含油和極性脂質的天然原料的分級分離方法
2023-12-08 08:04:16
專利名稱：含油和極性脂質的天然原料的分級分離方法
技術領域：
本發明涉及提取、分離和回收領域，具體地說，涉及從諸如天然原料的混合物提取、分離和回收富含極性脂質的級分。可同時回收原料中的其它級分，而這些級分(例如，富含蛋白質的級分)保持它們原始功能度的很多或全部，這是由於提取操作中應用了溫和條件的緣故。
背景技術：
極性脂質的實例包括磷脂(例如，磷脂醯膽鹼、磷脂醯乙醇胺、磷脂醯肌醇、磷脂醯絲氨酸、磷脂醯甘油、雙磷脂醯甘油)，腦磷脂，鞘脂(鞘磷脂和鞘糖脂)和糖基甘油脂質(glycoglycerolipids)。磷脂由下列主要的結構單元構成脂肪酸、甘油、磷酸、氨基醇和碳水化合物。它們通常被認為是結構脂質，在植物、微生物和動物的膜結構中起重要作用。由於它們的化學結構，極性脂質表現雙極性，能溶於或部分溶於極性和非極性溶劑二者之中。本說明書中的術語「極性脂質」不限於天然極性脂質，還包括化學改性的極性脂質。雖然本文應用的術語「油」具有各種含義，但它將表示三醯甘油級分。
極性脂質、特別是磷脂的一個重要特徵在於，它們通常含多不飽和脂肪酸(PuFAs具有2個或更多個不飽和鍵的脂肪酸)。在很多植物、微生物和動物系統中，它們特別富含於Ω-3和Ω-6系列的高度不飽和脂肪酸(HUFAs具有4個或更多個不飽和鍵的脂肪酸)中。雖然這些高度不飽和脂肪酸被認為在呈三醯甘油形式時是不穩定的，但結合入磷脂後，它們表現出增強的穩定性。
商品化富含PUFA的磷脂的主要來源是大豆和低芥酸菜子油籽。這些生物原料不含任何明顯量的HUFAs，除非它們被基因修飾了。磷脂(通常稱為卵磷脂)常規是從這些油籽中作為植物油提取操作的副產品回收的。例如，在豆油或低芥酸菜子油的生產中，首先對豆子(籽)進行熱處理，然後壓碎、研磨和/或壓成片狀，接著用非極性溶劑(例如，己烷)提取。己烷脫除籽中富含三醯甘油的級分和不同量的極性脂質(卵磷脂)。然後，作為常規油精製操作的一部分通過物理方法或化學法將提取的油脫膠(脫除卵磷脂)並回收沉澱的卵磷脂。但是，這種方法具有兩個缺點(1)在用己烷提取之前必須對所述籽進行熱處理，既增大了操作費用，又使蛋白質級分變性，於是減小了蛋白質作為副產品的價值；以及(2)例如己烷這樣的非極性溶劑的應用還存在必須應對的毒性和易燃性問題。
在「脫膠」操作中提取的粗卵磷脂可能含至多約33％的油(三醯甘油)。一個從粗卵磷脂中分離這種油的優選方法是通過丙酮提取。這種油(三醯甘油)溶於丙酮，而卵磷脂則不溶。通過離心將丙酮溶液與沉澱物(卵磷脂)分離，接著，先後在流化床乾燥機和真空乾燥箱中乾燥上述沉澱物而隨著產品的乾燥回收殘餘的丙酮。常用的乾燥溫度是50～70℃。生成的幹卵磷脂含大約2～4wt％的油(三醯甘油)。高於70℃的操作溫度會導致磷脂的熱分解。然而，即使在低於70℃的溫度下，丙酮的存在導致形成會有損磷脂的感觀性質的產物。這些副產品會賦予產品黴味，還有刺激性餘味。
為了避免例如己烷這樣的非極性溶劑的應用和避免基於丙酮的操作的負性副作用，人們提出了很多方法，包括超臨界流體(特別是超臨界CO2)的應用。例如，美國專利No.4,367,178公開了，應用超臨界CO2通過從製品中除去油而部分地純化粗的大豆卵磷脂製品。德國專利Nos.DE-A 30 11 185和DE-A 32 29 041公開了分別用超臨界CO2和乙烷對粗卵磷脂脫油的方法。還提出了其它超臨界方法，它們包括，往超臨界CO2中添加少量的烴(例如，丙烷)作為夾帶劑。然而，超臨界流體提取體系極為昂貴而不能連續操作。此外，提取時間長，而且在提取之前必須將生物原料乾燥，這就增大了用抗氧化劑來穩定形成的乾產品的難度。