生物与物理复合法脱除棉籽粕中游离棉酚的工艺研究

本试验旨在研究微生物固态发酵与微波降解分步复合法脱除棉籽粕中游离棉酚的加工技术。以棉籽浸出制油后的棉籽粕为原料,通过不同的菌种、接种量、料液比、发酵温度、发酵时间等影响因素进行试验分析,以棉籽粕的脱毒率为评判标准。首先通过确定正交试验的因素与水平,得出微生物固态发酵的最佳脱毒工艺参数;再以发酵后的湿棉籽粕为原料,采用微波降解工艺进行第二次物理辅助脱毒,确定最佳微波工艺参数;测定脱毒前后的棉籽粕粗蛋白含量和小肽含量。结果表明:混菌发酵比2∶1(枯草芽孢杆菌与酵母菌)、接种量10%、料液比2∶3、发酵时间48 h、发酵温度30℃,脱毒效果最佳,此时脱毒率高达86.57%;当微波时间和功率分别为6 min和3 000 W时,最终棉籽粕脱毒可达90.57%。测定脱毒后的棉籽粕粗蛋白含量为52.17%,提高了25.29%;小肽含量为11.13%,提高了20.19%。所得产品色泽均一,呈黑褐色,无酸臭味。微波过程可脱出一部分水分,有效节约了棉籽粕的烘干成本和烘干时间。此方法工艺简单、安全可靠、流程短、脱毒率高、水耗和能耗低,为棉籽粕的合理开发和利用提供理论基础和试验数据。     

优化高效液相色谱法测定棉籽粕中游离棉酚的含量

本试验旨在建立一种测定棉籽粕中游离棉酚含量的高效液相色谱(hPLC)法的优化方法.试验采用丙酮提取棉籽粕样品,经超声、离心、抽滤、旋转蒸发处理,用乙腈-0.2％磷酸(体积比为85∶15)溶液溶解;色谱条件为:色谱柱Agilent TC-C18(250mm×4.6mm,5μm),流动相为乙腈-0.2％磷酸(体积比为85∶15)溶液,流速1.0mL/min,紫外检测波长235nm,进样量20μL,柱温25℃.结果得出,游离棉酚的回归标准曲线为y=189347x+24969(r=0.99999),在游离棉酚含量为0.1224～78.336 μg/mL范围内线性良好,最低定量限为0.52mg/kg;棉籽粕样品36h内4℃稳定性的相对标准偏差在1.51％～3.43％;平均回收率在94.72％～99.49％,相对标准偏差在1.72％～3.13％.可知,本方法稳定性好,准确度、灵敏度和回收率高.     

棉籽粕中游离棉酚测定的影响因素及方法研究

本试验考察了影响棉籽粕中游离棉酚检测结果的主要因素以及检测方法．包括检测游离棉酚时做空白对照时苯胺试剂的影响：检测游离棉酚时原料粉碎与否的影响：检测过程中浸提方式的选择。结果表明：对照组中苯胺若被氧化后测出的空白值偏高：原料被粉粹后．检测结果偏高：自然浸提12h检测游离棉酚和国标中振荡1h浸提游离棉酚检测结果一致．     

硫酸亚铁的添加量对棉籽粕中游离棉酚残留的影响

研究了亚铁离子对游离棉酚的摩尔比、酸度、反应时间和温度与棉籽粕中游离棉酚的残留量关系。结果表明,硫酸亚铁的补充能快速降低棉籽粕中的游离棉酚残留。2 h的反应时间可确保棉酚铁复合物的形成。当物料pH<2.0时,在棉籽粕中检出高含量的游离棉酚残留归因于部分结合棉酚(BG)向游离棉酚(FG)转化。此外,高酸性环境也不利于棉酚铁复合物的形成。当物料pH≥2.0时,结合棉酚的化学性质稳定,难以转化为游离棉酚。     

