专利名称：一种利用甜玉米副产物制备饲料用纤维素酶的方法
技术领域：
本发明涉及以甜玉米副产物为原料，利用微生物技术制备饲用酶制剂的一种生产工艺， 尤其涉及一种甜玉米秸秆和玉米芯粉的微生物发酵转化工艺。
背景技术：
甜玉米(Zeamays L.)厲于甜质型菜用玉米,是玉米种群中的一个变种,因其乳熟期的籽粒味 甜质软而成为个独立的经济类型。甜玉米因其含有较高的维生素、单糖、氨基酸等营养成 分而被奉为餐桌上的素食之宝，在许多发达国家，人们通常把鲜玉米当作素菜或水果来食用。 甜玉米是广东省的主栽作物之一，广东省甜玉米每年种植面积2万hrr^左右，品种类型以本地 选育的超甜玉米组合为主,全年春、夏、秋均可种植,粤西地区还可冬植。甜玉米在良好的栽培 条件F.青祖亩产可达1000公斤，鲜秆叶达1250公斤，大面积栽培的像苞亩产约为800公斤。 近年来，广东省甜玉米已逐渐形成基地化产业化的生产规模，成为广东农业增效、农民增收 的主要经济作物之一。
随着甜玉米种植面积的不断扩大，各种大大小小规模的甜玉米加工企业纷纷建成投产， 将鲜甜玉米苞加工成鲜美可口的玉米汁、玉米笋、甜玉米粒和鲜苞速冻产品、甜玉米罐头等， 在全国各地畅销并出口到中东及东南亚地区，并且在俄罗斯等欧盟市场热销。在甜玉米加工 过程中，大量的副产物甜玉米秸秆和玉米芯便不断地产生，约占鲜果60-70%的比例；大量的 副产物如不及时处理，集中堆砌公路两旁或加工厂附近，将会造成环境污染，引起当地环保 部门的高度重视。因此，甜玉米副产物的综合开发利用已成为甜玉米加工企业进一步发展的 一项重要措施。
甜玉米秸秆和玉米芯都含有一定的营养成分，其中玉米秸秆干物质中含有无氮浸出物为 42.7%，粗纤维33.4%，粗蛋白质3.5%;玉米芯干物质中含有无氮浸出物为58.4%，粗纤维28.2%， 粗蛋白质2.0%，在畜牧业养殖中有一定的利用价值。本技术针对甜玉米秸秆和玉米芯都含有 较高纤维的特点，为甜玉米副产物综合开发利用的关键问题提供切实可行的参考方案，同时 将该废弃物作为一种生产具有较高利用价值的绿色饲料添加剂的原料；如能有效实施将达到 "充分利用资源，消除不良污染，变废为宝，推动健康养殖"，促进循环农业发展的目的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种微生物发酵甜玉米副产物生产绿色饲料添加剂的技术，以提 高甜玉米秸秆和玉米芯的利用价值，减少其对环境的污染。 本发明的目的通过以下技术方案予以实现
本发明提供的一种利用甜玉米副产物制备饲料用纤维素酶的方法，其具体步骤为-
a. 菌种复苏从原始出发的斜面冰箱保藏的菌种中，以无菌操作将菌种接种到斜面种子 培养基中，将试管放于温箱中，于32-34'C温度下培养70-72小时，斜面上长满一层菌丝和黄 绿色孢子，停止培养，作为三角瓶扩大培养的种子。
b. 三角瓶扩大培养从试管斜面用接种环挑一环菌，接种到500毫升的三角瓶扩大培养 基中，搅拌均匀。三角瓶于32-34'C温度下培养，每隔24小时扣瓶一次，以便把结块的培养 基打碎。培养70—72小时后，瓶内长出大量的菌丝和黄绿色孢子，即可作为浅盘扩大培养或 发酵生产用种子。
c. 固体发酵培养可在发酵床上进行浅层培养或在发酵池中进行厚层培养。将发酵培养 基经常压蒸汽灭菌(30-60分钟)后，待冷却到3(TC左右按in/。的接种量接种，即是把培养在 三角瓶的种子培养物拌入发酵培养基中。原料拌匀后放入发酵床上或发酵池中进行培养，发 酵床上浅层培养的厚度约10厘米，发酵池中厚层培养的厚度约20厘米。培养室温度控制在 28—3(TC，相对湿度在90以上，发酵培养48 — 72小时。培养期间进行1-2次"翻曲"，即把 培养物上下反动一下，还需定时给室内进行通风透气。
