专利名称：一种菜籽粕及其加工方法,一种动物饲料的制作方法
技术领域：
本发明涉及饲料加工领域，尤其涉及一种菜籽粕及其加工方法，以及一种含有该菜籽粕的动物饲料。
背景技术：
油菜籽是世界上的主要油料作物之一，也是我国的主要农作物之一。我国的油菜籽产量居世界首位，年产量超过500万吨，榨油后产生的菜籽粕也达350万吨。菜籽粕是很好的蛋白质资源，一般含蛋白质35% -45%，菜籽蛋白质的氨基酸组成合理，与联合国粮农组织(FAD)和世界卫生组织(WHO)推荐的模式非常接近，其营养价值优于大豆蛋白，可与酪蛋白媲美，是一种很有前途的全价蛋白饲料资源。菜籽粕中的主要抗营养成分和有毒物质为硫葡萄糖甙及其衍生物，植酸，以及单宁。据测定，不同地区及不同品种的菜籽粕的含毒量各异，硫葡萄糖甙含量范围约为 5. 6% 9. 7%，植酸含量范围约为4. 4% 5. 6%，单宁含量范围约为1. 5% 3. 5%。菜籽粕中含有硫葡萄糖甙及其分解产物和阻碍动物消化吸收的抗营养物质如植酸盐、酚酸、 芥子碱、单宁等。硫葡萄糖甙在芥子酶或胃肠道细菌酶催化下水解生成异硫酸酯(ITC)、硫氰酸盐(SCN)、恶唑烷硫酮(OZT)和腈化物(RCB)等有毒成分。ITC具有挥发性臭味和辛竦味，严重影响菜籽蛋白的适口性，对皮肤粘膜和消化器官表皮有破坏作用，能导致甲状腺肿大并使肝脏受损；SCN可抑制机体对碘的吸收；RCB则主要损害肝脏和肾脏，导致生物生长发育停止，严重时可致其死亡；OZT能抑制甲状腺素合成，降低生物体的生长速度。植酸具有很大的螯合能力，其螯合能力与螯合剂乙二胺四乙酸近似，植酸在消化道中能结合二价和三价金属离子如钙、锌、镁、铜、锰、钴和铁等，形成不溶性螯合物。在PH = 7. 4的条件下， 植酸和金属离子结合的能力Cu2+ > Zn2+ > CO2+ > Mn2+ > Fe2+ > Ca2+。这些螯合物即使在弱酸(pH = 3-4)条件下，也极难溶解，不易被消化道吸收。因此，饲料中植酸的含量过高时， 可使钙、锌等元素的利用率大为降低。特别是锌，在小肠上端PH条件下，锌形成极难溶解的植酸盐。据报道，高含量的植酸可使单胃动物对钙的吸收降低达35%。尤其是幼畜，植酸过多对钙的吸收的抑制作用表现得更为明显，并可导致佝偻病。单宁通常存在于菜籽外壳中， 主要是缩合单宁，单宁具有涩味，适口性差，首先影响动物的食欲，降低采食量。在消化道中单宁可与饲粮中的蛋白质结合，生成不溶性化合物，也可与多种金属离子如钙、铁及锌等发生沉淀作用，从而降低它们的利用率。单宁还可和消化酶结合，影响酶的活性和功能，不利于营养物质的消化吸收。酚类化合物则使菜籽蛋白呈黑色并具有苦味；单宁影响机体对菜籽蛋白的消化。由于毒素及抗营养物质的影响，因而大大限制了菜籽蛋白的广泛应用。中国饲料卫生标准中规定菜籽粕中异硫氰酸酯的允许量为< 4000毫克/千克； 鸡配合饲料< 500毫克/千克；生长肥育猪配、混合饲料< 500毫克/千克。恶唑烷硫酮的允许量肉用仔鸡、生长鸡配合饲料< 1000毫克/千克产蛋鸡配合饲料< 500毫克/千克。目前，国内菜籽粕脱毒处理的方法有
