CN105819957A - 一种采用次果联合酶法制得的含酶、氨基酸的芳香型液体肥料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种采用次果联合酶法制得的含酶、氨基酸的芳香型液体肥料及其制备方法，涉及肥料领域，该方法包括粉碎步骤：将次果进行粗粉碎，再加水浸泡，加入蛋白酶，再进行细粉碎，得到悬浊液；酶解步骤：在悬浊液中加水，并调节pH至7，再加入肽酶进行水解，得到酶解液；杀菌步骤：对酶解液进行脱色、除菌处理，得到无色、透明的氨基酸原液；以及螯合步骤：在氨基酸原液中加入增香活化剂、生物酶和添加元素，经螯合作用，得到含酶、氨基酸的芳香型液体肥料。本发明采用分次酶解法，能提高肥料中的氨基酸含量，制得的含酶、氨基酸的芳香型液体肥料中含有18种氨基酸成分，氨基酸的含量高、种类多，可满足植物的氨基酸养分需求。
Description
技术领域
本发明涉及肥料领域，具体而言，涉及一种采用次果联合酶法制得的含酶、氨基酸的芳香型液体肥料及其制备方法。
背景技术
氨基酸是组成蛋白质的基本单位，具有极其重要的生理功能，与人类生活和健康密切相关，其被广泛应用于植物种植的肥料中。含有氨基酸类物质的肥料，有易于被作物吸收的特点；亦有提高施肥对象抗病性，改善施肥作物品质的功能。补充植物必需的氨基酸，可刺激和调节植物快速生长，促使植物生长健壮，促进对营养物质的吸收。增强植物的代谢功能，提高光合作用，促进植物根系发达，加快植物生长繁殖。
生产氨基酸肥料的常用方式是水解蛋白质，蛋白质的水解方法一般包括酸碱化学法和酶解法。酸碱化学法是利用蛋白质在不同pH下溶解度不同水解动物蛋白：先在极端条件下使绝大部分蛋白质水解，用以去掉不溶解物；再将pH调至蛋白质的等电点，使氨基酸沉淀回收。酸碱化学法以其操作简单、成本低、蛋白质收率高等特点成为早期水解蛋白质的主要手段，但酸碱化学法水解蛋白质存在许多缺陷，如：环境污染大；水解产物成分复杂，盐分过高，使用范围受到很大限制，不适合应用于肥料；难以控制反应进程，不能实现目标产物的定位水解。综合考虑，近几年已经很少采用酸碱化学法水解蛋白质，取而代之的是酶解法水解蛋白质。
酶解法利用蛋白酶在温和条件下水解食物类蛋白，不会造成大的环境污染，可实现目标产物的定位水解，易于实现水解进程的控制。但是，目前酶解法得到的肥料中氨基酸的含量仍不高，种类不多，无法适应植物的氨基酸养分需求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种采用次果联合酶法制得的含酶、氨基酸的芳香型液体肥料的制备方法，有利于提高肥料中的氨基酸含量。
本发明的另一目的在于提供一种采用次果联合酶法制得的含酶、氨基酸的芳香型液体肥料，该液体肥料中含有18种氨基酸成分，氨基酸的含量高、种类多，可满足植物的氨基酸养分需求。
本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。
本发明提出一种采用次果联合酶法制得的含酶、氨基酸的芳香型液体肥料的制备方法，其包括：
粉碎步骤：将次果进行粗粉碎，再加水浸泡，加入蛋白酶，再进行细粉碎，得到悬浊液；
酶解步骤：在悬浊液中加水，并调节pH至7，再加入肽酶进行水解，得到酶解液；
杀菌步骤：对酶解液进行吸附脱色、除菌处理，得到无色、透明的氨基酸原液；以及
螯合步骤：在氨基酸原液中加入增香活化剂、生物酶和添加元素，经螯合作用，得到含酶、氨基酸的芳香型液体肥料。
进一步地，上述粉碎步骤包括：
将粗粉碎后的次果过40-80目筛，得到次果果浆；
在次果果浆中加入水浸泡5-20h，加入水与次果果浆的重量比为1-5∶1，得到次果浆液；
在次果浆液中加入蛋白酶，蛋白酶的酶活性为10-20u/g，并采用转速为400-600rpm的球磨机粉碎3-5h，得到悬浊液。
进一步地，上述酶解步骤包括：
在悬浊液中加水至干物浓度为100-200g/l，得到稀释溶液；
