CN103553749A - 复合酶水解鱼皮鱼鳞生产氨基酸农用肥的方法 - Google Patents

Abstract

本发明创立了复合酶水解鱼皮鱼鳞工业化生产氨基酸液体叶面肥、氨基酸固体叶面肥和氨基酸基肥、追肥的独特方法。其特征是用多种酶分步水解新鲜鱼皮鱼鳞，在水解进行中加入无机矿物盐与新水解出的氨基酸发生络合反应，生成水溶性的矿物质络合物，多余氨基酸为植物提供生长的氮素，此产品能提供植物需要的有机氮也提供植物生长需要的矿物质。水解后滤液经浓缩、加防腐剂为液体叶面肥；浓缩液不加防腐剂，喷雾干燥得固体氨基酸叶面肥；浓缩液加入滤渣粉和泥炭土作为吸附剂，制粒，干燥得粒状氨基酸基肥和追肥。

Description

复合酶水解鱼皮鱼鳞生产氨基酸农用肥的方法

技术领域   本发明涉及一种应用复合酶水解鱼皮鱼鳞蛋白质为氨基酸水溶液，配入可溶性矿物元素，浓缩、得液体氨基酸叶面农用肥；液体氨基酸叶面农用肥经喷雾干燥得固体氨基酸叶面农用肥；液体氨基酸叶面农用肥加入水解后获得的残渣粉、泥炭土，干燥得固体氨基酸农用基肥、追肥。其方法属于肥料工业领域。

背景技术  氨基酸是含氮的有机化合物，用氨基酸制造牲畜饲料，或加工成人体保健品，已有比较成熟的工艺可循。长期以来人们施用无机氮肥，协助植物生长，以获得丰产。但是，大量使用无机化肥、农药，虽然能使农作物产量大增，土地被充分利用，然而，伴随着的一连串问题--环境污染、土地酸化废耕、病虫害日益严重、农产品品质下降、化学肥农药残留等等，这些问题在日益严重，直接影响到人们的生活及整个地球的生态环境。据报导中国占世界耕地面积7%，施用占世界36%的化肥，造成的危害可想而知。近来证实动、植物蛋白经水解获得的氨基酸可轻易通过植物叶面、茎、根屏障，进入植物体提供氮元素，参与植物体内物质的合成。氨基酸能被植物叶、茎、根直接吸收，能促进植株分蘖，肥效快，且单种氨基酸的作用不如混合氨基酸，肥力比等氮量的无机氮肥高约50％。氨基酸肥料已经得到广范应用。但采用鱼加工业生产的下脚料制备氨基酸肥料的报导、专利尚未发现。现有企业生产的氨基酸肥料是植物蛋白豆渣、油脚、毛发用浓硫酸水解产生的氨基酸，（申请号：03111654.X）。毛发中角蛋白经盐酸水解制取氨基酸（申请号：201010183263.2）。在105～115℃，用酸、碱水解得到氨基酸（申请号：201010191126.3）。用多种酸水解动物蛋白质制备氨基酸液体肥料（申请号：201210432607.8）。有的为用多种氨基酸配制成，不是从蛋白质水解为氨基酸肥（申请号：201210449477.9）。液体氨基酸肥在效力上有易于吸收、能够充分利用的优点，而运输、贮存、施用不方便。作为基肥和追肥不理想。                                                                                                                                                               我国渔业加工业产生的下脚料每年有成千上万吨，前段时间用于生产胶原蛋白，但过度宣传用于美容、治疗引起有关方面的反宣传，现在销售市场冷若冰霜，鱼业下脚料大量堆积造成经济损失，环境污染。我们为利用这些下脚料研究出采用复合酶水解其中蛋白质为氨基酸，在温度、pH值、水解时间的适当条件下与无机矿物质离子络合生成水溶性有机络合物，有利于动、植物吸收，多余氨基酸作为有机氮肥。

