宋曉暉 程 潔

（國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局專利局專利審查協(xié)作江蘇中心，江蘇 蘇州 215000）

油菜花自古以來(lái)就是文人吟詠描繪的對(duì)象，清朝乾隆皇帝就專門為此作詩(shī)《菜花》：“黃萼裳裳葉綠稠，千村新卜榨新油。愛他生計(jì)資民用，不是閑花野草流?！逼鋵?shí)，中國(guó)油菜栽培歷史十分悠久，是世界公認(rèn)最早栽培利用油菜的國(guó)家之一。那除了大家所熟知的觀賞、食用、榨油外，油菜還有哪些經(jīng)濟(jì)價(jià)值呢？

1 油菜花有顏更有料

油菜是春季開花最早、規(guī)模最大的蜜源植物，所以油菜花蜜也是最早上市的當(dāng)年新蜂蜜。油菜花期長(zhǎng)，成規(guī)模連片種植，給蜜蜂采蜜提供了最佳環(huán)境，同時(shí)蜜蜂在采蜜時(shí)也能幫助油菜花傳粉，有利于油菜籽產(chǎn)量提高。

油菜花粉含有豐富的蛋白質(zhì)、游離氨基酸、糖類、脂類、維生素、微量元素、酶和激素等多種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，其不但是一種新型的植物食品資源，也具有多種生物功效。如中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與檢測(cè)技術(shù)研究所對(duì)油菜花粉進(jìn)行提取，實(shí)驗(yàn)表明該提取物具有抗氧化能力，能很好的清除超氧陰離子自由基，可以延緩衰老，因此可以作為食品、保健品和功能性藥物，還可以加入食用、藥用或化妝品中發(fā)揮其抗氧功效作用，具有重要應(yīng)用價(jià)值（CN105326880A）。近年來(lái)國(guó)內(nèi)外研究證明油菜花粉中的甾醇類物質(zhì)具有較好的抗前列腺增生的功效，目前國(guó)內(nèi)臨床上已有普樂(lè)安、普適泰等多種油菜花粉制劑用于治療前列腺疾病。而華中農(nóng)業(yè)大學(xué)嘗試將油菜花粉破壁提取后產(chǎn)物用于降低尿酸，為從天然產(chǎn)物中篩選高效、安全的將尿酸藥物提供新的研究方向（CN108392509A、CN108379455A）。

此外，大量研究表明，在飼料中添加油菜花粉，能夠補(bǔ)充和平衡飼料中的必需營(yíng)養(yǎng)成分，提高飼料轉(zhuǎn)化率，有利于機(jī)體對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收，加快動(dòng)物生長(zhǎng)，提高動(dòng)物的繁殖性能，是一種純天然的食品添加劑和免疫增強(qiáng)劑[1]。

而除了藥用外，華中科技大學(xué)提出將油菜花粉經(jīng)過(guò)預(yù)碳化，碳化，或堿性活化后二次碳化的方式獲得電容性能優(yōu)異的活性炭材料，其相比現(xiàn)在常用但是價(jià)格昂貴的石墨烯、碳納米管等碳材料而言具有明顯的成本低廉優(yōu)勢(shì)[2]。

2 秸稈利用路子多

由于油菜秸稈數(shù)量多，運(yùn)輸不便，農(nóng)民一般將其直接丟棄或者就地焚燒，焚燒后雖然能夠產(chǎn)生一定量的草木灰，但是燃燒過(guò)程會(huì)產(chǎn)生大量二氧化碳和粉塵顆粒，會(huì)加重該地區(qū)的溫室效應(yīng)和霧霾污染，并對(duì)人體健康產(chǎn)生有害影響。而研究表明，油菜秸稈平均含粗有機(jī)物質(zhì)85.0%（烘干基，下同）、氮0.87%、磷0.14%、鉀1.94%、鈣1.52%，還含有硅、鋅、鐵、錳等多種中微量元素，具有巨大的資源潛力[3]。目前油菜秸稈資源化的處理方式主要包括以下幾種：

2.1 肥料化

秸稈中含有的有機(jī)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)多為大分子，不易被植物直接吸收利用，一般需要靠微生物降解為小分子有機(jī)物才能供給于植物。將油菜秸稈直接還田，降解腐熟較慢，且秸稈中可能存在一些蟲卵、菌體、雜草種子等會(huì)留在土壤里，導(dǎo)致雜草和病蟲害的發(fā)生。因此通常采用高溫發(fā)酵腐熟方法，將油菜秸稈粉碎后，加入速腐劑、尿素、草木灰，控制碳氮比例為25～30：1，含水率在35%～65%，好氧發(fā)酵處理15-20天，造粒干燥制備有機(jī)肥后施用（CN104261943B）。針對(duì)腐熟菌劑存在的功能單一、針對(duì)性不強(qiáng)和復(fù)配比例不當(dāng)，無(wú)法達(dá)到快速高效的秸稈腐解效果的問(wèn)題，樂(lè)山師范學(xué)院（CN104774772B）提供了一種秸稈腐解菌劑，由黑曲霉CCTCC NO：M209125、擬康氏木霉CGMCCNO.3.6608、鮮綠青霉CGMCC NO.3.5933、解木聚糖梭菌DSM NO.6555、枯草芽胞桿菌ACCC NO.03189、圓褐固氮菌CGMCC NO.1.0142組成，該秸稈腐解菌劑可作為秸稈直接還田的菌劑，與未施用菌劑對(duì)照相比，施用該菌劑20天后油菜秸稈的總分解率提高117%，土壤氮素含量增加46.7%，作物增產(chǎn)18.7%。

