原料特性 棉籽蛋白在动物饲料中的应用1 加工方法 6 W0 W- y9 c D1 f1.1液液固法，也称“液液固三相萃取法”，它是根据溶剂萃取法“相似相溶”的原理，采用先萃取棉籽油后萃取棉酚的分步萃取方法。它既能充分发挥 6 溶剂的提油性能，又能使甲醇萃取棉酚的效果达到最佳状态。 6 3 W( N. i/ m. p& A该工艺是将清理去杂后的光棉籽，通过剥壳和仁壳分离装置进行仁壳分离，再经专用精选设备降低仁中含壳量和含短绒量，经过一系列低温调质处理后的胚料，送入浸出器浸出棉籽油，浸出后的湿粕直接在多级脱酚浸出设备中，通过脱酚溶剂进行脱酚处理，脱酚后经机械脱溶和低温烘干脱溶，得到脱酚棉籽蛋白成品。浸出的棉籽混合油过滤后进入分级蒸发、汽提后得到毛油，送至精炼车间精炼。萃取棉籽油和棉酚后的溶剂分别经综合回收系统再生后循环使用。1.2 混合溶剂法，使用两种（或多种）溶剂在一个浸出器内混合浸出，在脱脂的同时脱去了棉酚。浸出得到混合油进行分层处理（两种溶剂的比重不同） ，含脂的混合油分级蒸发、汽提得毛油，含酚的溶剂精馏，冷却后循环使用。9 z H) G . $ R( g, S技术特点:* f% : R$ a# j G C（l）全程采用低温一次浸出工艺处理棉籽，最大程度地避免了蛋白质变性和破坏，保证棉籽蛋白产品的营养效价。（2）采用两种溶剂分步萃取棉籽油和脱除棉酚，保证提油和脱酚的快速、彻底。 0 Y. r7 W, K; M6 W- z0 H D+ _5 L! G; C: Y（3）专用的多级脱酚萃取设备，使用合适浓度和温度的脱酚溶剂，在短时间内快速萃取出大量的游离棉酚，避免变性棉酚、结合棉酚及其他形式的棉酚衍生物的生成。产品中游离棉酚含量小于 400mg/kg，低于世界卫生组织、联合国粮农组织、联合国儿童基金会等国际组织推荐的食品中游离棉酚含量不大于 600 mg/kg 的标准。 * H. H$ o5 g V) r& m（4）脱酚的同时，通过溶剂和水的相互作用，去除棉籽仁中的棉籽糖、单宁、植酸、黄曲霉毒素以及农药残留等有毒有害物质，全面保护了棉籽蛋白中的有效营养成份。（5）专用的提油萃取器，萃取效率高，设备投资省。萃取提油之后的含溶湿粕不进行脱溶处理而直接萃取脱酚，避免了蛋白质的热变性，降低了能耗。 : I! D& s1 O* N4 O4 b（6）低温工艺使色素不被固化到物料和油品中，毛油中色素含量低，油品质量得到全面保证。（7）整个提油、脱酚、及溶剂回收系统都实现微负压状态运行，对尾气实行可调控定量排放，并且有一系列措施保证溶剂的分离和回收，使溶剂的消耗降到最低程度，从而保证项目能达到可观的经济效益。 % T( 8 & T* Y% G( W6 V我国是一个蛋白资源缺乏的国家，全国每年产棉籽 700 万吨左右，开发利用好这一资源，既是解决我国饲料蛋白不足的快捷、经济的途径，又是解决奶源不足的有效办法，同时还是促进农村经济，实现农村小康的重要手段。) # m3 . P1 x: Y, m- P y1 G/ C. c* o0 d2 营养特性传统方法制得的棉籽饼粕，由于过热作用，造成赖氨酸、蛋氨酸、胱氨酸及其它必需氨基酸被破坏，利用率很差。