CN109265239A - 荷花培养剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供荷花培养剂及其制备方法，属于培育领域，荷花培养剂主要从两方面加强荷花的培育：一是为荷花提供高营养胶原蛋白，二是改善荷花生长的水质环境；其中，高营养胶原蛋白来自蛇皮提取液；改善水质采用菌相制剂和藻相制剂分相组配；荷花培养剂的制备方法，包括发酵、蛇皮胶原蛋白提取、物料混合和交联；交联过程为：将蛇皮胶原蛋白溶液、虾青素、菌藻制剂加入到混合物料中，于低温环境下，搅拌后加入N‑羟基琥珀酰亚胺，交联反应后，得荷花培养剂。本发明通过蛇皮胶原蛋白、虾青素等加强荷花的抗氧化能力，减缓衰老，延长花期；同时利用菌藻净化水质，维护水体微生态平衡，促进荷花生长，提高免疫功能。

Description

荷花培养剂及其制备方法
技术领域
本发明属于培育领域，具体涉及荷花培养剂及其制备方法。
背景技术
荷花(Nelumbo nucifera Gaertn)，又名莲花、水芙蓉等，属睡莲目，莲科多年生水生草本花卉。地下茎长而肥厚，有长节，叶盾圆形。花期6至9月，单生于花梗顶端，花瓣多数，嵌生在花托穴内，有红、粉红、白、紫等色，或有彩纹、镶边。坚果椭圆形，种子卵形。
荷花种类很多，分观赏和食用两大类。原产亚洲热带和温带地区，中国早在周朝就有栽培记载。荷花全身皆宝，藕和莲子能食用，莲子、根茎、藕节、荷叶、花及种子的胚芽等都可入药。其出污泥而不染之品格恒为世人称颂。“接天莲叶无穷碧，映日荷花别样红”就是对荷花之美的真实写照。荷花“中通外直，不蔓不枝，出淤泥而不染，濯清涟而不妖”的高尚品格，历来为古往今来诗人墨客歌咏绘画的题材之一。
荷花的花期一般集中在30度以上的气候条件，由于对荷花观赏的需求提高，要求荷花的花期更长，花朵的要求更高。
公开号为CN 104402542 A的中国发明专利，公开了一种培养荷花的营养剂，各组分按重量份计为，马齿苋提取液30-38份、草酸尿素25-30份、鲜玉米骨提取液22-30份、柠檬酸4-10份、产黄纤维素单胞菌0.5-2份，其中，马齿苋提取液为马齿苋经清洁、粉碎、压榨所得到的液体；鲜玉米骨提取液为采用成熟玉米的玉米骨粉碎压榨所得到的液体。然而，该发明所述荷花营养剂对延长荷花花期的作用机理不明确。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能促进荷花生长发育、延长花期的荷花培养剂，该荷花培养剂的制备通过提取蛇皮胶原蛋白，并将胶原蛋白等有效成分和微生物菌藻进行负载固定形成稳定的结构，生产成本低，易于实现规模化。
本发明为实现上述目的所采取的技术方案为：
荷花培养剂，主要从两方面加强荷花的培育：一是为荷花提供高营养胶原蛋白，二是改善荷花生长的水质环境；所述高营养胶原蛋白来自蛇皮提取液；所述改善水质采用菌相制剂和藻相制剂分相组配。
作为优选，荷花培养剂，包括下列重量份的原料：棉粕20-26、造纸污泥10-12、磷酸钾5-6、硫酸铵3-4、柠檬酸铁2-4、白云石钙粉4-5、虾青素3.5-4.5、向日葵盘粉渣16-25、蛇皮废料40-45、N-羟基琥珀酰亚胺1.3-1.5、菌相制剂12-16、藻相制剂8-13。
作为优选，荷花培养剂的制备方法如下：
