本发明涉及一种油用牡丹籽综合加工利用方法，属于农业技术领域。
背景技术：
油用牡丹是一种原产于我国的多年生落叶小灌木，属毛茛科芍药属，具有种籽产量高、出油率高、油质优等优点。油用牡丹的种籽产量明显高于大豆、油菜、花生和茶油等油料作物。牡丹籽的出油率一般在20.0-33.0％，牡丹籽油含有亚麻酸、油酸、亚油酸等17种脂肪酸，其中不饱和脂肪酸高达92％，特别是其中的α-亚麻酸含量高达42％以上，油脂品质优良。近年来，山东省油用牡丹发展迅速，2016年已近100万亩。
目前，食用油的榨取方法有压榨法、浸出法、超临界流体萃取法和低温液压压榨法等。压榨法出油率低，而浸出法不安全，超临界流体萃取法和低温液压压榨法设备投资较大，同时现有的榨油工艺没有考虑到籽粕的利用问题。油用牡丹籽榨油后产生大量的籽粕，据统计目前采用压榨法获得的牡丹籽粕的主要成分及含量为：粗蛋白25～28％、粗灰分2.5～4.5％、钙含量0.4～0.6％(豆粕为0.27％)，氨基酸总量20～25％，其中赖氨酸0.8～1.2％、蛋氨酸0.1～0.3％、色氨酸0.2～0.4％。其粗蛋白、粗灰分和部分氨基酸含量低于豆粕(粗蛋白40～48％、粗灰分4～5％、赖氨酸2.5～3.0％、蛋氨酸0.5～0.7％、色氨酸0.6～0.7％)，因此直接用作饲料时，营养价值不如豆粕，限制了它的应用。目前油用牡丹籽粕的主要利用方式是生产植物蛋白饮料(CN201310434335.X)、蛋白粉(CN201310434518.1)、膳食纤维(CN201510178375.1)，还可以用于制备单帖苷(CN201310061008.4)和芍药苷(CN201310061645.1)等。但是上述工艺比较复杂，油用牡丹籽粕的利用率低。
技术实现要素：
针对上述问题，本发明提供了一种油用牡丹籽综合加工利用方法。本发明利用2次冷榨工艺生产牡丹籽油；利用牡丹籽粕和土元下脚料复配生产复合饲料；利用油用牡丹籽壳加工制备有机肥。本发明采取简单工艺、较少投资，实现油用牡丹籽的综合利用，分别得到油、复合饲料和有机肥三种产品。
本发明的技术方案是：一种油用牡丹籽综合加工利用方法，其特征是，
1)制备牡丹油
将油用牡丹籽烘干、脱壳后，采用双螺旋冷榨机进行两次冷榨；合并两次冷榨后的毛油，经精炼后得到精炼食用油，按质量比100:(0.1～2.0):(0.1～2.0)加入芝麻素和维生素E，搅匀，得到成品油；
油用牡丹籽脱除的籽壳，以及油用牡丹籽粕榨油后的籽粕用于下续步骤；
2)利用油用牡丹籽粕制备复合饲料
按质量比6:3.5～4.5，将油用牡丹籽粕和土元下脚料混合，即得粗蛋白高于豆粕的优质复合饲料；
3)利用油用牡丹籽壳制备有机肥
将油用牡丹籽壳粉碎至10目以下，然后加入尿素水溶液(尿素与水的质量比为1:3～6)，30±5℃密闭氨化10～20天；然后加入浓度0.5-1.5％的纤维素酶水溶液于25-37℃密闭转化25～35天，然后经挤压造粒、烘干、分装、即得有机肥；所述油用牡丹籽壳、尿素水溶液和纤维素分解酶水溶液的质量比为100:4～6:0.5～2。
所述步骤1)榨油后的油用牡丹籽粕的主要成分及含量为：粗蛋白25～28％、粗灰分2.5～4.5％、钙含量0.4～0.6％，氨基酸总量20～25％，其中赖氨酸0.8～1.2％、蛋氨酸0.1～0.3％、色氨酸0.2～0.4％。