尤其是赖氨酸，与游离棉酚结合后，含量减少，成为最具限制性的氨基酸。棉籽粕维生素含量高，但受加热影响损失亦大，B1 含量较高，A、D 则少。矿物质中磷多（1.0左右）钙少（0.2左右） ，磷多属植酸态磷，占 71，利用率几乎为零。经液液固三相萃取脱毒技术制得的棉籽蛋白，脱去棉酚的同时，保护了蛋白质和氨基酸不受破坏，蛋白质含量达 50以上，是一种高质量的蛋白原料。棉籽蛋白的主要成分是球蛋白，约 90左右，其次是谷蛋白。超速离心可得 2S、7S、12S 三种球蛋白，其中2S 存在于蛋白质体外面，约占 30，含硫氨基酸及赖氨酸含量较高。棉籽蛋白的氨基酸组成见表 2。表中棉籽蛋白的各种必需氨基酸含量均高于棉籽粕的；与大豆相比，也相差不多。采用该工艺制得的棉籽蛋白脱酚彻底，游离棉酚含量可控制在 400mg/kg 以下，有些样品检测结果达到 50mg/kg，有效保证了棉籽蛋白的利用价值。另外，由于脱除的棉酚大部分仍以游离形式存在（未发生氧化，未与赖氨酸结合） ，为游离棉酚的制取、提纯和再利用提供了很好的原料。棉酚可以做御寒剂、工业抗氧化剂、防老化剂原料。7 H! Z& L ?: H: A8 w4 c棉籽蛋白中的粗纤维含量大大减少，达到 4左右，远远低于棉籽粕的（10以上） 。这可能是因为该工艺过程剥壳彻底，仁中带壳较少。6 . Z* 0 t2 9 G* e2 b表 1 棉籽蛋白、棉籽粕及大豆粕的氨基酸组成 氨基酸组成 棉籽蛋白 a 棉籽粕 b 大豆粕 c异亮氨酸 1.82 1.30 1.76亮氨酸 3.10 2.35 3.20苏氨酸 1.68 1.31 1.88胱氨酸 1.08 0.82 0.66蛋氨酸 0.76 0.45 0.64赖氨酸 2.33 1.59 2.45精氨酸 6.12 4.30 3.12组氨酸 1.62 1.06 1.17缬氨酸 2.40 1.74 1.95脯氨酸 1.87 2.18 2.18酪氨酸 1.48 1.19 1.53苯丙氨酸* 2.94 2.28 2.215 S- # C: l- 2 z$ D注： a 国家饲料质量监督检验中心检测的数据结果;加*的数据原表缺如，棉籽蛋白测定值为 2.86，其它来自中国饲料成分营养价值表（2008） ；b c 参照中国饲料成分营养价值表（2000 年第 11 版）棉籽蛋白与棉粕、豆粕的有效能值含量 项目 棉籽蛋白 棉粕 豆粕猪消化能（Mcal/kg） 2.45 2.31 3.37猪代谢能（Mcal/kg） 2.13 2.01 2.97鸡代谢能（Mcal/kg） 2.16 2.03 2.39肉牛维持净能（Mcal/kg） 1.87 1.76 2.08肉牛增重净能（Mcal/kg） 1.20 1.12 1.48奶牛产奶净能（Mcal/kg） 1.82 1.54 1.78羊消化能（Mcal/kg） 3.16 2.98 3.419 G4 p7 y( P l. g. p% k注:数据来自中国饲料成分营养价值表 (2008)P* K1 H E% K: 4 W X3 在奶牛上的应用经过一些奶牛场的试验和应用证明，使用棉籽蛋白能显著提高奶牛产奶量，改善乳品品质，节约饲养成本，是一种很有应用前景的奶牛蛋白饲料。