1.餅粕的脫毒處理方法
菜籽餅(粕)中含有35%~36%的蛋白質,其中可消化的蛋白質達27.79%,菜籽蛋白質含有大量必需氨基酸和含硫氨基酸,而且氨基酸的配比比較合理,與大豆蛋白品質不相上下。
此外,菜餅(粕)中還含有較豐富的鈣、磷、鎂、硒和多種維生素,是優質飼料和人類蛋白質來源。但常規油菜的餅(粕)中一般含有150~180微摩爾/升的硫苷,這種物質本身並無毒,但在有水情況下經芥子酶分解出異硫氰酸酯、曝唑烷硫酮和腈等有毒物質,使動物甲狀腺腫大,新陳代謝紊亂,甚至造成皮下出血,還影響腎上腺皮質、腦垂體和肝等器官的功能。這種作用對單胃動物的影響比對反芻動物的影響更大。因此,常規油菜餅(粕)在作飼用或食用前必須進行脫毒處理。其方法有:
(1)水洗處理法。其原理是菜餅(粕)中的有毒物質溶於水,在熱水中溶解性更好,經水洗後獲得無毒餅(粕)。
①浸泡法:有一次、二次和三次浸泡法。一次浸泡法是先將粉碎的菜餅(粕)置於熱水中浸泡40分鍾,過濾去水即得。采用0.5千克菜餅(粕)用4千克水浸泡48~72小時,棄水後作豬飼料,搭配10%~20%,飼喂效果好。二次浸泡法是先浸8小時,再換水浸2小時或先浸14小時後再換水浸1小時,餅(粕)與水之比為1:5。三次浸泡法是浸泡1天後濾幹,再換水浸泡1天濾幹,接著再浸泡1天濾幹即得。菜餅(粕)經浸泡後去毒效果達80%左右,但粗蛋白降低10%左右,幹物質降低20%左右。
②先蒸煮後浸泡法:蒸煮時餅(粕)與水之比為1∶2,浸泡時為1:5,過濾後在50℃下幹燥即得。經處理後菜餅(粕)中異硫氰酸酯減少77%,噁唑烷硫酮減少84%。
③連續水洗法:將菜餅(粕)置於流水中浸2小時,能完全脫除異硫氰酸酯和97%惡唑烷硫酮。
(2)熱處理法。其原理是菜餅(粕)中的芥子酶在高溫下失去活性,從而無法使硫苷分解成有毒物質。
①幹熱處理法:將碾碎的菜餅.(粕)在開水中浸泡幾分鍾,再進行於熱處理。由於開水處理時已有部分硫苷溶解,故比幹熱處理效果更好。
②壓熱處理法:將萊餅(粕)在1.2千克/平方厘米壓力下加熱處理60分鍾,可將其中大部分硫苷破壞。
③蒸汽汽提法:向萊餅(粕)通人蒸汽,溫度保持110℃,處理1小時即可。此法和壓熱處理法對蛋白質利用率有一定影響。
在我國民間,一般菜餅(粕)與水拌勻後蒸2~3小時,或加水煮沸2~3小(xiao)時(shi),然(ran)後(hou)稀(xi)釋(shi)去(qu)水(shui)即(ji)可(ke),蒸(zheng)煮(zhu)法(fa)除(chu)能(neng)破(po)壞(huai)芥(jie)於(yu)酶(mei)外(wai),還(hai)能(neng)使(shi)有(you)揮(hui)發(fa)性(xing)的(de)硫(liu)化(hua)物(wu)隨(sui)水(shui)蒸(zheng)氣(qi)揮(hui)發(fa),而(er)不(bu)能(neng)揮(hui)發(fa)的(de)嗯(ng)唑(zuo)烷(wan)硫(liu)酮(tong)存(cun)在(zai)水(shui)中(zhong),濾(lv)去(qu)水(shui)後(hou)也(ye)被(bei)脫(tuo)除(chu)。
(3)發酵中和法。原理是在發酵過程中,菜餅(粕)zaiyidingwenduheshuitiaojianxia,jiezimeihuifubufenhuoxing,shiliuganshuijie,suoshengchenghuifaxingdeyiliuqingsuanzhi,yongyasuokongqijiaobanerhuifa,dabufenliuganfenjiechanwubeishuirongjie,jingjiashuijiajianshicanyuwupohuai,zuihousuilvyelinzou。zuofashizaifajiaochihuodagangzhong,jia40~c左右潔淨水,將粉碎的菜餅(粕)放入發酵,每2小時用幹淨木棒攪拌一次,使之均勻發酵,經16~24小時後使酸堿度保持3.8,再繼續發酵8~10小時,濾去發酵水,加清水攪拌,灑10%濃度(比重為1.16)氫氧化鈉,待發酵餅(粕)酸堿度為7~8時,沉澱濾去廢液。本法去毒效果達90%~98.5%。
