CN101194669A - 一种利用橡胶籽饼(粕)制备蛋白质饲料的工艺方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种制备饲料蛋白的技术领域，特别涉及利用橡胶籽油饼或油粕生产蛋白饲料的方法。采用脱毒剂与膨化工艺相结合的物理化学法，有效的脱除橡胶籽饼(粕)中的有毒和抗营养物质，生产出优质蛋白饲料。它不仅能防止误食橡胶籽饼(粕)人畜中毒，而且可以为当前养殖业市场十分紧缺的饲料蛋白，提供可替代或补充的新蛋白质来源。同时也使橡胶籽饼(粕)得到了充分的利用，变废为宝，发挥循环经济的优势。

Description

一种利用橡胶籽饼(粕)制备蛋白质饲料的工艺方法

技术领域

本发明涉及一种制备饲料蛋白的技术领域，特别涉及利用橡胶籽油饼或油粕生产蛋白饲料的方法。

背景技术

随着社会的进步，人们生活水平的普遍提高，猪牛羊肉、水产鱼虾、禽蛋类食物在大众食物链上的比重越来越大，养殖业呈现欣欣向荣的景象。由于受自然资源，及农业产业结构的制约，养殖业的主要，蛋白质饲料原料大豆、花生、油菜等，价格均大幅上涨，动物性的鱼粉、骨粉等蛋白质原料，价格更高。饲料供应不足，制约养殖业的发展，导致市场物价的节节攀升，不仅直接影响人们的正常生活，也不利于社会的和谐稳定。据统计，仅蛋白饲料，我国目前每年的缺口，在200万吨以上。广泛开发可利用的饲料资源，是发展养殖业和农村经济的一项迫切任务。

在我国的云南、广西、广东、海南等省区，种植有998万亩橡胶林，云南有420万亩。橡胶籽榨油后剩下的油饼和油粕，含有丰富的营养成份，其蛋白质、粗纤维、粗脂肪、干物质等的含量，都接近大豆粕，是一种理想的蛋白饲料原料。

由于橡胶籽油饼和油粕的脱毒处理关键技术，至今未有突破进展，致使这个理想的蛋白饲料原料，长期以来难以被充分利用。让这宝贵的蛋白饲料原料，大量被白白浪费，仅云南每年至少有20多万吨之巨！攻克橡胶籽油饼和油粕脱毒技术难点，是研究者多年来致力研发的一个课题。

新鲜橡胶籽饼(粕)中含有部分有毒、抗营养物质，主要有氰化氢的水溶液氢氰酸(HCN)，其含高达164mg/100g，及约32mg/100g的游离棉酚(FG)。含有氢氰酸的饲料，动物饮食后，其氰离子能抑制40多种酶的活性，细胞色素氧化酶对氰离子最为敏感，丧失了传递电子、激活分子氧作用，阻止了组织对氧的利用，从而中枢神经系统受害，终以中枢麻痹而死亡。

动物食用含游离棉酚的的饲料后，将引起胃肠粘膜，吸收进入血液后，损害心脏、肝脏、肾脏等裨器官；还对动物的生殖机能影响严重，导致繁殖能力下降。

这两类有毒物质进入饲养动物体内后患无穷，必须脱除。在脱除毒素时，一方面要把橡胶籽饼或粕中有毒的氢氰酸和游离棉酚脱除，另一方面又要保持住油饼油粕中原有的高营养成份，成为橡胶籽脱毒处理课题研究的核心技术。

对于橡胶籽的脱毒技术，各方研究者提出了若干脱毒方法，虽说各有所长，但在生产和实用中，存在着诸方问题：

(一)、长时间的储存，一般储存时间必须大于六个月。此法虽可有效降低氢氰酸的含量，但不能降低游离棉酚，而且生产率低下，且使用安全不能保障；

(二)、物理的方法。主要是利用高温、高湿加蒸煮，以及长时间的用水浸泡等，这些也都可以消除有毒、有害物质，但却同时也把宝贵的蛋白质破坏了，同时还产生大量的水污染；

(三)、化学钝化法。添加一定数量化学药剂(如酸、碱等)到橡胶籽饼或粕中，在一定的条件下使氢氰酸和游离棉酚变性或转化为稳定态的无毒物质，从而达到脱毒目的。此法的要害是在脱毒的同时也容易降低原料的营养价值，并伴有处理后的残存气味和色泽影响饲料的饲用价值；

