菜粕中有毒物质和抗营养因子的脱除降解途径

蒋德秀

菜粕中有毒物质和抗营养因子的脱除降解途径 （一）

一、 选育双低品系的油菜品种
       也即选育低芥酸、低硫甙品种，这是解决问题的根本途径，我国已进行了多年的研究，但受各种耕作条件的限制，十字花科植物间的杂交难以控制，既使从国外引种进来栽培，由于各种难以控制的条件，往往不久便会退化，难以见效，所以实际上，我国仍以双高品种为主，菜籽饼粕的毒性很大，一般还须脱毒或限量使用。
尽管如此，国外已培育出了双低品种，如加拿大的Bronowsk和Tower等。当代作物育种有再是对单一性状的选择，而是丰产、优质、多抗（抗病、虫、逆境）的综合遗传改良，传统的单一追求丰产和高油分的育种目标已担当不了油菜利用这一重担。随着油菜综合利用率的提高，今后油菜品种的选育，在重视丰产性状的同时，应加强低芥酸、低硫甙、高油分、高蛋白等优质性状的选择。国内低棉酚棉花品种的选育成功，就是解决棉花籽仁蛋白的棉酚毒性的一个例证。油菜上硫甙的问题和棉花上棉酚的问题是一样的，最终的解决方案还是要靠育种的突破。近年来，一些国家相继实现了油菜的双低化，我国在双低育种上也有了突破，中国农业科学院油料作物所培育的“中双四号”就是一个双低油菜品种，该品种硫甙含量12.20μmol/g（不含吲哚硫甙），达到了国内外营养和卫生组织规定的小于30μmol/g的优质标准。近年来育种单位不仅育成了双低常规品种，而且还育成了一批双低杂交品种进入试验示范。低硫甙品种的育成和推广，从根本上解决了菜籽饼粕的毒性问题，使油菜籽的油分和蛋白质都能得到充分合理的利用，从而大大提高了种植油菜的经济效益。
另外，黄籽品种的育成，在提高含油量的同时，也提高了蛋白质的含量，减少了纤维素的含量，也使得饼粕的营养价值得到了明显的改善。双低黄籽育种若能突破，意义更大。
       当然不任怎么样，在改善油菜饼粕的适口性方面，在降低油菜饼粕的粗纤维、植酸、单宁、芥子碱等方面，在育种方面很难解决，这些抗营养因子在很长的时期内仍然会是菜籽饼粕中的一大缺陷，它们影响菜粕的营养物质的消化率，降低菜粕蛋白的有效利用率，影响饲料的适口性，降低全价饲料的报酬率，这些因子也只能是靠物理、化学、生物等手段来综合处理。
二、 以不脱毒菜粕来限量饲喂
     菜籽饼粕中的蛋白质氨基酸齐全，比例合理，营养价值等于或优于好的动物蛋白，其必需氨基酸组成与国际粮农组织和世界卫生组织推荐的蛋白质模式非常接近，氨基酸平衡优于大豆蛋白，实验表明，经赖氨酸和精氨酸强化后，完全可以满足鸡群正常生长对蛋白质的要求。
    一般菜粕中含蛋白质35—45%，其中氨基氮占72%（由18种氨基酸组成），酰基氮占12%，其中赖氨酸1.0—2.2%，蛋氨酸0.4—0.8%，胱氨酸0.3—0.7%，菜籽饼粕含硒量在饼粕中是最高的，达到1mg/kg，相当于鱼粉的一半，是大豆的10倍。
    Bayley(1969)测出：菜粕代谢能（鸡）1900千卡/千克、青年母猪DE=2740千卡/千克、蛋白质消化率为73—78%（豆饼为88%），必需氨基酸消化率为74—86%。
MaySabca(1971)：DE=3210千卡/千克
    Bell（1981）“白菜型”DE=3370千卡/千克，能量消化率为71%。
