南极磷虾虾油脱氟提取的工艺研究与设计

摘要

南极磷虾(Euphausiasuperba)是多细胞生物中生物量最大的单种生物资源，其生物质能约有五亿吨，可以说是地球上进化最成功的物种。其现存量估计为6.5×108~1×109吨，每年的可捕获量达1.5亿吨，是一种巨大的渔业资源。南极磷虾营养丰富，蛋白质含量高，尤其是虾油中富含不饱和脂肪酸、磷脂等营养成分，且抗氧化活性稳定，对于延缓衰老、保持心血管健康等方面具有良好的作用。国内南极磷虾油的研究还相对匮乏，阻碍其产业发展的一个主要障碍就是南极磷虾的高氟含量。
　　氟元素是人体必需的微量元素，对于骨骼和牙齿的健康非常重要，但氟元素摄入过量则会对人体造成危害。南极磷虾中的氟含量远远超过人体安全氟元素摄入限量，不适宜人类直接利用，如何脱氟是南极磷虾产业发展中的一个重要课题。但现阶段对于南极磷虾油脱氟的研究还非常少，如何安全高效地获得低氟虾油将具有较大的研究意义。
　　本文利用有机溶剂浸提法提取脱氟虾油，使虾油提取工艺与脱氟工艺结合在一起，通过不同溶剂及其组合的提取，将氟离子有选择性地留在虾渣中，使提取的虾油即拥有较低氟含量。本法不会引入新的杂质，且不会破坏虾油中的营养物质。本实验主要运用正己烷、乙醇（95％）、丙酮三种有机溶剂，共研究了11种提取方法，分一步提取法、两步提取法、三步提取法三类，用开放式灰化-离子选择电极法测量氟离子浓度，最终选取综合因素最优的一种方法，并进行实际生产工艺设计。
　　实验得出的最优工艺为三步提取法中的一种，共分三步提取。第一步：取100g虾粉置于1L烧杯中，倒入丙酮在搅拌器搅拌下提取虾油，温度25℃，料液比1:6（w:v)，共分6次进行，每次提取时间1.5h，取上清液后合并，有机溶剂旋蒸挥干后即得丙酮所提虾油。第二步：取经丙酮提取后剩余的虾渣，将虾渣中残余有机溶剂挥干，再与95%乙醇混匀后浸提，基本过程同第一步提取，共提取6次。第三步：取经乙醇提取后的虾油，将残余溶剂挥干，再与丙酮混匀后浸提，基本过程同第一步提取提取，共提取6次。最终收集3.23g深红色虾油。提取重复三次，取部分油脂测量氟含量，测得平均氟离子浓度为3.42ppm，所提虾油含氟总质量为11.05μg。与第一步所得油脂混合可得虾油氟离子浓度为13.57ppm，提取量为9.49g，具有较好脱氟效果和提取率。
　　本文以有机溶剂提取法提取南极磷虾虾油，达到了脱氟的目的，创新了脱氟方法，获得了脱氟虾油，为进一步研究南极磷虾中虾油及其脱氟方法打下基础，以便于为其在医药、食品工业等方面发展提供依据。

目录

声明

第一章 综述

1.1 南极磷虾简介

1.2 南极磷虾营养价值及开发应用

1.3 南极磷虾油

2.1 氟

2.2 南极磷虾中的氟

2.3 南极磷虾脱氟研究现状

3.1 油脂提取工艺

3.2 氟化物测定前处理方法

3.3 氟化物分析方法

第二章 提取方法的选择及氟化物测定方法

1 实验目的及思路

2 脱氟虾油提取工艺的选择

2.1 提取溶剂的选择

2.2 提取条件的确定

3 虾油氟含量测定方法

3.1 材料与设备

3.2 前处理

3.3 氟离子浓度的测定

3.4 实验中出现的问题及注意事项

第三章 南极磷虾虾油脱氟提取工艺研究

1.1 实验材料

1.2 仪器与设备

1.3 实验试剂

1.4 样品准备

2 脱氟提取工艺研究

2.1 一步提取法

2.2 两步提取法

2.3 三步提取法

2.4 提取方法汇总

1 实验结果

2 讨论

3 实际生产工艺设计

3.1 提取工艺设计流程图

3.2 工艺流程及主要生产参数

3.3 注意事项

4 本研究的意义及创新性

参考文献

致谢