6第六章饼粕的利用教案1新

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⑵.湿热处理法 脱毒原理:棉酚在湿热和压力作用下,与 饼粕中的蛋白质、糖类、磷脂、脂肪酸等物 质作用生成结合棉酚。结合棉酚毒性很小。 (与制油的高水分蒸胚相似,含水:18%±, 温度:130℃±)
⑶.溶剂萃取法 ①.三元混合溶剂浸出法 己烷:丙酮:水=53:44:3 利用上述比例的混合溶剂同时浸出油脂 和棉酚,使大部分棉酚进入毛油中,在碱炼 时被脱除。 三元混合溶剂是一种共沸物,其沸点为
棉籽饼上或粕上,注意控制饼粕的安全水分。 第二,在油厂或饲料厂直接用硫酸亚铁干
粉拌和于饼粕或饲料中,力求搅拌均匀。
第三,在饼粕使用单位配制硫酸亚铁溶液,
将饼粕浸泡一昼夜后直接饲喂动物。
②.碱处理法 脱毒原理:利用棉酚具有酸性,使其在 碱性条件下生成棉酚钠盐,在碱性条件下被 氧化,从而起到脱毒作用。 脱毒方法:
黑芥子甙:
CH2=CH—CH2—C
油菜芥子甙:
S-C6HllO5 N-O-SO2O-K+
CH2=CH—CH—CH2—C OH
S-C6HllO5 N-O-SO2OK
白芥子甙:
HO—
—CH2—C
S-C6HllO5
N-O-SO2-O-N-CH3
CH2 HC=CH-C-CH2
O
H2CO
OCH2
OH
其中含量最多的是油菜芥子甙(45~47%), 其次是黑芥子甙,白芥子甙含量较少。
可以首先用丙酮水溶液浸出棉酚,料胚干 燥后再用己烷浸出油脂;
或者先用己烷浸出油脂,再用丙酮水溶液 浸出棉酚。
⑷.生化法(自学)
重点内容
1. 菜 籽 饼 粕 和 棉 子 饼粕的有毒成分及其 毒性;
2. 菜 籽 饼 粕 和 棉 子 饼粕的脱毒方法和原 理。
第六章 思考题<1>
1.菜子饼粕的主要有毒物质是什么?毒性 体现在何成分上?如何对动物产生毒性?
2.简述碱性添加剂对菜子饼粕脱毒原理和 工艺过程。
3.简述棉子饼粕的有毒成分及其毒性。 4. 叙 述 棉 子 饼 粕 用 FeSO4 脱 毒 原 理 和 方 法 。
➢可与碱反应生成相应的棉酚钠盐。 ➢可与含酰氨基的化合物反应。 ➢可与Fe2+等发生络合反应。 ③. 棉酚的存在形式
游离棉酚:含有完整的活性基团,毒性最强。 变性棉酚:棉籽在60℃以上的温度下,连续 加热所生成的物质。变性棉酚已失去了活性基团, 毒性很小。
结合棉酚:棉酚在湿热和压力作用下, 与饼粕中的蛋白质、糖类wk.baidu.com磷脂、脂肪酸等 物质作用生成结合棉酚.结合棉酚毒性很小。
⑵. 芥子碱 芥子碱是芥子酸的胆碱酯。 一种苦味物质,菜籽饼粕中0.5~1.0%。 芥子碱在动物体内的内源细菌作用下,首先 水解成芥子酸和胆碱, 胆碱继续水解得到乙醇 和三甲胺(Trmiethylamine,缩写TMA),三 甲胺有鱼腥味,影响动物的适口性。
⑶. 单宁 单宁是菜籽饼粕中又一种毒素,含量在3%左
1.菜籽饼粕营养价值 蛋白质含量: 35%~40%
菜籽饼粕 无氮抽取物:25.6%± 粗纤维:11.7% 水分及多种微量元素
2.菜籽饼粕的有毒成分及其毒性 菜籽:油菜、芥菜、白菜、萝卜等十子 花科的种籽统称为菜籽。其中含有3%~10%的 芥子甙、0.5%~1%的芥子碱和少量单宁。
甘兰型 如:油菜籽等。
②.工艺流程: H2O

