CN102106457A - 一种脱油后麻疯树种仁的脱毒方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开的脱油后麻疯树种仁的脱毒方法，该方法是先将冷榨获得的脱油后麻疯树种仁粉碎至粒径为40目以下的颗粒，然后将其于温度115～121℃、压强0.05～0.1MPa下干蒸20～30min；其后按重量/体积比1∶3～1∶5加入工业乙醇，并于超声波中超声振荡25～30min，重复操作一次，过滤分离油粕和乙醇相，即可得脱毒的麻疯树种仁和溶于乙醇相中的佛波酯粗品。本发明方法不仅脱毒效果显著，工艺简单方便，萃取周期短，节能环保，且所用的乙醇方便易得，可回收降低成本，无毒安全，是一种麻疯树种仁进行脱毒的更新换代方法，可大力推广应用。

Description

一种脱油后麻疯树种仁的脱毒方法

技术领域

本发明涉及一种脱油后麻疯树种仁的脱毒方法，尤其是脱除其中所含的有毒成分——佛波醇酯的方法。

背景技术

我国的饲料工业起步于20世纪70年代末，到目前为止，一直处于快速发展的状态，现不仅已成为世界第二饲料生产大国，同时也是世界最大的饲料消费国，对饲料的需求与日俱增。但是，众所周知，不仅用于饲料的动物蛋白资源非常短缺，就是植物蛋白也有限，因而导致价格节节攀升，严重阻碍了饲料工业的发展，因此开发新的饲料植物蛋白势在必行。

麻疯树(Jatropha curcas L.)属于大戟科(Euphorbiaceae)麻疯树属(Jatropha)落叶灌木或小乔木，原产于热带美洲，分布于世界热带亚热带地区。在我国栽培或半野生于台湾、广东、广西、四川、贵州、海南和云南。麻疯树的经济价值很高，其中所含的毒蛋白以及四环二萜类物质等有效成分可以用于抗肿瘤、抗病毒以及生物防治等；它的种仁含油量高达58％-60％，所得种仁油略微加工就可以作为柴油的替代品，且其完全脱油的副产品麻疯树种仁中粗蛋白含量达53～63％，真蛋白含量达90％，其氨基酸组成平衡，是一种很有潜力的蛋白质饲料资源。除了赖氨酸外，麻疯树脱壳的种仁粉中，浓缩蛋白和小部分蛋白的必需氨基酸含量也超过联合国粮食与农业组织，世界卫生组织所公布的学前儿童所需的总量。在人工瘤胃培养24h的过程中，用麻疯树种仁粉代替大豆蛋白粉，并不影响真实降解率，且在体外消化实验中，不同品种的麻疯树种子经过脱脂和制成粉末，其蛋白质降解率在同等情况下要高于大豆、蚕豆的降解率，都在80％左右。虽然麻疯树脱油后的种仁在动物营养中有着巨大的开发潜力，有望开发成为动物饲料资源。但是由于其脱油后的种仁含有抗营养因子和毒素，如麻疯树毒蛋白(Curcin)、佛波醇酯(Phorbolesters)(二萜类物质)、胰岛素抑制物(Trypsin inhibitor)、植物凝集素(Lectin)、植酸(Phytates)、皂角苷(Saponins)、丹宁酸(Tannic acid)、脂肪酶以及酯酶等，其中佛波醇酯已被确定为是麻疯树种仁中的主要毒性来源，因而不能直接用作动物饲料。脱油后的种仁中胰岛素抑制剂和植物凝集素等含量可通过热处理大量减少，而佛波酯则因耐高温，有较高的热稳定性，采用热处理及一般的物理方法都难以将其除去，因此能否有效地除去脱油种仁中的佛波酯等毒性成分是决定能否将其开发成饲料植物蛋白的关键。

中国专利CN 101427730A公开了一种麻疯树籽油粕萃取脱除佛波酯的方法，该方法是采用工业甲醇为萃取剂来脱除佛波酯的。该方法虽然通过五次萃取可有效地大量除去佛波酯，但是由于其所使用的萃取剂为工业甲醇，无法在后处理中保证所得植物蛋白中的甲醇能被彻底蒸除掉，使残留的甲醇毒性过大，不符合饲料安全原则，不能直接作为动物饲料的原料。加之该方法至少要萃取5次才能达到预期的脱毒效果，因而不仅其工作量大，萃取周期长，且人力、原料、能量消耗都较高，不符合节能的原则。此外，其萃取的结果既没有高效液相色谱图谱加以验证，又没有动物实验予以支持，也没有相应的实验证明其脱毒后的油粕营养成分有没有发生变化。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种麻疯树脱油后种仁的脱毒方法，该方法对除去麻疯树种仁中的佛波酯等毒性成分具有显著的效果，方便廉价，并可无毒安全地得到了植物蛋白。

本发明提供的脱油后麻疯树种仁的脱毒方法，该方法的工艺步骤和条件如下：

1)先将冷榨，如螺旋榨油机压榨获得的脱油后麻疯树种仁粉碎至粒径为40目以下的颗粒，然后将其于温度115～121℃、压强0.05～0.1MPa下干蒸20～30min；

