以柑橘皮为原料固态发酵生产饲用复合酶的方法技术

本发明专利技术涉及一种以柑橘皮为原料固态发酵生产饲用复合酶的方法。将柑橘皮与豆粕、麸皮混合，添加少量无机盐组成固体发酵培养基，加水混匀，经灭菌，冷却后，接入宇佐美曲霉菌种，经一次固体发酵，干燥后即获得高酶活复合酶产品。本发明专利技术利用柑橘加工厂的废弃物制备的饲用复合酶制剂用于配制畜禽饲料，能明显提高饲料的利用率，同时，降低环境污染，具有较好的经济效益和积极的环保意义。

【技术实现步骤摘要】
以柑橘皮为原料固态发酵生产饲用复合酶的方法
本专利技术涉及生物
，特别涉及一种以柑橘皮为原料固态发酵生产饲用复合酶的方法。
技术介绍
随着柑橘加工业的发展，伴随着将产生大量的加工副产物，如柑橘皮、压榨残渣，约占整个果重的25％～40％，因此柑橘皮的综合利用对提高柑橘加工厂的经济效益和减少污染、保护环境都有重要意义。近几十年来，能源问题是世界的主要社会问题之一，人们不停地寻找可新能源，而可再生资源的合理利用是解决能源问题的一个重要途径。在饲料工业解决能源紧缺的主要方法就是提高饲料利用率。饲料一般以农产品加工副产物为主，动物吸收率较低。解决方法之一便是添加外源酶和消除抗营养因子，如纤维素、半纤维素等就是饲料中的抗营养因子。畜禽在其幼年因其消化酶系和酶量不足，对饲料蛋白质消化能力较差，易引起消化不良、腹泻等疾病，在饲料中添加蛋白酶(外源性消化酶)有利于提高饲料中蛋白质的可消化性。另外，在饲料中添加纤维素酶、木聚糖酶等可以分解植物的细胞壁，增加营养物质的溶出量，消除抗营养因子等功效。由微生物发酵生产的饲用复合酶是一类无毒、无害、无污染残留的绿色饲料添加剂，在饲料中添加适量的与饲料日粮相匹配的酶制剂能明显提高饲料利用率。微生物发酵生产酶制剂的关键技术主要由两方面：一方面是如何筛选获得高产酶的菌种；另一方面是如何选择合适的培养条件使菌种发挥最佳的生产性能。国外有较多报道利用甘蔗渣、玉米秸杆、土豆渣等农产品加工副产物来生产酶制剂。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种以柑橘皮为原料固态发酵生产饲用复合酶的方法，是以柑橘皮(或者柑橘加工残渣)为主要培养基成分为基础，以选育饲用复合酶高产菌株为突破口，固态发酵法进行生产，可直接添加于饲料中，消除饲料中的抗营养因子，提高饲料利用率。本专利技术采用的技术方案是：-->将柑橘皮与豆粕、麸皮混合，添加少量无机盐组成固体发酵培养基，加水混匀，经灭菌，冷却后，接入宇佐美曲霉菌种，经一次固体发酵，干燥后即获得多酶种高酶活的产品。所述的固体发酵培养基制备方法为：干燥柑橘皮粉55～75％，麸皮0～15％，豆粕粉20～35％，尿素1～2％，硫酸锰2～3％，磷酸氢二钠2～3％，料水比为1∶1.0～1.3，121℃灭菌30min，冷却备用。所述的宇佐美曲霉菌种的孢子悬浮液的制备方法为：将宇佐美曲霉接种到马铃薯葡萄糖琼脂培养基中，在27～30℃下培养84-120h，无菌水洗下，制成106～107个/mL的孢子悬浮液，将种子培养基质量的3～5％的孢子悬浮液接种，搅拌均匀，于27～30℃下培养约60-84h，然后，用无菌水洗下孢子，制成孢子悬浮液，调节孢子浓度为106～107个/mL。所述的种子培养基的制备方法为：按照干燥柑橘皮粉65～75％，豆粕粉20～30％，尿素1～2％，硫酸铵2～3％，料水比为1∶1.0～1.3，121℃灭菌30min，冷却备用。所述的固体发酵工艺为：采用曲房多层固体发酵方式或固体发酵机生产，将孢子悬浮液按4％～5％的比例喷洒至固体发酵培养基中，搅拌均匀，于温度为27～30℃和相对湿度为85％～90％的条件下培养60-72h，然后于45～50℃下，低温气流干燥至水分含量为8～10％，粉碎即得到本专利技术的饲用复合酶制剂。所述的复合酶产品包括的酶有：木聚糖酶、酸性蛋白酶、果胶酶和纤维素酶等。本专利技术具有的有益的效果是：1.对大量菌株进行筛选得到能利用柑橘皮生产高酶活复合酶的宇佐美曲霉；2.以柑橘皮等柑橘加工残渣为主要原料，添加少量的豆粕、麸皮及无机盐，其原料来源广，价格低廉，生产成本低；3.应用固体发酵方法，可用曲房多层分批发酵方法生产，或采用简易发酵机生产，培养周期短，具有投资少，操作简单可行，符合我国国情；4.一次发酵即可获得多酶种、高酶活的发酵曲料，经低温气流干燥、粉碎，能制备出可直接添加的复合酶饲料添加剂。操作简便，容易推广；5.产品酶系全且酶活高，作为畜、禽和水产的养殖动物的绿色饲料添加剂，使用范围广；6.生产中不产生废水废渣，不会造成二次环境污染。具体实施方式-->一、菌种制备菌种为浙江省微生物研究所购买宇佐美曲霉(Aspergillus usaanii)。菌种制备分为一、二级菌种制备。一级菌种：培养基为新鲜马铃薯-葡萄糖-琼脂(PDA)斜面，宇佐美曲霉保藏菌株划线法接种，27～30℃下培养84-120h，用无菌水洗下孢子，转移至无菌带玻璃珠三角瓶，振荡打散孢子，制成孢子悬浮液，调节孢子浓度在106～107个/mL之间，待用。二级菌种：按照干燥柑橘皮粉65～75％，豆粕粉20～30％，尿素1～2％，硫酸铵2～3％，每个500ml三角瓶装20g干料，料水比为1∶1.0～1.3，121℃下灭菌30min，冷却，接入一级种子孢子悬浮液，每个三角瓶接2ml，搅拌均匀，于27～30℃下培养约60-84h，然后，用无菌水洗下孢子，制成孢子悬浮液，调节孢子浓度为106～107个/mL。二、发酵生产1.发酵方式  可采用曲房多层发酵方法或固体发酵机生产，物料厚度为3～5cm，保持良好通气、控温及控湿。2.固体发酵培养基配制  培养基干料组分为：干燥柑橘皮粉55～75％，麸皮0～15％，豆粕粉20～35％，尿素1～2％，硫酸锰2～3％，磷酸氢二钠2～3％，料水比为1∶1.0～1.3；具体操作方法为：先将柑橘皮粉、豆粕粉和麸皮按比例混合均匀，再将尿素和磷酸氢二钠溶于相应的自来水中，均匀喷入物料中，121℃高压灭菌30min。3.发酵培养将二级菌种的孢子悬浮液按4～5％的接种量均匀喷洒至固体发酵产酶培养基，搅拌均匀后进行发酵，发酵温度控制在27～30℃，相对湿度控制在85％～90％，发酵时间为60～72h。4.干燥将发酵完固体于45～50℃下低温气流干燥，粉碎，包装得到酶制剂。实施例1将低温保藏的宇佐美曲霉斜面菌种转接到新鲜PDA斜面上，置于恒温培养箱中，温度控制在28℃，经过84小时培养，待菌丝长满斜面并长满灰黑色孢子后，加入适量的无菌水洗下孢子，制成孢子悬浮液，调节孢子浓度到107个/ml。在500mL三角瓶中，装入40g柑橘皮固体发酵培养基，其中包括：柑橘皮粉15g，豆粕5g，尿素0.2g，硫酸铵0.4g，水20ml，121℃下灭菌20min，冷却后接入2mL孢子悬浮液，置于28℃生化培养箱中发酵培养，经过72h待发酵固体表面布满灰黑色孢子后，加入无菌水，洗下孢子，调节孢子浓度为107个/mL，备用。-->将上述培养好的孢子悬浮液4L均匀喷洒入装有100公斤发酵培养基的多层曲盘中，每层物料厚度为3～4cm，100公斤发酵培养基包括：30公斤干燥柑橘皮粉，10公斤豆粕，1公斤尿素，2公斤硫酸锰，2公斤磷酸氢二钠，55公斤自来水，121℃灭菌30min，在27～28℃下、湿度为90％条件下培养24小时，，第一次翻曲，继续在27～28℃、湿度为85％的条件下培养24小时，第二次翻曲，继续在相同条件下培养18小时后，培养基上的黄色菌丝转化成灰黑色孢子，然后将其送入气流干燥机，50℃下干燥至含水量为8～9％，输入粉碎机中粉碎成40目粉状物，质检合格后用双层塑料袋真空包装成1公斤本专利技术饲用复合酶制品100袋。经测定，木聚糖酶为1973U/g、β-葡萄糖苷酶为87U/g、酸性本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种以柑橘皮为原料固态发酵生产饲用复合酶的方法，其特征是将柑橘皮与豆粕、麸皮混合，添加少量无机盐制成固体发酵培养基，加水混匀，经灭菌，冷却后，接入宇佐美曲霉菌种，经一次固体发酵，干燥后即获得多酶种高酶活的产品。

