专利名称：低聚异麦芽糖的生产方法及一种动物饲料添加剂的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及低聚异麦芽糖技术领域，特别涉及ー种低聚异麦芽糖的生产方法，还涉及ー种含有此低聚异麦芽糖的动物饲料添加剤。
背景技术：
低聚异麦芽糖(Isomaltooligosacharide,简称IM0)是指葡萄糖基以a — 1,6糖苷键结合而成的单糖数在2飞不等的一类低聚糖，其主要成份为异麦芽糖、潘糖、异麦芽三糖以及异麦芽四糖等。低聚异麦芽糖具有促进肠道内有益菌群一双歧杆菌生长繁殖及预防龋齿等生理功能，是ー种集营养、保健疗效于一身的功能性低聚糖。エ业化生产低聚异麦芽糖一般采用谷物或薯类淀粉为原料，例如大米淀粉、玉米淀粉、木薯淀粉等。从2009年开始淀粉原料每年呈10-15%的增长率增长，使得低聚异麦芽糖生产成本不断升高，产品销售价格一直居高不下。而且用谷物或薯类在生产淀粉的过程中会产生大量的副产物及“三废”的排放，极易造成环境的污染，増加企业环保成本。传统的饲料生产是在优化饲料配方的基础上，将饲料添加剂、蛋白质饲料原料和能量饲料原料按ー定比例配混而成的ー种料型饲料，是饲料原料的选择及其优化组合，但忽略了饲料原料的生产方法。低聚异麦芽糖作为ー种益生元，肠道内有益菌的増殖因子，能够被动物肠道内双歧杆菌所利用，产生短链脂肪酸和其他抗菌物质，可抑制外源致病菌和肠内固有的腐败菌的生长繁殖。低聚异麦芽糖还具有提高药物和抗原免疫应答能力，从而增加动物体液及细胞免疫的能力，促进动物血液淋巴细胞增加。家畜禽对抗生素的长期大量使用，其负作用也越来越多的显现出来，抗生素在杀死有害菌的同时也杀死了有益菌。而且家畜禽长期使用抗生素不仅产生了细菌对药物的抗药性，使畜禽发病后药物治疗无效，同时药物残留及对畜产品品质的影响更是一个严重的问题。益生菌作为活性物质由动物食入后在肠道寄存，以此达到増加有益菌的目的，但由于各种因素的影响(动物机体状况、饲料配比及加工过程等)，应用效果往往不一。因此益生元低聚异麦芽糖作为饲料添加剂显著优于抗生素及益生菌。目前低聚异麦芽糖在饲料中的功效已被众多研究所证明，可以替代抗生素治疗或预防多种家禽或家畜疾病。虽然有很好的功效，但低聚异麦芽在饲料エ业中仍然没有广泛使用，其主要原因是由于现在市场上销售的低聚异麦芽糖价格较高，添加到饲料中导致饲料成本提高、增加养殖成本。
发明内容
本发明提供了ー种以新鮮木薯为原料直接生产高浓度低聚异麦芽糖的方法。为了降低低聚异麦芽糖成本，减轻淀粉生产过程中“三废”的排放，本发明采用以新鲜木薯为原料，不需要对木薯淀粉进行分离和提纯，从而可以制备出高浓度的低聚异麦芽糖溶液。本发明还提供了ー种含有上述方法制备得到的低聚异麦芽糖的动物饲料添加剤。采用新鮮木薯为原料直接生产含有低聚异麦芽糖和高蛋白的饲料添加剤，不仅可以解决以上问题，而且可快速推广低聚异麦芽糖在饲料领域中的应用。
本发明是通过以下措施实现的
ー种使用木薯制备低聚异麦芽糖的方法，包括以下步骤
(1)将木薯粉碎至过100目筛，得木薯匀浆；
(2)向pH为5.3-5. 8，100(^的木薯匀浆中添加复合酶制剂0.01-5(^，55で_60°C反应
0.5-10h，其中木聚糖酶活性单位为800，000U/g，￠-葡聚糖酶活性单位为200，000U/g，纤维素酶活性单位为40，000U/g ;反应结束后，调节体系pH至6. 0加入0. I-IOmL活性单位为40000U/mL的高温a -淀粉酶，在沸腾状态下液化0. 5_2h，反应结束降至常温，灭酶，得到液化液；
