双低油菜籽加工与综合利用前景广阔
一、双低菜籽油的营养特性:
双低油菜是指油菜籽中芥酸含量在2%以下,饼粕中硫苷含量在40微摩尔/克饼粕以下的油菜,双低菜籽油中油酸(单不饱和脂肪酸)含量在60~65%,亚油酸和亚麻酸(多不饱和脂肪酸)含量在30%以上。
双低菜籽油的脂肪酸组成与橄榄油相似,橄榄油的特点是其单不饱和脂肪酸含量超过80%,亚油酸等多不饱和脂肪酸含量10%左右,而双低菜籽油的不良脂肪酸棕榈酸(16C)低于橄榄油。
亚油酸、亚麻酸在人体内不能合成,需要在膳食中摄取,是必需脂肪酸。亚油酸是导致血胆固醇浓度下降的主要脂肪酸。它可以促进体内多余胆固醇变成胆汁酸盐,阻止胆固醇在动脉壁沉积,具有降低血清胆固醇含量、防止动脉硬化的功能。亚麻酸被人体吸收后,通过延长碳链和减饱和作用,生成类二十烷酸和或进一步生成二十碳五烯酸(EPA)和二十二碳六烯酸(DHA)。它除了与亚油酸一样,具有降低血胆固醇浓度的作用外,还可降低血小板凝聚率和血压。EPA和DHA还可在视网膜和大脑的结构膜中起重要作用,被人们称为脑黄金。
橄榄油被世界卫生组织(WH0)推荐为对人体心血管健康最有益的保健型营养油脂。而双低菜籽油的脂肪酸组成更优于橄榄油,因此低芥酸菜油是理想的草本食用植物油和保健油,其营养特性比橄榄油还好。
2007年我国食用植物油消费量2300万吨(预测到2020年为3000万吨),目前我国年产菜籽油约450-500万吨,国产食用植物油不足1000万吨,自给率约40%(粮食自给率95%,石油自给率55%),供需矛盾十分突出
我们认为,食用植物油自给率超过60%才是比较安全的。大力推广双低油菜品种的种植,打造优质双低菜籽油品牌,才是我国油菜产业化发展的必然出路。
二、水化油脚和脱臭馏出物的综合加工利用:
油菜籽经预榨--浸出制油后获得的毛油,一些杂质严重影响油脂的色泽、味道、气味、酸败、安全贮藏和使用价值,需精炼除去,以达到一定的膳食用油质量标准。经精制,除了得到膳食用油外,其中的一些物质是对人体极有用的营养物质和天然抗氧化剂,如磷脂、维生素E、菜籽甾醇等本身就具有很高的营养价值,也随之脱掉,毛菜油经精炼得到精炼菜油(即一、二、三、四级菜油)及油脚(水化油脚、脱臭馏出物油脚等)
菜籽脱臭馏出物中,维生素E含量3~5%; 甾醇含量18~25%;游离脂肪酸含量 60~70%,三者含量已接近90%。水化油脚中磷脂含量30~40%,中性油和游离脂肪酸20~28%。磷脂、植物甾醇、维生素E等是对人体极有用的生理活性物质,通过深加工与综合利用,可获得60~70%的生物柴油、3~5%的维生素E 、18~25%的甾醇、30~40%的磷脂。
可惜目前绝大部分油脂企业,对水化油脚和脱臭馏出物未加以进一步深加工与综合利用,低价出售或抛弃,甚至于造成环境污染。
三、油菜饼粕的综合加工利用:
油菜饼粕中含有40%的蛋白质, 2~4%的植酸, 3~5%的多酚类物质(主要是单宁),3~6%菜籽活性多糖。还有一些有害成分硫代葡萄糖苷、芥子碱等。
植酸、多酚类物质是饼粕中的抗营养物质,植酸是强的金属络合剂,作饲料时易造成禽畜缺锌、铜、钙等无机元素。在动物体内的毒性主要表现为厌食、消瘦、呆滞、皮毛粗糙等。同时,它又是抗营养物质,植酸与多酚类物质能与蛋白质形成二元复合物或三元复合物,大部分以“球状体”形式存在于蛋白体内,降低了蛋白质的有效利用率,使其营养价值大大地降低。
