脱粉棉籽蛋白营养价值及其应用

我国是饲料蛋白资源紧缺的国家，每年都有2000万吨左右的蛋白原料缺口，需进口大豆和鱼粉来弥补。我国长江、黄河中下游和新疆地区为棉花主产区，年产约600万吨棉籽，是我国重要的饲料蛋白质资源之一。棉籽饼粕系棉籽除油后的副产品，是一种较常用的蛋白质饲料，其中蛋白质含量为38%~45%，年产量达400万吨以上，占我国年产各种饼粕总量的12%左右。棉籽粕中含有棉酚、环丙烯脂肪酸、植酸等抗营养因子，其中棉酚对动物危害最大，因而最受关注。棉酚以游离态和结合态两种形式存在，"结合棉酚"是棉酚在高温蒸炒过程中，游离棉酚与棉仁中的蛋白、糖类结合而成的，它在消化道中不被吸收，可随粪排出体外，毒性较低;"游离棉酚"则是具有活性醛基和羟基的棉酚，其毒性较大，是一种细胞性、血管性、神经性毒物，含量超过安全界限，将导致动物生长迟缓、中毒与死亡，普通棉籽中含有0.7%~4.8%的棉酚。脱酚棉籽蛋白是棉油加工的副产品，由于采用了先进的加工工艺，其棉酚含量一般小于0.04%，蛋白质含量50%以上，消化率高于普通棉粕，是一种优质蛋白质原料。

一、棉籽脱酚的方法及其优缺点

1.1 化学法

用化学法脱除棉籽粕中的棉酚，主要是在已经过预榨提油的棉粕中添加硫酸盐(硫酸亚铁、硫酸铜)，其金属离子与粕中游离棉酚形成络合物，达到脱毒目的。但是所形成的络合物仍保留在棉粕中，粕的营养价值和适口性都比较差。

1.2.生物发酵法

采用微生物发酵的方法将棉粕中的棉酚转化为其他物质，达到脱毒的目的。由于转化机理不明，工艺条件的控制难度大，脱毒效果无法保证。其使用的原料是热榨浸出后的棉粕，在整个工艺处理过程中，粕中蛋白质严重变性和破坏，营养价值无法得到保证。此外，菌种提纯复杂、投资大、成本高。以上两种方法仅强调了脱除棉酚，却忽视了棉粕营养效价的保护，使其使用价值和经济效益大受影响。

1.3混合溶剂萃取法

溶剂萃取法是利用棉酚在醇类溶剂中的溶解特性，采用两种溶剂混合后(轻汽油和乙醇或丙酮加水)从棉仁中同时提取棉油和棉酚。混合溶剂法是在国内研究比较多的溶剂萃取方法，其存在的问题是溶剂分离和回收困难(溶剂互溶及共沸现象严重)，溶剂消耗大，成本高;溶剂配比复杂，且混合溶剂法萃取出的毛棉油中含有大量的棉酚和色素，这使得油品质量下降，无法形成工业化生产。

1.4液-液-固萃取法

光棉籽经过清理去杂后剥壳，通过筛选进行仁、壳分离，得到的棉仁经低温软化、压坯、成型、烘干后，进人浸出提油系统，经溶剂提取油脂后，湿粕进入脱酚浸出器，再经溶剂两次萃取使棉酚含量达到工艺要求，脱去溶剂后，进行低温烘干，最后得到含棉酚量小于0.04%(能达到小于0.02%)、蛋白质含量大于50%棉籽蛋白成品。液-液-固萃取脱酚棉籽蛋白技术既具备了溶剂萃取法的优点(避免了蛋白质的热变性和氨基酸与游离棉酚的结合),又解决了溶剂萃取法中溶剂分离和回收存在的问题。

二、脱酚棉籽蛋白的营养价值

2.1脱酚棉籽蛋白的氨基酸组成

传统方法压榨得的棉籽饼粕，由于过热作用，造成赖氨酸、蛋氨酸及其它必需氨基酸被破坏，利用率很低，尤其是游离棉酚会与赖氨酸的e-NH2结合，发生褐变反应，从而大大降低赖氨酸的有效成分，因此赖氨酸是棉籽饼粕的第一限制性氨基酸。由表1可以看出，脱酚棉籽蛋白中赖氨酸、蛋氨酸等氨基酸均较普通棉粕有很大幅度提高，其中赖氨酸提高40%以上，蛋氨酸+胱氨酸提高近50%;与豆粕相比，脱酚棉籽蛋白中除赖氨酸和异亮氨酸外其他氨基酸含量均持平或高于豆粕;与蛋白含量高且氨基酸较平衡的鱼粉相比，脱酚棉籽蛋白中精氨酸、组氨酸、苯丙氨酸含量持平或超过鱼粉水平，但其他氨基酸水平仍然低于鱼粉。

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