(4)坑埋法。選擇向陽、幹燥、地溫較高的地方挖一個土坑。寬0.8米,深0.7~1米,長度按餅(粕)數量決定,坑周圍和底部有席或草隔土,將粉碎後的菜餅按100千克餅加100千克水浸泡軟後埋入坑內,頂部再覆蓋一層席或草,覆土20厘米以上,兩個月後即可。脫毒效果可達90%~98%。
(5)石灰乳脫毒法。本法原理是菜籽餅(粕)zhongliuganzaijiaogaowenduheshuifentiaojianxia,shihuirukecuihuaqishuijie,shuijiedeliuhuawuduoshujuhuifaxing,zaizhengchaohejiaobanguochengzhongsuishuizhengqihuifa,buhuifadeshuzuowanliutongzaireyaxiashoudaopohuai。benfazaiyoujiaoban(40轉/分)、直接。蒸汽(10.5千克/平方厘米)和間接蒸汽(4~5千克/平方厘米)的脫毒鍋內進行,每240千克餅(粕)加石灰乳33.6千克,水48.4千克,然後在100~150℃下汽蒸40分鍾即可。脫毒效果達85%~95%。
(6)堿脫毒法。菜籽餅(粕)經粉碎進入4層蒸炒鍋,在一層均勻噴入5波美度燒堿液,每100千克餅加液堿量19千克左右。如為熱餅第一層可不加熱(冷餅則需間接蒸汽加熱),其餘3層開底、邊氣加熱。蒸汽壓力4~4.5千克/平方厘米,每層停留時間為15分鍾,出料時溫度應在105~110℃,水分由噴堿時的20%左右降到13%,這樣的脫毒效果達90%左右。
2.餅粕的綜合加工與利用
(1)餅粕製取蛋白質。目前菜籽飼料蛋白和工業蛋白已進入實用階段,而食用蛋白還處於研製階段。
它們的產品中硫苷已基本除盡,缺點是植酸和單寧與蛋白的結合緊密,導致濃縮蛋白產品中含有更高量的植酸(5%~10%)和酚類物質(單寧等),同時蛋白質轉化為濃縮蛋白的轉化率隻有55%~62%,其qi餘yu是shi飼si料liao蛋dan白bai,此ci項xiang技ji術shu用yong於yu脫tuo殼ke餅bing粕po的de開kai發fa有you很hen好hao的de前qian景jing,對dui於yu帶dai殼ke餅bing粕po的de開kai發fa,表biao現xian為wei雜za質zhi較jiao多duo,純chun化hua困kun難nan,產chan率lv低di,成cheng本ben高gao,產chan業ye化hua生sheng產chan存cun在zai困kun難nan。
①食用蛋白的製備:在溫度40℃、ph=10、料液比為1∶30、時間20分鍾及5%nacl條件下,蛋白質浸提率為91%。經綜合成本分析表明,利用脫殼低溫製油技術得到的不帶殼、bubianxingdecaizipozuoyuanliao,zhibeishiyongnongsuodanbaihuofenlidanbaishikexingde,zhichudedanbaichengbendi,danbaizhihuishoulvgao,anjisuanpinghengbidadoudanbaihao,caizizhongfenlidanbaidedanrongjiezhishujiaodadoufenlidanbaidi,xiyouxinglvehaoyudadoufenlidanbai,ruhuaxingyouyudadoufenlidanbai。
