CN105254344A

CN105254344A - 一种利用罗非鱼加工废弃物制备氨基酸液肥的方法及氨基酸液肥和应用

Info

Publication number: CN105254344A
Application number: CN201510730764.0A
Authority: CN
Inventors: 邝哲师; 赵祥杰; 陈杰
Original assignee: Sericulture and Agri Food Research Institute GAAS
Current assignee: Sericulture and Agri Food Research Institute GAAS
Priority date: 2015-10-29
Filing date: 2015-10-29
Publication date: 2016-01-20

Abstract

本发明公开了一种利用罗非鱼加工废弃物制备氨基酸液肥的方法，包括以下步骤：选取罗非鱼加工废弃物搅拌制成鱼泥，在鱼泥中加入水和复合蛋白酶BJ101，酶解后灭酶，过滤，所得滤液冷藏即为氨基酸液肥。还公开了利用上述方法制成的氨基酸液肥及该氨基酸液肥作为土壤改良剂的应用，该方法利用酶解技术处理罗非鱼加工副产物，能实现罗非鱼加工废弃物的资源化利用，且方法简洁、成本低。制成的氨基酸液肥营养和经济价值高。可以作为土壤改良剂用于温室大棚种植土壤中或大田土壤中。

Description

一种利用罗非鱼加工废弃物制备氨基酸液肥的方法及氨基酸液肥和应用

技术领域

本发明属于水产品加工废弃物的资源化利用技术领域，具体涉及一种利用罗非鱼加工废弃物制备氨基酸液肥的方法及氨基酸液肥和应用。

背景技术

90年代起我国的水产总量连年位居世界首位，其中罗非鱼以繁殖能力强、生长周期快、抗病能力强以及耐粗食等特点，成了主要的水产经济来源之一；然而我国的水产加工业却难以与之适应，以粗加工为主、精细加工甚少，因此在罗非鱼加工业中产生了大量废弃鱼料，主要包括鱼头、鱼尾以及其它一些未充分利用的鱼肉未能及时得到处理，造成极大的资源浪费和经济损失。

为进一步利用这些遗弃的蛋白资源，国内外开展大量的研究工作，但主要集中在对其中一些生理活性物质的提取，如EDA、DHA、壳多糖、牛黄素等，但鉴于我国的滞后的加工和提取工艺，难以通过复杂的技术来处理提高罗非鱼副产物，因此现阶段急需一种简易的科学工艺，实现罗非鱼加工副产物的资源化利用，同时也为我国水产加工业的发展提供一个过渡。

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题是提供一种利用罗非鱼加工废弃物制备氨基酸液肥的方法，该方法利用酶解技术处理罗非鱼加工副产物，能实现罗非鱼加工废弃物的资源化利用，且方法简洁、成本低。

本发明所要解决的第二个技术问题是提供一种采用上述利用罗非鱼加工废弃物制备氨基酸液肥的方法制成的氨基酸液肥，该氨基酸液肥营养和经济价值高。

本发明所要解决的第三个技术问题是提供上述氨基酸液肥作为土壤改良剂的应用。

本发明所要解决的第一个技术问题是通过以下技术方案来实现的：一种利用罗非鱼加工废弃物制备氨基酸液肥的方法，包括以下步骤：选取罗非鱼加工废弃物搅拌制成鱼泥，在鱼泥中加入水和复合蛋白酶BJ101，酶解后灭酶，过滤，所得滤液冷藏即为氨基酸液肥。

