专利名称：抗生素药渣专用复合酶制剂的制作方法
技术领域：
本发明涉及抗生素药渣专用复合酶制剂及应用方法
背景技术：
抗生素药渣为抗生素原料药发酵物的滤渣，它的主要成分为玉米浆、蛋白胨、淀 粉、豆油、豆饼粉等生物培养基。由于分离完抗生素的药渣中水分含量达到90%，且固体 药渣以混悬液的形式均勻地分散在液体中，一直以来大都采用发酵池堆放或深埋的办法处 理，不仅白白浪费了抗生素药渣中有效营养物质的利用，而且由于废弃的抗生素药渣中的 医药化学制剂和复杂的微生物菌群的作用给人类留下了长期的毒害性隐患。由于目前国家 环保部门查处力度加大，各个抗生素生产企业普遍采用四效蒸发，能耗非常大，给企业带来 了很大压力，而且这种方法也不符合国家提出的节能降耗，低碳经济的目标。根据网上资料 显示目前我国生产抗生素原料药的企业有81家，年产抗生素药渣约1. 4亿吨，每年各抗生 素原料药生产企业都要花费大量的人力、财力用于抗生素药渣的环保治理(需征用土地存 放并向有关部门交纳一定数额的排污费、清理费)等。由于过去生产抗生素普遍采用在后续过滤过程中加有医药催吐剂七水硫酸锌，七 水硫酸锌的价格这几年涨势飞快，含锌的药渣重金属含量超标，烘干的药渣不能用于饲料 和化肥，所以目前的抗生素生产企业在生产过程中普遍不加七水硫酸锌例。如1994年10 月19日由国家知识产权局公布的CN1093681A(用红霉素药渣制取硫酸锌的方法及设备) 专利方法，该方法是需先将药渣自然凉晒至半干状态，再通过一种特制的燃烧炉用煤或其 它燃料对药渣进行加温、加热燃烧，从中回收氧化锌并与硫酸反应来制取硫酸锌的办法。该 发明虽然解决了药渣的资源化应用，但由于在生产过程中产生的能耗大、成本高，遇到雨季 或冬季又无法生产，而且过滤后的残酸废渣、废液又污染了环境。由于无明显的社会效益和 经济效益，多年来一直没得到推广和应用。又如2005年5月11日国家知识产权局公布的 由浙江工业大学发明的CN200310108527(含锌抗生素菌渣的处理方法)专利，该专利的方 法是利用盐酸、硫酸或醋酸和水将碱性的药渣稀释、调至酸性，然后用螯合型离子交换树脂 吸附药渣中的金属锌，再用大剂量的酸或酸盐将树脂中的锌脱离，来完成锌与药渣的分离， 以实现药渣的资源化应用。但由于该方法利用了大量的酸制剂和水资源，排放的污染不言 而语。更重要的是大剂量的酸制剂和昂贵的离子交换树脂(由于吸附容量和再生剂用量的 限制，主要用于稀有贵重金属的回收)来用于废弃物药渣的应用，生产成本可想而知。所以 抗生素药渣的资源化、无害化应用目前仍是急待解决的问题。又如发明专利200610005585 中涉及一种利用红霉素药渣回收锌并用脱锌后的红霉素药渣生产酵母蛋白的方法，该方法 该方法是利用反应釜测出湿红霉素药渣中锌的含量，再将萃取剂投入到上述反应釜中，在 反应釜中对物料进行固液分离，分离后的溶液进行水解或电解，电解后直接得锌粉，最后将 分离后的药渣用于蛋白饲料或将该药渣灭菌后，接种酵母菌种进行发酵，来生产酵母蛋白。 由于该方法采用反应釜对锌进行分离，将锌提取后，红霉素药渣仍然处于混悬液状态，还 需要四效蒸发才能将液体蒸发出去。没有从根本上解决红霉素药渣水分含量高的问题。
抗生素药渣脱水难的原因分析抗生素药渣的水分85% -90%，干物质 10%-15%，是一种流动性较好的混悬液。固体物质均勻地分散在溶液中。这种混悬液中蛋 白质及木聚糖等大分子物质含量高，这些聚合体间分别以共价键、氢键、醚键和酯键连接， 他们与蛋白、木聚糖和果胶等构成具有一定硬度和弹性的细胞壁，因而呈现稳定的化学结 构。由以上原因可知①由于蛋白、淀粉颗粒、木聚糖等物质的相互重叠，阻塞了排水必须的 物理通道；②各种构成植物细胞壁的物质均勻分布，既阻塞排水空隙又因其本身具有一定 的粘稠性，以及表面张力等作用，增大排水阻力；③各固相物质间的毛细管作用，特别是纤 维与纤维间的毛细管作用，也增加排水的阻力；④果胶质等大多数胶体物质均为亲水胶粒， 纤维及半纤维表面负电荷与水中正电荷相互吸引着，这些分子或离子间的作用力，使固液 分离困难加大；⑤由于蛋白具有很强的吸附及增大黏度的作用，所以在受外力作用时往往 发生体积变化，导致微小排水孔道变得更为细小或堵塞，是增大抗生素药渣充分脱水的困 难之一。
发明内容
