专利名称：一种采用酱油渣制备的饲用酶制剂及其制备方法我国是世界第一养殖大国，也是世界上第一生猪饲养大国，拥有世界上单胃动物最大生产量。生猪，尤其是幼猪在生长发育中要求有较高的能量和蛋白质，但是生猪的消化器官分泌的消化酶不足，消化能力差，使用饲用酶制剂的潜力很大。而幼猪消化系统发育不完善，其以蛋白酶和淀粉酶为主的消化性内源酶分泌不足，且日粮中含非淀粉多糖等抗营养因子，这些因素会影响幼猪的生产性能，特别是断奶前后的仔猪处于各种应激(环境和营养等)状态下，这一系列的因素都不同程度地影响仔猪的生产性能。因此，如果在猪的日粮中通过添加酶制剂，补充内源蛋白酶和淀粉酶，辅助分解日粮中的淀粉和蛋白，不但能降解日粮中的抗营养因子，而且还能有效地破坏玉米/大豆日粮中的植物细胞壁，使细胞内的营养物质如淀粉、蛋白质等释放出来。且植物细胞壁被破坏后，纤维酶酶还分解可溶性纤维，降低植物纤维物质的吸水力和肠道内容物的黏度。在饲料用酶制剂通则(NY/T 722-2003)规定中，猪用复合酶制剂酸性蛋白酶活力大于100(T2500 U/g干基，纤维素酶活力大于100(T2500 U/g干基，而对糖化酶活力没有具体的要求。这是因为高酶活的复合型酶制剂不但可以提高淀粉和蛋白质的消化率，提高动物采食量和饲料利用率，还能有效抑制肠道后段有害微生物的增殖，减轻和防止幼猪腹泻，提高幼猪的生长速度和群体的整齐度。目前，饲料用酶有20多种，国内市场主要的酶制剂有淀粉酶、蛋白酶、纤维素酶、 果胶酶、β —葡聚糖酶、植酸酶等。由于从动植物中提取酶的成本较高，目前饲用酶制剂都是由微生物发酵生产的。现有的利用微生物来生产饲用酶制剂的方法有两种，一是固体发酵，一是液体发酵。两种生产方式的优缺点及大致生产工艺流程如下表表一固体发酵与液体发酵的优缺点生产方_定义缺点(1〉培养基個单￡来源广泛，多为便宜》夭然基质或工业生产前下脚利爾θ然《信做《源及能料。i或利用清性底翁(2) 备简单，生产或本低，嶽耗较难实现自动体交持物，其体系无水或低.浙得廳《萵》酶系完全。化.生产劳动 接近干无水的发酵过程。 (3)基潢含水量低，可大大减少生度大.产意不易主赛有浅盘式复酵靠厚爲化及应H 体积，不-赛进行废水处扩大遣风发静a,环境污染较小。(4)发講过s不需《严格的无菌■ 作.盾处理如工方便。<1)液体慕浮状态憂i午多徵生ftf的 .....................................................................S适生长环境。
(2)腳卿’默纖生難脚 …..产物《β插II)易千扩散，+使发W在
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1(4)产晶易于提取糖制。 表二 固体发酵与液体发酵的生产流程
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由于饲料工业附加值低，饲料用酶无需精制，因此，国内复合酶制剂的生产一般采用固态发酵。目前，存在于饲用酶制剂生产的一大问题是酶的稳定性问题，就是饲料加工过程中酶活的损失。饲用酶制剂的化学本质是一类蛋白质，一般酶的最适温度为35 50°C，最高不超过60°C。但是现有的饲用酶制剂生产工艺中通常使用高温的干燥，有些企业使用的制粒工艺温度甚至达到120°C，并伴有高湿和高压，这都对酶制剂活性产生很大的影响，其中， 高湿会引起饲料中较高的水分活度，高压会改变酶蛋白的空间结构而变形。酱油渣是酱油酿造中所产生的废料，其由以下途径得来(1)主要原料是黄豆与面粉经发酵、抽提酱油后会产生的废渣；( 酱油生产过程中产生的主要副产物。由于我国的酱油产量大，所产生的酱油渣的量也非常大。