【导语】:棉籽是棉花加工的副产品,别名棉花核,为锦葵科植物棉的种子。棉籽含有较高的油脂可以榨油,是重要的食用油和工业用油,棉籽饼可作牲畜的饲料,对棉籽加工的副产品进行深加工可提炼棉酚、棉蛋白饲料、棉籽糖、木糖醇等。因此,综合利用棉籽对节约资源、提高经济效益、促进农业生态系统良性循环有着重要意义。
1.主持人:听众朋友、农民朋友们,晚上好!我是节目主持人关常。欢迎您收听晚间的《乡村大讲堂》节目。棉籽是棉花生产加工的副产品,利用好棉籽不但可以提升我国棉农的收入,对于我国工业的发展也是有着良好的促进作用。那棉籽究竟如何利用,如何加工呢?今天我们请到了来自江苏农林职业技术学院的杨宝林副教授给大家介绍棉籽利用和深加工技术。
【片花】:专家介绍…
2.主持人:杨老师,您好。
专家:主持人好。
3.主持人:杨老师,今天我们要说的是这个棉籽,那这个棉籽在国内市场中的地位究竟如何呢,请您先给我们听众介绍一下吧。
专家:棉籽是重要的油料资源。我国是世界第一产棉大国,棉籽年产量约在950~1100万吨,据统计2013年棉籽产量为1104.91万吨,其中可用于榨油的棉籽产量为972.76万吨,棉油产量118.53万吨,棉粕产量437.20万吨,棉短绒产量110.09万吨,棉壳产量247.28万吨。每年大约有600~1000万吨棉籽用于榨油。棉籽经过榨油后每年产出棉粕300~500万吨。棉粕是一种很好的食用或饲用蛋白资源。棉籽蛋白的氨基酸组成平衡,接近理想模式。但是,一直以来由于棉酚的存在,棉粕在饲料中的添加量受到限制,更有甚者将其当作肥料肥田。棉籽中含棉仁50%~55%,棉仁中含油30%~35%,棉仁中含蛋白35%~45%。棉籽不仅是很好的油料资源,也是一种亟待开发利用的主要蛋白质资源。因此,综合利用棉籽对节约资源、提高经济效益、促进农业生态系统良性循环有着重要意义。
4.主持人:看来棉籽在我国国内市场上的地位还是不低的,那这个棉籽是由什么组成的呢?
专家:棉籽由壳和棉仁两部分组成,壳是坚硬的种皮,壳内棉仁由子叶、胚茎、胚根、胚芽四部分组成,子叶有两片,卷曲折叠在壳内,呈黄白色。
5.主持人:那这个棉籽中的主要成份又是有哪些呢?
专家:棉籽脱壳后的棉仁含油30%~33%,棉籽油属半干性油类,未经精炼加工的棉籽毛油有酸味和涩味,有较深的色泽,外观呈棕黄色或深褐色,毛油色泽主要是由于油里存在着棉酚及其衍生物、色素等所引起,游离脂肪酸存在使毛油具有酸涩味。棉籽油中含有20%~30%的同酸甘油三酸酯,使它的脂肪酸凝固点较高,在低温下储存时,同酸甘油三酸酯会从油中析出,冷冻过滤除去沉淀物的油在0℃时才会凝固,这是棉籽油区别于其他油脂的一个极重要特征。棉籽油的脂肪酸组成:棕榈酸20%~22% ,硬脂酸约2% ,豆蔻酸0.3%~0.5% ,花生酸0.1%~0.6% ,油酸30%~35%,亚油酸40%~45%。
棉仁中含蛋白质35%~38%。棉粕营养丰富,含粗蛋白质35%~40%,与豆饼接近,是人和动物所需蛋白质的潜在资源,还含B族维生素、硫胺素、有机磷。
棉籽饼粕中存在的棉酚是一种有毒物质,能危害人的细胞、血管、神经及单胃动物的健康,棉籽饼粕需脱出棉酚后即脱毒后才能被广泛应用。
棉籽糖广泛存在于多种植物种子中,在植物的生长和发育过程中起重要作用。棉籽在生长的过程中产生了较多的棉籽搪,棉籽饼粕约含4.9%的棉籽糖。从棉籽粕中提取棉籽糖,可以提高棉籽加工的附加值,促进资源的合理利用,生产出低毒性的饲料蛋白。
6.主持人:杨老师,我们要利用好棉籽的话就要对它进行加工,那这个棉籽的主要的加工用途都有哪些呢?
