本發(fā)明涉及肥料制備技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種利用水產(chǎn)品加工副產(chǎn)物制備液體蛋白肥料的方法。
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，是一種新型、環(huán)保型動(dòng)植物蛋白肥料。
我國是一個(gè)海洋大國，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。
中國專利公告號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，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)明提供了一種利用水產(chǎn)品加工副產(chǎn)物制備元素配伍合理、含氮量高、對作物和土壤具有改良作用的液體蛋白肥料的方法。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：
一種利用水產(chǎn)品加工副產(chǎn)物制備液體蛋白肥料的方法，包括以下步驟：
a）粉碎：將水產(chǎn)品加工副產(chǎn)物粉碎，制得副產(chǎn)物粉；
b）滅菌：向副產(chǎn)物粉中通入臭氧，滅菌處理22～26分鐘；
c）除味：將滅菌處理完后的副產(chǎn)物粉與其重量2～3倍的水混勻，并在在60～80℃溫度下加熱30～40分鐘，冷卻至室溫后制得水產(chǎn)品加工副產(chǎn)物漿料；
d）酶制劑制備：將蛋白酶、無機(jī)礦物載體和水按1.5～2.5：1～2：3～5的重量比混合，在30～40℃溫度下，以30～40rpm的轉(zhuǎn)速攪拌15～20分鐘，再以10～15rpm的轉(zhuǎn)速攪拌30～40分鐘，然后過濾，得到酶制劑；
e）酶解：將水產(chǎn)品加工副產(chǎn)物漿料與酶制劑按照1：1～1.5的重量比混合，并在30～40℃下以1～5rpm攪拌速率下反應(yīng)6～10小時(shí)，然后分離酶制劑，得到水產(chǎn)品副產(chǎn)物酶解液；
f）滅活：將水產(chǎn)品副產(chǎn)物酶解液在80～110℃下加熱20～30分鐘；
g）復(fù)配：向經(jīng)滅活處理后的水產(chǎn)品副產(chǎn)物酶解液中添加其重量2～6%的氯化鉀和1～4%的過磷酸鈣，制得液體蛋白肥料。
水產(chǎn)品加工副產(chǎn)物往往來源較復(fù)雜，存放的時(shí)間也會有較大的差異，其中不乏微生物含量超標(biāo)甚至出現(xiàn)腐敗等情況，因此需要采用臭氧這類高效、處理后危害小的殺菌方法對獲得的水產(chǎn)品加工副產(chǎn)物進(jìn)行滅菌處理；滅菌處理后，獲得的水產(chǎn)品加工副產(chǎn)物由于之前存放時(shí)間過長，可能存在異味，同時(shí)也因?yàn)榻?jīng)過臭氧滅菌處理，殘留的少量臭氧也會帶來異味，在進(jìn)一步處理之前需將異味除去，加熱的除異味方式，即簡單又有效，能夠除去大部分的異味；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)品加工副產(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過程中對蛋白肥料的品質(zhì)造成影響，或者在施用過程中對作物產(chǎn)生不良影響，對蛋白酶的滅活變得不可或缺；由于由水產(chǎn)品加工副產(chǎn)物制得的液體蛋白肥中的營養(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，需要再對制得的水產(chǎn)品酶解液進(jìn)行復(fù)配鉀、磷元素。
