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利用鱼粉压榨液生产含有机质叶面肥料的方法

文献发布时间:2023-06-19 13:49:36



技术领域

本申请涉及生物技术领域,具体是指一种以鱼粉压榨液为原料,采用酶解、复配等技术手段生产含有机质叶面肥料的方法。

技术背景

鱼粉是以海洋低值鱼类、水产动物及其加工废弃物为原料制成的粉状或颗粒状产品,是饲料工业最重要的原料之一。湿压榨法是目前生产鱼粉的主要方法,在生产过程中会产生大量的压榨液,压榨液中含有丰富的蛋白质,一般通过干燥等工序将固形物回收用于鱼粉生产。但是,在此过程中会有大量氨气、硫化氢以及三甲胺等恶臭气体排出,此类臭气排放量大,并且嗅阈值极低,造成鱼粉生产集中区域气味腥臭难闻,空气质量恶化,对当地生态环境造成了恶劣影响。因此,解决鱼粉压榨液的绿色加工问题,对于保护生态环境具有重要意义。

含氨基酸的叶面肥料是一种新型的功能性水溶肥料,能被植物快速吸收,已在小麦、水稻、玉米、豆类等粮食作物及西瓜、柑橘、白菜、黄瓜、芹菜等瓜果蔬菜上应用,具有明显的改善作物品质,提高作物产量的效果。此外,还具有抗逆、改良土壤等特点,对解决农业生产中大量施用化肥和农药造成的土壤质量下降、环境污染和农药残留等问题起到了积极的作用。

氨基酸是构成蛋白质的基本单位,蛋白质水解制备氨基酸的主要方法有酸水解法、碱水解法、酶水解法。酸水解法的常用酸为盐酸和硫酸,该方法制备的氨基酸水解液中常含有大量的酸,易对环境造成不良影响。碱水解法所用的碱主要是氢氧化钠和氢氧化钾,碱水解过程中多数氨基酸会遭到不同程度的破坏并产生消旋现象,且水解率通常比酸水解法低。酶水解法的特点是效率高,在短时间内可水解大量蛋白质,并且作用条件温和,对环境友好,是一种优良的氨基酸制备方法。目前,国家已经出台了《含有机质叶面肥料》国家标准(GB/T 17419-2018),明确规定氨基酸类可水溶的为植物吸收利用的含碳的有机成分属于有机质的范围。

而如何能提升鱼粉压榨液的利用价值,并且还能降低其对环境的污染,同时还能制备出具有实际使用价值的有机质叶面肥料,目前尚无相关的报道。

发明内容

本申请针对现有技术的上述不足,提供一种以鱼粉压榨液为原料,制备出一种既能有效的降低鱼粉压榨液在用于生产鱼粉过程中对环境的污染,同时获得的肥料能够符合有机质叶面肥料国家标准的利用鱼粉压榨液生产含有机质叶面肥料的方法。

为了解决上述技术问题,本申请采用的技术方案为:一种利用鱼粉压榨液生产含有机质叶面肥料的方法,步骤包括:

(1)将鱼粉压榨液放入酶解罐中,添加鱼粉压榨液质量0.1%~1.0%的内切蛋白酶,调温度至40~65℃,调pH至5.0~8.5,搅拌水解1~5h;

(2)将步骤(1)得到的水解液调温度至40~60℃,然后添加鱼粉压榨液质量0.1%~1.0%的外切蛋白酶,调pH至5.0~7.5,搅拌水解2~10h,使蛋白质的水解度达到70~85%;

(3)搅拌水解结束后,升温至85~95℃,保持10~15分钟灭酶;

(4)将步骤(3)所得灭酶后的水解液离心:3000~4000rpm、10~15分钟,取上清液;

(5)将步骤(4)所得的上清液浓缩至原体积的20~40%;

(6)向步骤(5)所得的浓缩液中添加70~100g/L(质量体积比,m/v)的KH

(7)向步骤(6)所得的液体中添加下列9种物质中的一种或几种补充微量元素;0~180g/L的Na

优选的,本申请步骤(1)中所述的内切蛋白酶为Neutrase中性蛋白酶、Alcalase碱性蛋白酶、Protamex复合蛋白酶中的一种;酶解过程中保持温度和pH的恒定。

优选的,本申请步骤(2)中所述的外切蛋白酶为Flavourzyme风味蛋白酶,酶解过程中保持温度和pH的恒定。

优选的,本申请步骤(7)中所述的微量元素,其中硼、锌、锰、铁、铜、钼含量之和≥20g/L(即微量元素总含量,具体指硼、锌、锰、铁、铜、钼六种元素含量之和≥20g/L)、且其中钼含量≤5g/L。