专家:棉籽含有较高的油脂可以榨油,是我国主要油料作物之一,是重要的食用油和工业用油来源。棉籽油是一种重要的食用植物油,它含有丰富的饱和脂肪酸,除直接作食用油外,还可以制作煎炸油、起酥油、人造奶油等,并能加工成增塑剂、调和漆,也可作为生产硬脂酸、软脂酸、甘油、丙二酸的工业原料和提取亚油酸的原料。近年来,棉籽油备受关注的用途是将它作为生产生物柴油的原料使用。生物柴油即脂肪酸甲酯是一种含氧清洁燃料,被公认为是一种可再生的、可降解的绿色生物燃料。目前我国研制的生物柴油,多数以菜籽油、大豆油为原料。以棉籽油作为原料生产生物柴油也多有研究,我国是棉籽生产大国,用棉籽油生产生物柴油可为棉籽油的销售开辟更广阔的市场。同时还可生产副产物甘油。此项技术的研究开发对调整农作物经济结构、提高棉农的经济收入,具有现实意义。棉籽除了用于获得油脂外,可开发利用的产品很多,增值潜力巨大,具有很高的经济价值。对棉籽加工的副产品进行深加工可提炼棉酚、棉蛋白饲料、棉籽糖、木糖醇等具有重要经济价值的精细化工产品。
7.主持人:今天我们为您介绍“棉籽利用和深加工技术”。为我们作介绍的专家是江苏农林职业技术学院杨宝林副教授。刚才杨老师给我们介绍了棉籽的地位和具体用途。接下来我们继续听杨老师介绍。
杨老师您刚才说这个棉籽外面有一层棉籽壳,它具体是什么呢?又有什么用途呢?
专家:棉籽壳是指棉籽的壳皮,棉籽榨油后的副产品。棉籽经过剥壳机分离,棉仁用于榨油,剩下的外壳就是棉籽壳。主要有以下几个方面的用途:
首先它是菌类培植的优质原料,被广泛应用于食用菌的培植。如:培植香菇、凤尾菇、木耳、灵芝等。
其次是棉籽壳牲畜的优质饲料。被氨化或醇化及颗粒加工后广泛用做食草动物饲料。
最后棉籽壳是部分醇类和高级有机肥的原料。
8.主持人:杨老师,您说这个棉籽是可以榨油的,那这个棉籽油分为哪几种呢?基本成份又是什么呢?
专家:棉籽油可分为压榨棉籽油、浸出棉籽油、转基因棉籽油、棉籽原油、成品棉籽油几种。颜色较其它油深红,精炼后可供人食用,含有大量人体必需的脂肪酸,最宜与动物脂肪混合食用。但食用粗制棉籽油可造成生精细胞损害,导致无精不育。
精炼棉籽油一般呈橙黄色或棕色,脂肪酸中含有棕榈酸21.6%~24.8%,硬脂酸1.9%~2.4%,花生酸0.1%左右,油酸18.0%~30.7%,亚油酸44.9%~55.0%,精炼后的棉清油清除了棉酚等有毒物质,可供人食用。棉清油中含有大量人体必需的脂肪酸,最宜与动物脂肪混合食用,因为棉清油中亚油酸的含量特别多,能有效抑制血液中胆固醇上升,维护人体的健康。人体对棉清油的吸化吸收率为98%。
9.主持人:棉籽油经加工后可作为生物柴油,那么为什么说生物柴油部分替代石化柴油已成为一种必然趋势呢?