(四)、生物酶降解法。这是一种理想的脱毒方法，但菌种筛选并非易事，且提纯要求高，发酵时间较长，储存、运输都不方便，这是该方法有待研究解决的问题。

(五)、有机溶剂浸泡法。多数有机溶剂使用上对安全、防火、防爆要求高，并且对环境污染较大。

针对上述诸方法所存在的不足，本专利特提出采用脱毒、膨化相结合的物理化学合成法，实现对橡胶籽饼或粕的有害物质的脱除。同时，通过膨化，还能使橡胶籽饼或粕中的壳含量达到10％，加大了榨油时的摩擦力度，从而提高了榨油工序的出油率。

发明内容

本专利的目的，在于提供一种利用脱毒剂加膨化合成的先进工艺，达到脱除橡胶籽饼或粕中的有毒物质-氢氰酸和游离棉酚，并保持其原有的高营养成分不受破坏，使橡胶籽饼(粕)成为一种符合国家标准的蛋白饲料。

本发明的技术方案是：一种利用橡胶籽饼(粕)制备蛋白质饲料的工艺方法，其特征在于：是通过但不限于以下的步骤实现：

A、原料准备

(1)、取经过压榨取油后的橡胶籽油饼或经过预榨溶剂浸出油脂后的油粕，允许其含油率不超过6％，含壳率不超过10％，含水量不超过6％。

(2)、将质量合格的原料进行粉碎，其粒径不大于1mm(16目)。

B、调质处理

(1)、将粉碎后的原料置入混合调质器内，加入脱毒剂溶液，脱毒剂溶液与原料重量之比在1∶45-75，脱毒剂液体浓度为25％-80％。

(2)、将蒸汽或水加入混合调质器内，进行加温、加湿。使原料的湿度达到18-28％之间；温度达到60-90℃之间。并进行充分的搅拌调质。

C、膨化处理

将经过调质的原料送入膨化机内，并控制以下的参数。

(1)、温度控制在120-200℃的范围内；

(2)、膨化压力控制在1.5-4.2MPa；

(3)、送料速度控制在200-700r/min；

(4)、膨化时间控制在20-45S

D、干燥处理

(1)、将膨化后的饲料，放入烘箱内烘干，饲料含水量低于10％。

(2)、经冷却后至室温即为橡胶籽饼或粕的蛋白饲料。

脱毒剂为酸、碱、盐、氧化剂和有机溶剂中的一种或几种。脱毒剂为乙醇。脱毒剂为磷酸。脱毒剂为氢氧化钙和脱毒剂硫酸亚铁一起使用。其中氢氧化钙的使用量以原料的重量百分比不少于1％，硫酸亚铁的用量以原料的重量百分比不少于1.2％。脱毒剂为过氧化氢。

本发明的技术方案是根据下述原理设计的：

(1)、毒性成分及脱毒原理

橡胶籽饼粕中的主要有毒成份是是氢氰酸和游离棉酚。

氢氰酸(HCN)的毒性，是通过其氰离子(CN^-)同血液中的氧化型细胞色素氧化酶的三价铁结合，激活分子氧的功能，导致细胞中毒性缺氧，使中枢神经受损，而由此中毒。

游离棉酚主要是由活性醛基产生毒性，它刺激肠胃粘膜，进入血液后，使血浆和血细胞向四周组织渗透，受害组织发生浆液浸润，它又极易溶于脂质能在神经细胞中积累，造成动物中毒。

(2)、脱毒原理

氢氰酸是氰化氢的水溶液。其化学性质主要是由氰离子(CN^-)而决定。氰离子在氰化物中一般是失去电子，正是利用这一特性，可将氰离子除去，达到从饲料中脱毒的目的。氰离子可发生水解反应，可与氧化剂、酸、碱发生反应；氰化氢易挥发，能均匀、迅速地弥散到空气中。

