CN108588129A - 复合酵素及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种复合酵素及其制备方法和应用。该方法包括如下步骤：(1)将35～40℃的水与植物酵素、树叶、水果、松籽、豆腐渣、豆饼、植物油渣、米糠和糖稀混合，曝气20～150分钟，得到第一混合物；将第一混合物发酵30～50天，得到一次发酵液；(2)将35～40℃的水与一次发酵液、糖稀、米糠、豆饼、豆腐渣和麸皮混合，曝气20～90分钟，得到第二混合物；将第二混合物发酵20～50天，得到所述复合酵素。本发明采用树叶等作为原料获得复合酵素，廉价易得。

Description

复合酵素及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及一种复合酵素及其制备方法和应用，尤其是一种微生物复合酵素及其制备方法和应用。
背景技术
微生物酵素是含有多种活性益生菌的发酵物，具有促进动植物生长生存的功能，它能在常温常压下使有活性生物体发生生化反应或很难发生的生化反应加速进行。常用的微生物酵素多为复合酵素。
复合酵素可以用于污水处理、制备食品、制备饮料、或者用于制备饲料添加剂、农业、医学、保健、美容等。以污水处理为例，复合酵素可以抑制腐败细菌的生长，减少NH3和H2S的释放量和胺类物质的产生；特别对降低COD、NH3-N(氨氮)有明显效果；其中的某些光合细菌利用H2S做供氢体而消耗H2S，从而消除环境中的恶臭，减少蚊蝇滋生。(1)处理生活污水：在进水口调节池加复合酵素液，使复合酵素液渗入污水，经发酵、净化、沉淀三级以上多次处理，厕所粪便被分解，并被液化而成为无块、无臭、无蝇的营养水，经净化3d后水透明度达标，处理后的废水可循环再利用。(2)处理有机废水：在进水口每天加调节池2％～0.05‰的复合酵素液，污水进入调节池后，根据发酵分解状况也可以在沉淀池前端部分，特别是调节池或污泥处理(MLSS)池中按3％～0.01‰的比例喷洒复合酵素稀释液；在废水排放口前添加吸附性强的材料(如多孔陶器)，吸附复合酵素工艺处理水未达标的物质，形成复合酵素工艺群大量繁殖的“繁殖场”(类似生物膜作用)，使废水在复合酵素工艺的“繁殖场”得到处理；为了使复合酵素液菌群分解有机物有足够的生物量，在“繁殖场”内可添加0.1％左右的糠蜜，经过沉淀、发酵、净化处理，有机物被分解，经3d后水质透明度达标。(3)处理工业废水：进水口处调节池按流量的2％～0.05‰添加复合酵素稀释液，废水流入调节池，经过多级发酵池、合成发酵池内装曝气管或盘，不断曝气，有助于发酵分解污水中有害物，按3％～0.05‰的比例浇泼复合酵素稀释液；曝气管不断曝气使废水24～180h循环，停留循环处理发酵，分解处理，分解有害物，在一级沉淀池出口前后添加吸附性强的材料(如多孔陶器)，吸附复合酵素处理水或未达标物，形成复合酵素液工艺群大量繁殖的繁殖场；经复合酵素工艺发酵重复发酵、分解处理“繁殖场”流入二级沉淀池，经过同样办法处理后流入三级沉淀池进行处理，废水得以净化，水质清亮，达到农田灌溉标准或排放标准，可实现水资源再循环利用。
例如，CN106277366A公开了一种生猪养殖废水处理微生物菌剂的制备方法：(1)将沼渣放置高压锅，蒸煮；(2)将稻谷壳、酵素菌混合均匀，自然堆积发酵；(3)将步骤(2)中的产物加入氧化钙混合均匀，进行二次发酵，制成生猪养殖废水处理专属微生物菌剂。
目前，复合酵素本身的种类和制备方法还比较少，研发工作开始时间不长，仍然有必要进行拓展。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种复合酵素的制备方法，其原料相对廉价。本发明的另一个目的在于提供上述制备方法获得的复合酵素。本发明的再一个目的在于提供上述复合酵素的应用。
本发明的复合酵素为一种微生物酵素，其中含有多种活性益生菌，例如放线菌、光合菌、固氮菌、枯草芽饱杆菌、酵母菌、乳酸菌等。
本发明的复合酵素采用两次以上发酵的方法进行制备，具体包括如下步骤：
