左 青，孫 勤，甘光生，左 暉，張偉春，楊偉峰

(1.江蘇牧羊集團有限公司，江蘇 揚州 225127； 2.安徽糧食工程職業(yè)學院，合肥 230011； 3.廣州星坤機械有限公司，廣州 510460； 4.東莞嘉吉糧油有限公司，廣東 東莞 523147)

我國于20世紀70年代引進雙低油菜籽，經(jīng)40多年培育，雙低油菜籽制取的油含芥酸小于3%，菜籽粕含硫苷小于30 μmol/g[1]。菜籽粕蛋白質(zhì)含量35%～37%，脫皮菜籽粕蛋白質(zhì)含量46%～47%，氨基酸平衡，在飼料行業(yè)得到廣泛的應(yīng)用，經(jīng)脫毒處理后可應(yīng)用到食品中[2]。我國到2020年，飼料級蛋白需求量在0.72億t。生產(chǎn)冷榨雙低菜籽油和熱榨濃香型菜籽油，引入加拿大高油酸油菜籽生產(chǎn)高油酸菜籽油，不僅提升菜籽油的營養(yǎng)價值，還可提升菜籽油的市場價格。本文從雙低油菜籽加工工藝、脫皮雙低菜籽粕的利用、雙低菜籽蛋白及雙低菜籽皮的利用方面對提高雙低油菜籽的利用價值進行探討，供同行參考。

1 雙低油菜籽加工工藝

國內(nèi)油脂加工行業(yè)采取預(yù)處理預(yù)榨浸出、預(yù)處理預(yù)榨膨化浸出、冷榨、熱榨、機榨餅浸出，生產(chǎn)機榨四級菜籽油、浸出四級菜籽油、冷榨油、高溫熱榨油。油菜籽脫皮后可生產(chǎn)含皮菜籽粕、高蛋白菜籽粕及濃縮菜籽蛋白。

1.1 油菜籽脫皮

雙低油菜籽含皮16%～18%，種皮厚度26～28 μm，與子葉結(jié)合緊密，種皮含粗纖維30%～34%，含大量的植酸、色素、單寧、皂素、芥子堿、蠟質(zhì)等化合物。雙低油菜籽含少量的硫代葡萄糖苷，在芥子酶作用下降解為硫氰酸酯、異硫氰酸酯、噁唑烷硫酮及類脂物，具有毒性。

油菜籽的仁肉主要在胚芽部分結(jié)合，皮下的大部分是互相獨立的，通過剪切、擠壓、搓碾，在破碎輥間隙內(nèi)產(chǎn)生變形，導(dǎo)致菜籽皮破碎，破碎混合物經(jīng)過平面回轉(zhuǎn)篩，篩下仁直接壓榨，篩上未完全破碎的油菜籽進行二次破碎，中間皮仁混合物經(jīng)風選分離出皮和仁；沒有破碎的油菜籽進行第二次破碎，二次破碎的混合物經(jīng)平面回轉(zhuǎn)篩分離。也可把水分7%～8%的油菜籽經(jīng)熱風干燥[3]，脫除游離水分、不良氣味，表皮與油菜籽仁熱脹冷縮，采取離心撞擊擋板使油菜籽皮破裂?？刂泼撈?2%左右，粉末度2%～3%，皮仁分離后仁中含皮小于4%，皮中含仁或籽小于3%，隨著脫皮率提高，粉末度隨之增加。

若不脫皮，菜籽皮中的單寧、色素、粗纖維和膠質(zhì)進入菜籽粕中，增加菜籽粕的色素，降低蛋白質(zhì)含量和消化率，適口性差[4]。脫皮油菜籽可脫除85%以上抗營養(yǎng)因子，改善適口性，提高菜籽粕的蛋白質(zhì)含量(達到46%～47%)。

脫皮油菜籽改善了菜籽油和菜籽粕的質(zhì)量，利于動物消化和提取食用蛋白，可減少菜籽粕中酚類化合物和纖維含量。

1.2 油菜籽預(yù)榨浸出工藝

油菜籽運到工廠，先經(jīng)初清篩除大雜進筒倉。預(yù)榨浸出工藝為：

1.2.1 主要操作要點

(1)倉儲：油菜籽水分小于8%、雜質(zhì)小于4%時，儲存在沒有換氣的地方，時間為2個月。油菜籽水分在8%～10%之間，儲存在有換氣的地方，時間為15～30 d，還要在線觀察油菜籽的溫度變化。油菜籽水分大于10%時，要先經(jīng)干燥才能進倉。

