CN102793063A

CN102793063A - 植物油饼粕综合利用加工方法

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Publication number: CN102793063A
Application number: CN2012103381631A
Authority: CN
Inventors: 李军成; 徐久发; 姚茂华
Original assignee: CHONGQING TUNG TREE INDUSTRY RESEARCH CENTRAL
Current assignee: CHONGQING TUNG TREE INDUSTRY RESEARCH CENTRAL
Priority date: 2012-09-13
Filing date: 2012-09-13
Publication date: 2012-11-28

Abstract

植物油饼粕综合利用加工方法，属于农副产品加工技术领域，通过预备原料、制备饼粕粉、萃取、水解、脱色、结晶、浸提和二次中和沉淀共八大步骤加工制备复合氨基酸饲料营养添加剂、糖基氨基酸蛋白饲料添加剂、有机质肥料、植酸钙，其有益效果是所得产品安全，没有有毒成分，没有皂苷存在；同时具有高营养，其蛋白含量高达92.1%，是高消化率的动物饲料营养添加剂，能提高饲料产品蛋白含量，提高营养利用率，降低饲养成本；且操作简单，易于推广，可为社会节约大量资源，有效减少环境污染，增加经济效益。

Description

植物油饼粕综合利用加工方法

技术领域

本发明属于农副产品加工技术领域，特别是一种将植物饼粕进一步加工制备复合氨基酸饲料营养添加剂、糖基氨基酸蛋白饲料添加剂、有机质肥料、植酸钙的植物油饼粕综合利用加工方法。

背景技术

植物油饼粕在我国资源丰富，特别是桐籽饼粕、棉籽饼粕、菜籽饼粕、茶籽饼粕具有很高的经济价值，下面分别予以介绍。

桐籽饼粕是榨取桐油后的残存物。油桐是我国特产资源，可持续发展，来源丰富。据统计1989年全国年产桐油数量在10万吨以上，机榨出油率30％，出饼率40％计，全国每年有桐饼13万吨以上。我国历史上桐油产量28万吨以上，全国近有38万吨桐饼，可制得20多万吨氨基酸蛋白饲料，桐饼粕是丰富的蛋白饲料来源。

尽管桐饼粕蛋白质含量为36.29％～45％，与菜籽饼粕相近，且蛋白质中的必需氨基酸含量高于棉、菜籽饼等，但由于含有皂苷，二萜类，佛波醇等毒素，桐饼毒素具有减慢心率、造成心率紊乱、加强肠胃蠕动等功能，并通过增强平滑肌收缩，损伤心肌而达到致病作用，对雌性动物的子宫平滑肌则具有兴奋作用，能使子宫的收缩增强，易造成母畜流产。通过血液学检查表明，桐饼毒素对家兔具有损害肝脏、心脏和肾脏的作用，从而导致GPT、GOT和AKP活性降低，膜淀粉酶和r-谷氨酸转移酶活性显著升高，并能造成机体的炎症变化。长期以来人们主要将其用作肥料还田，使得这一对家畜有潜在利用价值的植物性蛋白饲料被大量浪费。自Mutachler等于1879年首次报道了桐籽有毒以来，20世纪初至今，已开展了对桐饼粕脱毒处理以及用其作畜禽饲料等一系列的研究，并取得了一定的进展。

我国对桐饼粕脱毒一般采用以下几种方法：乙醇脱毒法、氨熏脱毒法、发酵处理法、水蒸气加热脱毒法、化学溶剂萃取法、溶剂蒸气循环热解法、化学药剂热解法、聚氧醚类脱毒法、微生物固体发酵脱毒法或这几种方法联合脱毒。但都不能保证其毒素脱净，为确保饲料的安全至今未见这些方法付诸于工业化生产。

桐粕不仅蛋白质、氨基酸含量齐全丰富,饲料适口性也较好,对畜禽的生长性能无不良影响。将桐籽饼中的蛋白质分离出来，予以加工利用，将是我国发展饲料工业的一大蛋白质资源。我国配合饲料年产量超过4500万吨，以饲料中氨基酸络合盐添加量为0.5%计算，若有20%的饲料使用该产品，年需求量可达 4.5万元吨，禽畜养殖业的猪、蛋、水产等产量可增重10% ，经济效益和社会效益十分显著，市场前景良好。