高效液相色谱测定棉酚方法的建立及不同棉酚脱毒方法比较

棉籽粕是一种非常有价值的蛋白质饲料,棉籽粕的有效脱毒可以提高饲料利用率。本试验建立了一种快速、准确测定棉籽粕游离棉酚的HPLC方法,并采用不同的脱毒方式对棉籽粕中的游离棉酚进行降解,筛选最优脱毒方法。结果显示:(1)HPLC法测定棉籽粕中棉酚含量,棉酚色谱峰出峰稳定性良好、分离效果好、峰型理想、灵敏度高,可以高效的检测棉酚含量;(2)不同处理方法对棉籽粕脱毒效果不同,棉酚脱毒率大小排序为:微生物法>硫酸亚铁法>尿素法>高温高压法。最优的方法为微生物法,酵母菌发酵48 h后的发酵棉籽粕棉酚降解率高达93.86%;化学法(硫酸亚铁法和尿素法)脱毒率为53.64%～78.18%,物理法(高温高压)脱毒率最低,为41.00%。     

不同处理方式对棉籽粕中游离棉酚和常规养分含量的影响

棉粕是优良的植物源蛋白之一,其粗蛋白含量高达35%,但棉粕中的游离棉酚及其他抗营养因子严重影响它的饲用价值。为此试验分别采用热处理方法、硫酸亚铁浸泡方法、青贮发酵法和尿素处理方法对全棉籽和棉籽饼粕进行处理,并测定其游离棉酚和常规养分含量。试验结果表明:5倍硫酸亚铁脱毒效果最好,湿热处理次之,而尿素处理最不理想。使用微生物发酵对棉籽饼粕进行脱毒,效果好,不会对其风味、色泽及适口性构成损害,还会增加棉籽蛋白的含量(补充一定菌体蛋白),微生物发酵提高棉籽饼粕的营养价值和蛋白的营养性能。     

蒸汽爆破技术对棉籽粕中游离棉酚脱毒效果研究

本试验旨在研究蒸汽爆破技术对棉籽粕中游离棉酚的脱毒效果。采用市售棉籽粕,对其进行7种不同的蒸汽爆破处理,蒸汽压强均固定为2.0 MPa,以水料比为0时进行维压30 s的蒸汽爆破处理为对照,水料比为30%、50%时分别进行维压10、20、30 s的爆破处理,每处理重复3次,以游离棉酚含量、蛋白质溶解度为指标,筛选出较佳的处理测定氨基酸含量和营养物质猪仿生消化率数据。结果表明:固定蒸汽压强时,游离棉酚的脱毒率与蛋白质溶解度随着蒸汽维压时间延长而增加,随着水料比的增加先增大后减少。以游离棉酚的脱毒效果与蛋白质溶解度为指标,筛选出的适宜蒸汽爆破处理为蒸汽压强2.0 MPa,水料比30%,维压时间30 s。此时棉籽粕中游离棉酚含量达85.0 mg/kg,脱毒率达87.0%,蛋白质溶解度为42.3%。与对照组相比,蒸汽爆破可极显著降低棉籽粕中赖氨酸含量和精氨酸含量(P0.01),对体外干物质消化率和总能消化率无显著影响(P0.05),极显著降低体外粗蛋白质消化率和赖氨酸消化率(P0.01)。由此可见,蒸汽爆破处理可降低棉籽粕游离棉酚含量、蛋白质溶解度、赖氨酸含量、精氨酸含量、体外粗蛋白质消化率和赖氨酸消化率。筛选出的适宜蒸汽爆破处理为蒸汽压强2.0 MPa,水料比30%,维压时间30 s。     

棉籽粕脱毒新工艺技术研究

<正> 棉籽粕含有粗蛋白质30％～40％,是很好的蛋白质饲料资源。但由于其含有游离棉酚等有害物质,如未经脱毒,饲喂量过多会引起畜禽中毒,因而长期以来,这种蛋白质资源没有得到充分利用。近年来对棉籽粕脱毒技术研究较多,其中以添加硫酸亚铁效果较好,但由于操作麻烦、用户分散进行、脱毒剂不易买到或难以掌握,因此出不易大面积推广。为解决上述问题,探索在榨油厂直接生产脱毒棉籽粕的新工艺,1986～1987年我们进行了这项试验。     

不同体积提取液对棉籽粕中游离棉酚含量测定的影响

本文探讨了通过紫外分光光度法测定同一棉籽粕样品使用不同体积提取液中游离棉酚的测定,发现体积为25ml提取液能够满足实验需要,测定结果也符合国标GB 13086-91的要求,同时残余废液也最少,既满足了实验测定的需要,同时降低了对环境、水体的污染和危害.     

