CN101200389B - 一种活性氨基酸复合液肥及其制备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及以活性氨基酸为主要成分的有机、无机复合微肥，具体地说是一种以Vc蛋白废菌液为原料，经化学水解直接生产的活性氨基酸复合液肥料及其制备。具体为以生产Vc过程中的蛋白废菌液为原料，经水解、纯化、络合、中和、过滤、成品包装。本方法工艺简单，操作方便，生产成本低。其产品质量优，应用范围广。可用作叶面肥、灌根、浸种。本产品是一种高端的活性氨基酸有机肥，具有增产和提高品质的双重作用，对蔬菜品质改善作用非常显著，蔬菜增产10-80％。

Description

一种活性氨基酸复合液肥及其制备

技术领域

本发明涉及以活性氨基酸为主要成分的有机、无机复合微肥，具体地说是一种以Vc蛋白废菌液为原料，经化学水解直接生产的活性氨基酸复合液肥料及其制备。

背景技术

目前，我国已成为世界化肥消耗和生产的第一大国，化肥的大量投入，造成环境、土壤的诸多问题，植物叶面喷施肥的出现，在一定程度上缓解了这一问题。生产当中使用的叶面肥主要有四类：1)以营养剂为主的叶面肥；2)以氨基酸为主的叶面肥；3)以植物生长调节剂为主的叶面肥；4)以腐殖酸为主的叶面肥。叶面肥的制作大都经过水解(酸水解、酶水解)、中和、络合等过程，而原材料又有很大不同，例如豆粕、棉粕、菜籽、动物角质蛋白、工厂废弃物等。

维生素C是人类膳食中的一种重要物质，世界销量超过8万吨。它是通过化学或微生物方法获得2-酮基L-古龙酸，再经烯醇化和内酯化生产的。然而，Vc生产所产生的废弃菌液处置一直是企业环保方面的重要问题，变废为宝可为企业节省大比资金并创造经济效益。

发明内容

本发明的目的在于提供一种营养全面、能够提高肥料利用率、提高作物的产量、改善作物品质、改良土壤活性、成本低的氨基酸复合液肥及其制备。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种活性氨基酸复合液肥：

1)原料Vc蛋白菌液于硫酸液中水解18-24小时，用碳酸钙中和过量的酸，中和时控制搅拌速度为30-35转/分，测量其pH值5-7即可，放置8-16小时，菌液中硫酸的浓度为1.5-3M；

2)中和后的水解液完全转移至离心管中，3500-4000转/分条件下离心20-30分钟，用滤布过滤，取滤液；

3)向滤液中加入可溶性中量和微量元素盐，它们的加入量为滤液重量的1-5％；用碳酸钙调pH值至7.0，将微量元素盐带入系统的硫酸根中和成硫酸钙沉淀，使微量元素呈金属离子态以便和氨基酸络合，络合温度为80-90℃；

4)将络合液用离心去除硫酸钙沉淀后，加入大量元素磷酸二氢钾和尿素进行复合，复合温度60-70℃，它们的加入量分别为滤液重量的10-20％和15-25％；复合后静置存放18-36小时以充分氧化使氨基酸呈稳定态存在，另外可使养分充分络合，过滤后即可见酱色均一溶液，其即为成品。

成品中还可加入吐温20作乳化剂，它的加入量为溶液总重量的1-2％。

所述中量和微量元素为钙、锌、锰、硼、铁、铜、钴、镁和稀土；它们的盐可为硫酸亚铁、硫酸锌、硫酸锰、钼酸铵、硼酸、硫酸钴、硫酸铜和硫酸镁。

所述原料Vc蛋白菌液是Vc生产中第二步发酵过程的发酵液，经过超滤提取古龙酸后剩余的部分。

活性氨基酸复合液肥的制备方法：

1)原料Vc蛋白菌液于硫酸液中水解18-24小时，用碳酸钙中和过量的酸，中和时控制搅拌速度为30-35转/分，测量其pH值5-7即可，放置8-16小时，菌液中硫酸的浓度为1.5-3M；