2)在干蒸后的麻疯树种仁颗粒中，按重量/体积比1∶3～1∶5加入工业乙醇，并于超声波中超声振荡25～30min，重复操作一次，过滤分离油粕和乙醇相，即可得脱毒的麻疯树种仁和溶于乙醇相中的佛波酯粗品。

上述方法中所用的工业乙醇纯度至少为95％；所用超声波仪器的超声功率至少为150w。

用上述方法脱毒后的麻疯树种仁油粕中剩余的佛波酯含量已达到本领域公认的安全值0.13mg/g(Aregheore EM，Becker K，Makkar HPS.Detoxification of a toxic variety of Jatropha curcas using heat and chemical treatments，and preliminarynutritional evaluation with rats.S Pac J Nat Sci，2003，21：50-56.)，如果对于麻疯树种仁的脱毒要求较高，还可以按上述方法的第2)步工序再重复操作一次后，再过滤分离油粕和乙醇相。

本发明具有以下优点：

1、由于本发明提供的麻疯树种仁的脱毒方法先采用高温热处理工序大量减少了麻疯树种仁中的胰蛋白酶抑制剂和植物凝集素等抗营养因子和毒素，然后再用工业乙醇为溶剂高效除去了麻疯树种仁中的佛波酯等毒性成分，因而不仅方便廉价，无毒安全地获得了植物蛋白，且还可在回收乙醇，降低工艺成本的同时获得佛波酯的粗产品，该佛波酯的粗产品分离提纯后即可得到佛波醇酯高纯品，增加附加值。

2、由于本发明在除去麻疯树种仁中的佛波酯等毒性成分时采用的是工业乙醇，因而可避免现有技术用工业甲醇作溶剂所带来的弊病。

3、由于本发明在采用工业乙醇除去麻疯树种仁中的佛波酯等毒性成分时，辅之的是超声振荡技术手段，因而才使麻疯树种仁中的佛波酯能够顺利溶出，并且在处理两次后其剩余含量就可达到本领域公认的安全值0.13mg/g，处理三次就可与现有技术萃取五次的效果媲美，既大大减少工作量，缩短萃取周期，又能够减少人力、原料、能源的消耗。

4、用本发明方法对麻疯树种仁进行脱毒处理，不仅脱毒效果显著，经动物实验验证也没有出现中毒现象，病理切片未见明显的病理改变，同时不影响麻疯树种仁油粕中的营养成分，因而可大力推广应用。

5、本发明方法工艺简单方便，节能环保，所用乙醇方便易得，可回收降低成本，无毒安全，是一种麻疯树种仁进行脱毒的更新换代方法。

附图说明

图1为对比例获得的只经高温处理后的麻疯树种仁中佛波酯含量的高效液相色谱(HPLC)谱图；

图2为实施例1获得的还经脱毒的麻疯树种仁中佛波酯含量的HPLC谱图；

图3为实施例2获得的还经脱毒的麻疯树种仁中佛波酯含量的HPLC谱图；

图4为对比例灌胃小鼠的肝组织病理学切片标本的光学显微镜照片；

图5为实施例1灌胃小鼠的肝组织病理学切片标本的光学显微镜照片；

图6为实施例2灌胃小鼠的肝组织病理学切片标本的光学显微镜照片；

图7为对比例灌胃小鼠的肾组织病理学切片标本的光学显微镜照片；

图8为实施例1灌胃小鼠的肾组织病理学切片标本的光学显微镜照片；

图9为实施例2灌胃小鼠的肾组织病理学切片标本的光学显微镜照片；

图10为对比例灌胃小鼠的肺组织病理学切片标本的光学显微镜照片；

图11为实施例1灌胃小鼠的肺组织病理学切片标本的光学显微镜照片；

图12为实施例2灌胃小鼠的肺组织病理学切片标本的光学显微镜照片。

具体实施方式

下面给出实施例以对本发明进行更详细的说明，有必要指出的是以下实施例不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的技术熟练人员根据上述本发明内容对本发明所作的一些非本质的改进和调整仍应属于本发明的保护范围。

实施例1

取冷榨脱油后麻疯树种仁粉碎过40目筛的颗粒100g，然后将其于温度115℃、压强0.07MPa下干蒸20min；在干蒸后的麻疯树种仁颗粒中，加入纯度为95％的工业乙醇500ml，并于功率150W下超声振荡28min，重复操作一次，过滤分离油粕和乙醇相，让油粕中乙醇自然挥干，即可得饲料植物蛋白。

实施例2

取冷榨脱油后麻疯树种仁粉碎过40目筛颗粒100g，然后将其于温度118℃、压强0.05MPa下干蒸25min；在干蒸后的麻疯树种仁颗粒中，加入纯度为95％的工业乙醇500ml，并于功率150W下超声振荡25min，重复操作两次，过滤分离油粕和乙醇相，让油粕中乙醇自然挥干，即可得饲料植物蛋白。

