專利名稱：一種用于去除蔬果表面農(nóng)藥殘留的酶制劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種酶制劑及其制備方法，尤其涉及一種用于去除蔬果表面農(nóng)藥殘留的酶制劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
為了防止病蟲害對蔬果品質(zhì)的影響，農(nóng)藥被廣泛使用在蔬果的種植過程中。大多數(shù)用于蔬果的農(nóng)藥對人體和動物均有害，理論上這些蔬果必須在農(nóng)藥的毒性消失后才能收獲并在市場上銷售，然而實踐過程中農(nóng)藥毒性消失往往是人為判斷，在市場上出售的蔬菜或水果的表面上，難以避免會存在或多或少的農(nóng)藥殘留，存在潛在的食用安全問題。因此，現(xiàn)在市場上出現(xiàn)了多種用于清除蔬果表面農(nóng)藥殘留的洗滌劑，這些洗滌劑一般是通過使用可降解蔬果表面農(nóng)藥殘留的酶制劑對蔬果進行清潔，往往只能針對某些單 一種類的農(nóng)藥進行去除，隨著施用在蔬果表面農(nóng)藥的不斷更新以及使用種類的復(fù)雜化，這些酶制劑已經(jīng)遠遠不能滿足清除蔬果表面農(nóng)藥殘留的需要，同時這些酶制劑在使用過程中往往會損失酶活，在實際洗滌過程難以有效的清除掉蔬果表面的農(nóng)藥殘留，不能滿足目前對于蔬果表面農(nóng)藥清除標(biāo)準(zhǔn)的要求。因此，如何提供一種可全面、有效清除蔬果表面農(nóng)藥殘留的酶制劑及其制備方法成為有待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種酶制劑，通過一種或多種酶與堿性緩沖鹽結(jié)合，并形成納米級制齊U，能全面、有效的去除蔬果表面的農(nóng)藥殘留。本發(fā)明還提供了所述酶制劑的制備方法，通過特定的造粒工藝，得到穩(wěn)定的酶制劑產(chǎn)品，并且有效滲透進蔬果表面與農(nóng)藥化合物分子之間，徹底去除蔬果表面的農(nóng)藥殘留。本發(fā)明進一步提供了一種洗滌劑，使所述酶制劑以適于使用和儲運的劑型提供，形成可高效生產(chǎn)的工業(yè)化產(chǎn)品。本發(fā)明還提供了一種去除蔬果表面農(nóng)藥殘留的方法，通過將所述洗滌劑與適當(dāng)?shù)乃旌?，通過浸泡即可有效全面的去除蔬果表面的農(nóng)藥殘留。本發(fā)明提供的一種酶制劑，所述酶制劑中包含一種或多種酶以及堿性緩沖鹽，且所述酶制劑為粒徑分布在50到500納米的顆粒制劑。進一步的，所述酶制劑的大小也可以為150至350納米。上述大小的酶制劑可顯著提高蔬果表面殘留農(nóng)藥的去除效果。更進一步的，所述酶制劑中還包含具有多孔結(jié)構(gòu)的填料，所述酶制劑通過包括以下步驟的方法形成對包含所述一種或多種酶和填料的混合物料實施造粒成為酶顆粒混合物，并且使得所述酶顆?；旌衔镏杏?5wt%_55wt%的酶包埋進所述填料，之后在流化床中將所述酶顆?；旌衔锱c所述堿性緩沖鹽的水溶液混合。進一步的，所述填料為具有多孔結(jié)構(gòu)的碳酸鹽或糖類。更進一步的，所述填料為具有多孔結(jié)構(gòu)的碳酸鈣、碳酸鎂和碳酸鈉中的一種或多種。