CN101037448A - 菜籽饼粕深加工制取菜籽浓缩蛋白和植酸的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供菜籽饼粕深加工制取菜籽浓缩蛋白和植酸的方法是：将普通油菜饼粕经过四次搅拌、反应处理后得到滤饼，再经烘干、筛分得到菜籽浓缩蛋白，用于高端海水鱼及鳗鱼的配合饲料中；另外，将第二、三、四次搅拌反应处理后排出的含有硫甙葡萄糖苷、多酚、植酸的有毒或抗营养物质的水，经过离子交换柱提取，并用重结晶的方式纯化，得到高纯度的植酸盐。本发明工艺简单，路线短，耗时少，没有引入有毒有害的无机或有机合成物，有利于环境保护；所获得的菜籽浓缩蛋白能够部分替代优质进口红鱼粉及白鱼粉添加到配合饲料中，同时回收高纯度植酸盐，实现了油菜籽加工的高附加值；同时提升了油菜种植和加工、饲料和养殖产业的技术升级。

Description

菜籽饼粕深加工制取菜籽浓缩蛋白和植酸的方法

技术领域

本发明涉及菜籽饼粕深加工领域，特别是涉及一种菜籽饼粕深加工制取菜籽浓缩蛋白和植酸的方法。

背景技术

油菜是我国的主要油料作物，产量居世界第一位。但是，当前油菜加工产业的产品只有菜籽油和饼粕，普通的菜籽饼粕只能以≤10％的比例添加到配合饲料中去，并且不能应用于鲳类、鲷类、鳗鱼等高端鱼类的养殖上，其主要原因是菜籽饼粕中含有硫苷、多酚和植酸等有毒或抗营养物质。

目前，主要有武汉工业学院和华中农业大学发表过关于利用菜籽饼粕生产菜籽浓缩蛋白的报道和专利的申请。武汉工业学院发表的是“油菜籽脱皮冷榨饼制取无毒菜籽浓缩蛋白的方法”，这种方法生产的菜籽浓缩蛋白中因含有硫甙等有毒有害物质，以及影响其营养价值和适口性的含量较高的抗营养物质植酸、多酚等，所以不能以很大的比例添加到一般配合饲料中去，尤其不能添加到高端海水鱼以及淡水鱼的配合饲料中。华中农业大学发表的是“从油菜籽饼粕或油菜籽种皮中提取多酚的萃取剂及其制备方法”，其中并没有详细列明菜籽饼粕深加工的方法以及产品菜籽浓缩蛋白的应用情况。

除湖北华益油料科技股份有限公司、黄冈德利生物科技开发有限公司与厦门市鹭清水产有限公司外，未见国内和国外其它关于应用菜籽浓缩蛋白于金鲳鱼、黑鲷等海水鱼养殖，以及应用于河鳗养殖的文献报道。还有就是武汉工业学院及华中农业大学报道过关于利用菜籽饼粕进行加工制取菜籽浓缩蛋白以及植酸、多酚、多糖的之外，其它未见报道。

日本已有在实验室中将菜籽蛋白添加到真鲷的配合饲料中进行养殖实验的研究报道。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种菜籽饼粕深加工制取菜籽浓缩蛋白和植酸的方法。该方法能够将传统的油菜籽的粗加工提升到精深加工上来，并且得到营养价值与鱼粉相当的菜籽浓缩蛋白以及精细化工产品植酸，其中，菜籽浓缩蛋白能够以较大的比例添加到配合饲料，应用于高端鱼类的养殖中。

本发明解决其技术问题采用以下的技术方案：

本发明提供的菜籽饼粕深加工制取菜籽浓缩蛋白和植酸的方法，采用包括以下步骤的方法：

(1)第一次搅拌反应处理：将菜籽饼粕原料经过粉碎预处理后，投入到菜籽饼粕脱毒反应搅拌过滤罐中，再添加热水和辅料进行搅拌反应，然后静止；辅料为氯化钙，其重量比例为菜籽饼粕的0.1～0.5％；

(2)第二次搅拌反应处理：添加清水、无机一元酸，经搅拌、静止后，再将A水排除，A水是指含有大量硫甙葡萄糖苷、多酚、植酸的有毒或抗营养物质的水；

(3)第三次搅拌反应处理：再加入清水、磷酸二氢钾，磷酸二氢钾的质量比例为菜籽饼粕的0.2～1％，再搅拌、静止，然后将B水排除，B水是指含有硫甙葡萄糖苷、多酚、大量植酸的有毒或抗营养物质的水；