所有這些因素使超臨界方法成為提取和回收極性脂質原料或這些原料的混合物的最昂貴的選擇之一。結果，描述了用液態烴在更低壓力下提取的備選方法。例如，美國專利No.2,548,434描述了一種方法，該方法將油籽原料脫油，再應用液態烴在更低壓力(35～45巴)但在升高的溫度(79～93℃)下回收粗卵磷脂。美國專利No.5,597,602描述了一種在甚至更低壓力和溫度下操作的類似方法。然而，即使採取這些改良措施，超臨界流體提取仍然很昂貴，不能廣泛用於在大工業規模生產供食品用的磷脂。
富含HUFA的極性脂質的主要商業來源是蛋黃。在工業規模利用兩種基本方法來回收卵磷脂。兩種方法都要求在提取前乾燥蛋黃。在第一種方法中，首先用丙酮提取乾燥的蛋黃粉末以除去三醯甘油。接著，用純的醇提取以回收磷脂。在第二種方法中，用純的醇從乾燥的蛋黃提取油/卵磷脂級分。然後，用丙酮提取油/卵磷脂相以脫除三醯甘油，餘下卵磷脂級分。這兩種方法存在幾個缺點(1)首先必須在操作前將蛋黃乾燥，這是一個昂貴的步驟，另外，該乾燥操作可能破壞蛋白質而使蛋白質變性，嚴重降低它們作為食品成分的價值；(2)在這些操作中應用的醇和丙酮濃度必須高於80％，而優選高於90％才有效。更高純度的溶劑更昂貴，而且高溶劑濃度的應用導致蛋白質的變性，降低它們的價值；以及(3)必須有可利用的單獨的溶劑回收條件來回收兩類溶劑，增大了設備費用。這三個缺點都導致從蛋黃分離和回收富含極性脂質的級分的費用大為增大。
加拿大專利No.1,335,054描述了一種方法，該方法通過應用乙醇、升高的溫度、過濾和低溫結晶來提取新鮮的液態蛋黃而成為蛋白質、油和卵磷脂級分。然而，該方法具有幾個缺點(1)由於高濃度乙醇的應用而使蛋白質變性；(2)該方法限於乙醇；(3)該方法先脫除蛋白質再從油級分回收卵磷脂。沒有公開卵磷脂產品的純度。
鑑於目前的技術狀況，仍需要一種改良的食品級極性脂質產品的提取技術，它操作費用更小，它保護相關副產品的價值，而且它保護極性脂質產品中的HuFAs總體質量。
發明概述按本發明，提供了一種從天然生物原料回收極性脂質的改良方法，它不涉及現有技術的所有缺點。本發明涉及一種應用比迄今認為可能的低得多的醇濃度從部分地或完全地脫油的生物原料回收極性脂質和/或含極性脂質的混合物的方法。本發明還提供了一種在通過本發明概述的方法提取/回收之前將生物原料脫油的改良方法。
按本發明一個實施方案，提供了一種將低油含量、含極性脂質的原料分級分離的方法。該方法包括如下步驟將所述低油含量、含極性脂質的原料與水和一種水溶性有機溶劑摻合，再對該混合物進行密度分離(例如，應用重力或離心力)而將它分離成一個輕相和一個重相。優選地，所述輕相包含富含極性脂質的級分，而所述重相則包含富含蛋白質的級分。「低油含量」表示所述含極性脂質的原料具有小於約20％乾重的三醯甘油，優選小於約15％，更優選小於約10％，而最優選小於約5％。所述低油含量、含極性脂質的原料可通過從富含極性脂質的原料除去油或者通過選擇具有低油含量、富含極性脂質的原料來獲得。例如，可利用一些植物原料(除油籽以外)和一些微生物作為具有低油含量的富含極性脂質的原料。優選的是，所述低油含量、富含極性脂質的原料中原來存在的極性脂質的至少60％、更優選至少80％被回收在富含極性脂質的輕相中。
按本發明另一個實施方案，提供了一種將含油、極性脂質和蛋白質的混合物分級分離的方法。該方法包括如下步驟從所述混合物中分離油而形成富含油的級分和富含極性脂質/蛋白質的級分，往該富含極性脂質/蛋白質的級分中添加水溶性有機溶劑，再對所述水溶性有機溶劑和富含極性脂質/蛋白質的級分進行密度分離(例如，應用重力或離心力)而形成一個富含極性脂質的級分和一個富含蛋白質的級分。優選地，原來在所述混合物中存在的極性脂質的至少60％、更優選至少80％回收在富含極性脂質的級分中。
