一种耐热型酶制剂及其制备方法和应用与流程

本发明属于酶制剂技术领域，尤其涉及一种耐热性酶制剂及其制备方法和应用。

背景技术：

酶(enzyme)是由活细胞产生的、对其底物具有高度特异性和高度催化效能的蛋白质或rna。酶是一类极为重要的生物催化剂(biocatalyst)。酶制剂主要作用是催化产品加工过程，改进加工方法。目前酶制剂己被应用于饲料、农业、医药保健和食品等各领域中。酶制剂的功效与酶分子的构型有显著相关性。

现有的酶制剂在工艺上大多采用发酵后包被处理，生产方法主要采用流化床干燥、喷雾干燥以及冷冻干燥等方法。冷冻干燥技术成本高、稳定性差，采用该方法得到的产品易形成蜂窝状，不仅随储存温度升高和接触空气时间的延长，其活性会大大降低，而且在饲料加工中该产品无法耐受高温、压力和剪切力等生产环境，致使活性大大降低，严重影响了酶制剂的活性及应用效果，不能很好地发挥其包被的优势。喷雾干燥及单纯的流化床干燥技术进口温度较高，对需烘干产品具有较高的要求，大部分发酵液中的酶分子在喷雾干燥的高温、高压环境下不易保持活性。目前微丸生产工艺采用摇摆制粒，产品颗粒大小均匀度不高，同时在饲料生产制粒过程中酶活损失较严重，动物的利用率大大下降，且饲料成本增加。

影响酶制剂功效的主要原因有加工工艺中的高温、储存运输以及胃酸、胆汁等导致蛋白分子变性，这些因素影响酶制剂最终能够进入肠道并发挥作用的大小。目前，市场上大部分酶制剂能够较好的解决储存运输、胃酸或胆汁等导致的蛋白变性问题，但是在热稳定性方面并没有太大改善。

实际应用中，酶制剂常常需要与其他原料进一步制备成颗粒饲料使用，颗粒饲料的调质、膨化过程对酶制剂的酶分子活性有较大的损害。典型的挤压膨化法通过加入蒸汽和水来形成预挤压糊状物，经调质后各种粉料直接送入挤压机的挤压室内，通入额外的蒸汽和水，物料在剪切力和加热的作用下蒸煮熟化，加热温度使大部分淀粉发生糊化，酶制剂中的酶分子也随之变性失活，最终影响了酶制剂的使用效果。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种热稳定性好的酶制剂及其制备方法和应用。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

一种酶制剂，包括芯材以及依次包被在芯材外的疏水层和外壁层；

所述芯材包括酶分子、多孔吸附材料和多糖层，所述酶分子吸附在所述多孔吸附材料的内部，所述多糖层吸附在多孔吸附材料的表面；

所述疏水层材料选择自硬脂酸钠、十六烷基三甲基溴化铵、α-环糊精和聚乳酸中的一种或多种；

所述外壁层材料选自明胶、甘油、海藻酸钠和多糖中的一种或多种；

所述芯材、疏水层和外壁层的质量比为(80～110):(0.3～0.7):(2.00～4.00)。

优选的，所述多孔吸附材料包括石英质多孔吸附材料、沸石或海泡石。

优选的，所述多孔吸附材料的孔径为0.5～50μm，所述多孔吸附材料的比表面为50～500m²/g。

优选的，所述多孔吸附材料酶分子吸附量为12000～20000u/g，所述多孔吸附材料与多糖层的质量比为(50～80):(4～8)。

优选的，当所述外壁层材料包括多糖时，所述外壁层材料中的多糖和所述芯材中多糖层中的多糖独立地选自阿拉伯胶、麦芽糊精、壳聚糖、蔗糖、纤维素、几丁质和淀粉中的一种或多种。

