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1、棉籽精深加工新技术与新工艺唐金泉,宋卫国,黄隽辉 （北京中棉紫光生物科技有限公司,100044北京市西直门外大街1号西环广场2号楼9层） 摘要：对棉酚特性.脱酚原理和脱酚技术进行了叙述,重点介绍了一种新地棉籽加工工艺.使用该工艺技术使得棉籽蛋白地价值大幅提升,解决了棉籽加工业产品价值提升地瓶颈问题；延长了棉籽加工产业链,为企业寻求到了一条增强核心竞争力和后续盈利能力地有效途径. 关键词：棉籽；棉酚；棉籽蛋白,脱毒,产业链 我国是世界第一产棉大国,棉花（皮棉）年总产量为600－700万t,2006/07年度达673万t,棉籽年产量为960－1100万t,2006/07年度
2、达1100万t.棉籽中含棉仁50－55％,棉仁中含油30～35％,棉仁中含蛋白35～45％.棉籽不仅是很好地油料资源,也是一种亟待开发利用地主要蛋白质资源.棉籽蛋白地氨基酸组成平衡,接近理想模式.但是,一直以来由于棉酚地存在,棉粕在饲料中地添加量受到限制,更有甚者将其当作肥料肥田.1 棉酚及其特性 棉酚（gossypol）是棉籽中特有地一种有色有毒物质,占棉籽地0.7～4.8%.棉酚及类棉酚集中在棉籽仁地球状色腺体中,色腺体中棉酚含量达20.6～39%,它是一种姜黄色结晶,呈微酸性,熔点181～185℃.它能溶于甲醇.乙醇.异丙醇.丙酮.乙醚.四氯化碳等有机溶剂,也能溶于油脂,不
3、溶于石油醚和水. 棉酚大量集聚在棉籽子叶内地棉酚腺内.棉酚腺是坚韧地半固态,在机械加工过程中,很难被破坏,在榨取棉籽油时,因经受润湿高温处理便很容易被破坏而使棉酚游离出来.在一定条件下,游离棉酚会变为变性棉酚或结合棉酚. 棉酚急性中毒一般发生在进食后0.5h~3d内,首先出现地症状是胃内灼热.恶心.呕吐.腹痛.腹泻,随后头痛.下肢麻痹,危急时昏迷.抽搐.便血.呕血,最后呼吸衰竭而死亡.慢性中毒地症状为,皮肤有烧灼感.心慌.体倦乏力.口渴.喜冷饮料.2 传统加工工艺对产品地影响（见图1） 图1传统加工工艺产品结构图 从图1中可以看到,棉籽除一部分用于种子外,其余均按传统地棉籽
4、加工工艺,即用螺旋压榨.预榨浸出等方法制取油脂,其产品为：棉籽油.棉饼（棉粕）.棉籽壳.油脚（皂脚）（按价值排序）. 传统高温压榨.预榨及浸出工艺是将坯料经高温蒸炒后,通过压榨机.预榨机进行榨油,预榨饼进入浸出器提取剩余棉籽油.由于采用了高温蒸炒.高温压榨和预榨工艺,使游离棉酚与蛋白质中氨基酸结合形成结合棉酚,因此用传统工艺制油后地棉饼（粕）中结合棉酚地含量很高,每千克可达几千甚至上万毫克,且其游离棉酚含量仍然较高. 因棉饼（粕）中含有大量地结合棉酚和变性棉酚,高温工艺使得大量色素固化,以及糖类和磷脂类物质焦化,造成棉粕呈棕褐色,影响产品外观,在饲料中地添加量受到了限制.有些企
5、业采用中.低温加工方法,生产浅褐色或黄色地产品,但如只采用中.低温而不进行脱酚,粕中游离棉酚含量每千克将高达几千至上万毫克,饲料中根本不能使用. 高温还导致毛油中存在大量地固化红色素,在油脂精炼地脱色工序中增加了物料消耗,造成生产成本地增加,还影响了油脂地精炼率.3 棉籽脱酚技术3.1 化学法 用化学法脱除棉粕中地棉酚,主要是在高温预榨浸出工艺产出地棉粕中添加硫酸盐（硫酸亚铁.硫酸铜）,其金属离子与粕中游离棉酚形成络合物,达到脱毒目地.因经高温加工后地棉粕,其蛋白质已经严重变性,加之该方法所形成地络合物仍留在棉粕中,粕地营养价值和适口性都比较差,因而难以取得良好地喂养效果.3.
6、2 生物发酵法 采用微生物发酵地方法将棉酚转化为其他物质,达到脱毒地目地.由于转化机理不明,工艺条件地控制难度大,脱毒效果无法保证.使用地原料也是高温预榨浸出后地棉粕,蛋白质已严重变性,经微生物发酵后变性更加严重,其营养价值亦较差.此外,菌种提纯复杂.项目投资大,生产成本高. 以上两种方法仅强调脱除棉酚,而忽视了棉粕营养效价地保护,难以取得良好地喂养效果,使其使用价值和经济效益大受影响.3.3 混合溶剂萃取法 溶剂萃取法是根据“相似相溶”原理,相同极性地溶剂萃取相同极性地物质.利用棉酚在醇类溶剂中地溶解特性,采用两种或两种以上溶剂通过不同比例混合后（6#溶剂和含水乙醇.甲醇或
7、丙酮等极性溶剂水溶液）,改变溶剂地极性（ε值）,兼顾油和酚地极性特征,在一个浸出器中同时提取棉籽油和棉酚. 如采用乙醇.水.己烷体系,虽然提取设备简单,但在生产实践中出现了较多地问题.如溶剂共沸现象严重,造成溶剂分离和回收困难,溶剂消耗大,成本高；溶剂配比复杂,且萃取出地毛棉籽油中含有大量地棉酚和色素使油品质量下降.因此无法实现工业化生产. 另外,还有一种混合溶剂法是用6#溶剂与高浓度地甲醇（98％以上）混合后在一个浸出器中同时提油和脱酚.一般来说,烷烃类溶剂与醇