youxiabiaokezhi,fenlidanbaizhonglaiansuanhanliangyuandiyushiyanshidiwentuozhihoudecaizibingpozhongdehanliang,zheshiyouyugongyehuashengchandecaizibingpojinggaowenzhayouyinqidanbaizhibianxingdejieguo,zheyeshuomingmuqiandeyuzhajintigongyicunzaizhehendaquexian。
②飼用蛋白的製備:
a.利用酶解技術製備飼用蛋白:利用酶解技術,將我國目前預榨、浸出工藝所得到的雙低帶殼菜籽餅粕,除去大部分植酸、多酚類、硫苷等物質後,可作為禽、畜、魚配合飼料中粗蛋白的主要來源。研究表明,酶解處理的優點在於:設備簡單,酶解技術易於操作,投資少,見效快。年處理i萬噸餅粕的酶解設備隻需50萬元左右,建設周期隻需2個ge月yue左zuo右you,適shi合he於yu現xian有you飼si料liao工gong廠chang的de技ji術shu改gai造zao,消xiao除chu有you害hai物wu質zhi硫liu苷gan和he抗kang營ying養yang物wu質zhi效xiao果guo好hao,經jing酶mei解jie後hou,帶dai殼ke餅bing粕po中zhong有you害hai物wu質zhi和he抗kang營ying養yang物wu質zhi消xiao除chu率lv達da80%以上,用此餅粕作配合飼料效果好。研究試驗表明,喂養的鯽魚,比常規飼養的增長速度快2.2倍,其養殖周期比常規飼料縮短45天左右,餌料係數為1.81,配方成本比常用配方低一倍多;替代75%的de大da豆dou餅bing粕po養yang豬zhu,比bi常chang規gui飼si料liao飼si養yang的de日ri增zeng長chang速su度du快kuai,而er未wei見jian對dui豬zhu有you傷shang害hai。大da豆dou餅bing粕po價jia格ge比bi菜cai籽zi餅bing粕po高gao近jin一yi倍bei,單dan是shi這zhe一yi項xiang就jiu可ke大da大da降jiang低di飼si養yang成cheng本ben。對dui其qi機ji理li的de研yan究jiu表biao明ming,由you於yu消xiao除chu了le抗kang營ying養yang物wu質zhi植zhi酸suan、多酚,提高了蛋白質的生物效價,微量元素能有效地吸收利用。
b.提取植酸(鈉)製備無毒飼用蛋白:菜籽餅粕中的植酸和單寧都是極重要的精細化工產品,在食品、醫藥、化工等行業有廣泛的用途。經研究,帶殼餅粕為原料時,植酸(鈉)產率為2%,餅粕產率為70%。經提取植酸後,菜籽餅粕中的硫
苷已降至20微摩爾/克以下,變成了無毒飼料。而餅粕中的蛋白質含量相應提高2%~5%。據試驗,年生產200噸植酸鈉和7 000噸含蛋白質40%~45%的飼用蛋白,年產值可達4 200萬元,可生產出植酸、植酸鈉、植酸氨、植酸鎂、植酸鋅、植酸鈣、植酸鋇、植酸鉀等係列植酸鹽產品。
③國外提取蛋白的幾種工藝:
a.加拿大fri一71工藝:將清理幹淨的菜籽餅烘幹、粉碎,用高速氣流將種皮分離掉,將去皮後的種仁粉用沸水浸泡,使芥子酶失活。幹燥後再用水浸泡,水與種仁粉重量之比為5:1,然後過濾,又用水浸泡,過濾幹燥後用正已烷浸提油脂,然後將溶劑脫除,將種仁進一步粉碎,用50%~70%乙醇或酸度為4.5的稀酸提取蛋白,也可用濕熱變性法提取蛋白,最後除去可溶性糖即可。
b.美國4158656號專利發表的工藝:將清潔去皮後的種仁烘幹,使含水量不大於3%,再用正已烷溶劑浸提油脂,種仁經脫溶後,將餅進一步粉碎,過50目篩,用乙醇水溶液進行3~4次去毒,乙醇水濃度為60%~75%,與種仁粉混合比例為4~10∶1,提取溫度不超過60℃,然後將其烘幹磨成粉狀即可。
(2)餅粕製取氨基酸。
①工藝之一
此工藝獲取的複合氨基酸產品中硫苷已基本除盡,但蛋白質轉化為濃縮蛋白的轉化率隻有55%~62%,再加上水解時蛋白質的分解及純化時的損失等原因,氨基酸得率不大於原餅粕蛋白質含量的20%,最好的產率是1噸餅粕(蛋白質含量為40%)約生產80千克的複合氨基酸。