本发明还提供了所述的酶制剂的制备方法，包括以下步骤：

1)将酶分子溶液与粉碎的多孔吸附材料混合，吸附，获得吸附有酶分子的多孔吸附材料；

2)在步骤1)中所述的吸附有酶分子的多孔吸附材料表面包被多糖层，真空处理后，干燥获得芯材；

3)在步骤2)中所述的芯材外包被疏水层获得疏水层包被的芯材；

4)在步骤3)中所述疏水层包被的芯材外包被外壁层，干燥获得酶制剂。

优选的，步骤1)中所述吸附为真空吸附，所述真空吸附的真空度为0.04～0.07mpa，所述真空吸附的温度为40～60℃，所述真空吸附的时间为5～15min。

优选的，步骤2)中所述包被多糖层为将多糖水溶液喷雾至吸附有酶分子的多孔吸附材料。

优选的，步骤2)所述包被多糖层后，真空处理前，还包括将滑石粉与包被多糖层后的吸附有酶分子的多孔吸附材料混合；所述滑石粉的质量为吸附有酶分子的多孔吸附材料质量的1.25～3.57％。

本发明还提供了所述酶制剂作为饲料添加剂的应用，以酶活力计，所述酶制剂在饲料中的添加量为1000～3000u/kg。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明提供的酶制剂包括芯材，依次包被在所述芯材上的疏水层以及外壁层；所述芯材由吸附有酶分子的多孔吸附材料和包被在多孔吸附材料表面的多糖层组成。所述芯材中多孔吸附材料孔隙内为中空环境，使得吸附在多孔吸附材料孔隙内的酶分子处于中空保护下，辅以依次包被在芯材外的疏水层和外壁层，热蒸汽等不易透过芯材外的包被物进入芯材内部与酶分子发生直接接触，能够有效的阻隔外界高温或热蒸汽等对酶分子活性的不良影响，从而提高酶制剂的热稳定性，显著降低酶制剂活力在后加工过程中的损失。

本发明提供的酶制剂可以安全通过胃液的强酸环境，在胃液中具有较强的稳定性，在肠液中芯材外层的包被物以及芯材内的多糖层能够完全溶解，释放多孔吸附材料中的酶分子，与肠液具有良好的生物相容性，达到酶制剂在肠道靶向释放的作用。

本发明提供的酶制剂与常规酶制剂相比，贮存稳定性显著提高，本发明所述酶制剂在常温下贮存3个月后，酶活力仍能够达到94％以上，而相同条件、含有相同酶活力的常规酶制剂贮存3个月后酶活力仅为90％。

本发明提供的所述酶制剂的制备方法，采用真空处理、干燥后真空干燥的方式，结合多糖层的包被，将多孔吸附材料的孔隙制造为中空环境，使得吸附在多孔吸附材料中的酶分子被全部或部分中空环境隔绝，减少或阻隔外界高温、高湿、高压等不良环境对酶分子结构的直接影响，从而提高酶制剂的热稳定性和耐加工性能。在芯材外包被的疏水层通过疏水作用能够有效地防止酶制剂在胃液中溶解，达到靶向肠道的目的，从而提高酶制剂在肠道释放的酶活力，提高作用效果。

采用本发明提供的酶制剂作为饲料添加剂添加到饲料中，酶分子存活率高，从而有效地节约了酶制剂的用量，降低了饲料的制作成本，还能够进一步提高酶制剂的作用效果。

附图说明

图1为本发明酶制剂结构示意图；

图2为本发明中石英质多孔吸附材料的内部结构电镜图。

具体实施方式

本发明提供了一种酶制剂，包括芯材以及依次包被在芯材外的疏水层和外壁层；所述芯材包括酶分子、多孔吸附材料和多糖层，所述酶分子吸附在所述多孔吸附材料的内部，所述多糖层吸附在多孔吸附材料的表面；所述疏水层材料选择自硬脂酸钠、十六烷基三甲基溴化铵、α-环糊精和聚乳酸中的一种或多种；所述外壁层材料选自明胶、甘油、海藻酸钠和多糖中的一种或多种；所述芯材、疏水层和外壁层的质量比为(80～110):(0.3～0.7):(2.00～4.00)。

本发明所述酶制剂的结构如图1所示，其中1为酶分子，2为多孔吸附材料，3为多糖层，4为疏水层，5为外壁层。所述酶分子吸附在多孔吸附材料的孔隙中，多糖层包被在多孔吸附材料表面，多孔吸附材料的孔隙内为中空环境；吸附有酶分子的多孔材料和多糖层共同组成芯材，在芯材表面由内到外依次包被了疏水层和外壁层。本发明中所述酶制剂的剂型优选为颗粒剂，所述酶制剂的粒径优选为20～60目，更优选为35～45目，最优选为40目。

