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专利名称:可溶性饲用酶及其制造方法
技术领域:
本发明涉及一种词料添加剂,尤其是涉及一种可溶性词用酶及其制造方法。
背景技术:
酶是具有高度的专一性的生物催化剂,在可比条件下,大约是化学型催
化剂的1001000倍。酶(E)和底物(S)形成酶一底物复(络)合物(E+S—ES)后进行化学反应生成产物(P)从酶的活性部位解析下来(ES—P+E)。饲用酶制剂作为一种节粮、环保型饲料添加剂产品,对解决畜牧业、饲料工业粮食短缺、环境污染等问题,可以发挥独到的功效。但是,温度、湿度对饲用酶的酶活影响很大,一般在湿度12%、温度60度情况下酶就开始失活。而在饲料加工过程中,特别是颗粒饲料,需要高温高压蒸汽进行调制并挤压成颗粒,温度达75度以上,湿度达17%,以提高饲料的粘性和消毒灭菌。所以,酶在饲料制粒过程中一般酶的失活达50%。
为了降低酶活的损失,申请号为""、名称为"液体饲料酶后置喷涂工艺"的专利文献介绍了一种利用后置喷涂系统将液体酶均匀喷涂在伺料中的新型工艺,这种工艺在饲料加工过程中避免了酶与高温、高湿和高压的接触,有效地降低了酶的活性损失。
但是,液体剂型饲用酶制剂是一般是通过液体发酵,浓縮过滤再稀释配制而成。首先,此类产品含较高的菌落总数,使得产品储存运输过程中大量细菌繁殖,产品产生变色、变味、变酸、产生沉淀和酶活失活。而部分厂家为了抑制细菌繁殖,添加抗生素到产品中,使产品变成非绿色饲料添加剂。其次,这类液体产品一般含有80。Z以上的水份,在储存运输过程中往往会出现4(TC以上高温,产品的酶活会快速失活。如图1、图2所示,分别是酶活为6230u/g的液体植酸酶产品在常温储存6个月的稳定性分析和在4(TC恒温储存6周的稳定性分析,分析得出,液体植酸酶产品中的植酸酶在常温储存6个月和在4(TC恒温储存6周的酶活保有率均在65%以下。如图3图6所示,是含有酶活为11000u/g的木聚糖酶和酶活为2500u/g的纤维素酶的复合酶液体产品在常温储存6个月的稳定性分析和在4(TC恒温储存6周的稳定性分析,分析得出,其中木聚糖酶在常温储存6个月和在4(TC恒温储存6周的酶活保有率均在65%以下,纤维素酶在常温储存6个月和在4(TC恒温储存6周的酶活保有率均在65%以下。如图7图12所示,分别是含有酶活为10000u/g的木聚糖酶、酶活为2500u/g的纤维素酶和酶活为1500u/g的e-葡聚糖酶的复合酶液体产品在常温储存6个月的稳定性分析和在4(TC恒温储存6周的稳定性分析,其中木聚糖酶在常温储存
6个月和在4(TC恒温储存6周的酶活保有率均在65%以下,纤维素酶在常温储存6个月和在4CTC恒温储存6周的酶活保有率均在65%以下,8-葡聚糖酶在常温储存6个月和在4(TC恒温储存6周的酶活保有率均在65%以下。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是解决现有技术的不足,提供一种可有效抑制细菌繁殖、降低酶活损失的可溶性词用酶及其制造方法。
本发明所采用的技术方案是本发明所述可溶性饲用酶,是在含一种或多种酶的浓縮酶液中添加可溶性载体,溶解后喷雾干燥成的可溶性粉剂。
所述浓縮酶液与所述可溶性载体的重量配比为浓縮酶液400500Kg、可溶性载体75144Kg。