天津工农联盟奶牛场，用脱酚棉籽蛋白替代原饲料配方中 50%的豆粕，平均每头奶牛提高产奶量 2.5 千克，每头奶牛每天增加收入 3.28 元；新疆呼图壁奶牛场，用脱酚棉籽蛋白替代原饲料配方中的葵花籽粕饲喂高产奶牛，平均每头奶牛每天提高产奶量 0.53 千克、增加直接收入 0.81 元；北京三元绿荷养殖中心南口农场用脱酚棉籽蛋白替代原饲料配方中 58%的豆粕，平均每头奶牛每天增加产奶量 1.62 千克、增加纯收入 2.15 元；宁夏平吉堡奶牛场所有分场全面推广使用了脱酚棉籽蛋白替代原饲料配方中 50%的豆粕，平均每头奶牛每天增加产奶量 1.6 千克，增加收益 2.9 元。通过对近 4000 头泌乳牛的饲养试验和大群生产试验数据分析，发现用棉籽蛋白替代精料配方中 50%75%的豆粕饲喂奶牛，平均每头奶牛每天产奶量增加 2.88 公斤，增加幅度为 13.8%，每日每头奶牛增加直接经济效益 2.87 元，新增利润约为产奶牛总利润的25%30%。中国农业大学动物科技学院周建民教授认为，棉籽的氨基酸评分在植物种子中是比较高的。目前，内蒙伊利、北京三元、上海光明等一批知名乳品企业的奶源基地都在纷纷使用脱酚棉籽蛋白饲喂奶牛。: s: z9 M) a( l6 O/ D4 M3 脱酚棉籽蛋白目前工艺成熟的工程公司有陕西正和粮油和北京中棉紫光。据介绍，脱酚棉籽蛋白之所以能显著提高奶牛产奶量、改善乳品品质，是由于在生产过程中采用低温处理，因而避免了常规工艺制油过程中蛋白的热变性而降低氨基酸的利用率，改善了棉籽蛋白的氨基酸组成，更有利于成年母牛消化吸收转化为牛奶。同时，该工艺的脱酚工序保证了棉籽蛋白所含游离棉酚含量不超过 400ppm，应用于奶牛养殖，是十分安全的。采用低温工艺脱酚后的棉籽蛋白赖氨酸利用率得到了提高，产品所含的有效能值高，必需氨基酸与非必需氨基酸的比例协调，与理想蛋白质相近。这也是棉籽蛋白在奶牛养殖中应用既能保证和提高乳品品质，又能显著增加奶牛日产量的根本原因所在。 * n/ q% M2 : t. d7 j( c0 t( R4 在家禽上的应用棉籽蛋白粗蛋白含量大于 50，且棉酚含量非常低，如果能在鸡配合饲料中全部或部分代替豆粕，将对开发棉籽资源具有非常大的意义。为此，一些相关的实验相继开展，如新疆天康公司实验鸡场利用棉籽蛋白对蛋鸡进行了实验。试验结果表明，用棉籽蛋白全部代替豆粕是可行的，不影响鸡群的健康状况、产蛋率和蛋重，而且随着棉籽蛋白代替豆粕比例的增加，耗料量还有下降的趋势，有利于降低饲料成本，提高效益，这就为棉籽蛋白的大量使用提供了良好的前景。另外，北京华都肉鸡公司应用棉籽蛋白产品，进行了大规模的肉鸡喂养实验。试验组用棉籽蛋白替代 40豆粕，对照组用 100的豆粕，试验结果表明，试验组和对照组在肉鸡成活率和料肉比上均无显著差异。由此可见，用棉籽蛋白部分替代豆粕饲养家禽是可行的，而且棉籽蛋白价格比豆粕低，这对提高经济效益无疑是有利的。5 在猪上的应用 Y7 P. B% B L, g试验表明，棉籽蛋白在各阶段猪饲料中的用量为：乳仔猪 2%4%，断奶仔猪 4%7%，小猪 7%10%，大猪 10%以上。 一般建议 5-10%之间，根据配方成本价格和养殖效果添加。