CN107586201A - 一种综合处理玉米皮制备土壤营养添加剂的方法 - Google Patents

一种综合处理玉米皮制备土壤营养添加剂的方法 Download PDF

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王德友
赵玉斌
吴静
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Abstract

本发明涉及一种综合处理玉米皮制备土壤营养添加剂的方法，该方法以玉米皮为原料，利用多种酶制剂，将玉米皮中的有效成分水解成水溶性膳食纤维和小分子的、易被利用的淀粉和蛋白质水解产物，然后进一步制成土壤营养添加剂，不仅可以提高玉米皮的附加值，还可以为玉米皮的利用开辟一条新途径。

Description

一种综合处理玉米皮制备土壤营养添加剂的方法
技术领域
本发明涉及一种综合处理玉米皮制备土壤营养添加剂的方法，具体说属于玉米深加工的技术领域。
背景技术
玉米皮是玉米加工淀粉的副产物，一般占玉米质量的8％～10％。在湿法加工淀粉时，被分晒出来。玉米皮的主要成分为纤维素和淀粉，纤维素和半纤维素的总含量几乎占到玉米皮的一半。研究发现，玉米皮中多糖(即纤维素和半纤维素)主要由葡萄糖、木聚糖和阿拉伯聚糖构成，此外，还有少量半乳糖和甘露聚糖，而且戊聚糖(阿拉伯糖和木聚糖)和己聚糖(葡萄糖、半乳聚糖和甘露聚糖)在多糖中差不多各占一半。玉米深加工过程中玉米浸泡后经磨碎、离心分离得到玉米皮和粉浆；玉米皮经离心分离进入高压曲筛与粉浆分离并清洗，经多级曲筛后进入挤干机去除部分水，然后进入干燥机进行干燥。我国玉米皮每年产生量达二千多万吨，作为一个庞大的可再生资源，长期以来由于技术和条件的限制，只能作为饲料使用，产品附加值比较低，造成很大的资源浪费。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种综合处理玉米皮制备土壤营养添加剂的方法，该方法以玉米皮为原料，利用多种酶制剂，将玉米皮中的有效成分水解成水溶性膳食纤维和小分子的、易被利用的淀粉和蛋白质水解产物，然后进一步制成土壤营养添加剂，不仅可以提高玉米皮的附加值，还可以为玉米皮的利用开辟一条新途径。
本发明是通过如下技术方案实现的：
一种综合处理玉米皮制备土壤营养添加剂的方法，包括：
淀粉酶水解玉米皮步骤；
水解后的玉米皮加入纤维素酶和木聚糖酶复合酶酶解步骤；
酶解完成的玉米皮发酵步骤；
发酵后的物料与N、P、K复配制成土壤营养添加剂步骤。
根据本发明优选的，所述的淀粉酶水解玉米皮步骤是：玉米皮与水按质量比1：5—1：10的比例混合，调节pH值至5-7，然后加入淀粉酶进行水解，体系中淀粉酶的浓度为0.01-0.05ml/L。
进一步优选的，酶解时间15-30min，酶解温度60-80℃。
进一步优选的，所述的淀粉酶为中温淀粉酶。
根据本发明优选的，所述的水解后的玉米皮加入纤维素酶和木聚糖酶复合酶酶解步骤是：淀粉酶水解后的玉米皮挤压去水、干燥、粉碎，粉碎后的玉米皮以玉米皮与水按质量比1：10—1：15的比例加水，调节pH值至4-6，然后加入纤维素酶和木聚糖酶复合酶进行酶解，复合酶的加入量为玉米皮与水总量的0.4-0.7％。
进一步优选的，纤维素酶：木聚糖酶的质量比为：1:1。
进一步优选的，复合酶酶解时间为6-10h，酶解温度为50-60℃。
根据本发明优选的，酶解完成的玉米皮发酵步骤为：将酶解完成的玉米皮调节含水量至45-50％，然后加入发酵剂进行发酵。
进一步优选的，发酵时间10d-15d，发酵温度32-36℃，水分含量50％，所述的发酵为厌氧发酵。
进一步优选的，所述的发酵剂为乳酸菌与酵母菌的混合菌，乳酸菌与酵母菌的质量比为0.2-0.6:1,酵母菌的加入量占发酵物料总量的1-3‰。
乳酸菌与酵母菌为现有常规菌剂。
根据本发明优选的，所述的发酵后的物料与N、P、K复配步骤是：将磷酸二氢铵和氯化钾添加到酵后的物料中，使得N、P、K的质量比为1:0.8：0.8，其中N占发酵后的物料总质量的8％，P占发酵后的物料总质量0.4％；发酵后的物料中有机质含量占发酵物料总量的19％。
本发明的效果：
1、本发明先利用多种酶制剂将将玉米皮中的有效成分水解成水溶性膳食纤维和小分子的、易被利用的淀粉和蛋白质水解产物，然后通过发酵剂发酵将膳食纤维和淀粉和蛋白质进一步分解，复配N、P、K，大大促进了有机质及N、P、K的吸收，发酵与复配相互促进提高了吸收利用率。
2、本发明分解发酵后添加营养元素的肥料既富含作物必须的大量元素N、P、K确保了营养生长和增产增收，又附加了高含量的有机质复合糖，极大的改善了作物品质和口感；同时二者又相互促进提高了吸收利用率，真正达到了吸收快、传导快、见效快，是作物健壮、增产、提升品质的必备产品。糖分子量低，很容易被叶片吸收，进入到植株体内容易降解释放出养分，耗能低。
具体实施方式
下面结合实施例进行详细阐述，使本发明更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为明确的界定。
实施例1、
一种综合处理玉米皮制备土壤营养添加剂的方法，步骤如下：
(1)玉米皮和水的比例为1：5。用中温淀粉酶水解附着在玉米皮上的淀粉：先用调节pH值：5，然后加入中温淀粉酶，中温淀粉酶的作用条件为：时间30min，温度60℃，体系中酶的浓度为0.01ml/L。
(2)挤压去水，玉米皮进入干燥机，将烘干的玉米皮粉碎，加水。玉米皮和水的比例为1：15。先用调节pH值：6，然后加入复合纤维素酶和木聚糖酶(1:1)，添加量为物料总量的0.5％，酶解时间6-10h，温度60℃。
(3)将酶解完成的玉米皮配制水分含量50％，加入发酵剂(乳酸菌+酵母菌)进行发酵。发酵时间10d，发酵温度35℃，水分含量50％，进行厌氧发酵。
(4)将发酵后的物料根据土壤所需的营养成分进行配制，加入适量的P、K等元素配配制成土壤营养添加剂。通过添加磷酸二氢铵和氯化钾，使得N、P、K的比例为1:0.8：0.8，以满足作物的需求。
实施例2、
一种综合处理玉米皮制备土壤营养添加剂的方法，步骤如下：
(1)玉米皮和水的比例为1：10。用中温淀粉酶水解附着在玉米皮上的淀粉：先用调节pH值：7，然后加入中温淀粉酶，中温淀粉酶的作用条件为：时间15min，温度80℃，体系中酶的浓度为0.05ml/L。
(2)挤压去水，玉米皮进入干燥机，将烘干的玉米皮粉碎，加水。玉米皮和水的比例为1：10。先用调节pH值：4，然后加入复合纤维素酶和木聚糖酶(1:1)，添加量为物料总量的0.5％，酶解时间6-10h，温度50℃。
(3)将酶解完成的玉米皮配制水分含量45％，加入发酵剂(乳酸菌+酵母菌)进行发酵。发酵时间15d，发酵温度35℃，进行厌氧发酵。
(4)将发酵后的物料根据土壤所需的营养成分进行配制，加入适量的P、K等元素配配制成土壤营养添加剂。通过添加磷酸二氢铵和氯化钾，使得N、P、K的比例为1:0.8：0.8，以满足作物的需求。

