專利名稱：菜籽餅粕深加工制取菜籽濃縮蛋白和植酸的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及菜籽餅粕深加工領域，特別是涉及一種菜籽餅粕深加工制取菜籽濃縮蛋白和植酸的方法。
背景技術：
油菜是我國的主要油料作物，產量居世界第一位。但是，當前油菜加工產業(yè)的產品只有菜籽油和餅粕，普通的菜籽餅粕只能以≤10％的比例添加到配合飼料中去，并且不能應用于鯧類、鯛類、鰻魚等高端魚類的養(yǎng)殖上，其主要原因是菜籽餅粕中含有硫苷、多酚和植酸等有毒或抗營養(yǎng)物質。
目前，主要有武漢工業(yè)學院和華中農業(yè)大學發(fā)表過關于利用菜籽餅粕生產菜籽濃縮蛋白的報道和專利的申請。武漢工業(yè)學院發(fā)表的是“油菜籽脫皮冷榨餅制取無毒菜籽濃縮蛋白的方法”，這種方法生產的菜籽濃縮蛋白中因含有硫甙等有毒有害物質，以及影響其營養(yǎng)價值和適口性的含量較高的抗營養(yǎng)物質植酸、多酚等，所以不能以很大的比例添加到一般配合飼料中去，尤其不能添加到高端海水魚以及淡水魚的配合飼料中。華中農業(yè)大學發(fā)表的是“從油菜籽餅粕或油菜籽種皮中提取多酚的萃取劑及其制備方法”，其中并沒有詳細列明菜籽餅粕深加工的方法以及產品菜籽濃縮蛋白的應用情況。
除湖北華益油料科技股份有限公司、黃岡德利生物科技開發(fā)有限公司與廈門市鷺清水產有限公司外，未見國內和國外其它關于應用菜籽濃縮蛋白于金鯧魚、黑鯛等海水魚養(yǎng)殖，以及應用于河鰻養(yǎng)殖的文獻報道。還有就是武漢工業(yè)學院及華中農業(yè)大學報道過關于利用菜籽餅粕進行加工制取菜籽濃縮蛋白以及植酸、多酚、多糖的之外，其它未見報道。
日本已有在實驗室中將菜籽蛋白添加到真鯛的配合飼料中進行養(yǎng)殖實驗的研究報道。

發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種菜籽餅粕深加工制取菜籽濃縮蛋白和植酸的方法。該方法能夠將傳統(tǒng)的油菜籽的粗加工提升到精深加工上來，并且得到營養(yǎng)價值與魚粉相當的菜籽濃縮蛋白以及精細化工產品植酸，其中，菜籽濃縮蛋白能夠以較大的比例添加到配合飼料，應用于高端魚類的養(yǎng)殖中。
本發(fā)明解決其技術問題采用以下的技術方案本發(fā)明提供的菜籽餅粕深加工制取菜籽濃縮蛋白和植酸的方法，采用包括以下步驟的方法(1)第一次攪拌反應處理將菜籽餅粕原料經過粉碎預處理后，投入到菜籽餅粕脫毒反應攪拌過濾罐中，再添加熱水和輔料進行攪拌反應，然后靜止；輔料為氯化鈣，其重量比例為菜籽餅粕的0.1～0.5％；
(2)第二次攪拌反應處理添加清水、無機一元酸，經攪拌、靜止后，再將A水排除，A水是指含有大量硫甙葡萄糖苷、多酚、植酸的有毒或抗營養(yǎng)物質的水；(3)第三次攪拌反應處理再加入清水、磷酸二氫鉀，磷酸二氫鉀的質量比例為菜籽餅粕的0.2～1％，再攪拌、靜止，然后將B水排除，B水是指含有硫甙葡萄糖苷、多酚、大量植酸的有毒或抗營養(yǎng)物質的水；(4)第四次攪拌反應處理添加清水，經攪拌后再進行固液分離，其中固體為菜籽濾餅，液體為C水，C水是指含有少量硫甙葡萄糖苷、多酚、植酸的有毒或抗營養(yǎng)物質的水；(5)獲取菜籽濃縮蛋白將菜籽濾餅經過烘干、過篩后，得到菜籽濃縮蛋白；(6)獲取植酸將排出的A水、B水和C水經過離子交換柱提取植酸，用重結晶的方式進行純化，得到高純度的植酸。
本發(fā)明提供的由上述方法步驟(5)中獲取的菜籽濃縮蛋白，可以部分替代優(yōu)質進口魚粉添加到高端海水魚及鰻魚的配合飼料中的用途。