1、热处理法可用干热、湿热、压热处理菜籽粕，在高温下可使硫葡萄糖甙酶失活， 有的用50°C热水浸泡8-12小时，中间换水两次，然后滤去废水，加水煮沸1小时，边煮边搅拌；或将粉碎饼粕蒸30分钟也可。此法的缺点是使饼粕中蛋白质利用率下降。且由于硫葡萄糖甙仍留在饼粕中，饲喂后可能被动物肠内某些细菌的酶分解而产生毒性。2、坑埋法将菜籽粕用水拌和后封埋于土坑中30 60天，可去除大部分毒物，此法简单，成本低，但应用受地区限制，一般在水位低、气候干燥的地区比较适宜。3、化学物质处理法可采用碱、氨、硫酸亚铁等进行处理，碱处理法可破坏硫萄萄糖甙和绝大部分的芥子碱。通常采用NaOH、Ca(OH)2和Na2CO3三种，其中以Na2CO3的去毒效果最好。氨处理法一般需同时进行加热，氨可与硫葡萄糖甙反应，生成无毒的硫脲。硫酸亚铁处理法的作用在于，铁离子可与硫葡萄糖甙及其降解产物分别形成螯合物，从而使它们失去毒性。上述化合物可加在饼粕中进行处理，也可在制油工艺各阶段中加入进行处理。 目前采用化学物质处理脱毒时一般需要采用100°C以上高温脱毒工艺进行，但化学物质仍难以完全渗透到菜籽粕中。4、微生物降解法近年来国外的研究表明，某些细菌和真菌(霉菌、酵母)可被用来去除硫葡萄糖甙及其降解产物。国内近年来对菜籽粕发酵去毒法的研究也有较大进展， 提出了一些方法，但大多尚处于试验阶段，有待进一步完善。上述各种脱毒方法均有一定的效果，菜籽粕中残毒率一般在1 2%，但多数存在影响饼粕的营养价值、成本较高或设备尚难普及等弊端。目前含有菜籽粕的饲料销售对象较窄，因为当饲料中菜籽粕添加量超过2-5%时， 会使饲料发黑，不利于销售和使用。又由于菜籽粕本身成本低廉，复杂高成本的脱色反应会使得菜籽粕失去其使用价值。单独进行脱色反应又会增加工艺负担不具有实用性。因此现有技术中尚未有对菜籽粕进行脱色的研究。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服了现有的菜籽粕脱毒反应存在脱毒不完全、受地理限制大、影响菜籽粕的营养价值、成本较高或设备尚难普及等缺陷，并且当饲料中菜籽粕含量超过2-5 %时，会使饲料发黑，不利于销售和使用，而单独进行脱色反应又会增加工艺负担的缺陷，从而提供了一种菜籽粕及其加工方法，以及含有该菜籽粕的饲料。该菜籽粕的加工方法实现了对菜籽粕脱色和脱毒的连续加工，脱色成本低，脱毒效率更好，安全性高，工艺简单，适于工业应用，处理过的菜籽粕在饲料中的添加比例可达5-15%。本发明提供了一种菜籽粕的加工方法，其包括下述步骤对菜籽粕进行脱毒脱色处理将连二亚硫酸钠、菜籽粕和水混合，加热，即可。其中，所述的连二亚硫酸钠可采用饲料领域能够接受的连二亚硫酸钠，较佳的为食品级保险粉。通过大量实验发现，所述的连二亚硫酸钠既能实现对菜籽粕中有毒物质的脱除又能实现对菜籽粕的脱色效果，且连二亚硫酸钠的安全性高，不会对饲料产生安全隐患，成本低，经济实用。其中，较佳地，所述连二亚硫酸钠的用量为0. 12-0. M%，更佳的为0. 12-0. 36% ； 菜籽粕的用量为40-70% ；水的用量为29. 46-59. 88%，更佳的为29. 64-59. 88% ；所述百分比为质量百分比。所述连二亚硫酸钠的用量在上述范围内时才能保证脱色脱毒处理达到理想的效果。在本发明一较佳的实施方式中，所述的混合较佳地为将所述的连二亚硫酸钠和水混合形成连二亚硫酸钠水溶液，再与菜籽粕混合；其中，所述的连二亚硫酸钠水溶液的浓度较佳的为质量百分比0. 4-0. 9%，所述连二亚硫酸钠水溶液与菜籽粕的混合质量比较佳的为3 7-6 4。