【技术特征摘要】
1.一种以柑橘皮为原料固态发酵生产饲用复合酶的方法，其特征是将柑橘皮与豆粕、麸皮混合，添加少量无机盐制成固体发酵培养基，加水混匀，经灭菌，冷却后，接入宇佐美曲霉菌种，经一次固体发酵，干燥后即获得多酶种高酶活的产品。2.根据权利要求1所述的以柑橘皮为原料固态发酵生产饲用复合酶的方法，其特征在于：所述的固体发酵培养基的制备方法为：干燥柑橘皮粉55～75％，麸皮0～15％，豆粕粉20～35％，尿素1～2％，磷酸氢二钠3～4％，料水比为1∶1.0～1.3，121℃灭菌30min，冷却备用。3.根据权利要求1所述的以柑橘皮为原料固态发酵生产饲用复合酶的方法，其特征在于：所述的宇佐美曲霉菌种的孢子悬浮液的制备方法为：将宇佐美曲霉接种到马铃薯葡萄糖琼脂培养基中，在27～30℃下培养84-120h，用无菌制成106～107个/mL的孢子悬浮液，该孢子悬浮液为一级菌种，将3～5％的孢子悬浮液接种于种子培养基，搅拌均匀，于27～30℃下培养约60-84h，然后，用无菌水...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑晓冬，单丽君，叶兴乾，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：86[中国|杭州]