(4)第四次搅拌反应处理：添加清水，经搅拌后再进行固液分离，其中固体为菜籽滤饼，液体为C水，C水是指含有少量硫甙葡萄糖苷、多酚、植酸的有毒或抗营养物质的水；

(5)获取菜籽浓缩蛋白：将菜籽滤饼经过烘干、过筛后，得到菜籽浓缩蛋白；

(6)获取植酸：将排出的A水、B水和C水经过离子交换柱提取植酸，用重结晶的方式进行纯化，得到高纯度的植酸。

本发明提供的由上述方法步骤(5)中获取的菜籽浓缩蛋白，可以部分替代优质进口鱼粉添加到高端海水鱼及鳗鱼的配合饲料中的用途。

本发明与现有技术相比，具有以下的主要优点：

其一.能够替代部分进口优质鱼粉，适用性强，经济效益十分显著。

由于将菜籽饼粕中存在的有毒有害物质硫甙葡萄糖苷基本去除、蛋白与抗营养物质植酸和多酚形成的复合物进行分解并提取，从而使普通的油菜饼粕转变为蛋白含量大于63％、植酸含量小于0.5％、多酚含量小于0.35％、硫甙含量小于6μmol/g、氨基酸平衡好、生物效价高的饲用浓缩蛋白，可以部分替代进口优质红鱼粉50％应用于高端海水鱼养殖，其经济效益十分显著。利用本发明的菜籽浓缩蛋白部分替代配合饲料中的进口优质红鱼粉50％作为饲料蛋白源设计的试验饲料(简称试验饲料)应用于金鲳鱼、黑鲷养殖进行试验中，试验结果如下：试验饲料嗜口性好；试验饲料与海马牌金鲳鱼7#饲料经过45天同等条件下进行的养殖试验，以平均增长、增重，平均肥满度和饲料系数等指标分析，试验饲料并不逊色，有些指标还要优于对照组海马牌金鲳鱼饲料；试验鱼经水煮，色香味正常，未发现任何异味。因此，本试验饲料应用于金鲳和黑鲷的配合饲料中是可行的，并且经济效益十分显著，以海水鱼饲料计算，每吨可节约成本1500元。

其二.能够回收纯度在95％以上的植酸和多酚、多糖等生物活性物质，实施了高附加值深加工，实现了油菜种植和加工、饲料和养殖产业的技术升级。

其三.工艺简单，路线短，耗时少，并且没有引入各种合成类以及有毒有害的无机或有机类化合物，有利于环境保护。

附图说明

图1是本发明的工艺流程图。

图2是菜籽饼粕脱毒反应搅拌过滤罐的结构示意图。

具体实施方式

本发明提供了菜籽饼粕深加工制取菜籽浓缩蛋白和植酸的方法，由该方法所获取的菜籽浓缩蛋白可以添加到高端海水鱼及鳗鱼的配合饲料中。

下面结合实施例对本发明作进一步说明。

一.菜籽饼粕深加工制取菜籽浓缩蛋白和植酸的方法

1.采用包括以下的的步骤的方法：

(1)第一次搅拌反应处理：先将菜籽饼粕原料经过粉碎预处理，得到颗粒直径≤10目的菜籽饼粕粉后，投入到菜籽饼粕脱毒反应搅拌过滤罐中，再添加50～80℃的热水以及辅料进行搅拌反应，然后静止。辅料为氯化钙，其重量比例为菜籽饼粕的0.1～0.5％。

(2)第二次搅拌反应处理：添加清水和质量比例为菜籽饼粕的3～5％的无机一元酸，经搅拌、静止后，再搅拌、静止，然后将A水排除，A水是指含有大量硫甙葡萄糖苷、多酚、植酸的有毒或抗营养物质的水。无机一元酸可选用盐酸或其它适中的酸。

(3)第三次搅拌反应处理：再加入清水、磷酸二氢钾，磷酸二氢钾的质量比例为菜籽饼粕的0.2～1％，再搅拌、静止，然后将B水排除，B水是指含有硫甙葡萄糖苷、多酚、大量植酸的有毒或抗营养物质的水。

