本發明涉及一種油用牡丹籽綜合加工利用方法，屬于農業技術領域。

背景技術：

油用牡丹是一種原產于我國的多年生落葉小灌木，屬毛茛科芍藥屬，具有種籽產量高、出油率高、油質優等優點。油用牡丹的種籽產量明顯高于大豆、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92％，特別是其中的α-亞麻酸含量高達42％以上，油脂品質優良。近年來，山東省油用牡丹發展迅速，2016年已近100萬畝。

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備投資較大，同時現有的榨油工藝沒有考慮到籽粕的利用問題。油用牡丹籽榨油后產生大量的籽粕，據統計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，營養價值不如豆粕，限制了它的應用。目前油用牡丹籽粕的主要利用方式是生產植物蛋白飲料(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雜，油用牡丹籽粕的利用率低。

技術實現要素：

針對上述問題，本發明提供了一種油用牡丹籽綜合加工利用方法。本發明利用2次冷榨工藝生產牡丹籽油；利用牡丹籽粕和土元下腳料復配生產復合飼料；利用油用牡丹籽殼加工制備有機肥。本發明采取簡單工藝、較少投資，實現油用牡丹籽的綜合利用，分別得到油、復合飼料和有機肥三種產品。

本發明的技術方案是：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，采用雙螺旋冷榨機進行兩次冷榨；合并兩次冷榨后的毛油，經精煉后得到精煉食用油，按質量比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步驟；

2)利用油用牡丹籽粕制備復合飼料

按質量比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質復合飼料；

3)利用油用牡丹籽殼制備有機肥

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℃密閉轉化25～35天，然后經擠壓造粒、烘干、分裝、即得有機肥；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)和土元養殖過程產生的鞘(土元卵鞘孵化后產生的空鞘)或殼(土元養殖過程中不斷的脫殼蛻皮，每蛻皮一次，個體比以前增大一倍，雄蟲一生蛻皮7-9次；雌蟲一生蛻皮9-11次)。經檢測，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目以下再進行第二次冷榨。

優選的，所述步驟1)的毛油精煉為：沉淀、過濾(30目)、脫膠、脫色和脫臭，得精煉食用油。

優選的，所述步驟1)油用牡丹籽烘干后脫殼前要進行精選，具體為通過風篩選、比重選和色選去除雜質和霉變籽。

優選的，所述步驟1)精煉食用油、芝麻素和維生素E的質量比為100:1:1。

優選的，所述步驟2)油用牡丹籽粕和土元下腳料均粉碎至過10目篩。

優選的，所述步驟3)尿素與水的質量比為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量比為100：5：1。

本發明步驟1)的出油率為≥25％。

本發明步驟2)生產的復合飼料含粗蛋白≥45.0、粗灰分≥5.0％、鈣≥0.3％(豆粕為0.27％)，氨基酸總量≥28.0％。

本發明步驟3)生產的有機肥的有機質含量≥90％，總養分(氮+五氧化二磷+氧化鉀)≥5.0％。

本發明的有益效果是：

(1)本發明采用2次雙螺旋冷榨工藝，出油率可達28％，與傳統的浸出法、超臨界流體萃取法和低溫液壓壓榨法出油率相當，但工藝簡單、設備投資小、生產成本低。該方法不僅避免了過度加工引起的油品下降，同時經物理榨油后籽粕的營養成分基本不被破壞，便于后續作為飼料使用。

(2)本發明利用油用牡丹籽粕(資源豐富、營養低于豆粕)和土元下腳料(資源少、營養高)互補優勢，動植物結合，生產的新型飼料粗蛋白、粗灰分、氨基酸總量、鈣含量高于豆粕，因此得到一種優質的蛋白飼料。

(3)油用牡丹籽皮有機質大于90％，是生產有機肥的優質原料；本發明將油用牡丹籽皮通過尿素溶液氨化降解和纖維素酶水解后，轉化為作物易吸收的有機質，同時釋放其中的養分(氮、磷、鉀)。且經過尿素氨化后提高了有機肥的含氮量，得到一種高有機質含量的有機肥。

(4)本發明牡丹籽油中添加芝麻素和VE抗氧化物質，解決了牡丹籽油容易酸敗、保質期短的問題，牡丹油的保質期可提高到6個月。

具體實施方式

實施例1

1)油用牡丹籽采收

油用牡丹籽成熟期因地區不同而存在差異，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，攤放于陰涼通風的室內，攤放厚度在20cm左右，讓其后熟。經過10-15天，果莢大多自行開裂，爆出油籽。后熟過程中，每隔2-3天翻動一次，以防發霉。