S1.将棉粕、造纸污泥发酵，发酵完成后将发酵料压榨过滤，得发酵液和酵渣备用，同时将向日葵盘剪断、粉碎为细末备用；
S2.将蛇皮废料剪碎，与3,4,5-三羟基-1-环己烯-1-甲酸和甲壳素的水溶液一起投入双螺杆蒸煮热挤压机进料口中，热挤压出浓浆物；加入柠檬酸溶液以及胃蛋白酶制剂，加热至35-39℃，保温提取，完成后加热升温至85-95℃，保温，离心，收集上层清液，得胶原蛋白溶液备用；
S3.向步骤S1所得发酵液中加入磷酸钾、硫酸铵、柠檬酸铁，加热至53-56℃，反应25-30分钟后冷却，再与步骤S1所得酵渣、向日葵盘粉渣、白云石钙粉混合备用；
S4.将步骤S2所得胶原蛋白溶液、虾青素、菌相制剂和藻相制剂加入到步骤S3所得物料中，置于4-5℃低温环境下，搅拌10-12分钟后加入N-羟基琥珀酰亚胺，交联反应10-15小时后，得荷花培养剂。
更优选地，步骤S2中蛇皮废料与3,4,5-三羟基-1-环己烯-1-甲酸和甲壳素的水溶液的固液比为1:6-8g/mL，3,4,5-三羟基-1-环己烯-1-甲酸和甲壳素的重量比为3-6:1；3,4,5-三羟基-1-环己烯-1-甲酸和甲壳素的特殊存在，能够在螺杆搅拌及热蒸煮的作用下迅速溶解蛇皮细胞的膜蛋白及脂肪，使细胞膜破裂，分离出蛇皮中含有的动物胶、核酸、蛋白、维生素等营养成分，提高了热挤压效率；同时，由于其富含正电荷，能够与核酸等带负电荷的成分结合，削弱了这些物质与蛋白的结合，从而提高挤压出浓浆物中蛇皮胶原蛋白的含量和纯度，最终可提高蛇皮胶原蛋白的收率。
更优选地，菌相制剂为光合细菌、乳酸菌和枯草芽孢杆菌组成；藻相制剂为小球藻。
更优选地，步骤S4中，辅助交联反应用溶剂还包括3-戊烯-2-醇和海藻酸钙，其重量份组成分别为12-25、6-13；3-戊烯-2-醇和海藻酸钙的特殊存在，在低温下逐渐呈凝胶状，可包覆胶原蛋白等营养成分和微生物菌藻，形成稳定的载体，其内部网络结构既有利于保护营养成分不被流失，还可确保菌藻细胞不受损害从而保持活力；又由于蛇皮胶原蛋白的特殊结构能起到支架作用，能够为种子幼苗提供一定的支撑和生长界面，且胶原蛋白内部的胶原纤维束相互交错排列形成的多孔网状结构，有利于菌藻微生物的搭载以及根系细胞的延伸，3-戊烯-2-醇和海藻酸钙作为第二载体可在一定程度上提高蛋白的机械强度。
本发明的有益效果为：
1)本发明荷花培养剂，主要从两方面加强荷花的培育：一是为荷花提供高营养胶原蛋白，二是改善荷花生长的水质环境；蛇皮胶原蛋白具有低免疫原性、生物可降解等优点，其特殊的结构能起到支架作用，能够为种子幼苗提供一定的支撑和生长界面，且胶原蛋白内部的胶原纤维束相互交错排列形成的多孔网状结构，有利于菌藻微生物的搭载以及根系细胞的延伸；光合细菌等菌类能降解荷花池水体中沉积的鱼类粪便、残饵、鱼药残留物等腐败后产生的氨态氮、硫化氢和一些有害物质，净化水质；还能够与水体中的病原微生物争夺营养、空间，使其无法进行大量生长繁殖，有利于维护水体微生态平衡，促进荷花生长，提高免疫功能；
2)本发明荷花培养剂中虾青素等的添加经络合后吸收，能大大加强荷花的抗氧化能力，减缓衰老，起到延长花期的作用。
本发明采用了上述技术方案提供范文，弥补了现有技术的不足，设计合理，操作方便。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步详细描述：