(2)磁選、清理：用磁選滾筒去鐵，用平面回轉(zhuǎn)篩清理。清理篩一層篩面，篩孔前段是DN6，后段是DN4，要求清理后油菜籽含雜小于1%。

(3)調(diào)質(zhì)/軟化：為了潤濕、傳質(zhì)均勻，調(diào)質(zhì)塔前面做兩個小型筒倉(SS304)，在進料段噴水，根據(jù)油菜籽品質(zhì)濕潤6～12 h，控制水分9%～10%。油菜籽進調(diào)質(zhì)塔前先經(jīng)過吸皮器吸輕雜。油菜籽調(diào)質(zhì)使用VSC(7層)立式調(diào)質(zhì)塔，注意風機頻率，調(diào)節(jié)熱風溫度為60～70℃，脫水能力2%左右，加熱層用0.7～0.8 MPa蒸汽，油菜籽穿過時間35～40 min，以上、下兩個位置進汽，保持溫度55℃。

(4)脫皮見1.1。

(5)壓坯：溫度50～55℃，油菜籽水分7%～9%，坯片厚度0.25～0.35 mm。

(6)炒籽：采用臥式炒籽機炒籽，油菜籽滯留30～40 min，出口溫度100～105℃，水分3.5%～5%。

(7)壓榨：采用ZX338壓榨機，入榨溫度大于等于95℃、水分4%～6%，餅厚10～11 mm，殘油在16%～18%范圍可調(diào)，回渣量13%。如果入榨溫度在105℃以上，水分4%～4.5%；如果入榨溫度80℃，水分5.5%。入榨油料需要保溫、預(yù)壓。在榨油機后面出餅口加裝打刀，起碎餅作用。在榨膛內(nèi)部要考慮榨條、榨螺和阻力塊的安排。

采用德國Vorpress榨油機，則入榨溫度110℃、水分6%左右，機榨餅厚度8～10 mm，餅水分8%～9%，餅殘油17%～21%，壓榨時間30～35 s。入榨進料段有預(yù)壓裝置。

(9)冷卻：采用翻板冷卻器，熱風溫度設(shè)定在50～60℃，進行冷卻降水，保持進浸出器溫度在55℃左右。

(9)機榨餅輸送選用刮板輸送機，以減少粉末度。

(10)除雜：壓榨機出油經(jīng)過撈渣機、澄清箱后經(jīng)Alfa Laval或GEA臥式離心機，固雜量小于等于0.2%，水分0.1%。

1.2.2 討論

(1)進倉油菜籽含水和含雜要求

油菜籽碳水化合物含量低，游離水含量低。如果游離水含量高，油菜籽的新陳代謝會加速，微生物生長加快。在儲存過程中，脂質(zhì)、碳水化合物和蛋白質(zhì)降解為二氧化碳、水，會放出熱量升高溫度和滋生微生物。

(2)軟化和調(diào)質(zhì)的差別

軟化鍋各料層可對油菜籽加水和升溫，調(diào)節(jié)油料的彈塑性效果好。調(diào)質(zhì)塔對油菜籽降水性能好，在吸水方面低于軟化鍋。

(3)臥式炒籽機替代蒸炒鍋

臥式炒籽機用電是立式蒸炒鍋的1/4，但是立式蒸炒堝有蒸和炒的功能，在100～150℃、1.5 h條件下對油料細胞蛋白變性作用大，細胞壁破裂，油路打開。臥式炒籽機工藝效果比蒸炒鍋差，但炒籽和降水效果好。

(4)在榨油機榨膛內(nèi)油菜籽的含皮量、溫度、水分與壓力、殘油的關(guān)系

油菜籽的仁肉主要在胚芽部分結(jié)合，皮下的大部分是互相獨立的，隨著榨膛壓力上升油的流出通道變窄，含皮量從16%～17%減少到4%左右，對壓力幾乎沒有影響，繼續(xù)降低到2%時，壓力上升，由于固體的變形，油的流出通道急速變小，油慢速流出，螺旋榨油機提供很長的張弛時間讓油流出，所以入榨脫皮油菜籽要保持一定含皮量。

隨著油菜籽水分的增加，榨膛內(nèi)壓力下降，但是榨膛壓力與榨軸沿線壓力無關(guān)。水和細胞壁呈膠狀結(jié)合并塑性化，在壓力上升的同時流油減小。所以要求冷榨時油菜籽含皮3%～4%，水分4%，對于不脫皮油菜籽，入榨溫度和水分的要求見1.2.1壓榨部分。

為得到適宜的壓榨性，達到最佳的壓力和最佳的排流性，注意含水量、含皮量、溫度和壓榨條件。

(5)在預(yù)榨機后增加膨化機[3]