(3)调节pH值5.8，在60°C下加入0.I-IOg活性单位为15000U/g的真菌淀粉酶，反应0. 5 8h后加入0. I-IOmL活性单位为300000U/mL的转葡萄糖苷酶，在60°C下继续反应5-45h，灭酶，得到糖化液。糖化液过滤后，即得到普通型500低聚异麦芽糖，其中异麦芽糖+潘糖+异麦芽三糖含量> 35%。所述的方法，将Ikg糖化液稀释至干物质为8_10wt%，加入0. 3-0. 6g的活性干酵母，30-35°C下发酵至葡萄糖含量为0，灭菌，得到发酵液，即为900型低聚异麦芽糖浆，其中异麦芽糖+潘糖+异麦芽三糖含量> 45%。所述的方法，将发酵液与液化液按照重量比3-4:1进行勾兑，得到不含葡萄糖的500型低聚异麦芽糖浆，其中异麦芽糖+潘糖+异麦芽三糖含量> 35%。所述的方法，木薯含水量为60-75%。所述的方法，将木薯切成0. 5-lcm2的块状进行两次粉碎磨浆。所述的方法，木薯匀浆的波美度为17-25，粒度为180iim-150iim。ー种动物饲料添加剤，向低聚异麦芽糖浆中加入玉米蛋白粉，干燥。所述的动物饲料添加剂，低聚异麦芽糖浆中的干物质与玉米蛋白粉的质量比为1:1000-1000:1。所述的动物饲料添加剂，低聚异麦芽糖浆中的干物质与玉米蛋白粉的质量比为45:1-600。所述的动物饲料添加剂，玉米蛋白粉的蛋白含量为50-60%，粒度为180 u m-150 u m0高温a -淀粉酶既耐高温a -淀粉酶，是指在高温(90°C以上)仍能保持活性的a-淀粉酶，属于市售产品。活性干酵母是由特殊培养的鲜酵母经压榨干燥脱水后仍保持强的发酵能力的干酵母制品。将压榨酵母挤压成细条状或小球状，利用低湿度的循环空气经流化床连续干燥，使最終发酵水分达8%左右，并保持酵母的发酵能力。如本发明实施例中使用的市售安琪酵母。该生产方法所用原料木薯，是世界三大薯类之一，仅次于水稻、甘薯、甘蔗和玉米的第五大作物，其在作物布局，饲料生产，エ业应用等方面具有重要作用。在此发明中，木薯作为生产原料，比其他原料具有显而易见的成本优势。目前木薯市场价约800元/吨，玉米约2200元/吨，原料成本降低了 64%，大大减轻了饲料成本。在生产益生元低聚异麦芽糖的同时还可以联产高蛋白饲料，其中包括玉米蛋白和酵母菌体蛋白。在生产过程中添加玉米蛋白粉，不仅可以增加该复合饲料中植物蛋白的比例，而且还解决了低聚异麦芽糖喷粉干燥过程中的粘塔现象。在生产过程中添加活性干酵母用以消耗糖化液中的葡萄糖，可生产出900型低聚异麦芽糖，其中异麦芽糖+潘糖+异麦芽三糖含量> 45%。在此发酵过程中，酵母进行生长繁殖，得到了较高含量的酵母菌体蛋白。酵母蛋白中氨基酸种类齐全，配比组成合理、且含丰富B族维生素、矿物元素、微量元素、碳水化合物、生理活性物质及生长促进因子，是ー种营养价值高的优质蛋白。酵母蛋白具有营养、诱食及益生等多种功能，可有效提高家畜对饲料粗蛋白、粗纤维、矿物质等养分及能量的消化吸收，促进畜禽新陈代谢、增强抗病能力、提高生长速度、繁殖能力、改善肉质和皮毛质量。本发明的有益效果
1、不需要对木薯淀粉进行分离和 提纯，从而可以直接制备出高浓度的低聚异麦芽糖溶液。使用含有木聚糖酶、3 -葡聚糖酶、纤维素酶的复合酶制剂酶解木薯匀浆，可更好的释放更多被非淀粉类物质包裹着的淀粉，使得木薯匀浆中的淀粉充分溶出，匀浆中的淀粉含量升高，可増加I个或以上的波美度，并且可以提高糖化效率、低聚异麦芽糖得率及糖液的过滤速度；
2、通过对新鲜木薯直接制备高浓度的低聚异麦芽糖溶液，不需要对木薯淀粉进行提取分离，明显减少了淀粉生产过程中大量副产物及三废的产生，大大减轻了环境污染；
3、在过滤后的糖化液中加入活性干酵母，进行发酵，用以除去糖化液中的葡萄糖，可得到900型低聚异麦芽糖发酵液，其中有效成分异麦芽糖+潘糖+异麦芽三糖含量> 45%。灭酶过滤后的液化液与发酵液通过一定比例进行勾兑，得到的不含有葡萄糖的500型低聚异麦芽糖浆，其中有效成分异麦芽糖+潘糖+异麦芽三糖含量> 35%，有别于现在市场上含有20%左右葡萄糖成分的普通500型低聚异麦芽糖液体产品；
4、本发明制得的动物饲料添加剤，在制备过程中，将玉米蛋白粉加入低聚异麦芽糖浆中，进行喷雾干燥时，可有效改善粘塔现象，提高产品最終得率；