本发明中所述酶制剂包括芯材，所述芯材包括酶分子，本发明对所述酶分子的种类没有特殊限定，采用本领域常规使用的酶分子即可，在本发明具体实施过程中，所述酶分子为木聚糖酶、β-葡聚糖酶、纤维素酶、甘露聚糖酶、淀粉酶、蛋白酶和植酸酶中的一种或几种。本发明中所述酶分子优选为酶分子溶液，所述酶分子溶液优选为通过发酵制备的酶上清液或商品酶配制的酶溶液；本发明中所述酶溶液中的酶活力优选的≥12000u/g，更优选的等于14000u/g。

本发明中所述芯材还包括多孔吸附材料，本发明中所述多孔吸附材料优选为石英质多孔吸附材料、沸石或海泡石，更优选为石英质多孔材料；本发明中，所述石英质多孔吸附材料的结构如图2所示，左图为5μm时的扫描电镜图，右图为50μm时的扫描电镜图；由图2可以看出，石英质多孔吸附材料中含有大量的孔隙可以供酶分子附着，也进一步为中空环境的形成提供物理基础，石英质多孔吸附材料中的孔隙多、比表面积大，能够容纳更多的酶分子，使得酶制剂中所含的酶活相应的可以提高，最终得到的酶制剂的单位作用效果也可以提升。本发明中所述多孔吸附材料的孔径优选为0.5～50μm，更优选为10～30μm，最优选为15μm；所述多孔吸附材料的比表面优选为50～500m²/g，更优选为100～300m²/g，最优选为200m²/g。本发明中所述多孔吸附材料的酶分子吸附量优选为12000～20000u/g，更优选为13000～15000u/g，最优选为14600u/g。本发明中，所述多孔吸附材料优选为粉碎的多孔吸附材料，所述粉碎的粒度优选为60～200目，更优选为70～90目。本发明对所述多孔吸附材料的来源没有任何限定，采用满足上述要求的市售商品即可。本发明中，所述多孔吸附材料起到骨架支撑作用，酶分子的存在以及孔隙的中空环境形成提供物理上的空间。

本发明中所述芯材还包括包裹在所述多孔吸附材料外的多糖层，本发明中，所述多糖层中的多糖优选的选自阿拉伯胶、麦芽糊精、壳聚糖、蔗糖、纤维素、几丁质和淀粉中的一种或多种；更优选为阿拉伯胶和麦芽糊精。在本发明中，当所述多糖层中所用多糖优选为阿拉伯胶和麦芽糊精时，所述阿拉伯胶和麦芽糊精的质量比优选为(0.8～1.5):(1.5～3)，更优选为1:2。

本发明所述芯材中，所述多孔吸附材料与多糖层的质量比优选为(50～80):(4～8)，更优选为(67～77)：(5～7)，最优选为75:6。本发明中所述多孔吸附材料的孔隙内为中空环境，吸附在多孔吸附材料上的酶分子被中空环境所保护，通过孔隙中的中空环境包裹能够有效地防止外界热蒸汽、高压、剪切力等直接影响酶分子的结构，进而影响酶活力，有效地隔绝了外界处理以及不良环境对酶分子活性的影响，提高酶制剂再加工后的酶活力、提高酶制剂的贮存稳定性。

本发明中所述酶制剂还包括疏水层，本发明中，所述疏水层材料选择自硬脂酸钠、十六烷基三甲基溴化铵、α-环糊精和聚乳酸中的一种或多种；更优选为硬脂酸镁。本发明在所述芯材外包被疏水层，通过疏水作用减少热蒸汽或水分进入芯材，从而进一步改善酶制剂在后期加工过程中易失活的问题；同时所述疏水层通过疏水作用能够有效地防止酶制剂在胃液中溶解，达到靶向肠道的目的。

本发明所述酶制剂还包括包被在所述疏水层外的外壁层。本发明中所述外壁层的材料优选自明胶、甘油、海藻酸钠和多糖中的一种或多种；当所述外壁层的材质包括多糖时，所述多糖选自阿拉伯胶、麦芽糊精、壳聚糖、蔗糖、纤维素、几丁质和淀粉中的一种或多种。本发明中，所述外壁层的材料更优选为壳聚糖、甘油和蔗糖；进一步，所述壳聚糖、甘油和蔗糖的质量比优选为(0.5～1.5):(1.5～3.0):(4.0～6.5)；更优选为1.0:2.0:5.0。在本发明中，所述多糖层中的多糖的选择与外壁层的材料包括多糖时的多糖的选择之间没有关联。本发明在所述酶制剂的外层设置外壁层，能够为酶制剂提供良好的流动性，在作为饲料添加剂使用时，与其他饲料原料具有相当的容重，保障在参与后期加工过程中的混合均匀度，从而更进一步地提高了酶制剂在后加工过程中的热稳定性。

