棉籽浓缩蛋白加工工艺及其在水产饲料中营养价值

1.2 棉籽浓缩蛋白加工工艺

与利用传统热榨工艺生产的棉粕相比，加工CPC的工艺流程更为完善，加工条件温和且对原料的损伤更少，因此产品质量更高。以目前棉籽浓缩蛋白生产的主流工艺流程为例（见图1），经过脱绒的毛棉籽首先通过刀板剥壳机进行仁壳分离以去除绒壳，并通过精分工序最大程度去除纤维成分，保证后续加工过程中原料的蛋白质含量。CPC与棉粕最大的工艺区别在于取消了高温蒸炒的过程，取而代之的是将经过仁壳分离的产品在一定水分含量下进行软化轧胚，获得厚度约0.4 mm的更薄且坚硬的胚片，以便于后续的溶剂浸出。软化轧胚以及胚片的烘干过程均采用低温处理（60~70 ℃，辅助风送），尽量降低蛋白质热变性程度。经过烘干处理的胚片被输送进入浸出器，在不同浓度的甲醇和正己烷混合溶剂中进行提油脱酚。此过程中溶剂浓度和浸出时间可控，因此可以根据不同的产品需求控制棉籽蛋白产品中的棉酚以及棉籽糖含量。经浸出后的胚片通过挤液机脱除溶剂后进行快速低温烘干（不高于90 ℃）处理并获得最终产品。不同企业生产棉籽浓缩蛋白的工艺流程总体上基本一致，但在一些设备和工艺细节方面存在一定差异。比如对仁壳分离设备和浸出器的改进、软化轧胚和烘干过程中的温度设定、脱溶方式（挤压后烘干脱溶或直接烘干脱溶）、脱酚方式（喷淋或浸出）以及浸出步骤（混合溶剂同时提油、脱酚或单一溶剂分别提油、脱酚）等，这些设备和工艺上的区别也导致棉籽蛋白产品在加工特性上存在一定差异。

总体来说，经过上述工艺的棉籽浓缩蛋白产品一般蛋白质含量可达60%~70%，并且由于采用软化轧胚、低温烘干等工艺取代了高温蒸炒，相比于棉粕可以有效降低了蛋白质的热变性程度，更容易被动物消化吸收。

除此之外，在加工棉籽浓缩蛋白的过程中通过溶剂萃取提油和脱酚，从根本上较为彻底地剔除了棉酚等有害物质，进一步提高了其安全性及营养价值。因此棉籽浓缩蛋白是一种在水产饲料行业具备优秀潜力的非粮蛋白源。

2 棉籽浓缩蛋白营养价值研究进展

2.1 棉籽蛋白结构与功能特性

按照溶解性分，棉籽蛋白主要包括球蛋白和谷蛋白，其中2S占30%，7S和12S占60%。棉籽蛋白分子量主要分布在45 ku和50 ku，还原条件下在14 ku和35 ku之间有亚基分布，存在相互作用的二硫键，不含导致动物过敏反应的抗原因子。而大豆中2S（伴大豆球蛋白，8~21.5 ku）仅占18%，7S（β-伴大豆球蛋白，110~210 ku）和11S（大豆球蛋白，350 ku）含量高达70%，还有约10%的15S（600 ku）大分子蛋白。此外与大豆蛋白相比，棉籽蛋白没有生大豆腥味和其他异味，口味温和，能与其他食品原料的风味相互协调，同时，棉籽蛋白中不能被消化的低聚糖含量很低，不会导致肠胃胀气。棉籽蛋白的赖氨酸含量稍低于大豆蛋白，但蛋氨酸含量稍高于大豆蛋白，水平更接近FAO的推荐值。因此，对于动物而言，棉籽蛋白应具有更高的营养价值和适口性。

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