膨化可使磷脂改性，部分疏水磷脂轉(zhuǎn)變?yōu)橛H水磷脂，以生產(chǎn)四級菜籽油。菜籽餅表現(xiàn)出膨松性、透氣性和容重的增加，利于浸出溶劑滲透和在DT中溶劑汽提回收。浸出菜籽粕殘油下降0.2%～0.3%，控制菜籽粕殘油小于等于1.1%，殘溶小于等于500 mg/kg。預(yù)榨毛油含磷量300～350 mg/kg，預(yù)榨膨化浸出油含磷量600～800 mg/kg。

(6)脫膠生產(chǎn)四級菜籽油

適度添加75%磷酸、稀堿，生產(chǎn)的四級菜籽油在冬季保持透明，不發(fā)朦。菜籽油含脫鎂葉綠素，延長炒籽時間至40 min和炒籽溫度在115℃以上，可消除部分菜籽油的藍光。

1.3 油菜籽脫皮冷榨

選取優(yōu)質(zhì)油菜籽，不含霉變、熱損的油菜籽進行冷榨。為建立榨膛壓力，脫皮油菜籽含皮(或類似的纖維)4%入榨。

我國冷榨選擇雙螺桿榨油機和單螺桿榨油機[4]，溫度55～65℃，水分7%～9%，出榨機餅溫度小于等于70℃，采取軸通冷卻水循環(huán)。如果壓榨溫度小于等于45℃，殘油上升2%～5%，處理量下降15%～25%。冷榨餅含油8%～9%，經(jīng)收集后調(diào)質(zhì)膨化，進浸出車間繼續(xù)提取油脂。

凈化冷榨菜籽油：在脫除固體雜質(zhì)的同時，脫除黏附的酶和微生物，保持油脂不降解，維持透明度。在罐內(nèi)存放15～30 d。

存在的問題：

(1)殘油是熱榨的2～3倍，加大冷榨壓力或增加壓榨次數(shù)降低餅殘油，則自然升高冷榨溫度和降低冷榨油的品質(zhì)。

(2)冷榨蛋白未變性的油菜籽，相同的裝機容量，處理量降低50%。冷榨餅的殘油不可過度降低，隨著冷榨餅殘油的降低，油品質(zhì)下降，不能滿足直接食用的目的。

1.4 油菜籽脫皮熱榨

菜籽油的濃香是糖和氨基酸反應(yīng)形成的，因含量不同產(chǎn)生香味不同。高溫炒籽壓榨的油脂風味復(fù)雜，硫苷降解物多，硫苷降解物苯環(huán)類、雜環(huán)類物質(zhì)是美拉德反應(yīng)的風味物質(zhì)。

濃香菜籽油原料是高芥酸高硫苷油菜籽，芥子苷分解后生成異硫氰酸酯、腈和雜環(huán)化合物，產(chǎn)生濃香和辛辣味。菜籽油含芥酸低于25%時，濃香味差。雙低油菜籽高溫壓榨得到的菜籽油也具有一定的香味。

對于制取濃香味的機榨菜籽油，選取優(yōu)質(zhì)油菜籽，脫皮后，在140～150℃炒籽，控制炒籽時間，避免炒糊，炒糊油菜籽的機榨油帶有焦糊味。

加水調(diào)質(zhì)：加水量與油含磷量有關(guān)，按原料水分確定加水量，仁要烘干。

選取壓縮比大的榨油機。入榨溫度控制在115～120℃，榨油機出餅厚度在5～7 mm，機榨餅含油7%～8%，熱榨脫皮菜籽油色紅、濃香。對于國產(chǎn)油菜籽高溫炒籽，得到濃香型菜籽油；對雙低油菜籽，得到次濃香型菜籽油。

機榨油含磷脂，經(jīng)靜置沉淀、低溫兩次過濾脫雜和磷脂。過濾后油色澤Y≤35、R5，水分及揮發(fā)物小于等于0.1%，不溶性雜質(zhì)0.05%，酸價(KOH)小于1.2 mg/g。

2 雙低菜籽油脫蠟及n-9菜籽油

2.1 菜籽油脫蠟

生產(chǎn)一級菜籽油的精煉工藝與大豆油相同，但是菜籽油含30～400 mg/kg蠟和醇化合物。菜籽油中的蠟質(zhì)熔點在75℃，溶解度低，在低溫時結(jié)晶，微量蠟在低溫和長期儲存過程中結(jié)晶析出，使油脂出現(xiàn)發(fā)朦、絮狀沉淀，其結(jié)晶特性難檢測，有時幾天或幾個月后出現(xiàn)沉淀。菜籽油沉淀物主要為：蠟脂78.1%，游離脂肪醇2%，甘二酯2.7%，F(xiàn)FA 0.2%，甘三酯痕跡，其他2.7%。菜籽油蠟脂主要脂肪酸是C20∶0、C22∶0，主要脂肪醇是C24∶0、C26∶0、C28∶0，菜籽油沉淀物含蠟脂75%～80%。

