一种低值海鱼发酵生产氨基酸叶面肥的方法与流程

文档序号:12396452阅读:639来源:国知局

本发明涉及肥料制备技术领域,尤其是涉及一种低值海鱼发酵生产氨基酸叶面肥的方法。



背景技术:

液体蛋白肥料是用废弃动植物蛋白制作的一种农作物肥料。液体蛋白肥中通常含有大量生物肽,氨基酸的含量尤为丰富,并且含有多种常量元素、微量元素、维生素等,这种肥料可以借助于与其他有效成分的协同作用,提高植物的抗病、抗逆性,能改善作物的品质,促进植物生长,是一种新型、环保型动植物蛋白肥料。氨基酸叶面肥是液体蛋白肥中的一种主要肥料。

我国是一个海洋大国,海洋水产的捕捞加工相当发达,在海洋水产加工的过程中往往因个头太小或者品相有缺陷存在大量低值海鱼产品,这些低值海鱼产品通常被当作废弃物而遗弃,大量低值海鱼产品遗弃后往往会造成严重的环境污染问题,同时也造成了巨大的资源浪费,

因此,一种既能解决低值海鱼产品造成的污染和浪费问题,又要能解决我国当下作物肥料紧缺现状的,能够提供大量质优肥料的工艺变得具有异常广阔的前景。

中国专利公告号CN1260183C,公告日2006年6月21日,公布了一种鱼蛋白生物肽肥料的制备方法,其特征是先将鲜鱼、鲜鱼皮或鲜鱼骨的下脚料粉碎,用酸调节pH至1~6.5,再加入降解胰蛋白酶或胃蛋白酶进行降解,然后过滤,在0~40℃浓缩,灭菌。该发明的鱼蛋白生物肽肥料含有生物肽,氨基酸的含量尤为丰富,并且含有多种常量元素、微量元素、维生素等,这种肥料可以借助于与其他有效成分的协同作用,提高植物的抗病、抗逆性,能改善作物的品质,促进植物生长,是一种新型、环保型动物蛋白肥料。但是该种方法制备蛋白肥存在效率低下,制得的液体蛋白肥料配伍不合理,缺少一些作物生长的必要元素等缺陷。



技术实现要素:

为解决上述问题,本发明提供了一种制备得到的氨基酸叶面肥蛋白质、多肽含量高,营养丰富、配伍合理,制备工艺简单高效,较少产生污染物,并能充分提高低值海鱼附加值的制备氨基酸叶面肥的方法。

为实现上述问题,本发明采用的技术方案如下:

一种低值海鱼发酵生产氨基酸叶面肥的方法,包括以下步骤:

a)制浆:将低值海鱼去头后切碎并加入其重量1~5倍的水,之后制浆,制得低值海鱼浆;

b)灭菌:向低值海鱼浆中通入氯气灭菌处理,同时低速搅拌;

c)祛异味:将灭菌处理后的低值海鱼浆,在70~90℃下加热50~80分钟,加热时低速搅拌,之后滤去水分获得低值海鱼干物质,用水将低值海鱼干物质清洗5~8次,然后在加入低值海鱼干物质重量1~5倍的水,制得低值海鱼处理浆;

d)酶制剂制备:将蛋白酶、载体和水按照1~2:2~3:3~5的重量比混合,在40~70℃温度下,以30~45rpm的转速搅拌10~20分钟,再以5~10rpm的转速搅拌30~50分钟,然后滤除液体,得到酶制剂;

e)酶解:将低值海鱼处理浆与酶制剂按照1:0.8~1.6的重量比混合,并在50~65℃下以30~40rpm速率搅拌10~20分钟,然后以4~8rpm速率搅拌12~16小时,然后分离酶制剂,制得酶解液;

f)灭活:向酶解液中加入碳酸钾使酶解液的pH值为7.5~8.5,搅拌5~10分钟,制得低值海鱼酶解液;