(1)将35～40℃的水与植物酵素、树叶、水果、松籽、豆腐渣、豆饼、植物油渣、米糠和糖稀混合，曝气20～150分钟，得到第一混合物；在第一混合物中，植物酵素占2～6wt％、树叶占3～8wt％、水果占3～8wt％、松籽占0.5～2wt％、豆腐渣占0.5～2wt％、豆饼占0.5～2wt％、植物油渣占0.5～2wt％、米糠占0.5～2wt％、糖稀占0.5～2wt％；将第一混合物发酵30～50天，得到一次发酵液；
(2)将35～40℃的水与一次发酵液、糖稀、米糠、豆饼、豆腐渣和麸皮混合，曝气20～90分钟，得到第二混合物；在第二混合物中，一次发酵液占5～15wt％、糖稀占2～9wt％、米糠占1～5wt％、豆饼占1～5wt％、豆腐渣占1～5wt％、麸皮占0.5～5wt％；将第二混合物发酵20～50天，得到所述复合酵素。
本发明的发酵原料简单易得，价格便宜。植物酵素可以采用本领域已知的那些，例如采用水果酵素、果蔬酵素等。可以采用市售的植物酵素，或者采用现有的方法进行制备。例如，CN103609985A、CN104012896A、CN104473170A公开了一些水果酵素的制备方法，在此将其全文引入本文。
在本发明中，糖稀也称之为糖蜜，由麦芽中的糖化酶作用于碎米中的淀粉所制成的一种糖；糖稀为浅黄色粘稠透明液体，主要成分为麦芽糖、葡萄糖及糊精。本发明的糖稀可以采用甘蔗、甜菜进行替代，并且这些等同替代也属于本发明的保护范围。
在本发明中，植物油渣是植物榨油后剩余的残渣。例如，大豆榨油后得到的残渣，花生榨油后的残渣，胡麻榨油后的残渣等。
根据本发明的一个实施方式，在第一混合物中，植物酵素占3～5wt％、树叶占6～7.5wt％、水果占6～7.5wt％、松籽占1～1.5wt％、豆腐渣占1～1.5wt％、豆饼占1～1.5wt％、植物油渣占1～1.5wt％、米糠占1～1.5wt％、且糖稀占1～1.5wt％。上述原料的重量百分比均是基于第一混合物的总重量。
在本发明中，所述树叶包括杨树叶、松树叶、柳树叶、桃树叶、苹果叶和枇杷叶；优选地，树叶由杨树叶、松树叶、柳树叶、桃树叶、苹果叶和枇杷叶组成。上述树叶均具备本领域已知的含义，这里不再赘述。本发明的水果包括梨、苹果、山楂、蓝莓、桔子、杏和荔枝；优选地，水果由梨、苹果、山楂、蓝莓、桔子、杏和荔枝组成。上述水果均具备本领域已知的含义，这里不再赘述。优选地，上述树叶和水果的农药残留量均不超标为好。采用上述重量配比，可以改善发酵效果，从而提高活性益生菌的数量。
根据本发明的一个实施方式，在步骤(1)中，所述树叶包括杨树叶、松树叶、柳树叶、桃树叶、苹果叶和枇杷叶；所述水果包括梨、苹果、山楂、蓝莓、桔子、杏和荔枝。
根据本发明的另一个实施方式，在步骤(1)中，所述树叶由杨树叶、松树叶、柳树叶、桃树叶、苹果叶和枇杷叶组成；所述水果由梨、苹果、山楂、蓝莓、桔子、杏和荔枝组成。
在本发明中，杨树叶、松树叶、柳树叶、桃树叶、苹果叶和枇杷叶的重量比为1～1.5:1～1.5:1～1.5:1～1.5:1～1.5:1～1.5；优选为1～1.3:1～1.3:1～1.3:1～1.3:1～1.3:1～1.3。在本发明中，梨、苹果、山楂、蓝莓、桔子、杏和荔枝的重量比为1～1.5:1～1.5:1～1.5:1～1.5:1～1.5:1～1.5:1～1.5；优选为1～1.3:1～1.3:1～1.3:1～1.3:1～1.3:1～1.3。采用上述重量配比，可以改善发酵效果，从而提高活性益生菌的数量。
根据本发明的一个实施方式，杨树叶、松树叶、柳树叶、桃树叶、苹果叶和枇杷叶的重量比为1:1:1:1:1:1；梨、苹果、山楂、蓝莓、桔子、杏和荔枝的重量比为1:1:1:1:1:1:1。
在本发明的步骤(1)中，前10～15天的发酵温度为30～40℃，随后的发酵温度为10～40℃；前20～25天需要每天搅拌10～50分钟。也就是说，前10～15天在较高的温度下发酵，随后则可以在较低的温度下发酵。这样有利于活性益生菌的繁殖。前10～15天的发酵温度优选为35～40℃，随后的发酵温度为20～30℃。前20～25天每天进行搅拌，这样有利于活性益生菌的繁殖。搅拌的时间可以为10～50分钟，优选为10～20分钟。在本发明的一次发酵液中，总菌数可以达到3×108～3×109CFU/ml，乳酸菌占总菌数的80％以上；放线菌、光合菌、固氮菌、枯草芽饱杆菌、酵母菌等其他益生菌则占5～20％。总菌数以及各种菌可以采用本领域常规的方法测定，这里不再赘述。
