【doc】菜籽饼的开发利用综述

【doc】菜籽饼的开发利用综述 菜籽饼的开发利用综述 菜籽饼的开发利用综述 湖南省常德市粮食局饲料,^,司胨彩 菜籽饼资源丰富,相蛋白质含量高,是一种宝 贵的蛋白质饲料资谅,但由于菜籽饼中台有一些抗 营养因子和有毒成偷,使其在饲葬上的痤用受置很 大蹑翩.本文阐述菜籽饼的营养价值及营养特性, 并介绍国内外台理利用菜籽饼的三种途径,以期为 饲料生产科学地利用菜籽饼提供一些依据. 1.采耔饼的营养价值豆特性 1.1薹耔饼雌膏葬价镰 菜籽饼的能值较豆饼略低,主要因为菜籽饼中 台有菜籽的外壳(约占种子重量的16)及较高的 粗纤维(9,13),以及外壳中舍有单宁等物 质.另外菜籽饼对猪的能值较高,对鸡的能值较 仇菜籽饼与豆饼能值比较如1. 寰1蔡籽饼鲁豆饼艟值比较(kc~.i/kg) 豢耔拼f豆僻 震啬嚣J9D30 鸡l1900『2249 菜籽饼的粗蛋白质含量钓在87%左右,比豆饼 略1繇菜籽饼中的粗蛋白质80以蛋白质的形式存 在,其余20为游离氨基酸,芥酸核酸等.而且 菜籽饼中的蛋白质绝大部分为球蛋白,氨基酸含量 比较平衡与豆饼蛋白比较,菜籽饼蛋白磺的消化 率(79)低于豆饼(8S),必需氨基酸的消化 率(74%,76)低于豆饼(85,92).另外,菜 籽饼的赖氨酸含量较豆饼低,但蛋氮酸含量较豆饼 高.菜籽饼与豆饼的蛋白质和氟基酸含量见表2. 囊2幕符饼与豆饼的鼍白曩鼻基一音量比较() 蛋白质l异亮1亮鞭l荤再l瞎l鼍f甘 泉轩僻3T:::f6,93.83.92.5.i豆饼426.65.O一 苏域l色组糟罄ll 枭耔蟒^.I5,01.32.6JJ豆饼22.6 菜籽饼的维生素价值,除泛酸低于豆饼外,其 它维生素含量均高于豆饼,见表3.菜籽饼的矿物 质含量丰富,特别是磷,不但含量高且无机磷占7O 以上(豆饼无机磷捉占32).另外,菜籽饼申硒 含量较豆饼多8倍.但其它矿物质元素的有效率较 差,见表4. 寰5案耔饼与豆饼的维生素含量比较(mg/kg) l胆碱1尼克醯障醯『硫胺素黄索l叶酸生物索————— ———————— ?——?——卜—L—一, 菜籽饼10.67l16olO-5lj.73l3.7l2.3}0.9 豆饼fo.zs%f:目fI6fi.5f2.0lo.ff0.3 衰4蔡拧饼与豆饼矿物质含量比较(mg,盎gj 1.2采耔饼的营养特性 菜籽饼的营养价值与豆饼接近,但在实际应用 中,菜籽饼却受到很大限制,主要田为菜籽饼中台 有一些毒素和抗营养因子. 1.2.1芥早甙 芥子甙,又称硫代葡葡糖甙,是菜籽饼中主要 抗营养周子?芥子甙本身无毒,但畜禽食后经饲料 中芥子酶或胃肠道耋田菌酶催化作用,就会发生水解 生成异硫氰酸醇(ITC),嘿唑烷硫酮(OZT). 硫氰酵酶(SCN)和腈(RCN).ITC具有挥发 性臭味和辛辣昧,严重影响遥口性,对皮肤粘膜和 清化器官表面有破坏作用,也能导致甲状腺肿大. OZT~A庠内,能抑制甲状脲素台成,导致甲状 腺肿大,并降低动物生长速度.SCN能抑翩碘的 转换,从而降低动物甲状腺含碘量,造成甲状腺肿 大?RcN在体内能造成动物肝和肾脏肺大,甚至 造成害禽死亡-RCN毒性约为OZT毒性的8倍. 