棉籽饼粕是提取棉籽油后的副产品，一般含有32%～37%的粗蛋白质，氨酸和蛋氨酸含量均较低，分别为1.48%和0.54%，精氨酸含量过高，达3.60%～3.80%。在牛饲粮中使用棉籽饼粕，要与含精氨酸少的饲料配伍，可与菜籽饼粕搭配使用。

棉籽饼粕在瘤胃内降解速度较慢，是奶牛和肉牛良好的蛋白质饲料来源，奶牛日粮中适量使用还可提高乳脂率。但由于棉籽饼粕中含有一种有毒物质棉酚，对动物健康有害，虽然瘤胃微生物可以降解棉酚，使其毒性降低，但也应控制日粮中棉籽饼粕的比例。在母牛干奶期和种公牛日粮中，不要使用棉籽饼粕；犊牛日粮中可少量添加；成年母牛日粮中，棉籽饼粕的添加量一般不超过精料的20%；在架子牛育肥日粮中，棉籽饼粕可占精料的60%，作为主要的蛋白质饲料，长期用棉籽饼粕喂牛时，需对棉籽饼粕进行脱毒处理。

菜籽饼粕是榨取菜油后的残存物。油菜为十字花科植物，籽实含粗蛋白质20%左右，榨油后籽实中油脂减少，粗蛋白质相对增加到30%以上，代谢能较低。菜籽饼中含赖氨酸1.0%～1.8%、蛋氨酸0.4%～0.8%，含硒量是常用植物饲料中的最高者。菜籽饼粕在瘤胃中的降解速度低于豆粕，过瘤胃蛋白质较多。

菜籽饼粕的适口性差，消化率较低，且含有芥子甙或称硫甙，各种芥子甙在不同条件下水解，会生成异硫氰酸酯，对动物有害。由于瘤胃微生物可以分解部分芥子甙，因此芥子甙对牛的毒性较弱，但饲喂量较大时，也可能会造成中毒，故在饲粮中菜籽饼粕用量不宜过多。奶牛日粮中菜籽饼粕用量占精料的15%以下，产奶量和乳脂率均正常，青年母牛口粮中也可少量使用菜籽饼粕，犊牛和怀孕母牛最好不喂。经去毒处理后可保证饲喂安全。

茶籽饼粕是茶油果实榨油后剩下的渣。茶粕中含有12－18%的茶皂素。茶皂素是一种溶血性毒素，能使鱼的红细胞溶化，故能杀死野杂鱼类、泥鳅、螺蛳、河蚌、蛙卵、蝌蚪和一部分水生昆虫。茶皂素易溶于碱性水中，使用时加入少量石灰水，药效更佳。由于茶粕的蛋白质含量较高，因此这还是一种高效有机肥，广泛应用在农作物及果树栽种中，效果极佳。对淤泥少、底质贫瘠的池塘可起到增肥作用。使用茶粕作为清塘药物，比其它药物具有更独特的功效。

市场已有的复合氨基酸都是动物角踢如毛发、角踢等废液分离提取，盐分重必需氨基酸低。植物蛋白提取氨基酸作为饲料和食用很少报道。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种通过制取游离氨基酸的方法，综合利用植物油饼粕，以解决现有技术中无法完全排除其加工产物中有毒成分的不足，并通过综合提取，制备安全无毒的复合氨基酸饲料营养添加剂、糖基氨基酸蛋白饲料添加剂、有机质肥料和植酸钙。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是一种植物油饼粕综合利用加工方法，包括预备原料、制备饼粕粉、萃取、水解、脱色、结晶、浸提和二次中和沉淀共八大步骤，其特征在于具体方法如下。

⑴预备原料：选取机榨或溶剂浸出植物油后的饼粕，该饼粕是桐籽饼粕、棉籽饼粕、菜籽饼粕、茶籽饼粕中的一种或多种。

⑵制备饼粕粉：将饼粕粉碎，粉碎后的粒径以0.15-0.27mm为宜。

⑶萃取：用有机溶剂萃取饼粕粉中残留的植物油脂，饼粕粉与有机溶剂的质量比为1：4～6，萃取温度为20～60℃，萃取次数为2～3次，然后过滤回收溶剂并取饼粕粉，再将饼粕粉用有机溶剂提取，反复2-3次，合并溶剂，将溶剂蒸馏后得到饼粕残留油，从萃取器取出脱油脱脂饼粕粉备用；该有机溶剂是6号溶剂油、庚烷、丙酮、石油醚、95%乙醇中的一种或多种；以水剂法与膜分离相结合的工艺(AEP - MIP)或冷冻法、或离心分离、或真空过滤。

