棉籽粕浸提及固态发酵联合工艺的优化

棉籽粕是一种高蛋白资源,但因含有棉酚,限制了棉籽粕的应用;棉籽粕中的棉籽糖也影响了动物对蛋白质的消化率。通过用溶剂浸提棉籽粕后再进行微生物发酵,不仅可以得到棉籽糖,还可以使发酵棉籽粕中棉酚含量大幅度降低。使用含1.4 mol/L柠檬酸的75%乙醇溶液浸提棉籽粕2 h,棉籽糖的浸出率达96.4%,纯化后棉籽糖纯度为91.3%;以提取棉籽糖后的棉籽粕为原料,进行植物乳杆菌、发酵乳杆菌和酿酒酵母混菌发酵制备饲料,游离棉酚含量由初始的1 274.7 mg/kg下降至118 mg/kg,脱毒率达90.74%。     

HPLC测定棉籽粕中游离棉酚含量的前处理方法研究

研究了高效液相色谱法(HPLC)测定棉籽粕中游离棉酚含量的前处理方法.利用70％丙酮水溶液超声辅助提取棉籽粕中的游离棉酚,采用HPLC测定其含量,系统考察了提取条件对游离棉酚含量测定的影响.优化后的前处理条件为:液料比26∶1,超声60 min,提取1次.在此条件下,测定结果稳定性佳(RSD=2.06％),重复性好(RSD=1.62％),加标回收率在97.89％～101.17％之间.该方法可用于棉籽粕中游离棉酚含量的测定.     

脱酚处理对棉籽粕蛋白质消化性的影响研究

为明确脱酚处理对棉籽粕消化性的影响,采用甲醇脱酚处理获得不同游离棉酚含量的棉籽粕,比较了各棉籽粕的蛋白质体外消化性,并进一步以豆粕为对照,比较了市售高温脱酚棉籽粕、市售甲醇脱酚棉籽粕和自制脱酚棉籽粕的蛋白质体内外消化性差异,确定游离棉酚的含量与棉籽粕蛋白质消化性的平衡关系,明确脱酚处理对棉籽粕消化性的影响。结果表明：将高温棉籽粕进行甲醇处理可有效降低其游离棉酚含量(从大于1 000 mg/kg降至500 mg/kg以下),并提高其消化率(从70%升至80%),但并不是游离棉酚含量越低其蛋白质消化性最高。当自制脱酚棉籽粕的游离棉酚含量在689 mg/kg时,其体内外消化率均可达90%以上,而市售甲醇棉籽粕的游离棉酚仅为364 mg/kg,但体内外消化率为82.2%～85.4%。这说明适度的脱酚处理在降低游离棉酚的同时,也有利于蛋白质消化率的提升。由此建议企业在实际的生产中,适度进行脱酚处理(约600～800 mg/kg),既可以有效保障产品的安全性,更可以提升蛋白质的消化性。     

棉仁生坯低温压榨和浸出过程中组分含量的变化

为评估一种脱酚棉籽粕新工艺技术的可行性,对工艺过程中各阶段产品的关键成分(粗蛋白质、游离棉酚、赖氨酸和蛋氨酸等)进行了测定。以脱壳棉仁为原料,经低温压榨和己烷浸出制得脱脂粕,再经甲醇浸出制得脱酚棉籽粕。结果表明,脱酚棉籽粕保留了大部分赖氨酸和蛋氨酸,而粗蛋白质和游离棉酚含量分别为50.15%和0.008 2%;棉仁低温压榨结合己烷及甲醇浸出工艺是一种很有前景的优质脱酚棉籽粕生产技术。     

棉酚降解酵母的筛选及其在棉粕发酵中的应用

棉粕中存在的游离棉酚是限制其作为优质蛋白饲料应用的主要因素。采用含有0.3%游离棉酚的液体培养基来富集并分离获得酵母,通过考察酵母在以棉酚为唯一碳源培养基上的生长情况以及在棉粕固态发酵中棉酚的降解情况,获得了一株高效降解棉酚的产朊假丝酵母TM-2。棉粕经产朊假丝酵母TM-2发酵后,游离棉酚含量从578 mg/kg降低至128 mg/kg,粗蛋白含量从46.5%提高到53.3%,酸溶蛋白含量从4.4%提高至12.4%,抗营养因子棉籽糖含量从8.9%降低至0.8%,表明产朊假丝酵母TM-2显著改善棉粕的饲用品质。     