两种游离棉酚检测方法对常规棉粕检测的比较

主要针对常规棉籽粕(游离棉酚含量200~1000mg/kg)中游离棉酚含量的检测,用美国油化学家学会官方方法AOCSBa7-58和国标GB13086方法作对比检测,以比较2种方法的差异和对结果的影响。参照AOCSBa7-58制定标准曲线,计算换算因子F1,AOCSBa7-58和GB13086的回收率检验,并选择3种游离棉酚含量梯度的常规棉粕测定游离棉酚含量。AOCSBa7-58标准曲线换算因子F1=0.370,R2=0.999,回收率101.14%,RSD=2.56;GB13086质量吸收系数,游离棉酚为62.5L/(cm·g),回收率104.98%,RSD=9.85。结果表明,AOCSBa7-58对棉酚及其衍生物的提取充分,检测结果稳定,重复性好;而GB13086对棉酚及其衍生物的提取不稳定,时高时低,造成检测结果的不稳定性,重复性差。建议饲料行业应由AOCSBa7-58代替GB13086检测棉粕及饲料中游离棉酚含量,更能体现棉粕及饲料中棉毒素的含量。     

Near Infrared Reflectance Spectroscopy for the Determination of Free Gossypol in Cottonseed Meal

Gossypol is a toxic polyphenolic compound produced by the pigment glands of the cotton plant. The free gossypol content of cottonseed meal (CSM) is commonly determined by the American Oil Chemists’ Society (AOCS) wet chemistry method. The AOCS method, however, is laboratory-intensive, time-consuming, and therefore, not practical for quick field analyses. To determine if the free gossypol content of CSM could be predicted by near infrared reflectance spectroscopy (NIRS), CSM samples were collected from all over the world. All CSM samples were ground and a portion of each analyzed for free gossypol by the AOCS procedure (reference data) and by NIRS (reflectance data). Both reflectance and reference data were combined in a calibration. The coefficient of determination (r²) and standard error of prediction (SEP) were used to assess the calibration accuracy. The r² was 0.728, and the SEP was 0.034 for the initial calibration that included samples from all over the world. However, the r² and SEP improved to 0.921 and 0.014, respectively, if the calibration was made using CSM samples only from the United States. These results indicate that a general prediction equation can be developed to predict the free gossypol content of CSM by NIRS. From a practical standpoint, NIRS technology provides a method for quickly assessing whether a particular batch of CSM has a free gossypol content low enough to be suitable for use in poultry diets.     

棉籽饼粉脱毒饲料的制备及其应用效果初探

本试验通过制备棉籽饼粉脱毒饲料产品,采用感官鉴定法观察其物理性状,采用国标法测定其棉酚含量,采用凯氏定氮法测定其粗蛋白质含量,并通过肉鸭饲喂试验探讨其在肉鸭饲养过程中的应用效果.结果表明,脱毒后的棉籽饼粉中棉酚残存量不足10 mg/kg,与原始饼粕相比,粗蛋白质含量提高了4.35%,其颜色明显变浅,饼粕质地松软,硬度小,无硬块,无异臭,符合安全标准.经肉鸭饲喂试验发现,与对照组肉鸭相比,用制备的棉籽饼粉脱毒饲料代替常规饲料饲喂肉鸭其生长发育、器官发育、血液指标、饲料中营养成分利用情况均未发现异常,未发现棉酚中毒现象,说明脱毒后的棉籽饼粉饲料中棉酚含量符合饲用安全标准,达到脱毒目的.     

