CN108094711A

CN108094711A - 植物酵素作物营养液及其利用黄酒浸米水的制备方法

Info

Publication number: CN108094711A
Application number: CN201711422180.2A
Authority: CN
Inventors: 方晟; 毛建卫; 马友林; 毛旸晨; 李怡泽; 陈犇
Original assignee: Shaoxing University Yuanpei College
Current assignee: Shaoxing University Yuanpei College
Priority date: 2017-12-25
Filing date: 2017-12-25
Publication date: 2018-06-01

Abstract

本发明公开了植物酵素作物营养液及其利用黄酒浸米水的制备方法，制备方法包括采用以下重量份的原料，在低于50℃的条件下，接入高活性菌种进行发酵而成：黄酒生产中浸米工序的副产物浸米水6‑14份，作物残体3‑6份，糖1‑3份。本发明最大限度地利用黄酒浸米水和作物残体中的营养物质，通过发酵得到植物酵素作物营养液和植物酵素动物营养剂，不仅缓解了黄酒生产的废弃物浸米水和作物残体的环境问题，同时还得到了酵素营养液可用于有机生态农业，具有促进作物生长发育、提高作物产量与品质、增强作物对病虫害抗性及改良土壤等功效。

Description

植物酵素作物营养液及其利用黄酒浸米水的制备方法

技术领域

本发明涉及酵素类作物营养液技术领域，尤其涉及一种植物酵素作物营养液及利用黄酒浸米水制备植物酵素作物营养液的方法。

背景技术

随着社会对农业资源与生态环境问题的日益重视，以及人们对绿色食品需求的持续增长，减少农药和化肥的使用是今后作物种植生产的必然趋势，环保高效的微生物生态肥料等也越来越受到生产者的重视。目前,我国市场上的一些植物、动物氨基酸和微生物肥料,普遍存在着售价较高，不符合有机农业生产要求,难以推广。

在作物种植和生产中，常会产生大量植物残体，比如果树生理落果和采前落果，作物种植和农产品加工中人工疏除的花朵、幼果、残次果、嫩梢，叶菜类、根菜类、果菜类采收后废弃的叶、根、果等，这些植物性材料的营养成分丰富，但如果处置不当，可能会成为病虫害传播的媒介和严重的污染源。

黄酒浸米水是浸米工序中的副产物，也是黄酒生产的主要废弃物，其不仅产量大，而且COD_cr和BOD₅高，属于高浓度有机废水。同时，浸米水中含有丰富的氨基酸、蛋白质、淀粉、糖类、脂肪、维生素、矿物质和微量元素等营养物质。然而，生产过程中浸米水未经妥善处置和利用而直接排放，不但会造成环境的危害，还会导致资源的浪费。现有的黄酒浸米水净化处理大多采用好氧、厌氧好氧联合等生化处理工艺或吸附、混凝和离子交换等物化处理工艺，相应的处理成本、设备投入价值高昂。

目前对浸米水资源化利用方法的研究仅限于提取浸米水中乳酸，或将浸米水回用于黄酒酿造中，这些方法实际推广存在一定局限性，且回收利用量不大，回收成本高。如CN102061233A公开的黄酒浸米水再利用方法，采用自然沉淀为主，但仍加入聚丙烯酰胺絮凝剂处理，成本较高；如CN102173488B公开的浸米水回收利用方法，将自然澄清18-24h的浸米水澄清水用于循环浸米，直到所回收的浸米水有异味时进行换水，最后排出的循环液中存在大量有机物，BOD、COD、氨氮等达到排放标准还需要进一步处理。

上述两种现有技术均为未真正实现黄酒浸米水的零排放，且浸米水资源未得到全利用。因此，浸米水的处置和回收利用仍是多数黄酒企业当前亟待解决的主要问题之一，开展黄酒浸米水资源化利用技术研究对于实现黄酒生产企业节能减排、向环境友好型企业转型具有重要的现实意义。

发明内容

本发明的目的是最大限度地利用黄酒浸米水和作物残体中的营养物质，通过发酵工艺得到植物酵素作物营养液，不仅实现了废弃物的资源化生物全利用，同时还得到了酵素作物营养液与酵素动物营养剂，可用于有机生态农业，具有促进作物生长发育、提高作物产量与品质、增强作物对病虫害抗性及改良土壤等功效。