作為優(yōu)選，步驟b中，滅菌處理時(shí)副產(chǎn)物粉中臭氧濃度保持在6～8mg/m3。
作為優(yōu)選，蛋白酶為木瓜蛋白酶、胃蛋白酶或胰蛋白酶中的一種。
作為優(yōu)選，步驟f在pH值為8～9下進(jìn)行。
作為優(yōu)選，步驟e在pH值3～7下進(jìn)行。
作為優(yōu)選，無機(jī)礦物載體通過以下步驟制得：
1）將蛭石粉碎至400～500目，之后在500～550℃下煅燒1～2小時(shí)，冷卻后加入到氯化鈉溶液中，浸泡4～6小時(shí)；
2）將珍珠巖粉碎至20～40目，然后在400～500℃下煅燒0.5～1小時(shí)，接著在1000～1400℃下煅燒1～40秒，之后冷卻至300～400℃，取出加入到氯化鈉溶液中，浸泡2～3小時(shí)；
3）將步驟1和步驟2得到的產(chǎn)物混合，超聲處理20～60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)合無機(jī)礦物；
4）將復(fù)合無機(jī)礦物粉碎至40～100目制得無機(jī)礦物載體。
蛭石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)由于蛭石層電荷數(shù)量較大，具有較高的離子交換性能，因?yàn)檫@兩點(diǎn)原因，蛭石在經(jīng)處理后能夠很好的吸附酶解所需的蛋白酶。先將蛭石經(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蛭石層間的二價(jià)大離子被交換為鈉離子，蛭石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，且不會是蛋白酶失活。珍珠巖與蛭石相類似，但是其受熱后膨脹的效果更佳，這樣可以與蛭石形成配合，大量具有較小層間距的蛭石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20～40%的氯化鈉水溶液。
20～40%的氯化鈉溶液時(shí)在滿足離子交換下使用的濃度較低的氯化鈉溶液。
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，不會對環(huán)境造成污染，而且本制備方法效率較高；
（3）本發(fā)明所述技術(shù)方案解決了水產(chǎn)品深加工后產(chǎn)生的水產(chǎn)品加工副產(chǎn)物等廢棄物污染環(huán)境的問題，為水產(chǎn)加工副產(chǎn)物再利用提供了一條有效途徑。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施方式對本發(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?；诒景l(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
一種利用水產(chǎn)品加工副產(chǎn)物制備液體蛋白肥料的方法，包括以下步驟：
a）粉碎：將水產(chǎn)品加工副產(chǎn)物粉碎，制得副產(chǎn)物粉；
b）滅菌：向副產(chǎn)物粉中通入臭氧，滅菌處理22分鐘；滅菌處理時(shí)副產(chǎn)物粉中臭氧濃度保持在6mg/m3；
c）除味：將滅菌處理完后的副產(chǎn)物粉與其重量2倍的水混勻，并在在60℃溫度下加熱30分鐘，冷卻至室溫后制得水產(chǎn)品加工副產(chǎn)物漿料；
d）酶制劑制備：將木瓜蛋白酶、無機(jī)礦物載體和水按1.5：1：3的重量比混合，在30℃溫度下，以30rpm的轉(zhuǎn)速攪拌15分鐘，再以10rpm的轉(zhuǎn)速攪拌30分鐘，然后過濾，得到酶制劑；