本發(fā)明與現有技術相比，具有以下的主要優(yōu)點其一.能夠替代部分進口優(yōu)質魚粉，適用性強，經濟效益十分顯著。
由于將菜籽餅粕中存在的有毒有害物質硫甙葡萄糖苷基本去除、蛋白與抗營養(yǎng)物質植酸和多酚形成的復合物進行分解并提取，從而使普通的油菜餅粕轉變?yōu)榈鞍缀看笥?3％、植酸含量小于0.5％、多酚含量小于0.35％、硫甙含量小于6μmol/g、氨基酸平衡好、生物效價高的飼用濃縮蛋白，可以部分替代進口優(yōu)質紅魚粉50％應用于高端海水魚養(yǎng)殖，其經濟效益十分顯著。利用本發(fā)明的菜籽濃縮蛋白部分替代配合飼料中的進口優(yōu)質紅魚粉50％作為飼料蛋白源設計的試驗飼料(簡稱試驗飼料)應用于金鯧魚、黑鯛養(yǎng)殖進行試驗中，試驗結果如下試驗飼料嗜口性好；試驗飼料與海馬牌金鯧魚7#飼料經過45天同等條件下進行的養(yǎng)殖試驗，以平均增長、增重，平均肥滿度和飼料系數等指標分析，試驗飼料并不遜色，有些指標還要優(yōu)于對照組海馬牌金鯧魚飼料；試驗魚經水煮，色香味正常，未發(fā)現任何異味。因此，本試驗飼料應用于金鯧和黑鯛的配合飼料中是可行的，并且經濟效益十分顯著，以海水魚飼料計算，每噸可節(jié)約成本1500元。
其二.能夠回收純度在95％以上的植酸和多酚、多糖等生物活性物質，實施了高附加值深加工，實現了油菜種植和加工、飼料和養(yǎng)殖產業(yè)的技術升級。
其三.工藝簡單，路線短，耗時少，并且沒有引入各種合成類以及有毒有害的無機或有機類化合物，有利于環(huán)境保護。


圖1是本發(fā)明的工藝流程圖。
圖2是菜籽餅粕脫毒反應攪拌過濾罐的結構示意圖。
具體實施例方式
本發(fā)明提供了菜籽餅粕深加工制取菜籽濃縮蛋白和植酸的方法，由該方法所獲取的菜籽濃縮蛋白可以添加到高端海水魚及鰻魚的配合飼料中。
下面結合實施例對本發(fā)明作進一步說明。
一.菜籽餅粕深加工制取菜籽濃縮蛋白和植酸的方法1.采用包括以下的的步驟的方法(1)第一次攪拌反應處理先將菜籽餅粕原料經過粉碎預處理，得到顆粒直徑≤10目的菜籽餅粕粉后，投入到菜籽餅粕脫毒反應攪拌過濾罐中，再添加50～80℃的熱水以及輔料進行攪拌反應，然后靜止。輔料為氯化鈣，其重量比例為菜籽餅粕的0.1～0.5％。
(2)第二次攪拌反應處理添加清水和質量比例為菜籽餅粕的3～5％的無機一元酸，經攪拌、靜止后，再攪拌、靜止，然后將A水排除，A水是指含有大量硫甙葡萄糖苷、多酚、植酸的有毒或抗營養(yǎng)物質的水。無機一元酸可選用鹽酸或其它適中的酸。
(3)第三次攪拌反應處理再加入清水、磷酸二氫鉀，磷酸二氫鉀的質量比例為菜籽餅粕的0.2～1％，再攪拌、靜止，然后將B水排除，B水是指含有硫甙葡萄糖苷、多酚、大量植酸的有毒或抗營養(yǎng)物質的水。
(4)第四次攪拌反應處理添加清水，經攪拌后輸送至板框壓濾機進行固液分離，其中固體為菜籽濾餅，液體為C水，C水是指含有少量硫甙葡萄糖苷、多酚、植酸的有毒或抗營養(yǎng)物質的水。
(5)獲取菜籽濃縮蛋白將菜籽濾餅經過脈沖式雙級氣流烘干機進行烘干，烘干溫度為80～130℃，再由高方平篩過篩，得到顆粒直徑為80～100目的菜籽濃縮蛋白。
(6)獲取植酸將排出的A水、B水和C水經過離子交換柱提取植酸，用重結晶的方式進行純化，溶劑為去離子水。
2.具體實施，但不限定本發(fā)明提供的上述方法。
