苜蓿(、酸模)等牧草叶蛋白、超氧化物歧化酶(SOD)、膳食纤维及草粉的提取加工技术
一、前言
苜蓿以其卓越的品质在发达国家现代大农业体系中备受尊崇,它既是畜牧业的基础,也是农耕制度的一环,其地位和重要程度不逊于玉米、大豆和小麦等传统农作物。苜蓿在我国种植的历史己有几千年,但至今仍处于边缘状态。究其原因,除了传统农业思想观念、国家产业政策方面的因素外,与我国草业从业者还未能把苜蓿产业培育成一个高效的、赚钱的、能够把握住市场机遇的行业有很大的关系。所以、当2008年三聚氰胺事件发生后,一年内竟有20~30万吨美国苜蓿干草远渡重洋涌入我国,而我国的苜蓿种植面积尽管有6000万亩,每年仅能提供十几万吨商品草。目前,我国每年须从美国进口苜蓿干草几千万吨,这是一个很危险的信号。我国苜蓿产业化水平急需迎头赶上。
紫花苜蓿具有品质好、产草量高、适口性好、营养丰富、易于家畜消化等特奌,故有“苜草之王”的美誉。近年来,人们对从鲜 苜蓿草中提取營养物质的方法及其在畜禽日粮中的添加应用进行了广泛的研究,取得了很多的研究成果。苜蓿叶蛋白是蛋白饲料来源,也是人类食物蛋白质原料之一。其蛋白质含量高,氨基酸组成齐全而且配比合理。超微粉碎苜蓿产品有:苜蓿精华粉胶囊、苜蓿保健茶;膳食纤维粉、SOD、食用蛋白质(營养价值与牛奶相似)及优质的植物多糖等。
酸模全称为鲁梅克斯K-1杂交酸模,为野生酸模杂交出的營养酸模牧草,原是为防治荒漠化的草种,后来发现它更是吸碳的好手,同等面积上吸碳量可达大树的2/3,可间种在大树下。它不怕大树遮挡阳光,也不与大树争水,根长可达5米以上。酸模牧草防治荒漠化己见成效,營养酸模可以在干旱、水涝、严寒、酷热、荒山、沙漠、生荒、盐碱地等情况下种植,还可与树木、庄稼间种,它亩产蛋白比苜蓿高3倍,还可提取出抗氧化的保健物质,所以也是价廉物美的食品和保健品。
酸模牧草不光可以开发诸如叶蛋白、超氧化物歧化酶(SOD)、膳食纤维、草粉等产品,还可以研发生产更多的高科技、髙经济附加位的产品。酸模牧草粗蛋白可以制成食品添加剂、植物蛋白粉等保健食品,也可以利用生化技术进一步深加工制成蛋白肽产品等药品。酸模牧草与玉米等粮食作物间作,基本上可以保持玉米的产量,还能为农民多收1000元左右的酸模鲜体。酸模与秸秆以3:7的比例混合,制成颗粒饲料,完全可以实现北草而调,东草西运。
二、加工工艺及设备
1、加工工艺
(略)
2、设备简介
预处理设备、汁液提取分离设备系统、汁液成分分离纯化系统、冷冻干燥设备、烘干设备、辅助设备等。
三、万亩酸模产业化经营
酸模富含各种营养,从而决定是一种农村改制、农民增收的好庄稼。种植酸模可以不占良田,在空闲土地、屋前屋后、沟边道旁等闲荒地来种植。种植模式可以是平播,也可与玉米、木材进行间作。酸模的鲜体还可以与玉米秸秆制成全价饲料,并减少焚烧秸秆造成污染。每个种植户种植1亩地,年可获利800~1200元。公司投资1500万元建立一座酸模加工厂,收购10000亩的酸模鲜体进行加工,4个产品分别为叶蛋白、SOD、草粉和生物肥。最低估计:年销售额为3540万元,总成本1500万元,利润2040万元,投资回收期1.5年,可解决350人就业。
它们分别为:
草粉颗粒:产品:1万吨/年,2000头奶牛的1年的用量,价格:700元/吨,效益:700万元
粗叶蛋白:产品:200吨/年,5.5万人食用1年,价格:3700元/吨,效益:740万元