根据本发明的一个实施方式，在步骤(2)中，一次发酵液占8～10wt％、糖稀占5～8wt％、米糠占2～3wt％、豆饼占2～3wt％、豆腐渣占2～3wt％、麸皮占0.8～2wt％。采用上述重量配比，可以改善发酵效果，从而提高活性益生菌的数量。
在本发明的步骤(2)中，前10～15天的发酵温度为35～40℃，随后的发酵温度为10～40℃；前15～20天需要每天搅拌20～50分钟。也就是说，前10～15天在较高的温度下发酵，随后则可以在较低的温度下发酵。这样有利于活性益生菌的繁殖。前10～15天的发酵温度优选为36～39℃，随后的发酵温度为20～30℃。前15～20天每天进行搅拌，这样有利于活性益生菌的繁殖。搅拌的时间可以为20～50分钟，优选为10～20分钟。
本发明还提供一种复合酵素，其采用上述任一项制备方法获得。本发明的复合酵素含有多种活性益生菌，例如枯草芽孢杆菌、放线菌、拟杆菌属、固氮菌属、光合菌、发酵菌、乳酸菌等。复合酵素的形式可以为发酵液、浓缩发酵液或发酵粉，均属于本发明的范围。在本发明的复合酵素中，总菌数可以达到3×105～3×109CFU/ml。在本发明的复合酵素中，乳酸菌占总菌数的80wt％以上；放线菌、光合菌、固氮菌、枯草芽饱杆菌、酵母菌等其他益生菌则占10～20％。总菌数以及各种菌可以采用本领域常规的方法测定，这里不再赘述。
本发明也提供上述复合酵素在处理污水、制备食品、制备饮料、制备饲料添加剂、改良土壤、制备保健品或制备美容制品中的应用。上述复合酵素可以直接用于污水处理，或者稀释后用于污水处理。这里的污水可以是生活污水或者工业废水等。上述复合酵素经过浓缩和/或干燥粉碎制成可食用复合酵素，或者作为添加剂添加到食品中。上述复合酵素经过浓缩和/或干燥粉碎形成饲料添加剂。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不限于此。
采用GB/T 13093-2006测定总菌数。采用GB4789.35-2016测定乳酸菌。采用GB/T26428测定枯草芽孢杆菌等其他细菌数。
采用CN103609985A公开的实施例1的方法制备水果酵素。
实施例1
(1)将一次发酵所需的各种树叶及水果、松籽、豆腐渣、豆饼、植物油渣、米糠净选，糖稀用38℃温水稀释，备用。按照表1的配方称取原料进行配料。
表1、一次发酵配方
将38℃的水与水果酵素、树叶(杨树叶、松树叶、柳树叶、桃树叶、苹果叶、枇杷叶)、水果(梨、苹果、山楂、蓝莓、桔子、杏和荔枝)、松籽、豆腐渣、豆饼、植物油渣、米糠和糖稀(加水稀释，但水的总量不变)混合，曝气60分钟左右，得到第一混合物。将第一混合物在封闭的发酵罐中发酵30天，得到一次发酵液。前15天的发酵温度为35℃左右，随后15天的发酵温度为25℃左右。前25天需要每天打开发酵罐，搅拌30分钟左右，然后盖紧发酵罐。一次发酵成功主要标志为：发酵液体醋酸味道，发酵液表面丝状分布。经检测，一次发酵液中的总菌数为3×108～3×109CFU/ml，乳酸菌为80wt％以上，放线菌、光合菌、固氮菌、枯草芽饱杆菌、酵母菌等其他益生菌占5～20wt％。
(2)对二次发酵所需的米糠、豆饼、豆腐渣和麸皮净选，糖稀用38℃温水稀释，备用。按照表2的配方称取原料进行配料。
表2、二次发酵配方
名称 一次发酵液 糖稀 米糠 豆饼 豆腐渣 麸皮 水
用量(kg) 10 8 2 2 2 1 75
将38℃的水与一次发酵液、糖稀、米糠、豆饼、豆腐渣和麸皮混合，曝气60分钟左右，得到第二混合物在封闭的发酵罐中发酵30天左右，得到二次发酵液。前15天的发酵温度为38℃，随后的发酵温度为28℃左右；前20天需要每天打开发酵罐，搅拌30分钟左右，然后盖紧发酵罐。经检测，二次发酵液中的总菌数为3×105～3×109CFU/ml，乳酸菌为80wt％以上，放线菌、光合菌、固氮菌、枯草芽饱杆菌、酵母菌等其他益生菌占10～20wt％。
将二次发酵液直接作为复合酵素；或者将二次发酵液浓缩得到浓缩液作为复合酵素；或者将浓缩液干燥、粉碎形成粉末状固体作为复合酵素。
实施例2
将一次发酵的配方替换为表3所示的配方，其余条件与实施例1相同，得到复合酵素。
表3、一次发酵配方
实施例3
将一次发酵的配方替换为表4所示的配方，其余条件与实施例1相同，得到复合酵素。
