脂肪酸及脂肪酸分子蒸馏分离法的详细介绍

脂肪酸，是指一端含有一个羧基的长的脂肪族碳氢链。低级的脂肪酸是无色液体，有刺激性气味，高级的脂肪酸是蜡状固体，无可明显嗅到的气味。脂肪酸是最简单的一种脂，它是许多更复杂的脂的组成成分。脂肪酸在有充足氧供给的情况下，可氧化分解为CO2和H2O，释放大量能量，因此脂肪酸是机体主要能量来源之一。
 
自然界约有40多种不同的脂肪酸，可分为饱和与不饱和脂肪酸两大类，其中不饱和脂肪酸再按不饱和程度分为单不饱和脂肪酸与多不饱和脂肪酸。富含单不饱和脂肪酸和多不饱和脂肪酸组成的脂肪在室温下呈液态，大多为植物油，如花生油、玉米油、豆油、坚果油（即阿甘油）、菜子油等。以饱和脂肪酸为主组成的脂肪在室温下呈固态，多为动物脂肪，如牛油、羊油、猪油等。但也有例外，如深海鱼油虽然是动物脂肪，但它富含多不饱和脂肪酸，如20碳5烯酸（EPA）和22碳6烯酸（DHA），因而在室温下呈液态。
 
脂肪酸从营养学角度，还可以分为非必须脂肪酸和必需脂肪酸。非必需脂肪酸是机体可以自行合成，不必依靠食物供应的脂肪酸，它包括饱和脂肪酸和一些单不饱和脂肪酸。而必需脂肪酸为人体健康和生命所必需，但机体自己不能合成，必须依赖食物供应，它们都是不饱和脂肪酸，均属于ω－3族和ω－6族多不饱和脂肪酸。
 
由于不饱和脂酸是人体必需脂肪酸，具有很高的药用和营养价值，从动植物中提取、分离不饱和脂肪酸成为生物医药的重要课题。不饱和脂肪酸在高温下易分解易氧化，常用分离纯化不饱和脂肪酸的方法有溶剂多级分离法、超临界萃取法、分子蒸馏法等。
 
溶剂多级分离法，如脂肪酸Emersol分离法，一种以甲醇为溶剂的脂肪酸结晶分离方法。甲醇与脂肪酸的配比为1:1到3:1。冷却结晶温度为-10℃。以牛油脂肪酸为原料用此法分离得到的典型产品为冻点3℃ ,碘值93的液体脂肪酸匕以油酸为主)，得率为49%和冻点54℃ .碘值8的固体脂肪酸(以硬脂酸为主)，得率为51℃。通过改变冷却温度和溶剂比，可得碘值为1的固体脂肪酸产品。此方法的缺点是会产生少量甲酯。
 
超临界萃取分离法，一种新的脂肪酸分离方法。使用在超临界条件下的二氧化碳，压力7一3350MPa ,温度30一40℃，进行萃取，可以从妥尔油脂肪酸中分离松香酸，也能分出妥尔油皂中的中性物。此法的优点是操作温度低，对产品质量有利，而且对环境无影响。但操作压力很高，设备费用大是其缺点。这个新方法很受重视，尚未在工业上使用。
 
分子蒸馏法，脂肪酸分子蒸馏的基本原理是根据脂肪酸与杂质混合物分子自由程的不同，控制低于物料沸点的蒸馏温度，即可将重馏分和轻馏分分离，从而达到精制的目的。在实际生产操作时，要明确哪些脂肪酸可通过分馏来取得，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，很难通过分子蒸馏的方法达到分离的日的，因此必须采用其他的方法进行分离。
 
以上第一种方法虽然可以获得高纯度的不饱和脂肪酸，但产品中残有少量溶剂等杂质。超临界莘取法可以得到天然绿色的不饱和脂肪酸，但产品中不饱和脂肪酸含量较低。采用分子蒸馏技术分离多不饱和脂肪酸时，饱和脂肪酸和单不饱和脂肪酸首先蒸出，而双键较多的不饱和脂肪酸在蒸馏温度低于沸点温度下最后蒸出，从而可达到富集多不饱和脂肪酸的目的,得到无残留的高纯度不饱和脂肪酸产品。
 
脂肪酸分子蒸馏的具体流程

①预热
预热是为了保证粗脂肪酸中溶解的空汽能够在析气时较好地被脱除，同时使粗脂肪酸中的低沸点组分（如水分等）在蒸馏之前大部分被分离出来，以减少蒸馏过程中不必要的副反应，确保产品质量和得率。

②真空蒸馏
粗脂肪酸中的杂质分离是通过蒸馏时的真空度和温度来实现。蒸馏时, 一般要求真空度在0. 093MPa以上,蒸馏温度应控制在215〜 270°C。实际上，蒸馅温度的高低主要取决于真空度的高低，真空度越高，蒸馏温度越低。反之，蒸馏温度越高。

③冷凝
混合脂肪酸气体的冷凝可采用一次冷凝法，也可采用分步冷凝法。一次冷凝时，热量利用率低，热量消耗大，同时冷却水用量也大，生产成本较高。分步冷凝法有二次冷凝和三次冷凝法，生产精制混合脂肪酸吋一般釆用二次冷凝法，第一次冷凝可以通过控制冷却水的温度和用量以获得较高温度的冷凝液，此冷凝液再通过热交换装置对被蒸馏的原料液进行升温，以充分利用热能，热交换后的高温冷凝液经进一步冷却后即为主馏分。

玻璃分子蒸馏
 
产品优势：
1、蒸发效率高，物料停留时间短；
2、高硼硅玻璃材质，耐腐蚀耐高温，可视性好；
3、磁力密封，设备空载真空度可达0.1Pa；
4、高提取率、高提纯度。
 
蒸馏温度的高低和时间长短直接影响到蒸馏过程中脂肪酸损失率的大小。在实际生产中，要从经济、产品质量、得率三方面进行综合考虑，制定出较为合适的真空度和相应的蒸馏温度。用分子蒸馏法精制脂肪酸时，工艺设备简单，投资少，操作容易控制，但物料在主蒸发器停留时间较长，不饱和脂肪酸的损失量较大, 而且热能消耗增大，一般适合于小规模脂肪酸的生产。