一種利用橡膠籽餅(粕)製備蛋白質飼料的工藝方法

2024-02-28 14:23:15

專利名稱：一種利用橡膠籽餅(粕)製備蛋白質飼料的工藝方法
技術領域：
本發明涉及一種製備詞料蛋白的技術領域，特別涉及利用橡膠籽油餅或油 粕生產蛋白飼料的方法。
背景技術：
隨著社會的進步，人們生活水平的普遍提高，豬牛羊肉、水產魚蝦、禽蛋 類食物在大眾食物鏈上的比重越來越大，養殖業呈現欣欣向榮的景象。由於受 自然資源，及農業產業結構的制約，養殖業的主要，蛋白質飼料原料大豆、花 生、油菜等，價格均大幅上漲，動物性的魚粉、骨粉等蛋白質原料，價格更高。 飼料供應不足，制約養殖業的發展，導致市場物價的節節攀升，不僅直接影響 人們的正常生活，也不利於社會的和諧穩定。據統計，僅蛋白飼料，我國目前
每年的缺口，在200萬噸以上。廣泛開發可利用的飼料資源，是發展養殖業和 農村經濟的一項迫切任務。
在我國的雲南、廣西、廣東、海南等省區，種植有998萬畝橡膠林，雲南 有420萬畝。橡膠籽榨油後剩下的油餅和油粕，含有豐富的營養成份，其蛋白 質、粗纖維、粗脂肪、乾物質等的含量，都接近大豆粕，是一種理想的蛋白飼 料原料。
由於橡膠籽油餅和油粕的脫毒處理關鍵技術，至今未有突破進展，致使這 個理想的蛋白飼料原料，長期以來難以被充分利用。讓這寶貴的蛋白飼料原料， 大量被白白浪費，僅雲南每年至少有20多萬噸之巨！攻克橡膠籽油餅和油粕脫 毒技術難點，是研究者多年來致力研發的一個課題。
新鮮橡膠籽餅(粕)中含有部分有毒、抗營養物質，主要有氰化氫的水溶 液氫氰酸(HCN)，其含高達164mg/100g，及約32mg/100g的游離棉酚(FG)。 含有氫氰酸的飼料，動物飲食後，其氰離子能抑制40多種酶的活性，細胞色素 氧化酶對氰離子最為敏感，喪失了傳遞電子、激活分子氧作用，阻止了組織對 氧的利用，從而中樞神經系統受害，終以中樞麻痺而死亡。
動物食用含游離棉酚的的飼料後，將引起胃腸黏膜，吸收進入血液後，損害心臟、肝臟、腎臟等裨器官；還對動物的生殖機能影響嚴重，導致繁殖能力 下降。
這兩類有毒物質進入飼養動物體內後患無窮，必須脫除。在脫除毒素時， 一方面要把橡膠籽餅或粕中有毒的氫氰酸和游離棉酚脫除，另一方面又要保持 住油餅油粕中原有的高營養成份，成為橡膠籽脫毒處理課題研究的核心技術。
對於橡膠籽的脫毒技術，各方研究者提出了若干脫毒方法，雖說各有所長， 但在生產和實用中，存在著諸方問題
(一) 、長時間的儲存， 一般儲存時間必須大於六個月。此法雖可有效降低 氫氰酸的含量，但不能降低游離棉酚，而且生產率低下，且使用安全不能保障；
(二) 、物理的方法。主要是利用高溫、高溼加蒸煮，以及長時間的用水浸 泡等，這些也都可以消除有毒、有害物質，但卻同時也把寶貴的蛋白質破壞了， 同時還產生大量的水汙染；
(三) 、化學鈍化法。添加一定數量化學藥劑(如酸、鹼等)到橡膠籽餅或 粕中，在一定的條件下使氫氰酸和游離棉酚變性或轉化為穩定態的無毒物質， 從而達到脫毒目的。此法的要害是在脫毒的同時也容易降低原料的營養價值， 並伴有處理後的殘存氣味和色澤影響飼料的飼用價值；
(四) 、生物酶降解法。這是一種理想的脫毒方法，但菌種篩選並非易事， 且提純要求高，發酵時間較長，儲存、運輸都不方便，這是該方法有待研究解 決的問題。
(五) 、有機溶劑浸泡法。多數有機溶劑使用上對安全、防火、防爆要求高， 並且對環境汙染較大。