按本發明另一個實施方案，採用了一種方法來幫助所述回收，該方法利用一種水溶性有機溶劑從含極性脂質的混合物中回收極性脂質，其中，極性脂質在所述水溶性有機溶劑水溶液中的溶解度較高，其中，所述水溶性有機溶劑佔水溶液的35wt％以下或68wt％以上。
按本發明另一個實施方案，提供了一種將含油、極性脂質和蛋白質的混合物分級分離的方法。該方法包括如下步驟往所述含油、極性脂質和蛋白質的混合物中添加水溶性有機溶劑，再將該水溶性有機溶劑和含油、極性脂質和蛋白質的混合物進行均化，接著，從該混合物中分離油而形成一個富含油的級分和一個富含極性脂質/蛋白質的級分。
本發明一個實施方案的一個優點在於，它比其它已知方法大大減少了成本。本發明的一個實施方案的一個優點在於，它保護了其它副產品(例如，提取的蛋白質)以防降解，從而增大了它們作為副產品出售的價值。本發明的一個實施方案的一個優點在於，它保護了極性脂質中的HuFAs以防降解。這些優點來自本發明的一些關鍵方面(1)生物原料在脫油之前不需乾燥；(2)本方法應用了低濃度的醇；(3)相關副產品的質量和功能度受到了保護而不降解(例如，由高溫或高溶劑濃度引起蛋白質的變性；脂質的氧化；不需要的副產品的形成)；以及(4)整個操作很簡單(在設備和操作步驟兩方面)。優選地，在減少了氧的氣氛中進行操作步驟，這可包括惰性或非反應性氣體(例如，氮、二氧化碳、氬等)的應用、溶劑蒸汽的應用、部分或完全真空的應用、或者任何上述措施的組合。
對附圖的簡要描述通過參照下列圖可更容易理解本發明，其中
圖1是表示磷脂(極性脂質的一種形式)的溶解度作為醇濃度的函數的曲線圖；圖2是反映均化對蛋黃脫油的效果的圖解；圖3是反映基於低濃度醇的磷脂提取工藝(作為極性脂質提取操作的一個實例)的圖解；圖4是反映基於低濃度醇的磷脂提取工藝(作為極性脂質提取操作的一個實例)的圖解，但增加了一個步驟，即，用高濃度的醇精製磷脂；以及圖5是反映在提取工藝的磷脂回收階段應用高濃度的醇的磷脂提取(作為極性脂質提取工藝的一個實例)工藝的圖解。
對本發明的詳細描述由於它們的雙極性，極性脂質(包括磷脂)具有作為潤溼劑和乳化劑的重要商用意義。這些性能除了增強它們的穩定性之外，還有助於使磷脂中的HUFAs更易被生物利用。這些性能使磷脂成為用於營養增補劑、食品、嬰兒配方食品和藥物應用中的理想配料形式。
我們意外地發現了，極性脂質不但很容易溶於高濃度的醇(例如，大於約68％的醇濃度)，還易溶於低濃度的醇(小於約35％的醇)(圖1)。為本發明起見，如果當磷脂經曆本申請描述類型的設備的離心時不從連續相(有時也稱為上清液相或輕相)沉降或分離，就將它們描述為「可溶的」。在約35％w/w～約68％w/w醇的醇濃度範圍內，極性脂質表現顯著更低的溶解度。本發明利用極性脂質的這個性質(在低醇濃度下溶解度/分散性增大)，這個性質就可按數種方式被用於開發花費不多地從天然生物原料提取和回收極性脂質(特別是磷脂)的方法。
富含包含HUFA的極性脂質的天然生物原料包括魚、甲殼動物、微生物、蛋、腦組織、奶、肉和包括油籽的植物原料。如本文應用的術語「魚」、「甲殼動物」、「微生物」、「蛋」、「腦組織」、「奶」、「肉」和「包括油籽的植物原料」將包括它們的基因修飾的變體。這些原料中磷脂的含量一般較低，通常在0.1wt％～約4wt％的範圍內。結果，需要加工大量原料來回收這些磷脂。由於現有提取技術的高成本，所以，磷脂、尤其是富含HUFA的磷脂很貴，因而，局限於嬰兒配方食品、藥物和化妝品工業中應用。本發明的一個優點是，它提供按低成本方式提取極性脂質(特別是磷脂)。
