菜粕中有毒物质和抗营养因子的脱除降解途径（二）

蒋德秀

菜粕中有毒物质和抗营养因子的脱除降解途径（二）

四、物理化学脱毒法
4.1 干热钝化法
       过去曾用高温加热，高能辐射等物理技术来钝化芥子酶，来阻止芥子甙分解成有毒物质，这一方法的理论依据是芥子甙无毒，而其分解产生的ITC和OZT和腈类才有毒，但很显然，这种方法是不成功的，主要有以下几个成因：
      ① 现已知道，芥子甙本身并非无毒，故而该方法的理论依据是错误的，芥子甙的毒理见前述。
      ② 虽然可钝化菜籽饼粕中的芥子酶，但畜禽肠道中的细菌仍可分解芥子甙而产生ITC和OZT及腈类等，同时，全价饲料中的一些饲料原料和十字花科青绿饲料中也含有芥子酶，它们与菜粕接触后，仍可发生分解反应。
    ③ 高温可导致部分蛋白质变性，降低了脱毒后菜粕的饲用价值。。
    ④ 抗营养因子物质如植酸、粗纤维、单宁、芥子碱等未得到任何降解。
    ⑤ 菜粕的适口性仍旧很差。
    所以干热脱毒法实际上是一种错误的方法。
4.2 强蒸汽流高温湿热处理
    如前所述，由于处理时间长，设备利用率低，能耗大，氨基酸受损，抗营养因子降解甚微，适口性改善不大等，因而缺陷较大。
4.3 物理化学结合法
      如前所述即采用石灰乳，蒸汽流，金属催化剂相结合的方法。
取100公斤菜粕，3公斤石灰粉，混合均匀，取40克硫酸锌，加水40公斤溶化后，全部加入到菜粕石灰混合物中，搅拌均匀，边搅拌边通入强烈蒸汽流，蒸料20--30分钟，一般有20分钟即可，搅拌转速40转/分钟，立式搅拌机，功率2.2kw，加盖，盖上开一个200毫米直径的排蒸汽管引到室外。
蒸料20分钟后，此时物料的PH值由11变为8，可直接烘干作为饲料用，也可加入稀释盐酸中和到PH为6—7后干燥作为饲料。（中和后的适口性更加好），该方法切实可行，工艺简单，投资少，见效快，脱毒在90%左右，可安全使用，同时植酸、粗纤维、单宁、芥子碱等抗营养物质也大幅度降解，植酸降解率达60%以上，单宁脱除率在90%以上，芥子碱脱除率100%，可见其效果是显而易见的。而且适口性也大大地改善了（指加磷酸或盐酸中和一下，一般可用盐酸3.6升，或磷酸（85%含量）3.5公斤）
      仔猪和小猪可添加此种脱毒菜粕25—30%，架子猪可添加20%，育肥猪可添加25—30%，对母猪也可饲喂，生长发育正常。
该方法对多种氨基酸有一定的破坏作用，产品的蛋白质含量基本上与原料保持不变，维生素有一定变化，营养效果达不到豆粕的水平，在配合饲料中用量虽可达到２５％，且菜粕蛋白质的有效利用率也得到提高，但饲养水平远低于豆粕的对照组，经济效益优于豆粕组，所以在使用该产品时，一定要注意平衡一下赖氨酸，强化一些维生素，同时注意一下钙磷的水平，因为经物化处理后，钙增加到3%，磷增加到1.8%，且基本上都是有效磷。
可建议在物化脱毒过程中适量添加羽毛粉，即菜粕84公斤、羽毛粉16公斤、石灰粉3公斤，其余操作同上，则产品粗蛋白含量可达到41%以上，且氨基酸有一定的互补性，且在脱毒的过程中，羽毛粉（必须是经水解处理过的市售羽毛粉）也受石灰碱和蒸汽的作用，蛋白质得到一定的降解、消化率有所提高，在用酸中和时，部分变性蛋白也可得到逆复，这种粗蛋白达到41%以上的产品，可代替一半的豆粕使用，而不影响其饲养效果。
建议再进行微生物发酵处理，这样可进一步提高粗蛋白的含量，约可提高5—7%左右，增加生物活性物质如活细胞、维生素、消化酶、免疫因子、未知的生长因子等。同时还可将残存的植酸100%地降解，粗纤维进一步降解，氨基酸更加平衡，若引进特效菌种，则还可获得更多的特殊性生物活性物质，如锌酵母、硒酵母等，产品的生物效价可与进口鱼粉相媲美，并显著优于豆粕蛋白，这也是我公司BPC技术思路的雏形，所以说BPC技术应是一种全面的、彻底的菜粕深加工技术。