所述填料在酶制劑中對上述一種或多種酶主要起支撐作用，酶與填料混合后至少部分的酶會包埋進這些填料的多孔結(jié)構(gòu)中，利用酶定量法(針對使用的酶的種類的不同，可以根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的酶定量方法進行測定)可檢測其中包埋率，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)選擇的酶制劑以及填料的種類的不同，選擇適當(dāng)?shù)拿概c填料的混合比例以及合適的造粒工藝(例如噴霧干燥)，出于成本等因素的考慮，只要控制有45wt%-55wt%的酶包埋進所述填料即可獲得良好的去除蔬果表面殘留農(nóng)藥的效果。進一步的，本發(fā)明方案中所述一種或多種酶為能降解蔬果表面農(nóng)藥殘留并且不影響蔬果品質(zhì)的水解酶。進一步的，所述水解酶為糖苷酶、蛋白酶、纖維素酶、淀粉酶中的一種或多種，根據(jù)對該酶制劑能提供的活性要求可以選擇或確定水解酶的含量或總酶活，例如，針對欲應(yīng)用的果蔬情況(不同的果蔬產(chǎn)品，其表面殘留的農(nóng)藥種類以及殘留量可能會不同，果蔬產(chǎn)品的食用方式不同，對農(nóng)藥殘留的去除要求也會不同)，確定所適用的酶制劑中包含的酶的種類 及含量。優(yōu)選的，所述糖苷酶為木聚糖酶(如內(nèi)切-1，4-β-木聚糖酶)、葡聚糖酶(如內(nèi)切-1，4-β -葡聚糖酶)或其混合物。優(yōu)選的，所述木聚糖酶的酶活為3000-30000TXU/克，更優(yōu)選的為5200至18000TXU/克，最優(yōu)選的為5400至9000TXU/克。所述葡聚糖酶的酶活為2000至20000TXU/克，更優(yōu)選的2200至10000TXU克。優(yōu)選的，以酶制劑的總重計，所述木聚糖酶的重量百分比為1_20%，優(yōu)選的為I. 5-10%，更優(yōu)選的為1.8-5%。所述葡聚糖酶的重量百分比為O. 01-10%，優(yōu)選的為O. 1_6%，更優(yōu)選的為0.2-2%。ITXU等于在ρΗ3. 5，55°C條件下,每分鐘從小麥阿拉伯木聚糖中釋放5mmol還原糖所需要的酶量?；蛘呖蓞⒖急绢I(lǐng)域酶制劑制造商(例如BASF)對TXU/克的定義。進一步的，所述蛋白酶為木瓜蛋白酶和/或菠蘿蛋白酶。優(yōu)選的，所述木瓜蛋白酶的酶活為1000至50000TXU/克，更優(yōu)選的為3000至25000TXU/克。所述菠蘿蛋白酶的酶活為1500TXU/克至35000TXU/克，更優(yōu)選的為4000至20000TXU/克。優(yōu)選的，以酶制劑的總重計，所述木瓜蛋白酶的重量百分比1-20% ;更優(yōu)選的為3-15%。所述菠蘿蛋白酶的重量百分比O. 5-10% ;更優(yōu)選的為I. 5-5%。本領(lǐng)域技術(shù)人員當(dāng)然也可以根據(jù)欲應(yīng)用的果蔬情況的不同，適當(dāng)確定上述酶的含量以及酶活。進一步的，所述淀粉酶為α-淀粉酶和/或葡萄糖淀粉酶。優(yōu)選的，所述α-淀粉酶的酶活為1000至25000TXU/克，更優(yōu)選的為2500至10000TXU/克。所述葡萄糖淀粉酶的酶活為500至20000TXU/克，更優(yōu)選的為1500至8000TXU/克。優(yōu)選的，以酶制劑的總重計，所述α-淀粉酶的重量百分比O. 5-15%;更優(yōu)選的為O. 9-8%。所述葡萄糖淀粉酶的重量百分比O. 5-10%;更優(yōu)選的為1.6-10%。本領(lǐng)域技術(shù)人員當(dāng)然也可以根據(jù)欲應(yīng)用的果蔬情況的不同，適當(dāng)確定上述酶的含量以及酶活。進一步的，所述纖維素酶可以包括葡聚糖酶、內(nèi)切-1，4_β-葡聚糖酶和葡萄糖苷酶。所述葡聚糖酶、內(nèi)切_1，4-β-葡聚糖酶的活性和含量如上所述。優(yōu)選的，所述β -葡萄糖苷酶的活性可以為2000-28000TXU/克，更優(yōu)選的為5100至17000TXU/克，最優(yōu)選的為5000至9000TXU/克。優(yōu)選的，以酶制劑的總重計，所述葡萄糖苷酶的重量百分比1_15%，更優(yōu)選的為1.5-8%。本領(lǐng)域技術(shù)人員當(dāng)然也可以根據(jù)欲應(yīng)用的果蔬情況的不同，適當(dāng)確定上述酶的含量以及酶活。