2.2 飼料化

油菜秸稈具有極高的飼用價(jià)值，但是油菜秸稈中蠟質(zhì)、硅酸鹽和木質(zhì)素含量較高，木質(zhì)素與纖維素之間酯鍵結(jié)構(gòu)堅(jiān)固，有異味、較粗硬，動(dòng)物直接采食的難度較大，直接用于飼養(yǎng)效果不佳。有研究發(fā)現(xiàn)在油菜秸稈中加入氨水置于氨化池中進(jìn)行氨化處理，氨化發(fā)酵生產(chǎn)出飼料柔軟多汁、氣味酸甜芳香，適口性好，能促進(jìn)消化腺的分泌，對(duì)于提高飼料的消化率有良好的作用（CN105104735A）。江西農(nóng)業(yè)大學(xué)（CN104171502B）指出在油菜秸稈加入皇竹草和的乳酸糞腸球菌復(fù)合菌菌液，置于青貯窖或青貯塔中，壓實(shí)、密封、發(fā)酵，獲得的油菜秸稈飼料pH值偏酸性且洗滌纖維含量下降，粗蛋白比例增加，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高，更易消化。

2.3 栽培食用菌

油菜秸稈富含碳源、氮源、維生素B1等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，是食用菌天然的良好栽培基料，可以用于栽培平菇、香菇、金針菇、草菇等多種菌菇。油菜秸稈做基料栽培食用菌，關(guān)鍵技術(shù)在于掌握不同食用菌品種所對(duì)應(yīng)的不同基料配方，其制備工藝基本相似，以平菇栽培為例（CN104609943A），其配方為油菜秸稈30%～80%，稻草12.5%～62.5%，麥麩5%，尿素0.5%，蔗糖1%，石膏1%，制備方法如下圖：

圖1

2.4 其他資源化方式

農(nóng)作物秸稈的主要化學(xué)成分為纖維素、半纖維素和木質(zhì)素，其組成與木材相似，完全可以用來(lái)替代木材制造人造板，因此在石油資源日益枯竭及秸稈治理日趨迫切的大環(huán)境下，使用油菜秸稈為原料生產(chǎn)可降解板材是一件有益無(wú)弊的事，可以將油菜秸稈與各種成型助劑混合通過(guò)壓制等特定加工工藝制備得到所需板材（CN107386013A，CN104591670B）。

其次，油菜秸稈中碳水化合物的含量超過(guò)了60%，這說(shuō)明油菜秸稈非常適宜生產(chǎn)生物能源，秸稈制備生物乙醇的基本工藝可以分為預(yù)處理、酶水解、發(fā)酵和純化。具體可以采用物理方法預(yù)處理（機(jī)械粉碎）結(jié)合化學(xué)方法預(yù)處理（1.0%NaOH）預(yù)處理，以纖維素酶進(jìn)行水解糖化，用釀酒酵母進(jìn)行恒溫發(fā)酵，生產(chǎn)所得的燃料乙醇一方面可以用作汽油添加劑，生產(chǎn)乙醇汽油；另一方面可以直接用作燃料，來(lái)替代日益枯竭的化石燃料，且具有清潔、環(huán)保、可持續(xù)的優(yōu)點(diǎn)（CN102517341B）。

3 菜籽榨油營(yíng)養(yǎng)高

油菜花掉落后就開始結(jié)油菜籽，一般在花期結(jié)束一個(gè)月后，就可以采收油菜籽了。油菜籽加工提取菜籽油早已是一門成熟的技術(shù)，傳統(tǒng)工藝流程如下圖，包含清理除雜、軋坯、預(yù)榨、浸出、菜籽餅脫落、浸出混合油脫溶以及毛油精練等步驟[4]。

然而隨著菜籽雙低化的推進(jìn)以及市場(chǎng)對(duì)優(yōu)質(zhì)菜籽餅粕需求的增加，為了充分發(fā)揮菜籽的品質(zhì)和優(yōu)勢(shì)，新的菜籽加工工藝不斷涌現(xiàn)，如低溫壓榨（CN101575369B）、水酶法（CN105331438B，CN107057830B）、膨化法（CN1207377C，CN1305661C）等等。

圖2

4 油渣也有高價(jià)值

通常每100kg菜籽，榨油后會(huì)獲得60kg菜籽餅油渣。菜籽餅含有豐富的營(yíng)養(yǎng)，廣泛應(yīng)用于肥料、飼料，還可對(duì)其蛋白進(jìn)行提取或用于生產(chǎn)醬油。

