一種海藻生物飼料及其製備方法與流程
2023-06-04 17:45:41
技術領域
本發明涉及飼料生產領域，尤其涉及一種利用複合酶進行酶解的海藻生物飼料及其製備方法。
背景技術：
我國作為農業大國和水產大國，水產品已成為人們重要的動物性蛋白消費產品，並且每年呈幾何式快速增長。隨著人們水產品消費水平的不斷增加，其大大刺激了我國水產養殖業的快速發展，特別是以海藻為食物源的水產養殖尤為明顯，比如鮑魚、海參等。海藻類植物含有豐富的營養成份，具有藥用和保健等功能，同時海藻類植物作為重要的消耗品正逐漸進入人們的生產生活中，並且廣泛應用到工業、農業和醫藥業等領域中。這是由於海藻是自養植物，能進行光合作用，把海洋裡的無機物質轉化為有機物質，所以海藻是動物豐富的低成本飼料資源，海藻作為飼料原料和飼料添加劑開發潛力很大。此外，海藻含有豐富的海藻多糖、蛋白質、脂肪、維生素、礦物質以及具有特殊功效的生理活性物質，是食品、藥物、飼料的原料庫。海洋植物營養豐富，含有多種生物活性物質，具有增強機體免疫力、抗病、抗病毒、促進生長等生物活性。因此，開發海洋植物飼料，促進畜牧業發展正日趨受到廣泛重視。
但是，近年來，隨著人口急劇增加，耕地大量減少，飼料緊缺已成為影響養殖業快速發展的嚴重的問題，人與動物爭糧的矛盾也愈發的嚴重。由於海藻中含有多種抗營養成分，如纖維素、糖膠、瓊脂、木聚糖等非澱粉多糖及其毒素；加之食用海藻的水產動物多為低等動物，其腸道短，消化功能差等因素，極大影響了海藻的消化利用率，造成資源浪費，也易引起水產動物的各種不適症，如腸炎、腫嘴。此外，由於我國水產養殖起步較晚，系統研究滯後，養殖技術不完善，目前處於一種粗放型養殖模式，因此投餵飼料多屬憑感覺或經驗來操作，造成飼料浪費嚴重，營養流失，最後引起水環境、池底腐敗惡化等現象。因此，如何提高海藻利用率及其營養水平，並降除毒素是當前急需解決的問題。
面對上述問題，中國專利CN 102987077A公開了一種海藻發酵飼料的製備方法，提高了海藻可吸收的營養價值。但是該製備方法仍然存在製備工藝複雜、製備時間長、成本較高等缺陷，這遠不能滿足市場的需求。
技術實現要素：
針對現有技術之不足，本發明提供了一種海藻生物飼料添加劑的製備方法，其特徵在於，所述方法是向由海澡或海藻渣製成的海藻漿液中添加複合微生物酶進行酶解從而獲得所述海藻生物飼料，其中，所述複合微生物酶由纖維素酶、果膠酶、蛋白酶和澱粉酶中的多種組成。
根據一個優選實施方式，所述纖維素酶、所述果膠酶、所述蛋白酶和所述澱粉酶在所述複合微生物酶中所佔的質量百分比分別是：60～100％，0～40％，0～5％，0～5％，並且所述纖維素酶源於李氏木黴、綠色木黴和/或黑麴黴；所述果膠酶源於米根黴、黑麴黴和/或米麴黴；所述蛋白酶源於木瓜蛋白酶、菠蘿蛋白酶和/或枯草桿菌；所述澱粉酶源於地衣芽孢桿菌、米麴黴和/或黑麴黴。
根據一個優選實施方式，所述纖維素酶的酶活為(18～24)×104μ/g，所述果膠酶的酶活為(2～5)×104μ/g，所述蛋白酶的酶活為(10～50)×104μ/g，所述澱粉酶的酶活為(1～5)×104μ/g。