g)复配:将低值海鱼酶解液、营养剂、润湿剂按100:5~8:6~12的重量比混合均匀,制得氨基酸叶面肥。

低值海鱼往往来源较复杂,存放的时间也会有较大的差异,其中不乏微生物含量超标甚至出现腐败等情况,因此需要采用氯气这类高效、处理后危害小的杀菌方法对获得的低值海鱼进行灭菌处理,氯气与水反应后会生产盐酸和次氯酸,次氯酸主要起到杀菌灭菌的作用,而盐酸则会降低原料浆的pH值,使原料浆的pH值处于酸性到强酸性状态,这一pH范围有利于蛋白质的水解,可以大大加快后续蛋白质酶解的速率;灭菌处理后,获得的低值海鱼由于之前存放时间过长,可能存在异味,同时也因为经过氯气灭菌处理,残留的少量氯气也会带来异味,在进一步处理之前需将异味除去,加热的除异味方式,即简单又有效,能够除去大部分的异味,但是在这里除异味时由于可能有余氯存在,除异味时要适量加水或者注意操作环境的通风等措施,防止余氯危害操作者健康;本发明中酶制剂通过将具有活性的蛋白酶负载在具有多孔道结构的复合无机载体上,这样可以增大酶解反应的反应面积,同时也利于酶解反应后酶制剂的回收再利用,这样在生产上能够节约大量的生产成本,也能提高生产效率;酶解反应,依据所采用的蛋白酶种类的不同选择合适的pH值和相应的反应温度,再辅以慢速搅拌,使低值海鱼与蛋白酶能够充分接触,也保证酶制剂能后成分均匀的分布,不会发生沉降和团聚;酶制剂分离后得到的低值海鱼酶解液中可能会存在部分未被分离的酶制剂和蛋白酶,为了防止这些蛋白酶在今后的存储过程中对蛋白肥料的品质造成影响,或者在施用过程中对作物产生不良影响,对蛋白酶的灭活变得不可或缺;由于由低值海鱼制得的液体蛋白肥中的营养物质主要以氨基酸等为主,因此为了弥补其中钾、磷元素的缺乏,需要再对制得的低值海鱼酶解液进行复配营养剂,营养剂中包含有合适比例的磷钾等对作物生产有利的元素,同时由于氨基酸叶面肥适用于蔬菜的叶面,而蔬菜叶面因结构或分泌物的原因呈现疏水性,为保证叶面肥能够更长时间的停留在蔬菜叶面,因此需要添加一些具有表面活性的润湿剂以改善叶面肥与叶面的亲和性,同时由于制得的叶面肥中成分相对较复杂,有为酶解的蛋白质、分解得到的小分子多肽和彻底分解而成的氨基酸,因此需要针对不同的组分配制具有针对性的润湿剂。

作为优选,蛋白酶为木瓜蛋白酶或菠萝蛋白酶。

作为优选,步骤b中,灭菌处理时低值海鱼浆中氯气的用量为100~160mg/L。

作为优选,步骤b和步骤c中,低速搅拌的速率为4~8rpm。

作为优选,步骤c中,制得低值海鱼处理浆后,将低值海鱼处理浆的pH值调节至5.5~6.5。

作为优选,步骤g中,营养剂由氯化钾、过磷酸钙和磷酸二氢铵按1:2.5~3.5:0.5~1的重量比混合而成。

作为优选,步骤g中,润湿剂由海藻酸钠、蔗糖脂、聚甘油酯和卵磷脂按2:1~2:2~3:4~6的重量比混合而成。

作为优选,步骤d中的载体由以下步骤制得:

1)将蛭石粉碎至400~500目,之后在500~550℃下煅烧1~2小时,冷却后加入到氯化钠溶液中,浸泡4~6小时;

2)将珍珠岩粉碎至20~40目,然后在400~500℃下煅烧0.5~1小时,接着在1000~1400℃下煅烧1~40秒,之后冷却至300~400℃,取出加入到氯化钠溶液中,浸泡2~3小时;

3)将步骤1和步骤2得到的产物混合,超声处理20~60分钟,之后过滤并用氯化钠溶液冲洗2~5次,干燥后制得复合无机矿物;

