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一种含有β-葡聚糖酶的小麦日粮酶及其制备方法.docx


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】的内容,可以使用淘豆网的站内搜索功能,选择自己适合的文档,以下文字是截取该文章内的部分文字,如需要获得完整电子版,请下载此文档到您的设备,方便您编辑和打印。一种含有β-葡聚糖酶的小麦日粮酶及其制备方法一种含有β-葡聚糖酶的小麦日粮酶及其制备方法本发明涉及含有β-葡聚糖酶的一种小麦日粮酶及其制备方法,属于饲料酶制剂领域。所述小麦日粮酶由以下重量份数的酶制剂组成:木聚糖酶100-140份,纤维素酶8-12份,β-葡聚糖酶15-20份,中温α-淀粉酶6-10份,-2份。其中其中β-葡聚糖酶产自地衣芽孢杆菌(Βacillus?licheniformis)β-10-25,?NO:M2013538,制备方法如下:斜面菌种活化培养获得液体种子;发酵阶段采用低温培养基补入和分批接种相结合的方法;发酵液经过滤、浓缩、精滤、干燥得获得热稳定性好的β-葡聚糖酶。所得复合酶能提高饲料转化率,降低饲料成本。【专利说明】一种含有β-葡聚糖酶的小麦日粮酶及其制备方法【技术领域】[0001]本发明属于酶制剂【技术领域】,具体涉及一种含有β-葡聚糖酶的小麦日粮酶及其制备方法。【背景技术】[0002]随着近代酶技术及生物技术的发展,高效能生物活性物质——酶制剂已能大规模地工业化生产,并被应用于饲料工业中,许多实验和实际应用结果都表明,饲用酶制剂作为一种饲料添加剂能有效地提高饲料的利用率、促进动物生长和防治动物疾病的发生,与抗生素和激素类物质相比,具有卓越的安全性,引起了全球范围内饲料行业的高度重视。[0003]饲料酶制剂是为了提高动物对饲料的消化、利用或改善动物体内的代谢效能而加入饲料中的酶类物质。目前可以在饲料中添加的酶制剂包括淀粉酶、α-半乳糖苷酶、纤维素酶、β-葡聚糖酶、葡萄糖氧化酶、脂肪酶、麦芽糖酶、甘露聚糖酶、果胶酶、植酸酶、蛋白酶、角蛋白酶、木聚糖酶等。由于饲料原料结构的复杂性,目前饲料工业生产中更多使用的是复合酶制剂。小麦日粮酶是一种新型的饲料添加剂,在国外其应用始于20世纪70年代,而我国的饲料工业在20世纪90年代才开展酶制剂的应用。因此,加大对饲料酶制剂的研究对于我国的养殖业发展具有非常重要的意义。[0004]饲用酶种类繁多,在畜禽生产中均取得了相当好的效果。前苏联科学家在早期断奶仔猪日粮中添加淀粉糊精酶,%,%。据美国有关资料报道,Collier在早期断奶仔猪日粮中补充酶制剂(含蛋白酶、淀粉酶、葡聚糖酶),结果实验组比对照组日增重提高了25%,%。西德学者曾多次进行育肥猪添加复合酶制剂的实验研究,在以大麦为主的日粮中,%的复合酶制剂,结果为:%,%。可见,酶制剂能显著提高畜禽对饲料的消化吸收,促进`生长,降低饲料成本,并且作为一种绿色饲料添加剂,它的使用具有安全性,有利于畜牧业生产走上经济节约型的发展道路。[0005]长期以来,人们****惯以玉米作为能量饲料,但随着养殖业发展对玉米需求量加大和国际市场上玉米行情的变化,造成玉米采购难和价格上扬,尤其在非玉米主产区,玉米的短缺成为限制当地畜牧业发展的重要因素。而在非玉米主产区往往小麦的来源较广,其价格也较为稳定,而且在小麦收获季节,其价格和玉米相比往往具有一定的优势,特别是随着我国小麦产量的逐渐增大,以及WTO的加入,进口小麦涌入带来的冲击,使得小麦价格呈下降趋势。同时,畜牧业发展迅速,饲料用量不断增大,制造淀粉和赖氨酸也消耗掉大量的玉米,以前主要用作能量饲料的玉米价格不断上涨,小麦以其种植面积广、产量高、价格低等优点成为替代玉米的首选。[0006]目前,粮食的短缺是困扰我国饲料工业发展的主要因素。因此,要选择有利于节约粮食资源的畜牧业发展道路,提高饲料利用率,充分利用有限的粮食资源获得尽可能多的畜产品。β_葡聚糖酶等酶制剂的使用,能有效的解决这个问题,但目前在生产、实验中的实际应用的酶制剂酶活力大多较低,因此也成为改善饲用酶应用现状的瓶颈之一。【发明内容】[0007]本发明的目的在于提供一种多酶种复配的含有P-葡聚糖酶的小麦日粮酶及其制备方法。[0008]本发明的目的可以通过以下技术方案来实现:[0009]一种含有(6-葡聚糖酶的小麦日粮酶,由以下重量份数的组分组成:-2份,木聚糖酶100-140份,纤维素酶8-12份,^-葡聚糖酶15-20份,中温a-淀粉酶6-10份。