专家:近年来转基因棉花的种植得到快速推广,多数转基因棉籽油在消费者不知情的情况下被用作食用调和油的配料,其食用安全性问题一直有所争议。而在石油能源相当紧缺的今天,棉籽油用于生产生物柴油(脂肪酸酯)是一个值得关注的发展方向。生物柴油部分替代石化柴油已成为一种必然趋势。
生物柴油是一种可再生,易于生物降解的清洁含氧燃料,不但具有与石化柴油相近的物化特性,还具有燃烧后污染物、温室气体排放低等特点,具有绿色环保性,主要表现在,由于生物柴油中硫含量低,二氧化硫和硫化物的排放量低,不含对环境会造成污染的芳香族烷烃,废气对人体损害低于柴油。而且从环境保护方面考虑,在城市和水源地使用生物柴油将更有裨益。拥有洁净安全的燃烧性能,可生物降解,可再生,尾气排放中的有毒气体大为降低,不会产生温室效应,对环境友好,是唯一通过清洁空气法条款的绿色生物燃料。生物柴油相对柴油一个重要的优点是可以再生,由于基本原料是农业的产出物、生产生活废弃油,因此可以循环生产,成本低,能做过度能源,降低柴油的消耗,缓解能源危机给社会造成的压力,给人类研究更具实用价值的能源创造条件。生物柴油还具有较好的低温发动机启动性能,无添加剂冷滤点达-20℃ ;较好的润滑性能,对喷油泵、发动机缸体和连杆的磨损率低,延长它们的使用寿命长;较好的安全性能,由于生物柴油闪点高,不属于危险品,在运输、储存、使用方面安全放心;具有良好的燃烧性能,十六烷值高,使其燃烧性好于柴油,燃烧残留物呈微酸性使催化剂和发动机机油的使用寿命加长。
10.主持人:杨老师,我听说在棉籽加工后会有一种叫做棉籽饼的产品,这个棉籽饼有什么样的营养价值呢?
专家:棉籽饼是棉籽榨油后的副产物。压榨取油后的称饼,预榨浸提或直接浸提后的称粕。棉籽经脱壳后取油的副产物称棉仁饼。
棉籽饼的营养价值相差很大,影响棉籽饼、粕营养价值的主要因素是棉籽脱壳程度及制油方法。完全脱壳的棉仁制成的棉仁饼、粕粗蛋白质可达40%,甚至高达44%,与大豆饼的粗蛋白质含量不相上下;而由不脱壳的棉籽直接榨油生产出的棉籽饼粗纤维含量达16%~20%,粗蛋白质仅20%~30%。而不同取油方法由于饼、粕中脂肪含量不同致使粗蛋白质含量有一定的差异。
一般饼的脂肪含量高,有效能值高,粗蛋白质含量较低;粕中脂肪含量低,有效能值低,粗蛋白质含量高;而农村小型压榨机或液压法生产出的土榨饼,由于含壳量大,甚至不经蒸炒或蒸炒不充分,脱油率很低,饼中脂肪含量高,粗纤维含量高而粗蛋白质含量低。
棉籽饼、粕蛋白质组成不太理想,精氨酸含量高达3.6%~3.8%,而赖氨酸含量仅有1.3%~l.5%,只有大豆饼、粕的一半。蛋氨酸也不足,约0.4%。同时,赖氨酸的利用率较差。故赖氨酸是棉籽饼、粕的第一限制性氨基酸。饼、粕中有效能值主要取决于粗纤维含量,即饼、粕中含壳量。维生素含量受加热损失较多。矿物质中含磷多,但多属植酸磷,利用率低。棉籽中含有对动物有害的棉酚及环丙烯脂肪酸,尤其是棉酚的危害很大。
11.主持人:今天我们为您介绍“棉籽利用和深加工技术”。为我们作介绍的专家是江苏农林职业技术学院杨宝林教授。刚才杨老师给我们介绍了棉籽的地位、具体用途还有棉籽加工后一些产品的营养价值。接下来我们继续听杨老师介绍。
杨老师,您刚才说这个棉籽饼对动物是有害的,那这个棉籽饼作饲料食用时有哪些注意事项呢?