4)将复合无机矿物粉碎至40~100目制得载体。

蛭石是一种层状硅酸盐矿物,其层间离子主要是镁离子、钙离子、钠离子和钾离子等,具有较高的水合能力,通常含有较多的层间水,在加热后层间水失去,可以形成较宽的层间结构,同时由于蛭石层电荷数量较大,具有较高的离子交换性能,因为这两点原因,蛭石在经处理后能够很好的吸附酶解所需的蛋白酶。先将蛭石经过这中低温的煅烧,在其不丧失吸水性能的前提下,使其的层间距增大,使其层间拥有足够承载蛋白酶的空间;氯化钠溶液浸泡可以使蛭石层间的二价大离子被交换为钠离子,蛭石层间离子被交换成钠离子后可以更好的使蛋白酶吸附在其上,且不会是蛋白酶失活。珍珠岩与蛭石相类似,但是其受热后膨胀的效果更佳,这样可以与蛭石形成配合,大量具有较小层间距的蛭石与少量具有更大层间距的珍珠岩相协同,使负载蛋白酶的效果更佳的好,也可以增加蛋白酶的回收率。

作为优选,氯化钠溶液为重量百分浓度为20~40%的氯化钠水溶液。

因此,本发明具有以下有益效果:

(1)低值海鱼分解彻底,易于作物的吸收和利用;

(2)本发明中的制备方法,较少产生废弃物,不会对环境造成污染,而且本制备方法效率较高;

(3)利用本发明中的方法制备得到的氨基酸叶面肥具有配伍合理,营养物质充分等特点,而且由于其具有与叶面更好的亲和性,使其能在蔬菜叶面停留更长的时间,也使得叶面肥中营养物质能跟更充分的被叶面吸收。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明的技术方案作进一步的说明。

显然,所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。

实施例1

一种低值海鱼发酵生产氨基酸叶面肥的方法,包括以下步骤:

a)制浆:将低值海鱼去头后切碎并加入其重量1倍的水,之后制浆,制得低值海鱼浆;

b)灭菌:向低值海鱼浆中通入氯气灭菌处理,同时以4rpm速率低速搅拌;灭菌处理时低值海鱼浆中氯气的用量为100mg/L;

c)祛异味:将灭菌处理后的低值海鱼浆,在70℃下加热50分钟,加热时以4rpm速率低速搅拌,之后滤去水分获得低值海鱼干物质,用水将低值海鱼干物质清洗5次,然后在加入低值海鱼干物质重量1倍的水,制得低值海鱼处理浆;制得低值海鱼处理浆后,将低值海鱼处理浆的pH值调节至5.5;

d)酶制剂制备:将木瓜蛋白酶、载体和水按照1:2:3的重量比混合,在40℃温度下,以30rpm的转速搅拌10分钟,再以5rpm的转速搅拌30分钟,然后滤除液体,得到酶制剂;

e)酶解:将低值海鱼处理浆与酶制剂按照1:0.8的重量比混合,并在50℃下以30rpm速率搅拌10分钟,然后以4rpm速率搅拌12小时,然后分离酶制剂,制得酶解液;

f)灭活:向酶解液中加入碳酸钾使酶解液的pH值为7.5,搅拌5分钟,制得低值海鱼酶解液;

g)复配:将低值海鱼酶解液、营养剂、润湿剂按100:5:6的重量比混合均匀,制得氨基酸叶面肥;营养剂由氯化钾、过磷酸钙和磷酸二氢铵按1:2.5:0.5的重量比混合而成,润湿剂由海藻酸钠、蔗糖脂、聚甘油酯和卵磷脂按2:1:2:4的重量比混合而成;

其中,步骤d中的载体由以下步骤制得:

1)将蛭石粉碎至400目,之后在500℃下煅烧1小时,冷却后加入到重量百分浓度为20%的氯化钠溶液中,浸泡4小时;

2)将珍珠岩粉碎至20目,然后在400℃下煅烧0.5小时,接着在1000℃下煅烧1秒,之后冷却至300℃,取出加入到重量百分浓度为20%的氯化钠溶液中,浸泡2小时;