所述土元下脚料为土元的雄虫(不能入药)和土元养殖过程产生的鞘(土元卵鞘孵化后产生的空鞘)或壳(土元养殖过程中不断的脱壳蜕皮，每蜕皮一次，个体比以前增大一倍，雄虫一生蜕皮7-9次；雌虫一生蜕皮9-11次)。经检测，土元的主要组分及含量为：粗蛋白含量75～85％、粗灰分10～15％、氨基酸总量35～45％，其中赖氨酸≥2.0％、蛋氨酸≥2.0％、色氨酸≥0.8％，含钙0.2～0.3％(略低于豆粕)。
优选的，所述步骤1)第一次冷榨后，将得到的油用牡丹籽粕粉碎至10目以下再进行第二次冷榨。
优选的，所述步骤1)的毛油精炼为：沉淀、过滤(30目)、脱胶、脱色和脱臭，得精炼食用油。
优选的，所述步骤1)油用牡丹籽烘干后脱壳前要进行精选，具体为通过风筛选、比重选和色选去除杂质和霉变籽。
优选的，所述步骤1)精炼食用油、芝麻素和维生素E的质量比为100:1:1。
优选的，所述步骤2)油用牡丹籽粕和土元下脚料均粉碎至过10目筛。
优选的，所述步骤3)尿素与水的质量比为1：5，所述纤维素分解酶水溶液浓度为1％。所述油用牡丹籽壳、尿素水溶液和纤维素分解酶水溶液的质量比为100：5：1。
本发明步骤1)的出油率为≥25％。
本发明步骤2)生产的复合饲料含粗蛋白≥45.0、粗灰分≥5.0％、钙≥0.3％(豆粕为0.27％)，氨基酸总量≥28.0％。
本发明步骤3)生产的有机肥的有机质含量≥90％，总养分(氮+五氧化二磷+氧化钾)≥5.0％。
本发明的有益效果是：
(1)本发明采用2次双螺旋冷榨工艺，出油率可达28％，与传统的浸出法、超临界流体萃取法和低温液压压榨法出油率相当，但工艺简单、设备投资小、生产成本低。该方法不仅避免了过度加工引起的油品下降，同时经物理榨油后籽粕的营养成分基本不被破坏，便于后续作为饲料使用。
(2)本发明利用油用牡丹籽粕(资源丰富、营养低于豆粕)和土元下脚料(资源少、营养高)互补优势，动植物结合，生产的新型饲料粗蛋白、粗灰分、氨基酸总量、钙含量高于豆粕，因此得到一种优质的蛋白饲料。
(3)油用牡丹籽皮有机质大于90％，是生产有机肥的优质原料；本发明将油用牡丹籽皮通过尿素溶液氨化降解和纤维素酶水解后，转化为作物易吸收的有机质，同时释放其中的养分(氮、磷、钾)。且经过尿素氨化后提高了有机肥的含氮量，得到一种高有机质含量的有机肥。
(4)本发明牡丹籽油中添加芝麻素和VE抗氧化物质，解决了牡丹籽油容易酸败、保质期短的问题，牡丹油的保质期可提高到6个月。
具体实施方式
实施例1
1)油用牡丹籽采收
油用牡丹籽成熟期因地区不同而存在差异，山东省一般在7月下旬至8月初成熟。采取果壳褐黄色或褐色的果荚，摊放于阴凉通风的室内，摊放厚度在20cm左右，让其后熟。经过10-15天，果荚大多自行开裂，爆出油籽。后熟过程中，每隔2-3天翻动一次，以防发霉。
果荚开裂，后熟完成后，可用钉齿式玉米脱粒机机械脱粒。
2)烘干
通过烘干机(L＝15m，入口温度100℃，出口温度40℃)烘干。
3)精选
通过风筛选、比重选和色选去除杂质和霉变籽。
4)去壳
使用油茶籽剥壳机剥壳。
5)冷榨
剥壳后的油用牡丹籽使用双螺旋冷榨机冷榨，得毛油Ⅰ和籽粕，籽粕粉碎10目以下，再使用双螺旋冷榨机冷榨第2次，得毛油Ⅱ和籽粕。
双螺旋冷榨机，采用武汉粮农机械制造有限公司的双螺旋榨油机，型号SSYZ12/12，涉及到的参数2T/h，功率11kw，加工温度：常温。
6)精炼
合并毛油Ⅰ和毛油Ⅱ，经沉淀、过滤(30目)、脱胶、脱色和脱臭，得精炼食用油，经检测其出油率为28.2％。
7)成品油
按质量比100:1:1加芝麻素和维生素E，搅均，即为成品油，保质期可达6个月。
8)生产复合饲料
将牡丹籽粕和土元下脚料分别粉碎，过10目筛，然后按质量比6:4通过饲料立式搅拌机混合，得到复合饲料。