Cottonseed Meal Diets Improve Body Weight Uniformity in Broiler Breeder Pullets

Due to its low nutrient density, cottonseed meal (CSM) may be a potential alternative feed ingredient for soybean meal (SBM) in broiler breeder pullet diets to improve flock BW uniformity. A major concern when utilizing CSM in poultry diets, however, is the presence of gossypol. It was determined in an initial experiment that when broiler breeder hens are fed a diet containing CSM, gossypol accumulates in the liver. When CSM is removed from the diet, however, hepatic gossypol levels dissipate within a few weeks. In a subsequent study, in order to achieve the breeder guideline ideal weight, broiler breeder pullets reared with a diet containing CSM from 2 to 18 wk of age had to be fed a larger amount than birds consuming a standard SBM diet. The CV of bird weight was significantly lower during the rearing period for birds reared with the corn and CSM diet. This difference in uniformity was maintained as the hens entered the breeding period. Egg weight, hatchability, and fertility were equivalent for hens reared with a diet containing CSM and those reared with a standard diet throughout the growing period. The results suggest that broiler breeder pullets reared on a diet containing CSM as the major protein source have improved flock BW uniformity and normal subsequent reproductive performance.     

饲粮蛋白质水平和棉籽粕取代豆粕对肉牛育肥的影响

本试验在满足肉牛营养需要的基础上,采用棉籽粕替代饲粮中的豆粕,形成不同蛋白质水平和成本的饲粮,旨在探讨饲粮蛋白质水平和棉籽粕替代豆粕对肉牛育肥的影响,同时为降低肉牛育肥成本和提高育肥效果提供依据.试验选用年龄(平均年龄为28月龄)、体重[初始均重为(678±122)kg]相近的健康杂交一代阉牛(日本和牛♂×鲁西黄牛♀)40头,随机分成4个试验组,每组10头牛.预试期为15 d,正试期240 d.结果表明:蛋白质水平为14.8％的饲粮组试验牛的日增重比蛋白质水平为12.8％的饲粮组提高18.57％(P ＞0.05).与饲喂蛋白质水平为12.8％的饲粮相比,饲喂蛋白质水平为14.8％的饲粮可以显著或极显著提高肉牛的屠宰率、净肉率、肋部脂肪厚、背膘厚(P＜0.05或P＜0.01),而对肉牛的胴体产肉率、眼肌面积、高档肉块占活重比例、肉骨比影响不显著(P＞0.05).同等蛋白质水平下,用棉籽粕全部或部分替代豆粕对肉牛日增重及各项屠宰性能指标的影响均不显著(P＞0.05),但棉籽粕组饲粮单价、肉牛每千克增重成本都低于豆粕组.由此得出,在肉牛育肥后期可以用棉籽粕替代豆粕,以降低成本.目前我国《肉牛饲养标准》(2004)推荐的肉牛育肥所需的蛋白质水平低于本试验用杂交一代阉牛(日本和牛♂×鲁西黄牛♀)的需要.     

高效降解游离棉酚并改善棉籽粕营养品质的菌株筛选

本试验旨在利用枯草芽孢杆菌和植物乳酸菌发酵棉籽粕,研究其对棉籽粕中游离棉酚降解率的影响,并对发酵前后棉籽粕的营养品质指标如活菌数、中性蛋白酶活性、酸溶蛋白质含量、pH、游离棉酚含量等进行比较。结果发现:可高效降解棉籽粕中游离棉酚的枯草芽孢杆菌菌株为BLCC1-0039,可有效改善发酵风味的植物乳酸菌菌株为BLCC2-0092。综合上述2株益生菌的优点,筛选出最优复配发酵方式为植物乳酸菌BLCC2-0092与枯草芽孢杆菌BLCC1-0039按照1∶1比例接种,37℃需氧发酵24h再厌氧发酵。与空白对照组相比,最优复配发酵组各发酵阶段发酵棉籽粕的pH显著降低(P0.05),厌氧发酵72h时pH降至5.27;酸溶蛋白质含量显著提高(P0.05),厌氧发酵72h时酸溶蛋白质含量达到23.54%;游离棉酚含量显著降低(P0.05),需氧发酵24h时游离棉酚降解率达到52.12%,厌氧发酵72h时游离棉酚降解率达到61.58%。由此可知,植物乳酸菌BLCC2-0092与枯草芽孢杆菌BLCC1-0039复配发酵可有效降低发酵棉籽粕中的游离棉酚含量并改善其营养品质。     