一 般高毒品种中芥子甙含量在6.8,8.5, 平均r.0,低毒最种在O.66,O.89之问,国 外规定菜耔饼中芥子甙O.O5以下属于安全界限. 1.2.2蕾? 植酸,又称肌醇六磷酸,是菜籽饼中的另一种 抗营养因子,一壮菜籽饼含檀酸,8.植酸是 一 种很强的螯台剂,能与饲料中的铁,镬,锌, 钙磷等结台形成艰难溶的植酸聱台物,从而降低 了这些必需矿物质元素的生物学有效性. 一 25— 1.2.5单宁 单宁,又叫单宁酸或鞣酸,存在于菜籽外壳 中,是使菜籽外壳呈黑色的重要因素之一,有很重 的涩昧,影响畜禽的适口性. 此外,菜籽饼中还含有芥子碱和异黄酮,芥子 碱窿雄内产生三甲胺而转化到畜禽产品中,使畜禽 产品(特别是鸡蛋)出现污点,且带有鱼盟昧,异 黄酮能使雌性动物坠胎,因而菜籽钟不适于饲疆蛋 鸡和雌性种畜. 2.菜籽饼在饲料中的应用 2.]不去毒限量使用 2.1.1单堑限量使用 在配台饲料中,限制菜籽饼的用量,使配合饲 料中芥子甙含量在安生范围以内.据加拿大D.R' Clandinin等试验,用台15的高芥甙(0.7) 菜籽饼日粮饲喂内猪,日增重可达605克,料内比 .17:1-而用含15的低芥甙菜籽饼El粮喂猪,El 增重达655克,料肉比3.1611}而台12豆饼的对 照组日增重达672,克,料肉比3.0911.另外,对哺 乳幼犊和产奶用牛限制在1o以下,对蛋鸡和种鸡 强制在5以内,对内鸡用量控制在1O%,15, 具有好的饲养效果.四川省饲料公司试验证明,来 去毒饼占El粮16喂肥育猪,可获得日增重445克, 料内比3.591的效果I如果控制在8以内,则可 获得日增重520克,料肉比3.O61的效果.上海农科 院试验研究认为,在肥育猪日粮中菜籽饼占11%, 后备母猪El粮中占5无不良影响.又据中国农科 院畜牧研究所试验证明,对生长鸡菜耔饼用量限制 在8以下,对产蛋鸡限制在4以下,生长正常, 产蛋能力正常,使用安全.加拿大学者R.Donld和 R.D.Clandinin推荐菜籽饼在配合饲料中的使用 量如表5. 襄5寨耔饼参考胃量() 1器l#案乳牛? 奇甙菜籽崭J555I85 f低武桌耔崭20lOJ0j-J0 拄,,It菜籽崭可作为饲料蕾自质堆一来掉. --菜耔拼用tJ;l千蜘质为基蕊计算. 菜籽饼中芥子甙含量随品种,)jl-r方法丰同差 异较大周而在饲料中的用量并不是很固定的,用 户可根据掌握的菜籽饼的芥子甙含置的高低适当谪 节菜籽饼用量.表6介绍了联邦德国饲料法规中规 一 28一 定的饲料中芥子甙的最高允许含量. 寰6菜耔饼爱饲料中允诈最 高含毒置的规定(,mgikg) 醢盐 2.1.2与j|它饼(豆饼,柚饼尊)蓿E使甩 中国农科院畜牧研究所提出,把菜籽饼和棉籽 葵花饼按1;1比例配成两台饼日粮,或把菜籽饼, 棉籽饼和豆饼或葵花饼按11t2或11t4配成三台 饼,可保证芥子甙或其它毒素在安生范围内,又可 满足动物对蛋白质的营养需要.