实施例3

取冷榨脱油后麻疯树种仁粉碎过40目筛颗粒100g，然后将其于温度121℃、压强0.1MPa下干蒸30min；在干蒸后的麻疯树种仁颗粒中，加入纯度为95％的工业乙醇300ml，并于功率150W下超声振荡30min，重复操作一次，过滤分离油粕和乙醇相，让油粕中乙醇自然挥干，即可得饲料植物蛋白。

实施例4

取冷榨脱油后麻疯树种仁粉碎过40目筛颗粒100g，然后将其于温度121℃、压强0.1MPa下干蒸30min；在干蒸后的麻疯树种仁颗粒中，加入纯度为96％的工业乙醇400ml，并于功率160W下超声振荡30min，重复操作一次，过滤分离油粕和乙醇相，让油粕中乙醇自然挥干，即可得饲料植物蛋白。

对比例

取冷榨脱油后麻疯树种仁粉碎过40目筛颗粒100g，然后将其于温度115℃压强0.07MPa下干蒸20min。

为了考察用本发明方法处理后所获得的麻疯树种仁油粕中佛波酯以及相应的营养成分含量的变化，首先本发明采用HPLC检测了对比例和实施例脱毒油粕中佛波酯的含量，检测结果见表1，由表1可看出，经实施例1处理的麻疯树脱油后油粕中佛波酯含量降低了98.9％，佛波酯余量只有0.025mg/g，已达到安全值。其次分别采用了GB/T 18868-2002和GB/T 6438-2007两个标准检测了对比例和实施例1脱毒油粕中水分、灰分、粗纤维、粗蛋白以及脂肪的含量，检测结果见表2。从表2结果可看出，对比例和实例1中麻疯树脱油后种仁的粗蛋白含量分别高达50％和52％，是良好的蛋白饲料资源，而且在处理前后各营养成分差别不大，说明本发明方法对油粕的营养成分不会带来影响。

表1

表2

不仅如此，本发明还将经实施例处理后的麻疯树种仁油粕进行了小鼠急性毒性实验。具体方式是：选择体况良好、健康、体重相近的昆明系小鼠40只，雌雄各半，随机分为4组，每组10只。以最大浓度最大灌胃量灌胃，对照组喂等量的生理盐水，结果用对比例处理后油粕灌胃的小鼠死亡率为70％，用实施例1和实施例2处理后油粕灌胃的小鼠既没有死亡的，且在实验观察期间也没有出现中毒现象。另外还分别从各组中取1只小鼠(包括死亡小鼠)进行解剖，将小鼠的肝、肺、肾放于10％的甲醛溶液中，固定1周后削片，切取2mm厚的组织块，按常规脱水、透明、包埋、制石蜡切片，切片厚3～5μm，用苏木精-伊红(HE)染色，在光学显微镜下观察组织病理学变化，所得标本照片如附图4～12所示。

由附图4～12可以看出对比例肝组织内可见单个肝细胞发生凝固性坏死，而实施例1和实施例2肝组织未见明显的病理改变；对比例肾小管上皮细胞重度水肿伴坏死脱落，肾组织间质内可见血管明显充血，部分区域可见出血病变，极少许肾小管上皮细胞发生凝固性坏死，而实施例1和实施例2肾组织未见明显的病理改变；对比例肺组织内可见血管明显充血，伴肺组织内片状出血，肺组织内毛细血管扩张瘀血、出血伴单核细胞为主的炎细胞浸润，而实施例1和实施例2肺组织未见明显的病理改变。从以上对比可知，对比例中未进行脱毒处理的油粕毒性很强，而实施例1和实施例2经过本发明方法处理后，油粕毒性降到了安全值。

Claims (5)

1.一种脱油后麻疯树种仁的脱毒方法，该方法的工艺步骤和条件如下：

1)先将冷榨获得的脱油后麻疯树种仁粉碎至粒径为40目以下的颗粒，然后将其于温度115～121℃、压强0.05～0.1MPa下干蒸20～30min；

2)在干蒸后的麻疯树种仁颗粒中，按重量/体积比1∶3～1∶5加入工业乙醇，并于超声波中超声振荡25～30min，重复操作一次，过滤分离油粕和乙醇相，即可得脱毒的麻疯树种仁和溶于乙醇相中的佛波酯粗品。

2.根据权利要求1所述的脱油后麻疯树种仁的脱毒方法，该方法的第2)步工序再重复操作一次后，过滤分离油粕和乙醇相。

3.根据权利要求1或2所述的脱油后麻疯树种仁的脱毒方法，该方法中所用的工业乙醇纯度至少为95％。

4.根据权利要求1或2所述的脱油后麻疯树种仁的脱毒方法，该方法中所用超声波仪器的超声功率至少为150w。

5.根据权利要求3所述的脱油后麻疯树种仁的脱毒方法，该方法中所用超声波仪器的超声功率至少为150w。

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