針對上述諸方法所存在的不足，本專利特提出採用脫毒、膨化相結合的物理 化學合成法，實現對橡膠籽餅或粕的有害物質的脫除。同時，通過膨化，還能 使橡膠籽餅或粕中的殼含量達到10%,加大了榨油時的摩擦力度，從而提高了 榨油工序的出油率。

發明內容
本專利的目的，在於提供一種利用脫毒劑加膨化合成的先進工藝，達到脫 除橡膠籽餅或粕中的有毒物質一氫氰酸和游離棉酚，並保持其原有的高營養成 分不受破壞，使橡膠籽餅(粕)成為一種符合國家標準的蛋白詞料。
本發明的技術方案是 一種利用橡膠籽餅(粕)製備蛋白質詞料的工藝方 法，其特徵在於是通過但不限於以下的步驟實現
A、 原料準備
(1 )、取經過壓榨取油後的橡膠籽油餅或經過預榨溶劑浸出油脂後的油粕， 允許其含油率不超過6%，含殼率不超過10%，含水量不超過6%。
(2)、將質量合格的原料進行粉碎，其粒徑不大於lmm (16目)。
B、 調質處理
(1) 、將粉碎後的原料置入混合調質器內，加入脫毒劑溶液，脫毒劑溶液與 原料重量之比在h 45 — 75，脫毒劑液體濃度為25%—80%。
(2) 、將蒸汽或水加入混合調質器內，進行加溫、加溼。使原料的溼度達到 18-28%之間；溫度達到60-9(TC之間。並進行充分的攪拌調質。
C、 膨化處理
將經過調質的原料送入膨化機內，並控制以下的參數。
(1) 、溫度控制在120-20(TC的範圍內；
(2) 、膨化壓力控制在l. 5-4. 2MPa;
(3) 、送料速度控制在200-700r/min;
(4) 、膨化時間控制在20-45S
D、 乾燥處理
(1) 、將膨化後的飼料，放入烘箱內烘乾，飼料含水量低於10%。
(2) 、經冷卻後至室溫即為橡膠籽餅或粕的蛋白詞料。
脫毒劑為酸、鹼、鹽、氧化劑和有機溶劑中的一種或幾種。脫毒劑為乙醇。 脫毒劑為磷酸。脫毒劑為氫氧化鈣和脫毒劑硫酸亞鐵一起使用。其中氫氧化鈣 的使用量以原料的重量百分比不少於1%,硫酸亞鐵的用量以原料的重量百分比 不少於1.2%。脫毒劑為過氧化氫。
本發明的技術方案是根據下述原理設計的
(1)、毒性成分及脫毒原理
橡膠籽餅粕中的主要有毒成份是是氫氰酸和游離棉酚。
氫氰酸(HCN)的毒性，是通過其氰離子(CN-)同血液中的氧化型細胞 色素氧化酶的三價鐵結合，激活分子氧的功能，導致細胞中毒性缺氧，使中樞
神經受損，而由此中毒。
游離棉酚主要是由活性醛基產生毒性，它刺激腸胃黏膜，進入血液後，使 血漿和血細胞向四周組織滲透，受害組織發生漿液浸潤，它又極易溶於脂質能 在神經細胞中積累，造成動物中毒。
(2) 、脫毒原理
氫氰酸是氰化氫的水溶液。其化學性質主要是由氰離子(CN—)而決定。 氰離子在氰化物中一般是失去電子,正是利用這一特性，可將氰離子除去，達到 從飼料中脫毒的百的。氰離子可發生水解反應，可與氧化劑、酸、鹼發生反應； 氰化氫易揮發，能均勻、迅速地彌散到空氣中。
游離棉酚是一類活潑的酚類物質，其分子中含有羰基(>c=o)，是一種羰 基化合物。羰基很活潑，使其中的羰基失去作用就能達到脫毒的目的。由於醛 分子中的羰基是極性的，醛基(一CHO)的性質也就很活潑，容易發生親核加 成、縮合、氧化、滷仿等反應。
(3) 、本發明的脫毒機理
對上述兩種有毒物毒性和脫毒原理的研究，讓辨們掌握了選擇有效脫毒的
方法，目的是為解決脫毒工藝技術處理的問題。本發明專利的脫毒技術，是通 過脫毒劑加膨化的合成工藝，同時脫除氫氰酸和游離棉酚的毒素，並保持橡膠 籽蛋白營養不收損失的技術路線。其脫毒機理-
使用能同時脫除氫氰酸和游離棉酚的脫毒劑，可用酸、鹼、鹽、有機溶劑、 氧化劑等，如磷酸、乙醇、氫氧化轉、硫酸亞鐵、過氧化氫等。並通過混合 調質器加溫、加溼、均勻攪拌加快脫毒反應過程。