4.4 溶剂浸出法
      例如，以甲醇为溶剂的脱毒法，以乙醇为溶剂的脱毒法，以水为溶剂的脱毒法等。
其中，水溶剂法的脱毒效果是明显的，蛋白质的利用率提高到可与动物蛋白相媲美的程度，可消化率的提高，在小鼠动物生长试验中得到明显反应，因为可溶性的有毒物质、抗营养因子均被水洗去，当然可溶性蛋白、糖类也被洗出。水剂法的缺点是干物质损失太大，耗能高，故而实际上单位产品的成本很高。
五、生物技术脱毒法
      法国学者Staron等1971年利用Geotrichum Candidm（白地霉）对菜粕进行过微生物培养，脱毒效果很好，我国农业部科学院原子能研究所，中国科学院微生物研究所、上海植生所、广东省微生物研究所均有菌种保存，但它单独很难在菜粕上生长良好，必须对菜粕进行预处理或者与其它菌种配合使用。
1973年，Poznanski Stefan等利用细菌和酵母对硫甙及其衍生物等的脱毒作了较为详细的机制研究，它对于如何针对不同的有毒物脱除有一定的指导意义，结果如下，在菜籽粕中含有0.29%的ITC和0.48%的OZT，以及1.32%的总芥子甙SCN和0.42%的游离SCN，ITC和SCN等可被Byssochlamys fulva 和 Penicillium chrysogenum（产黄青霉）完全降解除去，只有Lactobacillus helveticus(瑞士乳杆菌)和Bacterium fulva 等对ITC和OZT及SCN均有相同且明显的脱毒作用，值得注意的是，广泛的作用范围是利用Escherchia coli （大肠杆菌）或Lactobactllus helveticus 与酵母共同作用，单独作用是微弱的，同时这些微生物有能力水解含有SCN基的化合物，从而使游离的SCN升高，特别是在酵母存在或共同存在时。
1987年，西德有项专利为，10克菜粕与10克干苹果残渣，加水10倍，加入2%葡萄糖，加入Aspergillus griseus（曲霉）混合后，于30度搅拌150小时（6天多），分离出的脱毒饼粕，可用作饲料和食品。
      由此可见，可用于脱毒的微生物是很多的，如细菌、霉菌、酵母菌均可，其中又以白地霉、酵母菌、乳杆菌、青霉菌、曲霉菌效果最好，且液体发酵，固体发酵均可。
      固体发酵的明显优势是，⑴ 投资少，能耗少，成本低。⑵ 产品回收简单，产品收率高。⑶ 培养条件粗放，需氧量少。⑷ 可实现多菌种混合培养。⑸ 产品生物活性物质含量高（同时因干燥简单，活性物质保持良好，干燥温度低）。如活细胞，消化酶，维生素等。
我公司用于发酵的菌种有7株，分别是5株酵母菌、一株黑曲霉、一株白地霉。需要说明的是，发酵的主要目的并不是脱毒，而是以大幅度地提高产品的生物效价和营养价值为目的，这与发酵脱毒的观点完全不同。
     另外还有如前所述的广州中山大学钟英长教授的霉菌发酵脱毒，武汉米粮食工业学院的罗远洲的乳酸杆菌厌氧发酵脱毒法，等等。值得一提的是许多活性酵母厂家（以玉米蛋白粉为主基料，接种酵母固态发酵而成的产品）在其配料中也加入了30%左右的菜粕，以降低其生产成本，此种方法并不能脱去菜粕中的毒物，只能说是把菜粕中的毒性物质稀释了几倍而已，当然，若菜粕是经过了预脱毒的物理化学处理后，再加入配料中发酵的，则是可行的。 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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