通常，这些酱油渣都采用以下方式进行处理①作为废料直接排放丢弃，但是酱油渣的食盐含量高达1 20%，容易导致土壤盐碱化，破坏生态环境；②将酱油渣直接作为动物饲料，但是酱油渣的动物适口性差，而且由于其食盐含量高，长期饲喂或一次喂量过多，极易引起食盐中毒，故没经过脱盐处理的酱油渣难以作为动物饲料的主料，它作饲料的消耗量相对于其产生量来说要小得多。因此，酱油渣大多数情况下被当成是难以处理的工业垃圾。酱油渣营养丰富，酱油发酵除了原料中的蛋白质、淀粉被部分利用以外，油脂、纤维、磷脂等其他营养成分，大部分都会留在酱油渣中。目前，酱油渣的综合利用都集中在“脱盐脱水后直接作为饲料”以及制成“蛋白饲料”这两方面，但遗憾的是研究及报道的内容往往只局限于实验室的研究阶段。目前，我国能将酱油渣制备成酶制剂，并且形成产业化利用的企业几乎没有。在实验室研究阶段，由于试验样品量比较少，且配料、接种和发酵培养条件等都比较容易进行精确的控制，易于得到较好的发酵结果。但是若将实验室研究的成果转化为产业化生产时，由于配料、接种和发酵培养条件都不易做到精确控制，而且受到设备及生产条件的限制，不一定能够得到预期的结果，往往所得的产品并不能具有预期的效果， 而且产品的成本非常高，因而，实验室的研究成果并不是一定适合产业化，并获得经济收益的。


本发明的目的之一旨在一种采用酱油渣制备的饲用酶制剂，该酶制剂具有较高的酸性蛋白酶活，糖化酶活和纤维素酶活，适合用作动物饲料。本发明的目的之二旨在提供上述采用酱油渣制备的饲用酶制剂的制备方法。本发明的第一个目的是通过以下技术方案来实现一种采用酱油渣制备的饲用酶制剂，其由以下方法制备而成
(1)配料以脱盐脱水后的酱油渣为培养基的主要原料，添加用量为培养基总干重的 (Γ0. 25%的无机盐，加水混勻制成曲料；
(2)蒸煮蒸煮曲料；
(3)接种在经蒸煮过的曲料中接种菌种，混合均勻成发酵物料；
(4)发酵发酵物料在^ 35°C温度下发酵至成熟，即得饲用酶制剂。硫、磷、钠等盐参与细胞结构组成，并与能量转移、细胞透性调节功能有关，而铜、 铁等盐一般是酶的辅因子，添加到曲料中促进发酵，并提高酶活，因此在本发明所述步骤 (1)无机盐采用含硫、磷、钠、铜和铁的无机盐，例如，可以选用硫酸盐，如硫酸铜、硫酸钠、硫酸铁等等能够为发酵提供磷、钠、铜和铁元素的硫酸盐；还可以选用磷酸盐，如磷酸钠、磷酸氢钠等能够为发酵提供磷、钠、铜和铁元素的磷酸盐。本发明所述的步骤(1)采用的脱盐脱水酱油渣为酱油酿造工艺中抽提酱油后产生的废渣或生产过程中产生的主要副产物经过脱盐干燥处理所得，该酱油渣中含有13%以下的水分，盐分小于8g/100g，优选地，该酱油渣为粉状。本发明所述步骤(1)的培养基还包括辅料，此时，所述脱盐脱水酱油渣占培养基总干重18飞0%。所述的辅料为豆渣、麸皮和面粉等中的一种或两种以上的混合，即以脱盐脱水酱油渣为主料，豆渣、麸皮和面粉等中的一种或两种以上的混合。所述豆渣为经初压榨的湿豆渣，豆渣水分约65%。本发明所述步骤(1)中，当脱盐脱水酱油渣、豆渣、麸皮和面粉混合使用时，脱盐脱水酱油渣、豆渣和麸皮之间的质量比为广2: (Γ3: (Γ2，而所述面粉的用量为脱盐脱水酱油渣、豆渣和麸皮总重量的2 5%。本发明所述步骤(1)中曲料的水分含量在45飞0%范围内。本发明所述步骤O)的蒸煮时间为2(T30min。作为本发明的一个实施例，所述的步骤O)的蒸煮采用以下方式将曲料置于蒸煮锅中，关闭锅口，接排汽管，通入水蒸汽，至锅口有水蒸汽排出时，关闭排汽口，升压至 0.广0. 15MPa，然后排汽至0 MPa，再升压至0. 06 0. 08MPa，再排汽至0 MPa，打开锅口，放料。不同菌种利用纤维素、淀粉以及产酶能力有所不同，经过筛选，本发明所述的步骤 (3)的菌种采用产朊假丝酵母、黑曲霉和米曲霉中的一种或两种以上的混合。其中，优选黑曲霉、米曲霉、黑曲霉和产朊假丝酵母菌的混合菌，其中，黑曲霉和产朊假丝酵母的混合菌中两种菌种之间的比例为1 1。