餅粕的綜合加工與利用

餅粕的綜合加工與利用1.餅粕的脫毒處理方法菜籽餅（粕）中含有35%?36%的蛋白質(zhì)，其中可消化的蛋白質(zhì)達(dá)27.79%,菜籽蛋白質(zhì)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(zhì)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(yōu)質(zhì)飼料和人類蛋白質(zhì)來源。但常規(guī)油菜的餅（粕）中一般含有150?180微摩爾/升的硫苷，這種物質(zhì)本身并無毒，但在有水情況下經(jīng)芥子酶分解出異硫氰酸酯、曝唑烷硫酮和腈等有毒物質(zhì)，使動(dòng)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(zhì)、腦垂體和肝等器官的功能。這種作用對(duì)單胃動(dòng)物的影響比對(duì)反芻動(dòng)物的影響更大。因此，常規(guī)油菜餅（粕）在作飼用或食用前必須進(jìn)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(zhì)溶于水，在熱水中溶解性更好，經(jīng)水洗后獲得無毒餅（粕）。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）置于熱水中浸泡40分鐘，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(shí)，棄水后作豬飼料，搭配10%?20%，飼喂效果好。二次浸泡法是先浸8小時(shí)，再換水浸2小時(shí)或先浸14小時(shí)后再換水浸1小時(shí)，餅（粕）與水之比為1：5。三次浸泡法是浸泡1天后濾干，再換水浸泡1天濾干，接著再浸泡1天濾干即得。菜餅（粕）經(jīng)浸泡后去毒效果達(dá)80%左右，但粗蛋白降低10%左右，干物質(zhì)降低20%左右。先蒸煮后浸泡法：蒸煮時(shí)餅（粕）與水之比為1：2,浸泡時(shí)為1：5,過濾后在50°C下干燥即得。經(jīng)處理后菜餅（粕）中異硫氰酸酯減少77%，嗯唑烷硫酮減少84%。連續(xù)水洗法：將菜餅（粕）置于流水中浸2小時(shí)，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(zhì)。干熱處理法：將碾碎的菜餅.（粕）在開水中浸泡幾分鐘，再進(jìn)行于熱處理。由于開水處理時(shí)已有部分硫苷溶解，故比干熱處理效果更好。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分鐘，可將其中大部分硫苷破壞。蒸汽汽提法：向萊餅（粕）通人蒸汽，溫度保持110C，處理1小時(shí)即可。此法和壓熱處理法對(duì)蛋白質(zhì)利用率有一定影響。在我國民間，一般菜餅（粕）與水拌勻后蒸2?3小時(shí)，或加水煮沸2?3小時(shí)，然后稀釋去水即可，蒸煮法除能破壞芥于酶外，還能使有揮發(fā)性的硫化物隨水蒸氣揮發(fā)，而不能揮發(fā)的嗯唑烷硫酮存在水中，濾去水后也被脫除。（3） 發(fā)酵中和法。原理是在發(fā)酵過程中，菜餅（粕）在一定溫度和水條件下，芥子酶恢復(fù)部分活性，使硫苷水解，所生成揮發(fā)性的異硫氰酸脂，用壓縮空氣攪拌而揮發(fā)，大部分硫苷分解產(chǎn)物被水溶解，經(jīng)加水加堿使殘余物破壞，最后隨濾液淋走。作法是在發(fā)酵池或大缸中，加40?c左右潔凈水，將粉碎的菜餅（粕）放入發(fā)酵，每2小時(shí)用干凈木棒攪拌一次，使之均勻發(fā)酵，經(jīng)16?24小時(shí)后使酸堿度保持3.8,再繼續(xù)發(fā)酵8?10小時(shí)，濾去發(fā)酵水，加清水?dāng)嚢瑁瑸?0%濃度（比重為1.16）氫氧化鈉，待發(fā)酵餅（粕）酸堿度為7?8時(shí)，沉淀濾去廢液。本法去毒效果達(dá)90%?98.5%。（4） 坑埋法。選擇向陽、干燥、地溫較高的地方挖一個(gè)土坑。寬0.8米，深0.7?1米，長度按餅（粕）數(shù)量決定，坑周圍和底部有席或草隔土，將粉碎后的菜餅按100千克餅加100千克水浸泡軟后埋入坑內(nèi)，頂部再覆蓋一層席或草，覆土20厘米以上，兩個(gè)月后即可。脫毒效果可達(dá)90%?98%。（5） 石灰乳脫毒法。本法原理是菜籽餅（粕）中硫苷在較高溫度和水分條件下，石灰乳可催化其水解，水解的硫化物多數(shù)具揮發(fā)性，在蒸炒和攪拌過程中隨水蒸氣揮發(fā)，不揮發(fā)的曙唑烷硫酮在熱壓下受到破壞。本法在有攪拌（40轉(zhuǎn)/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(nèi)進(jìn)行，每240千克餅（粕）加石灰乳33.6千克，水48.4千克，然后在100?150°C下汽蒸40分鐘即可。脫毒效果達(dá)85%?95%。（6）堿脫毒法。菜籽餅（粕）經(jīng)粉碎進(jìn)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），其余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(shí)間為15分鐘，出料時(shí)溫度應(yīng)在105?110C，水分由噴堿時(shí)的20%左右降到13%，這樣的脫毒效果達(dá)90%左右。2.餅粕的綜合加工與利用（1）餅粕制取蛋白質(zhì)。目前菜籽飼料蛋白和工業(yè)蛋白已進(jìn)入實(shí)用階段，而食用蛋白還處于研制階段。