膨化，是指原料在有脫毒劑存在的條件下，由蒸汽調質，經過膨化設備摩擦、 擠壓、剪切作用，使原料升溫、加壓，在物料從設備模孔中排出的一剎哪，因 聚然降壓，實現體積的迅速膨脹，並被切斷成為一種多孔質的顆粒飼料的工藝 過程。在膨化過程中，原料顆粒受到水分、熱量、壓力等的綜合作用，使內部 結晶形式產生不可逆轉的破壞和分解，失去了原顆粒的特徵，分子間鏈連接受 到破壞，原料中所含毒素一方面由於分子變化而降解，另一方面與原料中的脫 毒劑結合而失活，在減壓後顆粒體積突然膨脹，達到膨化和脫毒的效果。
對於在膨化後，可能殘存在飼料中的少量脫毒劑，則通過乾燥工藝，進行清除。使用複合本脫毒工藝的脫毒率可達90%以上，所生產的飼料，可以達到安 全飼用的標準。
既要脫毒，又要能保證最大限度地不破壞原料中的營養成分，膨化控制參
數的選定是個關鍵因素。如在20(TC以上作高溫高壓加工30分鐘，原料中的賴 安酸和其他氮氨酸就會遭到破壞；而加工溫度低於120°C，脫除有毒有害物的效 果就很差。因此，本專利對膨化工藝的各項控制參數，作了特別明確的規定。
本發明的優點在於
(一) 、合成工藝簡單易行。特別是在調質工序加入脫毒劑，再進行膨化， 在不增加生產工序的條件下，保證了脫毒的質量，保持原料營養的不流失，同 時能包容原料中一定數量的皮殼，解決了橡膠籽餅或粕中因含較多皮殼的成份， 而難於用作飼料的難題，提高了橡膠籽餅或粕的利用價值和經濟價值。
(二) 、利用同一工序，把兩種有毒有害物質一併處理脫除，提高了生產力， 便於大規模、連續化的生產。
(三) 、本專利產品除脫去橡膠籽餅(粕)中的有毒有害物質外，還具備了 膨化飼料適口性好、蛋白質變性、脂肪穩定、容易消化吸收、詞料利用率高、 滅除病菌、方便儲存運輸的優點。
(四) 、產品的粗蛋白質含量超過30%(按平均含氮量16%計算)，氫氰酸含 量低於O. 09mg/g低於GB/T13084標準(參照木薯幹《0. lmg/g),游離棉酚含 量低於O. 5mg/g低於GB/T13086標準(參照棉籽餅、粕《L 2mg/g)可成為較 好的蛋白飼料進入市場。
(五)、工藝過程不產生汙染，屬於環境友好，生態文明的生產工藝。
具體實施例方式
實施例1:選用品質合格的橡膠籽餅100kg，經過粉碎機粉碎為粒徑不大於 l毫米的原料。放入混合調質器內，加入33。/。的過氧化氫溶液lkg，用蒸汽或水 加熱、加溼至溼度25。/。和75'C，攪拌調質後，將原料投放到膨化機內，在溫度 128°C、壓力3MPa、送料速度350r/min、膨化時間35S的條件下完成原料的膨 化。再經乾燥爐烘於，將水分降低至10%以下，冷卻後即可。
實施例2:選用含水量、含油率、含殼率都達到要求的橡膠籽粕90kg，粉碎 後經過16目篩網，移入混合調質器內，加入50。/。乙醇溶液3kg，用蒸汽或水加溫、加溼至60匸和28%的溼度，調質後轉入膨化機內，按以下參數進行膨化溫度135'C、壓力3. 5MPa、送料速度500r/min、膨化時間30S。膨化完，進行 乾燥含水量低於10%，冷卻入庫。
實施例3:取合格的橡膠籽餅原料100kg，粉碎後粒徑不大於lmm。把原料 置入混合調質內，放入35%磷酸溶液3Kg，與原料攪拌混合均勻後，用蒸汽或 水將溫度加熱到8(TC，溼度調到28%，混合調質後，送入膨化機內。把膨化溫 度控制在155-C、壓力控制在4. 0MPa、送料速度控制在580r/min、膨化時間控 制在25S進行膨化。膨化後經乾燥，將水分降至10%以下，冷卻後入庫。