例1菜籽餅粕經過去雜粉碎粉碎細度在10目以內，定量(2～2.5噸)添加到反應罐中，添加氯化鈣0.6％、鹽酸10％、65℃熱水4倍，充分攪拌20分鐘，然后靜止15分鐘，再加入4倍的冷水，充分攪拌30分鐘，靜止10分鐘，然后通過過濾罐進行過濾排水，排出的濾液經過簡單沉降后，進行離子交換吸附，得到植酸水樣，然后減壓濃縮，得到濃度在20％左右的植酸水樣后，轉到結晶罐進行結晶，結晶之后的固液混合物進行離心分離，分離出來的固體再用去離子水重結晶，最后離心分離、烘干，粉碎后得到細度在100目以內的植酸產品；在前面過濾之后的濾餅加入4倍的清水，經過板框壓濾機過濾，濾餅經過脈沖式雙級氣流烘干機烘干，預干溫度為80℃，一干溫度為102℃左右，最后經過高方平篩進行篩分得到菜籽濃縮蛋白和脫毒菜粕。
例2菜籽餅粕經過去雜、粉碎，將菜籽餅粕中含有的金屬以及結塊的菜籽餅粕進行粉碎，細度在10目以內，添加到反應罐中，在反應罐中通過添加50～80℃熱水，添加氯化鈣占原料菜籽餅粕的0.1～1％、鹽酸占原料的5～10％、以及磷酸鹽占原料的0.2～1％，經過自主研發(fā)的菜籽脫毒反應攪拌過慮罐進行充分反應，排出液體，再加入2～6倍的水經過板框壓濾機過濾，濾餅經過脈沖式雙級氣流烘干機烘干、高方平篩分級篩分之后得到菜籽濃縮蛋白，其提取出來的水樣經過離子交換的方式提取出植酸，然后再經過結晶、重結晶的方式進行純化，得到純度更高的植酸。
例3菜籽餅粕經過去雜、粉碎至10目以內；定量(2噸)添加到反應罐中，加入50～80℃熱水8噸、氯化鈣1公斤(比例為原料菜籽餅粕的0.1～1％)；充分攪拌15分鐘，靜置10分鐘；加入清水8噸(第二次加水)、鹽酸160公斤(比例為原料菜籽餅粕的5～10％)，充分攪拌15分鐘，靜置10分鐘；再攪拌15分鐘，靜置10分鐘；開啟反應罐底部的排液口，罐中含有硫甙葡萄糖苷、多酚、植酸等有毒或抗營養(yǎng)物質的水通過篩網的過濾后排走；再加入清水12噸(第三次加水)，攪拌15分鐘，靜置10分鐘；開啟反應罐底部的排液口再次排液；再次加入清水8噸(第四次加水)，攪拌15分鐘，開啟反應罐底部的出料口將處理后的菜籽餅粕與水形成的固液混合物一同抽出反應罐輸送至板框壓濾機進行固液分離；濾餅經過脈沖式雙級氣流烘干機的烘干、高方平篩的篩分，得到菜籽濃縮蛋白；濾液、水樣(A)和(B)都經過離子交換柱提取植酸，用重結晶的方式進行純化，得到高純度的植酸等精細化工產品。
二.菜籽濃縮蛋白的應用由上述方法步驟(5)中獲取的菜籽濃縮蛋白，應用于高端海水魚及鰻魚的配合飼料中。
產品菜籽濃縮蛋白營養(yǎng)價值高、氨基酸平衡好、生物效價高，可以以較大的比例添加到配合飼料、應用于金鯧魚、黑鯛、河鰻魚等高端魚類的養(yǎng)殖中。例如按重量計，菜籽濃縮蛋白在配合飼料中替代魚粉的比例為50％。
本發(fā)明所采用的菜籽餅粕脫毒反應攪拌過濾罐(專利申請?zhí)?00720084006.7)，其結構是設有電機1、篩網16，以及由電機1驅動的攪拌機構；篩網16通過支撐板15裝在上罐體內的底部上；上罐體呈圓柱形，下罐體呈圓錐形，二者結合為一體，并且各有一個進水口，下罐體還設有出料口14和排液口11；攪拌機構位于上罐體內，其由攪拌軸2和互成直角的雙層軸流式攪拌槳組成，攪拌軸2通過聯軸器與電機1機軸相連。
上述菜籽餅粕脫毒反應攪拌過濾罐的工作過程是菜籽餅粕從脫毒反應攪拌過濾罐的上方投入，由上進水口5加入一定比例的水，開啟電機1驅動攪拌機構攪拌均勻，再投入輔料進行攪拌，使物料充分反應、脫毒后，開啟過濾罐底部的排液口11，則含有硫甙葡萄糖苷、多酚、植酸等有毒或抗營養(yǎng)物質的反應水通過篩網16的過濾后排走。隨后，再從上進水口5加入清水，進行再次攪拌，開啟出料口14，將處理后的菜籽餅粕與水形成的固液混合物一同抽出過濾罐。在啟動電機1開始攪拌的時候，需先開啟反沖口7注入高壓水將反應物搗動，減小啟動阻力。開啟反沖口8，可用來清洗篩網16，防止堵塞。下進水口10用來防止排液口11的堵塞。
