油菜籽加工副产品的开发利用
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Yin g yo n g Tu ig u an g
栏目主持人:宋文娟
油菜籽
加工副产品的开发利用
□ 农业部规划设计研究院 刘晓军博士
油菜是一种以采籽榨油为种植目的的一年生或 三年生草本植物,是中国四大油料作物 (大豆、向 日葵、油菜和花生) 之一。中国每年生产的油菜籽 除极少部分留作种子外,基本上全部用于制取食用 菜籽油、高芥酸菜籽油和生物柴油,而生产这些产 品的过程中会产生大量的副产品,对其副产品的开 发利用,将会极大地提高油菜籽的经济价值。
菜籽粕成分及营养价值为:干物质 88.0%、粗 蛋白质 35.7%、粗脂肪 7.4%、粗纤维 11.4%、无氮 浸 出 物 26.3% 、 粗 灰 分 7.2% 、 钙 0.59% 、 磷 0.96% 、 非 植 酸 磷 0.33% 、 消 化 能 (猪) 12.05 MJ/kg、代谢能 (猪) 10.71 MJ/kg、代谢能 (鸡) 8.16 MJ/kg、消化能 (肉牛) 11.51 MJ/kg、产奶净 能 (奶牛) 5.94 MJ/kg、消化能 (羊) 13.14 MJ/kg、 赖氨酸 1.33%、蛋氨酸 0.60%、胱氨酸 0.82%、苏 氨酸 1.40%、异亮氨酸 1.24%、亮氨酸 2.26%、精 氨酸 1.82%、缬氨酸 1.62%、组氨酸 0.83%、酪氨 酸 0.92%、苯丙氨酸为 1.35%、色氨酸为 0.42%。
3. 菜油脱臭馏出物 菜油脱臭馏出物含有 5% ̄10%的维生素 E 和 12% ̄28%的甾醇,由于双低油菜籽是经脱皮后取 油,所得菜油色泽较浅,油脚的品质也较好,可从 精炼 (水化) 下脚中提取各种磷脂产品。双低油菜 籽的维生素 E 含量为普通油菜籽的 2 倍左右,因此 双低菜籽油的脱臭馏出物是提取天然维生素 E 的理 想原料。◇
(3) 天然复合氨基酸 由菜籽饼粕制作的食品 强化剂— — —复合氨基酸,色泽洁白,得率为 32%, 纯度可达到 94%,且不含异硫氰酸酯、噁唑烷硫酮 等毒素;产品中含有 19 种氨基酸,其中含 7 种必 需氨基酸,占氨基酸总量的 31.2%,是氨基酸中的 较好产品。与去壳菜籽原料蛋白氨基酸组成相比, 该产品不含色氨酸、半胧氨酸,而较多地含有胱氨 酸、羟赖氨酸、羟脯氨酸。
(2) 菜籽浓缩蛋白 菜籽粕中含有粗蛋白质、 粗脂肪、卵磷脂、多种维生素、氨基酸等。一般 来说,其蛋白质含量可达 30% ̄45%,比稻米、小 麦 、 玉 米 含 量 高 数 倍 , 可 消 化 蛋 白 质 达 27.8% , 硫氨基酸含量比大豆蛋白高,蛋氨酸、胧氨酸和 苏氨酸含量也高于其他植物蛋白,接近联合国粮 农组织和世界卫生组织推荐值,几乎不存在限制 氨基酸。此外,菜籽粕中还含有较高胆碱、生物 素、叶酸、烟酸、泛酸及硫胺素、核黄素等 B 族 维生素和 Ca、P、Fe、Se、Cu、Zn、Mn 等多种微 量元素。菜籽蛋白效率比值 (PER) 为 3 ̄3.5、而 酪 蛋 白 PER 值 为 2.5, 且 其 蛋 白 质 净 利 用 率 (NPU)、蛋白质生物价 (BV) 均高于其他植物蛋 白,与各油料蛋白质、禾谷类蛋白质相比具有明 显的营养互补优势,是一种量多质优的植物蛋白 资源。
价值和经济价值,为油菜籽深加工开创新路。植物 多酚和植酸是在食品、日化和高分子合成中很有实 际应用前景的一种天然抗氧化剂和自由基清除剂。