在本发明中，所述芯材、疏水层与外壁层的质量比优选为(80～110):(0.3～0.7):(2.00～4.00)；更优选为(90～105)：(0.4～0.6)：(2.5～3.5)，最优选为100:0.5:3.2。

本发明还提供了所述的酶制剂的制备方法，包括以下步骤：1)将酶分子溶液与粉碎的多孔吸附材料混合，吸附，获得吸附有酶分子的多孔吸附材料；2)在步骤1)中所述的吸附有酶分子的多孔吸附材料表面包被多糖层，真空处理后，干燥获得芯材；3)在步骤2)中所述的芯材外包被疏水层获得疏水层包被的芯材；4)在步骤3)中所述疏水层包被的芯材外包被外壁层，干燥获得酶制剂。

本发明将所述酶分子溶液与粉碎的多孔吸附材料混合，吸附，获得吸附有酶分子的多孔吸附材料。在本发明中，当所述酶分子溶液为通过发酵制备的酶上清液时，优选的将发酵液离心获得所述酶上清液，所述离心的转速优选为2800～3500rpm，更优选为3000rpm；所述离心的温度优选为3～6℃，更优选为4℃；所述离心时间优选为5～15min；更优选为10min。本发明中，所述吸附优选的通过搅拌吸附、真空吸附或离心吸附的方法实现。本发明中，所述搅拌吸附为将所述酶分子溶液与多孔吸附材料混合后通过搅拌进行吸附，所述搅拌的转速优选为60～100rpm，更优选为70～90rpm，最优选为80rpm，所述搅拌的时间优选为10～20min。本发明中所述真空吸附为将所述酶分子溶液与多孔吸附材料混合后在真空的条件下搅拌实现吸附，所述真空吸附的真空度优选为0.04～0.07mpa，更优选为0.06mpa；所述真空吸附的温度优选为40～60℃，更优选为45℃。所述真空吸附的时间优选为5～15min；更优选为10min。当采用真空吸附时，所述酶分子溶液的体积与所述多孔吸附材料的质量比优选为60～110ml:6～20g；更优选为80ml:10g。本发明中所述离心吸附为将所述酶分子溶液与所述多孔吸附材料混合，搅拌后进行离心实现吸附；所述搅拌的时间优选为8～12min，所述搅拌的转速优选为60～100rpm；所述离心转速优选为2800～3500rpm，更优选为3000rpm；所述离心的温度优选为3～6℃；更优选为4℃；所述离心的时间优选为3～6min；更优选为5min。当采用离心吸附的方式负载酶分子时，所述酶分子溶液的体积与所述多孔吸附材料的质量比为60～110ml:6～20g；更优选为100ml:12g。

本发明在获得所述吸附有酶分子的多孔吸附材料后，在所述的吸附有酶分子的多孔吸附材料表面包被多糖层，真空处理后，干燥获得芯材。在本发明中所述包被多糖层优选为喷雾包被，所述喷雾包被优选为将多糖水溶液喷雾至吸附有酶分子的多孔吸附材料。本发明中，所述多糖水溶液的质量浓度优选为12～20％，更优选为14～18％。本发明中，所述喷雾包被时，多糖水溶液喷雾速度优选为1～1.6ml/min，更优选为1.1～1.5ml/min，最优选为1.2ml/min。

本发明在所述包被多糖层后，真空处理前，优选的还包括将滑石粉与包被多糖层后的吸附有酶分子的多孔吸附材料混合；所述滑石粉的质量优选为吸附有酶分子的多孔吸附材料质量的1.25～3.57％，更优选为2～3％，最优选为2.5％。本发明中添加滑石粉的作用为防止所述真空处理前的物料颗粒的黏连。

