一种纳米分散迅速发酵方法在植物上的应用技术

本发明专利技术涉及纳米分散的应用领域，具体涉及一种纳米分散迅速发酵方法在植物上的应用，包括以下步骤：(1)将植物废渣收集，清洗干净，脱水干燥，得到预处理植物；(2)将所述预处理植物用高速剪切仪超微化处理，得到超微化植物粉末；(3)将所述超微化植物粉末与去离子水混合均匀，加入碳源和氮源，接种复合酶，得到植物接种液；(4)将所述植物接种液进行发酵处理24～48h，得到植物发酵液；(5)将所述植物发酵液经过超高压纳米均质机处理，均质为纳米级颗粒，得到植物纳米液；(6)将所述植物纳米液经过纳米级滤膜精密过滤，得到植物纳米过滤液；(7)将所述植物纳米过滤液进行冷冻干燥，得到植物废渣提取物。

【技术实现步骤摘要】
一种纳米分散迅速发酵方法在植物上的应用方法领域本专利技术涉及纳米分散的应用领域，具体涉及一种纳米分散迅速发酵方法在植物上的应用。背景方法我国植物提取行业是一个庞大的产业，企业数目庞大且产品遍及医药，食品，材料等各个领域，然而如何处理提取后的植物废渣仍旧是该行业棘手的问题之一。传统处理方法主要有以下两种但均未能达到良好的效果，主要原因如下：1)就地填埋：提取后的植物废渣属于易腐固体废物，填埋不但会占用宝贵的土地资源，而且废渣腐败后会产生大量的含氮废水流入河道中会造成地表水源富营养化，腐败过程产生的废气以及滋生的病菌与昆虫不仅影响环境卫生还会造成环境污染。2)焚烧处理：提取后的植物废渣中含有大量的水分，无法直接燃烧，首先需要将废渣烘干处理，废渣量一般比较庞大且含水量高，干燥过程中会消耗大量的能源。所以对于以植物提取物为主要产品的企业来说，寻求一条全新的方式来处理提取后的植物残渣，不仅是企业面临的一个重大课题，还关乎植物提取行业整体的健康发展。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提供一种纳米分散迅速发酵方法在植物上的应用，所述方法应用于植物的废渣再利用，包括以下步骤：(1)预处理：将植物废渣收集，清洗干净，置于通风环境下晾干，之后将晾干的植物置于烘箱中脱水干燥，得到预处理植物；(2)超微化：将所述预处理植物用高速剪切仪超微化处理，得到超微化植物粉末；(3)接种：将所述超微化植物粉末与去离子水混合均匀，加入碳源和氮源，接种复合酶，得到植物接种液；(4)发酵：将所述植物接种液进行发酵处理24～48h，得到植物发酵液；(5)均质：将所述植物发酵液经过超高压纳米均质机处理，均质为纳米级颗粒，得到植物纳米液；(6)过滤：将所述植物纳米液经过纳米级滤膜精密过滤，得到植物纳米过滤液；(7)干燥：将所述植物纳米过滤液进行冷冻干燥，得到植物废渣提取物。优选地，所述植物废渣为发酵或提取后的植物残渣；所述植物为水果、蔬菜、谷物和中草药中的一种或多种。优选地，所述步骤(2)中，超微化处理时间为10～20min，转速为8000～12000r/min。优选地，所述步骤(3)中，复合酶包括纤维素酶、果胶酶、葡糖氧化酶和溶菌酶中的至少两种。优选地，所述步骤(5)中，超高压纳米均质机的压强设置为100～400MPa。优选地，所述步骤(6)中，纳米级滤膜的孔径为50～800nm。优选地，所述步骤(6)中，过滤装置的过滤网上涂覆有灭菌层。优选地，所述灭菌层由改性磷酸八钙/甲壳质复合材料组成；所述改性磷酸八钙/甲壳质复合材料由改性磷酸八钙与甲壳质复合组成。所述改性磷酸八钙的制备方法为：S1.称取氯化锡、硫代乙酰胺加入至去离子水中，升温至60～70℃，搅拌1～2h，得到硫化锡混液；其中，氯化锡、硫代乙酰胺与去离子水的质量比为5～6:1:12～20；S2.将质量浓度为5％的NaClO2-醋酸盐缓冲液滴加至所述硫化锡混液中，至pH为5～6，再加入氟硅酸钠，以1～2℃/min的速度升温至110～130℃后，搅拌反应2～5h，过滤取固体，先用去离子水洗涤至中性，再用丙酮洗涤3次，每次5～15min，于50～60℃下干燥，得到硫化锡活化物；其中，氟硅酸钠与硫化锡混液的固液比为1:60～100；S3.称取二水合磷酸氢钙加入至醋酸钠缓冲溶液中，升温至40～50℃，搅拌反应5～8h，过滤取固体，用去离子水洗涤至中性，冷冻干燥，得到磷酸八钙；其中，二水合磷酸氢钙与醋酸钠缓冲溶液的固液比为1:5～8；S4.