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一種水解水產(chǎn)品副產(chǎn)物制備氨基酸葉面肥的方法與流程

文檔序號(hào):12580939閱讀:195來源:國(guó)知局

本發(fā)明涉及葉面肥制備技術(shù)領(lǐng)域,尤其是涉及一種水解水產(chǎn)品副產(chǎn)物制備氨基酸葉面肥的方法。



背景技術(shù):

液體蛋白肥料是用廢棄動(dòng)植物蛋白制作的一種農(nóng)作物肥料。液體蛋白肥中通常含有大量生物肽,氨基酸的含量尤為豐富,并且含有多種常量元素、微量元素、維生素等,這種肥料可以借助于與其他有效成分的協(xié)同作用,提高植物的抗病、抗逆性,能改善作物的品質(zhì),促進(jìn)植物生長(zhǎng),是一種新型、環(huán)保型動(dòng)植物蛋白肥料。氨基酸葉面肥是液體蛋白肥中的一種主要肥料。

我國(guó)是一個(gè)海洋大國(guó),海洋水產(chǎn)的捕撈加工相當(dāng)發(fā)達(dá),在海洋水產(chǎn)加工的過程中往往會(huì)產(chǎn)生大量的水產(chǎn)品加工副產(chǎn)物,這些水產(chǎn)品加工副產(chǎn)物通常被當(dāng)作廢棄物而遺棄,大量水產(chǎn)品加工副產(chǎn)物遺棄后往往會(huì)造成嚴(yán)重的環(huán)境污染問題,同時(shí)也造成了巨大的資源浪費(fèi),

因此,一種既能解決水產(chǎn)品加工副產(chǎn)物造成的污染和浪費(fèi)問題,又要能解決我國(guó)當(dāng)下作物肥料緊缺現(xiàn)狀的,能夠提供大量質(zhì)優(yōu)肥料的工藝變得具有異常廣闊的前景。

中國(guó)專利公告號(hào)CN1260183C,公告日2006年6月21日,公布了一種魚蛋白生物肽肥料的制備方法,其特征是先將鮮魚、鮮魚皮或鮮魚骨的下腳料粉碎,用酸調(diào)節(jié)pH至1~6.5,再加入降解胰蛋白酶或胃蛋白酶進(jìn)行降解,然后過濾,在0~40℃濃縮,滅菌。該發(fā)明的魚蛋白生物肽肥料含有生物肽,氨基酸的含量尤為豐富,并且含有多種常量元素、微量元素、維生素等,這種肥料可以借助于與其他有效成分的協(xié)同作用,提高植物的抗病、抗逆性,能改善作物的品質(zhì),促進(jìn)植物生長(zhǎng),是一種新型、環(huán)保型動(dòng)物蛋白肥料。但是該種方法制備蛋白肥存在效率低下,制得的液體蛋白肥料配伍不合理,缺少一些作物生長(zhǎng)的必要元素等缺陷。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

為解決上述問題,本發(fā)明提供了一種制備得到的氨基酸葉面肥蛋白質(zhì)、多肽含量高,營(yíng)養(yǎng)豐富、配伍合理,制備工藝簡(jiǎn)單高效,較少產(chǎn)生污染物的水解水產(chǎn)品副產(chǎn)物制備氨基酸葉面肥的方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:

一種水解水產(chǎn)品副產(chǎn)物制備氨基酸葉面肥的方法,包括以下步驟:

a)制漿:向水產(chǎn)品副產(chǎn)物中加入其重量2~4倍的水,接著打成漿料,制得原料漿;

b)滅菌:向原料漿中通入氯氣處理10~20分鐘;

c)除異味:將經(jīng)滅菌處理后的原料漿在60~80℃溫度下加熱20~30分鐘,之后濾去水分,并用水清洗3~6次,清洗后加入濾去水分干物質(zhì)重量的2~4倍的水,制得原料處理漿;

d)酶制劑準(zhǔn)備:將蛋白酶、礦物載體和水按2~3:1~2:3~5的重量比混合,在30~50℃溫度下,以40~50rpm的轉(zhuǎn)速攪拌10~15分鐘,再以5~10rpm的轉(zhuǎn)速攪拌30~40分鐘,然后濾除液體,得到酶制劑;

e)酶解:將原料處理漿與酶制劑按照1:0.8~1.5的重量比混合,并在50~70℃下以20~40rpm速率攪拌1~3分鐘,然后以5~7rpm速率攪拌反應(yīng)8~10小時(shí),然后分離酶制劑,制得酶解液;

f)滅活:向酶解液中加入氫氧化鈉溶液使酶解液的pH值為8.5~9,攪拌10~20分鐘后加入鹽酸使酶解液的pH值為6.5~7.5,制得水產(chǎn)品副產(chǎn)物酶解液;

g)復(fù)配:將水產(chǎn)品副產(chǎn)物酶解液、磷酸氫二鉀、海藻酸鈉、蔗糖酯和卵磷脂按150:2~4:1~3:1~2:4~6的重量比混合均勻,制得氨基酸葉面肥。