果莢開裂，后熟完成后，可用釘齒式玉米脫粒機機械脫粒。

2)烘干

通過烘干機(L＝15m，入口溫度100℃，出口溫度40℃)烘干。

3)精選

通過風篩選、比重選和色選去除雜質和霉變籽。

4)去殼

使用油茶籽剝殼機剝殼。

5)冷榨

剝殼后的油用牡丹籽使用雙螺旋冷榨機冷榨，得毛油Ⅰ和籽粕，籽粕粉碎10目以下，再使用雙螺旋冷榨機冷榨第2次，得毛油Ⅱ和籽粕。

雙螺旋冷榨機，采用武漢糧農機械制造有限公司的雙螺旋榨油機，型號SSYZ12/12，涉及到的參數2T/h，功率11kw，加工溫度：常溫。

6)精煉

合并毛油Ⅰ和毛油Ⅱ，經沉淀、過濾(30目)、脫膠、脫色和脫臭，得精煉食用油，經檢測其出油率為28.2％。

7)成品油

按質量比100:1:1加芝麻素和維生素E，攪均，即為成品油，保質期可達6個月。

8)生產復合飼料

將牡丹籽粕和土元下腳料分別粉碎，過10目篩，然后按質量比6:4通過飼料立式攪拌機混合，得到復合飼料。

上述油用牡丹籽粕，經檢測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養殖過程中產生的雄蟲、鞘和殼的總和，經檢測其主要成分及含量：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。

復配后的復合飼料，經檢測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％，是一種性能優于豆粕的優質飼料。

9)生產有機肥

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U/g)水溶液，混合后30℃密閉轉化30天，最后經擠壓造粒、烘干、分裝，即為有機肥。

據檢測，本實施例生產的有機肥的有機質94.2％、氮3.5％、五氧化二磷0.9％、氧化鉀1.2，pH6.0，完全符合有機肥國家標準NY525-2012。該有機肥可以代替傳統廄肥(或其他有機肥)作為油用牡丹的底肥施用，可節約30-50％的有機肥(傳統每畝施用100-150kg，本發明施用60-80kg)，而且相比廄肥，油用牡丹種籽產量提高5％以上。本發明生產有機肥的工藝起到了秸稈還田的效果。

實施例2：飼喂實驗

本試驗在淮陽縣蛋雞飼養場進行。隨機選取180日齡海蘭褐蛋雞300只為飼喂對象，分為2個組，即試驗組和對照組，每組150只，每組3個重復，每重復50只。對照組和試驗組的飼料配方分別如下所示，其它管理措施相同。試驗進行35天，試驗開始15天后，每組每重復開始分別統計產蛋量，連續統計20天，計算產蛋率。試驗最后的10天內，每組每重復收集雞蛋20枚，測定雞蛋品質。

對照組常規蛋雞飼料：玉米58.4％，麥麩3％，豆粕28％，磷酸氫鈣1.3％，石粉8％，食鹽0.3％，蛋雞預混料1％。

試驗組飼料：在常規飼料的基礎上，采用本發明的油用牡丹籽粕和土元下腳料復配的復合飼料代替豆粕，其余相同。

試驗結果：對照組和試驗組的平均產蛋率分別為94.9％和95.6％，二者產蛋率相差不大，雞蛋品質如表1所示。從表1可以看出：本發明復合飼料飼喂的蛋雞產的雞蛋的蛋白質、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本發明飼料與豆粕飼喂后的雞蛋(去掉外殼的全部內容物)的成分表

實施例3

步驟7)按質量比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，其余步驟同實施例1。保質期達到6個月。

實施例4

步驟7)按質量比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，其余步驟同實施例1。保質期達到6個月。

實施例5

步驟8)將牡丹籽粕和土元下腳料分別粉碎，過10目篩，然后按質量比6.5:3.5通過飼料立式攪拌機混合，得到復合飼料，其余同實施例1。制備的復合飼料的粗蛋白、氨基酸含量等與豆粕含量相當，鈣含量較高，達到0.40％。

實施例5

步驟8)將牡丹籽粕和土元下腳料分別粉碎，過10目篩，然后按質量比5.5:4.5通過飼料立式攪拌機混合，得到復合飼料，其余同實施例1。制備的復合飼料的粗蛋白、氨基酸含量等遠高于豆粕，粗蛋白含量達到50％。