在本發明方法的一個實施方案第一步中，選定低油含量的原料或者通過任何合適的脫油方法將原料脫油，但優選通過不引起蛋白質變性的脫油方法。這應當包括不利用高溫(例如，大於約65℃)或高濃度溶劑(例如，大於約50％)的方法。優選利用WO 96/05278(美國專利No.5,928,696)中概述的脫油方法。優選的是，對這種脫油方法作一個關鍵改變。我們意外地發現了，在添加醇和水之前均化生物原料，或者在添加醇和水之後均化，但最優選在添加醇和水之前和之後都均化，導致油回收的改善比不均化高至多85％(圖2)。如本文應用的「均化」可包括任何剪切操作，例如，使所述混合物在壓力下通過小孔，應用膠體磨，或者其它高剪切方法等。優選的是，當所述混合物被迫使通過小孔時，在約100巴～約1000巴、更優選約150巴～約350巴的壓力下進行均化。這是一個意外的結果，因為本領域技術人員會預料到，這種混合物的均化會導致形成很強的乳液，該乳液將很難被破壞，使操作效率更低。
圖3中示意了在整個操作中利用低濃度醇的卵磷脂回收工藝。液體蛋黃被用作該實施例中富含極性脂質的生物原料。然而，應懂得，也可按相似方法加工其它含極性脂質的生物原料(例如，魚、甲殼動物、微生物、腦組織、奶、肉和包括油籽的植物原料)，對工藝作較小的修改。在本方法的第一步，通過任意熟知的脫油方法將原料脫油，但優選通過不引起蛋白質變性的脫油方法。至於更有效的回收油，通過均化作用剪切原料以分裂含脂肪的細胞顆粒，以致可分離顆粒中的油以及生物原料中的游離油。然後，往蛋黃中添加醇和水並將混合物均化。所述水溶液中醇的濃度可以是約5～約35％w/w，優選約20～約35％w/w，而最優選約25～約30％w/w。接著，通過離心力因密度的差異而分離游離的油。這導致回收兩個級分(1)一個級分含大約50～70％蛋白質(作為％乾重)和約30～50％乾重的極性脂質，該混合物含比蛋黃低得多的膽固醇含量；以及(2)一種蛋油，含蛋黃的大約85％三醯甘油。另外投配的蛋白質/卵磷脂級分以低濃度醇分散卵磷脂，然後通過離心力將卵磷脂與蛋白質分離。可利用逆流洗滌/離心或錯流洗滌/分離蛋白質和卵磷脂產品來改善產品的純度和整個操作的經濟性。本方法中蛋白質沒有變性，而作為該方法的副產品保持高轉賣價值(由於它的功能度)，於是，減小了生產的全部產品的總成本。
由於本方法中要求的設備簡單，所以，整個操作可在減少了氧的氣氛中(例如，氮，本方法優選的實施方案)很容易地進行，此外，保護極性脂質中的任何HUFAs以防氧化。例如，可應用一種氣密潷析器而從混合物中分離油。一種合適的潷析器是可得自westfaliaSeparator Industry GmbH of Oelde Germany的CA 226-28型GasTight，它能在離心力場內從高固含量的懸浮物中連續分離油。一種適用於分離極性脂質和蛋白質的氣密分離器是可得自westfaliaSeparator Industry GmbH of Oelde Germany的SC 6-06-576型GasTight，它能在離心力場內從高固含量的懸浮物中連續分離固體物。
還開發了本方法的一種改良形式。在該方法中，採用低醇濃度的脫油和卵磷脂洗滌步驟與上文概述的方法相似。但是，在乾燥卵磷脂相以後，用濃的醇洗滌它。由於蛋白質不溶於高濃度的醇，所以，它們沉澱(而卵磷脂則溶解)，再通過密度分離(例如，應用重力或離心力)來分離沉澱的蛋白質。然後，通過蒸發水和醇來濃縮蛋白質減少了的卵磷脂。這種改變的方法優點在於，它提供生產更高或更低質量的卵磷脂級分的選擇，而且在提供更高質量的卵磷脂時，只有很少部分的蛋白質變性了。