2. 菜籽粕 采用双低油菜籽制油后将得到 58% ̄62%的菜籽 粕。2005 年中国菜籽粕的产量约为 783 万 t,由于 菜籽粕中含有多种成分,其中粗蛋白含量约 40%左 右,与豆粕中的蛋白质含量大致相等,但菜籽粕氨 基酸组成平衡,含硫氨酸较多,精氨酸含量低,精 氨酸与赖氨酸的比例适宜,与联合国粮农组织和世 界卫生组织推荐的模式非常接近,几乎不存在限制 性氨基酸,是一种潜在而又巨大的优质蛋白质资源。 而要制得蛋白质含量较高的双低菜籽粕,关键是在 对浸出后的湿粕加热脱溶处理时要慎重,以免蛋白 变质。此外,菜籽粕中粗纤维含量较高,约为 12%  ̄13%,有效能值较低;碳水化合物为不宜消化的淀 粉,且含有 8%的戊聚糖,雏鸡不能利用。矿物质 中钙、磷含量均高,但大部分为植酸磷,富含铁、 锰、锌、硒,尤其是硒含量远高于豆饼。维生素中 胆碱、叶酸、烟酸、核黄素、硫胺素均比豆饼高, 但胆碱与芥子碱呈结合状态,不易被肠道吸收。 我国原有油菜品种的菜油中芥酸含量在 45%左 右,菜籽饼中硫代葡萄糖甙含量占菜籽饼干质量的 4% ̄7%。而单低或双低油菜菜油的芥酸含量已降 至 3%以下,菜籽饼中硫代葡萄糖甙含量仅为菜饼 干质量的 0.3%以下。硫甙是影响菜籽饼营养的主 要成分,作为饲料用,硫甙含量过高就会对畜禽产 生毒害作用。硫甙水解产物噁唑烷硫酮,有一种怪 味道,影响猪的进食,水解产物氰、腈等是有毒物
14 农产品加工 2007·9
Tel:0351- 4606086 E- mail:ncpjg@163.com 质,其中氰会导致畜禽肝脏和心脏出血。高硫甙的 菜籽饼在饲料中添加量不能过多,一般可添加 3%  ̄5%,而低硫甙的菜籽饼可掺到 20%。但“双低” 菜籽饼粕与普通菜籽饼粕相比,粗蛋白质、粗纤 维、粗灰分、钙、磷等常规成分含量差异不大, “双低”菜籽饼粕有效能、蛋氨酸、精氨酸略高, 其中赖氨酸含量和消化率显著高于普通菜籽饼粕。
菜籽浓缩蛋白的制取实质上是以脱皮、脱脂粕
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Yin g yo n g Tu ig u an g 为原料,选用某种溶剂萃取硫苷、单宁、植酸等有 害成分,并除去可溶性非蛋白成分Байду номын сангаас使蛋白质含量 富集到 65%的菜籽蛋白产品。
双低菜籽浓缩蛋白成分为水分 7.24%、蛋白质 62.48% 、 粗 脂 肪 0.28% 、 粗 纤 维 6.73% 、 灰 分 4.08%、单宁 0.13%、植酸 4.62 mg/100 g。
1. 菜籽皮 油菜籽的种皮约占全籽的 12% ̄19%,皮中粗 纤维高达 30% ̄34%,全籽中 9%以上的植酸、色 素、单宁及皂素等抗营养因子都存在于种皮之中, 还含有少量的仁、8% ̄10%的油和 19%左右的蛋白 质,因此不脱皮而直接制油,除降低菜籽油品质, 加深毛油色泽,增加精炼困难外,还将影响菜籽粕 的品质、外观及适口性,使菜籽粕难以大量用作饲 料,限制了菜籽粕蛋白质资源的利用。但油菜籽种 皮厚度在 26 μm ̄28 μm 之间,且与子叶结合紧密, 较难去除。 我国是油菜籽生产大国,2005 年油菜籽产量 为 1 305 万 t,油菜籽种皮比例按 16%计算,脱皮 处理可以使 75%的油菜籽种皮分离并得以收集。若 油菜籽加工全部采用脱皮工艺,则每年将产生油菜 籽皮 156 万 t 以上 (皮中含仁量未计算在内)。① 制取菜籽油。菜籽皮中脂肪含量为 8%~10%,因 此将菜籽种皮收集后,可以浸出制油,在设备上, 只需利用饼浸出车间方面的设备即可。②提取植物 多酚和植酸。油菜籽皮除用于浸出制油外,还可利 用其中的有效成分 (如含植物多酚 3.8% ̄5.0%,植 酸 2% ̄3%),并作进一步深度开发,以提高其使用