5、将木薯切块后进行两次磨浆过100目筛，在此过程中不用添加水，利用一次磨浆后的滤液与二次磨浆混合可使混合后木薯匀浆的波美度达到17或更高；
6、目前市场上鲜木薯约800元/吨，玉米约2200元/吨，采用木薯作为生产原料可降低约64%的生产成本。
附图I为本发明实施例2得到的900型低聚异麦芽糖发酵液的HPLC谱图，
附图2为本发明实施例2得到的不含葡萄糖的500型低聚异麦芽糖浆的HPLC谱图，
图中，1_麦芽糖、2-异麦芽糖、3-麦芽ニ糖、4-潘糖、5-异麦芽ニ糖。
具体实施例方式为了更好的理解本发明，下面结合具体实施例来进ー步说明。实施例I :木薯匀浆中淀粉乳的粒径与糖化后滤液、滤饼、低聚异麦芽糖得率的关系
收获后，马上将新鲜木薯去皮，将其切成约Icm2的木薯粒，用高速万能粉碎机进行粉碎Imin0粉碎后的木薯匀浆波美度为28，放置烘箱内105°C下4h，烘至重量无变化后，测得其水分含量为65%，则木薯匀浆中含有35%的干物质。将烘干后的粉末用6N盐酸水解2h，经菲林试剂方法測定DE值为95. 5%，即该新鲜木薯中以葡萄糖计的淀粉含量为33. 42%。 分别制备通过不同目数筛10、40、60、100目的4种木薯匀浆样品，将木薯匀浆搅拌放置12h，彻底去除木薯含有的氢氰酸。每IOOOg木薯匀浆样品边搅拌边逐渐加热，加入
5.OmL液化酶高温a -淀粉酶(40000U/mL)，在沸腾状态下液化I. 5h，并一直进行搅拌。反应结束降至常温，加入盐酸调pH为3. 5进行灭酶。将液化液调至pH值5. 8，在60°C下加A 0. 5g日本天野真菌淀粉酶(15000U/g),反应4h后加入0. 5mL日本天野转葡萄糖苷酶(300000 U/mL)，在60°C下继续反应25h后，灭酶后得到糖化液。将反应后的糖化液用小型板框式过滤器进行过滤，对滤液进行HPLC检测，并计算滤液、滤渣的比例及低聚异麦芽糖得率，结果见下表I。表I木薯匀浆中淀粉乳的粒径与糖化后滤液、滤饼、低聚异麦芽糖得率的关系
目数筛「粒径U m j滤液g~|滤渣g|^液占总量g分比％低聚异麦芽糖得率
10 2000 500 500 50%12. 5%
40 420 850 150 85%24.2%
60 250 950 50 95%27. 5%
100 [150 1995 [5 199. 5%129.9%:
由上述数据可以看出，粒径与滤液、滤渣、低聚异麦芽糖的产率之间的关系。越细的
粒径就会释放更多被非淀粉类物质包裹着的淀粉，使得液化、糖化过程顺利，并获得更多的
低聚异麦芽糖。采用机械两次研磨的方法，包括均质机、球磨机等设备处理新鲜木薯，使其
木薯匀浆中的淀粉颗粒的粒径达到150 u m或更低，这时可获得99. 5%的滤液，且滤液中含
有29. 9%的500型低聚异麦芽糖，经HPLC分析，其中异麦芽糖+潘糖+异麦芽三糖含量为
35. 15。木薯匀浆中含有除淀粉之外，还含有纤维素等固体物质，为了更好的释放更多被非淀粉类物质包裹着的淀粉，缩短液化时间，提高糖化液过滤速度及低聚异麦芽糖得率，以下实施例2-4采用加入含有木聚糖酶、3 -葡聚糖酶、纤维素酶的复合酶制剂对木薯匀浆进行处理，复合酶制剂中木聚糖酶活性单位为800，000U/g，3 -葡聚糖酶活性单位为200，000U/g,纤维素酶活性单位为40，000U/g。实施例2
(1)将去皮的Icm2新鲜木薯粒经过两次机械粉碎至过100目筛得木薯匀浆；
(2)将50g复合酶制剂渐渐加入pH为5.3的IOOOg木薯匀浆中，55°C反应0. 5h，在此过程中一直进行搅拌操作。反应结束后，调节体系pH至6. 0加入0. IOmL高温a -淀粉酶(40000U/mL)，在沸腾状态下搅拌液化2h，反应结束降至常温，加入盐酸调pH为3. 5进行灭酶，得到液化液；