实施例1：
荷花培养剂，包括下列重量份的原料：棉粕20、造纸污泥10、磷酸钾5、硫酸铵3、柠檬酸铁2、白云石钙粉4、虾青素3.5、向日葵盘粉渣16、蛇皮废料40、N-羟基琥珀酰亚胺1.3、菌相制剂12、藻相制剂8。
荷花培养剂的制备方法，包括发酵、蛇皮胶原蛋白提取、物料混合和交联，具体步骤如下：
(1)将棉粕、造纸污泥混合置于发酵池中，加水至酵堆最大含水量为65％，发酵3周，发酵完成后将发酵料压榨过滤，得发酵液和酵渣备用，同时将向日葵盘剪断、粉碎为细末备用；
(2)将蛇皮废料剪碎，与3,4,5-三羟基-1-环己烯-1-甲酸和甲壳素的水溶液一起投入双螺杆蒸煮热挤压机进料口中，在蒸煮温度100℃，螺杆转速50r/min下挤压0.5h，热挤压出浓浆物；加入0.15mol/L柠檬酸溶液以及胃蛋白酶制剂，加热至35℃，保温提取18小时，完成后加热升温至85℃，保温10分钟，再以6000r/min离心10分钟，收集上层清液，得胶原蛋白溶液备用；
上述蛇皮废料与3,4,5-三羟基-1-环己烯-1-甲酸和甲壳素的水溶液的固液比为1:6g/mL，3,4,5-三羟基-1-环己烯-1-甲酸和甲壳素的重量比为3:1；3,4,5-三羟基-1-环己烯-1-甲酸和甲壳素的特殊存在，能够在螺杆搅拌及热蒸煮的作用下迅速溶解蛇皮细胞的膜蛋白及脂肪，使细胞膜破裂，分离出蛇皮中含有的动物胶、核酸、蛋白、维生素等营养成分，提高了热挤压效率；同时，由于其富含正电荷，能够与核酸等带负电荷的成分结合，削弱了这些物质与蛋白的结合，从而提高挤压出浓浆物中蛇皮胶原蛋白的含量和纯度，最终可提高蛇皮胶原蛋白的收率；
(3)向步骤(1)所得发酵液中加入磷酸钾、硫酸铵、柠檬酸铁，加热至53℃，反应25分钟后冷却，再与步骤(1)所得酵渣、向日葵盘粉渣、白云石钙粉混合备用；
(4)将步骤(2)所得胶原蛋白溶液、虾青素、菌相制剂和藻相制剂加入到步骤(3)所得物料中，置于4℃低温环境下，搅拌10分钟后加入N-羟基琥珀酰亚胺、3-戊烯-2-醇和海藻酸钙，交联反应10小时后，得荷花培养剂；菌相制剂由光合细菌、乳酸菌和枯草芽孢杆菌按重量份比3:1:2组成；藻相制剂为小球藻；3-戊烯-2-醇和海藻酸钙，重量份组成分别为12、6；3-戊烯-2-醇和海藻酸钙的特殊存在，在低温下逐渐呈凝胶状，可包覆胶原蛋白等营养成分和微生物菌藻，形成稳定的载体，其内部网络结构既有利于保护营养成分不被流失，还可确保菌藻细胞不受损害从而保持活力；又由于蛇皮胶原蛋白的特殊结构能起到支架作用，能够为种子幼苗提供一定的支撑和生长界面，且胶原蛋白内部的胶原纤维束相互交错排列形成的多孔网状结构，有利于菌藻微生物的搭载以及根系细胞的延伸，3-戊烯-2-醇和海藻酸钙作为第二载体可在一定程度上提高蛋白的机械强度。
实施例2：
荷花培养剂，包括下列重量份的原料：棉粕22、造纸污泥11、磷酸钾5、硫酸铵3、柠檬酸铁3、白云石钙粉5、虾青素4、向日葵盘粉渣18、蛇皮废料43、N-羟基琥珀酰亚胺1.4、菌相制剂15、藻相制剂10。
荷花培养剂的制备方法，包括发酵、蛇皮胶原蛋白提取、物料混合和交联，具体步骤如下：
(1)将棉粕、造纸污泥混合置于发酵池中，加水至酵堆最大含水量为75％，发酵4周，发酵完成后将发酵料压榨过滤，得发酵液和酵渣备用，同时将向日葵盘剪断、粉碎为细末备用；