(1) 高蛋白饲用粕 低硫苷饼粕蛋白质含量为 36% ̄42%,较大豆粕低,但是从蛋白质的氨基酸 组成来看,双低菜籽粕的质量则明显优于大豆粕, 其氨基酸的平衡情况较好、氨基酸组成合理,是较 好的饲用蛋白源。特别是其含有较多的含硫氨基 酸,如蛋氨酸和胱氨酸,而大豆粕含有较多的赖氨 酸,所以两种粕混合使用可以起到很好的蛋白质和 氨基酸互补效果,使氨基酸更趋平衡。
(4) 提取植酸或植酸盐 植酸在菜籽粕中的含 量最高,达 2% ̄4%,可与多种金属离子相结合, 并能与蛋白质、金属离子形成三元复合物,一方面 造成金属离子如 Ca2+、Zn2+、、Mg2+ 等的缺乏,另一 方面降低部分酶的活力, 影响了蛋白质的溶解度, 降低动物对矿物质元素的吸收利用,尤其会造成微 量元素锌的缺乏,从而抑制动物的生长发育。虽然 植酸在一定程度上会影响双低菜籽粕的饲用价值, 但是植酸在食品、化工、医药等行业却有着广泛的 用途,是重要的精细化工产品。因此在开发利用菜 籽粕蛋白资源的同时,研究开发提取分离植酸盐、 单宁等产品,具有良好的市场应用前景。
双低菜籽浓缩蛋白的氨基酸组成成分分别为: 天门氨酸 8.87 mg/100 g、苏氨酸 4.43 mg/100 g、丝 氨酸 4.13 mg/100 g、谷氨酸 19.74 mg/100 g、甘氨 酸 4.21 mg/100 g、丙氨酸 4.39 mg/100 g、缬氨酸 4.35 mg/100 g、蛋氨酸 1.55 mg/100 g、异亮氨 酸 4.06 mg/100 g、亮氨酸 5.32 mg/100 g、酪氨酸 2.9 mg/100 g、苯丙氨酸 3.99 mg/100 g、 组 氨 酸 1.86 mg/100 g 、 赖 氨 酸 1.83 mg/100 g、 精 氨 酸 2.4 mg/100 g。
农产品加工 15 2007·9
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栏目主持人:宋文娟
油菜籽
加工副产品的开发利用
□ 农业部规划设计研究院 刘晓军博士
油菜是一种以采籽榨油为种植目的的一年生或 三年生草本植物,是中国四大油料作物 (大豆、向 日葵、油菜和花生) 之一。中国每年生产的油菜籽 除极少部分留作种子外,基本上全部用于制取食用 菜籽油、高芥酸菜籽油和生物柴油,而生产这些产 品的过程中会产生大量的副产品,对其副产品的开 发利用,将会极大地提高油菜籽的经济价值。
菜籽粕成分及营养价值为:干物质 88.0%、粗 蛋白质 35.7%、粗脂肪 7.4%、粗纤维 11.4%、无氮 浸 出 物 26.3% 、 粗 灰 分 7.2% 、 钙 0.59% 、 磷 0.96% 、 非 植 酸 磷 0.33% 、 消 化 能 (猪) 12.05 MJ/kg、代谢能 (猪) 10.71 MJ/kg、代谢能 (鸡) 8.16 MJ/kg、消化能 (肉牛) 11.51 MJ/kg、产奶净 能 (奶牛) 5.94 MJ/kg、消化能 (羊) 13.14 MJ/kg、 赖氨酸 1.33%、蛋氨酸 0.60%、胱氨酸 0.82%、苏 氨酸 1.40%、异亮氨酸 1.24%、亮氨酸 2.26%、精 氨酸 1.82%、缬氨酸 1.62%、组氨酸 0.83%、酪氨 酸 0.92%、苯丙氨酸为 1.35%、色氨酸为 0.42%。
3. 菜油脱臭馏出物 菜油脱臭馏出物含有 5% ̄10%的维生素 E 和 12% ̄28%的甾醇,由于双低油菜籽是经脱皮后取 油,所得菜油色泽较浅,油脚的品质也较好,可从 精炼 (水化) 下脚中提取各种磷脂产品。双低油菜 籽的维生素 E 含量为普通油菜籽的 2 倍左右,因此 双低菜籽油的脱臭馏出物是提取天然维生素 E 的理 想原料。◇