通过该较佳的实施方式能够使连二亚硫酸钠充分地与菜籽粕混合，更利于进行脱毒脱色处理。所述的连二亚硫酸钠水溶液的浓度范围在0. 4-0. 9%时既能达到较好的脱毒脱色效果，又不会破坏菜籽粕中其他有利的营养物质。其中，所述的加热可采用本领域常规的加热方式，较佳的为蒸汽加热。所述的加热时间较佳的为5-25分钟，更佳的为15-20分钟。所述的加热温度较佳的为60-100°C，更佳的为 70-80 0C ο在本发明一较佳的实施方式中，经上述脱毒脱色处理的菜籽粕还可采用本领域常规的菜籽粕脱毒方法进行进一步脱毒。所述的常规的菜籽粕脱毒方法较佳的为化学物质处理法，如采用NaOH、Ca (OH)2, Na2CO3或!^eSO4 · H2O进行化学脱毒。在本发明一较佳的实施方式中，将上述经脱毒脱色处理的菜籽粕进一步与 FeSO4 · H2O混合，加热，减压干燥，即可。其中，所述经脱色脱毒处理的菜籽粕与FeSO4 · H2O的混合比例为质量比 100 0. 1-100 0.5。所述的加热温度较佳的为50-80°C。所述的加热时间较佳的为30-60分钟。在本发明另一较佳的实施方式中，将上述经脱毒脱色处理的菜籽粕进一步与 FeSO4 · H2O混合，加热，常规膨化处理，即可。其中，所述经脱色脱毒处理的菜籽粕与FeSO4 · H2O的混合比例为质量比 100 0. 1-100 0.5。通过膨化处理能够使RSO^H2O更好地渗透到菜籽粕内部，进一步
提高脱毒效率。其中，所述的膨化处理可采用本领域常规的膨化处理条件，使用的膨化机的模孔孔径较佳的为10-llmm、模孔温度较佳的为99-lirC，螺杆转速较佳的为52-60转/分钟。本发明还提供了一种由上述菜籽粕的加工方法制得的菜籽粕，其呈黄白色，其中硫葡萄糖甙及其分解物等残毒量小于0. 7mg/kg。较佳地，经过进一步脱毒后得到的菜籽粕中残毒量小于0. ang/kg。本发明还提供了一种动物饲料，其含有5-15%本发明的菜籽粕，百分比为相对于动物饲料质量的百分比。其中，所述动物饲料中的其他成分可根据本领域常规配方进行选择。本发明的原料和试剂均市售可得。本发明中，上述优选条件在符合本领域常识的基础上可任意组合，即得本发明各较佳实例。本发明的积极进步效果在于1、菜籽粕经本发明加工方法处理后，同时实现了对菜籽粕的脱毒以及脱色，菜籽粕的残毒量小于0.7%，可以大比例使用于动物饲料中(5-15%)而不影响成品饲料色泽， 比现有的添加比例明显提高，且不影响动物生产性能。2、在本发明一较佳的实施方式中，将膨化处理与菜籽粕脱毒相结合时，菜籽粕的残毒量小于0. 2mg/kg,达到国内领先水平。3、本发明的菜籽粕加工方法简单易操作，脱色、脱毒和膨化工艺能够连续进行，不污染工作环境，对操作人员无毒害，且所使用的连二亚硫酸钠安全性高，不会对饲料产生安全隐患，成本低，经济实用。
图1不同保险粉浓度的菜籽粕色价差图。图2不同处理温度的菜籽粕色价差图。图3不同处理时间的菜籽粕色价差图。