菜籽油的渾濁度和沉淀物之間的關(guān)系是非線性關(guān)系，磷脂也影響液體油脂的透明度，如添加2%磷脂，菜籽油渾濁度增加23%。

雙低菜籽油脫蠟：結(jié)晶溫度5℃，結(jié)晶時間14 h，快速升溫到12～15℃過濾，先加入0.1%助濾劑進入過濾機，脫除高熔點的長鏈脂肪酸的蠟及固體脂。

2.2 n-9雙低菜籽油

加拿大從1996年開始種植高油酸(n-9)+低亞麻酸雙低油菜籽品種。n-9油脂與其他植物油的氧化穩(wěn)定指數(shù)(OSI)和主要脂肪酸組成見表1。

表1 n-9油脂與其他植物油的OSI和主要脂肪酸組成[5]

由表1可見，低亞麻酸大豆油含16%飽和脂肪酸，氧化穩(wěn)定性比n-9菜籽油低50%。

高油酸型雙低菜籽油在美國、加拿大主要應(yīng)用4個方面：家庭包裝油、煎炸油、噴淋油和起酥油。

3 脫皮雙低菜籽粕的利用

3.1 雙低菜籽粕飼用價值

雙低菜籽粕的粗蛋白含量為35%～38%，脫皮雙低菜籽粕粗蛋白含量達46%～47%。脫皮雙低菜籽粕必需氨基酸組成中異亮氨酸、亮氨酸、賴氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、蘇氨酸、色氨酸、纈氨酸含量分別為4.2、7.3、5.8、2.3、4.1、4.5、1.4、5.4 g/100 g，賴氨酸含量與大豆粕相同，蛋氨酸、蘇氨酸和纈氨酸含量明顯高于大豆粕的，二者混合可使氨基酸平衡。

脫皮雙低菜籽粕作為飼料，對家禽的營養(yǎng)值相當于大豆粕的70%～75%，喂養(yǎng)反芻動物和水產(chǎn)營養(yǎng)價值為大豆粕的75%～80%[6]。

雙低菜籽粕富含礦物質(zhì)，鈣、鐵、錳、磷、硒和鎂含量高于大豆粕，但因高含植酸和纖維，降低了礦物質(zhì)的利用率。雙低菜籽粕富含膽堿、生物素、葉酸、煙酸、維生素B2，大豆粕富含泛酸。

湖北農(nóng)科院用膨化雙低菜籽粕喂養(yǎng)哺乳母豬與常規(guī)日糧比較，添加10%～15%，母豬哺乳后失重在12 kg以內(nèi)，母豬泌乳能力或乳豬斷奶窩重提高8%，生長育肥豬平均增重8%，飼料轉(zhuǎn)化率提高7%，肉禽生長速度提高5%，飼料效率提高6%。要注意的是油菜籽中膽堿和芥子苷為結(jié)合狀態(tài)，不易被腸道吸收，按比例添加。菜籽粕含12%～13%粗纖維、8%左右的淀粉或聚糖，小雞不能飼用。在攝入同樣的能量時，脫皮菜籽餅?zāi)苁辜仪菰鲋?0%～20%，雞增重20%～30%。

3.2 雙低菜籽蛋白

雙低菜籽蛋白是一種全價蛋白，消化率達95%～100%，蛋白生物效價2.8～3.5，高于大豆蛋白，菜籽蛋白效率比值(PER)3～3.5，蛋白質(zhì)利用率(NPU)、蛋白質(zhì)生物價(BV)高于其他植物蛋白。

雙低油菜籽含少量的抗營養(yǎng)因子，如硫苷含量10～15 μmol/g、芥酸含量小于1.5%、植酸鹽5%～6%、粗纖維14%～16%。在制備食用蛋白前要進行脫毒。

油菜籽含兩類儲存蛋白，即2S白蛋白(12～17 kDa)和12S球蛋白(300 kDa)。菜籽粕富含蛋白和酚類化合物，酚類化合物主要是芥子酸及其衍生物，在菜籽蛋白預(yù)處理[7]中可采取酯化形成芥子酸膽堿酯和脫羧形式，降低酚類化合物含量。但菜籽蛋白氨基酸存在營養(yǎng)不平衡、過敏反應(yīng)，在食品中不能作為主蛋白源，在限量下應(yīng)用是安全的。2012年歐盟把菜籽分離蛋白作為新食品原料。