根據一個優選實施方式，所述方法是向所述海藻漿液中按照複合微生物酶與海藻漿液的質量比為(0.3～3)：100的比例添加複合微生物酶，並在常壓、溫度為30～65℃、pH3～7的條件下保溫酶解6～30小時，從而獲得所述海藻生物飼料。
根據一個優選實施方式，所述方法還包括以下步驟：將海藻或海藻渣經過無機除雜後剪切並研磨成直徑在1mm以下顆粒的海澡漿液；將所述海澡漿液打入高速分散釜中第一次加水攪拌，使得水與海藻漿液充分混合，並且第一次加水量與所述海藻漿液的質量比為(30～40)：100；將混合後的海澡漿液打入酶解罐中，第二次加水並且加入所述複合微生物酶，形成所述混合液，並且第一次加水量和第二次加水量的總量與所述海澡漿液的質量比為50：100；以及將所述混合液攪拌均勻後加熱保溫酶解，並且在酶解過程中，每一小時攪拌一次，並且每次攪拌5分鐘。
根據一個優選實施方式，將酶解好的混合液通過反衝帶式過濾機進行固液分離，並且將分離出的酶解清液在60～68℃的範圍內進行濃縮；或者，將酶解好的混合液進行乾燥。
根據一個優選實施方式，所述高速分散釜啟動後的轉速為3000轉/分鐘，攪動3分鐘後，所述高速分散釜的轉速由3000轉/分鐘降至1000轉/分鐘。
本發明的另一方面，一種海藻生物飼料添加劑，其特徵在於，所述海藻生物飼料是按照如前述的製備方法製備而成的。
根據一個優選實施方式，所述海藻飼料還包括魚粉、魚油、豆粕、木薯澱粉、玉米粉和粉末大豆磷脂中一種或多種。
本發明的另一方面，一種海藻生物飼料，尤其是用於飼養家禽/家畜或水產養殖的飼料，其特徵在於，所述飼料包括如前述的製備方法製備而成的海藻生物飼料添加劑或如前述的海藻飼料添加劑。
在一些更具體的實施方式中，本發明通過如下技術方案來實現：
1、一種海藻生物飼料添加劑的製備方法，所述方法包括如下步驟：
(1)製備海藻漿液；
(2)向所述海藻漿液中添加微生物酶；
(3)利用所述微生物酶對所述海藻漿液進行酶解，從而獲得所述海藻生物飼料添加劑；
其中，以所述微生物酶的總質量計，所述微生物酶包含60％至100％的纖維素酶、0～40％的果膠酶，0～5％的蛋白酶和0～5％的澱粉酶。
2、根據技術方案1所述的製備方法，所述微生物酶還包含澱粉酶；或所述微生物酶還包含澱粉酶，並且還包含果膠酶和/或蛋白酶；或所述微生物酶還包含澱粉酶、果膠酶和蛋白酶。
3、根據技術方案1或2所述的製備方法，所述纖維素酶源於李氏木黴、綠色木黴和/或黑麴黴；所述果膠酶源於米根黴、黑麴黴和/或米麴黴；所述蛋白酶源於木瓜蛋白酶、菠蘿蛋白酶和/或枯草桿菌；所述澱粉酶源於地衣芽孢桿菌、米麴黴和/或黑麴黴；更優選的是，所述纖維素酶源於李氏木黴；所述果膠酶源於米根黴；所述蛋白酶源於菠蘿蛋白酶；所述澱粉酶源於地衣芽孢桿菌。
4、根據技術方案1至3中任一項所述的製備方法，所述纖維素酶的酶活為(18～24)×104μ/g，所述果膠酶的酶活為(2～5)×104μ/g，所述蛋白酶的酶活為(10～50)×104μ/g，所述澱粉酶的酶活為(1～5)×104μ/g；更優選的是，所述纖維素酶的酶活為20×104μ/g，所述果膠酶的酶活為(2～5)×104μ/g，所述蛋白酶的酶活為(10～50)×104μ/g，所述澱粉酶的酶活為(1～5)×104μ/g；和/或按照所述微生物酶與海藻漿液的質量比為(0.3～3)：100的比例向所述海藻漿液中添加所述微生物酶，並在常壓、溫度為30～65℃、pH3～7的條件下保溫酶解6～30小時。