经过8年的试验, 并在山西,j0京,河北等地饲料厂推广使用,结果 表明,其饲养效果与豆饼一一鱼粉型日粮相似,并 能降低饲料成本.因此,这个办法被认为是台理利 用菜籽钟的一项有效. 1.5寨籽饼柏蕾莽强化 菜籽饼中氟基酸的利用率低,而且赖氨酸含量 缺乏.茵此,在配有菜耔饼的日粮中甩氨基酸(特 别是赖氯酸)进行营养强化,能有效地提高菜耔饼 的利用效果.据邱华生报道,在配有菜,棉饼的肥 育猪日粮中,前期添加O.2,O.15,后期添加 O.15%,0.2%的赖氯酸,采食量可增加15左右, 提高生长速度15上(日增重600克左右),提 高饲料利用率1O,15(料肉比3.5,3.6?1), 氨沉积提高8%,血尿氮下降24,且背膘厚度, 瘦肉率,限月崎积及肉色等胴体质量迭到相似营养 水平的豆饼日粮的成绩. 另外,在含菜耔讲的日粮中添加必需的矿物微 量壳素,可以改进菜籽饼的利用效率-据报道,在 含菜籽饼的日粮中,添加武汉畜禽饲料漆加剂厂生 产的"两饼一(棉,菜饼)专用矿物藩加耕,可增 加采食量15,2O.提高日增重25,3O(日 增重达700克),改进饲辩利用率15左右(料肉 比3.2:1),并能明显地改进胴体质量.另据报道, 在含菜耔饼的日粮中添加高剂量铜(12.T---250 ppm),可以明显地提市采食量,提高生长速度 皇 和饲料利用率,并能峰低背瞟厚意. 此外,在含有菜籽饼的日靛书添加抗生紊,抗 菌素,以及补充维生素预混料等,可改善日粮适口 性,提高菜籽饼的饲用效果. 2.2菜籽饼的脱毒处理 菜籽饼的脱毒处理方法正处在试验阶段,宴现 工业化生产的尚很少.撮据脱毒工艺在提取菜籽油 的前后,可分为前处理,前后结合处理和后处理3 种类型,我国目前应用的多为后处理工艺. 2.2.1前魁理工艺 法国农艺研究所提出的一种前处理去毒工艺比 较典型(获发明专利权),该工艺为菜籽经粉碎, 热水处理后,用密度计量筛分离出纤维素及脂蛋白 悬浮物,再经碱化(pH8)离心分离得脂蛋白沉淀 物和度液(芥子甙进八度液),度液经综旨利用制 多细胞蛋白.脂蛋白沉淀袖浸提菜籽油,剩下的脱 去落i阿即得菜籽浓缩蛋白.其蛋白含量达6O,纤 维素6,脂肪0.5,酸永化台物22.5,氢基酸 组份平衡,芥子甙或异黄酮等有害物质只剩痕迹 量.饲养试验表明,这种浓缩蛋白的蛋白效价比豆 饼的蛋白效价还要高. 瑞典研究出与此类似的浓缩蛋白提取工艺.用 该法提取的浓缩蛋白有和动物蛋白相近的营养价 值,除可作饲料外,还可作为食品强化剂.但该工 艺设备条件高,浓缩蛋白成本高. 2.2.2前后结台处理工艺 前后结合处理工艺以无锡轻工学院的一项 工艺较为典型.该工艺具有工艺设备简单,去毒效 果好,成本低的特点,其流程如下t 轻汽油 + 油菜籽+于热纯化+溶剂浸出+毛油 饲用蛋白+蒸汽脱溶+j 菜籽饼在于热纯化(120.c)条件下,其中的芥 子酶纯化失去活性,并能分解少量的芥子甙.然后 在提取油后,饼粕经蒸汽脱溶,分解其中的芥子 甙,可使芥子甙分解率选5%左右,而有效赖氨酸 的含量下降却不多.