合物分子自由程的不同，控制低于物料沸點的蒸餾溫度，即可將重餾分和輕餾分分離，從而達到精制的目的。在實際生產操作時，要明確哪些脂肪酸可通過分餾來取得，哪些脂肪酸不能取得。如硬脂酸和油酸，由于分子自由程差太小，很難通過分子蒸餾的方法達到分離的日的，因此必須采用其他的方法進行分離。
 
以上第一種方法雖然可以獲得高純度的不飽和脂肪酸，但產品中殘有少量溶劑等雜質。超臨界莘取法可以得到天然綠色的不飽和脂肪酸，但產品中不飽和脂肪酸含量較低。采用分子蒸餾技術分離多不飽和脂肪酸時，飽和脂肪酸和單不飽和脂肪酸首先蒸出，而雙鍵較多的不飽和脂肪酸在蒸餾溫度低于沸點溫度下最后蒸出，從而可達到富集多不飽和脂肪酸的目的,得到無殘留的高純度不飽和脂肪酸產品。
 
脂肪酸分子蒸餾的具體流程

①預熱
預熱是為了保證粗脂肪酸中溶解的空汽能夠在析氣時較好地被脫除，同時使粗脂肪酸中的低沸點組分（如水分等）在蒸餾之前大部分被分離出來，以減少蒸餾過程中不必要的副反應，確保產品質量和得率。

②真空蒸餾
粗脂肪酸中的雜質分離是通過蒸餾時的真空度和溫度來實現。蒸餾時, 一般要求真空度在0. 093MPa以上,蒸餾溫度應控制在215? 270°C。實際上，蒸餡溫度的高低主要取決于真空度的高低，真空度越高，蒸餾溫度越低。反之，蒸餾溫度越高。

③冷凝
混合脂肪酸氣體的冷凝可采用一次冷凝法，也可采用分步冷凝法。一次冷凝時，熱量利用率低，熱量消耗大，同時冷卻水用量也大，生產成本較高。分步冷凝法有二次冷凝和三次冷凝法，生產精制混合脂肪酸吋一般釆用二次冷凝法，第一次冷凝可以通過控制冷卻水的溫度和用量以獲得較高溫度的冷凝液，此冷凝液再通過熱交換裝置對被蒸餾的原料液進行升溫，以充分利用熱能，熱交換后的高溫冷凝液經進一步冷卻后即為主餾分。

玻璃分子蒸餾
 
產品優勢：
1、蒸發效率高，物料停留時間短；
2、高硼硅玻璃材質，耐腐蝕耐高溫，可視性好；
3、磁力密封，設備空載真空度可達0.1Pa；
4、高提取率、高提純度。
 
蒸餾溫度的高低和時間長短直接影響到蒸餾過程中脂肪酸損失率的大小。在實際生產中，要從經濟、產品質量、得率三方面進行綜合考慮，制定出較為合適的真空度和相應的蒸餾溫度。用分子蒸餾法精制脂肪酸時，工藝設備簡單，投資少，操作容易控制，但物料在主蒸發器停留時間較長，不飽和脂肪酸的損失量較大, 而且熱能消耗增大，一般適合于小規模脂肪酸的生產。