水產(chǎn)品副產(chǎn)物往往來源較復(fù)雜,存放的時(shí)間也會(huì)有較大的差異,其中不乏微生物含量超標(biāo)甚至出現(xiàn)腐敗等情況,因此需要采用氯氣這類高效、處理后危害小的殺菌方法對(duì)獲得的水產(chǎn)品副產(chǎn)物進(jìn)行滅菌處理,氯氣與水反應(yīng)后會(huì)生產(chǎn)鹽酸和次氯酸,次氯酸主要起到殺菌滅菌的作用,而鹽酸則會(huì)降低原料漿的pH值,使原料漿的pH值處于酸性到強(qiáng)酸性狀態(tài),這一pH范圍有利于蛋白質(zhì)的水解,可以大大加快后續(xù)蛋白質(zhì)酶解的速率;滅菌處理后,獲得的水產(chǎn)品副產(chǎn)物由于之前存放時(shí)間過長(zhǎng),可能存在異味,同時(shí)也因?yàn)榻?jīng)過氯氣滅菌處理,殘留的少量氯氣也會(huì)帶來異味,在進(jìn)一步處理之前需將異味除去,加熱的除異味方式,即簡(jiǎn)單又有效,能夠除去大部分的異味,但是在這里除異味時(shí)由于可能有余氯存在,除異味時(shí)要適量加水或者注意操作環(huán)境的通風(fēng)等措施,防止余氯危害操作者健康;本發(fā)明中酶制劑通過將具有活性的蛋白酶負(fù)載在具有多孔道結(jié)構(gòu)的復(fù)合無(wú)機(jī)載體上,這樣可以增大酶解反應(yīng)的反應(yīng)面積,同時(shí)也利于酶解反應(yīng)后酶制劑的回收再利用,這樣在生產(chǎn)上能夠節(jié)約大量的生產(chǎn)成本,也能提高生產(chǎn)效率;酶解反應(yīng),依據(jù)所采用的蛋白酶種類的不同選擇合適的pH值和相應(yīng)的反應(yīng)溫度,再輔以慢速攪拌,使水產(chǎn)品副產(chǎn)物與蛋白酶能夠充分接觸,也保證酶制劑能后成分均勻的分布,不會(huì)發(fā)生沉降和團(tuán)聚;酶制劑分離后得到的水產(chǎn)品副產(chǎn)物酶解液中可能會(huì)存在部分未被分離的酶制劑和蛋白酶,為了防止這些蛋白酶在今后的存儲(chǔ)過程中對(duì)蛋白肥料的品質(zhì)造成影響,或者在施用過程中對(duì)作物產(chǎn)生不良影響,對(duì)蛋白酶的滅活變得不可或缺;由于由水產(chǎn)品副產(chǎn)物制得的液體蛋白肥中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)主要以氨基酸等為主,因此為了彌補(bǔ)其中鉀、磷元素的缺乏,需要再對(duì)制得的水產(chǎn)品酶解液進(jìn)行復(fù)配鉀、磷元素,同時(shí)由于氨基酸葉面肥適用于蔬菜的葉面,而蔬菜葉面因結(jié)構(gòu)或分泌物的原因呈現(xiàn)疏水性,為保證葉面肥能夠更長(zhǎng)時(shí)間的停留在蔬菜葉面,因此需要添加一些具有表面活性的物質(zhì)以改善葉面肥與葉面的親和性。

作為優(yōu)選,蛋白酶為菠蘿蛋白酶或無(wú)花果蛋白酶。

作為優(yōu)選,步驟b中,滅菌處理時(shí)原料漿中氯氣的濃度為120~180mg/L。

作為優(yōu)選,步驟e在原料處理漿與酶制劑混合前,調(diào)節(jié)原料處理漿的pH值至5.5~6。

作為優(yōu)選,礦物載體由以下步驟制得:

1)將膨潤(rùn)土粉碎至200~300目,之后在550~650℃下煅燒2~3小時(shí),冷卻后加入到氯化鈉溶液中,浸泡1~2小時(shí);