更進一步的，所述水解酶為木聚糖酶、葡聚糖酶、木瓜蛋白酶、α-淀粉酶、葡萄糖淀粉酶、菠蘿蛋白酶和β_葡萄糖苷酶中一種或多種。本發(fā)明方案中使用的一種或多種酶，均可以商購獲得，可以直接以干酶粉的形式使用。本發(fā)明方案中，所述堿性緩沖鹽為可食用的pH為7-11的有機鹽或無機鹽，包括堿金屬鹽和堿土金屬鹽中的一種或多種。進一步的，所述堿性緩沖鹽為碳酸鹽、硅酸鹽、磷酸鹽、鹽酸鹽、檸檬酸鹽以及具有I至8個碳原子的羧酸鹽。更進一步的，所述堿性緩沖鹽包括鈣鹽，鎂鹽，鈉鹽和鉀鹽中的一種或多種。更進一步的，所述一種或多種酶與所述堿性緩沖鹽的重量比為O. 1-0. 9:1。在本發(fā)明的方案中，堿性緩沖鹽的濃度(即堿性緩沖鹽占其水溶液的比例)可以為l-25wt%，優(yōu)選為2-15wt%，更優(yōu)選的為2. 5_10wt%。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)對堿性緩沖鹽的水溶液與酶顆?；旌衔锞鶆蚧旌系男枰?，以及對最終制成的酶制劑的含水量的要求，選擇合適的堿性緩沖鹽的濃度。進一步的，所述堿性緩沖鹽中最好含有鈣，尤其是鈣的含量可以為1000-30000ppm(以堿性緩沖鹽的水溶液計)。 在本發(fā)明的具體實施方式
中，所述酶制劑中還包括填料、粘合劑、造粒溶劑、染料和穩(wěn)定劑中的一種或多種。進一步的，所述粘合劑為聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、羥丙基纖維素、甲基纖維素和羧甲基纖維素中的一種或多種。進一步的，所述造粒溶劑為水和/或丙二醇。進一步的，所述穩(wěn)定劑為丙二醇和/或聚乙二醇。在本發(fā)明的方案中，所述酶制劑的含水量小于10wt%。更進一步優(yōu)選的，所述酶制劑的含水量為5到10被％的重量。最優(yōu)選的，為I至7wt%。上述含水量的控制可通過在流化床中干燥實現(xiàn)，或者經(jīng)適當(dāng)?shù)母稍锾幚磉_到，控制酶制劑中含水量可使得酶制劑提高酶制劑在儲存過程的穩(wěn)定性。本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)選擇的酶制劑中酶、堿性緩沖鹽等的種類，以及所要達到的酶制劑的儲存時間，選擇適當(dāng)?shù)暮康谋壤?。本發(fā)明提供的所述酶制劑的制備方法，所述方法包括將包含所述一種或多種酶與填料的混合物料通過噴霧干燥制成酶顆?；旌衔?，并且使得所述酶顆?；旌衔镏杏?5wt%-55wt%的酶包埋進所述填料，之后在流化床中將所述酶顆粒混合物與所述堿性緩沖鹽的水溶液混合形成所述酶制劑的過程。其中，控制所述噴霧干燥過程的溫度在50°C溫度左右，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以使用常規(guī)的噴霧干燥手段對混合物料進行造粒，并且根據(jù)需要選擇混合物料中酶與填料的比例，只要最終有45wt%-55wt%的酶包埋進所述填料即可。優(yōu)選的，所述酶制劑中，包括8-9重量份的水解酶，43-45重量份的堿性緩沖鹽和21-23重量份的填料。