具体实施例方式下面结合实施例对本发明的技术方案做进一步说明，但本发明并不受其限制。下述实施例中使用的保险粉皆为食品级保险粉，含有90% N &04。色差仪为国产色差仪HPG-2132。菜籽粕(市售)，其中粗蛋白质含量35.3%，异硫氰酸酯(TTC)含量1. 42mg/kg，恶唑烷硫酮(OZT)含量为2. 88mg/kg。实施例1食品级保险粉对菜籽粕脱色的影响1、保险粉的浓度对菜籽粕脱色影响(1)对菜籽粕脱毒脱色处理将样品1 5于80°C恒温水浴加热20分钟。其中，样品1为将浓度为0. 的保险粉水溶液40g与菜籽粕60g混合得到，样品 1中保险粉占0. 04 %，水占39. 96 %，菜籽粕占60 %。样品2为将浓度为0. 3%的保险粉水溶液40g与菜籽粕60g混合得到，样品2中保险粉占0. 12 %，水占39. 88 %，菜籽粕占60 %。样品3为将浓度为0. 5%的保险粉水溶液40g与菜籽粕60g混合得到，样品3中保险粉占0.2%，水占39.8%，菜籽粕占60%。样品4为将浓度为0. 7%的保险粉水溶液40g与菜籽粕60g混合得到，样品4中保险粉占0.观％，水占39. 72 %，菜籽粕占60 %。样品5为将浓度为0. 9%的保险粉水溶液40g与菜籽粕60g混合得到，样品5中保险粉占0. 36 %，水占39. 64 %，菜籽粕占60 %。(2)色价差测定结果见图1。色价差Δ E计算公式ΔΕ =[(Δ L*) 2+ ( Δ a*) 2+(Ab) 2] 1/2
AL =L样品-L标准(明度差异)
Aa =a样品标准(红/绿差异)
Ab =b样品_b标准(黄/蓝差异)由图1可见，随着所配制保险粉水溶液的浓度增加，色价差逐步下降，脱色效果越来越好。但当浓度提高到一定程度会破坏菜籽粕中其他的营养成分，如维生素，因此从饲料安全与经济角度考虑，选择0. 4% -0. 9%的保险粉水溶液比较合适。(3)按国标GB13087-91和GB13089-91测定菜籽粕的残毒量小于0. 7mg/kg。
2、处理温度对菜籽粕脱色影响(1)对菜籽粕脱毒脱色处理将样品3于恒温水浴中加热20分钟，加热温度分别为 60、70、80、90 和 IOO0C0(2)色价差测定结果见图2。由图2可见，随着处理温度的提高，色价差逐步下降，脱色效果越来越好。但从经济角度考虑，选择处理温度为70-80°C比较合适。3、处理时间对菜籽粕脱色的影响(1)对菜籽粕脱毒脱色处理将样品3于80°C恒温水浴中加热5、10、15、20和25分钟。(2)色价差测定结果见图3。由图3可见，随着处理时间的延长，色价差逐步下降，脱色效果越来越好。但从经济角度考虑，选择处理温度为15-20分钟比较合适。实施例2食品级保险粉对菜籽粕脱色的影响(1)对菜籽粕脱毒脱色处理将样品6和7于80°C恒温水浴加热20分钟。其中，样品6为将浓度为0. 4%的保险粉水溶液30g与菜籽粕70g混合得到，样品 6中保险粉占0. 12 %，水占29. 88 %，菜籽粕占70 %。样品7为将浓度为0. 9%的保险粉水溶液60g与菜籽粕40g混合得到，样品2中保险粉占0. M %，水占59. 46 %，菜籽粕占40 %。(2)再次脱毒将步骤(1)处理过的菜籽粕再与!^eSO4 -H2O混合，加热，膨化处理； 所述菜籽粕和I^eSO4* H2O的混合质量比为100 0. 5 ；所述的膨化处理使用的膨化机的模孔孔径为10mm，模孔温度为100°C，螺杆转速为56转/分钟。结果样品6处理后，色阶差ΔΕ为5. 62，其脱色效果尚可。样品7处理后，色阶差ΔΕ为3. 12，其脱色效果很好，但是否影响动物适口性，尚需进一步研究。实施例3食品级保险粉对菜籽粕脱毒的影响(1)对菜籽粕脱毒脱色处理将样品3 —吨，于80°C蒸汽加热15分钟。(2)再次脱毒将步骤(1)处理过的菜籽粕再与!^eSO4 -H2O混合，加热，减压干燥； 所述菜籽粕和FeSO4 · H2O的混合质量比为100 0. 2。(3)按国标GB13087-91和GB13089-91测定TTC和OZT含量，结果见表1。表1菜籽粕中试脱毒结果(mg/kg)