還修改了本方法而在脫油步驟之後應用高濃度的醇。將生物原料脫油後的操作步驟與上述低醇濃度工藝相似，但不用稀釋的醇，而是添加濃的醇。脫油後，進行極性脂質/蛋白質中間產品的濃縮和乾燥。有必要採取濃縮/乾燥步驟以減少再溶解極性脂質所需要添加的濃醇的量。用濃的醇洗滌乾燥極性脂質/蛋白質相，而蛋白質則沉澱。在逆流洗滌系統中，通過密度分離(例如，應用重力或離心力)來分離沉澱的蛋白質。通過蒸發醇和水來濃縮蛋白質減少了的極性脂質。上述方法的優點在於，它要求更低的熱能輸入。主要缺點在於，所有的蛋白質都變性了，因而價值更低。
雖然不想受任何理論的束縛，但認為在上述方法中有幾個如下文更詳細討論的潛在機制。至於均化，我們認為這裡發生細胞物質的破壞。一個目的是實現全部組分的均勻分布，即，為了產生均勻的多分散體系(蛋白質、油、脂蛋白、連續相水)，於是，當添加含水的或純的醇時，這可立即一致地(即，均勻地)分布而不引起局部不可逆的蛋白質變性。溫度應保持儘可能低，這樣，儘可能少的卵磷脂溶於油相。均化操作中應用的壓力應當優選小於1000巴，而更優選小於600巴，以便破壞蛋白質的四級和三級結構，但不破壞一級和二級結構。醇的濃度優選小於30％w/w，更優選約28％。過度低的醇濃度可導致顯著的蛋白質溶脹，所以，游離的更小脂肪球可被結合入蛋白質。這裡不用進一步考慮呈脂蛋白形式結合的脂肪百分含量，因為它不會干擾極性脂質(磷脂)的釋放。
一般說來，認為醇濃度愈高，蛋白質收縮愈強烈，但是水相非極性愈大，更多的極性脂質可能溶於油相。因此，必須尋找合適的濃度和溫度，例如，通過對每一種原料進行數次初步試驗(離心試驗)。
考慮原料的自然含溼量，添加含水的醇而產生約25～30％的優選最終醇濃度，再均化該分散液。將收縮的蛋白質分子和脂肪滴彼此分離。於是，破壞了二者之間的中間層，即，存在於脂肪球表面的極性脂質層。因此，油具有更容易作為分散液中的游離相存在的機會。為了重新建立這種水包油乳液的平衡，一方面，極性脂質會再次包圍脂肪球，另一方面，油滴可凝聚成更大的液滴。為此，利用離心力場的另外的力。現在更大的油滴就可以聚結，即，形成可分離的連續相。
用均化器的操作對本領域技術人員來說頗感意外，因為這樣產生很小的油滴。在過去的方法中，油滴在被分離之前沒有將尺寸減小，因為更大的內表面積使乳化度增大。完全相反，小心地進行了攪拌或混合，所以，油可以聚集成更大的液滴。加熱有助於該拌和操作，也是為了尤其是減小粘度。還可通過均化壓力增大到約300巴或更大來分離更多的油這個意外的效果可通過蛋白質、極性脂質和油(實際上是非極性脂質相)與溶劑層的相互作用來解釋。
因此，必須發生油分離，於是總體說來，(因剪切破壞的)液滴表面張力和表面狀態可重獲得它們原來的平衡。這表明，優選將均化的漿料立即通入密度分離裝置(優選是合適地設計和考慮幾何形狀的離心機)，再在其中分離成非極性脂質(油)，以及極性脂質與蛋白質，水和醇。不必將粘度減小到不採取均化的油回收中(如WO 96/05278所述)所需的程度。直接將均化的漿料轉入離心力場可能對維持凝聚是重要的。
優選在潷析器(包括離心機在內的其它類別的密度分離裝置也成功地用於該目的)中進行的一階段和二階段油分離之後，全部游離的油級分(脂質和非極性脂質)都被理想地分離了，於是，通過隨後減小蛋白質相中的醇濃度和水量，在游離的水/醇相中沒有發現油滴，不過，混合物的極性增大了，所以，卵磷脂再次被結合入該相，而油卻「釋放了」。通常，當減小醇濃度時，這種極性脂質/蛋白質/醇混合物中的油變為游離形式；即，極性脂質相中的油溶解度減小了。意外地發現了，在兩次均化和離心之後，即使醇濃度只有15％，可離心的游離態油也很少。
