[发明专利]一种环保酵素及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及酵素生产技术领域，具体公开一种环保酵素及其制备方法和应用。所述环保酵素，包括如下质量份数的原料组分：果蔬垃圾3～6份；甘蔗1～2份；水10～20份和发酵催化剂0.03～0.10份，所述发酵催化剂为酸性氨基酸与糖类化合物制备而成的离子液体。本发明提供的环保酵素发酵效率高、发酵时间短且产量高，含有总糖、多酚、黄酮等生物活性成分，可明显改善土壤肥力，提高土壤中全氮和有机质含量。

技术领域

本发明涉及酵素生产技术领域，尤其涉及一种环保酵素及其制备方法和应用。

背景技术

环保酵素是一种带有酸性气味的红棕色液体，一般由蔬果市场、果园等地区的大量赘余蔬果鲜垃圾经过厌氧发酵处理后得到。环保酵素的生产极大程度上实现了生物质垃圾的二次利用，减少了资源浪费，并降低了环境污染。

目前，以果园或蔬菜市场中的赘余蔬果、果皮或蔬菜皮为原料制备环保酵素的工艺，需要经过为期三个月左右的密闭发酵处理才能得到产品。该工艺发酵时间较长且效率偏低，容易导致大量果蔬垃圾的堆存问题。因此，开发高效生产环保酵素的方法至关重要。

发明内容

针对现有环保酵素制备工艺中存在的上述技术问题，本发明提供一种环保酵素及其制备方法和应用。

为达到上述发明目的，本发明实施例采用了如下的技术方案：

一种环保酵素，包括如下质量份数的原料组分：果蔬垃圾3～6份；甘蔗1～2份；水10～20份和发酵催化剂0.03～0.10份，

所述发酵催化剂为酸性氨基酸与糖类化合物制备而成的离子液体。

相对于现有技术，本发明提供的环保酵素，以果蔬垃圾和甘蔗为主要原料，采用由酸性氨基酸与糖类化合物制备而成的离子液体作为发酵催化剂，该离子液体具有良好的生物相容性，通过酸性氨基酸改善发酵环境，协助和促进微生物破坏生物质细胞壁结构及胞外聚合物，同时，在发酵过程中能够与果蔬垃圾和甘蔗中的大量结晶态的纤维素反应，促进纤维素的去结晶化，加快纤维素糖转化速率，得到更适合微生物生长的环境条件。离子液体与厌氧发酵过程中自然产生的微生物相互配合，提高发酵效率、缩短发酵时间，并提高酵素产量。本发明所得环保酵素含有总糖、多酚、黄酮等生物活性成分。

进一步地，所述离子液体中酸性氨基酸与糖类化合物的质量比为3～8:1。

进一步地，所述酸性氨基酸为天冬氨酸或谷氨酸，具有较好的生物相容性，且对发酵具有良好的催化效果。

进一步地，所述糖类化合物为果糖、葡萄糖或乳糖中的至少一种，具有良好的生物相容性，与酸性氨基酸形成离子液体，对发酵起到更好的催化效果。

进一步地，所述离子液体的制备方法为：将所述酸性氨基酸与所述糖类化合物混合后，升温至50-120℃，恒温反应0.5～3h至体系均一透明，得到离子液体。该离子液体具有良好的生物相容性，且能够促进纤维素的去结晶化，作为发酵催化剂提升发酵效率。

进一步地，果蔬垃圾为果园或蔬菜市场中的赘余蔬果、果皮或蔬菜皮，如菠萝皮、香蕉、大葱叶和茴香等，原料廉价易得。

进一步地，所述甘蔗为白甘蔗、红甘蔗、黑皮甘蔗和上高紫皮甘蔗中的至少一种，采用了原生甘蔗来取代现有工艺中的红糖，减少了能源的消耗，降低成本。

本发明还提供了上述环保酵素的制备方法，包括以下步骤：

步骤1、将所述甘蔗和果蔬垃圾进行破碎处理后，与水和发酵催化剂进行混料，得到发酵预混料；

步骤2、将所得发酵预混料进行厌氧发酵，发酵结束后，分离得到环保酵素。

进一步地，所述厌氧发酵的时间为30～75天。

进一步地，所述厌氧发酵的时间为65～75天。