本發(fā)明涉及一種油用牡丹籽綜合加工利用方法，屬于農(nóng)業(yè)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
油用牡丹是一種原產(chǎn)于我國(guó)的多年生落葉小灌木，屬毛茛科芍藥屬，具有種籽產(chǎn)量高、出油率高、油質(zhì)優(yōu)等優(yōu)點(diǎn)。油用牡丹的種籽產(chǎn)量明顯高于大豆、油菜、花生和茶油等油料作物。牡丹籽的出油率一般在20.0-33.0％，牡丹籽油含有亞麻酸、油酸、亞油酸等17種脂肪酸，其中不飽和脂肪酸高達(dá)92％，特別是其中的α-亞麻酸含量高達(dá)42％以上，油脂品質(zhì)優(yōu)良。近年來(lái)，山東省油用牡丹發(fā)展迅速，2016年已近100萬(wàn)畝。
目前，食用油的榨取方法有壓榨法、浸出法、超臨界流體萃取法和低溫液壓壓榨法等。壓榨法出油率低，而浸出法不安全，超臨界流體萃取法和低溫液壓壓榨法設(shè)備投資較大，同時(shí)現(xiàn)有的榨油工藝沒(méi)有考慮到籽粕的利用問(wèn)題。油用牡丹籽榨油后產(chǎn)生大量的籽粕，據(jù)統(tǒng)計(jì)目前采用壓榨法獲得的牡丹籽粕的主要成分及含量為：粗蛋白25～28％、粗灰分2.5～4.5％、鈣含量0.4～0.6％(豆粕為0.27％)，氨基酸總量20～25％，其中賴氨酸0.8～1.2％、蛋氨酸0.1～0.3％、色氨酸0.2～0.4％。其粗蛋白、粗灰分和部分氨基酸含量低于豆粕(粗蛋白40～48％、粗灰分4～5％、賴氨酸2.5～3.0％、蛋氨酸0.5～0.7％、色氨酸0.6～0.7％)，因此直接用作飼料時(shí)，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值不如豆粕，限制了它的應(yīng)用。目前油用牡丹籽粕的主要利用方式是生產(chǎn)植物蛋白飲料(CN201310434335.X)、蛋白粉(CN201310434518.1)、膳食纖維(CN201510178375.1)，還可以用于制備單帖苷(CN201310061008.4)和芍藥苷(CN201310061645.1)等。但是上述工藝比較復(fù)雜，油用牡丹籽粕的利用率低。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種油用牡丹籽綜合加工利用方法。本發(fā)明利用2次冷榨工藝生產(chǎn)牡丹籽油；利用牡丹籽粕和土元下腳料復(fù)配生產(chǎn)復(fù)合飼料；利用油用牡丹籽殼加工制備有機(jī)肥。本發(fā)明采取簡(jiǎn)單工藝、較少投資，實(shí)現(xiàn)油用牡丹籽的綜合利用，分別得到油、復(fù)合飼料和有機(jī)肥三種產(chǎn)品。
本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種油用牡丹籽綜合加工利用方法，其特征是，
1)制備牡丹油
將油用牡丹籽烘干、脫殼后，采用雙螺旋冷榨機(jī)進(jìn)行兩次冷榨；合并兩次冷榨后的毛油，經(jīng)精煉后得到精煉食用油，按質(zhì)量比100:(0.1～2.0):(0.1～2.0)加入芝麻素和維生素E，攪勻，得到成品油；
油用牡丹籽脫除的籽殼，以及油用牡丹籽粕榨油后的籽粕用于下續(xù)步驟；
2)利用油用牡丹籽粕制備復(fù)合飼料
按質(zhì)量比6:3.5～4.5，將油用牡丹籽粕和土元下腳料混合，即得粗蛋白高于豆粕的優(yōu)質(zhì)復(fù)合飼料；
3)利用油用牡丹籽殼制備有機(jī)肥
