鱼油的提取方法及精制工艺探讨

王海磊，罗庆华，黄美娥

（吉首大学林产化工工程湖南省重点实验室，湖南 张家界 427000）

鱼油富含n-3系列多不饱和脂肪酸，其中二十碳五烯酸（EPA）、二十二碳六烯酸（DHA）不仅是人类生长发育所必需的营养物质，且具有预防心脑血管疾病，增强记忆力，预防老年痴呆症，抗炎、抑制过敏反应和肿瘤生长，促进婴儿视网膜发育[1-2]等多种生理功能。据美国F&S公司的调研报告称：从2002年至今，国际鱼油市场规模以每年8%的速度扩大，2010年鱼油及其制成品的全球市场销售额将超过50亿美元，预计今后几年国际市场鱼油交易量将维持在26万至30万t的水平上，EPA/DHA等鱼油衍生物产品仍将呈供不应求态势，价格将继续上涨[3]。因此，鱼油具有很高的营养价值和广泛的开发利用前景。笔者对鱼油的提取方法和精制工艺进行了总结、分析与探讨，为鱼油提取技术的优化及新技术的研发提供参考。

1 鱼油的提取方法

鱼油的提取方法主要有压榨法、有机溶剂法、蒸煮法、酶解法、淡碱水解法和超临界流体萃取法等。

1.1 压榨法

该法直接对原材料进行压榨而得到粗鱼油。此法操作简单，但是提取率较低，现今已很少采用。

1.2 有机溶剂法

有机溶剂法是利用有机溶剂对鱼类原料中的脂肪进行提取。该法的缺点是不能将与蛋白质结合的脂肪分离出来，提取率较低，且有溶剂残留，对鱼油的品质有一定影响。甄润英等[4]对该法进行了改进，采用有机溶剂和中性蛋白酶处理相结合提取鲶鱼内脏鱼油，确定最佳工艺参数如下：先进行酶解，料液比 1∶6，加酶量 1 400 U/g，温度 45℃，时间 2 h，经过滤后，按料液比 1∶5 加入正己烷-异丙醇（3∶2，V/V）振荡萃取25 min，鱼油提取率达到25.3%，产品为淡黄色，澄清透明。

1.3 蒸煮法

蒸煮法是通过加热蒸煮以破坏原料中细胞组织，使鱼油分离出来，主要有隔水蒸煮法、水蒸汽蒸煮法和高压蒸煮法等。

1.3.1 隔水蒸煮法 隔水蒸煮法是在加热蒸煮的条件下，使脂肪溶出。何莉萍等[5]从草鱼内脏中提取鱼油，试验表明：时间60 min，温度40℃，加水80 mL，在此条件下平均提取率为46%，各项理化指标均达到精制鱼油的一级标准。陶宁萍等[6]研究黄鳍金枪鱼眼窝肉鱼油提取，结果表明：温度90℃，时间40 min，鱼油提取率达到54.18%，但鱼油的酸值和过氧化值较高，品质较差。通过上述研究结果得出：提取率随着温度的升高而有所提高，但鱼油的品质有所下降，在实际操作中需要进行综合考虑。

1.3.2 水蒸汽蒸煮法 水蒸汽蒸煮法是通过热交换器对原料进行间接加热蒸煮，使脂肪溶出，此法利用了水蒸汽液化快速放热这一特性[7]。鲍丹等[8]对宝石鱼油的提取进行研究，结果表明：温度98℃，时间40min，鱼油提取率为62.59%。在实际生产中，该法投资成本较高，故利用较少。