2)將珍珠巖粉碎至20~30目,然后在550~750℃下煅燒1~1.5小時(shí),接著在1200~1400℃下煅燒1~30秒,之后冷卻至350~400℃,取出加入到氯化鈉溶液中,浸泡2~4小時(shí);

3)將步驟1和步驟2得到的產(chǎn)物混合,超聲處理20~40分鐘,之后過濾并用氯化鈉溶液沖洗2~5次,干燥后制得復(fù)合無(wú)機(jī)礦物;

4)將復(fù)合無(wú)機(jī)礦物粉碎至40~100目制得礦物載體。

膨潤(rùn)土是一種層狀硅酸鹽礦物,其層間離子主要是鎂離子、鈣離子、鈉離子和鉀離子等,具有較高的水合能力,通常含有較多的層間水,在加熱后層間水失去,可以形成較寬的層間結(jié)構(gòu),同時(shí)由于膨潤(rùn)土層電荷數(shù)量較大,具有較高的離子交換性能,因?yàn)檫@兩點(diǎn)原因,膨潤(rùn)土在經(jīng)處理后能夠很好的吸附酶解所需的蛋白酶。先將膨潤(rùn)土經(jīng)過這中低溫的煅燒,在其不喪失吸水性能的前提下,使其的層間距增大,使其層間擁有足夠承載蛋白酶的空間;氯化鈉溶液浸泡可以使膨潤(rùn)土層間的二價(jià)大離子被交換為鈉離子,膨潤(rùn)土層間離子被交換成鈉離子后可以更好的使蛋白酶吸附在其上,且不會(huì)是蛋白酶失活。珍珠巖與膨潤(rùn)土相類似,但是其受熱后膨脹的效果更佳,這樣可以與膨潤(rùn)土形成配合,大量具有較小層間距的膨潤(rùn)土與少量具有更大層間距的珍珠巖相協(xié)同,使負(fù)載蛋白酶的效果更佳的好,也可以增加蛋白酶的回收率。

作為優(yōu)選,氯化鈉溶液為重量百分濃度為45~50%的氯化鈉水溶液。

因此,本發(fā)明具有以下有益效果:

(1)水產(chǎn)品加工副產(chǎn)物分解徹底,易于作物的吸收和利用;

(2)本發(fā)明中的制備方法,較少產(chǎn)生廢棄物,不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染,而且本制備方法效率較高;

(3)利用本發(fā)明中的方法制備得到的氨基酸葉面肥具有配伍合理,營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)充分等特點(diǎn),而且由于其具有與葉面更好的親和性,使其能在蔬菜葉面停留更長(zhǎng)的時(shí)間,也使得葉面肥中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)能跟更充分的被葉面吸收。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的說明。

顯然,所描述的實(shí)施例僅是本發(fā)明的一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其它實(shí)施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

實(shí)施例1

一種水解水產(chǎn)品副產(chǎn)物制備氨基酸葉面肥的方法,包括以下步驟:

a)制漿:向水產(chǎn)品副產(chǎn)物中加入其重量2倍的水,接著打成漿料,制得原料漿;

b)滅菌:向原料漿中通入氯氣處理10分鐘,滅菌處理時(shí)原料漿中氯氣的濃度為120mg/L;

c)除異味:將經(jīng)滅菌處理后的原料漿在60℃溫度下加熱20分鐘,之后濾去水分,并用水清洗3次,清洗后加入濾去水分干物質(zhì)重量的2倍的水,制得原料處理漿;

d)酶制劑準(zhǔn)備:將菠蘿蛋白酶、礦物載體和水按2:1:3的重量比混合,在30℃溫度下,以40rpm的轉(zhuǎn)速攪拌10分鐘,再以5rpm的轉(zhuǎn)速攪拌30分鐘,然后濾除液體,得到酶制劑;

e)酶解:將原料處理漿與酶制劑按照1:0.8的重量比混合,并在50℃下以20rpm速率攪拌1分鐘,然后以5rpm速率攪拌反應(yīng)8小時(shí),然后分離酶制劑,制得酶解液;原料處理漿與酶制劑混合前,調(diào)節(jié)原料處理漿的pH值至5.5;

f)滅活:向酶解液中加入氫氧化鈉溶液使酶解液的pH值為8.5,攪拌10分鐘后加入鹽酸使酶解液的pH值為6.5,制得水產(chǎn)品副產(chǎn)物酶解液;

g)復(fù)配:將水產(chǎn)品副產(chǎn)物酶解液、磷酸氫二鉀、海藻酸鈉、蔗糖酯和卵磷脂按150:2:1:1:4的重量比混合均勻,制得氨基酸葉面肥;

