魚油的提取方法及精制工藝探討

王海磊，羅慶華，黃美娥

（吉首大學林產化工工程湖南省重點實驗室，湖南 張家界 427000）

魚油富含n-3系列多不飽和脂肪酸，其中二十碳五烯酸（EPA）、二十二碳六烯酸（DHA）不僅是人類生長發育所必需的營養物質，且具有預防心腦血管疾病，增強記憶力，預防老年癡呆癥，抗炎、抑制過敏反應和腫瘤生長，促進嬰兒視網膜發育[1-2]等多種生理功能。據美國F&S公司的調研報告稱：從2002年至今，國際魚油市場規模以每年8%的速度擴大，2010年魚油及其制成品的全球市場銷售額將超過50億美元，預計今后幾年國際市場魚油交易量將維持在26萬至30萬t的水平上，EPA/DHA等魚油衍生物產品仍將呈供不應求態勢，價格將繼續上漲[3]。因此，魚油具有很高的營養價值和廣泛的開發利用前景。筆者對魚油的提取方法和精制工藝進行了總結、分析與探討，為魚油提取技術的優化及新技術的研發提供參考。

1 魚油的提取方法

魚油的提取方法主要有壓榨法、有機溶劑法、蒸煮法、酶解法、淡堿水解法和超臨界流體萃取法等。

1.1 壓榨法

該法直接對原材料進行壓榨而得到粗魚油。此法操作簡單，但是提取率較低，現今已很少采用。

1.2 有機溶劑法

有機溶劑法是利用有機溶劑對魚類原料中的脂肪進行提取。該法的缺點是不能將與蛋白質結合的脂肪分離出來，提取率較低，且有溶劑殘留，對魚油的品質有一定影響。甄潤英等[4]對該法進行了改進，采用有機溶劑和中性蛋白酶處理相結合提取鯰魚內臟魚油，確定最佳工藝參數如下：先進行酶解，料液比 1∶6，加酶量 1 400 U/g，溫度 45℃，時間 2 h，經過濾后，按料液比 1∶5 加入正己烷-異丙醇（3∶2，V/V）振蕩萃取25 min，魚油提取率達到25.3%，產品為淡黃色，澄清透明。

1.3 蒸煮法

蒸煮法是通過加熱蒸煮以破壞原料中細胞組織，使魚油分離出來，主要有隔水蒸煮法、水蒸汽蒸煮法和高壓蒸煮法等。

1.3.1 隔水蒸煮法 隔水蒸煮法是在加熱蒸煮的條件下，使脂肪溶出。何莉萍等[5]從草魚內臟中提取魚油，試驗表明：時間60 min，溫度40℃，加水80 mL，在此條件下平均提取率為46%，各項理化指標均達到精制魚油的一級標準。陶寧萍等[6]研究黃鰭金槍魚眼窩肉魚油提取，結果表明：溫度90℃，時間40 min，魚油提取率達到54.18%，但魚油的酸值和過氧化值較高，品質較差。通過上述研究結果得出：提取率隨著溫度的升高而有所提高，但魚油的品質有所下降，在實際操作中需要進行綜合考慮。

1.3.2 水蒸汽蒸煮法 水蒸汽蒸煮法是通過熱交換器對原料進行間接加熱蒸煮，使脂肪溶出，此法利用了水蒸汽液化快速放熱這一特性[7]。鮑丹等[8]對寶石魚油的提取進行研究，結果表明：溫度98℃，時間40min，魚油提取率為62.59%。在實際生產中，該法投資成本較高，故利用較少。