游离棉酚是一类活泼的酚类物质，其分子中含有羰基(＞C＝O)，是一种羰基化合物。羰基很活泼，使其中的羰基失去作用就能达到脱毒的目的。由于醛分子中的羰基是极性的，醛基(-CHO)的性质也就很活泼，容易发生亲核加成、缩合、氧化、卤仿等反应。

(3)、本发明的脱毒机理

对上述两种有毒物毒性和脱毒原理的研究，让我们掌握了选择有效脱毒的方法，目的是为解决脱毒工艺技术处理的问题。本发明专利的脱毒技术，是通过脱毒剂加膨化的合成工艺，同时脱除氢氰酸和游离棉酚的毒素，并保持橡胶籽蛋白营养不收损失的技术路线。其脱毒机理：

使用能同时脱除氢氰酸和游离棉酚的脱毒剂，可用酸、碱、盐、有机溶剂、氧化剂等，如：磷酸、乙醇、氢氧化钙、硫酸亚铁、过氧化氢等。并通过混合调质器加温、加湿、均匀搅拌加快脱毒反应过程。

膨化，是指原料在有脱毒剂存在的条件下，由蒸汽调质，经过膨化设备摩擦、挤压、剪切作用，使原料升温、加压，在物料从设备模孔中排出的一刹哪，因聚然降压，实现体积的迅速膨胀，并被切断成为一种多孔质的颗粒饲料的工艺过程。在膨化过程中，原料颗粒受到水分、热量、压力等的综合作用，使内部结晶形式产生不可逆转的破坏和分解，失去了原颗粒的特征，分子间链连接受到破坏，原料中所含毒素一方面由于分子变化而降解，另一方面与原料中的脱毒剂结合而失活，在减压后颗粒体积突然膨胀，达到膨化和脱毒的效果。

对于在膨化后，可能残存在饲料中的少量脱毒剂，则通过干燥工艺，进行清除。使用复合本脱毒工艺的脱毒率可达90％以上，所生产的饲料，可以达到安全饲用的标准。

既要脱毒，又要能保证最大限度地不破坏原料中的营养成分，膨化控制参数的选定是个关键因素。如在200℃以上作高温高压加工30分钟，原料中的赖安酸和其他氮氨酸就会遭到破坏；而加工温度低于120℃，脱除有毒有害物的效果就很差。因此，本专利对膨化工艺的各项控制参数，作了特别明确的规定。

本发明的优点在于：

(一)、合成工艺简单易行。特别是在调质工序加入脱毒剂，再进行膨化，在不增加生产工序的条件下，保证了脱毒的质量，保持原料营养的不流失，同时能包容原料中一定数量的皮壳，解决了橡胶籽饼或粕中因含较多皮壳的成份，而难于用作饲料的难题，提高了橡胶籽饼或粕的利用价值和经济价值。

(二)、利用同一工序，把两种有毒有害物质一饼处理脱除，提高了生产力，便于大规模、连续化的生产。

(三)、本专利产品除脱去橡胶籽饼(粕)中的有毒有害物质外，还具备了膨化饲料适口性好、蛋白质变性、脂肪稳定、容易消化吸收、饲料利用率高、灭除病菌、方便储存运输的优点。

(四)、产品的粗蛋白质含量超过30％(按平均含氮量16％计算)，氢氰酸含量低于0.09mg/g低于GB/T13084标准(参照木薯于≤0.1mg/g)，游离棉酚含量低于0.5mg/g低于GB/T13086标准(参照棉籽饼、粕≤1.2mg/g)可成为较好的蛋白饲料进入市场。

(五)、工艺过程不产生污染，属于环境友好，生态文明的生产工艺。

具体实施方式

实施例1：选用品质合格的橡胶籽饼100kg，经过粉碎机粉碎为粒径不大于1毫米的原料。放入混合调质器内，加入33％的过氧化氢溶液1kg，用蒸汽或水加热、加湿至湿度25％和75℃，搅拌调质后，将原料投放到膨化机内，在温度128℃、压力3MPa、送料速度350r/min、膨化时间35S的条件下完成原料的膨化。再经干燥炉烘于，将水分降低至10％以下，冷却后即可。