其中,礦物載體由以下步驟制得:

1)將膨潤(rùn)土粉碎至200目,之后在550℃下煅燒2小時(shí),冷卻后加入到氯化鈉溶液中,浸泡1小時(shí);

2)將珍珠巖粉碎至20目,然后在550℃下煅燒1小時(shí),接著在1200℃下煅燒1秒,之后冷卻至350℃,取出加入到氯化鈉溶液中,浸泡2小時(shí);

3)將步驟1和步驟2得到的產(chǎn)物混合,超聲處理20分鐘,之后過濾并用氯化鈉溶液沖洗2次,干燥后制得復(fù)合無(wú)機(jī)礦物;

4)將復(fù)合無(wú)機(jī)礦物粉碎至40目制得礦物載體;

上述氯化鈉溶液為重量百分濃度為45%的氯化鈉水溶液。

實(shí)施例2

一種水解水產(chǎn)品副產(chǎn)物制備氨基酸葉面肥的方法,包括以下步驟:

a)制漿:向水產(chǎn)品副產(chǎn)物中加入其重量3倍的水,接著打成漿料,制得原料漿;

b)滅菌:向原料漿中通入氯氣處理14分鐘,滅菌處理時(shí)原料漿中氯氣的濃度為140mg/L;

c)除異味:將經(jīng)滅菌處理后的原料漿在65℃溫度下加熱25分鐘,之后濾去水分,并用水清洗4次,清洗后加入濾去水分干物質(zhì)重量的3倍的水,制得原料處理漿;

d)酶制劑準(zhǔn)備:將菠蘿蛋白酶、礦物載體和水按2.5:1.5:4的重量比混合,在35℃溫度下,以45rpm的轉(zhuǎn)速攪拌12分鐘,再以7rpm的轉(zhuǎn)速攪拌35分鐘,然后濾除液體,得到酶制劑;

e)酶解:將原料處理漿與酶制劑按照1:1的重量比混合,并在60℃下以25rpm速率攪拌2分鐘,然后以6rpm速率攪拌反應(yīng)9小時(shí),然后分離酶制劑,制得酶解液;原料處理漿與酶制劑混合前,調(diào)節(jié)原料處理漿的pH值至5.5;

f)滅活:向酶解液中加入氫氧化鈉溶液使酶解液的pH值為8.5,攪拌15分鐘后加入鹽酸使酶解液的pH值為6.9,制得水產(chǎn)品副產(chǎn)物酶解液;

g)復(fù)配:將水產(chǎn)品副產(chǎn)物酶解液、磷酸氫二鉀、海藻酸鈉、蔗糖酯和卵磷脂按150:3:2:1.5:5的重量比混合均勻,制得氨基酸葉面肥;

其中,礦物載體由以下步驟制得:

1)將膨潤(rùn)土粉碎至240目,之后在590℃下煅燒2.5小時(shí),冷卻后加入到氯化鈉溶液中,浸泡1.5小時(shí);

2)將珍珠巖粉碎至24目,然后在600℃下煅燒1.2小時(shí),接著在1250℃下煅燒10秒,之后冷卻至370℃,取出加入到氯化鈉溶液中,浸泡3小時(shí);

3)將步驟1和步驟2得到的產(chǎn)物混合,超聲處理25分鐘,之后過濾并用氯化鈉溶液沖洗3次,干燥后制得復(fù)合無(wú)機(jī)礦物;

4)將復(fù)合無(wú)機(jī)礦物粉碎至60目制得礦物載體;

上述氯化鈉溶液為重量百分濃度為45%的氯化鈉水溶液。

實(shí)施例3

一種水解水產(chǎn)品副產(chǎn)物制備氨基酸葉面肥的方法,包括以下步驟:

a)制漿:向水產(chǎn)品副產(chǎn)物中加入其重量3倍的水,接著打成漿料,制得原料漿;

b)滅菌:向原料漿中通入氯氣處理15分鐘,滅菌處理時(shí)原料漿中氯氣的濃度為140mg/L;

c)除異味:將經(jīng)滅菌處理后的原料漿在75℃溫度下加熱25分鐘,之后濾去水分,并用水清洗5次,清洗后加入濾去水分干物質(zhì)重量的3倍的水,制得原料處理漿;

d)酶制劑準(zhǔn)備:將無(wú)花果蛋白酶、礦物載體和水按2.5:1.5:4的重量比混合,在45℃溫度下,以45rpm的轉(zhuǎn)速攪拌13分鐘,再以8rpm的轉(zhuǎn)速攪拌35分鐘,然后濾除液體,得到酶制劑;