将硫化锡活化物与去离子水混合至均匀，加入磷酸八钙，再次搅拌至均匀，倒入聚四氟乙烯为内衬的反应釜中，升温至100～150℃，反应5～8h，过滤取固体，使用去离子水洗涤3次，再用丙酮洗涤3次，冷冻干燥，研磨成粉末，得到改性磷酸八钙；其中，所述硫化锡活化物、磷酸八钙与去离子水的质量比为1:5:10～15。优选地，所述改性磷酸八钙/甲壳质复合材料的制备方法为：S1.将甲壳质加入至质量浓度为1％的醋酸溶液中，搅拌至完全溶解，得到甲壳质溶液；其中，甲壳质与醋酸溶液的固液比为1:60～100；S2.向浓度为0.05mol/L的Tris-HCl缓冲液中加入多巴胺，搅拌至完全溶解，得到Tris-HCl-多巴胺缓冲液；其中，多巴胺与Tris-HCl缓冲液的固液比为2～3:1；S3.将所述Tris-HCl-多巴胺缓冲液滴加至所述甲壳质溶液中，升温至40～50℃，搅拌4～6h，降至室温后加入乙醇，再次搅拌0.5～1h，过滤取固体，先使用去离子水洗涤三次，再使用丙酮洗涤三次，冷冻干燥，经过纳米粉碎机粉碎，得到甲壳质活化物；其中，所述Tris-HCl-多巴胺缓冲与所述甲壳质溶液的体积比为1～2:1；乙醇与甲壳质溶液的体积比为1～2:1；S4.将所述甲壳质活化物与改性磷酸八钙加入至去离子水中，搅拌至均匀，先加入甘油，搅拌至均匀，再分别滴加明胶和透明质酸，升温至40～50℃，搅拌1～5h，真空脱泡，趁热倒入模具中，冷却至室温，即得到改性磷酸八钙/甲壳质复合材料。本专利技术的有益效果为：1.植物在被提取或发酵后，其残渣中仍然富含多种蛋白以及营养成分未被提取利用，但是这些成分处理起来较为复杂，所以一直都被浪费。本专利技术使用的方法结合了纳米方法、动态瞬时高压方法以及酶解方法，可有效地将植物废渣中的活性成分重新得到利用。本专利技术的方法经三个步骤：高速剪切分散、智能截留精密过滤、超高压纳米均质方法，从而达到废渣的再利用。物料通过处理腔时受到剪切、碰撞、粉碎等机械力作用，使物料得到超微化，进而对其理化性质产生影响。物料超微化状态下极大的增加了与酶的接触面积，同时纳米颗粒呈分散游离状态，发酵时减少底物抑制，使得酶解瞬时完成，效率极大提高。酶解方法通过微生物发酵代谢产生各种外源活性酶或有益次级代谢产物，获得外源性活性物质，其中复合酶破壁作用有利于天然植物中多糖、皂苷等有效活性成分充分溶出。此外，酶解还可去除中草药中的刺激性成分，提高适口性，例如异黄酮经过酶(异黄酮糖基水解酶)的作用，除去糖基后异黄酮的吸收率可增加2～4倍。2.本专利技术在高压均质后进行纳米过滤膜的精密过滤，在此过程中，细菌经过超高压纳米均质后大部分已经失活，而在纳米级滤膜上设置的灭菌层，是为了吸附以及消除液体中残余的细菌，使最终得到的产品不用经过高温即可达到国家规定的使用标准。其中，灭菌层是使用改性磷酸八钙/甲壳质复合材料组成，该复合材料具有较强的灭菌性，能够吸附以及消除液体中残余的细菌；且该灭菌层的原料是磷酸八钙、硫化锡、甲壳素，均为对人体对环境无害的物质，因此，最终制备得到的灭菌层属于绿色环保材料。3.在灭菌层的结构中，改性磷酸八钙是由硫化锡对磷酸八钙进行改性得到的，磷酸八钙是羟基磷灰石的重要前驱体，具有良好的生物相容性和生物活性，且机械强度和塑性较强，非常适合作为载体使用，然而其具有一定的降解能力，使其在多次使用后逐渐降解，因此本专利技术使用硫化本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种纳米分散迅速发酵方法在植物上的应用，其特征在于，所述方法应用于植物的废渣再利用，包括以下步骤：/n(1)预处理：将植物废渣收集，清洗干净，置于通风环境下晾干，之后将晾干的植物置于烘箱中脱水干燥，得到预处理植物；/n(2)超微化：将所述预处理植物用高速剪切仪超微化处理，得到超微化植物粉末；/n(3)接种：将所述超微化植物粉末与去离子水混合均匀，加入碳源和氮源，接种复合酶，得到植物接种液；/n(4)发酵：将所述植物接种液进行发酵处理24～48h，得到植物发酵液；/n(5)均质：将所述植物发酵液经过超高压纳米均质机处理，均质为纳米级颗粒，得到植物纳米液；/n(6)过滤：将所述植物纳米液经过纳米级滤膜精密过滤，得到植物纳米过滤液；/n(7)干燥：将所述植物纳米过滤液进行冷冻干燥，得到植物废渣提取物。/n