在上述利用罗非鱼加工废弃物制备氨基酸液肥的方法中：

选取罗非鱼加工废弃物搅拌制成鱼泥过程中，在罗非鱼加工废弃物中添加有碳酸氢钠，其加入量优选为罗非鱼加工废弃物总质量的1～5％。

通过在打浆过程中加入碳酸氢钠，可以去除罗非鱼加工废弃物中的腥味。

水的用量优选为鱼泥的3～8倍，最好是5倍，复合蛋白酶BJ101的用量优选为鱼泥总质量的0.2～0.4％。最好是0.3％。

复合蛋白酶BJ优选由中性蛋白酶和碱性蛋白酶按大约1:1的比例组成，优选购自广州裕立宝酶制剂有限公司，产品型号为BJ101。

酶解温度优选为45～55℃，最好是50℃，酶解时间优选为4.5～5.5h，最好是5h。

酶解的同时进行搅拌处理。

灭酶时温度为90～95℃，最好是90℃，时间为8～12min，最好是10min。

过滤时采用中速滤纸过滤，冷藏时的温度为3～5℃，最好是4℃。

本发明所要解决的第二个技术问题是通过以下技术方案来实现的：采用上述利用罗非鱼加工废弃物制备氨基酸液肥的方法制成的氨基酸液肥。

本发明所要解决的第二个技术问题是通过以下技术方案来实现的：上述氨基酸液肥作为土壤改良剂的应用。

所述氨基酸液肥使用前先稀释100～200倍，稀释后氨基酸液肥每公顷的使用量为4500～5500L，较佳为5000L。

本发明具有如下优点：

(1)本发明利用罗非鱼加工废弃物制备氨基酸液肥的方法中，酶解前先将罗非鱼加工废弃物打浆成鱼泥，并在打浆过程中加入碳酸氢钠，可减少罗非鱼加工废弃物的腥味；

(2)本发明利用罗非鱼加工废弃物制备氨基酸液肥的方法中，利用复合蛋白酶BJ进行在适当的酶解条件下不断搅拌以充分降解，实现罗非鱼加工副产物的安全速效处理，最后可得到大量的氨基酸液肥，可提高罗非鱼废弃物在农业生产中的应用价值；

(3)利用本发明中的方法制成的氨基酸液肥，可应用到农业中可做新型的土壤改良剂，提高了罗非鱼加工废弃物的利用价值，实现了罗非鱼加工废弃物的高效、快捷和经济的资源化利用目的。

具体实施方式

以下通过实施例和试验对本发明进行阐述，但是不应理解为本发明的保护范围仅限于此，实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

实施例1

本实施例提供的利用罗非鱼加工废弃物制备氨基酸液肥的方法，包括以下步骤：选取罗非鱼加工废弃物搅拌制成鱼泥，在鱼泥中加入水和复合蛋白酶BJ101，酶解后灭酶，过滤，所得滤液冷藏即为氨基酸液肥。