⑷水解：在脱油脱脂饼粕粉中加入3-8倍体积的纯净水进行水解，水解液用20%质量百分比的HCl调节其酸性值为pH=2.5-5，或加入20%质量百分比的NaOH调节其碱性值为pH=9-11，水解温度为40～110℃，水解时间为1.5～9h,水解时搅拌速度为80～120r/min，然后过滤取液留渣，再用少量水洗涤2～3次，最后合并滤液，留取饼粕滤渣备用。

⑸脱色：将滤液用2～7%质量的活性炭或活性白土脱色，时间 30～60min, 温度60～80℃搅拌速度 80～100r/min,静置,取出上清液，下层通过板框过滤或减压过滤，滤渣备用。

⑹结晶：将上述滤液用20%质量百分比的HCl调节其酸性值为pH=4～4.5，其优选酸性值为PH=4.2～4.3，静置3～5h充分结晶沉淀，然后将沉淀物进行固液分离，得沉淀物和滤液，其中分离方法为膜分离（UF膜为内喷涂管状膜，由非醋酸纤维制造，超滤面积为2.044 m2，其流率为815～1 725 L/ (m2·d)），离心分离、压滤或真空抽滤方法中的一种或多种；将固体结晶冷冻干燥即得到复合氨基酸饲料营养添加剂；将滤液喷雾浓缩，冷冻干燥即得到糖基氨基酸饲料添加剂；同时将水回收利用。

⑺浸提：取步骤4中水解所得饼粕滤渣，按料液质量分数比1∶4～8，加入１mol／Ｌ盐酸，同时加入饼柏渣0.5～3％质量分数的尿素，在室温下以80r/min的速度搅拌，浸提１ｈ并过滤；滤渣用料液比1∶4～8加入0.5mol／Ｌ盐酸再次浸提，并再次过滤，滤渣用水洗涤一次，合并滤液及和滤饼水洗液，余下残渣即为有机质肥料。

⑻二次中和沉淀：将滤液用料液比1∶9～12的新鲜石灰乳水溶液中和，搅拌，用 20%HCl溶液调节PH值为4.8～5.5，并继续搅拌10～15min；然后用30％氢氧化钠溶液进行第二次中和，搅拌，调节PH值为8.0～8.5，继续搅拌15min，沉淀3～4小时，过滤取沉淀物；将沉淀物减压抽干，用水洗涤1～2次，得湿膏状植酸钙。

本发明的有益效果是综合利用了植物油饼粕的各种有益元素，而制备复合氨基酸饲料营养添加剂、糖基氨基酸蛋白饲料添加剂、有机质肥料和植酸钙，使其各自发挥最大的效益，特别是提取的复合氨基酸粉安全，没有有毒成分，没有皂苷存在；同时具有高营养，其蛋白含量高达92.1%，是高消化率的动物饲料营养添加剂。能提高饲料产品蛋白含量，提高营养利用率，降低饲养成本。其主要功能是。

1、增香增鲜，促进动物食欲。本品酱香浓郁，对饲料有增香作用，该产品谷氨酸含量近6.31%，味鲜美，具有调节饲料口感、促进动物食欲之功效。

2、快速补充动物营养，增强饲料的利用率。本品所有氨基酸均为水解游离氨基酸，无消化损失，具有动物吸收快的特点；由于多种氨基酸的复合协同效应，可增强其他营养物质的吸收利用；氨基酸对微量元素有螯合能力，可增强饲料中微量元素的利用率。

3、促进动物皮毛生长。本品富含胱氨酸、酪氨酸、丝氨酸、赖氨酸等有利于动物皮毛生长的氨基酸，动物食用后有皮肤红润、毛发光亮、增加毛色鲜艳度。

氨基酸饲料添加剂的生理作用是促进蛋白质合成、胶原蛋白、生长激素分泌，保护肝脏功能，能补充鱼粉加工过程中流失的最有效的20%营养成份，补充非全鱼加工的营养不全面的氨基酸，含有动物所必需的多种营养，全面的氨基酸有效成份，能补充各种必需氨基酸，特别是弥补常规饲料原料及植物饲料中容易缺乏的必需氨基酸，对其它营养成份起增效作用；能代替鱼粉补充营养，适用动物范围广，并适合水产动物采食，快速生长，特种水产代替鱼粉节省成本见效显著。