d. 成品曲干燥、粉碎停止培养后，将发酵培养物在40-5(TC的条件下干燥，干燥后的 成品含水量约10%， pH值4.5-5.0，气味芬香，粉碎(过60目筛)后密封包装，在阴凉、f燥处 可保存12个月。
e. 经发酵处理后的甜玉米副产物含有较高的纤维素酶的活性，成品可在畜牧业养殖中 作为绿色饲料添加剂使用。本发明步骤a中所述的斜面种子培养基为麦芽汁培养基。试管斜面培养基的制备方法
大米300克，加水200毫升，蒸煮后冷却到50-60°C,加入捣碎的鲜麦芽70-100克、纯淀粉 酶10克、水1500毫升，搅拌下于55"C糖化4-5小时。之后用双层纱布过滤。沉淀离心去除， 离心液调糖度到7-8'巴林，再用稀盐酸调pH到5-6，加入琼脂2.5%，加热使琼脂溶解，制 成的培养基趁热分装入试管，灭菌后制成斜面。在步骤b中所述的扩大培养基，每500毫升 三角瓶内装麦麸25克、玉米粉5克及水90% (相当于固体物)，加盐酸三滴，拌匀后高压灭 菌30分钟，冷却到3(TC左右后接种使用。在步骤c中所述的发酵培养基，每1000克培养物 中含有800克甜玉米秸秆粉和200克玉米芯粉，28克硫酸铵与3000毫升水，先配成溶液， 然后与培养物充分混匀，将混匀后的培养基经常压蒸汽灭菌(30-60分钟)后，冷却到3(TC 左右接种使用。在步骤c中所述的发酵床、发酵池和培养室使用前均需严格消毒，先打扫干 净，认真揩洗，然后用紫外线消毒20-30分钟，也可用甲酸或乳酸熏蒸灭菌。
本发明步骤a中所述的原始菌种为里氏木霉(Trichoderma reesei GAB),由广东省农业 科学院农业生物技术研究所菌种室保藏。
本发明具有以下有益效果本发明能够消除甜玉米加工企业所产生的大量副产物对环境
造成污染的问题，同时将该废弃物作为一种生产具有较高利用价值的绿色饲料添加剂原料， 能有效实施将达到"消除不良污染，充分利用资源，推动健康养殖"的作用。经本发明发酵 的培养物加工处理后可以保存12个月，由于发酵处理后的甜玉米副产物中含有较高的纤维素 酶的活性，其成品可在畜牧业养殖中作为绿色饲料添加剂使用。
具体实施例方式
本发明提供的一种利用甜玉米副产物制备饲料用纤维素酶的方法，具体的实施方式如下 本实例所选用的原始菌种为里氏木霉(Trichoderma reesei GAB),由广东省农业科学院 农业生物技术研究所菌种室保藏。其步骤为a. 试管斜面种子培养基的制备大米300克，加水200毫升，蒸煮后冷却到50-6(TC， 加入捣碎的鲜麦芽70-100克、纯淀粉酶10克、水1500毫升，搅拌下于55'C糖化4-5小时。 之后用双层纱布过滤。沉淀离心去除，离心液调糖度到7-8'巴林，再用稀盐酸调pH到5-6， 加入琼脂2.5%，加热使琼脂溶解，制成的培养基趁热分装入试管，灭菌后制成斜面。
b. 菌种复苏从原始出发的斜面冰箱保藏的菌种中，以无菌操作将菌种接种到斜面种子 培养基中，将试管放于温箱中,于32-34。C温度下培养70-72小时，斜面上长满一层菌丝和黄 绿色孢子，停止培养，作为三角瓶扩大培养的种子。
c. 扩大培养基的制备每500毫升三角瓶内装麦麸25克、玉米粉5克及水90% (相当 于固体物)，加盐酸三滴，拌匀后高压灭菌30分钟，冷却到3(TC左右后接种使用。