實施例4:將合格的橡膠籽粕120Kg，用原料粉碎至lmm。然後，放入混合 凋質器內，加入含氫氧化鈣50%的溶液1. 2Kg、硫酸亞鐵飽和溶液l. 5kg，用 蒸氣或水加溫、加溼到75°(:和含水率達28%。充分調質攪拌後，讓原料進入膨 化機內在以下工藝條件下膨化溫度22(TC、壓力2. 5MPa、送料速度350r/min、 膨化時間45S。膨化後，將水分烘乾到10%以下，經冷卻即可。
實施例5:取合格的橡膠籽餅100Kg，粉碎後，使粒徑小於lmrn，把粉碎的 原料加入到混合調質器中，加入含量75%的檸檬酸1 . 5Kg，通過蒸汽或水將溫 度加熱到7(TC，將溼度調整到28%。均勻調質後，把原料轉移到膨化機內，在 溫度17(TC、壓力3MPa、送料速度420r/min、膨化時間25S的工藝條件下進行 膨化。然後，將水分乾燥供幹到10%以下，經冷卻後就是成品。
權利要求
1、一種利用橡膠籽餅(粕)製備蛋白質飼料的工藝方法，其特徵在於是通過但不限於以下的步驟實現A、原料準備(1)、取經過壓榨取油後的橡膠籽油餅或經過預榨溶劑浸出油脂後的油粕，允許其含油率不超過6％，含殼率不超過10％，含水量不超過6％。(2)、將質量合格的原料進行粉碎，其粒徑不大於1mm(16目)。B、調質處理(1)、將粉碎後的原料置入混合調質器內，加入脫毒劑溶液，脫毒劑溶液與原料重量之比在1∶45-75，脫毒劑液體濃度為25％-80％。(2)、將蒸汽或水加入混合調質器內，進行加溫、加溼。使原料的溼度達到18-28％之間；溫度達到60-90℃之間。並進行充分的攪拌調質。C、膨化處理將經過調質的原料送入膨化機內，並控制以下的參數。(1)、溫度控制在120-200℃的範圍內；(2)、膨化壓力控制在1.5-4.2MPa；(3)、送料速度控制在200-700r/min；(4)、膨化時間控制在20-45SD、乾燥處理(1)、將膨化後的飼料，放入烘箱內烘乾，飼料含水量低於10％。(2)、經冷卻後至室溫即為橡膠籽餅或粕的蛋白飼料。
2、 根據權利要求1所述的一種利用橡膠籽餅(粕)製備蛋白質飼料的工藝 方法，其特徵在於脫毒劑為酸、鹼、鹽、氧化劑和有機溶劑中的一種或幾種。
3、 根據權利要求1所述的一種利用橡膠籽餅(粕)製備蛋白質飼料的工藝 方法，其特徵在於脫毒劑為乙醇。
4、 根據權利要求1所述的一種利用橡膠籽餅(粕)製備蛋白質飼料的工藝 方法，其特徵在於脫毒劑為磷酸。
5、 根據權利要求1所述的一種利用橡膠籽餅(粕)製備蛋白質飼料的工藝方法，其特徵在於脫毒劑為氫氧化鈣和脫毒劑硫酸亞鐵一起使用。其中氫氧化 鈣的使用量以原料的重量百分比不少於1%，硫酸亞鐵的用量以原料的重量百分 比不少於1.2%。
6、根據權利要求1所述的一種利用橡膠籽餅(粕)製備蛋白質飼料的工藝 方法，其特徵在於脫毒劑為過氧化氫。
全文摘要
本發明涉及一種製備飼料蛋白的技術領域，特別涉及利用橡膠籽油餅或油粕生產蛋白飼料的方法。採用脫毒劑與膨化工藝相結合的物理化學法，有效的脫除橡膠籽餅(粕)中的有毒和抗營養物質，生產出優質蛋白飼料。它不僅能防止誤食橡膠籽餅(粕)人畜中毒，而且可以為當前養殖業市場十分緊缺的飼料蛋白，提供可替代或補充的新蛋白質來源。同時也使橡膠籽餅(粕)得到了充分的利用，變廢為寶，發揮循環經濟的優勢。
文檔編號A23K1/14GK101194669SQ20071006649
公開日2008年6月11日 申請日期2007年12月27日 優先權日2007年12月27日
發明者周曉南, 汪榮樑 申請人:周曉南;周澤民;汪榮樑