4.1 肥料化

菜籽餅中（風(fēng)干基）粗有機(jī)物平均含量73.8%、有機(jī)碳為33.4%、全鉀平均為1.04%、全氮5.25%、全磷0.80%，是一種肥分濃厚的完全有機(jī)肥料?？蓪⒁欢ū戎氐牟俗扬炛苯幼鞣柿鲜褂茫话愣嗍┰诠麡?、煙草等經(jīng)濟(jì)作物上，可提高作物的產(chǎn)量和品質(zhì)。也可先進(jìn)行發(fā)酵后再使用，以確保餅肥的使用安全及提高肥效（CN101475408B）。

4.2 飼料化

菜籽餅也是高蛋白、高能量的飼料。但由于目前種植的油菜籽中含有芥酸和硫葡萄糖甙等物質(zhì)，特別是硫葡萄糖甙在天然存在的芥子硫甙酶作用下，分解產(chǎn)生惡唑烷硫酮和異硫氰酸脂等，菜籽餅直接作飼料時(shí)，容易引起動(dòng)物代謝紊亂，以致中毒死亡。因此菜籽餅作飼料必須經(jīng)過(guò)坑埋、浸洗、發(fā)酵中和、氨處理、膨化法等脫毒處理后才可作為飼料使用（CN1044386A、CN101297677B、CN103815129B）。

4.3 提取蛋白

菜籽餅中蛋白質(zhì)含量高達(dá)35～45%，其中包含大量的必需氨基酸如賴氨酸和蛋氨酸，所以對(duì)菜籽餅中蛋白進(jìn)行高價(jià)值利用具有十分重要的意義。目前菜籽餅蛋白的制備工藝主要為溶劑萃取（CN100357315C）、水酶法提?。–N101153311B）以及發(fā)酵技術(shù)（CN101434981B）。由于菜籽餅中獲取的濃縮蛋白價(jià)格較為低廉，而且具有較優(yōu)的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)，人們逐漸將其應(yīng)用到養(yǎng)殖業(yè)中（CN104232728B、JP特開10-229828A）。將菜籽餅中獲取的蛋白作為飼料，可取代33%的魚粉，67%的血粉及100%的芝麻餅或大豆粕，作為禽畜的飼料，還可使動(dòng)物生長(zhǎng)速度加快27%（參見何江等“菜籽濃縮蛋白研究進(jìn)展”，中國(guó)油脂，第34卷第10期，2009年）。也可以將該蛋白添加到食品中以改善食品的營(yíng)養(yǎng)特性、風(fēng)味或品質(zhì)，如伯康營(yíng)養(yǎng)科學(xué)（MB）公司研究了菜籽蛋白的特定功能如溶解性、粘度、持水性、膠凝化等并利用上述功能在食物制品中廣泛應(yīng)用（CN1303894C）；南京財(cái)經(jīng)大學(xué)則提出將菜籽粕中獲取的菜籽蛋白進(jìn)行改性，再添加增塑劑后制備獲得可食性?；俗训鞍啄?，其相對(duì)于其它可食性膜具有更優(yōu)的機(jī)械性能和阻水能力（CN109401339A）。

4.4 生產(chǎn)醬油

醬油是日常生活必需的調(diào)味品之一，一般以大豆或豆餅作原料。而菜籽餅營(yíng)養(yǎng)豐富，其蛋白的氨基酸組成與大豆蛋白極相似，因此可利用菜籽餅制作醬油。

上世紀(jì)八十年代提出的制備工藝主要為酸解，菜籽餅中蛋白質(zhì)經(jīng)鹽酸作用分解成各種氨基酸，而氨基酸經(jīng)純堿中和后又生成谷氨酸鈉鹽為主的各種氨基酸鈉鹽。其工藝流程如下（參見《主要油料蛋白的制取和利用》，商業(yè)部科學(xué)技術(shù)情報(bào)研究所編，1983年9月，修訂版）。近些年多采用蒸煮結(jié)合微生物發(fā)酵代替化學(xué)試劑處理，能提高醬油乳酸及乳酸乙酯含量，更好地解決傳統(tǒng)醬油發(fā)酵導(dǎo)致的芳香物質(zhì)含量少，造成產(chǎn)品風(fēng)味差的問(wèn)題（CN102266039B）。

圖3

5 結(jié)語(yǔ)

綜上，我們更能更好的理解為何有俗語(yǔ)“油菜渾身都是寶，菜籽榨油油質(zhì)好，葉莢喂豬豬上膘，秸稈還田好肥料，種地養(yǎng)地措施好、發(fā)展農(nóng)業(yè)離不了”。隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展，油菜這一產(chǎn)品仍然具備廣闊的開發(fā)利用前景，必將對(duì)國(guó)家循環(huán)農(nóng)業(yè)發(fā)展和生物質(zhì)資源利用作出積極貢獻(xiàn)。