②工藝之二
由於水解(酶解)、分離、純化等的困難,此工藝產率極低,氨基酸的得率隻有原餅粕蛋白質含量的15%左右。
(3)餅粕製取植酸(鹽):
此工藝植酸鹽產率為2%,無毒飼料產率為70%。此工藝既脫了毒,又獲得了化工產品植酸及其係列鹽(植酸鈉、植酸氨、植酸鎂、植酸鋅、植酸鈣、植酸鋇、植酸鉀)。目前植酸鈉價格為16萬~18萬/噸,出口價為4萬美元/噸,無毒餅粕(由於蛋白質含量提高)價格為1 550元/噸,據估計,年處理1萬噸餅粕產值達4s00萬元,設備投資約600萬~800萬元,預計一年左右可回收設備投資成本。
②實驗室與工業化生產比較
(4)餅粕提取酚類物質(單寧):
①製備工藝:
方法之一(理想工藝):單寧采用以丙酮為提取溶液,70%丙酮水,溫度30℃,粒度為50目以上,此條件下單寧提取率為83%,蛋白質損失率極少,隻有1.... 84%,餅粕中硫苷殘留也隻6.. 74微摩爾/克,植酸幾乎沒被提取。
方法之二:采用4%hcl甲醇溶液,50℃粒度50目以上,此條件下單寧回收率為52%,餅粕中硫苷殘留39.15微摩爾/克,植酸提取率高達36.8%,蛋白質損失率0.68%。
②單寧級分及得率,用丙酮提取,所得粗提物用乙酸乙酯、水、甲醇依次萃取,最後剩餘物經定性檢驗不是單寧即可。其各級分含量見下表
各級分粗提物再經純化後,各級分的油菜單寧得率見下表。殼中得率為0.151%,主要為水溶性單寧,占殼重0.137%。粕仁中得率為0.987%,水溶性單寧占餅粕仁重0.708%。
③單寧性質:單寧對於畜禽是一種抗營養物質。但是單寧又是極重要的精細化工產品,在食品、醫藥、化工等行業中有廣泛用途,單寧經轉化還可製成國際市場看好的價值更高的另一重要化工產品--沒食子酸。單寧分子量範圍在1300~2900之間,是五色氰定的4~8聚體。單寧為蛋白質多糖複合物,結合糖有葡萄糖、果糖、鼠(shu)李(li)糖(tang)等(deng),其(qi)中(zhong)鼠(shu)李(li)糖(tang)為(wei)結(jie)合(he)糖(tang)所(suo)特(te)有(you)的(de),單(dan)寧(ning)對(dui)葡(pu)萄(tao)糖(tang)有(you)較(jiao)高(gao)的(de)親(qin)和(he)性(xing)。油(you)菜(cai)單(dan)寧(ning)與(yu)大(da)量(liang)蛋(dan)白(bai)質(zhi)結(jie)合(he),形(xing)成(cheng)單(dan)寧(ning)一(yi)蛋(dan)白(bai)質(zhi)一(yi)多(duo)糖(tang)複(fu)合(he)物(wu),它(ta)們(men)與(yu)遊(you)離(li)蛋(dan)白(bai)質(zhi)比(bi)較(jiao),富(fu)含(han)脯(pu)氨(an)酸(suan),有(you)較(jiao)高(gao)的(de)nps值(即疏水性氨基酸占氨基酸的摩爾比例,也叫疏水參數nonpo-lafsiole)。同時單寧也與重金屬一蛋白質結合,形成三元複合物,因而單寧影響蛋白質的吸收,是抗營養的主要原因。
(5)餅bing粕po用yong作zuo飼si料liao。未wei脫tuo殼ke的de高gao硫liu苷gan餅bing粕po,難nan以yi作zuo飼si料liao,目mu前qian都dou在zai致zhi力li於yu培pei育yu低di硫liu苷gan油you萊lai品pin種zhong或huo將jiang高gao硫liu苷gan菜cai籽zi餅bing粕po去qu毒du。