使用2％氢氧化钠和1％盐酸调整稀释溶液pH至7.0，得到中性溶液；
在中性溶液中加入肽酶，肽酶的酶活性为50-80u/g，在温度37-50℃、pH7.0的条件下水解5-14h，得到酶解液。
进一步地，在杀菌步骤中，采用活性炭对酶解液进行吸附脱色处理，活性炭的使用量为酶解液重量的15-30％，吸附脱色时间为1-2d；采用钴-60照射灭菌或高温高压灭菌对经脱色处理的酶解液进行除菌处理。
进一步地，上述增香活化剂的添加量为氨基酸原液重量的0.05％-15％。
进一步地，上述增香活化剂包括乙酸苏合香酯、乙酸苄酯、乙酸烯丙酯、香茅醛、辛醛、十醛中的至少一种。
进一步地，上述生物酶的添加量为0.1-100mg/L。
进一步地，上述生物酶包括吲哚乙酸氧化酶、过氧化物酶、β-葡萄糖苷酶中的至少一种。
进一步地，上述添加元素来自于第一肥料、第二肥料和第三肥料，第一肥料中的氮、磷、钾总量为20-55％，第二肥料中的钙、镁、硫总量为15-32％，第三肥料中的钼、铁、锌、硼、锰、铜总量为2-15％。
一种含酶、氨基酸的芳香型液体肥料，采用上述制备含酶、氨基酸的芳香型液体肥料的方法制成。
本发明实施例的采用次果联合酶法制得的含酶、氨基酸的芳香型液体肥料及其制备方法的有益效果是：
本发明以次果为原料，采用分次酶解法制成氨基酸原液，将氨基酸原液经脱色、除菌后，按配比加入增香活化剂、生物酶，及各种添加元素制得产品。该方法采用分次酶解法，提高肥料中的氨基酸含量；制得的含酶、氨基酸的芳香型液体肥料中含有18种氨基酸成分，氨基酸的含量高、种类多，可满足植物的氨基酸养分需求。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
下面对本发明实施例的化合物和化合物的制作工艺进行具体说明。
一种采用次果联合酶法制得的含酶、氨基酸的芳香型液体肥料的制备方法，其包括：
S1粉碎步骤：将次果进行粗粉碎，再加水浸泡，加入蛋白酶，再进行细粉碎，得到悬浊液。
粉碎步骤包括：
将粗粉碎后的次果过40-80目筛，得到次果果浆；
在次果果浆中加入冷水或低温水(常温水)浸泡5-20h，加入水与次果果浆的重量比为1-5∶1，得到次果浆液；
在次果浆液中加入蛋白酶，蛋白酶用于对次果浆液中的植物蛋白质进行初步水解，蛋白酶的酶活性为10-20u/g(即在特定条件下，1分钟内转化1微摩尔次果(底物)，或者次果(底物)中1微摩尔有关基团所需的酶量为10-20g)，并采用转速为400-600rpm的球磨机粉碎3-5h，经过第一次水解，得到悬浊液。
S2酶解步骤：在悬浊液中加水，并调节pH至7，再加入肽酶进行水解，肽酶用于对悬浊液进行完全水解，得到酶解液。
酶解步骤包括：
在悬浊液中加水至干物浓度为100-200g/l，得到稀释溶液；
使用2％氢氧化钠和1％盐酸调整稀释溶液pH至7.0，得到中性溶液；
在中性溶液中加入肽酶，肽酶的酶活性为50-80u/g(即在特定条件下，1分钟内转化1微摩尔底物，或者底物中1微摩尔有关基团所需的酶量为50-80g)，在温度37-50℃、pH7.0的条件下经过第二次水解5-14h，得到酶解液。分次水解能够增大水解效率，提高产品中的氨基酸含量。
S3杀菌步骤：对酶解液进行吸附脱色、除菌处理，得到无色、透明的氨基酸原液，氨基酸原液中的氨基酸含量为20％-60％，含水量为30-35％。
优选地，采用活性炭对酶解液进行吸附脱色、除味处理，活性炭的使用量为酶解液重量的15-30％，吸附脱色时间为1-2d；采用钴-60照射灭菌或高温高压灭菌对经脱色处理的酶解液进行除菌处理。
S4螯合步骤：在氨基酸原液中加入增香活化剂、生物酶和添加元素，经螯合作用，得到含酶、氨基酸的芳香型液体肥料。
优选地，增香活化剂的添加量为氨基酸原液重量的0.05％-15％。增香活化剂包括乙酸苏合香酯、乙酸苄酯、乙酸烯丙酯、香茅醛、辛醛、十醛中的至少一种。增香活化剂用于增加液体肥料的芳香感，并且增加液体肥料中氨基酸的活性。