e）酶解：將水產(chǎn)品加工副產(chǎn)物漿料與酶制劑按照1：1的重量比混合，并在30℃下以1rpm攪拌速率下反應(yīng)6小時(shí)，然后分離酶制劑，得到水產(chǎn)品副產(chǎn)物酶解液；反應(yīng)在pH值3下進(jìn)行；
f）滅活：將水產(chǎn)品副產(chǎn)物酶解液在80℃且pH值為8下加熱20分鐘；
g）復(fù)配：向經(jīng)滅活處理后的水產(chǎn)品副產(chǎn)物酶解液中添加其重量2%的氯化鉀和1%的過磷酸鈣，制得液體蛋白肥料；
其中，無機(jī)礦物載體通過以下步驟制得：
1）將蛭石粉碎至400目，之后在500℃下煅燒1小時(shí)，冷卻后加入到重量百分濃度為20%的氯化鈉水溶液中，浸泡4小時(shí)；
2）將珍珠巖粉碎至20目，然后在400℃下煅燒0.5小時(shí)，接著在1000℃下煅燒1秒，之后冷卻至300℃，取出加入到重量百分濃度為20%的氯化鈉水溶液中，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，之后過濾并用重量百分濃度為20%的氯化鈉水溶液沖洗2次，干燥后制得復(fù)合無機(jī)礦物；
4）將復(fù)合無機(jī)礦物粉碎至40目制得無機(jī)礦物載體。
實(shí)施例2
一種利用水產(chǎn)品加工副產(chǎn)物制備液體蛋白肥料的方法，包括以下步驟：
a）粉碎：將水產(chǎn)品加工副產(chǎn)物粉碎，制得副產(chǎn)物粉；
b）滅菌：向副產(chǎn)物粉中通入臭氧，滅菌處理23分鐘；滅菌處理時(shí)副產(chǎn)物粉中臭氧濃度保持在7mg/m3；
c）除味：將滅菌處理完后的副產(chǎn)物粉與其重量2.5倍的水混勻，并在在65℃溫度下加熱33分鐘，冷卻至室溫后制得水產(chǎn)品加工副產(chǎn)物漿料；
d）酶制劑制備：將胃蛋白酶、無機(jī)礦物載體和水按1.5：1.5：3的重量比混合，在35℃溫度下，以35rpm的轉(zhuǎn)速攪拌17分鐘，再以12rpm的轉(zhuǎn)速攪拌34分鐘，然后過濾，得到酶制劑；
e）酶解：將水產(chǎn)品加工副產(chǎn)物漿料與酶制劑按照1：1.2的重量比混合，并在35℃下以2rpm攪拌速率下反應(yīng)7小時(shí)，然后分離酶制劑，得到水產(chǎn)品副產(chǎn)物酶解液；反應(yīng)在pH值4下進(jìn)行；
f）滅活：將水產(chǎn)品副產(chǎn)物酶解液在90℃且pH值為8.5下加熱25分鐘；
g）復(fù)配：向經(jīng)滅活處理后的水產(chǎn)品副產(chǎn)物酶解液中添加其重量3%的氯化鉀和2%的過磷酸鈣，制得液體蛋白肥料；
其中，無機(jī)礦物載體通過以下步驟制得：
1）將蛭石粉碎至420目，之后在510℃下煅燒1小時(shí)，冷卻后加入到重量百分濃度為25%的氯化鈉水溶液中，浸泡4小時(shí)；
2）將珍珠巖粉碎至25目，然后在420℃下煅燒0.6小時(shí)，接著在1100℃下煅燒10秒，之后冷卻至330℃，取出加入到重量百分濃度為25%的氯化鈉水溶液中，浸泡2.5小時(shí)；
3）將步驟1和步驟2得到的產(chǎn)物混合，超聲處理30分鐘，之后過濾并用重量百分濃度為25%的氯化鈉水溶液沖洗3次，干燥后制得復(fù)合無機(jī)礦物；
4）將復(fù)合無機(jī)礦物粉碎至50目制得無機(jī)礦物載體。
實(shí)施例3
一種利用水產(chǎn)品加工副產(chǎn)物制備液體蛋白肥料的方法，包括以下步驟：
a）粉碎：將水產(chǎn)品加工副產(chǎn)物粉碎，制得副產(chǎn)物粉；
b）滅菌：向副產(chǎn)物粉中通入臭氧，滅菌處理25分鐘；滅菌處理時(shí)副產(chǎn)物粉中臭氧濃度保持在7mg/m3；
c）除味：將滅菌處理完后的副產(chǎn)物粉與其重量2.5倍的水混勻，并在在75℃溫度下加熱35分鐘，冷卻至室溫后制得水產(chǎn)品加工副產(chǎn)物漿料；