为实现发明目的，本发明采取如下的技术方案：

植物酵素作物营养液，采用黄酒生产中浸米工序的副产物浸米水与作物残体和糖为原料，接入高活性菌种发酵而成；所述的作物残体包括果树生理落果和采前落果，作物种植和农产品加工中人工疏除的花朵、幼果、残次果、嫩梢，叶菜类、根菜类、果菜类采收后废弃的叶、根、果。

作为优选，所述的植物酵素作物营养液采用以下重量份的原料在低于50℃的条件下，接入0.1-2份的高活性菌种发酵而成，其中浸米水6-14份，作物残体3-6份，糖1-3份。

作为优选，所述的糖选自红糖、白砂糖、蔗糖、糖蜜或蜂蜜。

作为优选，所述的高活性菌种为双歧杆菌属、乳杆菌属、链球菌属、明串球菌属、黑曲霉、米曲霉、酵母菌、醋酸菌、纳豆菌或红曲菌中的一种或多种。

本发明还涉及上述植物酵素作物营养液的制备方法，包括如下步骤：

1)将在黄酒酿造工序中浸米得到的浸米水导入储存罐中，控制温度为25-28℃，静置18-36h；

2)收集作物残体作为植物原料，挑选未腐烂、发霉的植物材料、无菌水清洗后在低于50℃干燥烘干，剪切；

3)按重量份数计，取经步骤1)处理的黄酒浸米水6-14份，步骤2)处理后的作物残体3-6份，糖1-3份和0.1-2份高活性菌种，先将糖与经步骤2)处理后的作物残体混匀，置入消毒后干燥的发酵罐中压实，接入高活性菌种，将干的重物压在上面，再向发酵罐中加入经步骤1)处理的黄酒浸米水，用透气材料封住发酵罐后加盖，在低于50℃的条件下进行发酵；

4)过滤，将滤液置于遮光容器中，阴凉处放置保存，即为黄酒浸米水制备的植物作物酵素营养液，过滤得到的残渣用作酵素动物营养剂。

本发明还涉及上述植物酵素作物营养液的施用方法包括将植物酵素作物营养液稀释200-1000倍，喷洒作物枝叶即可。

本发明最大限度地利用浸米水和作物残体中的营养物质，提供一种原料来源广泛、成本低廉、工艺简单、对促进作物生长和品质功效显著的浸米水植物酵素作物营养液，其在缓解黄酒浸米水和作物残体废弃物环境污染的同时，制备过程中过滤得到的残渣还可用作酵素动物营养剂，实现废弃物的资源化生物全利用；本发明通过发酵制得富含多种氨基酸等营养物质的酵素营养液，稀释后用于农作物、蔬菜、果树等种植的叶喷或根施，能促进作物生长发育、提高作物产量与品质、增强作物对病虫害抗性，且环境友好、成本低廉、工艺简单。

本发明的有效效果还体现在：

1、从根本上解决了黄酒行业废弃物浸米水的处理问题，并将之转化为植物酵素作物营养液，变废为宝。

2、采用作物种植和生产中废弃的作物残体制备植物酵素作物营养液，原料来源丰富、成本低廉，在解决作物残体废弃物环境问题的同时，实现了其资源化利用。

3、黄酒浸米水中含有大量的营养物质、生长素和活性物质等，利用黄酒浸米水代替清水制备得到的植物酵素作物营养液，养分更为丰富均衡。

4、浸米水本身含有大量的乳酸菌、酵母菌等有益菌，可抑制杂菌生长，加速发酵进程。

5、本工艺区别与目前常见的酶法、化学合成法等氨基酸营养液生产工艺，产品不含化学成分，过程不产生污染，工艺简单，不需要特定设备和高能耗投入。

附图说明

图1是本发明植物酵素作物营养液的制备工艺路线流程图；

图2是实施例1的样品色谱图；

图3是实施例2的样品色谱图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

实施例1

1)将在黄酒酿造工序中浸米10d得到的浸米水导入储存罐中，控制温度为25℃，静置24h；

2)收集废弃的白菜叶，挑选未腐烂、未发霉的白菜叶，无菌水清洗后经45℃远红外鼓风干燥烘干，剪切至4cm每段；

3)选取重量份数红糖1份，经步骤2)处理的白菜叶3份，经步骤1)处理的浸米水10份，先将红糖与经步骤2)处理后的白菜叶混匀，置入消毒后干燥的发酵罐中压实，接入0.1份的酵母菌，将干净的重物压在上面，再向发酵罐中加入经步骤1)处理后的黄酒浸米水，用透气材料封住发酵罐后加盖，在27℃的条件下进行发酵，每隔6天搅拌一次，发酵90天后结束；