3)将步骤1和步骤2得到的产物混合,超声处理20分钟,之后过滤并用重量百分浓度为20%的氯化钠溶液冲洗2次,干燥后制得复合无机矿物;

4)将复合无机矿物粉碎至40目制得载体。

实施例2

一种低值海鱼发酵生产氨基酸叶面肥的方法,包括以下步骤:

a)制浆:将低值海鱼去头后切碎并加入其重量2倍的水,之后制浆,制得低值海鱼浆;

b)灭菌:向低值海鱼浆中通入氯气灭菌处理,同时以5rpm速率低速搅拌;灭菌处理时低值海鱼浆中氯气的用量为120mg/L;

c)祛异味:将灭菌处理后的低值海鱼浆,在5℃下加热60分钟,加热时以5rpm速率低速搅拌,之后滤去水分获得低值海鱼干物质,用水将低值海鱼干物质清洗6次,然后在加入低值海鱼干物质重量2倍的水,制得低值海鱼处理浆;制得低值海鱼处理浆后,将低值海鱼处理浆的pH值调节至6;

d)酶制剂制备:将木瓜蛋白酶、载体和水按照1.5:2.5:4的重量比混合,在50℃温度下,以35rpm的转速搅拌15分钟,再以7rpm的转速搅拌35分钟,然后滤除液体,得到酶制剂;

e)酶解:将低值海鱼处理浆与酶制剂按照1:1.2的重量比混合,并在55℃下以35rpm速率搅拌15分钟,然后以6rpm速率搅拌14小时,然后分离酶制剂,制得酶解液;

f)灭活:向酶解液中加入碳酸钾使酶解液的pH值为8,搅拌7分钟,制得低值海鱼酶解液;

g)复配:将低值海鱼酶解液、营养剂、润湿剂按100:6:8的重量比混合均匀,制得氨基酸叶面肥;营养剂由氯化钾、过磷酸钙和磷酸二氢铵按1:3:0.7的重量比混合而成,润湿剂由海藻酸钠、蔗糖脂、聚甘油酯和卵磷脂按2:1.5:2.5:5的重量比混合而成;

其中,步骤d中的载体由以下步骤制得:

1)将蛭石粉碎至450目,之后在520℃下煅烧1.5小时,冷却后加入到重量百分浓度为25%的氯化钠溶液中,浸泡5小时;

2)将珍珠岩粉碎至25目,然后在430℃下煅烧0.6小时,接着在1150℃下煅烧15秒,之后冷却至330℃,取出加入到重量百分浓度为25%的氯化钠溶液中,浸泡2.5小时;

3)将步骤1和步骤2得到的产物混合,超声处理30分钟,之后过滤并用重量百分浓度为25%的氯化钠溶液冲洗2~5次,干燥后制得复合无机矿物;

4)将复合无机矿物粉碎至60目制得载体。

实施例3

一种低值海鱼发酵生产氨基酸叶面肥的方法,包括以下步骤:

a)制浆:将低值海鱼去头后切碎并加入其重量4倍的水,之后制浆,制得低值海鱼浆;

b)灭菌:向低值海鱼浆中通入氯气灭菌处理,同时以6rpm速率低速搅拌;灭菌处理时低值海鱼浆中氯气的用量为140mg/L;

c)祛异味:将灭菌处理后的低值海鱼浆,在85℃下加热70分钟,加热时以6rpm速率低速搅拌,之后滤去水分获得低值海鱼干物质,用水将低值海鱼干物质清洗7次,然后在加入低值海鱼干物质重量4倍的水,制得低值海鱼处理浆;制得低值海鱼处理浆后,将低值海鱼处理浆的pH值调节至6;

d)酶制剂制备:将菠萝蛋白酶、载体和水按照1.5:2.5:4的重量比混合,在60℃温度下,以40rpm的转速搅拌17分钟,再以8rpm的转速搅拌45分钟,然后滤除液体,得到酶制剂;