進一步的，所述填料為碳酸鹽，所述酶為木聚糖酶、葡聚糖酶、木瓜蛋白酶、α-淀粉酶、葡萄糖淀粉酶、菠蘿蛋白酶和β_葡萄糖苷酶中一種或多種。進一步的，所述碳酸鹽包括酸式碳酸鹽、堿金屬碳酸鹽和堿土金屬碳酸鹽中的一種或多種。進一步的，所述填料為多孔碳酸鎂、多孔碳酸鈣和多孔碳酸鈉中的一種或多種。進一步的，所述堿性緩沖鹽為碳酸氫鈣、氯化鈉、碳酸鈣、碳酸鎂、碳酸鉀和碳酸鈉中的一種或多種。進一步的，所述方法包括將包含所述一種或多種酶與填料、粘合劑的混合物料在攪拌器中混勻，然后加入造粒溶劑，通過噴霧干燥制成酶顆粒混合物，然后在流化床中將所述酶顆?；旌衔锱c所述堿性緩沖鹽的水溶液混合形成所述酶制劑，并控制所制成的酶制劑中含水量小于10%。進一步的，所述粘合劑為聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、羥丙基纖維素、甲基纖維素和羧甲基纖維素中的一種或多種。進一步的，所述造粒溶劑為水和/或丙二醇。本發(fā)明提供的一種洗滌劑，包括所述的酶制劑。進一步的，所述洗滌劑為片劑，其中還含有凝固劑和分散劑，以所述洗滌劑的總重計，所述凝固劑占34-40wt%,所述分散劑占l-3wt%。進一步的，所述片劑的單位重量為1-3克/片。
進一步的，所述分散劑可以是交聯(lián)羧甲基纖維素鈉、羧甲基淀粉鈉和羥丙基淀粉中的一種或多種。進一步的，所述凝固劑可以是聚乙烯吡咯烷酮、微晶纖維素和預(yù)膠化淀粉中的一種或多種。本發(fā)明提供的一種去除蔬果表面農(nóng)藥殘留的方法，包括利用所述的洗滌劑清洗蔬果的過程。進一步的，包括將所述洗滌劑與水以1:800-1000的重量比混合，然后浸泡蔬果5-15分鐘。本發(fā)明提供的方案具有以下優(yōu)點I、本發(fā)明提供的酶制劑，可全面去除蔬果表面的各種殘留農(nóng)藥，由以下的實施例的數(shù)據(jù)可知，農(nóng)藥殘留的去除率可達到88%以上并接近完全去除，而且不會對蔬果的品質(zhì)和口感產(chǎn)生影響。2、本發(fā)明提供的酶制劑的制備方法，可使至少部分的酶被所述堿性緩沖鹽層包裹，本發(fā)明酶制劑可實現(xiàn)上述去除率，除了酶制劑本身對農(nóng)藥的降解作用外，更主要的原因是包裹了堿性緩沖鹽層的酶所形成的納米級的酶制劑能很好的滲透到蔬果表面與農(nóng)藥化合物之間，從而有效地破壞農(nóng)藥化合物在蔬果表面的延展性和粘附性，從而實現(xiàn)對農(nóng)藥的聞效去除。3、本發(fā)明提供的去除蔬果表面農(nóng)藥殘留的方法，不完全依賴于特定酶制劑對農(nóng)藥的降解作用，更主要的是利用納米級的酶制劑破壞農(nóng)藥化合物在蔬果表面的延展性和粘附性，因此，對于在生長過程中使用了多種混合農(nóng)藥以及更新種類農(nóng)藥的蔬果，也能高效的去除其表面的各種農(nóng)藥殘留。4、本發(fā)明提供的去除蔬果表面農(nóng)藥殘留的方法，由于酶制劑本身對農(nóng)藥有一定的降解作用，因此可以將高毒的農(nóng)藥大分子降解為無毒的可以溶于水的小分子，使得清洗過蔬果的水是無毒的，沒有二次污染。5、本發(fā)明提供的含有所述酶制劑的洗滌劑，通過制成片劑，利于產(chǎn)業(yè)化實施，也便
于運輸和保存。6、本發(fā)明提供的酶制劑中，可以在38°C，60天后仍保持85%的酶活力即可。室溫(15-25°C)下，所述酶制劑可在較長的時間(例如I年左右)內(nèi)保持至少60%的酶活。7、本發(fā)明提供的酶制劑，除了能夠去除蔬果表面的農(nóng)藥殘留，還能有效去除蔬果在運輸或保存過程中表面粘附的細菌、真菌等有害微生物，進一步提升蔬菜、水果的品質(zhì)，保障食用安全。另外，本申請的酶制劑還可以用于茶葉和煙葉的前處理過程，能有效去除茶葉和煙葉的農(nóng)藥殘留并不影響茶葉和煙葉的原有風(fēng)味。