2)中和后的水解液完全转移至离心管中，3500-4000转/分条件下离心20-30分钟，用滤布过滤，取滤液；

3)向滤液中加入可溶性中量和微量元素盐，它们的加入量为滤液重量的0.5-1％；用碳酸钙调pH值至7.0，将微量元素盐带入系统的硫酸根中和成硫酸钙沉淀，使微量元素呈金属离子态以便和氨基酸络合，络合温度为80-90℃；

4)将络合液用离心去除硫酸钙沉淀后，加入大量元素磷酸二氢钾和尿素进行复合，复合温度60-70℃它们的加入量分别为滤液重量的10-15％和15-20％；复合后静置存放18-36小时以充分氧化使氨基酸呈稳定态存在，另外可使养分充分络合，过滤后即可见酱色均一溶液，其即为成品；

5)成品中还可加入吐温20作乳化剂，它的加入量为溶液总重量的1-2％。

本发明具有如下优点：

1.方法简单。生产工艺由备料、水解、中和、过滤、络合等化工操作单元组成，具体工艺为：原料→酸水解→中和→离心→微量元素络合→碳酸钙中和→N、P、K大量元素复合→过滤→成品包装。水解过程是将蛋白质在稀硫酸中加热水解，有别于目前流行的浓硫酸水解法，中和物质为碳酸钙。

2.成本低。本发明是以Vc蛋白废菌液为原料，经化学水解直接生产含活性氨基酸的复合液体肥料。现有技术中，用角质蛋白原料如人发、猪毛、脚蹄下脚料，用植物蛋白如棉粕、豆粕等水解的氨基酸已在工业上得到了广泛的应用，然而，应用Vc蛋白废液为原料生产含氨基酸肥料的技术还是首次应用。

3.应用效果好。本发明采用Vc生产蛋白菌液为原料，经酸水解、络合等过程，将大量微生物蛋白质水解成氨基酸，经过配比制成以氨基酸为主的复合液肥。其呈深褐色，无毒、酱香味，pH 3.5-5，比重1∶1.1-1∶1.3。具有高效、低成本、无污染、易贮存(在常温条件下贮存60个月不变质)、使用方便安全等特点，兼有农家肥、化肥、植物生长调理剂的功能和作用。

本发明根据氨基酸的络合特点，应用土壤学、肥料学和植物营养学原理、采用先进的生产工艺和技术加入适量的大量元素和微量元素，形成氨基酸络合物，提高肥料的养分含量和可利用的养分形式。使其能够提高肥料利用率，提高作物的产量，改善作物品质，改良土壤；培肥地力。主要优点如下：

1)营养全面、满足作物生长需要。由于氨基酸本身可以直接参与作物代谢，供给各个生长、发育器官需要，该液肥除了含有十七种植物单质氨基酸外，还含有作物所需要的大量元素、中量元素、微量元素和稀土元素，为作物提供了丰富的有机态营养环境，满足作物生长发育的需要。

2)活性物质的络合作用，易于作物吸收。本发明肥料含有生物活性成分，具有激活植物养分，促进植物营养代谢的作用。含氨基酸复合液肥中含有作物所需要的各种矿质元素和金属元素，并与氨基酸形成络合物，有助于各种元素的抗氧化能力，同时也提高了这些元素在土壤—植物系统中的运移和吸收速度，有利于作物的新陈代谢和生长发育因而具有提高养分利用率和改善品质的功能。

3)提高产量，改善果实品质。活性氨基酸复合肥料具有显著的增产效果和改善作物品质的特点。在常规生产条件下可增加作物产量15％-25％，还可以有效改善产品品质，禾谷类作物籽粒中蛋白含量1.0％以上；蔬菜上增加维生素C含量；果树上增加可溶性糖的含量；糖料作物增加糖度1.0°以上。水果色泽好，果实匀称，口感好。

4)肥料利用率高，促进作物早熟。活性氨基酸复合液肥，肥效显著，当季利用率可在75％-90％，分别是无机肥的2.5-4倍，农家肥的3-5倍。同时由于该肥料能够被作物直接吸收利用，加快了作物生理生化的反应速度和物质积累，促进了农作物的提早成熟，一般可提早成熟10-15天。