將油用牡丹籽殼粉碎至10目以下，然后加入尿素水溶液(尿素與水的質(zhì)量比為1:3～6)，30±5℃密閉氨化10～20天；然后加入濃度0.5-1.5％的纖維素酶水溶液于25-37℃密閉轉(zhuǎn)化25～35天，然后經(jīng)擠壓造粒、烘干、分裝、即得有機(jī)肥；所述油用牡丹籽殼、尿素水溶液和纖維素分解酶水溶液的質(zhì)量比為100:4～6:0.5～2。
所述步驟1)榨油后的油用牡丹籽粕的主要成分及含量為：粗蛋白25～28％、粗灰分2.5～4.5％、鈣含量0.4～0.6％，氨基酸總量20～25％，其中賴氨酸0.8～1.2％、蛋氨酸0.1～0.3％、色氨酸0.2～0.4％。
所述土元下腳料為土元的雄蟲(不能入藥)和土元養(yǎng)殖過(guò)程產(chǎn)生的鞘(土元卵鞘孵化后產(chǎn)生的空鞘)或殼(土元養(yǎng)殖過(guò)程中不斷的脫殼蛻皮，每蛻皮一次，個(gè)體比以前增大一倍，雄蟲一生蛻皮7-9次；雌蟲一生蛻皮9-11次)。經(jīng)檢測(cè)，土元的主要組分及含量為：粗蛋白含量75～85％、粗灰分10～15％、氨基酸總量35～45％，其中賴氨酸≥2.0％、蛋氨酸≥2.0％、色氨酸≥0.8％，含鈣0.2～0.3％(略低于豆粕)。
優(yōu)選的，所述步驟1)第一次冷榨后，將得到的油用牡丹籽粕粉碎至10目以下再進(jìn)行第二次冷榨。
優(yōu)選的，所述步驟1)的毛油精煉為：沉淀、過(guò)濾(30目)、脫膠、脫色和脫臭，得精煉食用油。
優(yōu)選的，所述步驟1)油用牡丹籽烘干后脫殼前要進(jìn)行精選，具體為通過(guò)風(fēng)篩選、比重選和色選去除雜質(zhì)和霉變籽。
優(yōu)選的，所述步驟1)精煉食用油、芝麻素和維生素E的質(zhì)量比為100:1:1。
優(yōu)選的，所述步驟2)油用牡丹籽粕和土元下腳料均粉碎至過(guò)10目篩。
優(yōu)選的，所述步驟3)尿素與水的質(zhì)量比為1：5，所述纖維素分解酶水溶液濃度為1％。所述油用牡丹籽殼、尿素水溶液和纖維素分解酶水溶液的質(zhì)量比為100：5：1。
本發(fā)明步驟1)的出油率為≥25％。
本發(fā)明步驟2)生產(chǎn)的復(fù)合飼料含粗蛋白≥45.0、粗灰分≥5.0％、鈣≥0.3％(豆粕為0.27％)，氨基酸總量≥28.0％。
本發(fā)明步驟3)生產(chǎn)的有機(jī)肥的有機(jī)質(zhì)含量≥90％，總養(yǎng)分(氮+五氧化二磷+氧化鉀)≥5.0％。
本發(fā)明的有益效果是：
(1)本發(fā)明采用2次雙螺旋冷榨工藝，出油率可達(dá)28％，與傳統(tǒng)的浸出法、超臨界流體萃取法和低溫液壓壓榨法出油率相當(dāng)，但工藝簡(jiǎn)單、設(shè)備投資小、生產(chǎn)成本低。該方法不僅避免了過(guò)度加工引起的油品下降，同時(shí)經(jīng)物理榨油后籽粕的營(yíng)養(yǎng)成分基本不被破壞，便于后續(xù)作為飼料使用。
(2)本發(fā)明利用油用牡丹籽粕(資源豐富、營(yíng)養(yǎng)低于豆粕)和土元下腳料(資源少、營(yíng)養(yǎng)高)互補(bǔ)優(yōu)勢(shì)，動(dòng)植物結(jié)合，生產(chǎn)的新型飼料粗蛋白、粗灰分、氨基酸總量、鈣含量高于豆粕，因此得到一種優(yōu)質(zhì)的蛋白飼料。
(3)油用牡丹籽皮有機(jī)質(zhì)大于90％，是生產(chǎn)有機(jī)肥的優(yōu)質(zhì)原料；本發(fā)明將油用牡丹籽皮通過(guò)尿素溶液氨化降解和纖維素酶水解后，轉(zhuǎn)化為作物易吸收的有機(jī)質(zhì)，同時(shí)釋放其中的養(yǎng)分(氮、磷、鉀)。且經(jīng)過(guò)尿素氨化后提高了有機(jī)肥的含氮量，得到一種高有機(jī)質(zhì)含量的有機(jī)肥。