上述油用牡丹籽粕，经检测其主要成分及含量为：粗蛋白26.8％、粗灰分3.6％、钙0.47％，氨基酸总量22.47％，其中赖氨酸0.9％、蛋氨酸0.2％、色氨酸0.3％。
土元下脚料为土元整个养殖过程中产生的雄虫、鞘和壳的总和，经检测其主要成分及含量：高粗蛋白80.2％、高粗灰分13.8％、氨基酸总量40.28％，其中赖氨酸2.36％、蛋氨酸2.35％、色氨酸1.1％；含钙0.24％，略低于豆粕。
复配后的复合饲料，经检测其主要成分及含量为：含粗蛋白48.16％、粗灰分7.68％、高含钙0.38％(豆粕为0.27％)，氨基酸总量29.59％，其中赖氨酸1.48％、蛋氨酸1.06％、色氨酸0.62％，是一种性能优于豆粕的优质饲料。
9)生产有机肥
将牡丹籽壳粉碎至10目以下，每100kg加入尿素水溶液5kg(尿素与水的质量比为1：5)，混合后30℃密闭氨化15天；然后加入1kg浓度为1％的纤维素酶(酶活≥1万U/g)水溶液，混合后30℃密闭转化30天，最后经挤压造粒、烘干、分装，即为有机肥。
据检测，本实施例生产的有机肥的有机质94.2％、氮3.5％、五氧化二磷0.9％、氧化钾1.2，pH6.0，完全符合有机肥国家标准NY525-2012。该有机肥可以代替传统厩肥(或其他有机肥)作为油用牡丹的底肥施用，可节约30-50％的有机肥(传统每亩施用100-150kg，本发明施用60-80kg)，而且相比厩肥，油用牡丹种籽产量提高5％以上。本发明生产有机肥的工艺起到了秸秆还田的效果。
实施例2：饲喂实验
本试验在淮阳县蛋鸡饲养场进行。随机选取180日龄海兰褐蛋鸡300只为饲喂对象，分为2个组，即试验组和对照组，每组150只，每组3个重复，每重复50只。对照组和试验组的饲料配方分别如下所示，其它管理措施相同。试验进行35天，试验开始15天后，每组每重复开始分别统计产蛋量，连续统计20天，计算产蛋率。试验最后的10天内，每组每重复收集鸡蛋20枚，测定鸡蛋品质。
对照组常规蛋鸡饲料：玉米58.4％，麦麸3％，豆粕28％，磷酸氢钙1.3％，石粉8％，食盐0.3％，蛋鸡预混料1％。
试验组饲料：在常规饲料的基础上，采用本发明的油用牡丹籽粕和土元下脚料复配的复合饲料代替豆粕，其余相同。
试验结果：对照组和试验组的平均产蛋率分别为94.9％和95.6％，二者产蛋率相差不大，鸡蛋品质如表1所示。从表1可以看出：本发明复合饲料饲喂的蛋鸡产的鸡蛋的蛋白质、脂肪、氨基酸总量(特别是赖氨酸Lys、蛋氨酸Met和色氨酸Trp)和钙、磷、铁含量均高于豆粕饲喂的鸡蛋。
表1本发明饲料与豆粕饲喂后的鸡蛋(去掉外壳的全部内容物)的成分表
实施例3
步骤7)按质量比100:0.5:1.5精炼食用油中加入芝麻素和维生素E，搅均，即为成品油，其余步骤同实施例1。保质期达到6个月。
实施例4
步骤7)按质量比100:1.5:0.5精炼食用油中加入芝麻素和维生素E，搅均，即为成品油，其余步骤同实施例1。保质期达到6个月。
实施例5
步骤8)将牡丹籽粕和土元下脚料分别粉碎，过10目筛，然后按质量比6.5:3.5通过饲料立式搅拌机混合，得到复合饲料，其余同实施例1。制备的复合饲料的粗蛋白、氨基酸含量等与豆粕含量相当，钙含量较高，达到0.40％。
实施例5
步骤8)将牡丹籽粕和土元下脚料分别粉碎，过10目筛，然后按质量比5.5:4.5通过饲料立式搅拌机混合，得到复合饲料，其余同实施例1。制备的复合饲料的粗蛋白、氨基酸含量等远高于豆粕，粗蛋白含量达到50％。