【技术特征摘要】
1.一种纳米分散迅速发酵方法在植物上的应用，其特征在于，所述方法应用于植物的废渣再利用，包括以下步骤：
(1)预处理：将植物废渣收集，清洗干净，置于通风环境下晾干，之后将晾干的植物置于烘箱中脱水干燥，得到预处理植物；
(2)超微化：将所述预处理植物用高速剪切仪超微化处理，得到超微化植物粉末；
(3)接种：将所述超微化植物粉末与去离子水混合均匀，加入碳源和氮源，接种复合酶，得到植物接种液；
(4)发酵：将所述植物接种液进行发酵处理24～48h，得到植物发酵液；
(5)均质：将所述植物发酵液经过超高压纳米均质机处理，均质为纳米级颗粒，得到植物纳米液；
(6)过滤：将所述植物纳米液经过纳米级滤膜精密过滤，得到植物纳米过滤液；
(7)干燥：将所述植物纳米过滤液进行冷冻干燥，得到植物废渣提取物。


2.根据权利要求1所述的一种纳米分散迅速发酵方法在植物上的应用，其特征在于，所述植物废渣为发酵或提取后的植物残渣；所述植物为水果、蔬菜、谷物和中草药中的一种或多种。


3.根据权利要求1所述的一种纳米分散迅速发酵方法在植物上的应用，其特征在于，所述步骤(2)中，超微化处理时间为10～20min，转速为8000～12000r/min。


4.根据权利要求1所述的一种纳米分散迅速发酵方法在植物上的应用，其特征在于，所述步骤(3)中，复合酶包括纤维素酶、果胶酶、葡糖氧化酶和溶菌酶中的至少两种。


5.根据权利要求1所述的一种纳米分散迅速发酵方法在植物上的应用，其特征在于，超高压纳米均质机的压强设置为100～400MPa。


6.根据权利要求1所述的一种纳米分散迅速发酵方法在植物上的应用，其特征在于，所述步骤(6)中，纳米级滤膜的孔径为50～800nm。


7.根据权利要求1所述的一种纳米分散迅速发酵方法在植物上的应用，其特征在于，所述步骤(6)中，过滤装置的过滤网上涂覆有灭菌层。


8.根据权利要求1所述的一种纳米分散迅速发酵方法在植物上的应用，其特征在于，所述灭菌层由改性磷酸八钙/甲壳质复合材料组成；所述改性磷酸八钙/甲壳质复合材料由改性磷酸八钙与甲壳质复合组成。


9.根据权利要求8所述的一种纳米分散迅速发酵方法在植物上的应用，其特征在于，所述改性磷酸八钙的制备方法为：
S1.称取氯化锡、硫代乙酰胺加...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘东锋，于霞，
申请(专利权)人：南京素汇保健食品有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32