它們的產(chǎn)品中硫苷已基本除盡，缺點(diǎn)是植酸和單寧與蛋白的結(jié)合緊密，導(dǎo)致濃縮蛋白產(chǎn)品中含有更高量的植酸（5%?10%）和酚類物質(zhì)（單寧等），同時(shí)蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)化為濃縮蛋白的轉(zhuǎn)化率只有55%?62%，其余是飼料蛋白，此項(xiàng)技術(shù)用于脫殼餅粕的開發(fā)有很好的前景，對(duì)于帶殼餅粕的開發(fā)，表現(xiàn)為雜質(zhì)較多，純化困難，產(chǎn)率低，成本高，產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)存在困難。食用蛋白的制備：在溫度40C、ph=10、料液比為1:30、時(shí)間20分鐘及5%nacl條件下，蛋白質(zhì)浸提率為91%。經(jīng)綜合成本分析表明，利用脫殼低溫制油技術(shù)得到的不帶殼、不變性的菜籽粕作原料，制備食用濃縮蛋白或分離蛋白是可行的，制出的蛋白成本低，蛋白質(zhì)回收率高，氨基酸平衡比大豆蛋白好，菜籽中分離蛋白的氮溶解指數(shù)較大豆分離蛋白低，吸油性略好于大豆分離蛋白，乳化性優(yōu)于大豆分離蛋白。由下表可知，分離蛋白中賴氨酸含量遠(yuǎn)低于實(shí)驗(yàn)室低溫脫脂后的菜籽餅粕中的含量，這是由于工業(yè)化生產(chǎn)的菜籽餅粕經(jīng)高溫榨油引起蛋白質(zhì)變性的結(jié)果，這也說明目前的預(yù)榨浸提工藝存在著很大缺陷。飼用蛋白的制備：a.利用酶解技術(shù)制備飼用蛋白：利用酶解技術(shù)，將我國目前預(yù)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(zhì)后，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(yōu)點(diǎn)在于：設(shè)備簡單，酶解技術(shù)易于操作，投資少，見效快。年處理i萬噸餅粕的酶解設(shè)備只需50萬元左右，建設(shè)周期只需2個(gè)月左右，適合于現(xiàn)有飼料工廠的技術(shù)改造，消除有害物質(zhì)硫苷和抗?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)效果好，經(jīng)酶解后，帶殼餅粕中有害物質(zhì)和抗?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)消除率達(dá)80%以上，用此餅粕作配合飼料效果好。研究試驗(yàn)表明，喂養(yǎng)的鯽魚，比常規(guī)飼養(yǎng)的增長速度快2.2倍，其養(yǎng)殖周期比常規(guī)飼料縮短45天左右，餌料系數(shù)為1.81,配方成本比常用配方低一倍多；替代75%的大豆餅粕養(yǎng)豬，比常規(guī)飼料飼養(yǎng)的日增長速度快，而未見對(duì)豬有傷害。大豆餅粕價(jià)格比菜籽餅粕高近一倍，單是這一項(xiàng)就可大大降低飼養(yǎng)成本。對(duì)其機(jī)理的研究表明，由于消除了抗?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)植酸、多酚，提高了蛋白質(zhì)的生物效價(jià)，微量元素能有效地吸收利用。b?提取植酸（鈉）制備無毒飼用蛋白：菜籽餅粕中的植酸和單寧都是極重要的精細(xì)化工產(chǎn)品，在食品、醫(yī)藥、化工等行業(yè)有廣泛的用途。經(jīng)研究，帶殼餅粕為原料時(shí)，植酸（鈉）產(chǎn)率為2%，餅粕產(chǎn)率為70%。經(jīng)提取植酸后，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(zhì)含量相應(yīng)提高2%~5%。據(jù)試驗(yàn)，年生產(chǎn)200噸植酸鈉和7000噸含蛋白質(zhì)40%?45%的飼用蛋白，年產(chǎn)值可達(dá)4200萬元，可生產(chǎn)出植酸、植酸鈉、植酸氨、植酸鎂、植酸鋅、植酸鈣、植酸鋇、植酸鉀等系列植酸鹽產(chǎn)品。國外提取蛋白的幾種工藝：a.加拿大fri一71工藝：將清理干凈的菜籽餅烘干、粉碎，用高速氣流將種皮分離掉，將去皮后的種仁粉用沸水浸泡，使芥子酶失活。干燥后再用水浸泡，水與種仁粉重量之比為5：1，然后過濾，又用水浸泡，過濾干燥后用正已烷浸提油脂，然后將溶劑脫除，將種仁進(jìn)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，最后除去可溶性糖即可。b?美國4158656號(hào)專利發(fā)表的工藝：將清潔去皮后的種仁烘干，使含水量不大于3%，再用正已烷溶劑浸提油脂，種仁經(jīng)脫溶后，將餅進(jìn)一步粉碎，過50目篩，用乙醇水溶液進(jìn)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60r，然后將其烘干磨成粉狀即可。（2）餅粕制取氨基酸。工藝之一此工藝獲取的復(fù)合氨基酸產(chǎn)品中硫苷已基本除盡，但蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)化為濃縮蛋白的轉(zhuǎn)化率只有55%?62%，再加上水解時(shí)蛋白質(zhì)的分解及純化時(shí)的損失等原因，氨基酸得率不大于原餅粕蛋白質(zhì)含量的20%，最好的產(chǎn)率是1噸餅粕（蛋白質(zhì)含量為40%）約生產(chǎn)80千克的復(fù)合氨基酸。工藝之二由于水解（酶解）、分離、純化等的困難，此工藝產(chǎn)率極低，氨基酸的得率只有原餅粕蛋白質(zhì)含量的15%左右。⑶餅粕制取植酸（鹽