559
Tạp chí Hóa học, T. 45 (5), Tr. 559 - 564, 2007
KếT TINH PHÂN ĐOạN AXIT BéO KHÔNG NO NHIềU NốI ĐÔI Từ
DầU Cá TRíCH Và Cá BASA
Đến Tòa soạn 3-11-2006
Lại Mai Hơng
Bộ môn Công nghệ Thực phẩm, Khoa Công nghệ Hoá học, Đại học Bách khoa Tp. HCM

Summary
Low temperature fractionation was employed to obtain polyunsaturated fatty acid (PUFA)
concentrates from sardine and catfish oils. Different solutions of free fatty acids (FFAs) at
various FFAs: solvent ratio (w/v) from these two oils were crystallized at -20
o
C and -70
o
C,
respectively, using hexane and acetone as solvents. At the best crystallization condition,
eicosapentaenoic acid (EPA) and docosahexaenoic acid (DHA) purities were reached 14.1% and
8.7% from sardine oil and linolenic acid (LA) purity was 31% from catfish oil.
Keywords: Crystalline fraction, fish oil, polyunsaturated fatty acid, EPA, DHA, LA.

I - GIớI THIệU
Dầu cá từ lâu đ đợc biết đến nh một
nguồn cung cấp axit béo không no nhiều nối đôi
(PUFA), đóng vai trò quan trọng đối với sức
khoẻ v5 dinh dỡng con ngời. Trong dầu cá
biển thờng bao gồm một h5m lợng n-3PUFA
lớn, đặc biệt l5 EPA v5 DHA. Hai axit béo n5y
đ đợc chứng minh l5 có khả năng phòng
chống nhiều loại bệnh khác nhau nh các bệnh
về tim mạch, bệnh viêm nhiễm, dị ứng hay tiểu

lệch nhau một cách đáng kể khi có sự khác nhau
về số nối đôi v5 chiều d5i của mạch cacbon.
Trong hai yếu tố ảnh hởng trên thì số nối đôi
trong mạch cacbon có ảnh hởng lớn nhất tới
nhiệt độ đông đặc của các axit béo. Khi nhiệt độ
của một hỗn hợp các axit béo giảm xuống thì
các axit béo no v5 các axit béo không no một
nối đôi mạch d5i sẽ kết tinh trớc, còn lại các
axit béo không no nhiều nối đôi sẽ vẫn ở trạng
560
thái lỏng. Nhờ nguyên lý trên m5 ngời ta có thể
phân tách các axit béo không no nhiều nối đôi
(PUFA) ra khỏi phần no v5 MUFA bằng phơng
pháp kết tinh phân đoạn ở nhiệt độ thấp. Phơng
pháp n5y có thể đợc thực hiện bằng cách kết
tinh trực tiếp hỗn hợp các axit béo hay dầu
nguyên liệu, kết tinh nguyên liệu với các chất
hoạt động bề mặt hay thực hiện quá trình kết
tinh khi nguyên liệu đợc ho5 tan trong dung
môi. Phơng pháp kết tinh nguyên liệu trực tiếp
thờng cho hiệu suất thu hồi thấp do phần lỏng
bị kẹt rất nhiều trong phần kết tinh do đó hiệu
quả phân tách cũng nh hiệu suất thu hồi không
cao. Đối với mục đích l5m tăng h5m lợng các
axit béo không no thờng phải sử dụng phơng
pháp kết tinh trong dung môi. Đây l5 phơng
pháp có hiệu quả phân tách cũng nh hiệu suất
thu hồi cao nhất do dung môi có tác dụng l5m
tăng sự khác biệt về nhiệt độ đông đặc của các
axit béo ngo5i ra còn có tác dụng rửa trôi pha

kết tinh trong những điều kiện nhiệt độ khác
nhau trong thời gian l5 20 giờ. Sau quá trình kết
tinh, hỗn hợp pha rắn v5 pha lỏng đợc lọc qua
giấy lọc tại nhiệt độ kết tinh, rửa lại bằng dung
môi có cùng nhiệt độ kết tinh, sau đó tách riêng
pha rắn v5 pha lỏng. Khối lợng hai pha thu
đợc đợc xác định sau khi l5m bay hơi dung
môi. Th5nh phần axit béo của pha lỏng đợc
phân tích trên máy sắc ký khí theo phơng pháp
của Lopez-Martinez v5 cộng sự (2004).Hiệu
suất thu hồi PUFA, DHA,EPA: H
i
(%)=(khối
lợng chất i trong pha lỏng/khối lợng chất i
trong nguyên liệu trớc khi kết tinh)*100 với
i=PUFA, DHA hay EPA
3. Điều kiện kết tinh
Đối với dầu cá trích: Loại dung môi đợc
khảo sát bao gồm axeton v5 hexan. Tỷ lệ FFA:
dung môi đợc thay đổi l5 1:5, 1:10 v5 1:20.
Nhiệt độ kết tinh đợc khảo sát hai nhiệt độ l5 -
20
o
C v5 -70
o
C. Các điều kiện thí nghiệm đợc
bố trí theo mô hình yếu tố đầy đủ lặp lại to5n
phần ngoại trừ yếu tố tỷ lệ FFA: dung môi ở
nhiệt độ -70
o