本发明的有益效果是：

采用复合酶水解蛋白质，其条件温和，避免了高温、高压，强酸强碱，引起氨基酸变质，避免了生产机械设备受腐蚀损坏。采用复合酶水解蛋白质能充分将蛋白质分步水解成氨基酸，因为不同的蛋白酶水解蛋白质中不同的肽键，最终肽键被分解放出氨基酸。一部分氨基酸与矿物质离子生成络合物，另一部分氨基酸为作物提供氮素。我们的方法经济、实用。

发明内容   本发明的目的在于用复合酶水解鱼加工业的下脚料生产氨基酸农用肥；产品有液体叶面肥，固体叶面肥和加吸收剂制成的基肥、追肥。能生产三种产品的工业化生产方法。

其发明内容简介如下:

1. 复合酶水解鱼皮鱼鳞生产氨基酸农用肥的方法，其特征由以下生产步骤组成：

（1）新鲜鱼皮鱼鳞加入1～1.5倍水，升温至90～95℃，保温60～90分钟促使蛋白变性，降温至45～55℃，用盐酸调节pH 为3.1～5.0，加入鱼皮鱼鳞质量0.15～0.2 %的胃蛋白酶，以36～45转/分钟的速度搅拌保温水解60～90分钟，加入鱼皮鱼鳞质量1.15%的5水硫酸锰，0.96%的硫酸铜，1.72%的7水硫酸亚铁，继续水解60～90分钟，再用20%的氢氧化钠水溶液调节pH 为7.5～8.5，加入鱼皮鱼鳞质量0.2～0.3%的碱性蛋白酶Alcalase，保温搅拌水解30～60分钟，加入鱼皮鱼鳞质量的0.1～0.2%风味酶Flavouryme,保温搅拌水解60～90分钟，加入鱼皮鱼鳞质量2.87%的硝酸钙，2.4%的硫酸镁，1.91%的7水硫酸锌，2.87%的磷酸二氢钾，6.2%的硼酸钠，0.45%的钼酸氨，0.95%的硒酸钠，继续保温搅拌水解90～120分钟，在整个水解过程中捞取液面鱼油；

    （2）板框压滤机压滤水解液，压力为0.1Mpa～0.3Mpa，反复压滤达到滤液澄清，滤渣经干燥粉碎用作步骤（6）中的吸附剂，三相卧式离心机分离固体物、水解液、脂肪油；

    （3）澄清后的水解液加入鱼皮鱼鳞质量5%的尿素，搅拌使其溶解均匀，真空薄膜浓缩水解液，真空薄膜浓缩条件为：全程控制在40℃～60℃，真空度为-0.05 ～-0.085Mpa，一直浓缩到溶液含有固体物质50～54%；

（4）浓缩水解液经喷雾干燥，此为固体氨基酸叶面农用肥，喷施时用水稀释900倍；

（5）浓缩水解液加入鱼皮鱼鳞质量1.5%的山梨酸钾，搅拌均匀，分别灌注入10毫升、20毫升、25毫升的铝塑薄膜包装袋中，封口，此为液体氨基酸叶面肥，喷施时用水稀释500倍；

（6）浓缩水解液加入鱼皮鱼鳞质量20.0%上步骤（2）中滤渣粉，加入25%泥炭土，在混合机中搅拌均匀，制成软材，以摇摆式颗粒机制成20目的颗粒，于60℃～80℃干燥，得氨基酸固体基肥、追肥。

2.  根据权利要求1之步骤（4），喷雾干燥的条件为：进液的固体物质含量在50～54%，气流入口温度170～180℃，出口温度70～80℃，成品含水份低于3%。

 