蒸汽爆破参数对菜籽粕中总硫苷脱毒效果的影响

本试验旨在研究蒸汽爆破参数(水料比、蒸汽压强、维压时间)对菜籽粕中总硫苷脱毒效果的影响,并用体外仿生法对脱毒菜籽粕的营养物质消化率进行评价。试验均采用单因素试验设计,分别筛选出最适的水料比、维压时间与蒸汽压强,每个试验处理设4个水平,每个水平3个重复。结果表明:蒸汽爆破处理对菜籽粕中总硫苷的脱毒效果明显,总硫苷脱毒率达73.71%~86.98%。以总硫苷脱毒率为筛选指标,按单因素试验设计,分别筛选出最适的水料比为25%,最适的维压时间为60 s,最适的蒸汽压强为2.0 MPa。以菜籽粕营养物质消化率筛选指标时发现,与未处理组相比,1.0、1.5 MPa(固定水料比为25%、维压时间为60 s)蒸汽压强对菜籽粕营养物质消化率无显著影响(P0.05),2.0 MPa蒸汽压强时可显著或极显著降低粗蛋白质、赖氨酸、精氨酸的消化率(P0.05或P0.01),提高蒸汽压强可极显著降低总硫苷、异硫氰酸酯的含量(P0.01)。综合考虑总硫苷脱毒率与营养物质消化率指标,当固定水料比为25%、维压时间为60 s时,适宜的蒸汽压强以不大于2.0 MPa为宜。     

高棉籽粕饲料中补充赖氨酸和铁对青鱼幼鱼生长、免疫力及组织中游离棉酚含量的影响

以初始平均体重为(7.01±0.05)g的青鱼为研究对象,配制5种等氮等能的试验饲料,以含40%豆粕的饲料作为豆粕对照饲料,含41%棉籽粕的饲料作为高棉籽粕饲料,并在高棉籽粕饲料中分别用0.342%的晶体赖氨酸(有效含量79%)、0.115%的七水硫酸亚铁以及0.342%的晶体赖氨酸+0.115%的七水硫酸亚铁等量替代面粉,以研究高棉籽粕饲料中补充赖氨酸和铁对青鱼幼鱼生长、免疫力及组织中游离棉酚含量的影响。每组设3个重复,每个重复30尾,试验期为8周。结果表明:与豆粕对照组相比,高棉籽粕组青鱼的特定生长率、血液红细胞数量以及血清补体4含量和总超氧化物歧化酶、溶菌酶活力均显著降低(P<0.05),血清谷草转氨酶和谷丙转氨酶活力显著升高(P<0.05),同时肝脏游离棉酚累积,但在高棉籽粕饲料中同时补充铁与赖氨酸可显著提高青鱼的特定生长率和血液红细胞数量(P<0.05),并与豆粕对照组差异不显著(P>0.05)。此外,高棉籽粕饲料中补充铁可显著提高青鱼血清补体4含量(P<0.05),补充赖氨酸或铁可显著提高血清溶菌酶活力(P<0.05)并显著降低血清谷草转氨酶和谷丙转氨酶活力(P<0.05),且单一补充铁时血清谷草转氨酶和谷丙转氨酶活力与豆粕对照组无显著差异(P>0.05)。高棉籽粕饲料中补充铁可显著降低肌肉和肝脏中游离棉酚含量(P<0.05),补充赖氨酸可显著升高血清中总超氧化物歧化酶活力(P<0.05)。由结果可知,高棉籽粕饲料中补充铁和赖氨酸能促进青鱼幼鱼的生长,提高机体免疫力,降低肌肉和肝脏中游离棉酚含量,同时补充铁和赖氨酸效果更明显。