4)用纱布过滤，将滤液置于遮光容器中，阴凉处放置保存，即为黄酒浸米水制备的植物酵素作物营养液，过滤得到的残渣用作酵素动物营养剂。

实施例1中的酵母菌可用双歧杆菌属、乳杆菌属、链球菌属、明串球菌属、黑曲霉、米曲霉、醋酸菌、纳豆菌或红曲菌代替，也可以用0..05份乳杆菌属、0.05份链球菌属代替。

实施例2

1)将在黄酒酿造工序中浸米13d得到的浸米水导入储存罐中，控制温度为28℃，静置36h。

2)收集废弃的番茄残次果、幼果，挑选未腐烂、未发霉的番茄，无菌水清洗后经35℃远红外鼓风干燥烘干，剪切至2cm每块。

3)选取重量份数白砂糖3份、经步骤2)处理的番茄6份、经步骤1)处理的浸米水14份，先将白砂糖与经步骤2)处理的番茄混匀，置入消毒后干燥的发酵罐中压实，接入2份黑曲霉，将干净的重物压在上面，再向发酵罐中加入经步骤1)处理的黄酒浸米水，用透气材料封住发酵罐后加盖，在37℃的条件下，进行发酵，每隔6天搅拌一次，发酵100天后结束；

实施例2中的黑曲霉可用双歧杆菌属、乳杆菌属、链球菌属、明串球菌属、黑曲霉、米曲霉、酵母菌、醋酸菌、纳豆菌或红曲菌代替，也可以用0.5份双歧杆菌属、0.5份纳豆菌和1份明串球菌属代替。

实施例3

1)将在黄酒酿造工序中浸米13d得到的浸米水导入储存罐中，控制温度为28℃，静置36h；

2)收集废弃的白菜叶，挑选未腐烂、未发霉的白菜叶，无菌水清洗后经37℃远红外鼓风干燥烘干，剪切至3cm每段；

3)选取重量份数红糖1份，经步骤2)处理的白菜叶4份，经步骤1)处理的浸米水8份，先将红糖与经步骤2)处理的白菜叶混匀，置入消毒后干燥的发酵罐中压实，接入0.5份双歧杆菌属，1份醋酸菌，将干净的重物压在上面，再向发酵罐中加入经步骤1)处理的黄酒浸米水，用透气材料封住发酵罐后加盖，在27℃的条件下，进行发酵，每隔6天搅拌一次，发酵90天后结束；

实施例3中0.5份双歧杆菌属，1份醋酸菌可用0.2份双歧杆菌属、1.3份乳杆菌属代替，或者0.8份链球菌属、0.7份黑曲霉代替。

对实施例1至实施例3制得的营养液进行游离氨基酸、氮、磷、钾离子和总酸含量的测定，按如下方法进行操作：总酸含量测定采用酸碱滴定法法；18种游离氨基酸含量的测定采用高效液相色谱法，由绍兴市食品药品检验研究院协助测定；总氮含量测定采用碱性过硫酸钾消解紫外法；总磷含量测定采用钼酸铵分光光度法；钾离子含量测定采用离子选择性电极法。

实施例1制得的植物酵素作物营养液，经检测总酸含量为10.9g/L；总氮含量为5147.5mg/L；总磷含量为684.5mg/L；钾离子含量为156.42mmol/L；游离氨基酸含量为13427.3mg/L，相较发酵前提高168.8％，且含有天冬氨酸、甘氨酸、苏氨酸、丙氨酸、脯氨酸、酪氨酸、缬氨酸、蛋氨酸、胱氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸等多种植物生长所需要的氨基酸，具体分析见表1。

实施例2制得的植物酵素作物营养液，经检测总酸含量为11.2g/L；总氮含量为5014.0mg/L；总磷含量为656.0mg/L；钾离子含量为136.57mmol/L；游离氨基酸含量为12684.8mg/L，相较发酵前提高153.9％，且含有天冬氨酸、谷氨酸、丝氨酸、甘氨酸、苏氨酸、丙氨酸、脯氨酸、酪氨酸、缬氨酸、蛋氨酸、胱氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸等多种植物生长所需要的氨基酸，具体分析见表1。