权利要求
1.一种菜籽粕的加工方法，其特征在于其包括下述步骤对菜籽粕进行脱毒脱色处理将连二亚硫酸钠、菜籽粕和水混合，加热，即可。
2.如权利要求1所述的菜籽粕的加工方法，其特征在于连二亚硫酸钠的用量为0. 12-0. 54%,较佳的为0. 12-0. 36% ；菜籽粕的用量为40-70 % ；水的用量为 29. 46-59. 88%，较佳的为29. 64-59. 88% ；所述百分比为质量百分比。
3.如权利要求1或2所述的菜籽粕的加工方法，其特征在于所述的混合为将所述的连二亚硫酸钠和水混合形成连二亚硫酸钠水溶液，再与菜籽粕混合；其中，所述的连二亚硫酸钠水溶液的浓度为质量百分比0. 4-0. 9%，所述连二亚硫酸钠水溶液与菜籽粕的混合质量比为3:7-6: 4。
4.如权利要求1 3中任一项所述的菜籽粕的加工方法，其特征在于所述的连二亚硫酸钠为食品级保险粉；所述的加热为蒸汽加热；所述的加热时间为5-25分钟，较佳的为 15-20分钟；所述的加热温度为60-100°C，较佳的为70-80°C。
5.如权利要求1 4中任一项所述的菜籽粕的加工方法，其特征在于所述的脱毒脱色处理完成后，再用NaOH、Ca (OH)2, Na2CO3或!^eSO4 · H2O进行化学脱毒。
6.如权利要求5所述的菜籽粕的加工方法，其特征在于所述的化学脱毒按下述方法进行所述的脱毒脱色处理完成后，再与I^eSO4化20混合，加热，减压干燥或膨化处理，即可。
7.如权利要求6所述的菜籽粕的加工方法，其特征在于所述的加热温度为50-80°C； 所述的加热时间为30-60分钟；所述的膨化处理使用的膨化机的模孔孔径为10-llmm，模孔温度为99-111 °C，螺杆转速为52-60转/分钟。
8.如权利要求6或7所述的菜籽粕的加工方法，其特征在于所述的菜籽粕与 FeSO4 · H2O的混合比例为质量比100 0. 1-100 0. 5。
9.由权利要求1 8中任一项所述的加工方法制得的菜籽粕。
10.一种动物饲料，其特征在于其包括权利要求9所述的菜籽粕5-15 %，所述百分比为相对于动物饲料质量的百分比。
全文摘要
本发明提供了一种菜籽粕加工方法，其包括下述步骤对菜籽粕进行脱毒脱色处理将连二亚硫酸钠、菜籽粕和水混合，加热，即可。本发明克服现有的菜籽粕脱毒反应存在脱毒不完全、受地理限制大、影响菜籽粕的营养价值、成本较高或设备尚难普及等缺陷，并且当饲料中菜籽粕含量超过2-5％时，会使饲料发黑，不利于销售和使用，从而提供了一种菜籽粕及其加工方法，以及含有该菜籽粕的动物饲料。该菜籽粕的加工方法实现了同时对菜籽粕脱色和脱毒的连续加工，脱色成本低，脱毒效率更好，残毒量小于0.2mg/kg，安全性能高，工艺简单，适于工业应用，且处理过的菜籽粕在饲料中的添加比例可达5-15％。
文档编号A23K1/14GK102273545SQ201010195999
公开日2011年12月14日 申请日期2010年6月8日 优先权日2010年6月8日
发明者刘国庆, 胡卫华, 赵肖 申请人:上海红马饲料有限公司