经处理的菜子饼虽然芥子甙还 有较高的含量,但经饲养试验表明,与干酷素喂养 的对照组鼓果相似. 2.2.后魁理工艺 后处理工艺又可分为以下几种方珐; @发酵中和法 投酵中和浩的原理是,在适当温度和永的条件 下,菜籽饼中的芥子酶故激活,水解芥子甙,分解 产物溶于水中而脱毒.具体方法是t菜籽饼与水按 1:3.r,4的比例投入发酵弛中,加温到??,保持 温度38,d013,每2小时搅拌一次,22,24小时 后,滤击发酵水(大苛吩芥子甙随水滤击).再加 清水用碱中和至pH7,8,再沉淀滤去度液即得脱 毒菜籽饼.谖法脱毒率可选00,98.5,但脱毒 周期长,水,碱用量大,干物质损失多,度液污染 环境,不适于工业化生产. 固体发酵浩 该法由罗远渊等^研制.具体方法是将菜籽 饼接种分离纯化的单株84~38乳酸菌种,然后加永 至47,51含水量,厌氧发酵25~30天,即可达 到去毒目的.用该法嚼唑烷硫酮及异硫氰酸酯的去 毒率可达84.67,93.02,两种毒紊残留量仅 0.132,0.23,大大低于国外低毒品种含毒 最,工艺简单,脱毒成本低,适于工业化生产.湖 北成丰已建成固体发酵去毒生产线,其工艺为t 三角瓶菌种+100立升种子罐菌种-->-800立升生 产菌种繁殖罐+接种拌料5,7吨菜籽饼+水分调节 到47,51+厌氧发酵 @碱法 碱法去毒的原理是?芥子甙在较高温度和湿度 下与碱作用,分子结构中的硫甙键和硫酸酯键发生 水解而断裂,产生硫氰酸酯,异硫氰酸酯,硫化氢 等.这些产物都是挥发性物质,可随水蒸汽逸出, 有的异硫氰酸酯还可盥和菜籽饼中的蛋白质结合成 无毒的硫碌型化台物.具体方法是一菜籽饼经粉 碎,过筛除粗块,均匀喷洒碱渍(纯碱比烧碱效果 好),碱的用量为喷洒前饼粕重量的2,3,控 制水份在l8,2O%之间.用间接蒸汽预热到 8o13,保温39分钟,再用直接蒸汽汽蒸,间接蒸汽保 温,使温度保持在105~11o'C之间,汽燕45分钟后烘 干到水份l3盥下.该怯脱毒率可达96以上. ?溶剂浸出法 水浸法 芥子甙是水溶性物质,采用水浸法浸出去毒简 便易行.具体方法是把菜籽饼和水按1—3,4比例混 合后,在38?条件下保温24-'J~时,然后过滤,再用 清水清洗2淡即可.如用蒸煮和2次水浸结台处理, 不仅可除去饼中毒素,而且可使蛋白质得到改善, 更易于消化吸收. 一 27— 据意大利墨西哥大学瓦卡黑诺等人试验,将整 粒菜籽用滞水浸泡2次,再用l5氯化钠溶液处理, 即可完全脱除异硫氰酸盐,达到去毒目的,鸡食后 雄重增觑无甲状腺胂大现象. 有机溶剂浸出涵 用0.1N的氢氧化钠济液,或85甲醇溶液,或 70的丙酮冰溶液,都能有效地除去整粒菜籽中的 芥子甙.如果先将整粒菜籽煮沸2分钟,再用碱性乙 醇多级浸出效果更佳. 酸性溶液浸出法 用l5的工业硫酸在60'C条件下处理6小时, 所得饼中不台芥子甙,饼中蛋白质的氨基酸组成基 本不变. 溶剂去毒浩去毒比较彻底,但干物质损失较大 (15,2O),不适于工业化生产.