[发明专利]一种在超临界CO2环境下电催化辅助红花籽油制备共轭亚油酸的方法

说明书

本发明提供一种在超临界CO₂环境下电催化辅助红花籽油制备共轭亚油酸的方法。共轭亚油酸具有抗癌、降低脂肪积累等功效。目前，共轭亚油酸主要是利用金属催化剂在高温条件下制备得到的。电化学催化辅助技术是制备富含共轭亚油酸油脂的一种新方法，其利用自制电催化反应釜进行反应，向其中加入N₂和CO₂，电解产生的氢质子相比于氢气更容易与催化剂结合，达到活化的目的，从而提高反应速率，反应时间缩短了5h，并且在超临界CO₂环境下，反应温度仅为120℃，CLA产率为89％，更加适用于工业化生产，为电化学辅助催化富含共轭亚油酸的红花籽油提供了新的方法和途径。

技术领域

本发明涉及油脂加工领域，具体涉及一种在超临界CO₂环境下电催化辅助红花籽油制备共轭亚油酸的方法的研究。

背景技术

红花是一种多用途的植物，其花因含有黄酮类物质可入药；其籽榨油，是一种很好的油料作物，红花籽油含有丰富的不饱和脂肪酸，对人体有益，其中，亚油酸含量约为75～85％。由于亚油酸具有显著降低高脂血、胆固醇等功效，因此使红花籽油成为具有显著效果的医疗保健品。

共轭亚油酸(CLA，Conjugated Linoleic Acid)是18碳二烯酸具有不同位置和空间构型异构体的统称，其中9c,11t-CLA和10t,12c-CLA两种异构体具有不同的生理作用，9c,11t-CLA具有重要的抗癌作用，而10t,12c-CLA具有降低脂肪积累的作用，可以增加机体组成内肌肉与脂肪的比例。因此，有关油脂中共轭亚油酸甘油酯(CLAG)的研究许多国家都给予了高度重视。

目前，共轭亚油酸主要有金属催化剂法、酶法和生物发酵法，金属催化剂法是利用金属催化剂催化得到的，但该方法需要在高温条件下进行；酶法制备条件较为温和，但是酶的成本较高；而生物发酵法需要对特定菌株进行培养，培养条件严苛。电化学催化辅助技术是制备富含共轭亚油酸油脂的一种新方法，该反应装置以金属钌催化剂作为阴极，阳极电解液电解，生成氢质子，通过质子交换膜与催化剂表面结合，亚油酸被钌化学性吸附至表面，钌原子表面吸附的氢原子解吸给亚油酸形成半氢化中间产物，若钌表面吸附氢的含量较低，半氢化中间产物中结合氢的碳原子相邻碳上会解析出一个氢原子给金属钌催化剂，从而形成异构化反应。相比于传统催化剂共轭方法，电催化辅助共轭方法有效改进了催化剂活化的步骤，将传统利用N₂和H₂在高温条件下为催化剂提供氢气的方式进一步优化，利用电解产生的氢质子与催化剂结合，从而提高共轭反应效率。

超临界流体(SF)属于无溶剂体系，具有无毒无害、化学性质为惰性，对有机物的理化性质不会产生影响，价格低廉，生产成本较低等特点。超临界CO₂的密度可以在很宽的范围内改变，因此它对许多物质的溶解能力强；其临界温度为31.06℃，与室温接近，可以保护热敏性成分和不稳定的天然产物，使他们不被破坏。

本发明利用自制电催化反应釜进行电化学催化辅助红花籽油制备共轭亚油酸的研究，相比于传统共轭方法，利用自制电催化反应釜进行反应，电解产生的氢质子相比于氢气更容易与催化剂结合，达到活化的目的，从而提高反应速率，缩短反应时间，并且在超临界CO₂环境下，可以降低反应温度，更加适用于工业化生产。因此，近年来电化学催化辅助红花籽油制备共轭亚油酸的方法已成为相关领域关注的热点。

发明内容

本发明的目的在于为电化学催化辅助生成富含共轭亚油酸油脂提供一种新的方法，通过利用自制电催化反应釜，向其中加入N₂和CO₂，代替传统共轭方法中催化剂活化步骤，进行电化学催化辅助共轭催化剂的活化。活化后将阴极的油相和催化剂通过阀门转移至另一个反应釜中，向其中加入CO₂，进行共轭方法制备红花籽油，可以提高反应速率，缩短氢化反应时间，降低反应温度，得到富含共轭亚油酸的红花籽油。