5、根據技術方案1至4中任一項所述的製備方法，所述海藻漿液由海藻或海藻渣製成；優選的是，所述海藻漿液中的顆粒的直徑為1mm左右；更優選的是，所述海藻或海藻渣還經過無機除雜的步驟。
6、根據技術方案1至5中任一項所述的製備方法，所述添加通過如下方式進行：將所述海澡漿液打入高速分散釜中第一次加水攪拌，使得水與海藻漿液充分混合，並且第一次加水量與所述海藻漿液的質量比為(30～40)：100；更優選的是，所述高速分散釜啟動後的轉速為3000轉/分鐘，攪動3分鐘後，所述高速分散釜的轉速由3000轉/分鐘降至1000轉/分鐘；將混合後的海澡漿液打入酶解罐中，第二次加水並且加入所述複合微生物酶，形成所述混合液，並且第一次加水量和第二次加水量的總量與所述海澡漿液的質量比為50：100；以及將所述混合液攪拌均勻後加熱保溫酶解，並且在酶解過程中，每一小時攪拌一次，並且每次攪拌5分鐘。
7、根據技術方案1至6中任一項所述的製備方法，所述方法還包括如下濃縮步驟或乾燥步驟，所述濃縮步驟通過在所述酶解之後將酶解好的混合液通過反衝帶式過濾機進行固液分離並且將分離出的酶解清液在60～68℃的範圍內進行濃縮來進行；所述乾燥步驟通過在所述酶解之後將酶解好的混合液進行乾燥來進行。
8、根據技術方案1至7中任一項所述的製備方法，其中：
所述微生物酶由纖維素酶組成，酶活為20萬μ/g，以所述海藻漿液的總質量計，所述纖維素酶以0.4％的添加量添加，酶解時間為25小時；或
所述微生物酶是由60質量％的纖維素酶和40質量％的果膠酶混合而成的複合微生物酶，所述纖維素酶的酶活為12萬μ/g，所述果膠酶的酶活為1.2萬μ/g，所述複合微生物酶以0.4％的添加量添加，酶解時間為25小時；或
所述微生物酶是由60質量％的纖維素酶、35質量％的果膠酶和5質量％的蛋白酶混合而成的複合微生物酶，所述纖維素酶的酶活為12萬μ/g，所述果膠酶的酶活為1.05萬μ/g，所述蛋白酶的酶活為2.5萬μ/g，所述複合微生物酶以0.4％的添加量添加，酶解時間為25小時；或
所述微生物酶是由60質量％的纖維素酶、35質量％的果膠酶和5質量％的澱粉酶混合而成的複合微生物酶，所述纖維素酶的酶活為12萬μ/g，所述果膠酶的酶活為1.05萬μ/g，所述澱粉酶的酶活為0.25萬μ/g，所述複合微生物酶以0.4％的添加量添加，酶解時間為25小時；或
所述微生物酶是由70質量％的纖維素酶、27質量％的果膠酶和3質量％的蛋白酶混合而成的複合微生物酶，所述纖維素酶的酶活為14萬μ/g，所述果膠酶的酶活為0.81萬μ/g，所述蛋白酶的酶活為1.5萬μ/g，所述複合微生物酶以0.4％的添加量添加，酶解時間為25小時；或
所述微生物酶是由60質量％的纖維素酶、30質量％的果膠酶、5質量％的蛋白酶和5質量％的澱粉酶混合而成的複合微生物酶，所述纖維素酶的酶活為12萬μ/g，所述果膠酶的酶活為0.81萬μ/g，所述蛋白酶的酶活為2.5萬μ/g，所述澱粉酶的酶活為0.25萬μ/g，所述複合微生物酶以0.4％的添加量添加，酶解時間為25小時。