(2)将蛇皮废料剪碎，与3,4,5-三羟基-1-环己烯-1-甲酸和甲壳素的水溶液一起投入双螺杆蒸煮热挤压机进料口中，在蒸煮温度121℃，螺杆转速65r/min下挤压0.8h，热挤压出浓浆物；加入0.15mol/L柠檬酸溶液以及胃蛋白酶制剂，加热至37℃，保温提取20小时，完成后加热升温至90℃，保温12分钟，再以6000r/min离心10分钟，收集上层清液，得胶原蛋白溶液备用；蛇皮废料与3,4,5-三羟基-1-环己烯-1-甲酸和甲壳素的水溶液的固液比为1:7g/mL，3,4,5-三羟基-1-环己烯-1-甲酸和甲壳素的重量比为5:1；
(3)向步骤(1)所得发酵液中加入磷酸钾、硫酸铵、柠檬酸铁，加热至55℃，反应25分钟后冷却，再与步骤(1)所得酵渣、向日葵盘粉渣、白云石钙粉混合备用；
(4)将步骤(2)所得胶原蛋白溶液、虾青素、菌相制剂和藻相制剂加入到步骤(3)所得物料中，置于4℃低温环境下，搅拌10分钟后加入N-羟基琥珀酰亚胺、3-戊烯-2-醇和海藻酸钙，交联反应12小时后，得荷花培养剂；菌相制剂由光合细菌、乳酸菌和枯草芽孢杆菌按重量份比4:1:2组成；藻相制剂为小球藻；3-戊烯-2-醇和海藻酸钙，重量份组成分别为20、11。
实施例3：
荷花培养剂，包括下列重量份的原料：棉粕26、造纸污泥12、磷酸钾6、硫酸铵4、柠檬酸铁4、白云石钙粉5、虾青素4.5、向日葵盘粉渣25、蛇皮废料45、N-羟基琥珀酰亚胺1.5、菌相制剂16、藻相制剂13。
荷花培养剂的制备方法，包括发酵、蛇皮胶原蛋白提取、物料混合和交联，具体步骤如下：
(1)将棉粕、造纸污泥混合置于发酵池中，加水至酵堆最大含水量为80％，发酵4周，发酵完成后将发酵料压榨过滤，得发酵液和酵渣备用，同时将向日葵盘剪断、粉碎为细末备用；
(2)将蛇皮废料剪碎，与3,4,5-三羟基-1-环己烯-1-甲酸和甲壳素的水溶液一起投入双螺杆蒸煮热挤压机进料口中，在蒸煮温度131℃，螺杆转速80r/min下挤压1h，热挤压出浓浆物；加入0.15mol/L柠檬酸溶液以及胃蛋白酶制剂，加热至39℃，保温提取24小时，完成后加热升温至95℃，保温15分钟，再以6500r/min离心12分钟，收集上层清液，得胶原蛋白溶液备用；蛇皮废料与3,4,5-三羟基-1-环己烯-1-甲酸和甲壳素的水溶液的固液比为1:8g/mL，3,4,5-三羟基-1-环己烯-1-甲酸和甲壳素的重量比为6:1；
(3)向步骤(1)所得发酵液中加入磷酸钾、硫酸铵、柠檬酸铁，加热至56℃，反应30分钟后冷却，再与步骤(1)所得酵渣、向日葵盘粉渣、白云石钙粉混合备用；
(4)将步骤(2)所得胶原蛋白溶液、虾青素、菌相制剂和藻相制剂加入到步骤(3)所得物料中，置于5℃低温环境下，搅拌12分钟后加入N-羟基琥珀酰亚胺、3-戊烯-2-醇和海藻酸钙，交联反应15小时后，得荷花培养剂；菌相制剂由光合细菌、乳酸菌和枯草芽孢杆菌按重量份比5:1:3组成；藻相制剂为小球藻；3-戊烯-2-醇和海藻酸钙，重量份组成分别为25、13。
对比例1：
蛇皮胶原蛋白提取过程中不加入3,4,5-三羟基-1-环己烯-1-甲酸和甲壳素，其余部分和实施例2完全一致。
对比例2：
交联反应过程中未使用3-戊烯-2-醇和海藻酸钙，其余部分和实施例2完全一致。
实施例4：