1.3.3 高壓蒸煮法 高壓蒸煮法是利用水蒸汽對樣品進行加熱，同時進行加壓處理，使脂肪溶出[9]。但考慮到成本和安全等因素，此法利用較少。

以上三種蒸煮法的基本原理相同，且操作簡單；但存在共同缺點，即提取溫度較高，如控制不當，將會降低魚油的品質。

1.4 酶解法

酶解法是利用蛋白酶的水解作用，破壞蛋白質和脂肪的結合關系，使油脂釋放出來。該法大大提高了原料的利用率，提取率相對較高，且操作條件溫和，同時酶解液中還含有豐富的小分子肽和氨基酸等，可以進一步加以利用。張華偉等[10]對鳀魚魚油提取的試驗結果表明：料液比1∶3，加入1.75%胰蛋白酶，溫度45℃，pH值8，反應時間5 h；加入1.25%胃蛋白酶，溫度40℃，pH值2.5，反應時間3 h，魚油提取率為77.55%。陸劍鋒等[11]采用木瓜蛋白酶對斑點叉尾鮰內臟魚油進行提取，確定最佳工藝參數：料液比 1∶1，加酶量 3 500 U/g，溫度 55℃，時間0.5 h，pH值7.5，魚油提取率為80.94%。上述的研究結果存在一定差異，除與原材料有關外，還由于不同蛋白酶的酶切位點不一致，其水解作用也不同，因此為了得到較好的提取效果，有必要對蛋白酶進行篩選。

1.5 淡堿水解法

淡堿水解法是利用淡堿液將魚類原料中的蛋白質分解，破壞蛋白質與脂肪的結合關系，使脂肪分離出來。主要包括傳統淡堿水解法、氨法和鉀法等。

1.5.1 傳統淡堿水解法 傳統淡堿水解法使用的堿是氫氧化鈉和氯化鈉，此法優點是提高了魚油的提取率，且操作簡便，工藝成熟，其缺點是提取廢液中鈉鹽含量高，不能利用而對環境造成污染。譚汝成等[12]對白鰱魚油提取的研究結果表明：pH值9.0，氫氧化鈉溶液（1∶1，W/V），45℃水解 5 min，在 1.0%NaCl溶液中80℃鹽析5min，該條件下魚油提取率為60.5%。劉政坤等[13]對魷魚內臟油提取得到最佳提取條件：pH 值 9.0，料液比 1∶1.5，溫度 80℃，加鹽量4%，該條件下90min魚油提取率為69.3%。

1.5.2 氨 法 氨法提取是用氨水和銨鹽代替傳統方法中的氫氧化鈉和氯化鈉，此法產生的提取廢液可生產肥料，應用于農業；但提取過程中用到氨水，其揮發性較大，有刺激性，故此法利用較少[14]。

1.5.3 鉀 法 鉀法提取工藝采用的堿是氫氧化鉀和氯化鉀，該法解決了鈉鹽污染問題，產生的廢液可以制作鉀肥，應用于農業生產[15]。張偉偉等[16]從斑點叉尾鮰內臟中提取魚油，結果表明：pH值7.0，料液比 1∶1.5，溫度 65℃，水解時間 35 min，氯化鉀用量4%，鹽析時間10min，該條件下魚油提取率為82.09%。劉峰等[17]從大麻哈魚脂肪線中提取魚油，確定最佳工藝條件：溫度75℃，pH值8.0，時間55 min，硝酸鉀用量5.5%，該條件下魚油提取率為64.7%。同是鉀法，但提取率差異較大，可能是由于原材料特性和魚油含量不同所致的。

1.6 超臨界流體萃取法

超臨界流體萃取法（SFE）是以超臨界狀態下的流體為萃取劑，從魚類原料中萃取出油脂的一種新型分離技術。其與傳統的化學方法相比，具有分離效率高、操作溫度低、產品質量好、無環境污染等優點[18]；但投資成本較高，只在對產品要求較高時才使用該法。Rodriguez等[19]利用該法從魚類的下腳料中提取魚油，并與其他的方法進行比較，發現其提取率相對較高，對低脂肪魚類中魚油的提取效果較好，同時能夠有效防止魚油的氧化，減少魚油中的有毒物質，且對環境無污染，是一種較好的提取方法。

綜合分析上述方法，認為鉀法和酶解法是我國魚油生產中最適宜的方法。

2 魚油的精制

經初步提取而得到的魚油稱為粗魚油，又稱作毛油。由于其中含有水分、磷脂、粘液質、蛋白質、游離脂肪酸和色素等雜質，其品質較差，需要經過進一步的處理，即魚油的精制，主要包括脫膠、脫酸、脫色和脫臭等工藝。