 实施案例1：

将新鲜或冷冻的鱼皮鱼鳞100公斤加入等量水，升温至90℃，保温80分钟促使蛋白变性，降温至45～55℃，用盐酸调节pH 为3.5，加入胃蛋白酶0.17 %，以36～45转/分钟的速度搅拌保温水解90分钟，调整pH值达5.4～5.7，加入鱼皮鱼鳞质量1.15%的5水硫酸锰，0.96%的硫酸铜，1.72%的7水硫酸亚铁，继续水解90分钟。再用20%的氢氧化钠水溶液调节pH 为7.5～8.5，加入鱼皮鱼鳞质量0.2 %碱性蛋白酶Alcalase，保温搅拌水解60分钟，加入鱼皮鱼鳞质量0.15 %风味酶Flavouryme ，保温搅拌水解90分钟，加入鱼皮鱼鳞质量2.87%的硝酸钙，2.4%的硫酸镁，1.91%的7水硫酸锌，2.87%的磷酸二氢钾，6.2%的硼酸钠，0.45%的钼酸氨，0.95%的硒酸钠，继续保温搅拌水解90分钟，在整个水解过程中捞取液面鱼油，用板框压滤机压滤水解液，压力为0.15 Mpa,反复压滤达到滤液澄清，滤渣经干燥粉碎用作下面生产氨基酸基肥的吸附剂，三相卧式离心机分离固体物、水解液、脂肪油；

     经过滤清后的水解液加入鱼皮鱼鳞质量5%的尿素，搅拌使其溶解均匀，真空薄膜浓缩，真空薄膜浓缩条件为：全程控制在60℃，真空度为-0.085Mpa，一直浓缩到溶液含有固体物质50～54%，浓缩水解液加入鱼皮鱼鳞质量1.5 %的山梨酸钾，搅拌均匀，分别灌注入10毫升、20毫升、25毫升的铝塑薄膜包装袋中，封口，此为液体氨基酸叶面肥，喷施时用水稀释500倍；

实施案例2：

将新鲜或冷冻的鱼皮鱼鳞100公斤加入1.2倍水，升温至95℃，保温90分钟促使蛋白变性，降温至55℃，用盐酸调节pH为 4.1，加入鱼皮鱼鳞质量0.15 %的胃蛋白酶，以36～45转/分钟的速度搅拌保温水解80分钟，调节pH为 5.6，加入鱼皮鱼鳞质量1.15%的5水硫酸锰，0.96%的硫酸铜，1.72%的7水硫酸亚铁，继续水解90分钟，再用20%的氢氧化钠水溶液调节pH 为7.8，加入鱼皮鱼鳞质量0.2%的碱性蛋白酶Alcalase，保温搅拌水解60分钟，加入鱼皮鱼鳞质量0.15 %的风味酶Flavouryme， 保温搅拌水解90分钟，加入鱼皮鱼鳞质量2.87%的硝酸钙，2.4%的硫酸镁，1.91%的7水硫酸锌，2.87%的磷酸二氢钾，6.2%的硼酸钠，0.45%的钼酸氨，0.95%的硒酸钠，继续保温搅拌水解100分钟，在整个水解过程中捞取液面鱼油，板框压滤机压滤水解液，压力为0.12Mpa，反复压滤达到滤液澄清，滤渣经干燥粉碎用作吸附剂，三相卧式离心机分离固体物、水解液、脂肪油；离心澄清后的水解液加入鱼皮鱼鳞质量5%的尿素，搅拌使其溶解均匀，真空薄膜浓缩水解液，真空薄膜浓缩条件为：全程控制在60℃，真空度为-0.085Mpa，一直浓缩到溶液含有固体物质54 %；浓缩后的水解液加入20.0 % 经干燥粉碎滤渣粉作为吸附剂，加入25%泥炭土，在混合机中搅拌均匀，制成软材，以摇摆式颗粒机制成20目的颗粒，于80℃干燥，得氨基酸固体基肥、追肥，稀释400倍使用；