e)酶解:将低值海鱼处理浆与酶制剂按照1:1.4的重量比混合,并在60℃下以35rpm速率搅拌15分钟,然后以6rpm速率搅拌14小时,然后分离酶制剂,制得酶解液;

f)灭活:向酶解液中加入碳酸钾使酶解液的pH值为8,搅拌8分钟,制得低值海鱼酶解液;

g)复配:将低值海鱼酶解液、营养剂、润湿剂按100:7:10的重量比混合均匀,制得氨基酸叶面肥;营养剂由氯化钾、过磷酸钙和磷酸二氢铵按1:3:0.8的重量比混合而成,润湿剂由海藻酸钠、蔗糖脂、聚甘油酯和卵磷脂按2:1.5:2.5:5的重量比混合而成;

其中,步骤d中的载体由以下步骤制得:

1)将蛭石粉碎至450目,之后在540℃下煅烧1.5小时,冷却后加入到重量百分浓度为35%的氯化钠溶液中,浸泡5小时;

2)将珍珠岩粉碎至35目,然后在470℃下煅烧0.8小时,接着在1300℃下煅烧30秒,之后冷却至370℃,取出加入到重量百分浓度为35%的氯化钠溶液中,浸泡2.5小时;

3)将步骤1和步骤2得到的产物混合,超声处理40分钟,之后过滤并用重量百分浓度为35%的氯化钠溶液冲洗4次,干燥后制得复合无机矿物;

4)将复合无机矿物粉碎至80目制得载体。

实施例4

一种低值海鱼发酵生产氨基酸叶面肥的方法,包括以下步骤:

a)制浆:将低值海鱼去头后切碎并加入其重量5倍的水,之后制浆,制得低值海鱼浆;

b)灭菌:向低值海鱼浆中通入氯气灭菌处理,同时以8rpm速率低速搅拌;灭菌处理时低值海鱼浆中氯气的用量为160mg/L;

c)祛异味:将灭菌处理后的低值海鱼浆,在90℃下加热80分钟,加热时以8rpm速率低速搅拌,之后滤去水分获得低值海鱼干物质,用水将低值海鱼干物质清洗8次,然后在加入低值海鱼干物质重量5倍的水,制得低值海鱼处理浆;制得低值海鱼处理浆后,将低值海鱼处理浆的pH值调节至6.5;

d)酶制剂制备:将菠萝蛋白酶、载体和水按照2:3:5的重量比混合,在70℃温度下,以45rpm的转速搅拌20分钟,再以10rpm的转速搅拌50分钟,然后滤除液体,得到酶制剂;

e)酶解:将低值海鱼处理浆与酶制剂按照1:1.6的重量比混合,并在65℃下以40rpm速率搅拌20分钟,然后以8rpm速率搅拌16小时,然后分离酶制剂,制得酶解液;

f)灭活:向酶解液中加入碳酸钾使酶解液的pH值为8.5,搅拌10分钟,制得低值海鱼酶解液;

g)复配:将低值海鱼酶解液、营养剂、润湿剂按100:8:12的重量比混合均匀,制得氨基酸叶面肥;营养剂由氯化钾、过磷酸钙和磷酸二氢铵按1:3.5:1的重量比混合而成,润湿剂由海藻酸钠、蔗糖脂、聚甘油酯和卵磷脂按2:2:3:6的重量比混合而成;

其中,步骤d中的载体由以下步骤制得:

1)将蛭石粉碎至500目,之后在550℃下煅烧2小时,冷却后加入到重量百分浓度为40%的氯化钠溶液中,浸泡6小时;

2)将珍珠岩粉碎至40目,然后在500℃下煅烧1小时,接着在1400℃下煅烧40秒,之后冷却至400℃,取出加入到重量百分浓度为40%的氯化钠溶液中,浸泡3小时;

3)将步骤1和步骤2得到的产物混合,超声处理60分钟,之后过滤并用重量百分浓度为40%的氯化钠溶液冲洗5次,干燥后制得复合无机矿物;

4)将复合无机矿物粉碎至100目制得载体。

应当理解的是,对于本领域普通技术人员来说,可以根据上述说明加以改进或变换,而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1