2.1 脫 膠

脫膠主要是把粗魚油中的粘液質、磷脂和蛋白質等膠體雜質除去。油脂的脫膠方法主要取決于其磷脂的含量，磷脂含量高的油脂采用水化法脫膠，磷脂含量低的油脂采用酸法脫膠[20]。魚油中的磷脂含量較低，其脫膠采用酸法，原理是酸能夠中和膠體質點的電荷，使之聚集沉降，經離心過濾除去，同時可以有效除去魚油中的重金屬和色素，達到一定的脫色效果[21]。脫膠工藝中用到的酸主要是磷酸、硫酸和檸檬酸等。

2.2 脫 酸

脫酸主要是除去魚油中的游離脂肪酸。魚油的脫酸方法主要借鑒于植物油脂的脫酸方法，傳統的脫酸方法有化學脫酸、物理脫酸和混合油脫酸，近些年也發展了一些脫酸新方法，主要包括生物脫酸、化學酯化、溶劑萃取、超臨界萃取和膜分離[22]。目前使用最多的是化學脫酸，即向脫膠魚油中加入強堿，將游離脂肪酸轉化為不溶于油的皂，同時，皂也可以吸附油中的一些其他雜質，最后再通過離心除去皂腳。脫酸常用的堿為NaOH，但脫酸工藝中應控制好堿的濃度和用量[23]。

2.3 脫 色

脫色主要是除去魚油中的脂溶性色素，來源主要有兩個：一是原料含的天然色素；二是魚油發生化學變化產生的有色物質。脫色主要采用吸附法，用到的吸附劑主要有活性白土和活性炭。但吸附劑用量較大時會降低魚油的回收率，應控制好吸附劑的用量[23]。

2.4 脫 臭

魚油腥臭味的形成比較復雜，既與原料的新鮮度有關，也同魚油在儲藏過程中自身發生的化學變化有關[24]。脫臭主要是除去魚油氧化產生的醛類等臭味物質。脫臭的方法主要有氣體吹入法、真空脫臭法、真空蒸汽脫臭法、聚合法、化學脫臭法等[25]。洪鵬志等[23]研究表明：溫度低時間短達不到目的，溫度過高和時間過長會引起魚油氧化聚合反應，因此在脫臭工藝中應控制好溫度和時間。目前報道出一種脫臭新方法，即超臨界丙烷脫臭法。張愛軍等[26]的研究結果表明：在常溫下，超臨界丙烷對于魚油中的揮發性成分具有很好的溶解選擇性，可保證產品品質，并且采用等壓分離，能大大降低動力消耗，降低成本，在實際操作中是可行的。

在實際生產中，魚油的精制工藝與上述科研方法有一定差別，可以根據原料及產品用途的不同而對其工藝進行適當調整，以達到降低生產成本，提高經濟效益的目的。

3 展 望

魚油具有良好的營養價值和藥用價值，已經逐漸被人們認可，有較完善的提取技術與很大的市場空間，但由于受到原料來源和工廠化生產工藝條件等因素的影響，我國生產的魚油質量不高，污染物含量較高[27]。因此，應不斷改進魚油的提取方法及精制工藝。在魚油的提取方法中，可以研究上述方法的結合使用，充分利用各方法的優點，確定較好的提取工藝條件，以提高原料的利用率和魚油的提取率。在魚油的精制過程中，應注重充入氮氣或向魚油中添加茶多酚等綠色抗氧化物質防止魚油的氧化。同時，由于環境的日益污染，檢測出粗魚油中存在二惡英、硝基呋喃、重金屬等有毒物質[27]，因此，在魚油的研究中，應將去除有毒物質作為新的研究課題。此外，在魚油生產中還應注意降低成本，節能減排，資源合理利用等問題，以取得更好的經濟效益和社會效益。

[1] 王 萍，張銀波，江木蘭.多不飽和脂肪酸的研究進展[J].中國油脂，2008，3（12）：42-46.

[2] 曹萬新，孟 橘，田玉霞.DHA的生理功能及應用研究進展[J].中國油脂，2011，36（3）：1-4.