SOD粗酶:220亿单位/年,1.5万人服用一年,价格:每4000单位2元,效益:1000万元
生物肥:1万吨/年,用于5万亩地,价格:1000元/吨,效益:1000万元。
从上述可以看出,4个产品在其所在地市便可销售完。预计每年草粉颗粒和生物肥的利润便可以让公司正常运转,叶蛋白与SOD可以让公司获得更多的利润。
酸模加工设备均可使用国产设备,办工工艺节能、省水,没有污染及残留。
四、市场分析与前景
1、草粉颗粒
我国是世界第一畜牧、水产养殖大国,是世界第二大饲料生产国。2006年全国畜牧业总产值超过1.4万亿元,占农业总产值的34%,与畜牧业相关的产业(包括饲料工业、兽药业、畜产品加工业等)年总产值近万亿元。因此,畜牧水产养殖业及相关加工业年GDP近3亿元,巳成为国民经济的重要产业部门。
自20世纪80年代以来,隨着我国养殖业连续近30年来以年平均9%以上的髙速增长,畜牧主产区的饲料资源短缺问题也将越来越严重,造成我国豆粕、鱼粉及玉米等优质饲料资源的短缺。可以说,21世纪中国的粮食问题,实际上是解决养殖业所需的饲料粮问题。能量饲料及蛋白质饲料原料的价格、质量变化是影响饲料和养殖行业发展的主要因素。截至2008年3月,我国豆粕平均3600元/吨,玉米1700元/吨,大豆4600元/吨,赖氨酸13000元/吨。酸模草粉颗粒的初步定价在700元/吨,其中蛋白质含量28%,赖氨酸含量接近2%,这为将来进一步加工成混合饲料节约了极大的成本。与现有最流行的紫花苜蓿相比,酸模草粉颗粒蛋白质含量髙出一倍,而且赖氨酸、微量营养素的含量均高于苜蓿,可与大豆媲美。
2、叶蛋白
中国营养学会以谷物膳食为主的实际情况,建议蛋白质供给量,每人每日76克,据1992年全国营养调查,我国每人平均每日摄入蛋白质为68克,仅占推荐饮食量的90.3%,平均人、日缺少蛋白质约8克。其中,其自大豆和动物性食物的优质蛋白所占比例更少,城市居民为3.3%,农村居民仅为17%左右。故可见整个市场尚未启动,存在较大的市场机遇。
酸模叶蛋白初步定价3600元/吨,这与市场上的植物蛋白-大豆蛋白比较,酸模叶蛋白在凝胶性、乳化能力、溶解分散度和起泡性等方面均好于大豆蛋白。並且经济效益好也好于大豆蛋白。
3、SOD粗酶
SOD抗衰老、增强抵抗力的保健作用已被大众逐渐接受,SOD广泛应用于食品、化妆品、保健品、药品、农作物抗逆剂等方面。以美国为例,医药SOD已进入临床应用阶段,SOD产品的年销售额已达7亿美元。西方经济发达国家每年SOD的需求量已达到15万亿单位,而全球实行生产量仅为10万亿单位,国家市场缺口较大,再加之目前来源于血液的SOD禁止使用,使SOD的供求矛盾日趋突出。因此植物SOD具有广阔的市场前景。
在国内,SOD的功效也逐渐被人们认识,许多商品也以SOD作为产品名称,如大宝SOD蜜、隆力奇SOD蛇油膏等。许多保健品在成分表上也标注有SOD的含量。酸模SOD粗酶初步定价为每4000酶活0.4元,与其它SOD产品比较,国内4000酶活的SOD产品售价一般都在15元以上。酸模SOD粗酶如进一步精制,制成畜禽的治疗剂或人的医药治疗剂或生化制剂,那利润会成 倍增长。
4、生物肥
目前,我国过量施用化肥巳到 极限。以氮肥为例,我国的平均施用量是美国的近3倍,澳大利亚的8倍多,这造成了土壤结构造被破坏、自然界生物多样性和生态 系统稳定性降低等一系列严重问题,大力推广生物肥配合化肥施用是解决这一问题的方法之一。