在罗非鱼加工废弃物中添加有碳酸氢钠，其加入量为罗非鱼加工废弃物总质量的3％。

水的用量为鱼泥的5倍，复合蛋白酶BJ101的用量为鱼泥总质量的0.3％。

复合蛋白酶BJ由中性蛋白酶和碱性蛋白酶按大约1:1的比例组成，购自广州裕立宝酶制剂有限公司，产品型号为BJ101。

酶解温度为50℃，酶解时间为5h。

酶解的同时进行搅拌处理。

灭酶时温度为90℃，时间为10min。

过滤时采用中速滤纸过滤，冷藏时的温度为4℃。

实施例2

本实施例提供的利用罗非鱼加工废弃物制备氨基酸液肥的方法，与实施例1中不同的是，在罗非鱼加工废弃物中添加有碳酸氢钠，其加入量为罗非鱼加工废弃物总质量的1％。

水的用量为鱼泥的3倍，复合蛋白酶BJ101的用量为鱼泥总质量的0.2％。

酶解温度为45℃，酶解时间为5.5h。

酶解的同时进行搅拌处理。

灭酶时温度为95℃，时间为8min。

过滤时采用中速滤纸过滤，冷藏时的温度为3℃。

实施例3

本实施例提供的利用罗非鱼加工废弃物制备氨基酸液肥的方法，与实施例1中不同的是，在罗非鱼加工废弃物中添加有碳酸氢钠，其加入量为罗非鱼加工废弃物总质量的5％。

水的用量为鱼泥的8倍，复合蛋白酶BJ101的用量为鱼泥总质量的0.4％。

酶解温度为55℃，酶解时间为4.5h。

酶解的同时进行搅拌处理。

灭酶时温度为92℃，时间为9min。

过滤时采用中速滤纸过滤，冷藏时的温度为5℃。

实施例4

将实施例1中收集到的氨基酸液肥稀释100～200倍后，可作为土壤改良剂应用于温室大棚种植土壤中或作为土壤改良剂应用于大田土壤中。

应用试验效果表明：

(1)鱼蛋白降解氨基酸肥施入土壤后，可提高土壤pH值以及降低电导率，改善该地区耕作土壤的酸度和盐度，且效果最显著；由于发酵粪肥含有大量的有机质可供土壤微生物生长，在大量富集的微生物的作用下能够很大程度的增加土壤中的养分，包括总碳、总氮、有机碳、速效磷以及微生物碳和氮，尽管氨基酸肥所提供的有机质少、其微生物的富集作用有限，但也能将土壤中各养分含量提高到一定水平。

试验过程和实验数据如下：

本试验中共设6个组：分别为(1)不施肥对照组CK；(2)单施氮肥处理组N；(3)氮磷肥处理组NP；(4)氮磷钾复合肥处理组NPK；(5)有机粪肥处理组M；(6)鱼蛋白降解氨基酸肥处理组FW(取自实施例3)。在化肥处理组中，以N、P₂O₅和K₂O计，氮磷钾的施入量分别为120、70以及100kg·ha^-1。有机粪肥由鸡粪发酵腐熟制备得到，施用量为800kg·ha^-1。鱼蛋白有机肥的制备同如上述，施用前稀释200倍，添加量为5000L·ha^-1。

不同施肥处理对土壤理化性质产生的影响存在明显的差异，试验结果表明：土壤pH值在FW处理下最高，其次为M处理组，有机处理组之间无显著性差异，其C.V.值在所有检测的土壤理化指标中最低，仅为6.4。C.V.值是衡量该指标受不同土壤施肥处理的影响力大小，值越高，表明不同处理对该指标产生的影响较大。在所有处理组中，土壤EC(电导率)值从FW的110.10到NPK的423.97μscm^-1，变化幅度近pH值的四倍，随着无机肥营养元素的逐渐添加，其EC(电导率)值大幅上升，而在有机肥处理中该值出现下调趋势。

(2)由罗非鱼加工废弃物所制备的氨基酸液肥，在土壤中能促进微生物快速生长，增强其活性，尽管其生态肥效并无传统发酵粪肥明显，但也有着特定的优势，如在土壤中并不累积无机氮含量，对促进氮循环的效益更为显著，同时也能够避免化肥处理带来的潜在的环境隐患，以及含有较高的F/B值，是一种理想的可长期施用的新型有机肥。

试验过程和实验数据如下：

本试验以废弃罗非鱼下脚料酶解得到的氨基酸液肥(实施例3)进行大田试验，采用PLFA分析该有机肥处理土壤中微生物生物量以及群落结构组成，同时也将该肥与典型有机肥和传统化肥进行比较和分析，探讨土壤微生物群落组成变化对这种新型有机肥的响应程度。

本试验中共设6个组：分别为(1)不施肥对照组CK；(2)单施氮肥处理组N；(3)氮磷肥处理组NP；(4)氮磷钾复合肥处理组NPK；(5)有机粪肥处理组M；(6)鱼蛋白降解氨基酸肥处理组FW。在化肥处理组中，以N、P₂O₅和K₂O计，氮磷钾的施入量分别为120、70以及100kg·ha^-1。有机粪肥由鸡粪发酵腐熟制备得到，施用量为800kg·ha^-1。鱼蛋白有机肥的制备同如实施例3中所述，施用前稀释200倍，添加量为5000L·ha^-1。