9、一種海藻生物飼料添加劑，所述海藻生物飼料添加劑是按照如技術方案1～7之一所述的製備方法製備而成的；優選的是，所述海藻飼料還包含魚粉、魚油、豆粕、木薯澱粉、玉米粉和粉末大豆磷脂中一種或多種。
10、一種海藻生物飼料，尤其是用於飼養家禽/家畜或水產養殖的飼料，所述飼料包含如技術方案1～8之一所述的製備方法製備而成的海藻生物飼料添加劑或如技術方案9所述的海藻飼料添加劑。
本發明具有製備方法簡單，易操作和控制，製備工藝條件溫和，製備周期短，成本低等優點。本發明通過向海藻或海藻渣製成的漿液裡添加複合微生物酶來提高海藻的利用率，保留了海藻中更多的活性營養成分，在溫和的酶解過程中海藻中的活性營養成分沒有遭到破壞，有利於動物對活性營養成分的消化吸收，促進動物的增長。
附圖說明
圖1是本發明的海藻飼料添加劑製備方法中不同菌種所產纖維素酶的水解效果對照圖；
圖2是本發明的海藻飼料添加劑製備方法中不同菌種所產果膠酶的水解效果對照圖；
圖3是本發明的海藻飼料添加劑製備方法中不同菌種所產澱粉酶的水解效果對照圖；
圖4是本發明的海藻飼料添加劑製備方法中不同菌種所產蛋白酶的水解效果對照圖；
圖5是本發明的海藻飼料添加劑製備方法中複合微生物酶加量對水解效果的影響；和
圖6是本發明的海藻飼料添加劑製備方法中複合微生物酶的酶解時間對水解效果的影響。
具體實施方式
下面結合附圖和實施例對本發明進行詳細說明。
本發明的海藻生物飼料添加劑或海藻飼料的製備方法，該方法總的技術方案是向由海澡或海藻渣製成的海藻漿液中添加複合微生物酶進行酶解從而獲得所述海藻生物飼料，其中，複合微生物酶由纖維素酶、果膠酶、蛋白酶和澱粉酶中的多種組成。
1酶種的選取
為了能夠獲得水解效果最佳的構成複合微生物酶的酶種，本發明以以李氏木黴(Trichoderma reesei)、綠色木黴(Trichoderma viride)、黑麴黴(Aspergillus niger)所產纖維素酶為纖維素酶的備選項；以米根黴(Rhizopus oryzae)、黑麴黴(Aspergillus niger)、米麴黴(Aspergillus oryzae)所產果膠酶為果膠酶的備選項；以木瓜(Caricapapaya)蛋白酶Papain、菠蘿(Ananas spp)蛋白酶(Bromelain)、枯草桿菌(Bacillus subtilis)所產蛋白酶為蛋白酶的備選項；以地衣芽孢桿菌(Bacillus licheniformis)、米麴黴(Aspergillus oryzae)、黑麴黴(Aspergillus niger)所產澱粉酶為澱粉酶的備選項。通過研究每種黴菌所產纖維素酶或果膠酶或蛋白酶或澱粉酶對海藻的水解效果來選取黴菌，並且以海藻酸的含量來評判各種酶對海藻的水解效果。本發明所選用的上述黴菌的酶活以及最佳酶解條件如表1所示。
表1
將表1中不同來源的纖維素酶、果膠酶、蛋白酶和澱粉酶進行水解實驗，測試結果附圖1至圖4所示。