1.3.3 高压蒸煮法 高压蒸煮法是利用水蒸汽对样品进行加热，同时进行加压处理，使脂肪溶出[9]。但考虑到成本和安全等因素，此法利用较少。

以上三种蒸煮法的基本原理相同，且操作简单；但存在共同缺点，即提取温度较高，如控制不当，将会降低鱼油的品质。

1.4 酶解法

酶解法是利用蛋白酶的水解作用，破坏蛋白质和脂肪的结合关系，使油脂释放出来。该法大大提高了原料的利用率，提取率相对较高，且操作条件温和，同时酶解液中还含有丰富的小分子肽和氨基酸等，可以进一步加以利用。张华伟等[10]对鳀鱼鱼油提取的试验结果表明：料液比1∶3，加入1.75%胰蛋白酶，温度45℃，pH值8，反应时间5 h；加入1.25%胃蛋白酶，温度40℃，pH值2.5，反应时间3 h，鱼油提取率为77.55%。陆剑锋等[11]采用木瓜蛋白酶对斑点叉尾鮰内脏鱼油进行提取，确定最佳工艺参数：料液比 1∶1，加酶量 3 500 U/g，温度 55℃，时间0.5 h，pH值7.5，鱼油提取率为80.94%。上述的研究结果存在一定差异，除与原材料有关外，还由于不同蛋白酶的酶切位点不一致，其水解作用也不同，因此为了得到较好的提取效果，有必要对蛋白酶进行筛选。

1.5 淡碱水解法

淡碱水解法是利用淡碱液将鱼类原料中的蛋白质分解，破坏蛋白质与脂肪的结合关系，使脂肪分离出来。主要包括传统淡碱水解法、氨法和钾法等。

1.5.1 传统淡碱水解法 传统淡碱水解法使用的碱是氢氧化钠和氯化钠，此法优点是提高了鱼油的提取率，且操作简便，工艺成熟，其缺点是提取废液中钠盐含量高，不能利用而对环境造成污染。谭汝成等[12]对白鲢鱼油提取的研究结果表明：pH值9.0，氢氧化钠溶液（1∶1，W/V），45℃水解 5 min，在 1.0%NaCl溶液中80℃盐析5min，该条件下鱼油提取率为60.5%。刘政坤等[13]对鱿鱼内脏油提取得到最佳提取条件：pH 值 9.0，料液比 1∶1.5，温度 80℃，加盐量4%，该条件下90min鱼油提取率为69.3%。

1.5.2 氨 法 氨法提取是用氨水和铵盐代替传统方法中的氢氧化钠和氯化钠，此法产生的提取废液可生产肥料，应用于农业；但提取过程中用到氨水，其挥发性较大，有刺激性，故此法利用较少[14]。

1.5.3 钾 法 钾法提取工艺采用的碱是氢氧化钾和氯化钾，该法解决了钠盐污染问题，产生的废液可以制作钾肥，应用于农业生产[15]。张伟伟等[16]从斑点叉尾鮰内脏中提取鱼油，结果表明：pH值7.0，料液比 1∶1.5，温度 65℃，水解时间 35 min，氯化钾用量4%，盐析时间10min，该条件下鱼油提取率为82.09%。刘峰等[17]从大麻哈鱼脂肪线中提取鱼油，确定最佳工艺条件：温度75℃，pH值8.0，时间55 min，硝酸钾用量5.5%，该条件下鱼油提取率为64.7%。同是钾法，但提取率差异较大，可能是由于原材料特性和鱼油含量不同所致的。

1.6 超临界流体萃取法

超临界流体萃取法（SFE）是以超临界状态下的流体为萃取剂，从鱼类原料中萃取出油脂的一种新型分离技术。其与传统的化学方法相比，具有分离效率高、操作温度低、产品质量好、无环境污染等优点[18]；但投资成本较高，只在对产品要求较高时才使用该法。Rodriguez等[19]利用该法从鱼类的下脚料中提取鱼油，并与其他的方法进行比较，发现其提取率相对较高，对低脂肪鱼类中鱼油的提取效果较好，同时能够有效防止鱼油的氧化，减少鱼油中的有毒物质，且对环境无污染，是一种较好的提取方法。

综合分析上述方法，认为钾法和酶解法是我国鱼油生产中最适宜的方法。

2 鱼油的精制

经初步提取而得到的鱼油称为粗鱼油，又称作毛油。由于其中含有水分、磷脂、粘液质、蛋白质、游离脂肪酸和色素等杂质，其品质较差，需要经过进一步的处理，即鱼油的精制，主要包括脱胶、脱酸、脱色和脱臭等工艺。