d. 三角瓶扩大培养从试管斜面用接种环挑一环菌，接种到500毫升的三角瓶扩大培养 基中，搅拌均匀。三角瓶于32-34'C温度下培养，每隔24小时扣瓶一次，以便把结块的培养 基打碎。培养70—72小时后，瓶内长出大量的菌丝和黄绿色孢子，即可作为浅盘扩大培养或 发酵生产用种子。
e. 浅层扩大或发酵培养基的制备每1000克培养物中称取甜玉米秸秆粉800克和玉米 芯粉200克，28克硫酸铵与3000毫升水，先配成溶液，然后与培养物充分混匀，将混匀后的 培养基经常压蒸汽灭菌(30-60分钟)后，冷却到3(TC左右接种使用。
f. 用具及培养室的消毒发酵床、发酵池和培养室使用前均需严格消毒，先打扫干净， 认真揩洗，然后用紫外线消毒，也可用甲醛或乳酸熏蒸灭菌。
g. 固体发酵培养可在发酵床上进行浅层培养或在发酵池中进行厚层培养。将发酵培养 基经常压蒸汽灭菌(30-60分钟)后，待冷却到30'C左右按1%的接种量接种，即是把培养在 三角瓶的种子培养物拌入发酵培养基中。原料拌匀后放入发酵床上或发酵池中进行培养，发 酵床上浅层培养的厚度约10厘米，发酵池中厚层培养的厚度约20厘米。培养室温度控制在 28 — 30。C，相对湿度在卯以上，发酵培养48 — 72小时。培养期间进行1-2次"翻曲"，即把培养物上下反动一下，还需定时给室内进行通风透气。
h. 成品曲的干燥、粉碎停止培养后，将发酵培养物在40-5(TC的条件下干燥，f燥后
的成品含水量约10%， pH值4.5-5.0，气味芬香，粉碎(过60目筛)后密封包装，在阴凉、干燥 处可保存12个月。
i. 经发酵处理后的甜玉米副产物含有较高的纤维素酶的活性，其成品可在畜牧业养殖中 作为绿色饲料添加剂使用。
经上述实例生产的词料用纤维素酶在畜牧业养殖中作为绿色词料添加剂使用，可提高常 规饲料利用率，降低环境污染，对促进动物生产具有良好的效果。其应用效果如下
饲料用纤维素酶在畜牧业养殖中的应用效果
应用动物日增重/产蛋率(％) 料肉比/料蛋比(％) 应用单位
乳猪+12.08-7.93华中农业大学种猪场
仔猪+13.30-9.60潮州市畜牧局养殖场
生长猪+4.95-5.40深圳市光明华侨畜牧场
肉鸡+5.46-3.75东莞市麻涌镇何记养鸡场
蛋鸡+8..84-6.32惠州市宝大饲料厂蛋鸡场
肉鸭+8.90-8. 35惠阳市潮记养殖有限公司
蛋鸭+6.00-4. 38惠阳市潮记养殖有限公司
肉牛+14.40-8. 83湛江市金牛实业有限公司
权利要求
1、一种利用甜玉米副产物制备饲料用纤维素酶的方法，其步骤为a. 菌种复苏从原始出发的斜面冰箱保藏的菌种中，以无菌操作将菌种接种到斜面种子培养基中，将试管放于温箱中，于32-34℃温度下培养70-72小时，斜面上长满一层菌丝和黄绿色孢子，停止培养，作为三角瓶扩大培养的种子。b. 三角瓶扩大培养从试管斜面用接种环挑一环菌，接种到500毫升的三角瓶扩大培养基中，搅拌均匀。三角瓶于32-34℃温度下培养，每隔24小时扣瓶一次，以便把结块的培养基打碎。培养70—72小时后，瓶内长出大量的菌丝和黄绿色孢子，即可作为浅盘扩大培养或发酵生产用种子。c. 固体发酵培养可在发酵床上进行浅层培养或在发酵池中进行厚层培养。将发酵培养基经常压蒸汽灭菌(30-60分钟)后，待冷却到30℃左右按1％的接种量接种，即是把培养在三角瓶的种子培养物拌入发酵培养基中。