酸模生物肥的技术指标:肥料利用率提高10,在同等产量下肥料施用量节约10%,成本降低10%。它既能改良土壤,又有明显的当年增产作用,增产率达10~13%,肥效长、利用率高。可消除化肥长期使用使土壤性能変坏,肥力下降的弊端,可生产无公害、绿色和有机食品。
生物肥初步定价为500元/吨。
5.膳食纤维
膳食纤维经过了30多年的研究与发展,己成为发达国家流传的保健食品,並正式列为糖、蛋白质、脂肪、水、矿物质和维生素之后的“第七大营养素”,膳食纤维的功效隨着科学研究的深入而逐渐被人们认识。膳食纤维的功效隨着科学研究的深入而逐渐被人们广泛地认识。膳食纤维具有与巳知的六大营养素完全不同的生理作用,是维护胃肠健康的“多面手”,具有膨胀作用、持水作用、形成胶体、离子交换、维持胃肠菌群平衡和低产热等诸多特性。研究表明,增加饮食中膳食纤维的含量可以减少冠心病、肥胖症、高血压、糖尿病的发病率,减轻长期大量饮酒对胰脏的损害,降低血液中胆固醇的含量,提高肾切除者对氮肥的排泄功能。摄取适当比例的水溶性膳食纤维和水不溶性膳食纤维,可以改善肠的吸收功能和预防结肠癌。此外,在清除有害物质方面也有着独特的功能和效果。
民以食为天,中国13亿人口、吃是头等大事。食为果腹巳成为历史,食必讲究健康正在到来。在健康饮食的推动下,膳食纤维在全球各地开始趋热。目前,欧美己形成比较成熟的膳食纤维市场,髙膳食纤维类产品的年销售额超过500亿美元。欧美、日本等国,近年来巳将膳食纤维食品作为肠癌、冠心病、糖尿病等患者的主要食品,大部分面制品中如面包、面条和馒头都不同程度地添加了一定量的膳食纤维,高纤维食品巳成为人们补充膳食纤维的主要途径。其消费需求正以每年10%以上的强劲速度增长。
我国有13亿人口,除了西部贫困地区以外,约有10亿人应补充膳食纤维,按每人每日补充6克,则每年需要220万吨膳食纤维。如果考虑我国约有4000多万女性和1000多万老人长期受到便秘的困扰,另有3.6亿超重或肥胖人士、1.6亿高血压患者、1.7亿血脂异常者、9700多万糖尿病人,他们对膳食纤维的特殊需求,那么每年膳食纤维的需求量不下300万吨。而我国现在膳食纤维的年产量不足10万吨,且质量不高。因此,我国膳食纤维的潜在市场非常大,市场前景非常广阔,亟待开发。
6、 多肽生物产品
多肽类产品从20世纪90年代以来,巳迅速成为国际市场畅销药物或保健食品的原料新宠。在欧洲,93%的多肽原料被用于生产各种治疗药,其余7%用在保健食品和化妆品上。据统计数据,欧洲多肽类产品2004年总销售额高达3亿欧元(折合4亿美元)。若按每年年平均10%的增长率推算,欧洲市场到2012年多肽产品销售额将达到6~7亿欧元。
目前,国际市场上多肽类产品市场销售额约有10多亿美元。美国与日本成为继欧洲市场之后的两大多肽类产品市场。近日,我国自主研发的全新营养品-功能大豆多肽已经在北京、上海、宁波等11个城市率先面市。国际市场对大豆多肽的需求量也极大。日本每年消耗毛大豆多肽约在2000~2500吨,美国大豆多肽生产量估计有4000~5000吨(由美国中央大豆食品技术公司生产),其中部分产品出口去欧洲与日本市场。如今,日、美两国均已开发出多种含大豆多肽的保健食品,如运动饮料、口服(降脂)胶囊以及其它健康食品等。隨着国际市场大豆多肽产品的热销,预期今后几年内大豆多肽出口数量将激增至千吨级。
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