Claims (10)

1.一种综合处理玉米皮制备土壤营养添加剂的方法，包括：
淀粉酶水解玉米皮步骤；
水解后的玉米皮加入纤维素酶和木聚糖酶复合酶酶解步骤；
酶解完成的玉米皮发酵步骤；
发酵后的物料与N、P、K复配制成土壤营养添加剂步骤。
2.根据权利要求1所述的综合处理玉米皮制备土壤营养添加剂的方法，其特征在于，所述的淀粉酶水解玉米皮步骤是：玉米皮与水按质量比1：5—1：10的比例混合，调节pH值至5-7，然后加入淀粉酶进行水解，体系中淀粉酶的浓度为0.01-0.05ml/L。
3.根据权利要求2所述的综合处理玉米皮制备土壤营养添加剂的方法，其特征在于，酶解时间15-30min，酶解温度60-80℃。
4.根据权利要求2所述的综合处理玉米皮制备土壤营养添加剂的方法，其特征在于，所述的淀粉酶为中温淀粉酶。
5.根据权利要求1所述的综合处理玉米皮制备土壤营养添加剂的方法，其特征在于，所述的水解后的玉米皮加入纤维素酶和木聚糖酶复合酶酶解步骤是：淀粉酶水解后的玉米皮挤压去水、干燥、粉碎，粉碎后的玉米皮以玉米皮与水按质量比1：10—1：15的比例加水，调节pH值至4-6，然后加入纤维素酶和木聚糖酶复合酶进行酶解，复合酶的加入量为玉米皮与水总量的0.4-0.7％。
6.根据权利要求5所述的综合处理玉米皮制备土壤营养添加剂的方法，其特征在于，纤维素酶：木聚糖酶的质量比为：1:1。
7.根据权利要求5所述的综合处理玉米皮制备土壤营养添加剂的方法，其特征在于，复合酶酶解时间为6-10h，酶解温度为50-60℃。
8.根据权利要求1所述的综合处理玉米皮制备土壤营养添加剂的方法，其特征在于，酶解完成的玉米皮发酵步骤为：将酶解完成的玉米皮调节含水量至45-50％，然后加入发酵剂进行发酵。
9.根据权利要求8所述的综合处理玉米皮制备土壤营养添加剂的方法，其特征在于，发酵时间10d-15d，发酵温度32-36℃，水分含量50％，所述的发酵为厌氧发酵。
10.根据权利要求1所述的综合处理玉米皮制备土壤营养添加剂的方法，其特征在于，所述的发酵后的物料与N、P、K复配步骤是：将磷酸二氢铵和氯化钾添加到酵后的物料中，使得N、P、K的质量比为1:0.8：0.8，其中N占发酵后的物料总质量的8％，P占发酵后的物料总质量0.4％；发酵后的物料中有机质含量占发酵物料总量的19％。
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