CN105967937A - 一种改性板栗蛋白包膜缓释保水肥料 - Google Patents

一种改性板栗蛋白包膜缓释保水肥料 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种改性板栗蛋白包膜缓释保水肥料，由下列重量份的原料制成：菜籽饼粉30‑32、羧甲基纤维素3‑4、氯化钾6‑7、猪油渣9‑11、乙二胺四乙酸铁钠2‑3、小麦谷朊粉2‑3、新鲜板栗84‑86、薜荔果20‑24、谷氨酰胺转氨酶制剂1.6‑1.9、水适量；本发明肥料采用改性蛋白包膜配合羧甲基纤维素等保水材料的使用，既能实现肥料颗粒大量吸水持水，保持土壤耕层水分含量的目的，又通过改性蛋白的高粘结度维持肥料的稳定性，使之在吸水状态下能长期保持稳定的释肥状态，将肥效充分发挥，可作为农田中节水措施的配套用肥以及干旱地区的肥料使用，具有广阔的应用前景。

Description

一种改性板栗蛋白包膜缓释保水肥料
技术领域
本发明涉及缓释肥料技术领域，尤其涉及一种改性板栗蛋白包膜缓释保水肥料。
背景技术
随着我国农业生产的专业化、产业化、规模化的发展，农业对于肥料、土壤肥力的要求不断升级，而传统肥料由于养分利用率低，制约了农业种植的可持续发展。包膜缓释肥料的应用则是解决这一问题的有效途径。但目前常见包膜缓释肥料的包膜材料以采用化学合成的不可降解高分子聚合物为主，极易残留在土壤中造成土壤退化和污染，同时包膜材料的功能单一，通常只具有缓控释效果，没有考虑到吸水、抗菌、抗氧化等作用以及针对不同土壤环境的实用性。
板栗的营养成分丰富，具有大量的淀粉、蛋白质、脂肪等，同时含有多种矿物质元素，比如重要的宏量元素N、P、K、Ca等和微量元素Fe、Cu、Zn、Mn等，板栗中还具有对植物生长有益的功能性因子，如板栗中的多酚物质是一种天然的抗氧化剂，其中的没食子酸、鞣花酸、鞣花单宁具有强大的抗氧化、抗菌特性。同时板栗中蛋白质含量极高，约占5%-11%，板栗蛋白中氨基酸种类丰富，而且植物能够吸收利用氨基酸，因此可以完善植物生长过程中的营养结构，开发潜力极大。
板栗蛋白在7.0-8.0的PH值范围内具有较好的溶解性和粘度，并通过结合水、流体动力学水和物理截留水的共同作用，使之具有极好的持水能力，可减少水分的流失量，同时在碱性条件下，板栗蛋白还具有较好的乳化性、起泡性和泡沫稳定性，符合缓释肥料中包膜材料所需的条件。
板栗在各地均有种植，来源广泛，利用板栗蛋白开发新型的缓释肥，同时赋予缓释肥料新的功能，为缓释肥料的发展开辟了新的途径。
发明内容
本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种改性板栗蛋白包膜缓释保水肥料。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种改性板栗蛋白包膜缓释保水肥料，由下列重量份的原料制成：菜籽饼粉30-32、羧甲基纤维素3-4、氯化钾6-7、猪油渣9-11、乙二胺四乙酸铁钠2-3、小麦谷朊粉2-3、新鲜板栗84-86、薜荔果20-24、谷氨酰胺转氨酶制剂1.6-1.9、水适量。
所述的改性板栗蛋白包膜缓释保水肥料制备方法的具体步骤如下：
（1）将新鲜板栗去苞去壳后切片，在48-50℃烘干后粉碎磨细，将板栗粉加入到10倍于其质量的水中，并使用1mol/L氢氧化钠溶液调节PH至9.8-10.0，在35-40kHz下经过超声粉碎14-16分钟，之后加热至40-42℃，保温85-95分钟，过滤取上清液，经真空冷冻干燥后得到板栗蛋白粉；
（2）将步骤1废弃板栗苞、板栗壳混合置于煅烧炉中，以15-20℃/分升温至550-580℃，煅烧120-130分钟后取出，得栗炭粉备用，再将菜籽饼粉、猪油渣混合沤制发酵，待充分腐熟后烘干粉碎并与羧甲基纤维素、栗炭粉混合，置于造粒机中造粒；
（3）将薜荔果洗净榨汁并过滤，将滤液与乙二胺四乙酸铁钠混合，加热至72-75℃，搅拌5分钟后降温至42-44℃并加入氯化钾，再次搅拌10分钟，得营养液备用；
（4）将步骤1所得板栗蛋白粉加入12-15倍于其质量的水中，并用1mol/L氢氧化钠溶液调节PH至7.3-7.7，再加入谷氨酰胺转氨酶制剂、小麦谷朊粉，加热至49-51℃，保温3-3.5小时，得改性板栗蛋白液；
（5）将步骤2所得颗粒置于底部有加热装置的滚筒中，将筒壁加热至55-60℃，滚动过程中通过喷雾喷涂的方式向滚筒中喷入步骤3所得营养液，喷完后继续滚动10-15分钟，再喷入步骤4所得改性板栗蛋白液，继续滚动10-15分钟，取出即得本发明包膜肥料颗粒。
本发明的优点是：
板栗蛋白粉经谷氨酰胺转氨酶和碱性条件下共同作用改性，有利于蛋白质分子的展开，并催化蛋白质多肽发生分子内和分子间发生共价交联，具体表现为黏度增大，具有较高的剪切力抵抗性和胶黏性，能稳定附着在肥料颗粒表面，配合蛋白粉的持水性保证肥料颗粒的干燥，不会短时间内受潮崩解，延长作用期，在缓释期间蛋白层缓慢分解，还可作为植物氮源，并能形成氨基酸-阳离子-聚磷酸复合物，减少土壤中重金属离子的移动性，减轻重金属离子毒害。本发明肥料采用改性蛋白包膜配合羧甲基纤维素等保水材料的使用，既能实现肥料颗粒大量吸水持水，保持土壤耕层水分含量的目的，又通过改性蛋白的高粘结度维持肥料的稳定性，使之在吸水状态下能长期保持稳定的释肥状态，将肥效充分发挥，可作为农田中节水措施的配套用肥以及干旱地区的肥料使用，具有广阔的应用前景。
具体实施方式
一种改性板栗蛋白包膜缓释保水肥料，由下列重量份（kg）的原料制成：菜籽饼粉30、羧甲基纤维素3、氯化钾6、猪油渣9、乙二胺四乙酸铁钠2、小麦谷朊粉2、新鲜板栗84、薜荔果20、谷氨酰胺转氨酶制剂1.6、水适量。
所述的改性板栗蛋白包膜缓释保水肥料制备方法的具体步骤如下：
（1）将新鲜板栗去苞去壳后切片，在48℃烘干后粉碎磨细，将板栗粉加入到10倍于其质量的水中，并使用1mol/L氢氧化钠溶液调节PH至9.8，在35kHz下经过超声粉碎14分钟，之后加热至40℃，保温85分钟，过滤取上清液，经真空冷冻干燥后得到板栗蛋白粉；
（2）将步骤1废弃板栗苞、板栗壳混合置于煅烧炉中，以15℃/分升温至550℃，煅烧120分钟后取出，得栗炭粉备用，再将菜籽饼粉、猪油渣混合沤制发酵，待充分腐熟后烘干粉碎并与羧甲基纤维素、栗炭粉混合，置于造粒机中造粒；
（3）将薜荔果洗净榨汁并过滤，将滤液与乙二胺四乙酸铁钠混合，加热至72℃，搅拌5分钟后降温至42℃并加入氯化钾，再次搅拌10分钟，得营养液备用；
（4）将步骤1所得板栗蛋白粉加入12倍于其质量的水中，并用1mol/L氢氧化钠溶液调节PH至7.3，再加入谷氨酰胺转氨酶制剂、小麦谷朊粉，加热至49℃，保温3小时，得改性板栗蛋白液；
（5）将步骤2所得颗粒置于底部有加热装置的滚筒中，将筒壁加热至55℃，滚动过程中通过喷雾喷涂的方式向滚筒中喷入步骤3所得营养液，喷完后继续滚动10分钟，再喷入步骤4所得改性板栗蛋白液，继续滚动10分钟，取出即得本发明包膜肥料颗粒。
为了进一步说明本发明的应用价值，发明人选取两块面积均为10亩的水稻实验田，并分为对照组和实验组，对照组使用普通肥料，实验组使用本发明缓释肥，每亩用肥均为70kg，种植期间田间管理模式均相同并控制灌水量为常规种植的70%，成熟后收获统计，对照组亩产423kg，实验组亩产486kg，且实验组水稻颗粒较大，品相较好。