原料拌匀后放入发酵床上或发酵池中进行培养，发酵床上浅层培养的厚度约10厘米，发酵池中厚层培养的厚度约20厘米。培养室温度控制在28—30℃，相对湿度在90以上，发酵培养48—72小时。培养期间进行1-2次“翻曲”，即把培养物上下反动一下，还需定时给室内进行通风透气。d. 成品曲干燥、粉碎停止培养后，将发酵培养物在40-50℃的条件下干燥，干燥后的成品含水量约10％，pH值4.5-5.0，气味芬香，粉碎(过60目筛)后密封包装，在阴凉、干燥处可保存12个月。e. 经发酵处理后的甜玉米副产物含有较高的纤维素酶的活性，成品可在畜牧业养殖中作为绿色饲料添加剂使用。
2、 本发明步骤a中所述的斜面种子培养基为麦芽汁培养基。试管斜面培养基的制备方法 大米300克，加水200毫升，蒸煮后冷却到50-6(TC，加入捣碎的鲜麦芽70-100克、纯淀粉 酶10克、水1500毫升，搅拌下于55"糖化4-5小时。之后用双层纱布过滤。沉淀离心去除， 离心液调糖度到7-8'巴林，再用稀盐酸调pH到5-6，加入琼脂2.5%，加热使琼脂溶解，制成的培养基趁热分装入试管，灭菌后制成斜面。在步骤b中所述的扩大培养基，每5G0毫升 三角瓶内装麦麸25克、玉米粉5克及水90% (相当于固体物)，加盐酸三滴，拌匀后禽压灭 菌30分钟，冷却到3(TC左右后接种使用。在步骤c中所述的发酵培养基，每1000克培养物 中含有800克甜玉米秸秆粉和200克玉米芯粉，28克硫酸铵与3000毫升水，先配成溶液， 然后与培养物充分混匀，将混匀后的培养基经常压蒸汽灭菌(30-60分钟)后，冷却到3CTC 左右接种使用。在步骤c中所述的发酵床、发酵池和培养室使用前均需严格消毒，先打扫干 净，认真揩洗，然后用紫外线消毒20-30分钟，也可用甲醛或乳酸熏蒸灭菌。
3、本发明步骤a中所述的原始菌种为里氏木霉(TrichodermareeseiGAB)，由广东省农 业科学院农业生物技术研究所菌种室保藏。
全文摘要
本发明公开了一种利用甜玉米副产物制备饲料用纤维素酶的方法。从原始出发的斜面冰箱保藏的菌种中，以无菌操作将菌种接种到斜面种子培养基中，将试管放于温箱中，于32-34℃温度下培养70-72小时，作为三角瓶扩大培养的种子；从试管斜面用接种环挑一环菌，接种到500毫升的三角瓶扩大培养基中，搅拌均匀，三角瓶于32-34℃温度下培养，每隔24小时扣瓶一次，以便把结块的培养基打碎。培养70-72小时后，即可作为浅层扩大培养或发酵生产用种子；将发酵培养基经常压蒸汽灭菌(30-60分钟)后，待冷却到30℃左右按1％的接种量接种，即是把培养在三角瓶的种子培养物拌入发酵培养基中，原料拌匀后放入发酵床上或发酵池中进行培养，发酵床上浅层培养的厚度约10厘米，发酵池中厚层培养的厚度约20厘米，培养室温度控制在28-30℃，相对湿度在90以上，发酵培养48-72小时，培养期间进行1-2次“翻曲”，即把培养物上下反动一下，还需定时给室内进行通风透气；成品曲干燥、粉碎后密封包装，在阴凉、干燥处可保存12个月。经发酵处理后的甜玉米副产物含有较高的纤维素酶的活性，成品可在畜牧业养殖中作为绿色饲料添加剂使用。
文档编号A23K1/165GK101455277SQ200810219199
公开日2009年6月17日 申请日期2008年11月18日 优先权日2008年11月18日
发明者叶明强, 潘木水, 罗国庆, 肖更生, 赵祥杰, 邝哲师, 薇 陈, 陈志毅 申请人:广东省农业科学院农业生物技术研究所;广东宝桑园健康食品研究发展中心