圖1示出了李氏木黴、綠色木黴及黑麴黴等菌種所產纖維素酶的水解效果對照，水解效果以釋放海藻酸的量為標準。其中，李氏木黴所產纖維素酶的水解效果最好，且隨著酶添加量從1‰～5‰,水解的海藻酸含量為8g/L～22g/L，綠色木黴所產的纖維素酶隨酶添加量從1‰～5‰，水解的海藻酸含量為9g/L～19.5g/L，黑麴黴所產的纖維素酶隨酶添加量從1‰～5‰，水解的海藻酸含量為7g/L～17g/L。因此本發明優選以李氏木黴所產纖維素酶作為複合酶中纖維素酶的選擇，當然採用綠色木黴、黑麴黴所產纖維素酶也是可行的。
圖2示出了黑麴黴、米麴黴及米根黴等菌種所產果膠酶的水解效果對照，水解效果以釋放海藻酸的量為準，其中，米根黴所產果膠酶的水解效果最好，隨酶添加量從1‰～5‰，水解的海藻酸含量為6.5g/L～11.6g/L，黑麴黴所產果膠酶隨酶添加量從1‰～5‰，水解的海藻酸含量為5.9g/L～11g/L,米麴黴所產果膠酶隨酶添加量從1‰～5‰，水解的海藻酸含量為6.1g/L～13g/L。因此本發明優選以米根黴所產果膠酶作為複合酶中果膠酶的選擇，當然，採用黑麴黴、米麴黴所產果膠酶也是可行的。
圖3示出了枯草桿菌蛋白酶、木瓜蛋白酶、菠蘿蛋白酶的水解效果對照，水解效果以釋放海藻酸的量為準，其中，菠蘿蛋白酶的水解效果最好，隨著酶添加量從0.5‰～2.5‰，水解的海藻酸含量為5.58g/L～6.8g/L，添加量超過1‰時，水解的海藻酸含量降為6.7g/L且趨於平衡。木瓜蛋白酶的水解效果隨酶添加量從0.5‰～2.5‰，水解的海藻酸含量為5.89g/L～6.6g/L。枯草桿菌蛋白酶的水解效果隨酶添加量從0.5‰～2.5‰，水解的海藻酸含量為5.78g/L～6.2g/L。因此本發明優選菠蘿蛋白酶作為複合酶中蛋白酶的選擇，當然，採用枯草桿菌蛋白酶、木瓜蛋白酶也是可行的。
圖4示出了黑麴黴、米麴黴、地衣芽孢桿菌等菌種所產澱粉酶的水解效果圖，水解效果以釋放海藻酸的量為準，其中，地衣芽孢桿菌所產澱粉酶的水解效果最好，隨著酶添加量從1‰～5‰，水解的海藻酸含量為5.77g/L～6.2g/L，米麴黴所產澱粉酶隨著酶添加量從1‰～5‰，水解的海藻酸含量為5.6g/L～5.88g/L，黑麴黴所產澱粉酶隨著酶添加量從1‰～5‰，水解的海藻酸含量為5.55g/L～5.78g/L。因此本發明優選地衣芽孢桿菌所產澱粉酶作為複合酶中澱粉酶的選擇，當然採用黑麴黴、米麴黴所產澱粉酶也是可行的。
綜上所述，本發明的一個最優實施方式是，選取李氏木黴所產纖維素酶為複合微生物酶中的纖維素酶，選取米根黴所產果膠酶為複合微生物酶中的果膠酶，選取菠蘿蛋白酶為複合微生物酶中的蛋白酶，選取地衣芽孢桿菌所產澱粉酶為複合微生物酶中的澱粉酶。並且，本發明的複合微生物酶以纖維素酶為主，果膠酶次之，蛋白酶又次之，澱粉酶再次之。本發明優選複合微生物的單酶來源及性能如表2中所示。
表2
2複合微生物酶的配比設計
本發明按照表3中的配比進行實施例1～6的酶解實驗。
表3
實施例1
本發明的一種複合微生物酶，其是由100％纖維素酶構成，其中選用的纖維素酶的酶活為20萬μ/g。取100ml海藻漿液，按與由海澡或海藻渣製成的漿液的質量比為0.4％的比例添加該複合微生物酶形成混合液，保溫酶解25h，測定上清液中海藻酸的含量為17.25g/L。