Claims (2)

1.一种改性板栗蛋白包膜缓释保水肥料，其特征在于，由下列重量份的原料制成：菜籽饼粉30-32、羧甲基纤维素3-4、氯化钾6-7、猪油渣9-11、乙二胺四乙酸铁钠2-3、小麦谷朊粉2-3、新鲜板栗84-86、薜荔果20-24、谷氨酰胺转氨酶制剂1.6-1.9、水适量。
2. 根据权利要求书1所述的改性板栗蛋白包膜缓释保水肥料，其特征在于，制备方法的具体步骤如下：
（1）将新鲜板栗去苞去壳后切片，在48-50℃烘干后粉碎磨细，将板栗粉加入到10倍于其质量的水中，并使用1mol/L氢氧化钠溶液调节PH至9.8-10.0，在35-40kHz下经过超声粉碎14-16分钟，之后加热至40-42℃，保温85-95分钟，过滤取上清液，经真空冷冻干燥后得到板栗蛋白粉；
（2）将步骤1废弃板栗苞、板栗壳混合置于煅烧炉中，以15-20℃/分升温至550-580℃，煅烧120-130分钟后取出，得栗炭粉备用，再将菜籽饼粉、猪油渣混合沤制发酵，待充分腐熟后烘干粉碎并与羧甲基纤维素、栗炭粉混合，置于造粒机中造粒；
（3）将薜荔果洗净榨汁并过滤，将滤液与乙二胺四乙酸铁钠混合，加热至72-75℃，搅拌5分钟后降温至42-44℃并加入氯化钾，再次搅拌10分钟，得营养液备用；
（4）将步骤1所得板栗蛋白粉加入12-15倍于其质量的水中，并用1mol/L氢氧化钠溶液调节PH至7.3-7.7，再加入谷氨酰胺转氨酶制剂、小麦谷朊粉，加热至49-51℃，保温3-3.5小时，得改性板栗蛋白液；
（5）将步骤2所得颗粒置于底部有加热装置的滚筒中，将筒壁加热至55-60℃，滚动过程中通过喷雾喷涂的方式向滚筒中喷入步骤3所得营养液，喷完后继续滚动10-15分钟，再喷入步骤4所得改性板栗蛋白液，继续滚动10-15分钟，取出即得本发明包膜肥料颗粒。
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