利用不同脂肪酸的金属盐、在某种有机溶剂中的溶解度差异来分离浓缩DHA。将乙醇、鱼油及NaOH按一定比例混合，然后加热使鱼油皂化。皂化后的混合液经压滤分别得到皂液及皂粒。皂液在搅拌下加入H2SO4至pH为1~2。分离上层粗脂肪酸乙醇混合液，加热回收乙醇，并反复水洗祖脂肪酸至中性，即得DHA含量较高的精制鱼油。
1、尿素包合
脂肪酸与尿素的结合能力取决于其不饱和程度。脂肪酸的不饱和度越高、则与尿素的结合能力越弱。依此原理即可将饱和脂肪酸、低度不饱和脂肪酸与高度不饱和脂肪酸分离开来。在鱼油中加人尿素甲醇（或乙醇）后加热混合、过滤并用适当溶剂萃取滤液，即得萃取液脱去溶剂、真空干燥后即得到DHA含量较高的精制鱼油。
尿素包合法是一种比较简便有效的分离方法，但在实际生产中应用时，存在溶剂损耗大、排水和因尿素添加物而引起的废物处理等问题。为此，Kazuhiko开发了一种尿素包合与连续精馏相结合的分离方法，既解决了上述问题，又避免了鱼油因与空气接触而氧化，还可以提高分离效果，适合工业化生产。
2、超临界流体萃取
即将含有DHA的鱼油溶解于超临界状态的CO2中，通过改变温度和压力，达到分离DHA的目的。此法能分离出高纯度的DHA，但对碳数相同而双键数不同的脂肪酸的分离效果较差。为此，可利用银离子能与双键络合形成可逆的络合物的特性，在超临界CO2萃取装置中增加1支AgNO3—硅酸色谱柱，达到将碳数相同而双键数不同的脂肪酸分离的目的。
3、己烷溶剂液液萃取
应用己烷溶剂对各种微生物发酵液的液液萃取（亚临界生物技术），可以使DHA毛油得到彻底的利用，是国内应用广泛的大规模化加工方法
上述分离方法同样适用于通过选择和培养某些真菌和海藻来提取DHA的途径。
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