5)作物健壮、抗逆性增强。施用活性氨基酸复合液肥后，使作物体内营养均衡充分，生长健壮。突出表现为作物根深叶茂，茎杆粗壮，色泽浓绿，抗逆性增强。

6)改良土壤、保护生态环境。活性氨基酸的复合液肥，含有大量有机物和络合物，能够修复因长期使用化肥造成的土壤板结，肥力水平下降。促进土壤团粒结构形成，使固、液、气三相比趋于合理，改变了土壤生态环境。

附图说明

图1为含氨基酸的复合液肥工艺流程示意图。

具体实施方式

实施例1

表1Vc蛋白废液的基本性质

Vc蛋白菌液显棕黄色，含有大量的蛋白质，呈乳液状。其基本性质如表1所示。

本发明的生产方法为：采用1L Vc蛋白菌液在2M硫酸的作用下，水解24小时为氨基酸，用200-240g碳酸钙中和过量的酸，中和时控制搅拌速度为30-35转/分，中和后液体中上浮CO₂泡沫，测量其pH值5即可，放置12小时(即过夜)，中和后的水解液完全转移至离心管中，3500转/分条件下离心20分钟，用滤布过滤。钙、锌、锰、硼、铁、铜和稀土等中量、微量元素盐类溶解在滤液中，再调pH值至7.0，用轻质碳酸钙将微量元素盐类带入系统的硫酸根中和成硫酸钙沉淀，使微量元素呈金属离子态以便和氨基酸络合，络合温度为82℃。将络合液用离心去除硫酸钙沉淀后，加入磷酸二氢钾、尿素等大量元素进行复合后静置存放以充分氧化使氨基酸呈稳定态存在，另外可使养分充分络合，过滤后即可见酱色均一溶液，加入吐温20作乳化剂。

其中复合液肥所需要的原料为Vc蛋白菌液约90％，水解后氨基酸含量为1-2％；水解用酸为硫酸约10％；微量元素为硫酸亚铁(含铁0.03％)、硫酸锌(含锌0.02％)、硫酸锰(含锰0.02％)、硼酸(含硼0.01％)、硫酸铜(含铜0.03％)、钼酸铵(含钼0.03％)、硫酸钴(含钴0.03％)、硫酸镁(含镁0.08％)和稀土，矿质元素约1-5％；大量元素主要是磷酸二氢钾和尿素(全氮＞8％；水溶性五氧化二磷＞2.5％；水溶性氧化钾＞1％)；乳化剂为吐温20。

所述原料Vc蛋白菌液是Vc生产中第二步发酵过程的发酵液，经过超滤提取古龙酸(Vc的前体)后剩余的部分。(Vc生产中第二步发酵过程由氧化葡萄糖酸杆菌和其伴生菌芽孢杆菌共同完成的；Vc生产中主要是芽孢杆菌和氧化葡萄糖酸杆菌的菌体。国内主要采用的是所谓″二步发酵法″(1980，国家发明二等奖，二步发酵法生产Vc中间体-2-酮基-L-古龙酸的方法，中科院微生物所，尹光琳)。

活性氨基酸复合液肥主要含有各种游离氨基酸和氨基酸络合物，是根据科学配方，精炼而成的有机肥料，其纯度高，杂物含量低，不含任何毒素。为作物生长发育提供各种营养，提高产量改善品质，增肥地力，提高抗逆性等多种功能。既可用于根外追肥也可用土壤施肥。可被植物直接吸收利用，有机养分利用率75～90％。含氨基酸的复合液肥能增强作物代谢，促进叶绿素形成，提高光合效率，激发和提高各种酶的活性，并能缓慢、持久为植物提供各种养分。

实施例2

将Vc蛋白菌液用2M硫酸水解，得到游离氨基酸，用轻质碳酸钙中和，调整pH值为6.0-7.0，离心，过滤，滤液在80-90℃温度和常压下络合钙、锌、锰、硼、铁、铜和稀土等中量、微量元素，用碳酸钙中和去除硫酸根离子，再在滤液中加入磷酸二氢钾、尿素，60-70℃下复合，冷却过滤后氧化24小时，加入吐温20乳化后，灌装，包装获得含氨基酸的复合液肥。本例将活性氨基酸复合液肥20倍液，每隔15天喷施一次，本发明液肥对几种蔬菜的试验效果参见表2、表3和表4。