本发明在所述包被多糖层后，进行真空处理。本发明中所述真空处理优选的在湿润状态下进行；所述真空处理的真空度优选为0.04～0.07mpa，更优选为0.06mpa；所述真空处理的温度优选为35～55℃，更优选为40～50℃，最优选为45℃；所述真空处理的时间优选为15～25min，更优选为20min。本发明在所述真空处理后进行干燥，本发明中所述干燥依次包括常压干燥和真空干燥两个阶段；所述常压干燥的温度优选为40～60℃，更优选为45～55℃，最优选为50℃，所述常压干燥的时间优选为5～15min，更优选为8～12min，最优选为10min。本发明中，所述真空干燥的真空度优选为0.075～0.090mpa，更优选为0.08mpa，所述真空干燥的温度优选为40～60℃；更优选为50℃，所述真空干燥时间优选为18～23min；更优选为20min。本发明中，所述真空干燥时的真空度高于真空处理时的真空度，是为了使芯材中的多孔吸附材料孔隙内更好的形成稳定中空环境。

本发明通过真空处理制造压力差，使得湿润状态下的多糖在压力差的作用下向多孔吸附材料表面迁移，形成多糖层的同时，防止多糖堵塞多孔吸附材料内的孔隙，为形成中空环境提供物理支持；真空处理后常压干燥的过程中，将多孔吸附材料内部的水分不断迁移到多糖表面，使多孔吸附材料的孔隙内只含有酶分子；常压干燥后进行真空干燥，以多糖层将内部的多孔吸附材料封闭，在多孔吸附材料的孔隙内逐渐形成稳定的中空环境，最终使得酶分子被中空环境所保护，得到本发明所述芯材。

本发明在获得所述芯材后，在所述的芯材外包被疏水层获得疏水层包被的芯材，本发明中，所述包被优选的采用喷雾包被法。在本发明具体实施过程中，优选的将所述疏水层的材料配制疏水材料溶液后进行喷雾，所述疏水材料溶液的质量分数优选为0.2～0.6％，更优选为0.3～0.5％；进一步的，所述疏水材料溶液的溶剂优选为有机溶剂更优选为甲醇或乙醇。在本发明中，所述喷雾包被时，疏水材料溶液的喷雾速度优选为0.6～1.8ml/min，更优选为0.8～1.6ml/min，最优选为1.2ml/min。本发明在所述芯材外包被疏水层，能够减少部分水分直接接触芯材，避免破坏芯材内部的中空环境，从而进一步提高酶制剂的稳定性。

本发明在获得疏水层包被的芯材后，在所述疏水层包被的芯材外包被外壁层，干燥获得酶制剂。本发明中，包被外壁层的方法优选为喷雾包被法，在本发明具体实施过程中，优选的将所述外壁层的材料配制壁材溶液后进行喷雾，所述壁材溶液的质量分数优选为2.0～4.8％，更优选为3.5～4.0％，最优选为3.8％；本发明中，所述喷雾包被时壁材溶液喷雾速度优选为1.8～2.5ml/min，更优选为1.9～2.3ml/min，最优选为2.0ml/min。

本发明在所述包被外壁层后进行干燥，所述干燥温度优选为40～60℃，更优选为45℃。本发明对所述干燥的是啊金没有特殊限定，易干燥后酶制剂的含水量为判断依据，所述干燥后酶制剂含水量优选为5～12％，更优选为6～10％，最优选为8％。本发明对所述干燥方法没有任何限定，采用本领域常规的制剂干燥方式即可，如热风干燥等。

本发明还提供了所述酶制剂作为饲料添加剂的应用。本发明优选的在制备颗粒剂饲料的过程中应用本发明的酶制剂，以酶活力计，所述酶制剂在饲料中的添加量优选的为1000～3000u/kg，更优选为1500～2500u/kg，最优选为1980u/kg。本发明对所述饲料的种类没有限定，本领域常规饲料均可，在本发明具体实施过程中，所述饲料可选为猪育肥颗粒饲料，膨化颗粒饲料等。

下面结合实施例对本发明提供的技术方案进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。

实施例1

取10g石英质多孔材料粉碎至80目，备用。取100ml、酶活力为14600u/g的β-葡聚糖酶发酵液在3000rpm、4℃条件下离心10min，去除沉淀收集上清液与粉碎后的石英质多孔材料混合，在0.06mpa、45℃的条件下真空处理20min，得到吸附有酶分子的石英质多孔材料。