(3) 天然复合氨基酸 由菜籽饼粕制作的食品 强化剂— — —复合氨基酸,色泽洁白,得率为 32%, 纯度可达到 94%,且不含异硫氰酸酯、噁唑烷硫酮 等毒素;产品中含有 19 种氨基酸,其中含 7 种必 需氨基酸,占氨基酸总量的 31.2%,是氨基酸中的 较好产品。与去壳菜籽原料蛋白氨基酸组成相比, 该产品不含色氨酸、半胧氨酸,而较多地含有胱氨 酸、羟赖氨酸、羟脯氨酸。
(2) 菜籽浓缩蛋白 菜籽粕中含有粗蛋白质、 粗脂肪、卵磷脂、多种维生素、氨基酸等。一般 来说,其蛋白质含量可达 30% ̄45%,比稻米、小 麦 、 玉 米 含 量 高 数 倍 , 可 消 化 蛋 白 质 达 27.8% , 硫氨基酸含量比大豆蛋白高,蛋氨酸、胧氨酸和 苏氨酸含量也高于其他植物蛋白,接近联合国粮 农组织和世界卫生组织推荐值,几乎不存在限制 氨基酸。此外,菜籽粕中还含有较高胆碱、生物 素、叶酸、烟酸、泛酸及硫胺素、核黄素等 B 族 维生素和 Ca、P、Fe、Se、Cu、Zn、Mn 等多种微 量元素。菜籽蛋白效率比值 (PER) 为 3 ̄3.5、而 酪 蛋 白 PER 值 为 2.5, 且 其 蛋 白 质 净 利 用 率 (NPU)、蛋白质生物价 (BV) 均高于其他植物蛋 白,与各油料蛋白质、禾谷类蛋白质相比具有明 显的营养互补优势,是一种量多质优的植物蛋白 资源。
价值和经济价值,为油菜籽深加工开创新路。植物 多酚和植酸是在食品、日化和高分子合成中很有实 际应用前景的一种天然抗氧化剂和自由基清除剂。
2. 菜籽粕 采用双低油菜籽制油后将得到 58% ̄62%的菜籽 粕。2005 年中国菜籽粕的产量约为 783 万 t,由于 菜籽粕中含有多种成分,其中粗蛋白含量约 40%左 右,与豆粕中的蛋白质含量大致相等,但菜籽粕氨 基酸组成平衡,含硫氨酸较多,精氨酸含量低,精 氨酸与赖氨酸的比例适宜,与联合国粮农组织和世 界卫生组织推荐的模式非常接近,几乎不存在限制 性氨基酸,是一种潜在而又巨大的优质蛋白质资源。 而要制得蛋白质含量较高的双低菜籽粕,关键是在 对浸出后的湿粕加热脱溶处理时要慎重,以免蛋白 变质。此外,菜籽粕中粗纤维含量较高,约为 12%  ̄13%,有效能值较低;碳水化合物为不宜消化的淀 粉,且含有 8%的戊聚糖,雏鸡不能利用。矿物质 中钙、磷含量均高,但大部分为植酸磷,富含铁、 锰、锌、硒,尤其是硒含量远高于豆饼。维生素中 胆碱、叶酸、烟酸、核黄素、硫胺素均比豆饼高, 但胆碱与芥子碱呈结合状态,不易被肠道吸收。 我国原有油菜品种的菜油中芥酸含量在 45%左 右,菜籽饼中硫代葡萄糖甙含量占菜籽饼干质量的 4% ̄7%。而单低或双低油菜菜油的芥酸含量已降 至 3%以下,菜籽饼中硫代葡萄糖甙含量仅为菜饼 干质量的 0.3%以下。硫甙是影响菜籽饼营养的主 要成分,作为饲料用,硫甙含量过高就会对畜禽产 生毒害作用。硫甙水解产物噁唑烷硫酮,有一种怪 味道,影响猪的进食,水解产物氰、腈等是有毒物
14 农产品加工 2007·9
Tel:0351- 4606086 E- mail:ncpjg@163.com 质,其中氰会导致畜禽肝脏和心脏出血。高硫甙的 菜籽饼在饲料中添加量不能过多,一般可添加 3%  ̄5%,而低硫甙的菜籽饼可掺到 20%。但“双低” 菜籽饼粕与普通菜籽饼粕相比,粗蛋白质、粗纤 维、粗灰分、钙、磷等常规成分含量差异不大, “双低”菜籽饼粕有效能、蛋氨酸、精氨酸略高, 其中赖氨酸含量和消化率显著高于普通菜籽饼粕。
