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                   2008年3月6日

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菜粕資源深度開發的理論與探索(江西省“八·五”重點工業性試驗項目)

2007/5/31 22:29:46   文章來源:原創   瀏覽次數:20371
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菜粕資源深度開發的理論與探索(江西省“八·五”重點工業性試驗項目)
1、1 前言
菜籽種植適應性強,我國大部分省份均可種植,其油脂也是我國人民的主食油,菜粕蛋白的高效利用技術,目前最有效最經濟的途徑有①改進配方技術,如以可利用氨基酸為基準來設計配方,從而提高菜粕蛋白的利用率。②研究使用調味調香等添加劑來掩蓋菜粕的不良氣味及澀口辣口等缺陷,以提高菜粕在配方中的使用量,產改善其利用效率。③研究出提高動物的抗毒能力、鈍化毒性等的添加劑,如浙江農業大學許梓榮教授發明的6107添加劑,只要添加菜粕量的1%,就可以使菜粕在配方中的使用量達到15%左右,而若不添加6107,則菜粕必須限量使用,一般允許的用量是6.5%以下。
  盡管如此,菜粕還是菜粕,以上三種途徑并不能從根本上解決菜粕這一龐大資源的出路,菜粕中的有毒物質、各種抗營養因子均沒有得到本質上的脫除或降解,適口性問題也未能從本質上解決,營養價值上的缺陷也未得到改善,必須尋找出更有效的開發途徑。
  從目前國內飼料行業對各類蛋白質資源的需求情況來看,全國每年產豆粕400萬噸左右,產棉籽餅粕500萬噸左右,菜粕為500萬噸左右,而且菜粕在今后的產量將不斷增加。菜粕是餅粕類中最毒的一種原料,利用率遠低于豆粕,加上顏色較深,也不及棉粕的使用普遍。據統計,1993年,我國的豆粕蛋白利用率是70%,棉籽餅粕利用率是50%,而菜粕利用率僅為不到30%。  
   正因為如此,農業部三令五申強調菜粕的深度開發,以圖從根本上解決菜粕的出路問題。我國曾有幾家從事過菜粕資源的開發單位。較突出的有①武漢糧食工業學院的羅遠洲發明的乳酸菌厭氣發酵法。②廣東中山大學鐘英長教授發明的霉菌發酵脫毒技術等。各有其優缺點,前者生物效價及適口性有所提高,但發酵周期長達30天以上,勞動強度大,占地面積大等,后者雖可進行工業化生產,但投資巨大,不經濟,營養價值不能代替豆粕使用,對產品改善不大。脫毒率不穩定等。  
   江西省海天實業總公司海泉生物工程公司的技術人員,在總結前人經驗的基礎上,查閱大量文獻資料,確定采用生物、物理、化學等手段相結合的即所謂BPC綜合處理技術,對菜粕資源進行深度開發。1992年開始立項,1993年被列入江西省“八·五”重點工業性試驗項目,江西省計委科技攻關辦公室,市財政局等給予20余萬元拔款作為科研經費,自有研究經費50萬元,1994年列入江西省重點科技貸款項目,給予科技貸款480萬元。經過技術人員的努力,從1992年開始,經過了實驗室技術開發→小試試驗→中試試驗生產→年產15000噸規模的工業化建設,取得了豐碩的成果。  
   該項目技術研究、非標設備設計、廠房條件設計、設備選型、工藝流程設計等均由作者鐘啟平工程師主持。作者先后與廣東省微生物研究所4620菌體蛋白組的郭維烈教授、廣東省農業機械研究所、河北省滄州市厚德生物技術研究所的王厚德教授、江西省農業科學院畜牧獸醫研究所的高書娟,葉正襄(院長副研究員),肖國漢(所長高級畜牧師),對錫全(高級牧醫師)、鄒兼全(生物工程副研究員)等,江西省農業機械研究所的宿坤根(高工)、程國華(高工)等,四川省峨眉山大地生物工程研究所的陶德錄(所長、高工),中國科學院微生物研究所,中國科學院飼料科學研究所,江西省飼料科學研究所的吳治禮(所長、高級牧醫師),江西省動物營養研究中心的熊火印(中心主任、高級畜牧獸醫師),南昌興達飼料研究所的戴榮袞(所長、高級牧醫師),上海市工業微生物研究所,江西省食品與發酵工業研究所,北京輕工業學院生物化學工程系曲楓桐教授,等科研單位和高等院校進行過合作和接觸,同時參觀考察了二十余家活性酵母飼料和固態發酵行業的企業,以及飼料生產廠家,足跡踏遍大江南北,從菌種制作技術,菌種的篩選,優化組合,工藝探索,設備選型(尤其是固態發酵設備設施),以及新型生物技術手段的采用和某些觀念觀點的更新上做了系統的研究工作。  
    四年多來,總計耗費研究經費46萬余元,其中僅是菌種的收集篩選、誘變,再篩選,優化組合等就耗資20多萬元。目前已建立了年產15000噸規模的生產車間,土建面積2800余平方米,總投資480萬元,目前已投入正式生產,運轉正常。
二、 BPC綜合處理技術介紹  
     詳細的內容可參見中心論文之菜粕資源的深度開發
2.1 主體工藝流程如下  
    菜粕、石灰粉  18波美度皮革蛋白水解液、少量玉米粉或麥麩→攪拌均勻→蒸汽蒸煮→風機吹冷→加入鹽酸和少量磷酸進行中和→接種扣囊擬內孢霉菌,酵母菌,黑曲霉菌孢子→移入H250型充氣發酵器→發酵室培養 →鏡檢→氣流閃蒸干燥機干燥→包裝→成品
2.2 菌種制備工藝
(1) 黑曲霉孢子與扣囊擬內孢霉酵母種制作
麥麩加水(1︰1)→攪拌→滅菌→接種一級斜面菌種→二級三角瓶曲種
                              ↓
          麥麩加水(1︰1)→攪拌→滅菌→冷卻→接種→裝料發酵→成熟→低溫烘干備用
(2)液體酵母菌種制備  
      不著一級斜面菌種→二級三角瓶種子    無菌空氣  
                                               ↓                  ↓
             原料→糖化→滅菌→冷卻→恒化器接種→培養成熟→出料→混合備用(5種酵母菌種)
(3)18波美度的動物蛋白液制備
    蘭皮屑,石灰,燒堿,水→水解反應釜→加熱加壓水解3-4小時→離心過濾→二次過濾→濃縮→動物蛋白濃縮液成品備用
              濾渣用于提取鉻鞣劑用。
2.3 有毒物質及抗營養因子分析報告
   經農業部油料及制成品質量監督檢驗測試中心(武漢)的檢驗結果如下:
     表一:有毒物質及抗營養因子在發酵 成品中的含量
項目
菜粕原料
試驗產品
硫葡萄糖甙μmol/g  
異硫氰酸酯mg/kg  
噁唑烷硫酮mg/kg
36.72  
3676
2342
未檢出  
364
179
總毒素含量%
2.3644
0.0543
抗營養因子:  
植酸%
粗纖維%
芥子堿%
可溶性單寧%