本发明有效去掉了饼粕中所含的有毒成分，操作简单，易于推广，可为社会节约大量资源，有效减少环境污染，增加经济效益。

附图说明

图1为本发明加工工艺流程图。

具体实施方式

下面以桐油饼粕为例对本发明作进一步说明，本实施例旨在说明本发明而不是对本发明的限定。

实施例1。

称取剥壳桐仁143g粉碎，用索氏萃取器以750ml石油醚，于60℃萃取60min,取萃取液，回收溶剂得到清澈透明棕黄色桐油85.9克，出油率60.07%；桐仁粉57.1克，出饼率39.93%；取桐仁粉50克，自来水600克，固液比1：12，调节PH10，提时间为100min,,浸提温度为45℃。真空过滤，滤渣用50毫升自来水洗涤2次，得滤渣21克用于提取植酸钙后配制有机质复合肥；滤液调节PH4.3，静置3小时，分离上清夜，取下层在3000ｒ／min条件下离心１０min，冷冻干燥得到复合氨基酸饲料营养添加剂15.8克，滤液喷雾浓缩冷冻干燥得到糖基氨基酸蛋白饲料添加剂16.8克。

经检验，桐籽饼粕提取游离氨基酸蛋白得率为32.6%，纯度为92.1％；糖类及氨基酸蛋白得率为33.6%；残渣量为33.8%。

实施例2。

称取含壳桐仁100g粉碎，用索氏萃取器以650ml石油醚，于60℃萃取60min,取萃取液，回收溶剂得到清澈透明棕黄色桐油9.1克，得桐饼渣90.9克，取自来水910克，调节PH10，提时间为100min,,浸提温度为45℃。真空过滤，滤渣用100毫升自来水洗涤2次，的滤渣48.7克用于提取植酸钙后配制有机质复合肥；滤液调节PH4.3，静置3小时，分离上清夜，取下层在3000ｒ／min条件下离心10min，冷冻干燥得到复合氨基酸饲料营养添加剂13.1克，滤液喷雾浓缩冷冻干燥得到糖基氨基酸蛋白饲料添加剂27.0克。

实施例3。

取经脱脂脱油的桐饼粉50克，自来水600克，固液比1：12，调节pH2.～3，加热90℃水解6h，真空抽滤，滤渣50毫升水洗2次，滤渣22.5克配制有机质复合肥；滤液加5克活性炭于70℃搅拌脱色30min，真空抽滤，少量水洗涤2次，活性炭滤渣用做配制复合肥；滤液调节PH4.2～4.3,静置4h,过滤，冷冻干燥得到复合氨基酸饲料营养添加剂10.7克，滤液喷雾浓缩，冷冻干燥得到糖基氨基酸蛋白饲料添加剂13.9。

实施例4。

取经脱脂脱油的桐饼粉50克，自来水600克，固液比1：12，调节pH2.～3，加热105℃水解8h，真空抽滤，滤渣50毫升水洗2次，滤渣22.5克配制有机质复合肥；滤液加5克活性炭于70℃搅拌脱色30min，真空抽滤，少量水洗涤2次，活性炭滤渣用做配制复合肥；滤液调节PH4.2～4.3,静置5h,过滤，冷冻干燥得到复合氨基酸饲料营养添加剂10.7克，滤液喷雾浓缩，冷冻干燥得到糖基氨基酸蛋白饲料添加剂13.9。

实施例5。

取实施例1所得饼粕残渣60ｇ，按料液比1∶6加入１mol／Ｌ盐酸，同时加入1％的尿素，在室温下搅拌浸提１ｈ并过滤；滤渣用料液比1∶6加入0.5mol／Ｌ盐酸再次浸提，并再次过滤，滤渣用水洗涤一次，合并滤液；滤液用料液比１∶10的新鲜石灰乳水溶液中和，搅拌，调节PH值为5.0，并继续搅拌10min；采用30％氢氧化钠溶液进行第二次中和，搅拌，调节PH值为8.0，继续搅拌15min，沉淀3小时，取沉淀，过滤，减压抽干，用水洗涤2次，得湿膏状植酸钙；经检验总的植酸钙含量达90％以上，植酸钙的回收率达85％以上。