(3)将液化液调节pH值5.8，在60°C下加入0. Ig日本天野真菌淀粉酶(15000U/g)，反应8h后加入0. ImL转葡萄糖苷酶(300000U/mL)，在60°C下继续反应45h，灭酶后得到糖化液，即为普通的500型低聚异麦芽糖浆；将糖化液用小型板框式过滤器进行过滤，对滤液进行HPLC检测，并计算滤液、滤渣的比例及低聚异麦芽糖得率(Ikg新鲜木薯可生产出30%低聚异麦芽糖液体的克数)，与未使用复合酶制剂，其他エ艺完全相同得到的糖化液进行比较，结果见下表2。表2添加酶制剂与不添加酶制剂得到的糖化液检测结果对比表
权利要求
1.一种使用木薯制备低聚异麦芽糖的方法，其特征是包括以下步骤 (1)将木薯粉碎至过100目筛，得木薯匀浆；(2)向pH为5.3-5.8，100(^的木薯匀浆中添加复合酶制剂0.01-5(^，551_60°C反应O.5-10h，其中木聚糖酶活性单位为800，000U/g，β-葡聚糖酶活性单位为200，000U/g，纤维素酶活性单位为40，000U/g ;反应结束后，调节体系pH至6. O加入O. I-IOmL活性单位为40000U/mL的高温α -淀粉酶，在沸腾状态下液化O. 5_2h，反应结束降至常温，灭酶，得到液化液；(3)调节pH值5.8，在60°C下加入O. I-IOg活性单位为15000U/g的真菌淀粉酶，反应O.5 8h后加入O. I-IOmL 活性单位为300000U/mL的转葡萄糖苷酶，在60°C下继续反应5-45h，灭酶，得到糖化液，即为500型低聚异麦芽糖浆。
2.根据权利要求I所述的方法，其特征是将Ikg糖化液稀释至干物质为8-10wt%，加入O.3-0. 6g的活性干酵母，30-35°C下发酵至葡萄糖含量为0，灭菌，得到发酵液，即为900型低聚异麦芽糖浆。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征是将发酵液与液化液按照重量比3-4:1进行勾兑，得到不含葡萄糖的500型低聚异麦芽糖浆。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于木薯含水量为60-75%。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于将木薯切成O.5-lcm2的块状进行两次粉碎磨浆。
6.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于木薯匀浆的波美度为17-25，粒度为 180 μ m-150 μ m。
7.一种动物饲料添加剂，其特征是向权利要求1-3中任一项得到的低聚异麦芽糖浆中加入玉米蛋白粉，干燥。
8.根据权利要求7所述的动物饲料添加剂，其特征在于低聚异麦芽糖浆中的干物质与玉米蛋白粉的质量比为1:1000-1000:1。
9.根据权利要求7所述的动物饲料添加剂，其特征在于低聚异麦芽糖浆中的干物质与玉米蛋白粉的质量比为45:1-600。
10.根据权利要求7所述的动物饲料添加剂，其特征在于玉米蛋白粉的蛋白含量为50-60%,粒度为 180 μ m-150 μ m。
全文摘要
本发明涉及低聚异麦芽糖技术领域，特别涉及一种低聚异麦芽糖的生产方法将木薯粉碎得木薯匀浆；向木薯匀浆中添加复合酶制剂，然后加入高温α-淀粉酶得到液化液；先后经过真菌淀粉酶、转葡萄糖苷酶，得到糖化液，即普通型500低聚异麦芽糖；将1kg糖化液稀释至干物质为8-10wt%，加入0.3-0.6g的活性干酵母，得到发酵液，即为900型低聚异麦芽糖；将发酵液与液化液按照重量比3-4:1进行勾兑，得到不含葡萄糖的500型低聚异麦芽糖浆，其中异麦芽糖+潘糖+异麦芽三糖含量≥35%。一种动物饲料添加剂，向以上不同类型的低聚异麦芽糖浆中加入玉米蛋白粉，干燥。
文档编号A23K1/14GK102626177SQ20121006289
公开日2012年8月8日 申请日期2012年3月12日 优先权日2012年3月12日
发明者刘宗利, 张姝, 李方华, 王乃强, 王彩梅 申请人:保龄宝生物股份有限公司