3.2.1 菜籽濃縮蛋白

油菜籽脫皮后脫除植酸和多酚，用水、熱鈍化芥子苷，壓榨餅經(jīng)浸出，用流化床(75～95℃)脫溶，恢復(fù)蛋白質(zhì)的功能性，粉碎顆粒小于200 μm。提取蛋白質(zhì)對粕的要求：低含油，正己烷殘留小于等于300 mg/kg，硫代葡萄糖苷、植酸和酚類含量低，高PDI和蛋白質(zhì)低變性。

采取水相、有機相、酶法提取，膜(截留相對分子質(zhì)量在50 000)、等電點分離等方法，脫除與蛋白一起提取出來的硫苷、植酸、可溶性糖等，得到濃縮蛋白[7-9]。Slawski等[6]用75%乙醇在60℃、35 min脫除菜籽粕中硫苷。Hermann等[9]制備的雙低菜籽濃縮蛋白蛋白質(zhì)含量65%，粗脂肪含量0.28%，粗纖維含量6.7%，灰分含量4.08%，單寧含量0.13%，植酸含量1.77 g/100 g，硫代葡萄糖苷含量1.32 μmol/g。

菜籽蛋白通過濕熱法糖基化改性[10]，可提高起泡性、溶解性、乳化性及乳化穩(wěn)定性。

3.2.2 蛋白肽

用酶法水解菜籽蛋白生產(chǎn)蛋白肽，選用蛋白酶，內(nèi)切酶或外切酶通過斷裂肽鏈，生成相對分子質(zhì)量較小的蛋白質(zhì)或肽類，改善蛋白質(zhì)的溶解性、起泡性等功能特性?？刂频鞍酌傅乃膺M程，制備具有生理活性的功能肽。選用多糖酶、戊聚糖酶與蛋白酶復(fù)合酶，可提高蛋白肽得率10%左右。

用復(fù)合酶法結(jié)合分離技術(shù)，提取具有抗氧化、抗腫瘤、抗高血壓和抗艾滋病等生物活性的菜籽肽[11]。

3.2.3 雙低菜籽分離蛋白

現(xiàn)在多采取水、酶法從低溫雙低菜籽粕提取分離蛋白，同時脫除一些抗營養(yǎng)因子。劉大川等[12]采取堿浸酸沉法得到低植酸和低單寧的雙低菜籽分離蛋白。在堿液pH 11.0、浸提4次、每次浸提溫度50℃、浸提時間35 min、料液比1∶12條件下，產(chǎn)品蛋白質(zhì)含量為86.12%，得率為24.35%。用8倍的pH 5.0水溶出植酸，再用4倍的85%乙醇溶出單寧。

歐盟在2016年6月對雙低菜籽分離蛋白的科學安全評估，把雙低菜籽分離蛋白作為一種新食品原料[13]。這為我國制備食用型雙低菜籽分離蛋白提供參考。

4 雙低菜籽皮的利用[14-15]

(1)食用菌生產(chǎn)：作為食用菌栽培的培養(yǎng)基，能提高產(chǎn)量20%～30%，菌體粗蛋白含量提高5%～10%。

(2)生產(chǎn)可降解環(huán)保餐具，替代塑料。

(3)精細化工：皮中含2%～4%多酚化合物、3%～6%植酸?？商崛《喾宇愇镔|(zhì)、原花青素、植酸或植酸鈣、植酸鹽。

(4)菜籽皮含17 MJ/kg能量，可作為反芻動物飼料。

5 結(jié)束語

我國沿海油菜籽加工廠利潤一直高于大豆加工廠，很多大豆加工廠增加油菜籽加工設(shè)備，增加進口雙低油菜籽。隨著養(yǎng)殖業(yè)的擴展，飼料用雙低菜籽粕需求量上升，用雙低菜籽粕制取的飼用級菜籽濃縮蛋白含硫苷5 μmol/g，脫除50%左右的植酸和多酚，雙低菜籽粕蛋白的價值在飼料行業(yè)得到認可。我國在推廣高油酸花生油，高油酸雙低菜籽油在我國還沒有得到重視。目前，研究人員在開展油菜籽皮應(yīng)用的研究課題，如制作可降解環(huán)保餐具和精細化工產(chǎn)品，一旦突破，則可提高雙低油菜籽利用的附加值。