取60g吸附有酶分子的石英质多孔材料，悬浮在流化床中。取3.2g阿拉伯胶和6.4g麦芽糊精配制成48ml的多糖水溶液，以1.2ml/min的喷雾速度对吸附有酶分子的石英质多孔材料进行包被；包被结束后，保持流动状态5min；将上述处于湿润状态的物料在0.06mpa、45℃的条件下真空处理20min。真空处理后在45℃、常压条件下干燥10min，再转入真空干燥箱中在0.08mpa、50℃的条件下真空干燥20min，即得芯材。

取0.6g硬脂酸镁溶于120ml、75％乙醇溶液中，配制成质量分数0.5％的硬脂酸镁乙醇溶液，备用。取0.48g壳聚糖、0.96g甘油和2g蔗糖与80ml水混合，配制成壁材溶液，备用。

取100g芯材悬浮在流化床中，将配制的硬脂酸镁乙醇溶液以1ml/min的喷雾速度包被所述芯材；包被结束后，保持流动状态5min，得到疏水层包被芯材。将配制的壁材溶液以2ml/min的喷雾速度包被在上述疏水层包被芯材表面；包被结束后，在50℃下干燥至水分为7.9％时，即得酶制剂。

上述包被过程中流化床内气流温度为40～45℃。

采用酶活力测定制备得到的酶制剂中的酶活力，结果为14600u/g。

实施例2

取4g海泡石粉碎至80目，备用。取100ml、酶活力为14600u/g的发酵上清β-葡聚糖酶液与上述粉碎后的海泡石混合，在0.06mpa、45℃的条件下真空处理5min，真空处理后在3000rpm、4℃条件下离心10min，去除上清液，即得吸附有酶分子的海泡石。

取80g吸附有酶分子的多孔吸附材料，悬浮在流化床中。取3.75g阿拉伯胶和3.75g麦芽糊精配制成62.5ml的多糖水溶液，以1ml/min的喷雾速度对吸附有酶分子的多孔吸附材料进行包被；包被结束后，加入2g滑石粉，保持流动状态5min；将上述处于湿润状态的物料在0.04mpa、40℃的条件下真空处理15min。真空处理后在40℃、常压条件下干燥15min，再转入真空干燥箱中在0.075mpa、40℃的条件下真空干燥25min，即得芯材。

取0.4g硬脂酸镁溶于200ml、75％乙醇溶液中，配制成质量分数0.2％的硬脂酸镁乙醇溶液，备用。取0.25g壳聚糖、0.625g甘油和1.625g蔗糖与100ml水混合，配制成壁材溶液，备用。

取90g芯材悬浮在流化床中，将配制的硬脂酸镁乙醇溶液以0.8ml/min的喷雾速度包被所述芯材；包被结束后，保持流动状态5min，得到疏水层包被芯材。将配制的壁材溶液以1.8ml/min的喷雾速度包被上述疏水层包被芯材；包被结束后，在45℃下干燥至水分为8.0％时，即得酶制剂。

上述包被过程中流化床内气流温度为35～42℃。

采用酶活力测定法测定制备得到的酶制剂中的酶活力，结果为14600u/g。

实施例3

取15g沸石粉碎至80目，备用。取90ml、酶活为14600u/g的木聚糖酶发酵液在3500rpm、3℃条件下离心15min，去除沉淀后将上清液与粉碎后的沸石混合，在0.06mpa、45℃的条件下真空处理20min，得到吸附有酶分子的沸石。

取90g吸附有酶分子的沸石，悬浮在流化床中。取1.6g阿拉伯胶和6g麦芽糊精配制成50ml的多糖水溶液，以1.6ml/min的喷雾速度对吸附有酶溶液的沸石进行包被；包被结束后，保持流动状态5min；将上述处于湿润状态的物料在0.07mpa、50℃的条件下真空处理20min。真空处理后在50℃、常压条件下干燥8min，再转入真空干燥箱中在0.09mpa、60℃的条件下真空干燥15min，即得芯材。

取0.7g硬脂酸镁溶于117ml、75％乙醇溶液中，配制成质量分数0.6％的硬脂酸镁乙醇溶液，备用。取0.5g壳聚糖、1g甘油和2.5g蔗糖与89ml水混合，配制成壁材溶液，备用。

