猪胰脏残渣制备花卉肥料的方法与流程

文档序号:14433536阅读:564来源:国知局

本发明涉及猪胰脏残渣制备花卉肥料的方法,属于生物资源综合利用技术领域。



背景技术:

我国糖尿病患者众多,而且每年患者人数呈现不断增长的趋势。糖尿病患者需长期使用胰岛素甚至终身使用,因而胰岛素的需求量不断增加。位于江苏省徐州市的万邦生化医药公司作为亚洲最大的猪胰脏提取胰岛素原料药生产基地,利用猪胰脏提取胰岛素。然而提取完胰岛素,残余的胰渣内含有大量蛋白质,并含丰富的氨基酸,极具有开发利用价值。当下对于生物资源的综合开发甚至是循环利用,是生化资源领域研究的热门。如何将看似被作为废料和残渣的“工艺垃圾”变废为宝,以此来发掘出这些废弃生物资源的潜在价值,就可以极大的提升它们的附加值,从而实现低碳零排放要求。

在传统的花卉肥料中,氮元素的补充都是由尿素或者磷酸氢铵来完成的。尿素和磷酸氢铵是传统的氮肥,但它们的成本较高,并且营养单一,存在着一定程度的化学污染。



技术实现要素:

本发明的目的是提供一种猪胰脏胰岛素残渣的综合利用方法,利用复合蛋白酶对胰岛素残渣进行酶解,以此来增大蛋白质的水解率,再通过少量的有机溶剂进行萃取脱脂,经过乙醇沉淀,离心过滤,实现蛋白质和复合氨基酸的分离,获得蛋白质含量高,营养价值丰富的花卉肥料添加剂,继而解决大量胰渣的难以利用的问题,实现了生物资源的高效综合利用。

本发明是以如下技术方案实现的:猪胰脏残渣制备花卉肥料的方法,其特征在于:各原料及其质量百分比为:花卉肥料添加剂18~22%、碳酸氢铵20~30%、硫酸钾21~26%、磷酸氢二铵24~28%、氯化锰0.1~0.6%、磷酸钙2~5%、无水硫酸铜0.5~0.8%、氯化锌0.1~0.5%和硫酸亚铁2~3%;

所述花卉肥料添加剂是指利用猪胰脏提取胰岛素后去除酒精及水分的残渣制备而成,其制备方法如下:

将猪胰脏残渣经粉碎,加水搅拌成固液混合物,进行酶解,得到酶解液后离心过滤ⅰ,取上清液,向其加入有机溶剂乙酸乙酯,静置分层收集下层液,再向下层液中加入乙醇经离心过滤ⅱ,得到滤渣并真空干燥,即得花卉肥料添加剂。

作为猪胰脏残渣制备花卉肥料的方法的一种优化方案,所述猪胰脏残渣经粉碎,其粉碎后的细度为50~80目。

作为猪胰脏残渣制备花卉肥料的方法的一种优化方案,所述固液混合物中,其猪胰脏残渣与水的质量比为1:5~10。

作为猪胰脏残渣制备花卉肥料的方法的一种优化方案,所述进行酶解,是指向固液混合物中加入复合蛋白酶进行酶解,其加入量与猪胰脏残渣用量的关系为10~60mg/g;酶解条件为:ph值3~9,温度30~90℃,酶解1~5h。

作为猪胰脏残渣制备花卉肥料的方法的一种优化方案,所述离心过滤ⅰ是指将酶解液在离心转速为3000~8000r/min,离心时间为10~60min。

作为猪胰脏残渣制备花卉肥料的方法的一种优化方案,所述上清液浓缩至1/3体积得到上清浓缩液,再加入有机溶剂乙酸乙酯,其上清浓缩液与乙酸乙酯的体积比为1:1~5,搅拌混匀,静置20~60min后,分离收集下层液,上层液经浓缩后回收得到乙酸乙酯,可以循环使用。

作为猪胰脏残渣制备花卉肥料的方法的一种优化方案,所述下层液浓缩至1/3体积得到下层浓缩液,再加入有机溶剂乙醇,使其浓度达到50~90%,静置1~5h。

作为猪胰脏残渣制备花卉肥料的方法的一种优化方案,所述离心过滤ⅱ,是指离心转速为3000~8000r/min,离心时间10~60min,过滤后得到滤渣。

作为猪胰脏残渣制备花卉肥料的方法的一种优化方案,所述真空干燥,是指将滤渣置于温度30~90℃,真空度0.1~0.5mpa的真空干燥箱中,烘干1~5h。

本发明的方法先将胰岛素残渣在复合蛋白酶水溶液的作用下,将胰岛素残渣中蛋白质一级结构破坏,胰岛素残渣结构疏松,增大蛋白质的水解率,提高氨基酸的得率,经离心过滤,取离心后的上清液加入乙酸乙酯萃取脱脂,分离出上下相,上样溶液经过浓缩回收乙酸乙酯,取下相溶液,加入乙醇沉淀,经过离心过滤取出滤渣,制得花卉肥料添加剂。这可增加肥料中的含氮量和营养物质,以促进花卉的生长。

整个工艺无化学污染,安全性好,耗能低,操作简单容易控制,生产成本低;使用的萃取溶剂少,可重复回收利用,无溶剂残留。

本工艺特点是蛋白质水解率高,有机溶剂用量少,且溶剂可重复回收利用,无溶剂残留。离心过滤的滤渣,蛋白质营养丰富,氨基酸含量高,可作为鱼饲料的添加剂使用。整个工艺无残渣残留,使胰岛素残渣得到综合利用,变废为宝,从而提高了胰岛素残渣的利用率和附加值。