菜籽饼粕→粉碎→发酵→过滤→烘干→脱毒饼粕

废水
③.工艺条件: 加水量:为料重的3.7~4倍 温度:38~40℃ 气流搅拌
发酵时间:16~24hr待pH值达3.8~4继续发酵8hr 脱毒后,饼粕中水分应在10%以下。
④.工艺特点:生化法脱毒是在较低温度、 较高水分、较长时间下水解芥子甙。
异硫氰酸酯大部分易挥发,用加热方法脱除。
恶唑烷硫酮:阻止甲状腺对碘的吸收,并干扰甲 状腺素的正常分泌,最终导致甲状腺肿大。
恶唑烷硫酮不易挥发的有毒化合物,在化学添加 剂和空气中氧的作用下生成无毒物质,或与蛋白中 的氨基作用生成硫脲衍生物。
在上述降解产物中,其毒性大小顺序为: 腈 > 恶唑烷硫酮 > 异硫氰酸酯(硫氰酸酯)
常用碱性添加剂:Na2CO3 > Ca(OH)2 > NaOH 常用的酸性添加剂: FeSO4
②.工艺流程: H2O 石灰乳
↓↓
菜籽饼粕→粉碎→汽蒸水解→烘干→脱毒饼粕
③.工艺条件: 浓度为50B′e碱溶液:20~30%(料重) 汽蒸温度:95~100℃(直接汽,间接汽) 搅拌速度:15~20rpm 烘干温度:100~105℃ 汽蒸烘干时间:40~50min
第六章 饼粕的利用
饼粕是植物油厂的主要副产品。 饼粕的用途: ①用作农业上的肥料。
②用作家畜和家禽的饲料。 无毒饼粕可直接作为饲料原料。 有毒饼粕经脱毒后才可作为饲料原料或 限量使用。如菜籽、棉籽饼粕等。 ③用作食品(包括发酵食品)。 ④从饼粕中制取其它工业产品。
第一节 饼粕的脱毒
一、菜籽饼粕脱毒
48~52℃。降低了脱溶温度,蛋白质变性小。 同时回收溶剂与原溶剂组成相同,有利于溶 剂的循环使用。
三元混合溶剂渗透性比己烷好,浸出效
果好。
②.丙酮浸出法 利用丙酮作溶剂,同时浸出油脂和棉酚。 棉籽粕中游离棉酚含量在0.03%以下。
③.丙酮水溶液浸出法(70:30) 丙酮水溶液浸出棉酚的速率比纯丙酮快,可 以浸出全部棉酚以及大部分磷脂、糖类和游 离脂肪酸,但不能浸出油脂。
右,具有苦涩味,影响动物的适口性。(单宁 是三甲胺氧化酶的抑制剂)。
3、菜籽饼粕不经去毒限量喂养
4、菜籽饼粕脱毒 化学法
脱毒方法 生化法(包括酶法) 综合法
(1)化学添加剂法 ①.脱毒原理:
在碱性(或酸性)添加剂作用下促使芥子甙等有 毒化合物水解,水解产物中易挥发性成分用加热方法 除去,不易挥发的有毒化合物,进一步水解,并在 碱和空气中氧的作用下生成无毒物质(胺、无机 盐),也可以与蛋白中的氨基作用生成硫脲衍生物。
硫氰酸酯(R-S-C≡N):甲状腺具有吸收硫 氰酸酯的能力,这样相对减少了甲状腺对碘的吸收, 从而引起甲状腺肿大;同时,也会引起血压降低。
硫氰酸酯不稳定,罗森重排后转化为异硫氰酸酯。
异硫氰酸酯(R-N=C=S):具有辛辣气味,严 重影响动物的适口性。含量高时,具有糜烂发泡作 用,对消化器官的表层粘膜有破坏作用,同时,也 会引起甲状腺肿大。
⑴.棉酚 ①. 棉酚分子结构 分子式:C30H30O8,主要存在于棉籽的色腺 体中,在棉仁中含量为2.4~4.8%。
棉酚有三种互变的异构体:
②. 棉酚理化性质
➢棉酚是一种姜黄色色素。
➢棉酚能溶解在甲醇、乙醇、丁醇、丙酮等有 机溶剂中,也能溶解在浓H2SO4和碱溶液中。难溶 于水和低沸点的石油醚中。
脱毒后,饼粕中水分应在10%以下。
主要设备为四层或五层蒸炒锅。
④.工艺特点:化学添加剂法脱毒是在较高温度、 较低水分、较短时间下水解芥子甙。
汽蒸水解锅
(2)生化学法 ①.脱毒原理: 采用发酵的方法,使芥子酶恢复部分活性,并
在芥子酶作用下促使芥子甙等有毒化合物水解, 水解产物中易挥发性成分随气流或搅拌逸出,部 分(主要是未水解的芥子甙)随水带走,少部分 不易挥发的有毒化合物,与蛋白中的氨基作用生 成硫脲衍生物。
游离棉酚是棉籽饼粕中的主要毒素来源。
棉酚在棉籽饼粕中的含量与制油工艺有关: ☆土榨饼:含游离棉酚0.2~0.4%; ☆热榨饼:含游离棉酚0.08%±; ☆浸出粕:含游离棉酚0.065%±。
④. 棉酚的毒性 总的来说棉酚是一种低毒化合物,大白鼠 口服致死量:LD50:2000~3000mg/Kg体重。
菜籽 白菜型 如:白菜籽等。
芥菜型 如:芥菜籽等。
芥子甙是菜籽饼粕中主要的毒素来源。
⑴.芥子甙
①.芥子甙分子结构及其种类
芥子甙是一类复杂的烃基硫代葡萄糖甙,
其分子结构通式为:
R-C
S-C6HllO5
N-O-SO2O-K+
R为烃基,不同的烃基构成不同的芥子甙。
根据烃基取代基中有无羟基分为带羟基和 不带羟基两类。例如黑芥子甙、油菜芥子甙、 白芥子甙等,它们的结构式分别为:
脱毒方法 湿热处理法 溶剂萃取法 生化法
⑴.化学添加剂法
①.FeSO4脱毒法
脱毒原理: 在湿热条件下,使棉籽饼粕中的游离棉酚与硫酸 亚铁作用生成棉酚铁的过程。
螯合物不能被动物体吸收,而是随粪便排
出体外,不显示毒性。 脱毒方法: 脱毒试剂:FeSO4用量(重量比): 游离棉酚:Fe2+=1∶1 或 游离棉酚:FeSO4·7H2O=1∶5 第一,将硫酸亚铁溶液直接喷洒在破碎的
动物食欲下降,体重减轻,凝血酶蛋白 过低,腹泻,毛发脱落,血红蛋白、红细胞 及血浆蛋白减少等;严重的会造成心肌损伤, 引起内脏冲血和水肿,胸腔、腹腔体液浸出、 出血,直至死亡;
可造成生育障碍,导致男性不育; 提纯作为药品原料. 棉酚具抗癌作用。
3.棉籽饼粕不经去毒限量喂养
4.棉籽饼粕的脱毒(根据棉酚的性质) 化学添加剂法
②.芥子甙的主要理化性质及其毒性 ➢芥子甙易溶于水和极性溶剂中(如酒精等). ➢芥子甙在芥子酶、酸碱或Fe2+作用下可发 生水解作用。其水解反应式为:
R-C
S-C6HllO5
S→R-C
N-O-SO2O-K+
N-
+ C6Hl2O6+KHSO4
CH2-NH
R-C≡N S R-S-C≡NR-N=C=S→CH2=CH-CH C=S
脱毒试剂:浓度5%的NaOH溶液, H2O2或3%盐酸溶液。
脱毒工艺条件:
NaOH溶液加入量为饼粕重的92%, 碱处理 饼粕的pH10.5左右,
温度在72~75 ℃, 脱毒时间10~30min。
盐酸中和处理: 3%盐酸与湿饼粕的质量比为0.166:1, 饼粕的pH在7.0~6.5, 温度控制在75~85℃, 持续搅拌10~30min后烘干。