取120g芯材悬浮在流化床中，将配制的硬脂酸镁乙醇溶液以1.5ml/min的喷雾速度包被所述芯材；包被结束后，保持流动状态5min，得到疏水层包被芯材。将配制的壁材溶液以2.5ml/min的喷雾速度包被上述疏水层包被芯材；包被结束后，在45℃下干燥至水分为8.0％时，即得酶制剂。

上述包被过程中流化床内气流温度为45～50℃。

采用酶活力法测定制备得到的酶制剂中的酶活力，结果为2040u/g。

对比例1

取15g沸石粉碎至80目，与90ml、酶活力为6000u/g的β-葡聚糖酶发酵液混合，制成芯材；取0.5g壳聚糖、1g甘油和2.5g蔗糖与89ml水混合，配制成壁材溶液，取120g芯材中悬浮在流化床中，将配制的壁材溶液以1.5ml/min的喷雾速度包被；包被结束后，保持流动状态5min，得到常规酶制剂。所述常规酶制剂中的酶活力为2040u/g。

实施例4

本次试验对酶制剂的释放特性进行验证。

1、试验方法：

(1)取实施例1、实施例3和对比例1得到的酶制剂各10g，分别置于10ml模拟胃液中，在60rpm、37℃条件下搅拌30min后过滤，观察酶制剂的破碎情况，检测滤液中的酶活力。

所述模拟胃液为：取盐酸3.84ml，加水约800ml与胃蛋白酶10g，摇匀后，加水稀释成1000ml。

(2)将步骤(1)过滤得到的沉淀置于10ml模拟肠液中，在37℃、80rpm条件下搅拌2h。观察酶制剂的溶解情况，过滤反应后的溶液，检测滤液中酶活力。

所述模拟肠液为：取磷酸二氢钾6.8g，加水500ml使溶解，用0.1mol/l氢氧化钠溶液调节ph值至6.8；另取胰酶10g，加水适量使溶解，将两液混合后，加水稀释至1000ml。

2、试验结果：

步骤(1)中观察和检测的结果见表1：

表1β-葡聚糖酶制剂在模拟胃液中的释放

表2木聚糖酶制剂在模拟胃液中的释放

由表1和表2可以看出，本发明提供的β-葡聚糖酶制剂和木聚糖酶制剂在胃液中基本不溶解，而常规制得的酶制剂则会有部分被胃液破坏，本发明提供的活性酶分子相对于常规酶制剂损失的酶活力少，能够有效地保护制剂中的酶分子活性。

步骤(2)中观察和检测的结果见表3和表4：

表3β-葡聚糖酶酶制剂在模拟肠液中的释放

表4木聚糖酶制剂在模拟肠液中的释放

由表3和4可以看出，本发明提供的β-葡聚糖酶制剂和木聚糖酶制剂能够在肠液中完全溶解释放，并且经过胃液后释放在肠液中的酶活力显著高于常规方法制备得到的酶制剂(对比例1)。即本发明提供的酶制剂与肠液具有良好的生物相容性，并且最终释放到肠液中的酶活力相对于常规制剂显著提高。

综上所述，本次试验表明，本发明提供的酶制剂在胃液中具有较强的稳定性，与肠液具有良好的生物相容性，能够稳定将运送到肠道内释放。另一方面，本发明提供的酶制剂在肠液中释放的酶分子显著高于常规制剂，从而能够有效的提高酶制剂的作用效果。

实施例5

本次试验验证酶制剂的贮存稳定性。

试验方法：分别取实施例1、实施例3和对比例1得到的酶制剂放置在同一环境下，检测室温放置0h、24h、7d、15d、30d、90天后的酶制剂中酶活力。

试验结果：贮存不同时间下的酶制剂见表5和表6，

表5β-葡聚糖酶制剂的贮存稳定性

表6木聚糖酶制剂的贮存稳定性

由表5和表6的数据可知，相对于常规方法制得的酶制剂(对比例1)，本发明提供的酶制剂在贮存期间损失的酶分子显著减少，表明本发明提供的酶制剂相对于常规制剂显著提高了贮存稳定性。本发明通过芯材中多孔吸附材料孔隙内的中空环境能够有效的减少或阻止外界不良环境对酶分子活性的影响，结合芯材上包被的疏水材料以及外壁层，还能够有效的阻隔贮存过程中空气中水分对制剂的侵蚀。

