[发明专利]棉籽饼粕脱毒方法

说明书

本发明涉及一种用于使棉籽饼粕脱毒的方法。

棉籽饼粕榨油后得到的产物，主要分为机榨饼和浸出粕。棉籽饼粕中含有丰富的蛋白质，是良好的饲用蛋白资源，但是，由于它含有棉酚（又称棉籽醇）毒素，不能直接用作饲料，为了充分利用这一饲用蛋白资源，必须尽可能彻底去除其中的棉酚毒素（即脱毒）。现有的棉籽饼粕脱毒方法主要有：溶剂萃取法、旋液分离法、空气分级法和添加剂法，前三种方法由于工艺及所需设备复杂，生产过程耗能大，未能得到广泛使用;添加剂法是目前最简便的脱毒方法，所采用的添加剂包括：氨水、双氧水、硫酸亚铁溶液和混合溶液（碳酸氢铵、氨水和尿素的混合溶液），用这些添加剂进行脱毒，可将棉籽饼粕中有害的游离棉酚含量降低到0.01-0.05%，脱毒效率大致在50-80%之间。不过，即使游离棉酚含量降低至0.01-0.05%，将这种棉籽饼粕用作饲料仍对牲畜的生长造成了较严重的危害，对试验用牲畜进行解剖发现，在牲畜肝脏中仍含有较高的游离棉酚，并且对雄性牲畜的生殖系统造成损害。

本发明的目的是要提供一种棉籽饼粕的脱毒方法，采用此方法能进一步提高棉籽饼粕的脱毒效率，降低游离棉酚含量，并提高蛋白质含量。

在棉籽饼粕中，棉酚通常以两种形式存在，一种是对生物生理活性较高且毒性较大的游离棉酚，另一种是在加工过程中由游离棉酚与蛋白质和糖类化合生成的生理活性较低且毒性较小的结合棉酚。因此，对棉籽饼粕进行脱毒的实质是使其中的毒性大的游离棉酚转化为毒性小的结合棉酚或变性。根据这种机理用于实现上述目的的本发明的棉籽饼粕脱毒方法包括下列步骤：原料预处理、尿素溶液脱毒、调整PH值、灭菌、接种、培养和干燥。

在原料预处理步骤中，将棉籽饼粕（即机榨饼和/或浸出粕）粉碎，并过筛，使粉料粒度≤3mm，尔后与碳原料（即碳水化合物，如淀粉、纤维类物质，优选麸粉或玉米蛋白粉）均匀混合，碳原料的重量与棉籽饼粕粉重量之比为2∶8至3∶7，碳原料的作用是提供后面的培养步骤中所需的碳源。在菌种的培养过程中需要的营养成分包括氮源、碳源、钙源和磷源等，由于棉籽饼粕中含蛋白质较高，再加上脱毒步骤中添加尿素，因此氮源充足;在调整PH值步骤中添加磷酸二氢钾，使磷源充足;另外，棉籽饼粕中含有足够的钙;因此，适当补充碳源对培养过程是有利的，否则会影响培养效果，并最终影响脱毒效果。不过，应当指出，即使不在原料中添加碳原料（即碳源）以及磷酸二氢钾（即磷源），本发明最终的脱毒效率仍优于现有技术中实现的80%的脱毒率果。

在尿素溶液脱毒步骤中，取尿素溶液的浓度为1-3%，并将尿素溶液与预处理后的粉料按重量比1∶1至1∶2均匀混合（若尿素溶液用量太少，难以均匀混合;若溶液用量太多，会影响后面的干燥速度），此时将发生加成反应，使游离棉酚转化为棉酚脲（席夫硷）。在此步骤中，对上述反应的时间和温度无特别要求，因为在以后的步骤中，游离棉酚转化为结合棉酚的反应过程一直在进行。但是，若无后面的步骤，在此步骤中，无论反应时间和温度如何，只能获得50-80%的脱毒效率。

在调整PH步骤中，将硫酸（H₂SO₄）或盐酸（HCL）加入上述脱毒步骤中得到的产物中，使PH值为3.8-6，再添加磷酸二氢钾（KH₂PO₄）配成磷源营养液，KH₂PO₄的用量为预处理后的粉料重量的0.2-0.5%。由于酵母菌适应酸性生长条件，而细菌类适应PH值为6.5-7.5的碱性生长条件，因此该步骤能达到有效控制细菌类生长的目的。

在灭菌步骤中，可采用例如旋转式蒸料锅对上一步骤的产物进行封闭增温灭菌，这样也可以减少杂菌感染。灭菌时温度为80-95℃，压力为1.5-2.0kg/cm²，保温时间为5-15分钟。

在接种步骤中，将灭菌后的产物冷却至40℃以下，用例如接种器进行接种，接种所使用的菌种为下列菌种组中选出的至少一种，此菌种组包括假丝酵母（candida）、啤酒酵母（scerevisiae）、糖化菌（aspergillnsorgfde）、乳酸菌（streptoeensiaetis）、白地霉（无骧酵母、人造肉）（cryptocscca）、以及脂肪酵母（lipomgces）。菌种用量为粉料重量的2-5%，用量超过5%，对于脱毒而言是不必要的，用量少于2%，既会加长培养时间，又会影响脱毒效果。采用假丝酵母、啤酒酵母、糖化菌和乳酸菌构成的混和菌种，可得到最佳效果（包括最终脱毒效率和蛋白质含量增加率）。