表2.活性氨基酸复合液肥对茄子的增产效果

表3.活性氨基酸复合液肥对油菜的增产效果

表4.活性氨基酸复合液肥对尖椒的增产效果

实施例3

将Vc蛋白菌液用3M硫酸水解，得到游离氨基酸，用轻质碳酸钙中和，调整pH值为6.0-7.0，离心，过滤，滤液在80-90℃温度和常压下络合钙、锌、锰、硼、铁、铜和稀土等中量、微量元素，用碳酸钙中和去除硫酸根离子，再在滤液中加入磷酸二氢钾、尿素，60-70℃下复合，冷却过滤后氧化24小时，加入吐温20乳化后，灌装，包装获得含氨基酸的复合液肥。本例将活性氨基酸复合液肥20倍液，每7天喷施一次，本发明液肥对果树和草莓的试验效果参见表5、表6。

表5.活性氨基酸复合液肥对南果梨的增产效果

表6.活性氨基酸复合液肥对草莓的增产效果

本发明是一种高端的活性氨基酸有机肥，具有增产和提高品质的双重作用，如粮食可增产10-20％，蔬菜和水果增产10-80％，对蔬菜和水果品质改善作用非常显著。

Claims (4)

1.一种活性氨基酸复合液肥，其特征在于：所述复合液肥采用如下制备过程获得，

1)原料Vc蛋白菌液于硫酸液中水解18-24小时，用碳酸钙中和过量的酸，中和时控制搅拌速度为30-35转/分，测量其pH值5-7即可，放置8-16小时，加入原料Vc蛋白菌液中的硫酸的浓度为1.5-3M；

2)中和后的水解液完全转移至离心管中，3500-4000转/分条件下离心20-30分钟，用滤布过滤，取滤液；

3)向滤液中加入稀土、可溶性中量和微量元素盐，它们的加入量为滤液重量的1-5％；用碳酸钙调pH值至7.0，由微量元素盐带入系统的硫酸根被中和成硫酸钙沉淀，使微量元素呈金属离子态以便和氨基酸络合，络合温度为80-90℃；

4)将络合液用离心去除硫酸钙沉淀后，加入磷酸二氢钾和尿素进行复合，复合温度60-70℃，它们的加入量分别为滤液重量的10-20％和15-25％；复合后静置存放18-36小时以充分氧化使氨基酸呈稳定态存在，另外可使养分充分络合，过滤后即可见酱色均一溶液，其即为成品；

所述原料Vc蛋白菌液是Vc生产中第二步发酵过程的发酵液，经过超滤提取古龙酸后剩余的部分。

2.按照权利要求1所述活性氨基酸复合液肥，其特征在于：成品中还可加入吐温20作乳化剂，它的加入量为溶液总重量的1-2％。

3.按照权利要求1所述活性氨基酸复合液肥，其特征在于：所述可溶性中量和微量元素盐为钙、锌、锰、硼、铁、铜、钴和镁盐。

4.一种权利要求1所述活性氨基酸复合液肥的制备方法，其特征在于：

1)原料Vc蛋白菌液于硫酸液中水解18-24小时，用碳酸钙中和过量的酸，中和时控制搅拌速度为30-35转/分，测量其pH值5-7即可，放置8-16小时，加入原料Vc蛋白菌液中的硫酸的浓度为1.5-3M；

2)中和后的水解液完全转移至离心管中，3500-4000转/分条件下离心20-30分钟，用滤布过滤，取滤液；

3)向滤液中加入稀土、可溶性中量和微量元素盐，它们的加入量为滤液重量的0.5-1％；用碳酸钙调pH值至7.0，由微量元素盐带入系统的硫酸根被中和成硫酸钙沉淀，使微量元素呈金属离子态以便和氨基酸络合，络合温度为80-90℃；

4)将络合液用离心去除硫酸钙沉淀后，加入磷酸二氢钾和尿素进行复合，复合温度60-70℃它们的加入量分别为滤液重量的10-15％和15-20％；复合后静置存放18-36小时以充分氧化使氨基酸呈稳定态存在，另外可使养分充分络合，过滤后即可见酱色均一溶液，其即为成品；

5)成品中还可加入吐温20作乳化剂，它的加入量为溶液总重量的1-2％；

所述原料Vc蛋白菌液是Vc生产中第二步发酵过程的发酵液，经过超滤提取古龙酸后剩余的部分。

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