實施例2
本發明的一種複合微生物酶，其是由質量百分比為60％的纖維素酶和40％的果膠酶混合而成，其中選用的纖維素酶的酶活為12萬μ/g，果膠酶的酶活為1.2萬μ/g。取100ml海藻漿液，按與由海澡或海藻渣製成的漿液的質量比為0.4％的比例添加該複合微生物酶形成混合液，保溫酶解25h，測定上清液中海藻酸的含量為19.56g/L。
實施例3
本發明的一種複合微生物酶，其是由質量百分比為60％的纖維素酶和35％的果膠酶以及5％的蛋白酶混合而成，其中選用的纖維素酶的酶活為12萬μ/g，果膠酶的酶活為1.05萬μ/g，蛋白酶的酶活為2.5萬μ/g。取100ml海藻漿液，按與由海澡或海藻渣製成的漿液的質量比為0.4％的比例添加該複合微生物酶形成混合液，保溫酶解25h，測定上清液中海藻酸的含量為21.32g/L。
實施例4
本發明的一種複合微生物酶，其是由質量百分比為60％的纖維素酶和35％的果膠酶以及5％的澱粉酶混合而成，其中選用的纖維素酶的酶活為12萬μ，果膠酶的酶活為1.05萬μ/g，澱粉酶的酶活為0.25萬μ/g。取100ml海藻漿液，按與由海澡或海藻渣製成的漿液的質量比為0.4％的比例添加該複合微生物酶形成混合液，保溫酶解25h，測定上清液中海藻酸的含量為19.62g/L。
實施例5
本發明的一種複合微生物酶，其是由質量百分比為70％的纖維素酶和27％的果膠酶以及3％的蛋白酶混合而成，其中選用的纖維素酶的酶活為14萬μ，果膠酶的酶活為0.81萬μ/g，蛋白酶的酶活為1.5萬μ/g。取100ml海藻漿液，按與由海澡或海藻渣製成的漿液的質量比為0.4％的比例添加該複合微生物酶形成混合液，保溫酶解25h，測定上清液中海藻酸的含量為22.35g/L。
實施例6
本發明的一種複合微生物酶，其是由質量百分比為60％的纖維素酶和30％的果膠酶、5％的蛋白酶以及5％的澱粉酶混合而成，其中選用的纖維素酶的酶活為12萬μ/g，果膠酶的酶活為0.81萬μ/g，蛋白酶的酶活為2.5萬μ/g，澱粉酶的酶活為0.25萬μ/g。取100ml海藻漿液，按與由海澡或海藻渣製成的漿液的質量比為0.4％的比例添加該複合微生物酶形成混合液，保溫酶解25h，測定上清液中海藻酸的含量為24.46g/L。
結合實施例1～6的複合微生物酶對海藻的降解效果(酶解效果以釋放海藻酸的量為標準)可以看出，複合微生物酶對鮮海藻的酶解效果要比使用單一酶效果好。鮮海藻中除了含有纖維素、粗蛋白，還含有海藻多糖，分別是褐藻膠、褐藻糖膠及褐藻澱粉。其中褐藻澱粉是一種細胞內多糖，主要由β-1,3-D-葡聚糖組成，長鏈上有少量β-1,6鏈間糖苷鍵存在，在海藻中的含量一般為1％左右。因此複合微生物酶中選用澱粉酶作為輔助酶，可以使得鮮海藻得到更充分的酶解。另，海藻中粗蛋白的含量為5～9％，含量相對較低，而從表2中可以看出蛋白酶的價格比較高，若選用蛋白酶的用量跟其他酶種相當，會使得加工成本增加，造成資源浪費。因此，本發明中選用的纖維素酶、果膠酶的質量百分比遠大於蛋白酶和澱粉酶，確定採用纖維素酶、果膠酶為複合微生物酶的基本酶種，蛋白酶和澱粉酶為複合微生物酶的輔助酶種。表3顯示了實施例6組成的複合微生物酶對海藻漿液的酶解效果最好。因此將實施例6作為複合微生物酶配比的最優實施例。
