一种利用菌酶协同技术生产有机硒锗肽营养素的方法及装置与流程

本发明涉及有机硒锗肽营养素生产，具体为一种利用菌酶协同技术生产有机硒锗肽营养素的方法及装置。

背景技术：

1、硒是动物和人体所必需的微量元素，要保证人体的健康以及防治相关疾病，就需要通过摄取足够的硒来预防多种疾病的发生。相比无机硒，有机硒更具安全高效、转化率高等优点，食用优质健康的富有机硒功能食品是获取硒元素最有效、最安全的途径之一，可提高机体免疫能力，调理身体健康。锗是人体所需要的一种微量元素，有机锗在生物利用度、安全性和保健功能等方面更优于无机锗。有机锗具有较高的营养价值，具有防癌抗癌作用，还能消除自由基、增强抗氧化能力、提高人体的免疫功能、携氧、刺激造血系统、影响脂类代谢、增强免疫功能、预防及治疗动脉硬化、抗衰老等诸多功效，具有广泛的医疗和保健作用。因此，可以通过生物转化及菌酶协同发酵技术生产的有机硒锗肽营养素在作物种植或动物养殖过程中的科学合理使用，开发富含有机硒锗的健康食品作为补充硒锗的营养源，这已成为国内外食品行业的前沿和研究热点。

2、食叶草（蛋白草、蛋白菜）是一种新型的可食性植物资源，通过一定的加工处理可以制成多种高营养价值、高附加值的新型食品和多用途原料，有关研究资料表明食叶草（蛋白草、蛋白菜）含蛋白质36%～48.7%，十八种氨基酸总量35.40%、维生素e40.0mg/100g、抗坏血酸47.3mg/100g；富含β-胡罗卜素、叶绿素、大黄素、异黄酮、sod、硒、钾、钙、铁、锌、磷、镁等微量元素和有益矿物质，具备了人体所需要的大部分营养元素，是一种高蛋白质、高营养、高产量、高效益的“多营养体植物”，可在农产品、食品、保健、药用、养殖、饲料、肥料、改良土壤、环境保护等多元化领域开发与发展。废弃水果、蔬菜及药食同源中药材残渣是日常生活中常见的有机废弃物，其大量堆积不仅浪费资源，而且易引发环境污染。如对这些有机废弃物进行资源化综合利用，能将农业废弃物变为宝，减少污染，提高资源利用率，促进可持续发展；

3、菌酶协同发酵是在微生物发酵工艺下添加一定量的生物活性酶进行协同发酵处理，具备酶解法和微生物发酵法协同作用的优点。因此，通过废弃水果、蔬菜及药食同源中药材残渣等有机废弃物与高纯度硒粉、锗粉及蚯蚓、黑水虻、蝇蛆、黄粉虫等动物养殖相结合，再利用菌酶协同发酵技术生产多功能富硒锗营养素实现了有机废弃物的综合利用，同时提高了产品的功能性和价值，为此，提出一种利用菌酶协同技术生产有机硒锗肽营养素的方法及装置。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种利用菌酶协同技术生产有机硒锗肽营养素的方法及装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种利用菌酶协同技术生产有机硒锗肽营养素的方法及装置，包括以下步骤：

3、s1、将原料放入粉碎机进行破碎，在粉碎机中破碎后，将破碎混合后原料放入到研磨机进行研磨，研磨后形成混合浆体；

4、s2、将高纯度纳米硒粉和高纯度纳米锗粉按照比例放入对辊混合机中，然后再倒入混合浆体，通过对辊混合机混合后形成用于生态养殖的养殖基质；

5、s3、将养殖基质、高纯度纳米硒粉和高纯度纳米锗粉按比例混合后铺放进富硒养殖装置中，然后将生物种群放入富硒养殖装置中；

6、s4、将养殖成型后，体内含有有机硒和有机锗的生物种群放入微波干燥机中进行干燥，干燥后的生物放入粉碎机粉碎成富含有机硒有机锗的虫粉；

7、s5、将虫粉、食叶草浆液、串叶松香草浆液与鱼肽按比例放入打浆机进行混合、搅拌、打浆，获富含有机硒和有机锗的浆体，虫粉、食叶草桨液、串叶松香草浆液与鱼肽按的比例为：2:5:3；

8、s6、将富含有机硒有机锗的浆体放入恒温酶解反应釜，然后按1-2:2-4的比例区间加入生物活性酶和微生物菌进行酶解反应、菌酶协同发酵，发酵温度控制在55℃，持续时间为4-5小时，ph值控制在6.0-7.0之间；

9、s7、酶解及菌酶协同发酵结束后，将发酵后的发酵物放入离心机，得到液态和固态的有机硒锗肽营养素，然后离心机过滤后，在进行发酵，持续24小时；

10、s8、液态有机硒锗肽营养素放入压滤机进行最后的过滤，然后得到高纯度的有机硒锗肽营养液，有机硒锗肽营养液通过水剂自动灌装机进行灌装；

11、s9、固态有机硒锗肽营养素通过微波干燥机进行干燥成粉，然后通过粉剂自动定量灌装机进行灌装。

12、作为优选，上述在s1中，原料包括食叶草、废弃水果、蔬菜和药食同源中药材残渣。

13、作为优选，上述在s2中，高纯度纳米硒粉和高纯度纳米锗粉的比例为：5-10:1-2，养殖基质的ph值在6.5-7.5之间。

14、作为优选，上述在s3中，将养殖基质、高纯度纳米硒粉和高纯度纳米锗粉按比例为10:1:0.1，养殖温度控制在20-25℃，养殖湿度控制在60%-70%。

15、作为优选，上述在s4中，生物种群可以选择蚯蚓种群、黑水虻、蝇蛆或黄粉虫。

16、作为优选，上述在s7中，生物活性酶可以使用纤维素酶、半纤维素酶或蛋白酶，微生物菌可以使用芽孢杆菌、酵母菌或乳酸菌。

17、一种利用菌酶协同技术生产有机硒锗肽营养素方法的装置，适用于利用菌酶协同技术生产有机硒锗肽营养素的方法，包括粉碎机、研磨机、混合机、干燥机、打浆机、反应釜、离心机、压滤机、水剂灌装机和粉剂灌装机；