axeton, dietylete, izobutanol v5 etanol, Lopez-
Martinez (2004) đ chọn đợc 2 dung môi l5
hexan v5 axeton có tác dụng phân tách tơng tự
nhau v5 đợc sử dụng trong những thí nghiệm
tiếp theo. Tơng tự nh vậy, Wanasundara
(1996) cũng khuyến cáo sử dụng hexan v5
axeton để kết tinh thu nhận EPA v5 DHA từ mỡ
hải cẩu. Trong thí nghiệm n5y, ảnh hởng của
axeton v5 hexan đến th5nh phần % v5 hiệu suất
thu hồi EPA v5 DHA trong hỗn hợp axit béo thu
đợc từ cá trích cũng đợc khảo sát.

28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
-20 -20 -20 -70 -70 -20 -20 -20 -70 -70
0.2 0.1 0.05 0.1 0.05 0.2 0.1 0.05 0.1 0.05
AcetoneAcetoneAcetone AcetoneAcetone Hexane HexaneHexane HexaneHexane
Nhit (oC)
TlFFA: dung mụi
Loi dung mụi
%

%EPA
%DHA
H(EPA)%
H(DHA)%
Hình 2: Th5nh phần % v5 hiệu suất thu hồi EPA v5 DHA trong pha lỏng sau quá trình kết tinh
Kết quả thu đợc trong hình 2 cho thấy
th5nh phần % EPA v5 DHA thu đợc khi kết
tinh trong axeton v5 hexan l5 tơng tự nhau. Tuy
nhiên, khi so sánh về hiệu suất thu hồi EPA v5
DHA trong pha lỏng ở cùng điều kiện về nhiệt
độ v5 tỷ lệ FFA:dung môi, kết tinh trong axeton
đều cho kết quả có xu hớng cao hơn so với
trong hexan ngoại trừ điều kiện kết tinh trong
hexan ở -70
o
C với tỷ lệ FFA:dung môi l5 0,05.
Khi đó có kết quả bằng với dung môi aceton.
Kết quả ở hình 2 cũng cho thấy khả năng l5m
giảm th5nh phần % của các axit béo no (SFA)
trong pha lỏng khi đợc kết tinh trong axeton
cũng tốt hơn so với hexan ngoại trừ điều kiện
562
nhiệt độ -70
o
C v5 tỷ lệ FFA:dung môi =0,05.
Kết quả n5y ho5n to5n phù hợp với các nghiên
cứu của các tác giả khác. Wanasundara (1996)
nhận thấy ở những nhiệt độ cao hơn -60
o
C,

cá trích, aceton có nhiều u điểm hơn so với
hexan.
3. ảnh hởng của tỷ lệ FFA:dung môi
Tỷ lệ FFA: dung môi l5 một yếu tố quan
trọng ảnh hởng tới cả hiệu suất thu hồi v5
th5nh phần % của pha lỏng thu đợc sau quá
trình kết tinh. Tỷ lệ dung môi lớn thờng l5m
cho quá trình phân tách đợc thực hiện dễ d5ng
hơn tuy nhiên sẽ tốn chi phí nhiều hơn. Kết quả
trên hình 2 cho thấy khi tỷ lệ FFA:dung môi
giảm, th5nh phần % của SFA có xu thế giảm,
ngợc lại th5nh phần % của PUFA có xu thế
tăng trong cả hai loại dung môi khảo sát v5 ở tất
cả các nhiệt độ khảo sát, tuy nhiên sự khác biệt
về th5nh phần % của các axit béo trong nhiều
trờng hợp l5 không lớn lắm. Kết quả ở hình 3
cho thấy khi thay đổi tỷ lệ FFA:dung môi, th5nh
phần % của EPA v5 DHA trong pha lỏng thay
đổi không đáng kể. Tuy nhiên, khi tỷ lệ
FFA:dung môi giảm, hiệu suất thu hồi EPA v5
DHA đều tăng, chứng tỏ tỷ lệ dung môi lớn có
tác dụng phân tách các axit béo có nhiệt độ
nóng chảy khác nhau tốt hơn. Lopez-Martinez
J.C. v5 cộng sự (2004) cũng thu đợc kết quả
tơng tự khi khảo sát 3 tỷ lệ FFA:dung môi l5
0,11; 0,25 v5 0,8. Nhóm tác giả n5y nhận thấy
rằng tỷ lệ FFA:dung môi thấp nhất l5 0,11 có
tác dụng l5m tăng h5m lợng axit gamma -
linolenic (GLA) trong pha lỏng tốt nhất với hiệu
suất thu hồi đạt cao nhất, tuy nhiên chỉ có sự