实施例6。

取实施例1所得饼粕残渣60ｇ，按料液比1∶6加入１mol／Ｌ盐酸，同时加入2％的尿素，在室温下搅拌浸提１ｈ并过滤；滤渣用料液比1∶6加入0.5mol／Ｌ盐酸再次浸提，并再次过滤，滤渣用水洗涤一次，合并滤液；滤液用料液比１∶10的新鲜石灰乳水溶液中和，搅拌，调节PH值为5.0，并继续搅拌15min；采用30％氢氧化钠溶液进行第二次中和，搅拌，调节PH值为8.0，继续搅拌15min，沉淀4小时，取沉淀，过滤，减压抽干，用水洗涤2次，得湿膏状植酸钙；经检验总的植酸钙含量达90％以上，植酸钙的回收率达85％以上。

Claims

1.植物油饼粕综合利用加工方法，包括预备原料、制备饼粕粉、萃取、水解、脱色、结晶、浸提、二次中和沉淀共八大步骤，其特征在于具体方法如下：

⑴预备原料：选取机榨或溶剂浸出植物油后的饼粕，该饼粕是桐籽饼粕、棉籽饼粕、菜籽饼粕、茶籽饼粕中的一种或多种；

⑵制备饼粕粉：将饼粕粉碎；

⑶萃取：用有机溶剂萃取饼粕粉中残留的植物油脂，饼粕粉与有机溶剂的质量比为1：4～6，萃取温度为20～60℃，萃取次数为2～3次，然后过滤回收溶剂并取饼粕粉，再将饼粕粉用有机溶剂提取，反复2-3次，合并溶剂，将溶剂蒸馏后得到饼粕残留油，从萃取器取出脱油脱脂饼粕粉备用；该有机溶剂是6号溶剂油、庚烷、丙酮、石油醚、95%乙醇中的一种或多种；采用水剂法与膜分离相结合的工艺(AEP - MIP)或冷冻法、或离心分离、或真空过滤；

⑷水解：在脱油脱脂饼粕粉中加入3-8倍体积的纯净水进行水解，水解液用20%质量百分比的HCl调节其酸性值为pH=2.5-5，或加入20%质量百分比的NaOH调节其碱性值为pH=9-11，水解温度为40～110℃，水解时间为1.5～9h,水解时搅拌速度为80～120r/min，然后过滤取液留渣，再用少量水洗涤2～3次，最后合并滤液，留取饼粕滤渣备用；

⑸脱色：将滤液用2～7%质量的活性炭或活性白土脱色，时间 30～60min, 温度60～80℃搅拌速度 80～100r/min,静置,取出上清液，下层通过板框过滤或减压过滤，滤渣备用；

⑹结晶：将上述滤液用20%质量百分比的HCl调节其酸性值为pH=4～4.5，静置3～5h充分结晶沉淀，然后将沉淀物进行固液分离，得沉淀物和滤液，其中分离方法为膜分离（UF膜为内喷涂管状膜，由非醋酸纤维制造，超滤面积为2.044 ㎡，其流率为815～1 725 L/ (㎡·d)），离心分离、压滤或真空抽滤方法中的一种或多种；将固体结晶冷冻干燥即得到复合氨基酸饲料营养添加剂；将滤液喷雾浓缩，冷冻干燥即得到糖基氨基酸饲料添加剂；同时将水回收利用；

⑺浸提：取步骤4中水解所得饼粕滤渣，按料液质量分数比1∶4～8，加入１mol／Ｌ盐酸，同时加入饼柏渣0.5～3％质量分数的尿素，在室温下以80r/min的速度搅拌，浸提１ｈ并过滤；滤渣用料液比1∶4～8加入0.5mol／Ｌ盐酸再次浸提，并再次过滤，滤渣用水洗涤一次，合并滤液及和滤饼水洗液，余下残渣即为有机质肥料；

2.根据权利要求1所述的植物油饼粕综合利用加工方法，其特征在于：

步骤⑵所述的饼粕是剥壳饼粕，是机榨或浸出饼粕，粉碎后的粒径为0.15-0.27mm；

步骤⑹所述的用20%质量百分比的HCl调节其酸性值为PH=4.2～4.3。