3複合微生物酶加量對水解效果的影響
以實施例6中的最優配比組成的複合微生物酶來研究複合微生物酶的加量對海藻水解效果的影響。其水解效果如圖5中所示。
隨著複合微生物酶的添加量從0～0.6％的變化，海藻酸的含量逐漸增加；並且隨著複合微生物酶添加量從0～0.3％的變化，海藻酸含量呈大致線性增加；當複合酶添加量為0.3％時，海藻酸含量為17.5g/L；當複合酶添加量到達0.4％時，海藻酸含量到達18g/L；當複合酶添加量超過0.4％時，海藻酸的含量趨於平衡，不再增加。因此，綜合成本和時間的考慮，本發明的複合微生物酶的添加量優選0.3～0.4％。
4酶解工藝參數的確定
表4列出了本發明的複合微生物酶酶解過程中的反應溫度、酶添加量、pH值和酶解時間等參數。表5列出了按照表4中所示參數進行正交試驗的實施例7～15的結果分析。本發明通過表4和表5確定出本發明的優選工藝參數。
表4
表5
取2700ml鮮海藻勻漿，分裝至27個250ml的三角瓶中，每瓶裝量100ml，三個一組按照正交試驗的實施例7～15進行實驗，每組中三個樣品按照一個實施例進行實驗，酶解結束後測定上清液中海藻酸的含量，每個實施例中海藻酸含量取每組三個樣品所測的海藻酸含量的平均值。由表3可知，實施例11為各因素的最優實施例。
5酶解時間對水解效果的影響
實施例16
取15L的鮮海藻勻漿，將其加入酶解罐中，再加入複合微生物酶，其中複合微生物酶按照優選實施例6的配比混合，並且按照優選實施例11的工藝參數設置反應溫度、複合微生物酶添加量及pH值，經測試其酶解後海藻酸含量平均值為23.2g/L。
圖6示出了優選實施例11的條件下，即酶解溫度為55℃，複合生物酶添加量為0.4％，pH為5.5時，酶解時間對酶解效果的影響。隨著酶解時間的增加，海藻酸含量逐漸增加，並且當酶解時間從0～20h變化時，海藻酸含量呈大致線性增加，酶解時間達到18h時，海藻酸含量達到20g/L；酶解時間為25h左右時，海藻酸含量達到最大，此時的海藻酸含量為23g/L。之後隨著酶解時間的增加海藻酸含量趨於平衡不再變化。綜合成本考慮，本發明選用酶解時間為18h。
6海藻生物飼料的製備
在確定好複合酶微生物酶的酶種及各種酶的相關配比以及最佳的酶解工藝參數之後，製備本發明的海藻生物飼料添加劑或海藻生物飼料。本發明的海藻生物飼料添加劑或海藻生物飼料的製備方法具體包括以下步驟：
(1)將海藻或海藻渣經過無機除雜後剪切並研磨成直徑在1mm以下顆粒的海澡漿液；將海藻或海藻渣研磨至1mm以下，使得海藻顆粒的活性營養物質充分暴露，從而使得複合微生物酶與活性物質充分接觸，進而提高水解效率。
(2)將海藻漿液打入高速分散釜中第一次加水攪拌，使得水與海藻漿液充分混合，並且第一次加水量與所述海藻漿液的質量比為(30～40)：100；進一步優選為35:100。
