用酶降解棕榈粕、棕榈仁粕的方法.doc

用酶降解棕桐粕、棕桐仁粕的方法摘要本发明涉及一种用酶降解棕桐粕!棕桐仁粕的方法,该方法主要是将干燥的棕桐粕和/或棕桐仁粕与含有甘露聚糖酶的酶溶液混合,其中每克干燥的棕桐粕和/或棕桐仁粕的甘露聚糖酶用量为5一120个单位,酶溶液的pH值控制在2一11,混合后物料的水分含量控制在30一70%;将上述混合后物料置于40一100e的温度下进行酶解反应,保持4一80个小时后,即可制得成品本发明的工艺方法不产生大量的废弃物,营养价值较高,工艺过程简单!容易,成本低,产品稳定性好,经处理的产品作为动物饲料可部分替代玉米和豆粕一种用酶降解棕搁粕!棕搁仁粕的方法,包括以下步骤:(l)原料的配制!混合:将干燥的棕搁粕和/或棕桐仁粕与含有甘露聚糖酶的酶溶液混合均匀,其中每克干燥的棕搁粕和/或棕搁仁粕的甘露聚糖酶用量为5120个单位,酶溶液的pH值控制在2n,混合后物料的水分含量控制在3070%;(2)酶解反应的控制:将上述混合后物料置于40100e的温度下进行酶解反应,保持480小时后,得到混合产物2!根据权利要求1所述的用酶降解棕桐粕!棕搁仁粕的方法,其特征在于所述干燥的棕搁粕和/或棕桐仁粕是指经干燥处理后其水分含量控制在巧%以下3!根据权利要求2所述的用酶降解棕搁粕!棕搁仁粕的方法,其特征在于所述干燥的棕搁粕和/或棕搁仁粕是指经干燥处理后其水分含量控制在3ro%4!根据权利要求2或3所述的用酶降解棕搁粕!棕搁仁粕的方法,其特征在于所述干燥处理过程的温度控制在50130e5!根据权利要求1所述的用酶降解棕搁粕!棕搁仁粕的方法,其特征在于在所述原料的配制!混合阶段,每克干燥的棕搁粕和/或棕搁仁粕的甘露聚糖酶用量为7一18个单位,酶溶液的pH值控制在4.56.5,混合后物料的水分含量控制在4565%6!根据权利要求1所述的用酶降解棕搁粕!棕搁仁粕的方法,其特征在于在所述酶解反应的控制阶段,混合后物料酶解反应温度控制在5580e7!根据权利要求1所述的用酶降解棕搁粕!棕搁仁粕的方法,其特征在于将所述混合产物进行干燥!粉碎,得到作为饲料使用的粒状成品200810030925.5说明书第1/5页用酶降解棕搁粕!棕搁仁粕的方法技术领域本发明涉及一种利用生物酶降解棕搁粕!棕搁仁粕的方法,通过该方法降解后能得到一种可作为饲料或饲料配方的混合物背景技术棕搁粕!棕搁仁粕分别是棕搁果肉!棕搁仁提炼棕搁油的过程中所产生的一种残留物质,其粗纤维含量高,粗蛋白含量低(1419%),赖氨酸!蛋氨酸及色氨酸均缺乏,脂肪酸属于饱和脂肪酸(主要成份分析见表1)棕搁(仁)粕属于粗饲料,由于其价格低!无霉性!无副作用,所以特别适合于反自动物的饲养,如牛!羊!鹿等表1:棕搁(仁)粕主要成份分析成成份份含量量蛋蛋白(Protein)14%脂脂肪(011)8%水水分(Moisture)蕊9.5%杂杂质(Dirt&Shell)毛15%棕搁仁粕的实验室抽样化验结果如下:粗蛋白16%粗纤维18%粗脂肪n%水分9.5%赖氨酸0.5%胧氨酸0.2%苏氨酸0.5%精氨酸2%蛋氨酸0.3%苯丙氨酸0.6%组氨酸0.26%色氨酸0.12%钙0.15%无氮浸出物40.9%粗灰分4.6%总能量4100MCL服G目前,作为传统饲料来源的玉米及饼粕类原料的国内市场价格在不断上涨,而使用棕搁(仁)粕作为饲料原料不仅价格低!成本小,而且原料来源丰富,由于棕搁(仁)粕可部分替代玉米和豆粕,其最直接的效果就是成本可大幅降低,而对饲喂效果影响甚微,从而使饲料企业!畜牧企业的经济效益显著提高,竞争力大大增强但鉴于上述成份分析结果,在肉鸡和仔猪日粮中不宜使用棕搁(仁)粕,生长育肥猪可用到巧%以下,奶牛使用可提高奶酪质量,但大量使用会影响适口性有报道显示,影响棕搁(仁)粕200810030925.说明书第2/5页作为饲料使用的原因不仅仅在于其粗纤维含量较高,更主要的是因为棕搁(仁)粕中含有大量抗营养因子)p一甘露聚糖,如何有效降解甘露聚糖,并使之转化为可饲喂动物的营养物质,就成为饲料行业一个鱼待解决的问题利用生物酶降解聚糖类物质是一种有效的途径,但传统的方法是在待加工处理的物料上喷涂一层薄薄的酶溶液或是在待加工处理的物料泥浆中添加酶溶液,前一种方法限制了加工处理的速度,后一种方法因细胞已被水所饱和,酶溶液只能慢慢扩散到细胞间隙中,转化率太低而针对棕搁(仁)粕中甘露聚糖的生物降解技术更是鲜有报道,降解所使用的酶溶液的配制以及酶解反应的温度!