多酚类物质具有剌激性气味和苦涩味,用作饲料时,影响禽畜的适口性。而且它很容易在中性和碱性条件下产生氧化和聚合作用,使饼粕变黑。并与蛋白质紧密结合,使蛋白质营养价值显著降低。
普通油菜饼粕中含有7~9%硫代葡萄糖苷(双低油菜饼粕中含有1.2~2.0%)和1.5%左右的有害物质芥子碱。菜籽通过压榨,硫苷会解离成不同的产物,而一些硫苷的解离产物具有毒性,如异硫氰酸盐、氰、噁唑烷硫酮等。
芥子碱:会产生剌激性气味,影响食欲和呼吸系统。
饼粕中的硫苷、植酸、多酚化合物等有害或抗营养成分及菜籽壳的存在,使大量的饼粕只能按少量比例添加到动物饲料中去或用作肥料。
目前国外油菜籽综合加工利用能力为原料产值的12倍以上。国内综合加工利用能力为原料产值的1.5倍左右。2009年我国油菜籽总产量已突破1300万吨,其中800万吨菜籽饼粕、50万吨油脚除少量作饲料外,大多用作肥料,基本上没有加以综合利用。对蛋白质资源是极大的浪费。
综合研究表明:菜籽饼粕不利于进一步加工成食用蛋白,它比大豆饼粕加工成食用蛋白更为困难,成本更高。同时也表明:菜籽饼粕中的蛋白适宜于作为饲用蛋白利用。而且,菜籽饼粕作为饲用蛋白利用时,也需要脱除有害物质和抗营养物质才能更好地发挥菜籽饼粕中蛋白质的有效生物效价。
目前我国饲料资源严重短缺,由于双低菜籽油的品质好,消费量不断增加,且低硫苷饼粕可作饲料,因此市场需求量将会越来越大。
我国是一个人口大国,更是一个植物蛋白的消费大国。菜籽饼粕则占我国饼粕蛋白消费水平的三分之一,可见菜籽饼粕在植物蛋白中的地位是多么的重要。在我国饲料蛋白资源紧缺的情况下,对菜籽饼粕蛋白的开发利用,无疑会对我国畜牧业和食品工业起到大的推动作用并带来巨大的经济和社会效益。因此,要充分利用质量好的菜籽蛋白质,首先是必须改变现有的高温榨油工艺,改为适温榨油,其次是在除去饼粕中硫苷、菜籽多酚、植酸等有害和抗营养物质的同时,综合加工利用回收菜籽多酚、菜籽多糖、植酸等高附加值产品。
华中农业大学吴谋成教授领导的课题组,在国内首次建立水溶剂分步提取制备饲用浓缩蛋白、多酚、植酸的先进工艺,成功地从油菜菜籽饼粕和籽皮中提取出浓缩饲料蛋白、植酸系列和多酚等高附加值的新产品。该项成果已通过国家技术鉴定并申请专利,目前已在湖北建立多条生产线,这项研究成果的取得,标志着我国双低油菜饼粕深加工研究取得突破进展。
如投资1000万元,建立年处理1万吨这样的菜籽饼粕生产线,可生产200吨菜籽多酚、200吨植酸、200吨多糖、4000吨饲用浓缩蛋白和3000吨无毒蛋白饲料。目前的价格饲用浓缩蛋白为8000元/吨,无毒蛋白饲料1800元/吨,菜籽多糖30万元/吨,菜籽多酚50万元/吨,植酸16万元/吨。按此计算,产值可达2.3亿元,产值为原料的10倍,利润为原料的6倍以上。如果只生产饲用浓缩蛋白和植酸,产值为6800万元,利润3000万元以上,比菜籽饼粕增值3倍以上。
四川省是我国油菜生产第二大省, 2010年四川省油菜种植面积已达1400万亩,总产量近200万吨。榨油后可得约120万吨菜籽饼粕,如果全部推广这项深加工新技术,直接经济效益和社会效益非常可观,油菜产业每年可新增经济效益超过100亿。
总之菜籽饼粕的综合加工利用,开辟了一条由低值产品向高值产品延伸的途径。这条途径对实现农民增收、企业获利、财政增长具有重要的现实意义。为我国双低油菜的健康快速与可持续发展打下了牢固的基础。
(创新团队油菜籽加工岗位专家 胥岚供稿)