工業冷凍機結晶技術在油脂工業中的應用

冷凍結晶技術主要用于分離和純化油脂中特定高價值成分，如：油酸、亞油酸等不飽和脂肪酸。目前，分離純化多不飽和脂肪酸的方法國內外有十余種，其中有分子真空蒸餾法、超臨界流體CO2萃取法、低溫結晶法、尿素包合法和脂肪酶富集法等。其中運用到冷凍結晶技術的方法主要有低溫結晶法。

低溫結晶法

低溫結晶法是根據不同脂肪酸在過冷有機溶劑中溶解度的不同來分離的。飽和脂肪酸在有機溶劑中的溶解度與其碳鏈長度成反比。當脂肪酸中雙鍵數目一致時，碳鏈越長溶解度越低；雙鍵數目增多，溶解度也增大。而且溶解能力與溫度有關，溫度越低，飽和脂肪酸與不飽和脂肪酸在有機溶劑中的溶解能力差別越大。如在丙酮和甲醇溶劑中，-40℃時飽和脂肪酸幾乎不溶解，-60℃以下低不飽和脂肪酸幾乎不溶，所以可將混合脂肪酸溶于合適的有機溶劑，低溫放置后減壓過濾除去大量飽和及低不飽和脂肪酸，除去有機溶劑，即可得到富集的PUFA。將混合脂肪酸以1:3（酸∶溶劑）溶解在石油醚中，冷卻至５～７℃，結晶出飽和脂肪酸，經抽濾、蒸餾得到不飽和脂肪酸，產率８０％。C.F.Moffat 等對低溫結晶法加以改進，將魚油滴在液態氮中快速凝固，然后在-60℃條件下用丙酮提取，獲得富含EPA和DHA的高濃度魚油。實驗中從南非鳳尾魚魚油中獲得EPA和DHA的總含量達57.4％，從智利魚油中獲得ω-3脂肪酸達66.0％。經檢測，富集后魚油中飽和脂肪酸甘油酯、飽和及單不飽和脂肪酸的混合甘油酯全部被去除。低溫結晶分離要求飽和脂肪酸及低不飽和脂肪酸以晶體析出，而PUFA仍留在溶液中，因此要求溶劑在較低溫度時仍對不飽和脂肪酸有較好的溶解性，此外溶劑在低溫下的揮發性、粘度、可燃性、毒性以及價格都是要考慮的因素。該種方法工藝原理簡單、操作方便，但需要大量的有機溶劑、且分離純度較低。