棉籽粕脱酚效果影响因素分析

为了降低棉籽粕中游离棉酚含量，通过实验室及生产线跟踪研究了溶剂萃取法脱酚工艺参数、脱酚方法(膨化预处理法、溶剂萃取法)、原料产地和储存时间对棉籽粕脱酚效果的影响。结果表明：工业生产中，在棉坯粉末度25%～28%、棉坯水分含量3.5%～4.5%、甲醇体积分数85%～90%、脱酚温度55℃左右、逆流萃取脱酚料液比(物料质量与新鲜甲醇溶剂体积比) 1∶(0.5～0.6)条件下，棉籽粕脱酚效果较好；溶剂萃取法脱酚效果优于膨化预处理法；对于棉籽原料产地，棉酚的脱除容易程度为北疆>南疆>河北，与棉籽的粗脂肪酸值大小正好相反；棉籽储存时间越长，棉酚越难以脱除。因此，选择新鲜、粗脂肪酸值低的棉籽原料，严格控制溶剂萃取脱酚工艺参数，可以得到更低游离棉酚含量的棉籽粕。     

棉籽饼粕脱毒方法研究进展

棉籽粕是一种重要的蛋白质资源，但含有一定量棉酚，限制棉籽粕利用。研究适宜的方法脱除或钝化游离棉酚，对开发优质蛋白资源具有重大意义。     

棉籽的毒性及其安全饲用量

棉籽和棉籽饼粕是棉产区经济实惠的重要饲用蛋白源,但是在使用时要注意动物的安全,因为棉籽含有毒素。本文着重介绍全粒棉籽、棉籽饼粕及棉籽壳中的棉酚含量对动物营养和健康的影响以及棉籽的安全饲用最新推荐量。1 棉酚简介棉酚是棉科植物种子中普遍存在的一种多酚类黄色色素,其分子中具有多个活性基因,所以有很强的生理和化学反应活性,棉酚对人和动物都有毒性,由它引起的中毒和死亡事件从古至今并不鲜见。     

高效降解游离棉酚菌株的鉴定、安全性评价及发酵工艺研究

本实验利用芽孢杆菌发酵棉籽粕,研究对棉粕中游离棉酚降解率的影响,及对发酵前后饲料营养成分如活菌数、中性蛋白酶酶活和酸溶蛋白等的影响,并对发酵效果较好的菌株进行菌株鉴定、安全性分析及发酵工艺探索。研究发现:可高效降解棉籽粕中游离棉酚含量及改善营养品质的芽孢杆菌为BLCC1-0039,游离棉酚的测定方法确定为高效液相色谱法;菌株形态观察和生理生化鉴定并结合其16S rDNA序列,初步确定其为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis);枯草芽孢杆菌杆菌BLCC1-0039的体内安全性评价,发现未对实验小鼠造成形态和活动异常,也未观察到脏器器官病变,初步确定了枯草芽孢杆菌杆菌BLCC1-0039的体内安全性;枯草芽孢杆菌BLCC1-0039发酵棉籽粕提高发酵料的酸溶蛋白含量和中性蛋白酶活性并有效降低游离棉酚含量:发酵48 h时,发酵棉籽粕酸溶蛋白为26.96%,中性蛋白酶活性为3897 U/g,游离棉酚降解率为97.81%。     

棉酚脱除技术及检测方法

棉籽中含有丰富的棉籽油及棉籽蛋白,是重要的油料作物和植物蛋白来源。但棉籽中含有一定量的游离棉酚,限制了棉籽油和棉籽蛋白的利用。棉酚脱除技术和检测方法备受关注。棉酚脱除技术包括物理法、化学法、生物法、溶剂浸出法等,检测方法包括定性检测法和定量检测法。本文对棉酚的各种脱除技术和检测方法进行综述。     

棉籽油生产过程中棉酚的影响与对策

介绍了棉籽中棉酚的存在与性质,以及棉酚在棉籽油生产过程中可能发生的变化及影响。在毛油制取过程中采用润湿蒸炒,加稀碱液蒸炒,湿式膨化等预处理工序都可有效降低毛油中棉酚含量并提高粕的品质。碱炼是公认的脱除棉酚最有效的方法,但炼耗较高。在脱除棉酚和磷脂后棉籽油也可以进行物理精炼,并可获得良好的工艺效果。提出了在棉籽油中加入适量的邻氨基苯甲酸,再结合其他工序脱除棉酚的方法。     

