[發明專利]根莖類中藥渣的再利用方法及應用

有效

• 申請號: 201210321796.1
• 申請日: 2012-09-03
• 公開（公告）號: CN102864671A
• 公開（公告）日: 2013-01-09
• 發明（設計）人: 吳力克;賈愛青;王欣
• 申請（專利權）人: 濰坊天健源新農業科技有限公司
• 主分類號: D21B1/36
• 分類號: D21B1/36;A23K1/14
• 代理公司: 北京元本知識產權代理事務所 11308
• 代理人: 秦力軍

技術領域

本發明屬于中藥廢棄物的發酵和生物提取領域，特別涉及中藥渣的再利用方法。

背景技術

中藥渣是中藥材經一定溶媒或其他方式提取后所剩殘渣。目前這些中藥渣多被作為垃圾，這不僅是資源的極大浪費，同時也會對環境造成污染。隨著畜牧業和養殖業的發展，傳統的飼料資源(各類糧食、麩皮、豆粕等)已不能滿足迅猛增長的飼料市場，并存在與人爭糧的弊端。中藥渣中除含有蛋白質、纖維素、還原糖、氨基酸等營養成分外，還含有多種功效成分。因此，以中藥渣為原料發酵生產功能飼料，既可以減輕環境污染，又能解決日益緊迫的飼料短缺問題，同時這種新型飼料具有增強動物的免疫力、調節代謝，促進生長、改善肉質等保健功效，是一項具有發展潛力的新技術。多菌種混合發酵可以產生復合酶系(如纖維素酶系的C1酶和Cx酶、纖維二糖酶、淀粉酶和乳糖酶等)，除對纖維素類物質有較好的降解能力外，還能產生低聚糖等功能性次級代謝產物。

發明內容

本發明的目的之一在于提供一種根莖類中藥渣的預處理方法及中間產品，通過該方法處理所得的預處理料，可作原料進一步提取木質素、纖維素或半纖維素。

為實現上述目的，本發明的技術方案為：

根莖類中藥渣的預處理方法，具體包括以下步驟：將根莖類中藥渣烘干后，粉碎為粒徑不小于20目，加入水介質充分浸泡，并進行蒸汽爆破預處理，得蒸汽爆破預處理料；所述蒸汽爆破預處理的壓力不低于1.0MPa，蒸汽爆破預處理時間不低于2分鐘。浸泡時，加入相當于根莖類中藥渣體積0.6-1.5倍的水介質，浸泡時間不少于8小時。浸泡過程對整齊爆破效果影響大。0.6-1.5倍的水介質可以促進半纖維素在整齊爆破中溶出，提高半纖維素的回收率。

上述根莖類中藥包括黃芪、甘草、百合、白附片、白術、白芍、板藍根、柴胡、川芎、人參、三七、、葛根、地黃、天南星、知母、當歸、黃連、黃芩、川貝母、白芷、牛膝、天麻、天冬、大黃、木香、半夏、桔梗、元胡、蒼術、黃精、何首烏、土茯苓、兩面針、丹參、黨參、貝母、白芷和麥冬及《中藥大辭典》中提及的其它根莖類中藥。

通過實驗優選，根莖類中藥預處理的條件優選為：蒸汽爆破預處理的壓力為1.5MPa，蒸汽爆破預處理時間為5分鐘。

作為優選的，所述水介質中含有質量分數為2-5％的檸檬酸溶液。采用水介質作為浸泡溶液，除了經濟、簡便外，水介質是纖維素的溶脹劑。但作為優選，含有稀酸的水介質，可以促使蒸汽爆破過程中半纖維素的降解及木質素酯鍵的斷裂。

所述的根莖類中藥渣的預處理方法獲得的蒸汽爆破預處理料，其含有木質素、纖維素和半纖維素。該蒸汽爆破預處理料回收木質素、纖維素和半纖維素的得率比傳統工藝高。如該中間產物后續作為動物飼料，為提升口感，需進一步去除木質素，木質素的去除可以用現有技術。

本發明的目的之二在于提供一種對中藥廢渣的再利用方法和該方法制備的產品及其應用，其綠色環保，工藝成熟，成本低，運用該方法制備的產物可作動物飼料原料，該飼料原料富含益生菌。

為實現上述目的，本發明的技術方案為：

基于所述的蒸汽爆破預處理料的再利用方法，將所述蒸汽爆破預處理料用纖維素酶和半纖維素酶酶解處理，得酶解產物，所述纖維素酶為葡聚糖內切酶、葡聚糖外切酶和纖維二糖酶和β-葡萄糖苷酶中任一種或多種，所述半纖維素酶為木聚糖酶和甘露聚糖酶中任一種或兩種，所述纖維素酶和半纖維素酶的質量相當于所述蒸汽爆破預處理料的1-4‰。

進一步，將所述酶解產物作固體培養基，加入益生菌進行固體發酵，得發酵飼料。當蒸汽爆破預處理料作為發酵飼料的原料時，在酶解前用常規方法除去木質素，去除方法參見王華、陳明強等人發表的論文《木質素分離研究進展》，或其它常規方法。

進一步，所述發酵工藝具體為：益生菌為枯草芽孢桿菌、乳酸芽孢桿菌、嗜酸乳桿菌、和產朊假絲酵母菌的混合物，所述枯草芽孢桿菌∶乳酸芽孢桿菌∶嗜酸乳桿菌∶產朊假絲酵母菌的重量比為2∶1∶2∶1，益生菌菌種總接種重量為2-6％，固體培養基中加有相當于固體培養及質量50％的水介質，發酵溫度為35℃，初始pH值為6-7，發酵時間為6天，發酵終止時菌體含量為6.5×10⁸cfu/g。

作為優選，所述固體培養基中加入相當于固體培養基質量10-30％的輔料，所述輔料(添加劑)按重量份計由以下組分組成：麩皮5-10份，豆粕5-10份，氯化鈉0.2-0.5份。

所述的再利用方法制備的產物在生物飼料中的應用。