所述可溶性载体包含有七水硫酸锌36kg、无水***化钙l3kg、山梨糖醇3050kg、乳糖3050kg、P—环糊精1030kg和羧***纤维素钠l5kg。
本发明所述可溶性饲用酶的制造方法是将可溶性载体慢慢加入到含一种或多种酶的浓縮酶液中,边搅拌边加热并控制温度小于4(TC,待固体全部溶解后,将液体喷雾干燥即得所述可溶性词用酶粉剂。
本发明的有益效果是本发明是将可溶性载体慢慢加入到含一种或多种
酶的浓缩酶液中,边搅拌边加热并控制温度小于4(TC,待固体全部溶解后,将液体喷雾干燥,制成粉剂,因制作过程温度控制在4(TC,可有效避免制作
过程中酶活的损失,由于所得产品为固体制剂,在储存和运输过程中可避免高湿的条件,因此可有效降低酶活的损失,固体制剂也不利用细菌的繁殖。制作饲料时将本品溶解于水中成液体后再均匀喷涂在饲料中,具有在饲料加工过程的酶活损失小的特性。
本发明可溶性载体包含有七水硫酸锌、无水***化钙、山梨糖醇、乳糖、3—环糊精和羧***纤维素钠,其中七水硫酸锌、无水***化钙为可提高酶活稳定性的无机盐,山梨糖醇为酶蛋白保护剂,乳糖为稀释剂,羧***纤维素钠、p—环糊精为喷雾干燥助剂。经过检测,将上述可溶性载体加入到浓縮
植酸酶液中溶解后干燥所得的产品,其中植酸酶在常温储存6个月的酶活保有率及在4(TC恒温储存6周的酶活保有率均在90%以上;加入到木聚糖酶和纤维素酶的复合浓縮酶液中溶解后干燥所得的产品,其中的木聚糖酶在常温储存6个月的酶活保有率及在4CTC恒温储存6周的酶活保有率均在90%以上,纤维素酶在常温储存6个月的酶活保有率及在4(TC恒温储存6周的酶活保有率均在90%以上;加入到木聚糖酶、纤维素酶和3-葡聚糖酶的复合浓缩酶液中溶解后干燥所得的产品,其中的木聚糖酶在常温储存6个月的酶活保有率
及在4(TC恒温储存6周的酶活保有率均在90%以上,纤维素酶在常温储存6个月的酶活保有率及在4(TC恒温储存6周的酶活保有率均在90%以上,P-葡聚糖酶在常温储存6个月的酶活保有率及在4(TC恒温储存6周的酶活保有率均在90%以上。
图n夜体植酸酶产品中植酸酶在常温储存6个月的稳定性(u/g)分析,
是含有植酸酶的单酶液体产品中的植酸酶在常温储存6个月稳定性分析图2液体植酸酶产品中植酸酶在4CTC恒温储存6周的稳定性(u/g)分析,是含有植酸酶的单酶液体产品的植酸酶在4(TC恒温储存6周稳定性分析图3含有木聚糖酶和纤维素酶的复合液体酶产品中的木聚糖酶在常温储存6个月的稳定性(u/g)分析,是含有木聚糖酶和酶活为的纤维素酶的复合
5酶液体产品中的木聚糖酶在常温储存6个月稳定性分析图4含有木聚糖酶和纤维素酶的复合液体酶产品中的纤维素酶在常温储存6个月的稳定性(u/g)分析,是含有酶活为木聚糖酶和纤维素酶的复合液酶体产品中的纤维素酶在常温储存6个月稳定性分析图5含有木聚糖酶和纤维素酶的复合液体酶产品中的木聚糖酶在4(TC恒温储存6周的稳定性(u/g)分析,是含有木聚糖酶和纤维素酶的复合酶液体产品中的木聚糖酶在4(TC恒温储存6周稳定性分析图6含有木聚糖酶和纤维素酶的复合液体酶产品中的纤维素酶在