时间的控制都很难把握发明内容本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足,提供一种营养价值较高!废弃物排放较少!转化效率高!工艺操作简单的用酶降解棕桐粕!棕搁仁粕的方法为解决上述技术问题,本发明提出了一种用酶降解棕搁粕!棕搁仁粕的方法,包括以下步骤:(l)原料的配制!混合:将干燥的棕搁粕和/或棕搁仁粕与含有甘露聚糖酶的酶溶液混合均匀,其中每克干燥的棕搁粕和/或棕搁仁粕的甘露聚糖酶用量为5120个单位,酶溶液的pH值控制在211,混合后物料的水分含量控制在3070%;(2)酶解反应的控制:将上述混合后物料置于40100e的温度下进行酶解反应,保持4一80小时后,得到混合产物上述干燥的棕搁粕和/或棕搁仁粕是指经干燥处理后其水分含量控制在15%以下,最好能将水分含量控制在310%上述干燥处理过程可以在干燥设备中进行,为了减少细菌的繁殖和有机质的腐烂,干燥过程中的温度可控制在50130e,优选控制在751巧e在上述方法原料的配制!混合阶段,每克干燥的棕搁粕和/或棕搁仁粕的甘露聚糖酶用量优选为718个单位,酶溶液的pH值最好控制在4.56.5,混合后物料的水分含量最好控制在4565%在配制!混合过程中,用来处理的酶溶液最好是慢慢地加入到大量的干燥的棕搁粕和/或棕搁仁粕中,在添加酶溶液的过程中对棕搁粕和/或棕桐仁粕进行不断地搅拌,使之与酶溶液充分!均匀地混合考虑本发明的方法是在适宜的温度条件下以防止反应混合物感染而进行的轻微的!200810030925.说明书第3/5页限制酶活性并抑制微生物扩散的过程,因此在上述酶解反应的控制阶段,混合后物料酶解反应温度优选控制在55一80e;反应时间可以在所述控制范围内(4一80小时)因酶的用量及反应温度的不同而有所差异通过上述方法对棕搁粕和/或棕搁仁粕进行降解后,得到的产物为含有较高水分的固一液混合物,该混合产物可以直接作为饲料饲喂动物或是作为饲料配方中的一种原料,也可以对上述成品进行干燥!粉碎后,得到粒状成品作为饲料产品使用本发明是将酶溶液与干燥的棕搁(仁)粕充分!均匀地混合,而非如传统工艺所采用的与浆液混合,这样就提供了一个非常高效率的甘露聚糖的转化过程,干燥的棕搁(仁)粕能够快速地吸收酶溶液,甘露聚糖酶因此也能够更迅速地对细胞中的甘露聚糖产生作用甘露聚糖酶是半纤维素酶的一种,是能够水解含p一1,4一甘露糖昔键的甘露寡糖和甘露多糖(包括甘露聚糖!半乳甘露聚糖!葡萄甘露聚糖等)的内切水解酶,能将广泛存在于豆类籽实中的甘露聚糖等多糖降解为甘露寡糖等低聚糖,这样不仅消除了甘露聚糖对单胃动物各种营养素的抗营养作用,同时所生成的甘露低聚糖在动物肠道中起着重要的调节作用而本发明的方法正是利用甘露聚糖酶来降解棕搁(仁)粕中的抗营养因子,将其转化为动物可利用的营养物质(含甘露寡糖和/或甘露糖的混合物),这不仅充分利用了饲料资源,同时也显著提高了动物的生长性能和免疫力此外,本发明的工艺方法产生的废弃物较少,工艺过程简单!容易控制,成本低,产物的营养价值较高,产品稳定性好,在很多情况下产品都是有用的动物性饲料或饲料成分经过实验发现,在蛋鸭日粮中添加一定比例的本发明成品后,蛋鸭的产蛋率!个蛋重!料蛋比!破畸和蛋黄颜色与对照组没有差异,但每吨饲料的成本却可以大幅度降低具体实施方式实施例1将水分含量为18.42%的棕搁仁粕放入干燥机中进行干燥,干燥时温度控制在100e左右,干燥时间设定为40分钟,干燥后水分测定为4.47%称取180.09的棕搁仁粕样品两个,每个样品加入Zooml的含有甘露聚糖酶的酶溶液(pH值为5.3),并分别转移到两个具塞反应管中再称取180.09棕搁仁粕作为第三个样品,加入Zooml含有柠檬酸钠的水缓冲液(pH值为5.3),并转移到另一个具塞反应管中第一个样品立即与l000ml含有柠檬酸钠的水缓冲液(pH值5.3)混合,用一过滤器过滤,不溶物用lo00ml含有柠200810030925.