包括膽固醇在內的固醇可能對極性脂質相的親和力比對油相的更大，導致極性脂質相中的固醇含量比油相中的更高。固醇向油相或極性脂質相中的運動可通過下列方法來控制，即，改變混合物的pH，改變溫度或者通過添加加工助劑(例如，鹽)以增大或減小水相的極性。減少富含極性脂質的級分中的膽固醇的另一個方法是，向富含極性脂質的級分中添加只有很少或沒有膽固醇的油，並且重複脫油操作。這樣，膽固醇可被分離入油相。
本發明，在各種實施方案中，包括大體上如本文描繪和描述的組分、方法、操作步驟、體系和/或裝置，包括它的各種實施方案、再組合和附屬方案。本領域技術人員在理解本公開內容之後將懂得如何應用本發明。本發明，在各種實施方案中，包括在缺乏本文未描繪的和/或描述的條目的情況下或者在其各種實施方案中提供裝置和工藝，包括在缺乏像可能已經用於在先裝置或工藝中的這類條目的情況下，例如，為了改善操作效能，達到簡易操作和/或減小裝置的費用。
為了闡釋和描述已給出了上文對本發明的討論。上文不想將本發明限於本文公開的形式。雖然本發明的說明書包括了對一個或多個實施方案和某些改變和修飾的描述，但其它改變和修飾也屬於本發明的範圍，例如，可能屬於在了解本公開之後的本領域人員的技術和知識範圍。希望獲得這樣的權利它們包括在允許範圍內的備選實施方案，包括關於那些所要求保護的備選方案、可替換的和/或等同的結構、功能、範圍或步驟，不論這些備選方案、可替換的和/或等同的結構、功能、範圍或步驟是否在本文公開了，而且不想公開貢獻任何可獲得專利的主題。
權利要求
1.一種將低油含量、含極性脂質的原料分級分離的方法，該方法包括如下步驟(a)將所述低油含量、含極性脂質的原料與水和一種水溶性有機溶劑摻合；和(b)對上述混合物進行密度分離而將它分離成一個輕相和一個重相。
2.權利要求1的方法，其中，所述水溶性有機溶劑包括一種極性溶劑。
3.權利要求1的方法，其中，所述水溶性有機溶劑包括一種醇。
4.權利要求1的方法，其中，所述水溶性有機溶劑包括一種C1～C8醇。
5.權利要求1的方法，其中，所述水溶性有機溶劑包括異丙醇、乙醇或其混合物。
6.權利要求1～5任一項的方法，其中，所述經受密度分離的原料被溶於/分散於一種水溶性有機溶劑和水的混合物中，其中，所述水溶性有機溶劑佔水溶性有機溶劑和水的總重量的約5％～約35％。
7.權利要求1～6任一項的方法，其中，所述經受密度分離的原料被溶於/分散於一種水溶性有機溶劑和水的混合物中，其中，所述水溶性有機溶劑佔水溶性有機溶劑和水的總重量的約68％～約98％。
8.權利要求1～7任一項的方法，其中，操作過程中的溫度不超過65℃。
9.權利要求1～8任一項的方法，其中，操作過程中的pH是pH4～約pH10。
10.權利要求1～9任一項的方法，其中，至少重複一次所述摻合和密度分離的步驟。
11.權利要求1～10任一項的方法，其中，所述低油含量、含極性脂質的原料是從下列物質中至少一種獲得的蛋、魚、甲殼動物、微生物、腦組織、奶、肉和包括油籽的植物原料。
12.權利要求1～11任一項的方法，其中，所述低油含量、含極性脂質的原料中原來存在的極性脂質的至少60％被回收在富含極性脂質的輕相中。
13.一種將含油、極性脂質和蛋白質的混合物分級分離的方法，該方法包括如下步驟(a)從所述混合物中分離油而形成一個富含油的級分和一個富含極性脂質/蛋白質的級分；(b)往所述富含極性脂質/蛋白質的級分中添加水溶性有機溶劑；以及(c)對所述水溶性有機溶劑和富含極性脂質/蛋白質的級分進行密度分離而形成一個富含極性脂質的級分和一個富含蛋白質的級分。
14.權利要求13的方法，其中，步驟(a)的分離油包括下列步驟(a)均化所述含油、極性脂質和蛋白質的混合物；(b)往所述混合物中添加水溶性有機溶劑和水；以及(c)將形成的混合物分離成一個富含油的級分和一個富含極性脂質/蛋白質的級分。