实施案例3：

将新鲜或冷冻的鱼皮鱼鳞100公斤加入1.5倍水，升温至95℃，保温90分钟促使蛋白变性，降温至56℃，用盐酸调节pH 为3.5，加入鱼皮鱼鳞质量入0.15 %的胃蛋白酶，以36～45转/分钟的速度搅拌保温水解90分钟，调节pH为 5.5，加入鱼皮鱼鳞质量1.15%的5水硫酸锰，0.96%的硫酸铜，1.72%的7水硫酸亚铁，继续水解60～90分钟，再用20%的氢氧化钠水溶液调节pH 为7.8，加入鱼皮鱼鳞质量0.18 %的碱性蛋白酶Alcalase，保温搅拌水解60分钟，加入鱼皮鱼鳞质量0.15 %的风味酶Flavouryme ，保温搅拌水解90分钟，加入鱼皮鱼鳞质量2.87%的硝酸钙，2.4%的硫酸镁，1.91%的7水硫酸锌，2.87%的磷酸二氢钾，6.2%的硼酸钠，0.45%的钼酸氨，0.95%的硒酸钠，继续保温搅拌100分钟，在整个水解过程中捞取液面鱼油，用板框压滤机压滤水解液，压力为0.12 Mpa，反复压滤达到滤液澄清，滤渣经干燥粉碎用作吸附剂，三相卧式离心机分离固体物、水解液、脂肪油； 澄清后的水解液加入5%的尿素，搅拌使其溶解均匀，真空薄膜浓缩水解液，真空薄膜浓缩条件为：全程控制在60℃，真空度为-0.085Mpa，一直浓缩到溶液含有固体物质50～54%；浓缩液喷雾干燥，喷雾干燥条件：进液的固体物质含量在54 %，气流入口温度170℃；出口温度70℃，成品含水份低于3%。成品加水稀释900倍喷施。

Claims (2)

1.复合酶水解鱼皮鱼鳞生产氨基酸农用肥的方法，其特征由以下生产步骤组成：

（1）新鲜鱼皮鱼鳞加入1～1.5倍水，升温至90～95℃，保温60～90分钟促使蛋白变性，降温至45～55℃，用盐酸调节pH 为3.1～5.0，加入鱼皮鱼鳞质量0.15～0.2 %的胃蛋白酶，以36～45转/分钟的速度搅拌保温水解60～90分钟，加入鱼皮鱼鳞质量1.15%的5水硫酸锰，0.96%的硫酸铜，1.72%的7水硫酸亚铁，继续水解60～90分钟，再用20%的氢氧化钠水溶液调节pH 为7.5～8.5，加入鱼皮鱼鳞质量0.2～0.3%的碱性蛋白酶Alcalase，保温搅拌水解30～60分钟，加入鱼皮鱼鳞质量的0.1～0.2%风味酶Flavouryme,保温搅拌水解60～90分钟，加入鱼皮鱼鳞质量2.87%的硝酸钙，2.4%的硫酸镁，1.91%的7水硫酸锌，2.87%的磷酸二氢钾，6.2%的硼酸钠，0.45%的钼酸氨，0.95%的硒酸钠，继续保温搅拌水解90～120分钟，在整个水解过程中捞取液面鱼油；

    （2）板框压滤机压滤水解液，压力为0.1Mpa～0.3Mpa，反复压滤达到滤液澄清，滤渣经干燥粉碎用作步骤（6）中的吸附剂，三相卧式离心机分离固体物、水解液、脂肪油；

    （3）澄清后的水解液加入鱼皮鱼鳞质量5%的尿素，搅拌使其溶解均匀，真空薄膜浓缩水解液，真空薄膜浓缩条件为：全程控制在40℃～60℃，真空度为-0.05 ～-0.085Mpa，一直浓缩到溶液含有固体物质50～54%；

（4）浓缩水解液经喷雾干燥，此为固体氨基酸叶面农用肥，喷施时用水稀释900倍；

（5）浓缩水解液加入鱼皮鱼鳞质量1.5%的山梨酸钾，搅拌均匀，分别灌注入10毫升、20毫升、25毫升的铝塑薄膜包装袋中，封口，此为液体氨基酸叶面肥，喷施时用水稀释500倍；

（6）浓缩水解液加入鱼皮鱼鳞质量20.0%上步骤（2）中滤渣粉，加入25%泥炭土，在混合机中搅拌均匀，制成软材，以摇摆式颗粒机制成20目的颗粒，于60℃～80℃干燥，得氨基酸固体基肥、追肥。

2. 根据权利要求1之步骤（4），喷雾干燥的条件为：进液的固体物质含量在50～54%，气流入口温度170～180℃，出口温度70～80℃，成品含水份低于3%。