表4、一次发酵配方
实施例4
将二次发酵的配方替换为表5所示的配方，其余条件与实施例1相同，得到复合酵素。
表5、二次发酵配方
名称 一次发酵液 糖稀 米糠 豆饼 豆腐渣 麸皮 水
用量(kg) 8 9 2 2 2 1 76
实施例5
将二次发酵的配方替换为表6所示的配方，其余条件与实施例1相同，得到复合酵素。
表6、二次发酵配方
名称 一次发酵液 糖稀 米糠 豆饼 豆腐渣 麸皮 水
用量(kg) 8 7 3 3 3 1 75
本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员可以想到的任何变形、改进、替换均落入本发明的范围。

Claims (10)

1.一种复合酵素的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将35～40℃的水与植物酵素、树叶、水果、松籽、豆腐渣、豆饼、植物油渣、米糠和糖稀混合，曝气20～150分钟，得到第一混合物；在第一混合物中，植物酵素占2～6wt％、树叶占3～8wt％、水果占3～8wt％、松籽占0.5～2wt％、豆腐渣占0.5～2wt％、豆饼占0.5～2wt％、植物油渣占0.5～2wt％、米糠占0.5～2wt％、糖稀占0.5～2wt％；将第一混合物发酵30～50天，得到一次发酵液；
(2)将35～40℃的水与一次发酵液、糖稀、米糠、豆饼、豆腐渣和麸皮混合，曝气20～90分钟，得到第二混合物；在第二混合物中，一次发酵液占5～15wt％、糖稀占2～9wt％、米糠占1～5wt％、豆饼占1～5wt％、豆腐渣占1～5wt％、麸皮占0.5～5wt％；将第二混合物发酵20～50天，得到所述复合酵素。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤(1)的第一混合物中，植物酵素占3～5wt％、树叶占6～7.5wt％、水果占6～7.5wt％、松籽占1～1.5wt％、豆腐渣占1～1.5wt％、豆饼占1～1.5wt％、植物油渣占1～1.5wt％、米糠占1～1.5wt％、糖稀占1～1.5wt％。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述树叶包括杨树叶、松树叶、柳树叶、桃树叶、苹果叶和枇杷叶；所述水果包括梨、苹果、山楂、蓝莓、桔子、杏和荔枝。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述树叶由杨树叶、松树叶、柳树叶、桃树叶、苹果叶和枇杷叶组成；所述水果由梨、苹果、山楂、蓝莓、桔子、杏和荔枝组成。
5.根据权利要求3或4所述的制备方法，其特征在于，在步骤(1)中，杨树叶、松树叶、柳树叶、桃树叶、苹果叶和枇杷叶的重量比为1～1.5:1～1.5:1～1.5:1～1.5:1～1.5:1～1.5；梨、苹果、山楂、蓝莓、桔子、杏和荔枝的重量比为1～1.5:1～1.5:1～1.5:1～1.5:1～1.5:1～1.5:1～1.5。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，在步骤(1)中，前10～15天的发酵温度为30～40℃，随后的发酵温度为10～40℃；前20～25天需要每天搅拌10～50分钟。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤(2)的第二混合物中，一次发酵液占8～10wt％、糖稀占5～8wt％、米糠占2～3wt％、豆饼占2～3wt％、豆腐渣占2～3wt％、麸皮占0.8～2wt％。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤(2)中，前10～15天的发酵温度为35～40℃，随后的发酵温度为10～40℃；前15～20天需要每天搅拌10～50分钟。
9.一种复合酵素，其特征在于，采用权利要求1～8任一项所述的制备方法获得。
10.根据权利要求9所述的复合酵素在处理污水、制备食品、制备饮料、制备饲料添加剂、改良土壤、制备保健品或制备美容制品中的应用。
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