2.1 脱 胶

脱胶主要是把粗鱼油中的粘液质、磷脂和蛋白质等胶体杂质除去。油脂的脱胶方法主要取决于其磷脂的含量，磷脂含量高的油脂采用水化法脱胶，磷脂含量低的油脂采用酸法脱胶[20]。鱼油中的磷脂含量较低，其脱胶采用酸法，原理是酸能够中和胶体质点的电荷，使之聚集沉降，经离心过滤除去，同时可以有效除去鱼油中的重金属和色素，达到一定的脱色效果[21]。脱胶工艺中用到的酸主要是磷酸、硫酸和柠檬酸等。

2.2 脱 酸

脱酸主要是除去鱼油中的游离脂肪酸。鱼油的脱酸方法主要借鉴于植物油脂的脱酸方法，传统的脱酸方法有化学脱酸、物理脱酸和混合油脱酸，近些年也发展了一些脱酸新方法，主要包括生物脱酸、化学酯化、溶剂萃取、超临界萃取和膜分离[22]。目前使用最多的是化学脱酸，即向脱胶鱼油中加入强碱，将游离脂肪酸转化为不溶于油的皂，同时，皂也可以吸附油中的一些其他杂质，最后再通过离心除去皂脚。脱酸常用的碱为NaOH，但脱酸工艺中应控制好碱的浓度和用量[23]。

2.3 脱 色

脱色主要是除去鱼油中的脂溶性色素，来源主要有两个：一是原料含的天然色素；二是鱼油发生化学变化产生的有色物质。脱色主要采用吸附法，用到的吸附剂主要有活性白土和活性炭。但吸附剂用量较大时会降低鱼油的回收率，应控制好吸附剂的用量[23]。

2.4 脱 臭

鱼油腥臭味的形成比较复杂，既与原料的新鲜度有关，也同鱼油在储藏过程中自身发生的化学变化有关[24]。脱臭主要是除去鱼油氧化产生的醛类等臭味物质。脱臭的方法主要有气体吹入法、真空脱臭法、真空蒸汽脱臭法、聚合法、化学脱臭法等[25]。洪鹏志等[23]研究表明：温度低时间短达不到目的，温度过高和时间过长会引起鱼油氧化聚合反应，因此在脱臭工艺中应控制好温度和时间。目前报道出一种脱臭新方法，即超临界丙烷脱臭法。张爱军等[26]的研究结果表明：在常温下，超临界丙烷对于鱼油中的挥发性成分具有很好的溶解选择性，可保证产品品质，并且采用等压分离，能大大降低动力消耗，降低成本，在实际操作中是可行的。

在实际生产中，鱼油的精制工艺与上述科研方法有一定差别，可以根据原料及产品用途的不同而对其工艺进行适当调整，以达到降低生产成本，提高经济效益的目的。

3 展 望

鱼油具有良好的营养价值和药用价值，已经逐渐被人们认可，有较完善的提取技术与很大的市场空间，但由于受到原料来源和工厂化生产工艺条件等因素的影响，我国生产的鱼油质量不高，污染物含量较高[27]。因此，应不断改进鱼油的提取方法及精制工艺。在鱼油的提取方法中，可以研究上述方法的结合使用，充分利用各方法的优点，确定较好的提取工艺条件，以提高原料的利用率和鱼油的提取率。在鱼油的精制过程中，应注重充入氮气或向鱼油中添加茶多酚等绿色抗氧化物质防止鱼油的氧化。同时，由于环境的日益污染，检测出粗鱼油中存在二恶英、硝基呋喃、重金属等有毒物质[27]，因此，在鱼油的研究中，应将去除有毒物质作为新的研究课题。此外，在鱼油生产中还应注意降低成本，节能减排，资源合理利用等问题，以取得更好的经济效益和社会效益。

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