专家:由于棉籽饼、粕中游离棉酚对动物有害,因此,在使用棉饼、粕时,要根据饲喂对象及饼、粕中游离棉酚的含量加以限量。反刍家畜在有优质粗料及多汁青料的情况下,棉籽饼、粕的用量不受限制,不会造成中毒。对单胃动物要限制喂量,最好使用经过脱毒处理的棉籽饼、粕。。同时,使用棉籽饼、粕配制饲粮要注意氨基酸平衡,尤其是棉籽饼、粕的赖氨酸含量低,且利用率差,应注意添加赖氨酸。农村育肥牛专业户用棉籽饼喂牛十分普遍,有的农户饲料中棉籽饼的含量达到了30%,由于使用过量或方法不当,使牛中毒的病例时有发生。因此应注意以下几点:
一是要适量饲喂。质优价廉的棉籽饼不失为一种好饲料,但饲料中的含量不宜过多,一般不超过15%为好,否则易中毒。
二是要浸泡蒸煮。脱毒处理较为简单的一种处理方法是将棉籽饼在清水中浸泡1小时,然后放入锅中蒸煮,煮沸1小时后捞出,晾凉后饲喂。煮棉籽饼的水应倒掉,不要喂牛。
三是要间隔使用。由于棉籽饼是蓄积中毒,最好是间隔使用,如喂半月停半月,使体内蓄积的毒素排出,以防中毒。
如果牛中毒后要立即停喂棉籽饼,用0.3%~0.5%高锰酸钾溶液或2%的碳酸氢钠溶液1000~2000毫升进行洗胃。洗胃后,可灌服硫酸钠500克或石腊油1000毫升,以加快毒素的排除。另外可根据病情进行输液,强心、消炎、保肝等对症治疗。
12.主持人:杨老师,这个棉籽饼粕毕竟还是有毒的,如果要去毒的话,有什么办法吗?
专家:我国饲料标准尚无棉籽粕的质量标准。饲料用棉籽饼的质量标准(GBl0378-89)依质量分为三级。标准中没有具体规定游离棉酚的含量。但饲料卫生标准规定棉籽饼中游离棉酚含量应在1200毫克/千克以下。
棉籽饼粕是提取棉籽油后的副产品,一般含有32%~37%的粗蛋白质,氨酸和蛋氨酸含量均较低,分别为1.48%和0.54%,精氨酸含量过高,达3.60%~3.80%。在牛饲粮中使用棉籽饼粕,要与含精氨酸少的饲料配伍,可与菜籽饼粕搭配使用。
但由于棉籽饼粕中含有一种有毒物质棉酚,对动物健康有害。作为主要的蛋白质饲料,长期用棉籽饼粕喂牛时,需对棉籽饼粕进行脱毒处理。常用去毒方法如下:
第一种是取草木灰或生石灰适量加入100公斤清水中搅拌均匀,沉淀后取上清夜浸泡棉籽饼,饼液比例为2:1,浸泡24小时后再用清水滤液3~4遍,即可饲用。
第二种是在每百公斤土榨棉籽饼中加硫酸亚铁1.2~1.5公斤,机榨粕只需加0.15~0.2公斤,再以适量清水浸泡4~6小时,就可饲喂。
第三种办法是用2%的碳酸氢铵或1%的尿素溶液均匀喷洒在棉籽饼粉上充分拌匀,当饼粉中含水量达15%时为宜,然后用塑料薄膜密封闷24小时,即可饲用。
第四种办法是用15%的纯碱溶液24公斤喷洒在100公斤棉籽饼粕上,充分拌匀用塑料薄膜密封闷5小时,然后蒸50分钟晾干;也可用浓度为1%的氢氧化钠溶液浸泡3~4小时后沥去溶液,用清水冲洗干净,晾干。110℃的高温下蒸煮3~5分钟。
13.主持人:杨老师,棉酚作为棉籽加工的一个产物,引起了人们的很大关注,这是为什么呢?
专家:棉酚又称棉籽醇,主要存在于棉花的根、茎、叶和种子色腺体内,是一种黄色多酚类色素。存在于棉籽中的棉酚,对心、肝、肾等部位细胞及神经、血管以及生殖机能均有损害作用。中毒者常出现头痛、眩晕、乏力及恶心、呕吐、胃部烧灼感、腹痛、腹泻或便秘,严重者可出现胃、肠出血等临床症状。但被认为毒素物质的棉酚,又由于其含有醛基、羟基等活性基团,有取代奈对称结构,以及甲基、异丙基等脂溶性基团, 使得它具有很广泛的使用价值,如在医药方面可作为治疗男性节育、肿瘤、妇科病、镇咳、皮肤病等的制剂;在工业上作为抗氧化剂、阻燃剂、稳定剂、灭鼠剂等。因此,在研究棉籽制油脱酚的工艺中,能够回收副产品棉酚也非常引人关注。因此,近年来各国研究者对棉酚的测试方法,提取法以及对棉酚的应用, 结构及其衍生物等开展了广泛的研究。
14.主持人:好的,由于时间关系本期的节目就先为您介绍到这里。再次感谢杨老师的精彩介绍。