优选地，生物酶的添加量为0.1-100mg/L。生物酶包括吲哚乙酸氧化酶、过氧化物酶、β-葡萄糖苷酶中的至少一种。生物酶用于增加液体肥料的生物活性。
优选地，添加元素来自于第一肥料、第二肥料和第三肥料，第一肥料中的氮、磷、钾总量为20-55％，第二肥料中的钙、镁、硫总量为15-32％，第三肥料中的钼、铁、锌、硼、锰、铜总量为2-15％。添加元素能增加液体肥料中植物必需的矿质元素的含量，增加肥效。
一种含酶、氨基酸的芳香型液体肥料，采用上述制备含酶、氨基酸的芳香型液体肥料的方法制成。
以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
实施例1
实施例1提供一种含酶、氨基酸的芳香型液体肥料，按以下过程制备：
将500公斤苹果经粉碎、过40目筛，得到次果果浆；在次果果浆中加入2500公斤水浸泡5-20h(加入水与苹果的重量比为5∶1)，得到次果浆液待用；在次果浆液中加入蛋白酶10u/g，并采用转速为400rpm的球磨机粉碎3h，得到超细粉体悬浊液。
在悬浊液中加水至干物浓度为100g/l，得到稀释溶液；使用2％氢氧化钠和1％盐酸调整稀释溶液pH至7.0，得到中性溶液；在中性溶液中加入肽酶50u/g(共25000000u)，在温度37℃、pH7.0的条件下水解5h，得到酶解液。
采用75公斤活性炭对酶解液进行吸附脱色、除味处理(活性炭的使用量为苹果重量的15％)，吸附脱色时间为1d(24h)；过滤，将滤液直接经钴-60照射灭菌，即得无色、透明的氨基酸原液，氨基酸原液中的氨基酸含量为38％。
在氨基酸原液中加入10％的乙酸苏合香酯；在氨基酸原液中加入1mg/L的吲哚乙酸氧化酶；在氨基酸原液中加入大量元素氮、磷、钾总量为30％的第一肥料，中量元素钙、镁、硫总量为20％的第二肥料和微量元素钼、铁、锌、硼、锰、铜总量为6％的第三肥料，经螯合作用，即制得含酶、氨基酸的芳香型液体肥料。
实施例2
实施例2提供一种含酶、氨基酸的芳香型液体肥料，按以下过程制备：
将100公斤苹果经粉碎、过50目筛，得到次果果浆；在次果果浆中加入300公斤水浸泡10h(加入水与苹果的重量比为3∶1)，得到次果浆液待用；在次果浆液中加入蛋白酶15u/g(共1500000u)，并采用转速为500rpm的球磨机粉碎4h，得到超细粉体悬浊液。
在悬浊液中加水至干物浓度为150g/l，得到稀释溶液；使用2％氢氧化钠和1％盐酸调整稀释溶液pH至7.0，得到中性溶液；在中性溶液中加入肽酶60u/g(共6000000u)，在温度38℃、pH7.0的条件下水解8h，得到酶解液。
采用20公斤活性炭对酶解液进行吸附脱色、除味处理(活性炭的使用量为苹果重量的20％)，吸附脱色时间为36h；过滤，将滤液直接经钴-60照射灭菌后，即得无色、透明的氨基酸原液，氨基酸原液中的氨基酸含量为48.2％。
在氨基酸原液中加入1％的乙酸苄酯；在氨基酸原液中加入0.5mg/L的过氧化物酶；在氨基酸原液中加入大量元素氮、磷、钾总量为40％的第一肥料和中量元素钙、镁、硫总量为28％的第二肥料和微量元素钼、铁、锌、硼、锰、铜总量为9％的第三肥料，经螯合作用，得到含酶、氨基酸的芳香型液体肥料。
实施例3
实施例3提供一种含酶、氨基酸的芳香型液体肥料，按以下过程制备：
将300公斤苹果经粉碎、过60目筛，得到次果果浆；在次果果浆中加入600公斤水浸泡20h(加入水与苹果的重量比为2∶1)，得到次果浆液待用；在次果浆液中加入蛋白酶20u/g(共6000000u)，并采用转速为600rpm的球磨机粉碎5h，得到超细粉体悬浊液。
在悬浊液中加水至干物浓度为200g/l，得到稀释溶液；使用2％氢氧化钠和1％盐酸调整稀释溶液pH至7.0，得到中性溶液；在中性溶液中加入肽酶80u/g(共24000000u)，在温度37-50℃、pH7.0的条件下水解10h，得到酶解液。