[0010]所述木聚糖酶、纤维素酶和中温a-淀粉酶均为湖南鸿鹰翔生物工程股份有限公司产品;[0011]所述中草药粉剂的制备方法如下:[0012]称取黄芪20-30份;党参10-18份;柴胡10-15份;麦冬10_15份;分别将上述中草药粉碎至粒径为2毫米以下,然后于容器中均匀混合并添加3-6倍重量的水,控制温度70°C~90°C保持2~4h,然后降温至45-60°C,加入混合酶制剂进行酶解,-,酶解2-4h,-3倍重量乙醇和丙醇的混合物,~,过滤;滤液真空浓缩后冷冻干燥获得中草药粉剂;[0013]所述混合酶添加量为混合物料总重量的5-10%;[0014]所述混合酶的重量份数组成为:P-葡萄糖苷酶10-15份,木聚糖酶15-20份,戊聚糖酶15-20份,普鲁兰酶20-30份,(6-淀粉酶10-15份,果胶酶10-15份,酸性蛋白酶10-15份,木瓜蛋白酶5-10份,葡萄糖氧化酶5-10份,酸性磷酸酶5-10份;`[0015]所述乙醇和丙醇的质量比例为1:1-。[0016]所述0-葡聚糖酶制备方法如下:[0017](I)种子培养[0018]将地衣芽孢杆菌斜面菌种经三级摇瓶发酵及一级种子罐发酵;[0019]所述种子培养的培养基为:%,蛋白胨I%,可溶性淀粉1%,NaCll%,-,121-123°C灭菌30_40min。[0020](2)发酵罐发酵[0021]将一级种子罐发酵液以3%接种量接入含有3L发酵培养基的发酵罐中,培养温度35-45°C,搅拌速度200-300r/min,通风量(V/V)1:1-3,培养时间10_15h;然后将IL经过121°C灭菌20min,温度为10°C的发酵培养基补入发酵罐,待温度升至35_45°C时恒温培养15-20h;此时,将一级种子罐发酵液以2%接种量追加接入发酵罐,恒温培养10-15h;继续将IL经过121°C灭菌20min,温度为10°C的发酵培养基补入发酵罐,待温度升至35_45°C时恒温培养10-15h;[0022]所述发酵培养基组成为:麦麸75g,玉米粉55g,米糠25g,豆饼粉20g,^-葡聚糖2g,中草药剂粉40g,海藻糖35g,酵母粉6g,玉米浆3g,硫酸铵2g,磷酸氢二钾2g,磷酸二氢钾2g,柠檬酸钠3g,,纯净水1000mL,-,121°C灭菌20min;[0023]所述发酵培养基的调配方法为:按比例准确称取原料,将原料中的纯净水、玉米粉、豆饼粉投入配料罐中,调节PH值3-7,加入中温淀粉酶(3u/g玉米粉)与高温淀粉酶(30u/g玉米粉),同时边搅拌边升温至70°C保温15-30min,然后缓慢升温至90°C保温15-30min进行液化,最后加入其它原料,搅拌均匀,pH3_7,121_123°C灭菌30_40min备用。[0024]溶解氧控制:通过调整搅拌转速及通风量,控制溶解氧15-30%;[0025]PH控制:通过补氨水或稀磷酸,控制发酵过程中pH值保持在3-7;[0026]补料控制:当发酵液中的还原糖含量降至3mg/ml-8mg/ml时,开始添加补料培养基,补料量以维持发酵液还原糖含量为2mg/ml-5mg/ml;[0027]放罐标准:60-80%菌体衰老自溶,酶活力增长缓慢。[0028](3)发酵液经过滤、浓缩、精滤、干燥得β-葡聚糖酶。[0029]所述地衣芽孢杆菌具体为地衣芽孢杆菌(BacillusIicheniformis)β-10-25。该菌株已于2013年11月3日保藏于中国典型培养物保藏中心(,地址为:湖北省武汉市武昌区珞珈山武汉大学生命科学学院),O:Μ2013538ο[0030]该菌株特点如下:[0031]所述菌株在固体平板上菌落为白色,边缘不整齐,表面干燥不透明,镜检为革兰氏阳性细菌,细胞形态呈短杆状,芽孢中生,椭圆形,不膨大。[0032]所述菌株生理生化特征:V-P试验(+),淀粉水解(+),酪素水解(+),明胶水解(+),***盐还原(+),吲哚试验(_),利用柠`檬酸盐(+),***还原(+),甘露醇(+),木糖(+)。[0033]优选的,一种小麦日粮酶由如下重量份数原料组成:木聚糖酶120份,纤维素酶10份,β-葡聚糖酶18份,中温淀粉酶8份,中草药粉剂1份。[0034]所述小麦日粮酶适用于饲料加工厂和养殖场自配饲料,使用时应与饲料中的其它原料混合均匀。建议每吨全价料添加量为80-150g(饲料中小麦用量低于30%,添加量为80-100g/t,小麦用量超过30%,添加量为100-150g/t)。