本申请具有以下显著优点和有益效果:

1.本申请首次以鱼粉压榨液为原料,通过酶解、复配等技术手段生产出有机质叶面肥料,该方案既能有效的利用鱼粉压榨液,不像传统利用回收鱼粉压榨液制备鱼粉那样需要干燥等处理工艺,因此也就避免了在此过程中“会有大量氨气、硫化氢以及三甲胺等恶臭气体排出,此类臭气排放量大,并且嗅阈值极低,造成鱼粉生产集中区域气味腥臭难闻,空气质量恶化,对当地生态环境造成了恶劣影响”的缺陷和不足;同时,本申请以鱼粉压榨液为原料制备的含有机质叶面肥料,其是一种以氨基酸作为有机氮肥,在自然界可被完全利用、无残留,对于保护环境,减少污染具有重要意义。

2.本申请以鱼粉压榨液为原料制备生产的含有机质叶面肥料,其含有大量的氨基酸(氨基酸中含氮元素)、磷、钾和微量元素,与其它氮肥相比,氨基酸能被植物直接吸收利用并且不需要转化而直接参与植物体内的蛋白质合成,从而减少植物的能量消耗,具有肥效快的显著优点。

3.本申请采用特定的内切蛋白酶和特定外切蛋白酶进行联用,对鱼粉压榨液中的蛋白质进行水解,实现了蛋白质的深度水解,与酸、碱水解蛋白质的方法相比,具有效率高、无污染,对环境友好的突出优点。

具体实施方式

下面通过实施例进一步详细的描述本申请,但本申请不仅局限于以下实施例。

实施例1:

将鱼粉压榨液放入酶解罐中,添加鱼粉压榨液质量0.8%的Alcalase碱性蛋白酶,调温至60℃,调pH至7.5,搅拌水解4h;然后将水解液调温至50℃,添加鱼粉压榨液质量1.0%的Flavourzyme风味蛋白酶,调pH至7.0,搅拌水解9h,蛋白质的水解度达到75%;搅拌水解结束后,升温至90℃,保持15分钟灭酶;将灭酶后的水解液离心:4000rpm、15分钟,取上清液;将上清液浓缩至原体积的25%,有机质含量达到120g/L;向其中添加80g/L的KH

在具体使用时,将本申请上述实施例制备的含有机质叶面肥料加水稀释250~500倍使用,根据实际使用要求在上述范围内进行稀释即可。

实施例2:

将鱼粉压榨液放入酶解罐中,添加鱼粉压榨液质量0.9%的Protamex复合蛋白酶,调温至45℃,调pH至6.5,搅拌水解5h;然后将水解液调温至50℃,添加鱼粉压榨液质量0.8%的Flavourzyme风味蛋白酶,调pH至7.0,搅拌水解8h,蛋白质的水解度达到73%;搅拌水解结束后,升温至88℃,保持13分钟灭酶;将灭酶后的水解液离心:3800rpm、15分钟,取上清液;将上清液浓缩至原体积的28%,有机质含量达到104g/L;向其中添加90g/L的KH

在具体使用时,将本申请上述实施例制备的含有机质叶面肥料加水稀释250~500倍使用,根据实际使用要求在上述范围内进行稀释即可。

实施例3:

将鱼粉压榨液放入酶解罐中,添加鱼粉压榨液质量0.7%的Neutrase中性蛋白酶,调温至50℃,调pH至7.0,搅拌水解3h;然后将水解液调温至50℃,添加鱼粉压榨液质量0.5%的Flavourzyme风味蛋白酶,调pH至7.0,搅拌水解6h,蛋白质的水解度达到80%;搅拌水解结束后,升温至92℃,保持10分钟灭酶;将灭酶后的水解液离心:3900rpm、12分钟,取上清液;将上清液浓缩至原体积的30%,有机质含量达到106g/L;向其中添加70g/L的KH

在具体使用时,将本申请上述实施例制备的含有机质叶面肥料加水稀释250~500倍使用,根据实际使用要求在上述范围内进行稀释即可。

通过上述实施例可知,本申请采用的鱼粉压榨液作为原料进行有机质叶面肥料的制备方法,获得的有机质叶面肥料完全符合《含有机质叶面肥料》国家标准(GB/T17419-2018)的要求,而且还能够将鱼粉压榨液中的蛋白质进行充分水解制备氨基酸应用于肥料,使得肥料的总养分(以N+P

技术分类

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