实施例2：选用含水量、含油率、含壳率都达到要求的橡胶籽粕90kg，粉碎后经过16目筛网，移入混合调质器内，加入50％乙醇溶液3kg，用蒸汽或水加温、加湿至60℃和28％的湿度，调质后转入膨化机内，按以下参数进行膨化：温度135℃、压力3.5MPa、送料速度500r/min、膨化时间30S。膨化完，进行干燥含水量低于10％，冷却入库。

实施例3：取合格的橡胶籽饼原料100kg，粉碎后粒径不大于1mm。把原料置入混合调质内，放入35％磷酸溶液3Kg，与原料搅拌混合均匀后，用蒸汽或水将温度加热到80℃，湿度调到28％，混合调质后，送入膨化机内。把膨化温度控制在155℃、压力控制在4.0MPa、送料速度控制在580r/min、膨化时间控制在25S进行膨化。膨化后经干燥，将水分降至10％以下，冷却后入库。

实施例4：将合格的橡胶籽粕120Kg，用原料粉碎至1mm。然后，放入混合凋质器内，加入含氢氧化钙50％的溶液1.2Kg、硫酸亚铁饱和溶液1.5kg，用蒸气或水加温、加湿到75℃和含水率达28％。充分调质搅拌后，让原料进入膨化机内在以下工艺条件下膨化：温度220℃、压力2.5MPa、送料速度350r/min、膨化时间45S。膨化后，将水分烘干到10％以下，经冷却即可。

实施例5：取合格的橡胶籽饼100Kg，粉碎后，使粒径小于1mm，把粉碎的原料加入到混合调质器中，加入含量75％的柠檬酸1.5Kg，通过蒸汽或水将温度加热到70℃，将湿度调整到28％。均匀调质后，把原料转移到膨化机内，在温度170℃、压力3MPa、送料速度420r/min、膨化时间25S的工艺条件下进行膨化。然后，将水分干燥烘干到10％以下，经冷却后就是成品。

Claims (6)

1.一种利用橡胶籽饼(粕)制备蛋白质饲料的工艺方法，其特征在于：是通过但不限于以下的步骤实现：

A、原料准备

(1)、取经过压榨取油后的橡胶籽油饼或经过预榨溶剂浸出油脂后的油粕，允许其含油率不超过6％，含壳率不超过10％，含水量不超过6％。

(2)、将质量合格的原料进行粉碎，其粒径不大于1mm(16目)。

B、调质处理

(1)、将粉碎后的原料置入混合调质器内，加入脱毒剂溶液，脱毒剂溶液与原料重量之比在1∶45-75，脱毒剂液体浓度为25％-80％。

(2)、将蒸汽或水加入混合调质器内，进行加温、加湿。使原料的湿度达到18-28％之间；温度达到60-90℃之间。并进行充分的搅拌调质。

C、膨化处理

将经过调质的原料送入膨化机内，并控制以下的参数。

(1)、温度控制在120-200℃的范围内；

(2)、膨化压力控制在1.5-4.2MPa；

(3)、送料速度控制在200-700r/min；

(4)、膨化时间控制在20-45S

D、干燥处理

(1)、将膨化后的饲料，放入烘箱内烘干，饲料含水量低于10％。

(2)、经冷却后至室温即为橡胶籽饼或粕的蛋白饲料。

2.根据权利要求1所述的一种利用橡胶籽饼(粕)制备蛋白质饲料的工艺方法，其特征在于脱毒剂为酸、碱、盐、氧化剂和有机溶剂中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的一种利用橡胶籽饼(粕)制备蛋白质饲料的工艺方法，其特征在于脱毒剂为乙醇。

4.根据权利要求1所述的一种利用橡胶籽饼(粕)制备蛋白质饲料的工艺方法，其特征在于脱毒剂为磷酸。

5.根据权利要求1所述的一种利用橡胶籽饼(粕)制备蛋白质饲料的工艺方法，其特征在于脱毒剂为氢氧化钙和脱毒剂硫酸亚铁一起使用。其中氢氧化钙的使用量以原料的重量百分比不少于1％，硫酸亚铁的用量以原料的重量百分比不少于1.2％。

6.根据权利要求1所述的一种利用橡胶籽饼(粕)制备蛋白质饲料的工艺方法，其特征在于脱毒剂为过氧化氢。