[0035]有益效果:[0036]1、本发明所使用的β-葡聚糖酶酶活力高达8000-10000u/ml,;在50-70°C条件下具有较高酶活,最适反应温度为65°C;;在室温下保存6个月后酶活损失小于25%,4°C保存12个月后酶活损失小于20%。比现有的β-葡聚糖酶酶活力高,酶作用最适PH值范围宽泛,热稳定性及储存稳定性均较高,特别适合反应温度高、液化工艺与糖化工艺并存的工业化需求。[0037]2、本发明所使用的β-葡聚糖酶具有良好的热稳定性,在60°C条件下保存Ih后仍能保持80%以上酶活,70°C条件下保存IOmin后保持20%以上酶活。[0038]3、相较于添加有普通β_葡聚糖酶的小麦日粮酶,在同样的用量下本发明对β-葡聚糖的酶解率更高,从而提高饲料转化率,降低饲料成本。[0039]4、本发明中添加了中草药粉剂,其具有天然抗菌和增强免疫力的作用,可以有效的提高畜禽动物的抗应激能力、免疫功能以及抗病防御机能。另外,中草药粉剂中添加了具有抗热应激原作用的黄芩、柴胡,使得本发明产品具有更好的稳定性和保存活性,较没有添加中草药粉剂的产品在长时间高温条件下的保存活性提高了15%。【具体实施方式】[0040]实施例1中草药粉剂的制备方法[0041]一种中草药粉剂的制备方法如下:[0042]称取黄芪25份;党参15份;柴胡12份;麦冬12份;分别将上述中草药粉碎至粒径为2毫米以下,然后于容器中均匀混合并添加5倍重量的水,控制温度80°C保持3h,然后降温至50°C,加入混合酶制剂进行酶解,用乳酸调节pH值为6,酶解3h,最后添加混合物料2倍重量乙醇和丙醇的混合物,IlW超声萃取lh,过滤;滤液真空浓缩后冷冻干燥获得中草药粉剂。[0043]所述混合酶添加量为混合物料总重量的8%。[0044]所述混合酶的重量份数组成为:β-葡萄糖苷酶12份,木聚糖酶18份,戊聚糖酶18份,普鲁兰酶25份,β-淀粉酶18份,果胶酶12份,酸性蛋白酶12份,木瓜蛋白酶8份,葡萄糖氧化酶8份,酸性磷酸酶8份。[0045]所述乙醇和丙醇的质量比例为1:。[0046]实施例2—种β-葡聚糖酶的制备方法[0047]一种β-葡聚糖酶的制备方法,包括如下步骤:[0048](I)液体种子扩大培养[0049]①一级种子培养:将活化后的斜面菌种2环接入500毫升摇瓶中,培养基装量100毫升,旋转式摇床180转/分,培养温度40°C,培养时间IOh;[0050]②二级种子培养:将一级种子按照10%的接种量接入500毫升二级种子摇瓶中,培养条件与一级种子相同;[0051]③三级种子培养:将二级种子以10%接种量接入5000毫升三级种子摇瓶中,培养基装量1000毫升,旋转式摇`床100转/分,培养温度40°C,培养时间12h;[0052]④一级种子罐培养:将三级种子以10%接种量接入总容积为150L的一级种子罐,发酵培养基装量100L,培养温度41°C,搅拌速度300rpm,通风量(V/V)1:,,培养时间15h;[0053]所述种子培养基重量组成为:%,蛋白胨I%,可溶性淀粉I%,NaClI%,121°C灭菌35min。[0054](2)发酵罐发酵[0055]将一级种子罐发酵液以3%接种量接入含有3L发酵培养基的发酵罐中,培养温度37°C,搅拌速度250r/min,通风量(V/V)1:1-3,培养时间12h;然后将IL经过121°C灭菌20min,温度为10°C的发酵培养基补入发酵罐,待温度升至37°C时恒温培养18h;此时,将一级种子罐发酵液以2%接种量追加接入发酵罐,恒温培养12h;继续将IL经过121°C灭菌20min,温度为10°C的发酵培养基补入发酵罐,待温度升至37°C时恒温培养12h;[0056]所述发酵培养基组成为:麦麸75g,玉米粉55g,米糠25g,豆饼粉20g,β-葡聚糖2g,中草药剂粉40g,海藻糖35g,酵母粉6g,玉米浆3g,硫酸铵2g,磷酸氢二钾2g,磷酸二氢钾2g,柠檬酸钠3g,,纯净水1000mL,,121°C灭菌20min;[0057]所述发酵培养基的调配方法为:按比例准确称取原料,将原料中的纯净水、玉米粉、豆饼粉投入配料罐中,,加入中温淀粉酶(3u/g玉米粉)与高温淀粉酶(30u/g玉米粉),同时边搅拌边升温至70°C保温20min,然后缓慢升温至90°C保温20min进行液化,最后加入其它原料,搅拌均匀,,121°C灭菌35min备用。

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