權利要求
1.一種菜籽餅粕深加工制取菜籽濃縮蛋白和植酸的方法，其特征是采用包括以下步驟的方法(1)第一次攪拌反應處理將菜籽餅粕原料經過粉碎預處理后，投入到菜籽餅粕脫毒反應攪拌過濾罐中，再添加熱水和輔料進行攪拌反應，然后靜止；輔料為氯化鈣，其重量比例為菜籽餅粕的0.1～0.5％；(2)第二次攪拌反應處理添加清水、無機一元酸，經攪拌、靜止后，再將A水排出，A水是指含有大量硫甙葡萄糖苷、多酚、植酸的有毒或抗營養(yǎng)物質的水；(3)第三次攪拌反應處理再加入清水、磷酸二氫鉀，磷酸二氫鉀的質量比例為菜籽餅粕的0.2～1％，再攪拌、靜止，然后將B水排除，B水是指含有硫甙葡萄糖苷、多酚、大量植酸的有毒或抗營養(yǎng)物質的水；(4)第四次攪拌反應處理添加清水，攪拌后再進行固液分離，其中固體為菜籽濾餅，液體為C水，C水是指含有少量硫甙葡萄糖苷、多酚、植酸的有毒或抗營養(yǎng)物質的水；(5)獲取菜籽濃縮蛋白將菜籽濾餅經過烘干、過篩后，得到菜籽濃縮蛋白；(6)獲取植酸鹽將排出的A水、B水和C水經過離子交換柱提取植酸，用重結晶的方式進行純化，得到高純度的植酸鹽。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征是在第一次攪拌反應處理過程中，將菜籽餅粕原料經過粉碎，得到顆粒直徑為不高于10目的物料；所添加的熱水溫度為50～80℃。
3.根據權利要求1所述的方法，其特征是無機一元酸為鹽酸。
4.根據權利要求1所述的方法，其特征是在第二次攪拌反應處理過程中，所添加的鹽酸質量比例為菜籽餅粕的3～5％。
5.根據權利要求1所述的方法，其特征是在第四次攪拌反應處理過程中，所述固液分離是將攪拌后的物料輸送至板框壓濾機進行固液分離。
6.根據權利要求1所述的方法，其特征是在獲取菜籽濃縮蛋白的過程中，將菜籽濾餅由脈沖式雙級氣流烘干機進行烘干，烘干溫度為80～130℃。
7.根據權利要求5述的方法，其特征是將烘干的籽濾餅由高方平篩過篩，得到顆粒直徑為80～100目的菜籽濃縮蛋白。
8.根據權利要求1所述的方法，其特征是在獲取植酸的過程中，所采用的重結晶的溶劑為去離子水。
9.一種由權利要求1所述步驟(5)中獲取的菜籽濃縮蛋白，應用于高端海水魚及鰻魚的配合飼料中。
10.根據權利要求8所述的用途，其特征是按重量計，菜籽濃縮蛋白在配合飼料中替代進口魚粉的比例為50％，其用作鯧魚、鯛類的配合飼料中。
全文摘要
本發(fā)明提供菜籽餅粕深加工制取菜籽濃縮蛋白和植酸的方法是將普通油菜餅粕經過四次攪拌、反應處理后得到濾餅，再經烘干、篩分得到菜籽濃縮蛋白，用于高端海水魚及鰻魚的配合飼料中；另外，將第二、三、四次攪拌反應處理后排出的含有硫甙葡萄糖苷、多酚、植酸的有毒或抗營養(yǎng)物質的水，經過離子交換柱提取，并用重結晶的方式純化，得到高純度的植酸鹽。本發(fā)明工藝簡單，路線短，耗時少，沒有引入有毒有害的無機或有機合成物，有利于環(huán)境保護；所獲得的菜籽濃縮蛋白能夠部分替代優(yōu)質進口紅魚粉及白魚粉添加到配合飼料中，同時回收高純度植酸鹽，實現了油菜籽加工的高附加值；同時提升了油菜種植和加工、飼料和養(yǎng)殖產業(yè)的技術升級。
文檔編號A23J1/14GK101037448SQ200710051859
公開日2007年9月19日 申請日期2007年4月12日 優(yōu)先權日2007年4月12日
發(fā)明者李元良, 胡德水, 魯峰, 華立新, 史庚庚, 林濤 申請人:黃岡德利生物科技開發(fā)有限公司