4(TC恒温储存6周的稳定性(u/g)分析,是含有木聚糖酶和纤维素酶的复合酶液体产品中的纤维素酶在4(TC恒温储存6周稳定性分析图7含有木聚糖酶、纤维素酶和e—葡聚糖酶的复合液体酶产品中的木聚糖酶在常温储存6个月的稳定性(u/g)分析,是含有木聚糖酶、纤维素酶和3-葡聚糖酶的复合酶液体产品中的木聚糖酶在常温储存6个月稳定性分析图8含有木聚糖酶、纤维素酶和3—葡聚糖酶的复合液体酶产品中的纤维素酶在常温储存6个月的稳定性(u/g)分析,是含有木聚糖酶、纤维素酶和P-葡聚糖酶的复合酶液体产品中的纤维素酶在常温储存6个月稳定性分析图9含有木聚糖酶、纤维素酶和P—葡聚糖酶的复合液体酶产品中的e一葡聚糖酶在常温储存6个月的稳定性(u/g)分析,是含有木聚糖酶、纤维素酶和e-葡聚糖酶的复合酶液体产品中的g-葡聚糖酶在常温储存6个月稳定性分析图io含有木聚糖酶、纤维素酶和e—葡聚糖酶的复合液体酶产品中的木
聚糖酶在4(TC恒温储存6周的稳定性(u/g)分析,是含有木聚糖酶、纤维素酶和0-葡聚糖酶的复合酶液体产品中的木聚糖酶在4(TC恒温储存6周稳定性分析6图11含有木聚糖酶、纤维素酶和3—葡聚糖酶的复合液体酶产品中的纤
维素酶在4(TC恒温储存6周的稳定性(u/g)分析,是含有木聚糖酶、纤维素酶和e-葡聚糖酶的复合酶液体产品中的纤维素酶在
4(TC恒温储存6周稳定性分析图12含有木聚糖酶、纤维素酶和P—葡聚糖酶的复合液体酶产品中的e一葡聚糖酶在4(TC恒温储存6周的稳定性(u/g)分析,是含有木聚糖酶、纤维素酶和3-葡聚糖酶的复合酶液体产品中的3-葡聚糖酶在4(TC恒温储存6周稳定性分析图13含有植酸酶的可溶性粉剂中植酸酶在常温储存6个月的稳定性(u/g)分析,是本发明实施例1所得产品中植酸酶在常温储存6个月稳定性分析图14含有植酸酶的可溶性粉剂产品中植酸酶在4(TC恒温储存6周的稳定性(u/g)分析,是本发明实施例1所得产品中植酸酶在4(TC恒温储存6周稳定性分析图15含有木聚糖酶和纤维素酶的可溶性粉剂产品中的木聚糖酶在常温储存6个月的稳定性(u/g)分析,是本发明实施例2所得产品中木聚糖酶在常温储存6个月稳定性分析图16含有木聚糖酶和纤维素酶的可溶性粉剂产品中的纤维素酶在常温储存6个月的稳定性(u/g)分析,是本发明实施例2所得产品中纤维素酶在常温储存6个月稳定性分析图17含有木聚糖酶和纤维素酶的可溶性粉剂产品中的木聚糖酶在4(TC恒温储存6周的稳定性(u/g)分析,是本发明实施例2所得产品中木聚糖酶在4(TC恒温储存6周稳定性分析图18含有木聚糖酶和纤维素酶的可溶性粉剂产品中的纤维素酶在40°C恒温储存6周的稳定性(!i/g)分析,是本发明实施例2所得产品中纤维素酶在4(TC恒温储存6周稳定性分析图
i9含有木聚糖酶、纤维素酶和3—葡聚糖酶的可溶性粉剂产品中的木聚糖酶在常温储存6个月的稳定性(u/g)分析,是本发明实施例3所得产品中木聚糖酶在常温储存6个月稳定性分析图20含有木聚糖酶、纤维素酶和3—葡聚糖酶的可溶性粉剂产品中的纤维素酶在常温储存6个月的稳定性(n/g)分析,是本发明实施例3所得产品中纤维素酶在常温储存6个月稳定性分析图21含有木聚糖酶、纤维素酶和3—葡聚糖酶的可溶性粉剂产品中的3—葡聚糖酶在常温储存6个月的稳定性(u/g)分析,是本发明实施例3所得产品中3-葡聚糖酶在常温储存6个月稳定性分析图22含有木聚糖酶、纤维素酶和0—葡聚糖酶的可溶性粉剂产品中的木聚糖酶在4(TC恒温储存6周的稳定性(u/g)分析,是本发明实施例3所得产品中木聚糖酶在4(TC恒温储存6周稳定性分析图23含有木聚糖酶、纤维素酶和3—葡聚糖酶的可溶性粉剂产品中的纤维素酶在4(TC恒温储存6周的稳定性(u/g)分析,是本发明实施例3所得产品中纤维素酶在4(TC恒温储存6周稳定性分析图;