15.權利要求13～14任一項的方法，其中，步驟(a)的分離油包括下列步驟(a)往所述混合物中添加水溶性有機溶劑和水；(b)均化所述含油、極性脂質和蛋白質的混合物；以及(c)將形成的混合物分離成一個富含油的級分和一個富含極性脂質/蛋白質的級分。
16.權利要求13的方法，其中，步驟(a)的分離油包括下列步驟(a)均化所述含油、極性脂質和蛋白質的混合物；(b)往所述混合物中添加水溶性有機溶劑和水；(c)均化所述混合物；以及(d)將形成的混合物分離成一個富含油的級分和一個富含極性脂質/蛋白質的級分。
17.權利要求13～16任一項的方法，其中，所述含油、極性脂質和蛋白質的混合物來自蛋。
18.權利要求13～17任一項的方法，其中，密度分離後從富含極性脂質的級分和富含蛋白質的級分回收水溶性有機溶劑。
19.權利要求13～18任一項的方法，其中，所述在步驟(a)中形成的富含極性脂質/蛋白質的級分包含約30wt％～約50wt％極性脂質和約50wt％～約70wt％蛋白質。
20.權利要求13～19任一項的方法，其中，所述在步驟(a)中形成的富含油的級分包含約75wt％～約95wt％三醯甘油。
21.權利要求13～20任一項的方法，其中，所述含油、極性脂質和蛋白質的混合物進一步包含膽固醇，並且較大量的所述膽固醇依據步驟(a)的分離轉移到所述富含油的級分中。
22.權利要求13～21任一項的方法，其中，步驟(b)中添加的所述水溶性有機溶劑形成一種水溶性有機溶劑/水混合物，其中，所述水溶性有機溶劑佔存在的全部水溶性有機溶劑和水量的約20wt％～約35wt％。
23.權利要求13～21任一項的方法，其中，步驟(b)中添加的所述水溶性有機溶劑形成一種水溶性有機溶劑/水混合物，其中，所述水溶性有機溶劑佔存在的全部水溶性有機溶劑和水量的約68wt％～約98wt％。
24.權利要求13～23任一項的方法，其中，所述水溶性有機溶劑是通過逆流洗滌、蒸發或乾燥回收的。
25.權利要求13～24任一項的方法，其中，將所述富含極性脂質的級分乾燥以回收水溶性有機溶劑，用含大於約80wt％水溶性有機溶劑的水溶性有機溶劑/水混合物洗滌以便沉澱殘餘蛋白質，進一步乾燥以回收水溶性有機溶劑。
26.權利要求25的方法，其中，所述水溶性有機溶劑的添加導致至少一些所述蛋白質的沉澱，它是通過密度分離回收的。
27.權利要求13～26任一項的方法，其中，通過添加水從所述富含極性脂質的級分中除去殘餘蛋白質。
28.權利要求13～27任一項的方法，其中，所述水溶性有機溶劑包括一種極性溶劑。
29.權利要求13～27任一項的方法，其中，所述水溶性有機溶劑包括一種醇。
30.權利要求13～27任一項的方法，其中，所述水溶性有機溶劑包括一種C1～C8醇。
31.權利要求13～27任一項的方法，其中，所述水溶性有機溶劑包括異丙醇、乙醇或其混合物。
32.權利要求13～31任一項的方法，其中，操作過程中的pH是pH4～約pH10。
33.權利要求13～32任一項的方法，其中，所述混合物得自下列物質中至少一種蛋、魚、甲殼動物、微生物、腦組織、奶、肉和包括油籽的植物原料。
34.權利要求13～33任一項的方法，其中，混合物中原來存在的極性脂質的至少60％回收在富含極性脂質的級分中。
35.權利要求13～34任一項的方法，其中，操作過程中的溫度不超過65℃。
36.一種利用水溶性有機溶劑從含極性脂質的混合物中回收極性脂質的方法，其中，利用極性脂質在所述水溶性有機溶劑的水溶液中較高的溶解度-其中，所述水溶性有機溶劑佔水溶液的35wt％以下或68wt％以上-來幫助所述回收。