棉酚降解菌的筛选、鉴定及棉粕固态发酵效果研究

目的:筛选分离出棉酚降解菌株,研究其生长降解特性和对棉粕中棉酚脱毒效果,为深入研究微生物降解棉酚的机制提供依据。方法:从山东棉花产地采集土壤样本,以醋酸棉酚为唯一碳源,稀释涂布法分离筛选出一株具有棉酚降解能力的菌株,通过16S rRNA基因序列系统发育分析以及生理生化特征对菌株进行初步鉴定,确定菌属。用高效液相色谱测定其对棉酚的降解和棉粕固态发酵脱毒效果。结果:筛选到一株可以降解棉酚的细菌,命名为YL01,初步鉴定为拉乌尔菌属Raoultella sp.。该菌株除利用棉酚外,还可以邻苯二酚、原儿茶酸和对苯醌为唯一碳源生长。YL01在以棉酚为唯一碳源的无机盐液体培养基中生长10 d后,棉酚的降解率为48%;接种该菌株到棉粕中,通过固态发酵,8 d内棉粕中棉酚含量下降43%,蛋白含量增加10%。结论:本研究分离筛选到一株棉酚降解菌Raoultella sp. YL01,为进一步深入研究棉酚的微生物降解机制奠定了基础,其对运用生物处理技术消除棉粕中棉酚具有潜在的应用前景。     

粪肠球菌发酵生棉粕的工艺条件优化

为降低棉粕中游离棉酚含量,对粪肠球菌固态发酵生棉粕降解游离棉酚工艺条件进行了优化。首先对影响粪肠球菌固态发酵棉粕降解游离棉酚的料水比、初始pH、发酵时间、接种量、发酵温度进行单因素研究,确定对结果有较大影响的料水比、初始pH和发酵时间3个因素。然后利用Box-Behnken设计,对其进行优化。结果表明,料水比、初始pH和发酵时间的最佳条件分别是1∶0.53、6.57和3.06d。按照优化的条件发酵棉粕后游离棉酚含量降为231.68 mg/kg,降解率达67.85%。     

The effects of feeding varying amounts of gossypol from whole cottonseed and cottonseed meal in lactating dairy cows.

Effects of feeding varying amounts of total gossypol from whole cottonseed and cottonseed meal were evaluated in 30 lactating Holstein cows. After a 14-d pretreatment period, cows were assigned for 42 d to one of five treatments: control (diet A); 1040 mg/kg of total gossypol, and 989 mg/kg of free gossypol from whole cottonseed (diet B); 900 mg/kg of total gossypol and 64 mg/kg of free gossypol from cottonseed meal (diet C); 960 mg/kg of total gossypol and 531 mg/kg of free gossypol with equal amounts of total gossypol from whole cottonseed and cottonseed meal (diet D); or 1922 mg/kg of total gossypol and 1050 mg/kg of free gossypol with equal amounts of total gossypol from whole cottonseed and cottonseed meal (diet E). Concentrations of plasma gossypol and its isomers were directly proportional to free gossypol intake. Plasma gossypol concentrations plateaued after 35 d on treatment, and they were highest in cows receiving diet E. At 42 d on treatment, erythrocyte fragility was higher in the cows receiving the diet E, but it did not differ among other treatments. Dry matter intakes were similar for all groups. Cows receiving diet E produced more milk and 3.5% fat-corrected milk, but milk protein content decreased. Feeding diets containing 1900 mg/kg of total gossypol and 1050 mg/kg of free gossypol for 42 d resulted in increased plasma gossypol concentrations and erythrocyte fragility, but no detrimental impact on lactation performance were observed.     

从双液相溶剂棉仁浸取液中提纯棉酚

采用石油醚和甲醇的双液相溶剂浸取棉仁可以得到高质量的棉籽油和棉籽粕,棉仁中的棉酚大部分被甲醇溶解。从甲醇相中提取棉酚,可增加该工艺的的经济效益。考察了棉酚在甲醇相中的储存稳定性,储存温度越低,环境光线越弱,储存时间越短,棉酚损失越小。用水稀释法提取甲醇相中的棉酚,并对提取工艺进行了优化研究。较佳提取参数为:甲醇相溶剂浓缩至1.0 mL/g棉仁,向甲醇相浓缩液中加入2倍体积的水,分2次加入,破乳剂氯化钠加量1%(W/V浓缩液),调pH为5,静置8 h后分离沉淀。在此工艺条件下得到的棉酚产率为68.25%,纯度为96.89%。说明水稀释法是一种可行的从甲醇相中提取棉酚的方法。     

Iron sulfate and feed pelleting to detoxify free gossypol in cottonseed diets for dairy cattle.