本发明的目的是从本质上降低抗生素药渣的含水量，达到固液分离，固体干渣生 产全价配合饲料，液体由于含有丰富的营养物质，可用于沼气的发酵生产，本发明为提供一 种抗生素药渣专用复合酶制剂及应用方法。本发明具体配方如下，含量为重量百分比的成分木聚糖酶15-20 %，果胶酶25-35 %，蛋白酶10-25 %，淀粉酶10-15 %。纯净水 20-25%本发明的制备方法为将原料酶分别经前处理，微滤膜过滤，再按比例进入自动混 合机复配，然后通过精滤膜过滤、定量灌装，成为产品。本发明所述的抗生素药渣专用复合酶制剂，上述木聚糖酶由以下重量百分比的成 分构成木聚糖酶80 %，β -葡聚糖酶20 %。本发明所述的抗生素药渣专用复合酶制剂，上述果胶酶由以下重量百分比的成分 构成果胶裂解酶45%，果胶酯酶55%。本发明所述的抗生素药渣专用复合酶制剂，上述蛋白酶由以下重量百分比的成分 构成中性蛋白酶25%，木瓜蛋白酶75%。本发明所述的抗生素药渣专用复合酶制剂，上述淀粉酶是中温α-淀粉酶。针对抗生素药渣的理化及生物学性质，结合抗生素生产企业的工艺特点，利用生 物复合酶的方法降解大分子粘性物质(如果胶、蛋白、木聚糖)降低抗生素药渣的含水量， 从本质上进行固液分离，固体用于全价饲料，液体用于沼气的生产。生物复合酶作用条件温 和，从根本上解除了药渣含水量高的问题，避免大量药渣被掩埋，或排入江河、农田，将废 渣变废为宝，亦是综合治理环境污染一项重要措施。本发明从各种酶的原理上有以下显著特点1、足够的木聚糖酶能够水解原料中的木聚糖，能够破坏其链状结构及其半纤维
4素构成的网状细胞壁结构，解决了木聚糖吸水膨胀而交织在一起，降低物料的含水量。2、足够的果胶酶通过果胶酶对大分子果胶进行降解，生成低分子量的半乳糖醛 酸，解决了物理通道堵塞造成的物料中包含大量水分。3、适量的蛋白酶植物蛋白在水中本身具有一定粘性，通过水解蛋白降低物料粘 度，降低表面张力，减小排水阻力。4、适量的淀粉酶协同木聚糖酶及果胶酶共同作用于残留淀粉，能够将大分子淀 粉颗粒降解为单糖，从而减少因淀粉颗粒而引起的黏度高。
具体实施例方式1、本发明的生产工艺流程经检测合格的原料按下述含量为重量百分比的成分进 入各项投料口 木聚糖酶20%，果胶酶25%，蛋白酶15%，淀粉酶15%，纯净水25%。制 备方法为将原料酶经过微滤膜过滤(微滤膜孔径为0. 8 μ m)，再按比例进入自动混合机复 配，然后通过精滤膜过滤(精滤膜孔径为0. 45 μ m)、定量灌装，成为产品。2、本发明的使用方法鲜抗生素药渣加复合酶搅拌均勻，按千分之五至万分之一 (V/V)的比例添加，在30-60°C，自然pH值的条件下酶解5-25h，水解后将液体料液抽出，用 于沼气的发酵生产，固体渣在45°C烘干，成为全价配合饲料。3、本发明助剂的工艺条件作用温度30-60°C (或自然温度) pH值4·0-7·0(或自然pH)作用时间5_25h添加量100mL_5000mL/吨物料4、本发明应用小试情况如下，常规方法作为对照组进行对比实验，结果如下表实验室模拟生产流程进行，取鲜抗生素药渣(4kg)，加入专用复合酶制剂，在自然 温度下，5-25h后固液分离，固体烘干，待检，同样条件下做空白对比，实验数据如下
权利要求
抗生素药渣专用复合酶制剂，其特征在于它是由下述重量百分比的成分组成的复合酶木聚糖酶15 20％果胶酶25 35％，蛋白酶10 25％，淀粉酶10 15％。纯净水20 25％
2.如权利要求1所述的抗生素药渣专用复合酶制剂，其特征在于上述木聚糖酶由以下 重量百分比的成分构成木聚糖酶80%， β-葡聚糖酶20%。
3.如权利要求1所述的抗生素药渣专用复合酶制剂，其特征在于上述果胶酶由以下重 量百分比的成分构成果胶裂解酶45%， 果胶酯酶55%。
4.如权利要求1所述的抗生素药渣专用复合酶制剂，其特征在于上述蛋白酶由以下重 量百分比的成分构成中性蛋白酶25% 木瓜蛋白酶75%
5.如权利要求1所述的抗生素药渣专用复合酶制剂，其特征在于上述淀粉酶是中温 α-淀粉酶。
全文摘要
本发明为一种抗生素药渣专用复合酶制剂，其特征是含量为重量百分比的成分构成配方如下，木聚糖酶15-20％，果胶酶25-45％，蛋白酶10-15％，淀粉酶10-15％，纯净水20-25％。本发明抗生素药渣专用复合酶制剂，可有效降低抗生素药渣含水量，降低物料粘度，可有效降解抗生素药渣中蛋白、淀粉多糖、非淀粉多糖等引起的黏度较高，降解后药渣中的营养物质极易发酵沼气所利用。极大地解决了木薯废渣排放引起的地表及空气污染，具有废渣重新利用和节能减排双重效果。
文档编号C12N9/50GK101979521SQ20101029132
公开日2011年2月23日 申请日期2010年9月26日 优先权日2010年9月26日
发明者吴鹏 申请人:吴鹏