硫 硫氰酸酯 异硫氰酸酯 恶唑烷硫酮 O
不同种类芥子甙的混合物,在不同水解条 件下,所得降解产物的种类和比例各不相同。 比如:
➢黑芥子甙的水解产物以异硫氰酸酯为主.
➢白芥子甙的水解产物以硫氰酸酯为主。 ➢油菜芥子甙: 高温、酸性条件下或芥子酶的作用下,水 解产物以恶唑烷硫酮为主; 低温、碱性条件下,水解产物以不饱和腈 为主。
芥子甙本身基本上是无毒的,菜籽饼粕中 的毒性主要体现在芥子甙的降解产物上。
腈: 腈类物质能够随血液到动物的肝脏和肾脏, 造成肝脏和肾脏的病理性损伤,严重的会造成肝脏 和肾脏出血,甚至死亡。
腈类物质的通式: R-C≡N 烃基“R-”的碳链长度越长,毒性越小;反之, 毒性越大。
菜籽饼粕中烃基的碳链长度一般为3~4个。腈易挥 发,则可用加热方法脱除(用含水丙酮吸收)。
(3)综合法 ①.脱毒原理: 就是先让菜籽饼粕发酵,然后再加碱中和 的方法。
②.工艺流程:
H2O

菜籽饼粕→粉碎→发酵→过滤→中和→过滤→烘干


→脱毒饼粕
废水
废水
③.工艺特点:工艺复杂,脱毒时间长, 能源消耗高。
二、棉籽饼粕脱毒
1.棉籽饼粕的营养价值 棉籽饼粕含有丰富的蛋白质,含量在 45~50%。从蛋白质的氨基酸组成上看,仅次 于大豆蛋白;而且棉籽饼粕作饲料时,比菜 籽饼粕适口性较好。 2.棉籽饼粕的有毒成分及其毒性
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