d）酶制劑制備：將胃蛋白酶、無機(jī)礦物載體和水按2.5：1.5：4的重量比混合，在36℃溫度下，以38rpm的轉(zhuǎn)速攪拌18分鐘，再以14rpm的轉(zhuǎn)速攪拌35分鐘，然后過濾，得到酶制劑；
e）酶解：將水產(chǎn)品加工副產(chǎn)物漿料與酶制劑按照1：1.3的重量比混合，并在36℃下以4rpm攪拌速率下反應(yīng)9小時(shí)，然后分離酶制劑，得到水產(chǎn)品副產(chǎn)物酶解液；反應(yīng)在pH值6下進(jìn)行；
f）滅活：將水產(chǎn)品副產(chǎn)物酶解液在100℃且pH值為8.5下加熱25分鐘；
g）復(fù)配：向經(jīng)滅活處理后的水產(chǎn)品副產(chǎn)物酶解液中添加其重量5%的氯化鉀和3%的過磷酸鈣，制得液體蛋白肥料；
其中，無機(jī)礦物載體通過以下步驟制得：
1）將蛭石粉碎至480目，之后在530℃下煅燒1.5小時(shí)，冷卻后加入到重量百分濃度為35%的氯化鈉水溶液中，浸泡5小時(shí)；
2）將珍珠巖粉碎至35目，然后在475℃下煅燒1小時(shí)，接著在1300℃下煅燒30秒，之后冷卻至380℃，取出加入到重量百分濃度為35%的氯化鈉水溶液中，浸泡2.5小時(shí)；
3）將步驟1和步驟2得到的產(chǎn)物混合，超聲處理50分鐘，之后過濾并用重量百分濃度為35%的氯化鈉水溶液沖洗4次，干燥后制得復(fù)合無機(jī)礦物；
4）將復(fù)合無機(jī)礦物粉碎至80目制得無機(jī)礦物載體。
實(shí)施例4
一種利用水產(chǎn)品加工副產(chǎn)物制備液體蛋白肥料的方法，包括以下步驟：
a）粉碎：將水產(chǎn)品加工副產(chǎn)物粉碎，制得副產(chǎn)物粉；
b）滅菌：向副產(chǎn)物粉中通入臭氧，滅菌處理26分鐘；滅菌處理時(shí)副產(chǎn)物粉中臭氧濃度保持在8mg/m3；
c）除味：將滅菌處理完后的副產(chǎn)物粉與其重量3倍的水混勻，并在在80℃溫度下加熱30～40分鐘，冷卻至室溫后制得水產(chǎn)品加工副產(chǎn)物漿料；
d）酶制劑制備：將胰蛋白酶、無機(jī)礦物載體和水按2.5：2：5的重量比混合，在40℃溫度下，以40rpm的轉(zhuǎn)速攪拌20分鐘，再以15rpm的轉(zhuǎn)速攪拌40分鐘，然后過濾，得到酶制劑；
e）酶解：將水產(chǎn)品加工副產(chǎn)物漿料與酶制劑按照1：1.5的重量比混合，并在40℃下以5rpm攪拌速率下反應(yīng)10小時(shí)，然后分離酶制劑，得到水產(chǎn)品副產(chǎn)物酶解液；反應(yīng)在pH值7下進(jìn)行；
f）滅活：將水產(chǎn)品副產(chǎn)物酶解液在110℃且pH值為9下加熱30分鐘；
g）復(fù)配：向經(jīng)滅活處理后的水產(chǎn)品副產(chǎn)物酶解液中添加其重量6%的氯化鉀和4%的過磷酸鈣，制得液體蛋白肥料；
其中，無機(jī)礦物載體通過以下步驟制得：
1）將蛭石粉碎至500目，之后在550℃下煅燒2小時(shí)，冷卻后加入到重量百分濃度為40%的氯化鈉水溶液中，浸泡6小時(shí)；
2）將珍珠巖粉碎至40目，然后在500℃下煅燒1小時(shí)，接著在1400℃下煅燒40秒，之后冷卻至400℃，取出加入到重量百分濃度為40%的氯化鈉水溶液中，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60分鐘，之后過濾并用重量百分濃度為40%的氯化鈉水溶液沖洗5次，干燥后制得復(fù)合無機(jī)礦物；
4）將復(fù)合無機(jī)礦物粉碎至100目制得無機(jī)礦物載體。
應(yīng)當(dāng)理解的是，對于本領(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。