表1不同施肥处理土壤中各位生物种群PLFA的含量

处理组

G+

G

真菌

放线菌

细菌

PLFA

F/B

nMg^-1土壤

nM g^-1土壤

CK

5±0.23e

2.68±0.2e

1.69±0.1e

0.81±0.1d

7.69±0.81e

10.18±1.1e

0.22c

N

5.28±0.33d

4.23±0.29c

2.44±0.11c

0.84±0.07d

9.51±0.8cd

12.79±0.97d

0.25b

NP

5.39±0.47d

3.77±0.35d

2.28±0.1d

1.57±0.12c

9.16±0.88d

13.01±1.21cd

0.25b

NPK

5.83±0.31c

3.93±0.32d

2.51±0.17c

1.69±0.12c

9.77±0.87c

13.97±1.16c

0.25b

M

9.76±0.61a

5.87±0.41a

3.9±0.19a

3.55±0.18a

15.63±0.94a

23.08±3.47a

0.25b

FW

8.03±0.52b

5.36±0.4b

3.49±0.2b

2.87±0.14b

13.4±09b

19.76±2.01b

0.26a

由表1中的试验结果可知，以PLFA表征的土壤微生物种群随着营养梯度施肥而变化。总PLFA含量在M处理组上升幅度最大，几乎是无机处理组的两倍含量。在所有处理组中，土壤中细菌、放线菌以及真菌的生物量都呈现相似的梯度变化，即在M中达到最高，其次为FW，化肥施用土壤中的各微生物种类含量较CK都明显提高，而在化肥处理组之间，尽管也存在梯度变化，但并不那么明显。此外，施肥处理土壤中的F/B值要明显高于CK组，且在FW中达到最高。(结果见上表1)

PLFA可作为土壤中有活性的微生物的宏观体现，在本试验中M处理土壤中的含量都大幅提高，由于有机粪肥中含有大量的有机质，可提供微生物生长所需的碳、氮以及能源，从而增加了土壤中细菌、放线菌以及真菌的含量；FW中的氨基酸在土壤中也可充当着必要的碳氮源，并能迅速同化到微生物细胞内，但由于施用量少，因此在原料的提供量上限制了土壤微生物的大量增长。植物根系的活动代谢是化肥处理土壤中微生物生长所需碳氮的主要来源，随着化肥营养梯度的施入，大部分的微生物种群也随之增长。

Claims

1.一种利用罗非鱼加工废弃物制备氨基酸液肥的方法，其特征是包括以下步骤：选取罗非鱼加工废弃物搅拌制成鱼泥，在鱼泥中加入水和复合蛋白酶BJ101，酶解后灭酶，过滤，所得滤液冷藏即为氨基酸液肥。

2.根据权利要求1所述的利用罗非鱼加工废弃物制备氨基酸液肥的方法，其特征是：选取罗非鱼加工废弃物搅拌制成鱼泥过程中，在罗非鱼加工废弃物中添加有碳酸氢钠，其加入量为罗非鱼加工废弃物总质量的1～5％。

3.根据权利要求1所述的利用罗非鱼加工废弃物制备氨基酸液肥的方法，其特征是：水的用量为鱼泥的3～8倍，复合蛋白酶BJ101的用量为鱼泥总质量的0.2～0.4％。

4.根据权利要求1所述的利用罗非鱼加工废弃物制备氨基酸液肥的方法，其特征是：酶解温度为45～55℃，酶解时间为4.5～5.5h。

5.根据权利要求4所述的利用罗非鱼加工废弃物制备氨基酸液肥的方法，其特征是：酶解的同时进行搅拌处理。

6.根据权利要求1所述的利用罗非鱼加工废弃物制备氨基酸液肥的方法，其特征是：灭酶时温度为90～95℃，时间为8～12min。

7.根据权利要求1所述的利用罗非鱼加工废弃物制备氨基酸液肥的方法，其特征是：过滤时采用中速滤纸过滤，冷藏时的温度为3～5℃。

8.采用权利要求1-7任一项利用罗非鱼加工废弃物制备氨基酸液肥的方法制成的氨基酸液肥。

9.权利要求8所述的氨基酸液肥作为土壤改良剂的应用。

10.根据权利要求9所述的氨基酸液肥作为土壤改良剂的应用，其特征是：所述氨基酸液肥使用前先稀释100～200倍，稀释后氨基酸液肥每公顷的使用量为4500～5500L。