(4)第四次搅拌反应处理：添加清水，经搅拌后输送至板框压滤机进行固液分离，其中固体为菜籽滤饼，液体为C水，C水是指含有少量硫甙葡萄糖苷、多酚、植酸的有毒或抗营养物质的水。

(5)获取菜籽浓缩蛋白：将菜籽滤饼经过脉冲式双级气流烘干机进行烘干，烘干温度为80～130℃，再由高方平筛过筛，得到颗粒直径为80～100目的菜籽浓缩蛋白。

(6)获取植酸：将排出的A水、B水和C水经过离子交换柱提取植酸，用重结晶的方式进行纯化，溶剂为去离子水。

2.具体实施，但不限定本发明提供的上述方法。

例1：菜籽饼粕经过去杂粉碎粉碎细度在10目以内，定量(2～2.5吨)添加到反应罐中，添加氯化钙0.6％、盐酸10％、65℃热水4倍，充分搅拌20分钟，然后静止15分钟，再加入4倍的冷水，充分搅拌30分钟，静止10分钟，然后通过过滤罐进行过滤排水，排出的滤液经过简单沉降后，进行离子交换吸附，得到植酸水样，然后减压浓缩，得到浓度在20％左右的植酸水样后，转到结晶罐进行结晶，结晶之后的固液混合物进行离心分离，分离出来的固体再用去离子水重结晶，最后离心分离、烘干，粉碎后得到细度在100目以内的植酸产品；在前面过滤之后的滤饼加入4倍的清水，经过板框压滤机过滤，滤饼经过脉冲式双级气流烘干机烘干，预干温度为80℃，一干温度为102℃左右，最后经过高方平筛进行筛分得到菜籽浓缩蛋白和脱毒菜粕。

例2：菜籽饼粕经过去杂、粉碎，将菜籽饼粕中含有的金属以及结块的菜籽饼粕进行粉碎，细度在10目以内，添加到反应罐中，在反应罐中通过添加50～80℃热水，添加氯化钙占原料菜籽饼粕的0.1～1％、盐酸占原料的5～10％、以及磷酸盐占原料的0.2～1％，经过自主研发的菜籽脱毒反应搅拌过虑罐进行充分反应，排出液体，再加入2～6倍的水经过板框压滤机过滤，滤饼经过脉冲式双级气流烘干机烘干、高方平筛分级筛分之后得到菜籽浓缩蛋白，其提取出来的水样经过离子交换的方式提取出植酸，然后再经过结晶、重结晶的方式进行纯化，得到纯度更高的植酸。

例3：菜籽饼粕经过去杂、粉碎至10目以内；定量(2吨)添加到反应罐中，加入50～80℃热水8吨、氯化钙1公斤(比例为原料菜籽饼粕的0.1～1％)；充分搅拌15分钟，静置10分钟；加入清水8吨(第二次加水)、盐酸160公斤(比例为原料菜籽饼粕的5～10％)，充分搅拌15分钟，静置10分钟；再搅拌15分钟，静置10分钟；开启反应罐底部的排液口，罐中含有硫甙葡萄糖苷、多酚、植酸等有毒或抗营养物质的水通过筛网的过滤后排走；再加入清水12吨(第三次加水)，搅拌15分钟，静置10分钟；开启反应罐底部的排液口再次排液；再次加入清水8吨(第四次加水)，搅拌15分钟，开启反应罐底部的出料口将处理后的菜籽饼粕与水形成的固液混合物一同抽出反应罐输送至板框压滤机进行固液分离；滤饼经过脉冲式双级气流烘干机的烘干、高方平筛的筛分，得到菜籽浓缩蛋白；滤液、水样(A)和(B)都经过离子交换柱提取植酸，用重结晶的方式进行纯化，得到高纯度的植酸等精细化工产品。

二.菜籽浓缩蛋白的应用

由上述方法步骤(5)中获取的菜籽浓缩蛋白，应用于高端海水鱼及鳗鱼的配合饲料中。

产品菜籽浓缩蛋白营养价值高、氨基酸平衡好、生物效价高，可以以较大的比例添加到配合饲料、应用于金鲳鱼、黑鲷、河鳗鱼等高端鱼类的养殖中。例如：按重量计，菜籽浓缩蛋白在配合饲料中替代鱼粉的比例为50％。