同tong時shi餅bing粕po中zhong存cun在zai的de抗kang營ying養yang物wu質zhi--植酸、酚類也影響餅粕的利用價值,因為酚類易與蛋白質形成致密的不易腐敗的不透水鞣質,影響動物對蛋白質的吸收;植酸是強金屬絡合劑,作飼料時易造成禽畜缺鋅、銅、鈣gai等deng無wu機ji元yuan素su,它ta又you是shi抗kang營ying養yang物wu質zhi,易yi與yu蛋dan白bai質zhi及ji金jin屬shu離li子zi結jie合he成cheng三san元yuan複fu合he物wu,降jiang低di蛋dan白bai質zhi的de有you效xiao利li用yong率lv,使shi飼si料liao營ying養yang價jia值zhi大da大da降jiang低di,同tong時shi它ta具ju有you刺ci激ji性xing氣qi味wei,動dong物wu食shi用yong後hou表biao現xian為wei厭yan食shi、消瘦、呆滯、皮毛粗糙等症狀。所以菜籽餅粕要作飼料隻有消除或降低餅中的硫苷、植酸及酚類等有毒物質才能利用。用菜籽餅作禽、畜飼料的添加成分更有意義。菜籽餅中含有20%可消化蛋白,其效率比值、淨利用率和生物效價均高於大豆;蛋白質中賴氨酸含量近於大豆,而蛋氨酸和胱氨酸含量均高於大豆;與大豆相比,菜籽餅中含有較多的脂肪、維生素e和各種微量元素。因此菜籽餅常常用來作家畜、家禽飼料的添加成分。無毒菜餅對不同年齡豬的適口性均較好,其代謝能量值為11.3兆焦/千克,比豬的實際需要(13.27兆焦/千克)略低。一般在幼豬飼料中菜餅(粕)的最大量為12%,成長豬和種豬為12%~15%,懷孕和泌乳母豬為12%左右。無毒菜餅(粕)作家禽飼料時,其代謝能量值為7.95~8.37兆焦/千克,而家禽實際需要的代謝能量值為11.93~13.40兆焦/千克。因此以菜餅(粕)作飼料時尚需適當添加其他高能量成分,一般在飼養幼年或成年肉用家禽時,最大添加量為20%,產蛋雞或種雞為10%左右。牛對無毒菜餅(粕)的適應性比豬和家禽更強一些,菜餅(粕)對牛的代謝能量值為10.05兆焦/千克,與牛的實際需要量接近,因此在牛飼料中用量較多,肉用牛添加量可達20%,奶牛為25%。常規油菜餅(粕)也可用作飼料,但用量不宜過多,一般飼養肥豬在日食中添加量為lo%左右,飼養肉用雞為5%左右,養牛為15%左右。用菜籽餅作魚飼料,其添加量一般也不超過15%。但用雙低菜籽作魚飼料試驗中,將添加量提高到30%和50%,經132天飼養試驗表明,其單位麵積總產和淨產平均分別比添加30%的常規菜籽餅的高9%和10.6%,比對照高13.4%和15.9%,而且魚肉蛋白質含量高,脂肪含量低,無殘毒。
(6)餅粕用作肥料。菜餅含有機質為80%左右,養分齊全,含氮4.6%,磷2.5%,鉀1.4%,而且肥效持久。菜餅(粕)作肥料應充分發酵漚熟後方才能施用,否則易招致蠅為害作物根係,導致死苗。
(7)bingpozhizuojiangyou。yuanlishicaibingzhongdedanbaizhijingyansuanzuoyongfenjiechenggezhonganjisuan,eranjisuanjingchunjianzhonghehouyoushengchenggezhonganjisuannayan,qizhongyiguanjisuannayanzuiduo,zhezhongyanjuyouyidingdeziweihexiangwei。
其作法是將菜籽餅粉碎後,每100千克加水200~250千克,鹽酸100千克,在100~110℃條件下加熱分解23~24小時,再保溫分解10小時。在保溫分解5小時開始,加麩皮10千克,糖化5小時,當糖化後冷卻到50~55℃時加純堿46.7千克,酸堿度4.4~5.0,加水100~150千克,經兩次壓榨、濾渣,在液體中加食鹽6千克,在100℃下滅菌,加醬色後即可得600千克醬油。注意鹽酸在使用前需脫去砷。這種醬油含全氮0.628%,氨基酸0.35%,還原糖1. 76%。
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