(4)本發(fā)明牡丹籽油中添加芝麻素和VE抗氧化物質(zhì)，解決了牡丹籽油容易酸敗、保質(zhì)期短的問(wèn)題，牡丹油的保質(zhì)期可提高到6個(gè)月。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
1)油用牡丹籽采收
油用牡丹籽成熟期因地區(qū)不同而存在差異，山東省一般在7月下旬至8月初成熟。采取果殼褐黃色或褐色的果莢，攤放于陰涼通風(fēng)的室內(nèi)，攤放厚度在20cm左右，讓其后熟。經(jīng)過(guò)10-15天，果莢大多自行開裂，爆出油籽。后熟過(guò)程中，每隔2-3天翻動(dòng)一次，以防發(fā)霉。
果莢開裂，后熟完成后，可用釘齒式玉米脫粒機(jī)機(jī)械脫粒。
2)烘干
通過(guò)烘干機(jī)(L＝15m，入口溫度100℃，出口溫度40℃)烘干。
3)精選
通過(guò)風(fēng)篩選、比重選和色選去除雜質(zhì)和霉變籽。
4)去殼
使用油茶籽剝殼機(jī)剝殼。
5)冷榨
剝殼后的油用牡丹籽使用雙螺旋冷榨機(jī)冷榨，得毛油Ⅰ和籽粕，籽粕粉碎10目以下，再使用雙螺旋冷榨機(jī)冷榨第2次，得毛油Ⅱ和籽粕。
雙螺旋冷榨機(jī)，采用武漢糧農(nóng)機(jī)械制造有限公司的雙螺旋榨油機(jī)，型號(hào)SSYZ12/12，涉及到的參數(shù)2T/h，功率11kw，加工溫度：常溫。
6)精煉
合并毛油Ⅰ和毛油Ⅱ，經(jīng)沉淀、過(guò)濾(30目)、脫膠、脫色和脫臭，得精煉食用油，經(jīng)檢測(cè)其出油率為28.2％。
7)成品油
按質(zhì)量比100:1:1加芝麻素和維生素E，攪均，即為成品油，保質(zhì)期可達(dá)6個(gè)月。
8)生產(chǎn)復(fù)合飼料
將牡丹籽粕和土元下腳料分別粉碎，過(guò)10目篩，然后按質(zhì)量比6:4通過(guò)飼料立式攪拌機(jī)混合，得到復(fù)合飼料。
上述油用牡丹籽粕，經(jīng)檢測(cè)其主要成分及含量為：粗蛋白26.8％、粗灰分3.6％、鈣0.47％，氨基酸總量22.47％，其中賴氨酸0.9％、蛋氨酸0.2％、色氨酸0.3％。
土元下腳料為土元整個(gè)養(yǎng)殖過(guò)程中產(chǎn)生的雄蟲、鞘和殼的總和，經(jīng)檢測(cè)其主要成分及含量：高粗蛋白80.2％、高粗灰分13.8％、氨基酸總量40.28％，其中賴氨酸2.36％、蛋氨酸2.35％、色氨酸1.1％；含鈣0.24％，略低于豆粕。
復(fù)配后的復(fù)合飼料，經(jīng)檢測(cè)其主要成分及含量為：含粗蛋白48.16％、粗灰分7.68％、高含鈣0.38％(豆粕為0.27％)，氨基酸總量29.59％，其中賴氨酸1.48％、蛋氨酸1.06％、色氨酸0.62％，是一種性能優(yōu)于豆粕的優(yōu)質(zhì)飼料。
9)生產(chǎn)有機(jī)肥
將牡丹籽殼粉碎至10目以下，每100kg加入尿素水溶液5kg(尿素與水的質(zhì)量比為1：5)，混合后30℃密閉氨化15天；然后加入1kg濃度為1％的纖維素酶(酶活≥1萬(wàn)U/g)水溶液，混合后30℃密閉轉(zhuǎn)化30天，最后經(jīng)擠壓造粒、烘干、分裝，即為有機(jī)肥。