附图说明

图1是本发明工艺流程图。

具体实施方式

下面结合实施例,对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案,而不能以此来限制本发明的保护范围。

实施例1

猪胰脏残渣制备花卉肥料的方法,各原料及其质量百分比为:花卉肥料添加剂18%、碳酸氢铵30%、硫酸钾21%、磷酸氢二铵24%、氯化锰0.1%、磷酸钙2.9%、无水硫酸铜0.5%、氯化锌0.5%、硫酸亚铁3%。

所述花卉肥料添加剂是指利用猪胰脏提取胰岛素后去除酒精及水分的残渣制备而成,其制备方法如下:

取将去除酒精及部分水的胰岛素残渣粉碎至细度为50目;将粉碎的胰岛素残渣加水,固液比为1:5,再加入复合蛋白酶进行酶解,加入量10mg/g,ph值5,温度40℃,进行酶解1h;酶解液经过离心过滤,离心转速为3000r/min,离心时间10min;将上清液浓缩至1/3体积后,加入有机溶剂乙酸乙酯,浓缩液与乙酸乙酯的体积比为1:1,搅拌混匀,静置20min,分离收集下相溶液,上相溶液经浓缩后回收得到乙酸乙酯;取经过乙酸乙酯脱脂后的下相溶液,加入乙醇使其浓度达到60%,静置1h,经过离心过滤,离心转速为4000r/min,离心时间40min,取出滤渣;置于温度40℃,真空度0.1mpa的真空干燥箱中,烘干2h,得到蛋白质含量65%、氨基酸含量5%的花卉肥料添加剂。

实施例2

猪胰脏残渣制备花卉肥料的方法,各原料及其质量百分比为:花卉肥料添加剂21%、碳酸氢铵21%、硫酸钾22%、磷酸氢二铵27%、氯化锰0.2%、磷酸钙3.8%、无水硫酸铜0.7%、氯化锌1.3%、硫酸亚铁3%。

所述花卉肥料添加剂是指利用猪胰脏提取胰岛素后去除酒精及水分的残渣制备而成,其制备方法如下:

取将去除酒精及部分水的胰岛素残渣粉碎至细度为70目;将粉碎的胰岛素残渣加水,固液比为1:5,再加入复合蛋白酶进行酶解,加入量50mg/g,ph值7,温度60℃,进行酶解2h;酶解液经过离心过滤,离心转速为4000r/min,离心时间30min;将上清液浓缩至1/3体积后,加入有机溶剂乙酸乙酯,浓缩液与乙酸乙酯的体积比为1:2,搅拌混匀,静置60min,分离收集下相溶液,上相溶液经浓缩后回收得到乙酸乙酯;取经过乙酸乙酯脱脂后的下相溶液,加入乙醇使其浓度达到70%,静置2h,经过离心过滤,离心转速为5000r/min,离心时间50min,取出滤渣;置于温度50℃,真空度0.1mpa的真空干燥箱中,烘干3h,得到蛋白质含量70%、氨基酸含量7%的花卉肥料添加剂。

实施例3

猪胰脏残渣制备花卉肥料的方法,各原料及其质量百分比为:花卉肥料添加剂19%、碳酸氢铵23%、硫酸钾24%、磷酸氢二铵28%、氯化锰0.4%、磷酸钙2.1%、无水硫酸铜0.7%、氯化锌0.3%、硫酸亚铁2.5%。

所述花卉肥料添加剂是指利用猪胰脏提取胰岛素后去除酒精及水分的残渣制备而成,其制备方法如下:

取将去除酒精及部分水的胰岛素残渣粉碎至细度为80目;将粉碎的胰岛素残渣加水,固液比为1:10,再加入复合蛋白酶进行酶解,加入量60mg/g,ph值9,温度70℃,进行酶解4h;酶解液经过离心过滤,离心转速为6000r/min,离心时间60min;将上清液浓缩至1/3体积后,加入有机溶剂乙酸乙酯,浓缩液与乙酸乙酯的体积比为1:5,搅拌混匀,静置60min,分离收集下相溶液,上相溶液经浓缩后回收得到乙酸乙酯;取经过乙酸乙酯脱脂后的下相溶液,加入乙醇使其浓度达到80%,静置3h,经过离心过滤,离心转速为6000r/min,离心时间60min,取出滤渣;置于温度60℃,真空度0.1mpa的真空干燥箱中,烘干4h,得到蛋白质含量78%、氨基酸含量11%的花卉肥料添加剂。

本发明的方法先将胰岛素残渣在复合蛋白酶水溶液的作用下,将胰岛素残渣中蛋白质一级结构破坏,胰岛素残渣结构疏松,增大蛋白质的水解率,提高氨基酸的得率,经离心过滤,取离心后的上清液加入乙酸乙酯萃取脱脂,分离出上下相,上相溶液经过浓缩回收乙酸乙酯,取下相溶液,加入乙醇沉淀,经过离心过滤取出滤渣,制得花卉肥料添加剂。这可增加肥料中的含氮量和营养物质,以促进花卉的生长。

与现有技术相比,本发明具有以下优点:

1.原材料为纯天然、无污染的动物内脏残渣。它的蛋白质含量极高,含氮量很丰富。

2.本工艺无化学污染,安全性好,耗能低,操作简单容易控制,生产成本低。

3.通过本工艺所得的产品,成本低廉,营养价值丰富,清洁环保。

4.通过本工艺所得的产品,可以用来替代一些成本较高、存在一定化学污染的传统氮肥。

5.通过本工艺所得的花卉肥料,它的营养多元化,性价比高。

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