说明书第4/5页檬酸钠的水缓冲液(pH值5.3)冲洗,并将不溶物置于100e温度下干燥24小时后,称得干燥物的质量为153.609其中200ml的含有甘露聚糖酶的酶溶液是由1.739的里氏木霉(Triehodermareesei)与200ml柠檬酸钠(SOnunol)缓冲溶液混合配制而成,该酶溶液中大约能产生18003600个单位的甘露聚糖酶将第二个!第三个样品置于10转/分钟的自动调温孵育箱中,温度设定在52e士0.5e经过24小时后,分别对第二个!第三个样品进行过滤!洗涤和干燥(方法同第一个样品),第二个样品干燥后的质量为116.49,第三个样品干燥后的质量为152.49由以上对比试验可见,以初始的棕搁仁粕样品干重171.959来计算转化率,则非酶和酶介导孵育的转化率分别为n.4%和犯.3%由于孵育过程的影响,使棕搁仁粕中的不溶性蛋白(以难溶干物质进行确定)从153.69减少到116.49:由于酶解作用的影响,使棕搁仁粕中的不溶性蛋白从152.49降低至116.49;由于两种因素的共同作用,使棕桐仁粕中的不溶性蛋白从171.959降低至116.49以上结果说明:在适当的温度!时间控制下用甘露聚糖酶降解棕桐仁粕时,棕搁仁粕中的不溶性物质已有相当量转化为可溶性物质实施例2取实施例1中干燥的棕桐仁粕160Kg,将其与340Kg含有醋酸钠的水缓冲液混合(PH值为5.2),并转移至反应釜中另取第二个16OKg的样品,在该样品中加入340Kg的含有甘露聚糖酶的酶溶液(pH值为5.2),并转移至反应釜中其中34OKg的含有甘露聚糖酶的酶溶液是由1.6Kg的里氏木霉(Trichodermareesei)与340Kg的醋酸钠缓冲溶液(PH值为5.2)混合配制而成,该酶溶液中大约能产生160320万个单位的甘露聚糖酶把上述两个样品同时置于温度为62e士0.1e的喷淋装置中摇动孵育42小时,得到产品从上述两个反应釜中各取109溶液置于试管中进行分析,剩余产品烘干后进行粉碎,用于蛋鸭等动物的饲喂试验每个试管分析样中补充ZOml水,再用力摇晃3分钟后置于3200转的离心机上离心10分钟,将浮在表面的油层移除出试管然后移取样品用气液联用色谱仪(GLC)和气质联用色谱仪(GC一MS)测得第一个反应釜样品中含有0.smg/ml的葡萄糖和0.04mg/m1的甘露糖,第二个反应釜样品中含有1.4mg/m1葡萄糖和45.3mg/m1的甘露糖上述分析结果说明在棕搁仁粕中加入甘露聚糖酶后,棕搁仁粕中的抗营养因子)甘露聚糖已转化为或部分转化为营养性物质甘露糖200810030925.说明书第5/5页饲喂试验结果表明第一个反应釜中得到的产品不宜作为蛋鸭的营养性物质,因为其营养价值太低,饲喂效果不理想;而在蛋鸭日粮中添加一定量的第二个反应釜中得到的产物后,蛋鸭的产蛋率!个蛋重!料蛋比!破畸和蛋黄颜色与按基础日粮饲喂的对照组没有差异,但却可以降低饲料成本24.25元/吨实施例3将水分含量为17.5%的棕搁粕放入干燥机中进行干燥,干燥时温度控制在95e左右,干燥时间设定为50分钟,干燥后水分测定为4.25%称取160.09的棕搁粕样品,将其与340耐含有醋酸钠的水缓冲液混合(PH值为5.2),并转移至具塞的反应管中称取第二个16鲍的样品,在该样品中加入200ml的含有甘露聚糖酶的酶溶液(pH值为5.3),并转移至具塞反应管中其中ZO0ml的含有甘露聚糖酶的酶溶液是由1.639的里氏木霉(TriChodermareesei)与200ml的柠檬酸钠(50mmol)缓冲溶液混合配制而成,该酶溶液中大约能产生16303260个单位的甘露聚糖酶把上述两个样品同时置于10转/分钟的自动调温孵育箱中,温度设定在55e士0.5e,孵育30小时,得到产品从上述两支反应管中各取109溶液置于试管中进行分析,每个试管分析样中补充ZOml水,再用力摇晃3分钟后置于3200转的离心机上离心10分钟,将浮在表面的油层移除出试管然后移取样品用气液联用色谱仪(GLC)和气质联用色谱仪(GC一MS)测得第一个反应管样品中含有0.7mg/m1的葡萄糖和0.04mg/m1的甘露糖,第二个反应管样品中含有1.3mg/m1葡萄