37.權利要求36的方法，其中，所述混合物得自下列物質中至少一種蛋、魚、甲殼動物、微生物、腦組織、奶、肉和包括油籽的植物原料。
38.權利要求1～37任一項的方法，其中，所述極性脂質包括磷脂。
39.權利要求1～38任一項的方法，其中，至少一部分所述操作方法是在氧減少了的氣氛中進行的。
40.一種對含油、極性脂質和蛋白質的混合物進行分級分離的方法，它包括如下步驟(a)往所述含油、極性脂質和蛋白質的混合物中添加水溶性有機溶劑；(b)將所述含油、極性脂質和蛋白質的混合物均化；以及(c)從所述混合物分離油而形成一個富含油的級分和一個富含極性脂質/蛋白質的級分。
41.權利要求40的方法，其中，步驟(a)、(b)和(c)包括下列步驟(a)均化所述含油、極性脂質和蛋白質的混合物；(b)往所述混合物中添加水溶性有機溶劑和水；以及(c)將形成的混合物分離成一個富含油的級分和一個富含極性脂質/蛋白質的級分。
42.權利要求40～41任一項的方法，其中，步驟(a)、(b)和(c)包括下列步驟(a)往所述混合物中添加水溶性有機溶劑和水；(b)均化所述水溶性有機溶劑和含油、極性脂質和蛋白質的混合物；以及(c)將形成的混合物分離成一個富含油的級分和一個富含極性脂質/蛋白質的級分。
43.權利要求40的方法，其中，步驟(a)、(b)和(c)包括下列步驟(a)均化所述含油、極性脂質和蛋白質的混合物；(b)往所述混合物中添加水溶性有機溶劑和水；(c)均化形成的混合物；以及(d)將形成的混合物分離成一個富含油的級分和一個富含極性脂質/蛋白質的級分。
44.權利要求40～43任一項的方法，其中，所述混合物得自下列物質中至少一種蛋、魚、甲殼動物、微生物、腦組織、奶、肉和包括油籽的植物原料。
45.權利要求14～44任一項的方法，其中，所述均化是在約100巴～約1000巴的壓力下進行的。
46.權利要求14～45任一項的方法，其中，所述均化是在約150巴～約350巴的壓力下進行的。
47.權利要求40～46任一項的方法，其中，所述含油、極性脂質和蛋白質的混合物被溶於/分散於一種水溶性有機溶劑和水的混合物中，其中，所述水溶性有機溶劑佔存在的全部水溶性有機溶劑和水的重量的約5％～約35％。
48.權利要求1～39任一項的方法，其中，為了獲得富含極性脂質的級分而進行的密度分離分兩步進行，其中，在第一步中，存在的全部水溶性有機溶劑和水中的水溶性有機溶劑比例佔約5wt％～約35wt％並且所述密度分離形成第一個富含極性脂質的級分，而在第二步中，存在的全部水溶性有機溶劑和水中的水溶性有機溶劑比例佔約68wt％～約98wt％而且所述密度分離形成第二個富含極性脂質的級分，其中，該第二個富含極性脂質的級分比第一個富含極性脂質的級分含更高百分數的極性脂質。
49.一種減少富含極性脂質的級分中膽固醇的方法，它包括(a)往所述富含極性脂質的級分中添加含很少或不含膽固醇的油；以及(b)將混合物脫油以便膽固醇離析入油相，於是減小了富含極性脂質的級分中的膽固醇量。
50.一種通過權利要求1～49任一項的方法生產的含油、含極性脂質或含蛋白質的產品。
全文摘要
本發明涉及一種生產富含極性脂質的原料(優選是磷脂)的方法。優選的是，通過用水和醇提取而從脫油的天然原料中分離和回收富含極性脂質的物質並利用密度分離來分離形成的混合物。本發明還包括一種在提取和回收極性脂質之前將天然原料脫油的改良方法。
文檔編號A23J1/08GK1422122SQ01807551
公開日2003年6月4日 申請日期2001年4月12日 優先權日2000年4月12日
發明者S·M·赫魯施卡, S·克奇納, J·拉森霍維爾, W·維特 申請人:威斯特伐利亞分離器工業有限公司