图24含有木聚糖酶、纤维素酶和15—葡聚糖酶的可溶性粉剂产品中的3一葡聚糖酶在4(TC恒温储存6周的稳定性(Wg)分析,是本发明实施例3所得产品中P-葡聚糖酶在4(TC恒温储存6周稳定性分析图。
具体实施例方式
浓缩酶液是通过液体发酵得到的原酶液经过陶瓷膜超滤灭菌及浓缩得到的。如植酸酶(phytase)、蛋白酶(protease)、a-淀粉酶(a-amylase)、木聚糖酶(xyla加se)、g-葡聚糖酶(3-glucanase)、纤维素酶(cdkilase)、甘露聚糖酶(man-nase)、果胶酶(pectinase)、a-半乳糖苷酶(a陽gakctosidase)、月旨肪酶(Lipase)、酯酶(esterase)、环氧酶(epoxidase)等,本发明所述的浓縮酶液是包含上述一种酶的单一酶液或都是包含上述多种酶的复合酶液。
本发明将可溶性载体添加到浓缩酶液中,溶解后喷雾干燥成的可溶性粉剂。其中可溶性载体包括提高酶活稳定性的无机盐(七水硫酸锌、无水***化钙等)、酶蛋白保护剂(海藻糖、海藻酸钠、山梨糖醇等)、稀释剂(白砂糖、乳糖等)和喷雾干燥助剂(羧***纤维素钠、3—环糊精等)。在本发明的实
施例中,选用七水硫酸锌(ZnSo47H2o)、无水***化钙(CaCl2)作为可提高酶活稳定性的无机盐,山梨糖醇作为酶蛋白保护剂,乳糖作为稀释剂,羧***纤维素钠、3—环糊精作为喷雾干燥助剂。
实施例1:
称取ZnSo4*、、山梨糖醇40kg、乳糖40kg、3—环糊精20kg和羧***纤维素钠3kg,慢慢加入到440Kg酶活20676u/g的植酸酶浓縮液中,边搅拌边加热,控制温度小于4(TC,待固体全部溶解后,将液体喷雾干燥,得酶活
55000u/g的植酸酶可溶性粉末115Kg。本产品边搅拌边升温5—10。C易溶,溶解后溶液澄清透明。
图13所示是本产品中的植酸酸酶在常温储存6个月的稳定性分析,分析计算得出,本产品中的植酸酸酶在常温储存6个月的酶活保有率为98%。图14所示是本产品中的植酸酸酶在4(TC恒温储存6周的稳定性分析,分析计算得出,本产品中的植酸酸酶在4(TC恒温储存6周的酶活保有率为96%。
实施例2:
称取ZnSo47H2o3kg、无水CaCl2lkg、山梨糖醇30kg、乳糖30kg、P一环糊精10kg和羧***纤维素钠lkg,慢慢将上述物质加入到400Kg的浓縮液(含有酶活55000u/g的木聚糖酶浓縮液200kg和酶活13330u/g的纤维素酶浓縮液200kg)中,边搅拌边加热,控制温度小于4(TC,待固体全部溶解后,将液体喷雾干燥,得含有酶活110000u/g的木聚糖酶和酶活25000u/g的纤维素酶的可溶性粉末80Kg。本产品边搅拌边升温5—1(TC易溶,溶解后溶液澄清透明。
图15所示是本产品中的木聚糖酶在常温储存6个月的稳定性分析,分析计算得出,本产品中的木聚糖酶在常温储存6个月的酶活保有率为96%;图16所示是本产品中的纤维素酶在常温储存6个月的稳定性分析,分析计算得出,本产品中的纤维素酶在常温储存6个月的酶活保有率为96%。图17