采用90公斤活性炭对酶解液进行吸附脱色、除味处理(活性炭的使用量为苹果重量的30％)，保温80℃，吸附脱色时间为2d(48h)；过滤，将滤液直接经高温高压灭菌后，即得无色、透明的氨基酸原液，氨基酸原液中的氨基酸含量为51.8％。
在氨基酸原液中加入0.5％的香茅醛；在氨基酸原液中加入0.3mg/L的β-葡萄糖苷酶；在氨基酸原液中加入大量元素氮、磷、钾总量为52％的第一肥料和中量元素钙、镁、硫总量为32％的第二肥料和微量元素钼、铁、锌、硼、锰、铜总量为15％的第三肥料，经螯合作用，得到含酶、氨基酸的芳香型液体肥料。
实施例4
实施例4提供一种含酶、氨基酸的芳香型液体肥料，按以下过程制备：
将100公斤苹果经粉碎、过80目筛，得到次果果浆；在次果果浆中加入100公斤水浸泡20h(加入水与苹果的重量比为1∶1)，得到次果浆液待用；在次果浆液中加入蛋白酶20u/g(共2000000u)，并采用转速为600rpm的球磨机粉碎5h，得到超细粉体悬浊液。
在悬浊液中加水至干物浓度为100g/l，得到稀释溶液；使用2％氢氧化钠和1％盐酸调整稀释溶液pH至7.0，得到中性溶液；在中性溶液中加入肽酶60u/g(共6000000u)，在温度42℃、pH7.0的条件下水解14h，得到酶解液。
采用15公斤活性炭对酶解液进行吸附脱色、除味处理(活性炭的使用量为苹果重量的15％)，吸附脱色时间为48h；过滤，将滤液直接经高温高压灭菌后，即得无色、透明的氨基酸原液，氨基酸原液中的氨基酸含量为53.9％。
在氨基酸原液中加入7％的辛醛；在氨基酸原液中加入50mg/L的吲哚乙酸氧化酶；在氨基酸原液中加入大量元素氮、磷、钾总量为48％的第一肥料和中量元素钙、镁、硫总量为30％的第二肥料和微量元素钼、铁、锌、硼、锰、铜总量为12％的第三肥料，经螯合作用，得到含酶、氨基酸的芳香型液体肥料。
实施例5
实施例5提供一种含酶、氨基酸的芳香型液体肥料，按以下过程制备：
将100公斤苹果经粉碎、过80目筛，得到次果果浆；在次果果浆中加入400公斤水浸泡12h(加入水与苹果的重量比为4∶1)，得到次果浆液待用；在次果浆液中加入蛋白酶20u/g(共2000000u)，并采用转速为500rpm的球磨机粉碎5h，得到超细粉体悬浊液。
在悬浊液中加水至干物浓度为200g/l，得到稀释溶液；使用2％氢氧化钠和1％盐酸调整稀释溶液pH至7.0，得到中性溶液；在中性溶液中加入肽酶80u/g(共8000000u)，在温度45℃、pH7.0的条件下水解10h，得到酶解液。
采用20公斤活性炭对酶解液进行吸附脱色、除味处理(活性炭的使用量为苹果重量的20％)，吸附脱色时间为36h；过滤，将滤液直接经钴-60照射灭菌后，即得无色、透明的氨基酸原液，氨基酸原液中的氨基酸含量为56.28％。
在氨基酸原液中加入5％的十醛；在氨基酸原液中加入100mg/L的过氧化物酶；在氨基酸原液中加入大量元素氮、磷、钾总量为36％的第一肥料和中量元素钙、镁、硫总量为28％的第二肥料和微量元素钼、铁、锌、硼、锰、铜总量为14％的第三肥料，经螯合作用，得到含酶、氨基酸的芳香型液体肥料。
以下通过试验测试本发明产品的性能。
分别检验实施例1-实施例5制得的氨基酸原液及产品含酶、氨基酸的芳香型液体肥料的氨基酸种类和含量，检验结果分别如下表所示。
表1各实施例制得的氨基酸原液、产品中的氨基酸检测结果
检验实施例1制得的含酶、氨基酸的芳香型液体肥料中的各氨基酸的含量，结果如下表所示。
表2实施例1制得产品中的氨基酸检测结果
由表1和表2可知，按照本发明制备方法制得的氨基酸原液为无色、无毒、无味的透明液体，其中的氨基酸含量为40％-60％；制得的产品含酶、氨基酸的芳香型液体肥料中的氨基酸含量为40％-50％，均含有18种氨基酸成分。
综上所述，按照本发明制备方法制得的含酶、氨基酸的芳香型液体肥料中的氨基酸含量高，氨基酸种类丰富，且含活性酶，可满足植物的氨基酸等生长养分需求。
以上所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