(3)將混合後的海澡漿液打入酶解罐中，第二次加水並且加入預先配好的複合微生物酶，形成混合液。此時，進行第二次加水，並且第一次加水量和第二次加水量的總量與所述海澡漿液的質量比為50：100，合理控制加水量有利於控制水分含量，提高海藻飼料的營養含量。
(4)將混合液攪拌均勻後加熱保溫酶解，並且在酶解過程中，每一小時攪拌一次，並且每次攪拌5分鐘，使得海藻中的活性營養物質與複合微生物酶充分接觸，提高水解效率。
根據一個優選實施方式，在經歷過上述四步驟之後的混合液通過反衝帶式過濾機進行固液分離，並且將分離出的酶解清液在60～68℃的範圍內進行濃縮；或者，將酶解好的混合液進行乾燥，從而獲得本發明的海藻生物飼料添加劑或海藻生物飼料。
根據一個優選實施方式，在攪拌過程中，為了使海藻漿液混合的更加均勻，使海藻漿與水能夠充分混合，高速分散釜啟動後的轉速為3000轉/分鐘，攪動3分鐘後，高速分散釜的轉速由3000轉/分鐘降至1000轉/分鐘。
根據一個優選實施方式，本發明的纖維素酶、果膠酶、蛋白酶和澱粉酶在複合微生物酶中所佔的質量百分比分別是：60～100％，0～40％，0～5％，0～5％，並且纖維素酶源於李氏木黴、綠色木黴和/或黑麴黴；果膠酶源於米根黴、黑麴黴和/或米麴黴；蛋白酶源於木瓜蛋白酶、菠蘿蛋白酶和/或枯草桿菌；澱粉酶源於地衣芽孢桿菌、米麴黴和/或黑麴黴。
根據一個優選實施方式，本發明的纖維素酶的酶活為(18～24)×104μ/g，果膠酶的酶活為(2～5)×104μ/g，蛋白酶的酶活為(10～50)×104μ/g，澱粉酶的酶活為(1～5)×104μ/g。
根據一個優選實施方式，本發明的製備方法是向所述海藻漿液中按照複合微生物酶與海藻漿液的質量比為(0.3～3)：100的比例添加複合微生物酶，並在常壓、溫度為30～65℃、pH3～7的條件下保溫酶解6～30小時，從而獲得所述海藻生物飼料添加劑或海藻生物飼料。
在本發明總的技術方案的指導下，本發明的另一方面涉及一種海藻生物飼料添加劑或海藻生物飼料，本發明的海藻生物飼料添加劑或海藻生物飼料是按照如前述的製備方法製備而成的。
並且，根據一個優選實施方式，本發明的海藻飼料添加劑或海藻生物飼料還包括魚粉、魚油、豆粕、木薯澱粉、玉米粉和粉末大豆磷脂中一種或多種。而且，根據需要，本發明的海藻生物飼料可以製備成粉狀或顆粒狀或不定形態。
在本發明總的技術方案的指導下，本發明的另一方面涉及一種海藻生物飼料，尤其是用於飼養家禽/家畜或水產養殖的飼料。該海藻生物飼料包括如前述的製備方法製備而成的海藻生物飼料添加劑或如前述的海藻飼料添加劑。
通過本發明製備的海藻生物飼料添加劑或海藻生物飼料既大大提高了海藻的消化吸收率，減少浪費，又可增強機體免疫力，同時減少抗生素的使用，是一種健康、高效、新型的養殖飼料。並且本發明和現有技術中的其他製備方法相比，其製備過程簡單，易操作，生產時間短，適用於短時間內的大規模生產。
需要注意的是，上述具體實施例是示例性的，在本發明的上述教導下，本領域技術人員可以在上述實施例的基礎上進行各種改進和變形，而這些改進或者變形落在本發明的保護範圍內。本領域技術人員應該明白，上面的具體描述只是為了解釋本發明的目的，並非用於限制本發明。本發明的保護範圍由權利要求及其等同物限定。