據(jù)檢測(cè)，本實(shí)施例生產(chǎn)的有機(jī)肥的有機(jī)質(zhì)94.2％、氮3.5％、五氧化二磷0.9％、氧化鉀1.2，pH6.0，完全符合有機(jī)肥國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)NY525-2012。該有機(jī)肥可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)廄肥(或其他有機(jī)肥)作為油用牡丹的底肥施用，可節(jié)約30-50％的有機(jī)肥(傳統(tǒng)每畝施用100-150kg，本發(fā)明施用60-80kg)，而且相比廄肥，油用牡丹種籽產(chǎn)量提高5％以上。本發(fā)明生產(chǎn)有機(jī)肥的工藝起到了秸稈還田的效果。
實(shí)施例2：飼喂實(shí)驗(yàn)
本試驗(yàn)在淮陽(yáng)縣蛋雞飼養(yǎng)場(chǎng)進(jìn)行。隨機(jī)選取180日齡海蘭褐蛋雞300只為飼喂對(duì)象，分為2個(gè)組，即試驗(yàn)組和對(duì)照組，每組150只，每組3個(gè)重復(fù)，每重復(fù)50只。對(duì)照組和試驗(yàn)組的飼料配方分別如下所示，其它管理措施相同。試驗(yàn)進(jìn)行35天，試驗(yàn)開始15天后，每組每重復(fù)開始分別統(tǒng)計(jì)產(chǎn)蛋量，連續(xù)統(tǒng)計(jì)20天，計(jì)算產(chǎn)蛋率。試驗(yàn)最后的10天內(nèi)，每組每重復(fù)收集雞蛋20枚，測(cè)定雞蛋品質(zhì)。
對(duì)照組常規(guī)蛋雞飼料：玉米58.4％，麥麩3％，豆粕28％，磷酸氫鈣1.3％，石粉8％，食鹽0.3％，蛋雞預(yù)混料1％。
試驗(yàn)組飼料：在常規(guī)飼料的基礎(chǔ)上，采用本發(fā)明的油用牡丹籽粕和土元下腳料復(fù)配的復(fù)合飼料代替豆粕，其余相同。
試驗(yàn)結(jié)果：對(duì)照組和試驗(yàn)組的平均產(chǎn)蛋率分別為94.9％和95.6％，二者產(chǎn)蛋率相差不大，雞蛋品質(zhì)如表1所示。從表1可以看出：本發(fā)明復(fù)合飼料飼喂的蛋雞產(chǎn)的雞蛋的蛋白質(zhì)、脂肪、氨基酸總量(特別是賴氨酸Lys、蛋氨酸Met和色氨酸Trp)和鈣、磷、鐵含量均高于豆粕飼喂的雞蛋。
表1本發(fā)明飼料與豆粕飼喂后的雞蛋(去掉外殼的全部?jī)?nèi)容物)的成分表
實(shí)施例3
步驟7)按質(zhì)量比100:0.5:1.5精煉食用油中加入芝麻素和維生素E，攪均，即為成品油，其余步驟同實(shí)施例1。保質(zhì)期達(dá)到6個(gè)月。
實(shí)施例4
步驟7)按質(zhì)量比100:1.5:0.5精煉食用油中加入芝麻素和維生素E，攪均，即為成品油，其余步驟同實(shí)施例1。保質(zhì)期達(dá)到6個(gè)月。
實(shí)施例5
步驟8)將牡丹籽粕和土元下腳料分別粉碎，過(guò)10目篩，然后按質(zhì)量比6.5:3.5通過(guò)飼料立式攪拌機(jī)混合，得到復(fù)合飼料，其余同實(shí)施例1。制備的復(fù)合飼料的粗蛋白、氨基酸含量等與豆粕含量相當(dāng)，鈣含量較高，達(dá)到0.40％。
實(shí)施例5
步驟8)將牡丹籽粕和土元下腳料分別粉碎，過(guò)10目篩，然后按質(zhì)量比5.5:4.5通過(guò)飼料立式攪拌機(jī)混合，得到復(fù)合飼料，其余同實(shí)施例1。制備的復(fù)合飼料的粗蛋白、氨基酸含量等遠(yuǎn)高于豆粕，粗蛋白含量達(dá)到50％。