Claims (10)
1.一种采用次果联合酶法制得的含酶、氨基酸的芳香型液体肥料的制备方法，其特征在于，其包括：
粉碎步骤：将次果进行粗粉碎，再加水浸泡，加入蛋白酶，再进行细粉碎，得到悬浊液；
酶解步骤：在所述悬浊液中加水，并调节pH至7，再加入肽酶进行水解，得到酶解液；
杀菌步骤：对所述酶解液进行吸附脱色、除菌处理，得到无色、透明的氨基酸原液；以及
螯合步骤：在所述氨基酸原液中加入增香活化剂、生物酶和添加元素，经螯合作用，得到所述含酶、氨基酸的芳香型液体肥料。
2.如权利要求1所述的采用次果联合酶法制得的含酶、氨基酸的芳香型液体肥料的制备方法，其特征在于，所述粉碎步骤包括：
将粗粉碎后的所述次果过40-80目筛，得到次果果浆；
在所述次果果浆中加入所述水浸泡5-20h，加入所述水与所述次果果浆的重量比为1-5∶1，得到次果浆液；
在所述次果浆液中加入所述蛋白酶，所述蛋白酶的酶活性为10-20u/g，并采用转速为400-600rpm的球磨机粉碎3-5h，得到所述悬浊液。
3.如权利要求1所述的采用次果联合酶法制得的含酶、氨基酸的芳香型液体肥料的制备方法，其特征在于，所述酶解步骤包括：
在所述悬浊液中加所述水至干物浓度为100-200g/l，得到稀释溶液；
使用2％氢氧化钠和1％盐酸调整所述稀释溶液pH至7.0，得到中性溶液；
在所述中性溶液中加入所述肽酶，所述肽酶的酶活性为50-80u/g，在温度37-50℃、pH7.0的条件下水解5-14h，得到所述酶解液。
4.如权利要求1所述的采用次果联合酶法制得的含酶、氨基酸的芳香型液体肥料的制备方法，其特征在于，在所述杀菌步骤中，采用活性炭对所述酶解液进行吸附脱色处理，所述活性炭的使用量为所述酶解液重量的15-30％，吸附脱色时间为1-2d；采用钴-60照射灭菌或高温高压灭菌对经脱色处理的所述酶解液进行除菌处理。
5.如权利要求1所述的采用次果联合酶法制得的含酶、氨基酸的芳香型液体肥料的制备方法，其特征在于，所述增香活化剂的添加量为所述氨基酸原液重量的0.05％-15％。
6.如权利要求1所述的采用次果联合酶法制得的含酶、氨基酸的芳香型液体肥料的制备方法，其特征在于，所述增香活化剂包括乙酸苏合香酯、乙酸苄酯、乙酸烯丙酯、香茅醛、辛醛、十醛中的至少一种。
7.如权利要求1所述的采用次果联合酶法制得的含酶、氨基酸的芳香型液体肥料的制备方法，其特征在于，所述生物酶的添加量为0.1-100mg/L。
8.如权利要求1所述的采用次果联合酶法制得的含酶、氨基酸的芳香型液体肥料的制备方法，其特征在于，所述生物酶包括吲哚乙酸氧化酶、过氧化物酶、β-葡萄糖苷酶中的至少一种。
9.如权利要求1所述的采用次果联合酶法制得的含酶、氨基酸的芳香型液体肥料的制备方法，其特征在于，所述添加元素来自于第一肥料、第二肥料和第三肥料，所述第一肥料中的氮、磷、钾总量为20-55％，所述第二肥料中的钙、镁、硫总量为15-32％，所述第三肥料中的钼、铁、锌、硼、锰、铜总量为2-15％。
10.一种含酶、氨基酸的芳香型液体肥料，其特征在于，采用权利要求1-9中任一项所述的采用次果联合酶法制得的含酶、氨基酸的芳香型液体肥料的制备方法制成。
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| CN103708890A (zh) * | 2013-12-25 | 2014-04-09 | 沈阳四兄弟肥业有限公司 | 一种生物酶肥料及其制备方法 |
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2016
- 2016-03-17 CN CN201610153274.3A patent/CN105819957A/zh active Pending
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