实施例6

本次试验验证酶制剂的耐高温性能。

取实施例1、实施例3或对比例1得到的酶制剂5g，在80℃、85℃或90℃下水浴2min，检测水浴后的酶制剂中活力，具体结果见表7和表8：

表7β-葡聚糖酶制剂的耐高温性能

表8木聚糖酶制剂的耐高温性能

由表7和表8的数据可以看出，常规的酶制剂经过较高温度处理后，其中的酶活显著降低，大部分酶分子被灭活，耐热性差。而本发明提供的酶制剂经过较高温度处理后酶活仅由12430u/g降低至10260u/g，而常规酶制剂的酶活经过较高温度处理后酶活由9860u/g降低至9200u/g，本发明所述酶制剂的耐热性显著提高，有效的保护了经过热处理后的酶分子活性。

常规的酶制剂经过热处理后酶分子的结构受到破坏，从而无法发挥酶制剂应有的作用，限制了酶制剂的后期加工和应用范围。本发明提供的酶制剂通过芯材内的多孔吸附材料孔隙的中空环境对酶分子进行保护，以及外部疏水层和壁材的结构，能够有效的隔绝外界高温对酶分子活性的影响，降低热处理对酶制剂功效的影响。

实施例7

酶制剂应用于育肥猪颗粒配合饲料。

将实施例1、实施例3或对比例1得到的β-葡聚糖酶制剂、木聚糖酶制剂按照酶活力为5000u/g计算，以每吨饲料中添加1kg酶制剂的添加量，与育肥猪配合饲料混合，置于颗粒环模制粒机(wh-500型)中，在环模模孔直径3.0mm、长径比6:1、调质温度60℃、调质时间30s的条件下制备育肥猪颗粒配合饲料。

当生产条件和工艺参数稳定时，每隔15min采集育肥猪颗粒配合饲料检测酶活，共取样3次。结果如表9和表10所示：

表9β-葡聚糖酶制剂加工后尚保存的酶活力

表10木聚糖酶制剂加工后尚保存的酶活力

由表9和表10的数据可以看出，常规酶制剂与饲料混合加工后，由于机械剪切力、高温调质等因素将酶活力大量降低，使得最终制得的育肥猪颗粒配合饲料中酶活力较少，难以起到较强的分解目标物的功效。本发明提供的酶制剂经过加工后，配合饲料颗粒中的酶活力依旧可以达到9800u/g以上，有效地提高了酶制剂耐加工的性能，保护了内部酶分子的活力，进而能够提高制备得到的育肥猪颗粒配合饲料的功能作用。

实施例7

酶制剂应用于膨化颗粒配合饲料。

将实施例1、实施例3或对比例1得到的酶制剂按照酶活力为5000u/g计算，以每吨饲料中添加1kg酶制剂的添加量，与水产配合饲料混合，置于双螺杆膨化机(sjps56×2型)中，在调质温度90℃、调质水分含量32％、调质时间15s、蒸汽压力0.35mpa、模头温度104℃的条件下制备水产膨化颗粒配合饲料。

当生产条件和工艺参数稳定时，每隔15min采集水产膨化颗粒配合饲料检测其酶活，共取样3次。结果如表11和表12所示：

表11葡聚糖酶制剂加工后酶活力及酶活保存率

表12木聚糖酶制剂加工后的尚保存的酶活力

由表11和表12的数据可以看出，常规酶制剂(对比例1)经过高温调质、高压蒸汽以及膨化后，最终得到的水产膨化颗粒配合饲料中数较少，大量的酶分子结构被加工过程中的高温、高压和高湿所破坏，使得制备得到的水产膨化颗粒配合饲料中酶活力较少，难以起到较强的调节作用。而且在制备膨化颗粒的过程中，大量的热蒸汽对没有保护的常规酶制剂有显著影响，热蒸汽将热量传导至其中包含的酶分子中，进而使酶分子酶活失活。

而本发明提供的酶制剂，在芯材中以中空环境保护酶分子，同时配合芯材外的疏水层阻止热蒸汽进入，有效地降低了加工过程中高温、高压、高湿对酶分子活性的影响，进而提高了制剂的热稳定性和耐加工性。

综上所述，本发明提供的酶制剂热稳定性好，耐加工性好。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。