为了进一步说明本发明的应用价值，发明人进行荷花培育试验，对荷花培养剂的组分以及种植期间荷花的理化指标进行检测，结果如下：
表1荷花培育理化指标
由表1结果可知，本发明荷花培养剂既能够促进荷花生长发育，还具有延长花期的功效；而蛇皮胶原蛋白提取过程中3,4,5-三羟基-1-环己烯-1-甲酸和甲壳素的特殊存在能够提高胶原蛋白的提取率；交联反应过程中3-戊烯-2-醇和海藻酸钙的的特殊存在，能够保护胶原蛋白和菌藻减少流失，且提高胶原蛋白的机械强度；从荷花的发芽率和花期延长期可以看出，荷花培养剂中蛇皮胶原蛋白起到很重要的作用。
上述实施例中的常规技术为本领域技术人员所知晓的现有技术，故在此不再详细赘述。
以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型。因此，所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (8)

1.荷花培养剂，其特征在于：主要从两方面加强荷花的培育：一是为荷花提供高营养胶原蛋白，二是改善荷花生长的水质环境；所述高营养胶原蛋白来自蛇皮提取液；所述改善水质采用菌相制剂和藻相制剂分相组配。
2.根据权利要求1所述的荷花培养剂，其特征在于：所述荷花培养剂，包括下列重量份的原料：棉粕20-26、造纸污泥10-12、磷酸钾5-6、硫酸铵3-4、柠檬酸铁2-4、白云石钙粉4-5、虾青素3.5-4.5、向日葵盘粉渣16-25、蛇皮废料40-45、N-羟基琥珀酰亚胺1.3-1.5、菌相制剂12-16、藻相制剂8-13。
3.荷花培养剂的制备方法，其特征在于：包括发酵、蛇皮胶原蛋白提取、物料混合和交联，所述交联过程为：将蛇皮胶原蛋白溶液、虾青素、菌藻制剂加入到混合物料中，置于低温环境下，搅拌后加入N-羟基琥珀酰亚胺，交联反应得荷花培养剂。
4.根据权利要求3所述的荷花培养剂的制备方法，其特征在于：所述交联辅助用溶剂还包括3-戊烯-2-醇和海藻酸钙，其重量份组成分别为12-25、6-13。
5.根据权利要求3所述的荷花培养剂的制备方法，其特征在于：所述发酵过程为：将棉粕、造纸污泥发酵，发酵完成后将发酵料压榨过滤，得发酵液和酵渣备用，同时将向日葵盘剪断、粉碎为细末备用。
6.根据权利要求3所述的荷花培养剂的制备方法，其特征在于：所述蛇皮胶原蛋白提取过程为：将蛇皮废料剪碎，与3,4,5-三羟基-1-环己烯-1-甲酸和甲壳素的水溶液一起投入双螺杆蒸煮热挤压机进料口中，热挤压出浓浆物；加入柠檬酸溶液以及胃蛋白酶制剂，加热至35-39℃，保温提取，完成后加热升温至85-95℃，保温，离心，收集上层清液，得胶原蛋白溶液备用。
7.根据权利要求6所述的荷花培养剂的制备方法，其特征在于：所述蛇皮废料与3,4,5-三羟基-1-环己烯-1-甲酸和甲壳素的水溶液的固液比为1:6-8g/mL，3,4,5-三羟基-1-环己烯-1-甲酸和甲壳素的重量比为3-6:1。
8.根据权利要求3所述的荷花培养剂的制备方法，其特征在于：所述物料混合过程为：向所述发酵液中加入磷酸钾、硫酸铵、柠檬酸铁，加热至53-56℃，反应25-30分钟后冷却，再与所述酵渣、向日葵盘粉渣、白云石钙粉混合备用。
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