一种利用麒麟菜复合酶解液制备高品质海藻肥的方法
【专利摘要】本发明介绍了一种运用麒麟菜复合酶解液制备高品质海藻肥的方法。通过应用商业纤维素酶和重组卡拉胶酶两次对麒麟菜进行降解制备出高品质的海藻肥。方法中运用的麒麟菜都是我国海岸常见的海藻，降解过程温和，得到的产物中富含多种卡拉胶低聚糖的混合物。经过多项研究表明，低聚糖具有促进生物生长以及抑菌的生物功效，本发明操作简单、产物生物活性良好、对生态环境有促进等作用，具有非常良好的开发前景。
【专利说明】
一种利用麒麟菜复合酶解液制备高品质海藻肥的方法
[0001 ] -种利用麒麟菜复合酶解液制备高品质海藻肥的方法。
技术领域
[0002] 本发明涉及一种利用麒麟菜复合酶解液制备高品质海藻肥的方法。
【背景技术】
[0003] 麒麟菜作为一种常见的海洋红藻，盛产于沿海地区，是卡拉胶生产的主要原料。工 业上麒麟菜用于制备卡拉胶，卡拉胶在食品工业上常用作乳化剂、稳定剂等等，应用在果冻 生产上可以降低成本。现在有越来越多的企业和科研人员将目光转向卡拉胶低聚糖的制备 及应用研究，而直接从麒麟菜通过酶解等方法制备出的海藻低聚糖也成为研究热点。经报 道的海藻低聚糖有促进植物生长的功效，目前已有大量关于利用酸法降解技术制备海藻肥 的技术和相关产品，但普遍存在的问题是，酸法降解会严重破坏海藻中的功能成分，并带来 废液和废渣排放等环境问题，制约了海藻肥产业的健康有序发展。海藻肥料是天然、有机、 无毒、高效肥料，其功效可概括为：能使农作物显著增加产量、提高品质、增强抗性、保护环 境。在国内外的实践证实，海藻能够显著改善农产品的品质，提高其商品价值。如可以提高 油料作物的含油率，提高糖作物的含糖量，提高水果的甜度、风味和着色度，提高产品的整 齐度，促进作物早熟、提前上市、延长储存期等。海藻肥可以提高农作物的生命力和免疫力， 抑制病虫危害，对病毒物还有明显的防治作用，还可以减轻干旱、渍涝、低温、盐碱等逆境对 农作物的危害，益于农作物灾后恢复。海藻肥的最大特点是保护环境，海藻肥对人、畜无 毒副作用，对农产品和环境无污染，使用安全是绿色环保生产资料，是绿色食品（有机农产 品）的首选肥料。海藻肥所含的海藻酸还是天然土壤调节物质，可促进土壤颗粒结构的形 成，增加土壤中的有益微生物，增加土壤的生物活力，具有提高肥力和减轻农药、化肥的有 害物质对土壤的污染，有利于建立一个更有活力、和谐发展的植物一土壤生态体系。
[0004] 本发明利用商业纤维素酶和重组卡拉胶酶对麒麟菜进行复合酶解，以开发富含海 藻低聚糖和微量元素的全效型海藻肥，保证海藻中各种有效因子的无损耗利用，工艺条件 温和，设备损耗轻，环境污染小。基于此进行高品质新型海藻肥的开发，本发明的生产过程 中无废水产生，生成的少量不溶性残渣沉淀为环境可利用的有机物质。真正做到了土壤和 生态之间的和谐发展。
【发明内容】
[0005] 本发明的内容是提供一种利用麒麟菜复合酶解液制备高品质海藻肥的方法，将麒 麟菜用水清洗去除杂质，浸泡复水后，加水匀浆制备海藻匀浆底物，加入商业纤维素酶预酶 解，随后用重组卡拉胶酶对麒麟菜进行二次酶解，酶解液经过滤去除杂质后获得富含海藻 低聚糖和微量元素的全效海藻液，经旋转蒸发浓缩制成高浓度液态海藻肥，或经喷雾干燥 制成固态速溶型海藻肥粉剂。
[0006] 所述的制备海藻匀浆底物为：海藻复水后，按照海藻干重1 :10_80 (w/v)的体积加 水匀浆制备获得。
[0007] 所述的纤维素酶预酶解为：商业纤维素酶添加量0. 9-2. 1万U/g干麒麟菜，反应温 度为 45-55°C，pH 4. 0-7. 0,酶解时间 1-3 h。
[0008] 所述的二次酶解为：重组卡拉胶酶添加量3-9 U/g干麒麟菜（一个酶活力单位定 义为每分钟释放1微摩尔半乳糖所需要的酶量），酶解温度为35-45°C，pH为5. 5-8. 5,酶解 时间4-12 h。
【附图说明】