[3] 周遠揚，雷百戰，潘 藝.魚油EPA與DHA提取方法研究進展[J].廣東農業科學，2009（12）：153-155.

[4] 甄潤英，李 昀，李曉雁，等.鯰魚內臟魚油的提取工藝研究[J].天津農學院學報，2010，17（4）：21-24.

[5] 何莉萍，劉良忠，江莉莉，等.三種方法提取草魚內臟油脂的比較[J].食品工業科技，2007，28（12）：155-157.

[6] 陶寧萍，周 敏，王錫昌.提取黃鰭金槍魚眼窩肉魚油的方法比較研究[J].中國油脂，2011，36（1）：41-44.

[7] Aidos I,Padt A,Boom R M,et al.Upgrading ofmaatjes herring byproducts:production of crude fish oil[J].Journal of Agricultural and Food Chemistry,2001,49（8）:3697-704.

[8] 鮑 丹，陶寧萍，劉茗柯.寶石魚油的提取、精制及其脂肪酸組成的分析[J].食品科學，2006，27（7）：169-173.

[9] Chantachum S,Benjakul S,Sriwirat N.Separation and quality of fish oil from precooked and non-precooked tuna heads[J].Food Chemistry,2000,（69）：289-294.

[10]張華偉，諸 燕，范 琛，等.酶解法提取鳀魚油的工藝研究[J].糧油食品科技，2010，18（1）：27-30.

[11]陸劍鋒，林 琳，張偉偉，等.水酶法提取斑點叉尾鮰內臟油的工藝研究[J].食品科學，2010，31（22）：75-80.

[12]譚汝成，熊善柏，劉敬科.提取條件對白鰱魚油性質的影響及魚油脂肪酸組成分析[J].食品科學，2008，29（2）：72-75.

[13]劉政坤，楊小克，江曉路，等.魷魚內臟油的提取研究[J].中國油脂，2011，36（9）：9-13.

[14]楊官娥，楊 琦，趙建濱.氨法提取魚油工藝的研究[J].中國海洋藥物，2002（3）：25-27.

[15]楊官娥，楊 琦，趙建濱，等.鉀法提取魚油的工藝研究[J].山西醫科大學學報，2001，32（1）：31-32.

[16]張偉偉，陸劍鋒，焦道龍，等.鉀法提取斑點叉尾鮰內臟油的工藝研究[J].食品科學，2009，30（24）：42-46.

[17]劉 峰，劉春娥，王 聚.正交試驗法優化大麻哈魚脂肪線中魚油的提取工藝[J].安徽農業科學，2010，38（27）：15061-15063.

[18]曹明霞，徐 溢，趙天明，等.超臨界萃取在天然植物成分提取中的應用進展[J].廣州化工，2010，38（8）：23-25.

[19]Rodriguez N R,Diego SM,Beltran S,et al.Supercritical fluid extraction of fish oil from fish by-products:A comparison with othermethods[J].Food Engineering,2012,（109）:238-248.

[20]黃志斌.水產品綜合利用工藝學[M].北京：中國農業出版社，1996，53.

[21]劉昌盛，楊 湄，黃鳳洪.食用植物油脫膠技術研究進展[J].農產品加工·創新版，2010（7）：47-49.

[22]劉書成，謝 燕，章超樺，等.油脂脫酸新方法研究進展[J].糧油加工，2007（6）：81-84.

[23]洪鵬志，劉書成，章超樺，等.金槍魚油的精煉及其脂肪酸組成特征[J].中國油脂，2006，3（16）：90-93.

[24]馬永鈞，楊 博.海洋魚油深加工技術研究進展[J].中國油脂，2011，36（4）：1-6.

[25]汪之和.水產品加工與利用[M].北京：化學工業出版社，2003.340.

[26]張愛軍，沈繼紅，石書河.鳀魚油脫膠、脫色脫臭工藝的研究[J].中國油脂，2006，31（8）：30-32.

[27]姜元榮，張 敏，張宏榮，等.魚油生產關鍵工藝研究進展[J].中國油脂，2011，36（11）：42-45.