本发明所述的步骤⑷的发酵时间在36 42小时；在培养期间，当曲料发白结块时，要进行松曲，保持曲料疏松，以使曲料中有足够的氧气满足菌种对氧气的需要以及曲料散热的要求。本发明所述的步骤(4)在厚层通风制曲池中进行，具体操作为将发酵物料送至厚层通风制曲池中，铺成曲床，然后在^ 35°C温度下通风发酵培养至成熟。若曲床铺得过厚，不利于氧气的流通、热量的传递，易造成烧曲；若曲床铺得过薄， 不利于保温，不利于微生物生长和其他生化反应的进行，同时成本也比较高，因此，本发明所述曲床的厚度优选为22 32cm。饲用酶制剂中水分较高，容易腐坏，为增强其保存期限，需对饲用酶制剂进行干燥处理，因此，本发明中还包括步骤( 烘干即将经步骤(4)发酵后的得到的饲用酶制剂烘干。但是，酶是活性物质，受温度影响较大，在干燥时不仅要使饲用酶制剂既可能尽量的保存其酶活力，又能迅速达到干燥的效果，因此，本发明所述的烘干的干燥温度应控制在 40^50 0C之间，避免酶受高温而失活。而作为本发明的一个优选实施方式，所述烘干采用以下方式将所述的饲用酶制剂置于曲池中，然后通入水蒸汽，以980piTl900pa风压向曲池中持续通风，风量 650(T9000m7h，每隔15 25分钟，进行排湿10 15分钟，以控制干燥温度在4(T50°C之间，直至饲用酶制剂中水分< 13%。本发明采用此种低温干燥方式，有效保存了酶活，烘干后成品酶活比烘干前的减少小于5%，同时无需上流化床，减少了操作工序。
本发明还可以包括步骤(6)粉碎将烘干的饲用酶制剂粉碎成颗粒状或粉末状，得到饲用酶制剂成品。所述的颗粒状的饲用酶制剂粒度为8(Γ100目。与现有技术相比，本发明具有以下有益效果
(1)本发明的饲用酶制剂水分< 13%，具有较高的酶活力，不仅符合饲料用酶制剂通则 (ΝΥ/Τ 722-2003)规定，而且其中的各种蛋白酶的酶活都远远高于饲料用酶制剂通则的规定。本发明的饲用酶制剂的基本指标酸性蛋白酶酶活> 1600U/g干基，糖化酶酶活彡1200U/g干基，纤维素酶酶活> 40000U/g干基，且6个月内的酶活保存率> 75%。指标最佳可达到酸性蛋白酶酶活> 2700U/g干基，糖化酶酶活> 2000U/g干基，纤维素酶酶活> 50000U/g干基，且6个月内的酶活保存率> 75%。(2)本发明以酱油渣配合其他植物原料发酵而成的饲用酶制剂，无毒副作用、不产生残留、无抗药性，是一种环保型的“绿色”饲料添加剂，有着十分广阔的应用前景。(3)本发明采用的直接在制曲池中进行低温干燥方式，有效保存了酶活，烘干后成品酶活比烘干前的减少小于5%，同时无需上流化床，减少了操作工序，简化了生产工艺， 提高生产效率。(4)本发明针对头油渣中所含成分的种类及其性质，选择既可以产酶，又可以在酱油渣环境中生长的菌种，使之在酱油渣发酵中发挥更佳的发酵效果，不仅产酶量高，而且所得的饲用酶制剂具有较高的酶活力。本发明以产朊假丝酵母、白地霉、黑曲霉和米曲霉为例，分别接种于固体酱渣培养基中进行发酵。通过考察4种菌种的单一菌种发酵、组合菌种发酵、组合菌种二次发酵的酸性蛋白酶活、糖化酶活大小进行菌种复筛。菌种组合情况，见表三。培养基配方脱盐脱水酱渣粉20g、豆渣60g、麸皮20g、面粉5g，硫酸铜0. Ig,混合均勻，自然PH值，含水量60%，接种量为培养基总重量的10%，在32°C下培养2天，然后测定成曲的酸性蛋白酶活力、糖化酶活大小，试验结果，参见


图1。表三菌种名称与相应编号


本发明公开了一种采用酱油渣制备的饲用酶制剂，其由以下方法制备而成(1)配料以脱盐脱水后的酱油渣为培养基的主要原料，添加用量为培养基总干重的0~0.25%的无机盐，加水混匀制成曲料；(2)蒸煮蒸煮曲料；(3)接种在经蒸煮过的曲料中接种菌种，混合均匀成发酵物料；(4)发酵发酵物料在28~35℃温度下发酵至成熟，即得饲用酶制剂。该酶制剂具有较高的酸性蛋白酶活，糖化酶活和纤维素酶活，适合用作动物饲料。本发明还公开了该饲用酶制剂的制备方法。