油菜籽加工副产品的开发利用

    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。    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26μm～28μm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1305万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。硫甙水解产物口唑烷硫酮，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）10.71MJ/kg、代谢能（鸡）8.16MJ/kg、消化能（肉牛）11.51MJ/kg、产奶净能（奶牛）5.94MJ/kg、消化能（羊）13.14MJ/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%。    （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。    （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。    菜籽浓缩蛋白的制取实质上是以脱皮、脱脂粕为原料，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，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4.62mg/100g。    双低菜籽浓缩蛋白的氨基酸组成成分分别为：天门氨酸8.87mg/100g、苏氨酸4.43?mg/100g、丝氨酸4.13mg/100g、谷氨酸19.74mg/100g、甘氨酸4.21mg/100g、丙氨酸4.39mg/100g、缬氨酸4.35mg/100g、蛋氨酸1.55mg/100g、异亮氨酸4.06mg/100g、亮氨酸5.32mg/100g、酪氨酸2.9mg/100g、苯丙氨酸3.99mg/100g、组氨酸1.86 mg/100g、赖氨酸1.83mg/100g、精氨酸2.4mg/100g。    （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、口唑烷硫酮等毒素；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。    （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。    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。