本发明所采用的菜籽饼粕脱毒反应搅拌过滤罐(专利申请号200720084006.7)，其结构是：设有电机1、筛网16，以及由电机1驱动的搅拌机构；筛网16通过支撑板15装在上罐体内的底部上；上罐体呈圆柱形，下罐体呈圆锥形，二者结合为一体，并且各有一个进水口，下罐体还设有出料口14和排液口11；搅拌机构位于上罐体内，其由搅拌轴2和互成直角的双层轴流式搅拌桨组成，搅拌轴2通过联轴器与电机1机轴相连。

上述菜籽饼粕脱毒反应搅拌过滤罐的工作过程是：菜籽饼粕从脱毒反应搅拌过滤罐的上方投入，由上进水口5加入一定比例的水，开启电机1驱动搅拌机构搅拌均匀，再投入辅料进行搅拌，使物料充分反应、脱毒后，开启过滤罐底部的排液口11，则含有硫甙葡萄糖苷、多酚、植酸等有毒或抗营养物质的反应水通过筛网16的过滤后排走。随后，再从上进水口5加入清水，进行再次搅拌，开启出料口14，将处理后的菜籽饼粕与水形成的固液混合物一同抽出过滤罐。在启动电机1开始搅拌的时候，需先开启反冲口7注入高压水将反应物捣动，减小启动阻力。开启反冲口8，可用来清洗筛网16，防止堵塞。下进水口10用来防止排液口11的堵塞。

Claims (10)

1.一种菜籽饼粕深加工制取菜籽浓缩蛋白和植酸的方法，其特征是采用包括以下步骤的方法：

(1)第一次搅拌反应处理：将菜籽饼粕原料经过粉碎预处理后，投入到菜籽饼粕脱毒反应搅拌过滤罐中，再添加热水和辅料进行搅拌反应，然后静止；辅料为氯化钙，其重量比例为菜籽饼粕的0.1～0.5％；

(2)第二次搅拌反应处理：添加清水、无机一元酸，经搅拌、静止后，再将A水排出，A水是指含有大量硫甙葡萄糖苷、多酚、植酸的有毒或抗营养物质的水；

(3)第三次搅拌反应处理：再加入清水、磷酸二氢钾，磷酸二氢钾的质量比例为菜籽饼粕的0.2～1％，再搅拌、静止，然后将B水排除，B水是指含有硫甙葡萄糖苷、多酚、大量植酸的有毒或抗营养物质的水；

(4)第四次搅拌反应处理：添加清水，搅拌后再进行固液分离，其中固体为菜籽滤饼，液体为C水，C水是指含有少量硫甙葡萄糖苷、多酚、植酸的有毒或抗营养物质的水；

(5)获取菜籽浓缩蛋白：将菜籽滤饼经过烘干、过筛后，得到菜籽浓缩蛋白；

(6)获取植酸盐：将排出的A水、B水和C水经过离子交换柱提取植酸，用重结晶的方式进行纯化，得到高纯度的植酸盐。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征是在第一次搅拌反应处理过程中，将菜籽饼粕原料经过粉碎，得到颗粒直径为不高于10目的物料；所添加的热水温度为50～80℃。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征是无机一元酸为盐酸。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征是在第二次搅拌反应处理过程中，所添加的盐酸质量比例为菜籽饼粕的3～5％。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征是在第四次搅拌反应处理过程中，所述固液分离是将搅拌后的物料输送至板框压滤机进行固液分离。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征是在获取菜籽浓缩蛋白的过程中，将菜籽滤饼由脉冲式双级气流烘干机进行烘干，烘干温度为80～130℃。

7.根据权利要求5述的方法，其特征是将烘干的籽滤饼由高方平筛过筛，得到颗粒直径为80～100目的菜籽浓缩蛋白。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征是在获取植酸的过程中，所采用的重结晶的溶剂为去离子水。

9.一种由权利要求1所述步骤(5)中获取的菜籽浓缩蛋白，应用于高端海水鱼及鳗鱼的配合饲料中。

10.根据权利要求8所述的用途，其特征是按重量计，菜籽浓缩蛋白在配合饲料中替代进口鱼粉的比例为50％，其用作鲳鱼、鲷类的配合饲料中。

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