[0009] 图1液态海藻肥对小油菜根长生长的影响。
[0010] 图2液态海藻肥对小油菜叶面积的影响。
【具体实施方式】
[0011] 下面以具体实施例予以进一步说明。
[0012] 实施例1 1、 将30g干麒麟菜清洗后浸泡，复水后重量约为150 g,加水匀楽至终体积400mL; 2、 将匀浆液调节至pH 5. 0,按照1. 8万U/g干麒麟菜的量添加纤维素酶，50°C振荡反应 2 h ； 3、 将反应液冷却到35°C左右，按照5 U/g干麒麟菜的量添加卡拉胶酶，于pH 6.0, 35°C 振荡反应酶解8 h ; 4、 将酶解液5000 r/min离心10min，去除海藻渣等少数不溶颗粒，制备出状态均一的 全效海藻液； 5、 对上清液进行喷雾干燥，制备出固态速溶型海藻肥粉剂； 6、 将本实施例制备的海藻肥用水进行1/500稀释，喷洒幼苗期黄瓜，施肥过程中叶面 正反面施肥，每10天施肥一次直至采收； 7、 期间对实验组和对照组的黄瓜进行个体重量和单棵植株结果的总重量测定，结果见 表1。从表中看出实验组个体增重15. 45%，整棵植株的产量增加了 20. 61%，证明了本发明的 固态速溶型海藻肥粉剂的良好作用效果。
[0013] 实施例2 1、 将20g干麒麟菜清洗后浸泡，复水后重量约为110g，加水匀浆至终体积1L，溶液均 一稳定无明显颗粒； 2、 将匀浆液调节至pH 5.0,按照2. 1万U/g干麒麟菜的量添加纤维素酶，50°C振荡反应 2. 5 h ； 3、 将反应液冷却到35°C左右，按照5 U/g干麒麟菜的量添加卡拉胶酶，于pH6. 5, 35°C 振荡反应酶解8 h ; 4、 酶解液在4800r/min状态下离心10min，除去不溶性残渣沉淀，制备出状态均一的全 效海藻液； 5、 全效海藻液经55°C旋蒸浓缩至原体积的1/5,制备成高浓度液态海藻肥； 6、 对小油菜进行实验，空白对照组不施加任何肥料，实验组1-5分别为施加不同浓度 的高浓度液态海藻肥，浓度分别为初始液态肥体积的5倍、10倍、20倍、40倍和80倍，从出 苗日开始每10天施用一次，21天后进行植株的根长和叶面进行测定。液态海藻肥在稀释 到10倍时对小油菜的根长起到最佳的促进作用，并且对小油菜的叶面积起到最佳促进作 用。由此可以得出本实施例的高浓度液态海藻肥是一种工艺简单且适宜于种植有机蔬菜的 纯天然绿色肥料。
[0014]表 1
【主权项】
1. 一种利用麒麟菜复合酶解液制备高品质海藻肥的方法，将麒麟菜用水清洗去除杂 质，浸泡并复水后，加水匀浆制备海藻匀浆底物，加入商业纤维素酶预酶解，随后用重组卡 拉胶酶对麒麟菜进行二次酶解，酶解液经过滤去除杂质后，获得富含海藻低聚糖和微量元 素的全效海藻液，经旋蒸浓缩制成高浓度液态海藻肥，或经喷雾干燥制成固态速溶型海藻 肥粉剂。2. 根据权利要求1所述的一种利用麒麟菜复合酶解液制备高品质海藻肥的方法，其特 征是所述的制备海藻匀浆底物为：海藻复水后，按照海藻干重1 :10-80 (w/v)的体积加水匀 楽制备获得。3. 根据权利要求1所述的一种利用麒麟菜复合酶解液制备高品质海藻肥的方法，其特 征是所述的纤维素酶预酶解为：商业纤维素酶添加量0.9-2. 1万U/g干麒麟菜，反应温度为 45-55?，pH 4. 0-7. 0,酶解 1-3 h。4. 根据权利要求1所述的一种利用麒麟菜复合酶解液制备高品质海藻肥的方法，其特 征是所述的二次酶解为：重组卡拉胶酶添加量3-9 U/g干麒麟菜（一个酶活力单位定义为 每分钟释放1微摩尔半乳糖所需要的酶量），酶解温度为35-45°C，pH为5. 5-8. 5,酶解4-12 h〇
【文档编号】C05G3/04GK105985199SQ201510065918
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2015年2月7日
【发明人】牟海津, 段芳媛
【申请人】中国海洋大学