几种溶剂浸 出法中以水溶法费用较低. ?氨处理法 氨处理法有氨处理与酶催化水解两个过程,其 方法与碱处理相似.氟处理法去毒效果好.但氨水 (需要纯氨)价格高,处理后的饼适口性略低.处 理后废液污染环境. @微波处理法 是利用微波对l4,l6水分的整粒菜籽或菜 籽钟处理1分钟,即可纯化其芥子酶.龌由于其它 饲料中还可能有芥子酶犀脑邋中有l敏活芥子碱活性 的菌类,因此仍可能产生有毒物质. 除以上方法外,还有土堙接和硫酸亚铁去毒 法.另外浙江农业大学研制"/'--~6017添加莉去毒 方法,该洼的原理起利厢特种摇船荆抑制幕籽并毒 索对畜禽器官的毒害作用,效果较好. 上述三种类型的去毒方法,从去除毒素和抗营 养因子的彻底性及保持和提高菜籽饼的营养价值方 面来看,以前处理工艺和前后结合处理工艺较好, 尤其是处理工艺,不仅劫底地去除了毒素和抗营 养因子,而且能显着地提高菜籽饼的营养价值.但 目前国内没有成熟的工艺和谈备,而且用该方法生 产的菜籽饼的成本较高. 2.5培育低毒品种 培育双低品种(低芥子甙,低芥酸),是解决 菜籽饼中毒素的根本途径.欧洲和加拿大是培育双 低品种较先进的地区和国家.,般双低品种含芥子 甙在0.05以下,芥酸含量5以下如加拿大培 育的"托尔,"瑞金","阿尔特斯克及"坎 德尔,奥罗等品种,我国已在新疆,青海,内 蒙,河北,浙江等省引种大面积种植.用这些双低 品种所得菜籽饼,经测定芥子甙平均含量在0.o7% 左右,含毒量是高毒品种的1/10~1/6,并有良好的 适口性,特别是"托尔",芥子甙含量为0.104, "坎德尔"为0.62.双低品种适宜在北方种稿, 南方需傲引种试验.但双低品种的缺点是t产量较 低|抗病能力差,油酸增加,饱和脂肪酸偏f氐-这 些方面还有待育种工作者不断完善提高 【作者简介】陈彩,男,助理畜牧师, 1964年生,1985年毕业于湖南衣学院农学专 业,曹发表预混料稀释水平对微量组分在 饲料中分散度的影响,《晶状氨基酸在饲 料中的应用等着作,现在湖南省常德市饲 料公司工作.该同志为中国粮油学会,中国 畜牧兽医学会动物营养研究会会员. 湖南省蛋白质饲料资源的开发利用 湖南省饲料穿司捌泰鼠 蛋白质饲料资源的增长速度直接影响到一个国 家畜牧业的发展.苏联近年来由于蛋白质饲料资源 缺少20,25.致使畜产品减少30,tO.多 消耗饲料40%以上,饲料成本增加35,5O.朝 南~1989年生产配合饲科210万吨,需蛋白质 饲料52.5万吨(以25%算),而目前全省棉,菜饼 最大数量约45万吨,进口鱼粉也很有限.蛋白质饲 料资源的开发利用日益显示其重要地位. 一 28一 我省的蛋白质资源主要有讲粕类,轻工业的副 产品廉液,度渣,肉食行业的猪血,青绿饲料,苎麻 叶等.目前,饼粕类和猪血已部分开发利用,蛆已 有11个肉联厂用猪血发酵生产血粉蛋白,年生产发 酵血粉8000吨.有条件而待开发利用的是酒精厂, 味精厂的度液,废渣和苎麻叶. 一 ,酒精,味精废藏的开发翱用 1.饲料酵母的营弊价值评定豆饲一靛果