e)酶解:將原料處理漿與酶制劑按照1:1.2的重量比混合,并在60℃下以35rpm速率攪拌2分鐘,然后以6rpm速率攪拌反應(yīng)9小時(shí),然后分離酶制劑,制得酶解液;原料處理漿與酶制劑混合前,調(diào)節(jié)原料處理漿的pH值至6;

f)滅活:向酶解液中加入氫氧化鈉溶液使酶解液的pH值為9,攪拌15分鐘后加入鹽酸使酶解液的pH值為7,制得水產(chǎn)品副產(chǎn)物酶解液;

g)復(fù)配:將水產(chǎn)品副產(chǎn)物酶解液、磷酸氫二鉀、海藻酸鈉、蔗糖酯和卵磷脂按150:3:2:1.5:5的重量比混合均勻,制得氨基酸葉面肥;

其中,礦物載體由以下步驟制得:

1)將膨潤(rùn)土粉碎至250目,之后在600℃下煅燒2.5小時(shí),冷卻后加入到氯化鈉溶液中,浸泡1.5小時(shí);

2)將珍珠巖粉碎至25目,然后在650℃下煅燒1.3小時(shí),接著在1300℃下煅燒20秒,之后冷卻至380℃,取出加入到氯化鈉溶液中,浸泡3小時(shí);

3)將步驟1和步驟2得到的產(chǎn)物混合,超聲處理35分鐘,之后過濾并用氯化鈉溶液沖洗4次,干燥后制得復(fù)合無(wú)機(jī)礦物;

4)將復(fù)合無(wú)機(jī)礦物粉碎至80目制得礦物載體;

上述氯化鈉溶液為重量百分濃度為50%的氯化鈉水溶液。

實(shí)施例4

一種水解水產(chǎn)品副產(chǎn)物制備氨基酸葉面肥的方法,包括以下步驟:

a)制漿:向水產(chǎn)品副產(chǎn)物中加入其重量4倍的水,接著打成漿料,制得原料漿;

b)滅菌:向原料漿中通入氯氣處理20分鐘,滅菌處理時(shí)原料漿中氯氣的濃度為180mg/L;

c)除異味:將經(jīng)滅菌處理后的原料漿在80℃溫度下加熱30分鐘,之后濾去水分,并用水清洗6次,清洗后加入濾去水分干物質(zhì)重量的4倍的水,制得原料處理漿;

d)酶制劑準(zhǔn)備:將無(wú)花果蛋白酶、礦物載體和水按3:2:5的重量比混合,在50℃溫度下,以50rpm的轉(zhuǎn)速攪拌15分鐘,再以10rpm的轉(zhuǎn)速攪拌40分鐘,然后濾除液體,得到酶制劑;

e)酶解:將原料處理漿與酶制劑按照1:1.5的重量比混合,并在70℃下以40rpm速率攪拌3分鐘,然后以7rpm速率攪拌反應(yīng)10小時(shí),然后分離酶制劑,制得酶解液;原料處理漿與酶制劑混合前,調(diào)節(jié)原料處理漿的pH值至6;

f)滅活:向酶解液中加入氫氧化鈉溶液使酶解液的pH值為9,攪拌20分鐘后加入鹽酸使酶解液的pH值為7.5,制得水產(chǎn)品副產(chǎn)物酶解液;

g)復(fù)配:將水產(chǎn)品副產(chǎn)物酶解液、磷酸氫二鉀、海藻酸鈉、蔗糖酯和卵磷脂按150:4:3:2:6的重量比混合均勻,制得氨基酸葉面肥;

其中,礦物載體由以下步驟制得:

1)將膨潤(rùn)土粉碎至300目,之后在650℃下煅燒3小時(shí),冷卻后加入到氯化鈉溶液中,浸泡2小時(shí);

2)將珍珠巖粉碎至30目,然后在750℃下煅燒1.5小時(shí),接著在1400℃下煅燒30秒,之后冷卻至400℃,取出加入到氯化鈉溶液中,浸泡4小時(shí);

3)將步驟1和步驟2得到的產(chǎn)物混合,超聲處理40分鐘,之后過濾并用氯化鈉溶液沖洗5次,干燥后制得復(fù)合無(wú)機(jī)礦物;

4)將復(fù)合無(wú)機(jī)礦物粉碎至100目制得礦物載體;

上述氯化鈉溶液為重量百分濃度為50%的氯化鈉水溶液。

應(yīng)當(dāng)理解的是,對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說,可以根據(jù)上述說明加以改進(jìn)或變換,而所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。

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