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菜籽粕中抗营养因子的去除四大绝招

  导读


  从20世纪60年代开始,各国科学工作者尝试了多种菜籽粕抗营养因子脱除方法,取得了一定程度的效果,归结起来主要方法可分为四大类,即物理脱毒法、化学脱毒法、生物脱毒法和遗传育种法。


  物理脱毒法


  1、热处理法


  热处理法能较好地去除菜籽饼粕中的硫甙,方法有干热处理、湿热处理、压热处理和蒸汽处理等。当处理条件100℃、30min,能去除500μmol/mmol的硫甙而不影响菜籽蛋白的品质。不过由于近些年关于硫甙本身带有毒性的研究成果相继出现,热处理法的实际效价有待进一步研究。


  2、挤压热喷膨化法


  挤压膨化是一种通过蒸汽、电或者挤压摩擦加热后突然减压而使原料膨胀以去除其中不利成分的方法,脱毒效率较高。研究表明,采用连续挤压蒸煮去除油籽中单宁成效明显,在加热筒温度为82.5℃,挤压速度90rpm,物料水分含量41.22%时,单宁去除率达到61.25%。在温度50℃、转速166rpm、水分含量25%时,单宁去除率达到50%。当对菜籽粕热喷膨化处理,膨化脱毒率可达88%,芥子甙含量由0.56%降到0.09%,单宁减少,苦味降低。


  3、加工工艺改进法


  基于菜籽皮壳富含粗纤维,且菜籽中>90%的植酸、单宁和大部分的芥子碱和少量硫甙都存在于种皮之中。研究发现,经脱皮处理后菜籽粕蛋白质含量提高到42%以上,口感由苦变甜。采用脱皮低温压榨膨化工艺技术可使赖氨酸的损失率由预榨工艺的60.2%下降为25.1%,含硫氨基酸从40.8%下降至9.7%,在鸡、奶牛、鱼、猪等动物中的用量提高40%以上。菜籽粕后脱皮工艺(菜籽粕-粉碎-筛分-风选-脱皮菜籽粕)虽能使菜籽粕蛋白从36.78%提高至44%,但是只有28%的出品率,推广意义较差。


  化学脱毒法


  1、溶剂浸出法


  该方法一般用于医药领域较多,也是能提高菜粕附加值的一种有效方法,常用的溶剂有甲醇、乙醇和水等。高温菜籽粕经醇洗后,蛋白质提高至61.02%,硫甙、植酸、单宁、粗纤维降至5.25μmol/g、0.55%、0.36%、9.68%,得到了一种不亚于大豆浓缩蛋白的优质蛋白源。有研究表明,在此基础上开发的双液相萃取法的效果极好,脱毒率>90%。



  2、酸碱金属盐降解法


  国外研究发现,Na2CO3的去毒效果为最佳,能100%破坏硫甙,90%~100%破坏芥子碱,但会增加脱毒饼的苦味。波兰科学家用15%工业硫酸在60℃下处理6h,所得粕不含硫甙,可消化且无毒。CuSO4溶液能灭活ITC和OZT,能去除900μmol/mmol的硫甙。美国曾有专利指出在1kg·cm-2条件下,用氨加热菜籽粕,先后在110和82℃下保持30min,可以基本去除GS和OZT。


  3、酶解法


  通过菜籽本身含有的芥子酶,将硫甙降解为ITC、OZT和腈类,可制得脱脂菜籽粉。在菜籽粕中添加外源植酸酶,植酸酶解率可达60%。有报道,在肉仔鸡饲料中添加植酸酶酶解菜籽粕,其添加量可提高到30%。还可以在菜籽粕中额外添加蛋白酶等酶类,利用酶工程技术将菜籽粕转化为人类优质的食品源。


  生物脱毒法


  生物脱毒法在豆粕上已经运用成熟,发酵豆粕已经被国内外饲料厂家广泛认可,产生巨大的经济效益。对于菜籽粕,混合菌种发酵优于单一菌种发酵;发酵过程中各项参数,按对去毒效果的影响大小排序:水料比>发酵时间>接种量>接种比。发酵法可使菜籽粕硫甙脱除率达到99%以上,植酸分解率94.5%,单宁分解率达到93.7%。用Rhizopus oligosporus和Aspergillus sp.在固态发酵条件下,能够灭活黑芥子酶,硫甙、恶唑烷硫酮、植酸、粗纤维的含量分别降低了43.1%、34%、42.4%、25.5%。利用酵母菌Y2、Y5和丝状真菌A1发酵菜籽粕其硫甙降解率达99.66%,菜粕色泽和适口性变好。采用乳酸菌、蜡样芽孢杆菌、酪酸梭状芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌4种菌发酵菜籽粕,硫甙、植酸、单宁降解率达到85.19%、90.15%、98.17%。利用枯草芽孢杆菌、植物乳杆菌和啤酒酵母3个菌种组合发酵菜籽粕,其硫甙、OZT、单宁、植酸降解率分别为93.44%、99.99%、34.86%、18.15%(干基)。由此可以看出,微生物发酵工艺在去除菜籽粕抗营养因子上具有良好的作用。


  遗传育种法


  遗传育种是从基因水平改善菜籽品质,双低(低芥酸、低硫甙)和三低(低芥酸、低硫甙、低纤维素)油菜新品种的育成很大程度上改善了菜籽粕的品质。普通菜籽饼粕中硫甙含量平均为166μmol/g(绝干、不含油),而双低菜籽硫甙平均含量为38μmol/g(绝干、不含油),加拿大的菜籽品种Canola,硫甙含量低于25μmol/g(绝干、不含油)。我国从20世纪80年代开始在育种和种植上进行试验和推广双低油菜籽。据统计,近几年我国双低杂交种油菜的种植面积已达到油菜总播种面积的70%以上。相信随着双低油菜籽逐步替代普通油菜籽,菜籽粕的主要抗营养因子含量也会进一步降低。


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