18、所述粉碎机，用于粉碎原料和干燥后的生物种群；

19、所述研磨机，用于研磨粉碎后的原料；

20、所述混合机为对辊混合机，混合机设有两个进口，其中一个进口通过管道与研磨机的出口相连接；

21、所述干燥机为微波真空连续干燥机，用于干养殖成型的生物种群；

22、所述打浆机出口通过管道与恒温酶解反应釜进口相连接；

23、所述反应釜为恒温酶解反应釜，用于酶解、发酵，恒温酶解反应釜出口通过管道与离心机进口相连接；

24、所述离心机利用离心力，分离液体与固体颗粒或液体与液体的混合物；

25、所述压滤机为带式压滤机，用于脱水和滤水；

26、所述水剂灌装机为水剂自动灌装机；

27、所述粉剂灌装机为粉剂自动定量灌装机。

28、作为优选，上述恒温酶解反应釜包括釜体和恒温组件，釜体的顶部安装有支撑座，支撑座的顶部安装有电机，釜体的顶部安装有进料口，釜体的顶部远离进料口的一端安装有下料管，下料管的顶部设置有粉末进料口，釜体的内部设置有超声波探头，釜体的底部设置有出料口，釜体的内部底侧设置有过滤装置；

29、恒温组件包括恒温片和微波加热板，釜体的内部顶侧安装有传动杆，恒温片安装于传动杆上，微波加热板安装于传动杆的一端，传动杆的一端贯穿于支撑座的顶部且固定连接于电机的输出轴。

30、作为优选，上述破碎机包括粉碎机壳体、固定轴和粉碎辊，固定轴安装于粉碎机壳体的内部，粉碎辊固定套接于固定轴的外侧，固定轴的一端固定连接有从动皮带轮，粉碎机壳体的支架上安装有驱动电机，驱动电机的输出轴固定连接有主动皮带轮，主动皮带轮与从动皮带轮之间通过皮带连接，粉碎机壳体的底侧设置有便于清理的下料组件。

31、作为优选，上述下料组件包括安装架、数量为两个的导向柱和伸缩弹簧，安装架固定连接于粉碎机壳体的底侧，两个导向柱的一端固定连接于安装架的一侧，伸缩弹簧固定套接于导向柱的外侧，两个导向柱的活动套接有下料斗，下料斗的一侧开设有深槽，深槽的底部开设有通槽，导向柱依次插入于深槽和通槽的内部，伸缩弹簧位于深槽的内部，粉碎机壳体的一侧位于下料斗的两侧均通过轴连接有把手，把手的外侧固定连接有凸条，凸条的一侧开设有凹槽，凹槽的底部活动贯穿有限位柱，限位柱的一端插入于通槽的内部，限位柱的外侧活动套接有拉簧。

32、本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

33、1.本发明通过将废弃水果、蔬菜及药食同源中药材残渣、高纯度纳米硒粉、纳米锗粉与蚯蚓或黑水虻或蝇蛆或黄粉虫等生态养殖相结合，再利用有机硒锗的生物链转化及菌酶协同发酵技术进行生物技术集成创新，实现有机废弃物高效高价值综合利用。

34、2.本发明有机硒锗肽营养素，既能用于富有机硒锗作物栽培的使用，也能作为饲料或饲料添加剂用于动物使用，还能用于土壤改良及土壤健康等级提升等，从而生产通过多重生物链转化的优质安全的富有机硒锗粮油、水果、蔬菜、茶叶、食用菌、蜂蜜、水产、肉品、乳品和蛋品等富有机硒锗功能性食用农产品，成为有益于人们营养摄入和身体健康的优质健康食品，具有显著的经济效益、生态效益和社会效益和广泛的应用前景。

35、3.本发明有机硒锗肽营养素含有有机锗及多种氨基酸、微量元素、蛋白等营养成分，可作为富硒富锗菌酶协同发酵有机硒锗肽水溶肥料、富硒富锗菌酶协同发酵有机锗肽蛋白饲料、富硒富锗菌酶协同发酵有机硒锗肽土壤改良素使用。

36、4.本发明通过酶解及菌酶协同发酵工艺，生产出富硒富锗菌酶协同发酵有机硒锗肽营养素，富含有机硒、有机锗及多种氨基酸、微量元素、蛋白等营养成分，极大提高了营养素有机硒锗的安全性、利用率和营养价值，能够用于健康种植、健康养殖、土壤改良等领域，生产高附加值功能性健康食品，经济、社会、生态效益显著，具有广泛的应用领域和良好的发展前景。

37、5.本发明通过微波提供加热，同时由恒温片6实时监测反应釜内的反应温度，并加以调整微波加热的温度，实现对反应料的恒温加热。下料管5内壁光滑，可减少粉末的挂壁现象，便于清理，减少原料的损失。反应釜内壁装有传动杆，传动杆上有固定安装的超声波探头7，通过超声波对桶体内的反应料进行充分搅拌，同时激发或促进化学反应、加快化学反应速度，从而提高反应料的搅拌混合效果；同时通过不借助工具能够快速对粉碎机壳体11上的下料斗20进行拆卸，方便对粉碎机壳体11的内部和下料斗20进行清理，提高破碎机的清洁效果，方便后续的加工。