Thirty-two lactating cows were fed ad libitum diets with 1) 18.7% soybean meal, 2) diet 1 plus 500 ppm supplemental Fe from FeSO4.H2O, 3) 15% whole cottonseed, or 4) diet 3 plus 500 ppm Fe from FeSO4.H2O. Dry matter intakes were similar except for cows fed diet 2, which was lower. Cows fed whole cottonseed diets ingested 23 g/d of free gossypol per cow. Free gossypol apparently excreted was lower than its intake. Iron excretion was similar to Fe intake. Blood metabolites and productive performance did not differ among the diet groups. No signs of gossypol toxicity were observed. Twelve neonatal Holstein male calves were fed a commercial milk replacer for 4 wk, then were allowed ad libitum access to diets with 1) 27% soybean meal, 2) 50% whole cottonseed, or 3) diet 2 plus 500 ppm Fe from FeSO4.H2O. Dry matter intakes were similar but slightly lower for calves fed diet 3. Daily individual intakes of free gossypol from diets 2 and 3 were 2 g, which was lower than the expected 4 g due to an apparent effect of pelleting. Blood metabolites did not differ among the groups, and calves averaged about .6 kg of daily gain on these diets. A follow-up study showed that pelleting reduced free gossypol by as much as 70% in whole cottonseed and by 48% in cottonseed meal. Pelleting represents a mechanism to decrease the toxicity of gossypol in cottonseed products.     

棉酚的制取及其用途

棉酚在医疗和工业方面有很重要的用途。棉酚的制备可以从棉仁粉、棉籽饼粕和棉籽油皂脚中得到 ,先将游离棉酚转化为苯胺棉酚、醋酸棉酚 ,然后经水解精制得到纯棉酚     

假丝酵母ZD-3与黑曲霉ZD-8复合固体发酵对棉籽饼脱毒及营养价值的影响研究

研究目的为研究热带假丝酵母ZD-3与黑曲霉ZD-8复合固体发酵对棉籽饼粕脱毒效果、蛋白质营养价值及显微形态结构等的影响。利用热带假丝酵母ZD-3和黑曲霉ZD-8对棉籽饼进行单菌及复合固体发酵，然后测定发酵底物中游离棉酚（FG）、氨基酸含量，体外法测定饲料蛋白质氨基酸消失率，用环境扫描电镜拍摄底物发酵后的显微形态结构变化等。试验结果：复合发酵可极显著（P〈0．01）地降低棉籽饼底物游离棉酚含量，脱毒率为91．64％；棉籽饼底物粗蛋白、总氨基酸、必需氨基酸含量分别提高27．83％、18．15％、19、18％；提高粗蛋白、总氨基酸及必需氨基酸体外消化率分别为20．90％、26．16％、24．47％，赖氨酸和蛋氨酸分别增加20．24％、66．29％。环境扫描电镜图片表明，复合发酵处理棉籽饼底物后，黑曲霉形态结构发生变化，其菌丝变细，未观察到抱子头，只见光秃秃的顶囊。酵母菌形态未发现有明显变化。试验结果表明，复合发酵效果明显优于单菌发酵棉籽饼底物的效果，不但达到棉酚脱毒的目的，而且发酵饲料营养价值显著提高。复合发酵时，热带假丝酵母ZD-3对黑曲霉ZD-8的形态变化有显著影响。     

利用有腺体棉籽粕生产食用棉仁分离蛋白的实践

棉仁蛋白是一种潜在的重要食品资源,由于棉酚的存在一直未被人类充分利用。通过甲醇脱酚、4#溶剂脱脂、低温连续脱溶的棉籽粕生产工艺和碱溶酸沉的蛋白生产工艺,于2001年首次实现了工业化利用有腺体棉籽粕生产食用棉仁分离蛋白的实践,获得了高安全性的棉仁分离蛋白。