圖I為本發(fā)明的具有多孔結(jié)構(gòu)的填料在NIKON科研級正置顯微鏡Ni系列下觀察的圖。圖2A和2B為本發(fā)明的從流化床收集的酶制劑的NIKON科研級正置顯微鏡Ni系列下觀察的圖，其中較大的顆粒為包埋有酶的填料經(jīng)堿性緩沖鹽溶液包裹形成的顆粒，較小的顆粒為沒有包埋進填料的酶經(jīng)堿性緩沖鹽溶液包裹形成的顆粒，從圖上的刻度可以看出，酶制劑為粒徑分布在50到500納米的顆粒制劑。
具體實施方式

實施例I使用本發(fā)明的酶制劑對圣女果表面的毒死蜱殘留的去除I、酶制劑的配方表I本實施例固體酶制劑標(biāo)準(zhǔn)配方及成分范圍
權(quán)利要求
1.一種用于去除蔬果表面農(nóng)藥殘留的酶制劑，所述酶制劑中包含一種或多種酶以及堿性緩沖鹽，且所述酶制劑為粒徑分布在50到500納米的顆粒制劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的酶制劑，所述酶制劑中還包含具有多孔結(jié)構(gòu)的填料，所述酶制劑通過包括以下步驟的方法形成對包含所述一種或多種酶和填料的混合物料實施造粒成為酶顆?；旌衔?，并且使得所述酶顆?；旌衔镏杏?5wt%-55wt%的酶包埋進所述填料，之后在流化床中將所述酶顆?；旌衔锱c所述堿性緩沖鹽的水溶液混合。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的酶制劑，所述填料為具有多孔結(jié)構(gòu)的碳酸鹽或糖類。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的酶制劑，所述填料為具有多孔結(jié)構(gòu)的碳酸鈣、碳酸鎂和碳酸鈉中的一種或多種。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的酶制劑，所述一種或多種酶為能降解蔬果表面農(nóng)藥殘留并且不影響蔬果品質(zhì)的水解酶。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的酶制劑，所述水解酶為糖苷酶、蛋白酶、纖維素酶、淀粉酶中的一種或多種。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的酶制劑，所述水解酶為木聚糖酶、葡聚糖酶、木瓜蛋白酶、α -淀粉酶、葡萄糖淀粉酶、菠蘿蛋白酶和β -葡萄糖苷酶中一種或多種。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的酶制劑，所述堿性緩沖鹽為可食用的PH為7-11的有機鹽或無機鹽，包括堿金屬鹽和堿土金屬鹽中的一種或多種。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的酶制劑，所述堿性緩沖鹽為碳酸鹽、硅酸鹽、磷酸鹽、鹽酸鹽、檸檬酸鹽，以及具有I至8個碳原子的羧酸鹽。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的酶制劑，所述一種或多種酶與所述堿性緩沖鹽的重量比為O.I-O. 9:1。
11.根據(jù)權(quán)利要求I或8所述的酶制劑，所述堿性緩沖鹽的水溶液中包含1000到30000ppm的隹丐。
12.根據(jù)權(quán)利要求I所述的酶制劑，所述酶制劑的含水量小于10%。