实施例3制得的植物酵素作物营养液，经检测总酸含量为9.2g/L；总氮含量为4914.3mg/L；总磷含量为616.6mg/L；钾离子含量为116.52mmol/L；游离氨基酸含量为11685.3mg/L，相较发酵前提高123.6％，且含有天冬氨酸、谷氨酸、丝氨酸、甘氨酸、苏氨酸、丙氨酸、脯氨酸、酪氨酸、缬氨酸、蛋氨酸、胱氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸等多种植物生长所需要的氨基酸，具体分析见表1。

表1植物作物酵素营养液中游离氨基酸分析

ND:未检出(＜1.0mg/L)

案例1

将实施例1所制备的植物酵素作物营养液应用于草莓的生长栽培中，经田间试验表明，喷施植物酵素作物营养液能显著促进草莓生长，提高草莓果实品质，同时具有杀虫灭菌的作用。施用方法是将植物酵素作物营养液稀释800倍，喷洒枝叶，以尿素处理作为对照，从萌芽期开始喷施，每15天喷施一次，每株喷施15mL，直到结果初期。结果表明，喷施植物酵素作物营养液的草莓产量比对照增产22.66％，草莓果实的维生素C和可溶性糖含量显著提升。

案例2

将实施例2所制备的植物酵素作物营养液应用于草莓的生长栽培中，经田间试验表明，喷施植物酵素作物营养液能显著促进草莓生长，提高草莓果实品质，同时具有杀虫灭菌的作用。施用方法是将植物作物酵素作物营养液稀释500倍，喷洒枝叶，以尿素处理作为对照，从萌芽期开始喷施，每15天喷施一次，每株喷施15mL，直到结果初期。结果表明，喷施植物作物酵素作物营养液的草莓产量比对照增产18.36％，草莓果实的维生素C和可溶性糖含量显著提升。

案例3

将实施例2所制备的植物酵素作物营养液应用于草莓的生长栽培中，经田间试验表明，喷施植物酵素作物营养液能显著促进草莓生长，提高草莓果实品质，同时具有杀虫灭菌的作用。施用方法是将植物作物酵素作物营养液稀释1000倍，喷洒枝叶，以尿素处理作为对照，从萌芽期开始喷施，每15天喷施一次，每株喷施25mL，直到结果初期。结果表明，喷施植物作物酵素作物营养液的草莓产量比对照增产20.36％，草莓果实的维生素C和可溶性糖含量显著提升。

Claims

1.植物酵素作物营养液，其特征在于采用黄酒生产中浸米工序的副产物浸米水与作物残体和糖为原料，接入高活性菌种发酵而成；所述的作物残体包括果树生理落果和采前落果，作物种植和农产品加工中人工疏除的花朵、幼果、残次果、嫩梢，叶菜类、根菜类、果菜类采收后废弃的叶、根、果。

2.根据权利要求1所述的植物酵素作物营养液，其特征在于采用以下重量份的原料在低于50℃的条件下，接入0.1-2份的高活性菌种发酵而成，其中浸米水6-14份，作物残体3-6份，糖1-3份。

3.根据权利要求1或2所述的植物酵素作物营养液，其特征在于所述的糖可以为红糖、白砂糖、蔗糖、糖蜜或蜂蜜。

4.根据权利要求1或2所述的植物酵素作物营养液，其特征在于所述的高活性菌种为双歧杆菌属、乳杆菌属、链球菌属、明串球菌属、黑曲霉、米曲霉、酵母菌、醋酸菌、纳豆菌或红曲菌中的一种或多种。

5.植物酵素作物营养液的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

2)收集作物残体作为植物原料，挑选未腐烂、未发霉的植物材料，无菌水清洗后在低于50℃条件下烘干，剪切；

3)按重量份数计，取经步骤1)处理的黄酒浸米水6-14份，步骤2)处理后的作物残体3-6份，糖1-3份和0.1-2份高活性菌种，先将糖与经步骤2)处理后的作物残体混匀，置入消毒后干燥的发酵罐中压实，接入高活性菌种，将干净的重物压在上面，再向发酵罐中加入经步骤1)处理的黄酒浸米水，用透气材料封住发酵罐后加盖，在低于50℃的条件下进行发酵；

4)过滤，将滤液置于遮光容器中，阴凉处放置保存，即为黄酒浸米水制备的植物作物酵素营养液，过滤得到的残渣用作植物酵素动物营养剂。

6.如权利要求1至3任一所述的植物酵素作物营养液的施用方法包括将植物酵素作物营养液稀释200-1000倍，喷洒作物枝叶即可。