4.98
11.51
1.21
3.01
   
未檢出  
7.11
0.20
0.38
硫葡萄糖甙分類
2-羥-3-丁烯µmol/g  
丙烯基硫甙µmol/g
2-羥-4-戊烯µmol/g
3-丁烯基硫甙µmol/g
4-羥-3-吲哚甲基µmol/g
4-戊烯基硫甙µmol/g
12.78
2.41
1.08
16.98
0.96  
2.51
        未檢出  
        未檢出  
        未檢出  
        未檢出  
        未檢出  
        未檢出
 
 
 
 
 
 
注:脫毒率97.70%、植酸去除率100%,粗纖維的降低率為35.6%,芥子堿脫除率大于90%,可深性單元寧脫解率也大于90%  
       處理的產品中,異硫氰酸酯和噁唑烷硫酮總量為0.0543%,即543ppm,(俗稱總硫甙),這一數據低于歐洲共同體和我國糧油協會推薦的菜粕脫毒標準0.3%(3000ppm),接近于國外建議的菜粕食用蛋白硫甙極限含量0.04%(400ppm),低于我國“七·五”攻關項目建議的飼用菜籽粕脫毒指標0 .1%(1000ppm)。
   可以說這是一個脫毒比較完全的工藝技術,它采用了二步脫毒法,即預先物理化學脫毒,再進行發酵脫毒。預先物理化學脫毒的目的是為了更有利于下一步的發酵脫毒,實踐證明,如果沒有第一步的物理化學預脫毒,則第二步的發酵脫毒很難見效,因為毒性太大,菌種無法生長發育,菌絲無法萌發。從上面的檢測結果可知,BPC綜合處理技術是合理科學的。脫毒率也是比較徹底的。這正是我們當初設計這一工藝流程的初衷。
   用BPC處理技術處理后的菜粕,不僅脫毒徹底,而且營養價值也大副度提高了,具體參見中心論文“菜粕資源的深度開發”。限于篇幅,這里不再累述。  宜春高新技術專利產品開發中心對本文具有編著權,凡轉載者請通知本站。   未完待續

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 評論網友:宜春   評論時間:2009/8/2 16:02:14
 這是10幾年前發表的文章, 那時還有6107,再在沒有這個產品了.
 評論網友:香飄四海   評論時間:2009/7/30 23:25:49
作為小養殖戶到哪里買6107添加劑
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