13.—種如權(quán)利要求1-12任一項所述酶制劑的制備方法，所述方法包括將包含所述一種或多種酶與填料的混合物料通過噴霧干燥制成酶顆?；旌衔?，并且使得所述酶顆粒混合物中有45wt%-55wt%的酶包埋進所述填料，之后在流化床中將所述酶顆?；旌衔锱c所述堿性緩沖鹽的水溶液混合形成所述酶制劑的過程。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，所述填料為碳酸鹽，所述酶為木聚糖酶、葡聚糖酶、木瓜蛋白酶、α -淀粉酶、葡萄糖淀粉酶、菠蘿蛋白酶和β-葡萄糖苷酶中一種或多種。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，所述碳酸鹽包括酸式碳酸鹽、堿金屬碳酸鹽和堿土金屬碳酸鹽中的一種或多種。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，所述方法包括將包含所述一種或多種酶與填料、粘合劑的混合物料在攪拌器中混勻，然后加入造粒溶劑，通過噴霧干燥制成酶顆?；旌衔?，然后在流化床中將所述酶顆?；旌衔锱c所述堿性緩沖鹽的水溶液混合形成所述酶制劑，并控制所制成的酶制劑中含水量小于10%。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，所述粘合劑為聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、羥丙基纖維素、甲基纖維素和羧甲基纖維素中的一種或多種。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，所述造粒溶劑為水和/或丙二醇。
19.一種洗滌劑，包括根據(jù)權(quán)利要求1-12任一項所述的酶制劑。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的洗滌劑，其為片劑，其中還含有凝固劑和分散劑，以所述洗滌劑的總重計，所述凝固劑占34-40wt%，所述分散劑占l-3wt%。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的洗滌劑，所述片劑的單位重量為1-3克/片。
22.一種去除蔬果表面農(nóng)藥殘留的方法，包括利用權(quán)利要求19-21任一項所述的洗滌劑清洗蔬果的過程。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，包括將所述洗滌劑與水以1:800-1000的重量比混合，然后浸泡蔬果5-15分鐘。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于去除蔬果表面農(nóng)藥殘留的酶制劑及其制備方法，所述酶制劑包括一種或多種酶以及堿性緩沖鹽，所述酶制劑為粒徑分布在50到500納米的顆粒制劑。所述酶制劑中還包含具有多孔結(jié)構(gòu)的填料，所述酶制劑通過包括以下步驟的方法形成對包含所述一種或多種酶和填料的混合物料實施造粒成為酶顆粒混合物，并且使得所述酶顆粒混合物中有45wt%-55wt%的酶包埋進所述填料，之后在流化床中將所述酶顆?；旌衔锱c所述堿性緩沖鹽的水溶液混合。本發(fā)明提供的酶制劑能全面、有效的去除蔬果表面的農(nóng)藥殘留，并且能去除蔬果表面的有害微生物，進一步提高蔬果的品質(zhì)。
文檔編號C11D17/06GK102827709SQ20121032474
公開日2012年12月19日 申請日期2012年9月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月4日
發(fā)明者黃齊, 姚質(zhì)子, 楊平, 楊國浩 申請人:質(zhì)子德寶生物科技(北京)有限公司