    在生长猪日粮中，10—15%的未去毒菜籽饼粕添加量还是可行的，用量超过它，则日增重、饲料转化率、屠宰率均下降。菜籽饼粕在雏鸡和生长鸡的全价配合饲料中限制在8%以下，产蛋鸡限制在4%以下，但菜籽饼粕辛辣苦涩，大大影响采食量，实际上1995年以后，我国饲料行业在畜禽全价饲料中用菜粕的用量平均仅为1—5%之间。
三、 自动酶解法
    商业部粮食油品研究中心进行过自动酶解法的研究，它利用菜籽中本身含有的芥子酶，在菜籽蒸炒前，压胚后进行2.5小时的酶解，如94%以上的芥子甙酶解成ITC和OZT，再进行预榨、浸出，则ITC和OZT几乎全部进入油脂中，再用汽提，或溶剂提出。
北京轻工业学院万良才等建议，榨油厂将5—10%的菜籽进行冷榨，得到冷榨饼，然后用这些冷榨饼（含有芥子酶活性）与普通预榨—浸出的菜粕混合，再加入菜粕量40—50%的水分，搅拌均匀，在60—70度的温度下保持2—4小时即可，也可利用黑芥子酶作酶源，最后用强蒸汽流将分解产物ITC和OZT等蒸出，据称，脱毒率可达95%以上，70年代在江苏海安县搞过示范。
    据刘玉兰（1994年3月，中国粮油学报）采用生物化学手段脱毒，其原理是：在菜粕中添加天然芥子酶和化学试剂，控制适宜的温湿度，使硫甙类物质在硫甙酶作用下，迅速分解，而分解生成的异硫氰酸酯、噁唑烷硫酮、硫氰酸酯和腈类等有毒物质以及饼粕中原有的这些有毒物质，将分别与加入的化学添加剂中的金属离子发生螯合作用，形成高度稳定的络合物，从而不被畜禽吸收，达到了去毒的作用，为了减少环境污染，还可将脱毒废液在室温下接种，使之发酵得到酵母蛋白，经干燥后添加到脱毒菜粕中以强化其营养价值。该脱毒方法的显著特点是：脱毒效率高，稳定，不污染环境，费用低，经测定，脱毒后饼粕中的硫甙残留量小于0.3%，达到了欧共体和我国试行的标准，成品得率大于92%。
    这些都是利用芥子酶对芥子甙有很强的分解能力，从而分解成ITC和OZT等油溶性物质，溶解在菜籽油中和正己烷溶剂中，而被脱除。自动酶解法工艺都是在蒸炒、预榨前将所有水溶性的芥子甙都分解成油溶性的ITC和OZT，最后在油的萃取中全部进入毛油中，这时毛油中的含硫量达1.0—5.0mg/g，毛油中的含硫物在精炼中（脱胶、碱炼、脱色、真空干燥、脱臭）基本上除去了，使油中的含硫量下降到10ppm左右。
自动酶解后，用金属离子与硫甙分解物络合，则可能是另一种模式，也可能是6107添加剂的解毒成理，只是刘玉兰采用的是体外脱毒法，6107则是体内脱毒法。另外，安徽省农业科学院微生物研究所研究出“安科一号”菜粕脱毒剂，据称，将此添加剂配成2%的水溶液，再以50%的量加入到菜粕中，控制一定的温湿度，保持2—4小时后，烘干即可，脱毒率可达95%以上，也可能是同一原理。
    ITC和OZT是挥发性物质，自动酶解法中即使菜粕中还有残留，则在饼粕脱溶工序中也几乎会蒸发出去了。
    这种方法的缺陷是显而易见的，① 生产周期长，需2—4小时，不如用石灰作催化剂，用蒸汽将分解物产生的毒性蒸出，同时石灰对芥子碱、植酸、单宁、粗纤维均有催化降解作用，营养的破坏及适口性的提高，可以通过后面的发酵工艺来加以改善，这才是一种彻底的深度开发途径。② 植酸、芥子碱、单宁、粗纤维等并未得到降解，③ 适口性也未得到改善。④ 菜粕的营养价值并未得到大幅度的改善。 宜春高新技术专利产品开发中心对本文具有编著权，凡转载者请通知本站。

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