trình sản xuất dầu salat thờng sử dụng nhiệt độ
khoảng 4-5
o
C. Tuy nhiên ở nhiệt độ n5y thờng
chỉ loại đợc phần n5o các axit béo no chứ cha
l5m tăng đáng kể h5m lợng các axit béo không
no đa nối đôi. Kết quả của Lopez-Martinez v5
cộng sự (2004) cũng cho thấy kết tinh ở 4
o
C
không có hiệu quả tách PUFA cao. Bởi vậy,
trong phần nghiên cứu n5y, chỉ có nhiệt độ -
20
o
C v5 -70
o
C đợc khảo sát.
Khi so sánh hai nhiệt độ kết tinh l5 -20
o
C v5
-70
o
C, kết quả ở hình 2 v5 3 cho thấy không có
sự khác biệt lớn về th5nh phần % của các axit
béo cũng nh về hiệu suất thu hồi EPA v5 DHA
khi sử dụng cùng một tỷ lệ FFA:dung môi đối
563
với aceton. Trong trờng hợp sử dụng hexan l5m
dung môi, sự khác biệt đáng kể chỉ đợc nhận
thấy ở tỷ lệ FFA:dung môi l5 0,05. ở tỷ lệ n5y,

C cũng vẫn đạt đợc hiệu quả phân tách
DHA v5 EPA tơng đơng với nhiệt độ -70
o
C.
Tổng hợp tất cả các điều kiện đ khảo sát,
điều kiện tối u để thu đợc h5m lợng v5 hiệu
suất thu hồi EPA v5 DHA trong pha lỏng cao
nhất l5 sử dụng dung môi hexan với tỷ lệ
FFA:hexan (w/v) l5 0,05 v5 nhiệt độ kết tinh l5 -
70
o
C. Với điều kiện n5y có thể thu đợc pha
lỏng có h5m lợng EPA l5 14,1% v5 DHA l5
8,7% với hiệu suất thu hồi EPA v5 DHA tơng
ứng l5 75,7% v5 59,4%. Tuy nhiên, để có thể
giảm chi phí về dung môi cũng nh lợng dung
môi cần thiết với nhiệt độ kết tinh không quá
thấp có thể sử dụng axeton với tỷ lệ FFA:dung
môi l5 0.1 v5 nhiệt độ kết tinh l5 -20
o
C. ở điều
kiện n5y có thể đạt đợc th5nh phần % EPA v5
DHA trong pha lỏng l5 13,9% v5 7,9% với hiệu
suất thu hồi tơng ứng l5 70,0% v5 50,7%. Nếu
so sánh th5nh phần % của EPA v5 DHA cao
nhất có thể đạt đợc sau quá trình kết tinh với
th5nh phần % tơng ứng của chúng trong mẫu
nguyên liệu thì h5m lợng EPA v5 DHA chỉ
tăng 1,5 v5 1,2 lần. Kết quả n5y cho thấy đối với
mẫu dầu cá trích, phơng pháp kết tinh phân

phơng pháp kết tinh phân đoạn với nguyên liệu
l5 dầu cá basa dới đây, chỉ có axeton với tỷ lệ
FFA:axeton = 1:10 đợc khảo sát. Tuy vậy,
nhiệt độ kết tinh đợc chọn khảo sát cả hai nhiệt
độ l5 -20 v5 -70
o
C. Kết quả đợc thể hiện trong
hình 3.
Dầu cá basa nguyên liệu bao gồm chủ yếu l5
SFA v5 MUFA chiếm h5m lợng tơng đơng
nhau (42,2%). PUFA trong dầu cá basa chỉ
chiếm khoảng 15,5%, trong đó axit linoleic
(LA) chiếm h5m lợng lớn nhất (14,3%). Những
PUFA còn lại bao gồm axit linolenic, axit
arachidonic v5 DHA chiếm h5m lợng không
đáng kể. Nhiệt độ kết tinh c5ng thấp, h5m lợng
SFA trong pha lỏng c5ng giảm đồng thời h5m
lợng PUFA c5ng tăng. ở nhiệt độ -70
o
C, trong
pha lỏng chỉ còn 17,3% SFA v5 có tới 35,5%
PUFA, trong đó h5m lợng LA l5 31,0%. ở
nhiệt độ n5y, độ tinh sạch của LA đ tăng đợc
2,2 lần so với mẫu cha kết tinh. Cá basa chứa
một h5m lợng MUFA rất lớn trong đó chủ yếu
l5 axit oleic. Khi kết tinh ở -20
o
C, h5m lợng
MUFA tăng từ 42,2% lên 50,9%. Nếu giảm
nhiệt độ kết tinh xuống -70