水酶法提取元宝枫籽油及高纯神经酸分离纯化的研究

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元宝枫种仁制备的籽油富含多种人体必需脂肪酸,其中神经酸含量为5-6%,不饱和脂肪酸总含量超过90%,具备较高的营养价值。神经酸是一种能疏通、修复受损神经纤维和促进神经细胞再生的双效特效物质,可用于预防治疗阿尔兹海默症、脑萎缩等脑疾病,具备较高的药用价值。本文以元宝枫种仁为原料,对水酶法提取元宝枫籽油工艺和高纯神经酸分离纯化工艺展开系统研究,以期对规模化提取元宝枫籽油和制备高纯神经酸提供理论依据。本文研究内容和成果如下:(1)根据元宝枫种仁子叶细胞壁和薄壁细胞的细胞壁组成,以纤维素酶-戊聚糖酶复合酶为反应酶制剂,构建了水酶法提取元宝枫籽油工艺。研究结果表明复合酶中先添加的纤维素酶可有效降解子叶细胞壁的纤维素骨架,使得后添加的戊聚糖酶能迅速进入细胞内部,酶解主要由戊聚糖组成的薄壁细胞壁,释放薄壁细胞内含有的大量油滴。通过优化水酶法工艺参数,元宝枫籽油浸出率最高可达82.32%。油脂质量检测结果显示,相对传统油脂提取方法,水酶法提取元宝枫籽油无需化学精炼即可直接符合元宝枫籽油国家标准,且水酶法残渣中富含的蛋白质可进一步回收利用。(2)以元宝枫籽油皂化、酸化后得到的混合脂肪酸为原料,构建分子蒸馏-尿素包合-低温结晶新型组合工艺制备高纯神经酸。首先,根据脂肪酸分子平均自由程差异,采用分子蒸馏分离除去C16-C20脂肪酸,其含量由72.92%降低至19.22%,其中饱和脂肪酸棕榈酸和硬脂酸的含量均降低至约0.5%。然后,根据脂肪酸碳链长度和饱和度差异,采用尿素包合分离饱和脂肪酸山嵛酸和木焦油酸,含量分别降低至0.21%和0.07%。最后,根据脂肪酸在溶剂中溶解度差异,采用正戊醇作为一级低温结晶溶剂,将C18-C20不饱和脂肪酸含量降低至5%以下。无水乙醇作为二级至五级低温结晶溶剂,将芥酸含量降低至3.47%。在本文构建的组合工艺中,创新采用高效、简单、易于工业化的低温结晶法分离芥酸和神经酸,获得96.53%高纯神经酸,解决了神经酸纯度、产量双重提高的难题。该组合工艺具有操作简单、能耗低、绿色环保的特点,且初步经济核算表明工艺具备较高的经济效益,展现出高纯神经酸规模化生产潜力。本文以元宝枫种仁为原料,构建了水酶法提取元宝枫籽油和从籽油中分离提取高纯神经酸的完整工艺,实现对元宝枫种仁从简单利用到深度开发的转变,对元宝枫资源的进一步综合开发利用具有重要意义。
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