菜籽浓缩蛋白的制取实质上是以脱皮、脱脂粕
应用推广
Yin g yo n g Tu ig u an g 为原料,选用某种溶剂萃取硫苷、单宁、植酸等有 害成分,并除去可溶性非蛋白成分Байду номын сангаас使蛋白质含量 富集到 65%的菜籽蛋白产品。
双低菜籽浓缩蛋白成分为水分 7.24%、蛋白质 62.48% 、 粗 脂 肪 0.28% 、 粗 纤 维 6.73% 、 灰 分 4.08%、单宁 0.13%、植酸 4.62 mg/100 g。
1. 菜籽皮 油菜籽的种皮约占全籽的 12% ̄19%,皮中粗 纤维高达 30% ̄34%,全籽中 9%以上的植酸、色 素、单宁及皂素等抗营养因子都存在于种皮之中, 还含有少量的仁、8% ̄10%的油和 19%左右的蛋白 质,因此不脱皮而直接制油,除降低菜籽油品质, 加深毛油色泽,增加精炼困难外,还将影响菜籽粕 的品质、外观及适口性,使菜籽粕难以大量用作饲 料,限制了菜籽粕蛋白质资源的利用。但油菜籽种 皮厚度在 26 μm ̄28 μm 之间,且与子叶结合紧密, 较难去除。 我国是油菜籽生产大国,2005 年油菜籽产量 为 1 305 万 t,油菜籽种皮比例按 16%计算,脱皮 处理可以使 75%的油菜籽种皮分离并得以收集。若 油菜籽加工全部采用脱皮工艺,则每年将产生油菜 籽皮 156 万 t 以上 (皮中含仁量未计算在内)。① 制取菜籽油。菜籽皮中脂肪含量为 8%~10%,因 此将菜籽种皮收集后,可以浸出制油,在设备上, 只需利用饼浸出车间方面的设备即可。②提取植物 多酚和植酸。油菜籽皮除用于浸出制油外,还可利 用其中的有效成分 (如含植物多酚 3.8% ̄5.0%,植 酸 2% ̄3%),并作进一步深度开发,以提高其使用
(1) 高蛋白饲用粕 低硫苷饼粕蛋白质含量为 36% ̄42%,较大豆粕低,但是从蛋白质的氨基酸 组成来看,双低菜籽粕的质量则明显优于大豆粕, 其氨基酸的平衡情况较好、氨基酸组成合理,是较 好的饲用蛋白源。特别是其含有较多的含硫氨基 酸,如蛋氨酸和胱氨酸,而大豆粕含有较多的赖氨 酸,所以两种粕混合使用可以起到很好的蛋白质和 氨基酸互补效果,使氨基酸更趋平衡。
(4) 提取植酸或植酸盐 植酸在菜籽粕中的含 量最高,达 2% ̄4%,可与多种金属离子相结合, 并能与蛋白质、金属离子形成三元复合物,一方面 造成金属离子如 Ca2+、Zn2+、、Mg2+ 等的缺乏,另一 方面降低部分酶的活力, 影响了蛋白质的溶解度, 降低动物对矿物质元素的吸收利用,尤其会造成微 量元素锌的缺乏,从而抑制动物的生长发育。虽然 植酸在一定程度上会影响双低菜籽粕的饲用价值, 但是植酸在食品、化工、医药等行业却有着广泛的 用途,是重要的精细化工产品。因此在开发利用菜 籽粕蛋白资源的同时,研究开发提取分离植酸盐、 单宁等产品,具有良好的市场应用前景。
双低菜籽浓缩蛋白的氨基酸组成成分分别为: 天门氨酸 8.87 mg/100 g、苏氨酸 4.43 mg/100 g、丝 氨酸 4.13 mg/100 g、谷氨酸 19.74 mg/100 g、甘氨 酸 4.21 mg/100 g、丙氨酸 4.39 mg/100 g、缬氨酸 4.35 mg/100 g、蛋氨酸 1.55 mg/100 g、异亮氨 酸 4.06 mg/100 g、亮氨酸 5.32 mg/100 g、酪氨酸 2.9 mg/100 g、苯丙氨酸 3.99 mg/100 g、 组 氨 酸 1.86 mg/100 g 、 赖 氨 酸 1.83 mg/100 g、 精 氨 酸 2.4 mg/100 g。
农产品加工 15 2007·9