CN110342994A

CN110342994A - 一种碱性蛋白酶酶解法制备壳寡糖氨基酸液态肥的方法

Info

Publication number: CN110342994A
Application number: CN201910621551.2A
Authority: CN
Inventors: 张大庆; 邓忠贤; 刘吉柱; 赵瑞清; 佟晔
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2019-07-10
Filing date: 2019-07-10
Publication date: 2019-10-18

Abstract

本发明公开了一种碱性蛋白酶酶解法制备壳寡糖氨基酸液态肥的方法，该方法包括将虾蟹壳原料，经粉碎机粉碎获得虾蟹壳粉；向所述虾蟹壳粉中加入稀盐酸进行脱钙处理，脱钙处理完成后进行过滤处理获得沉淀物以及乙酸钙液体；向所述沉淀物中加入水，搅拌混合均匀得到反应基料；调节所述反应基料的PH为5‑7，加热至50‑60℃时加入碱性蛋白酶，保持该温度进行反应；反应完成后升温蒸煮3.5‑4.3小时后进行固液分离。本申请提供的碱性蛋白酶酶解法制备壳寡糖氨基酸液态肥的方法，采用碱性蛋白酶对虾蟹壳进行分解，避免了传统工艺的酸解分解法对蛋白质生物效价的破坏，避免了浓酸浓碱液的使用，在缩短生产周期、降低生产成本的同时，减少了污染物产生。

Description

一种碱性蛋白酶酶解法制备壳寡糖氨基酸液态肥的方法

技术领域

本发明涉及肥料生产技术领域，特别是涉及一种碱性蛋白酶酶解法制备壳寡糖氨基酸液态肥的方法。

背景技术

壳寡糖氨基酸水溶肥料利用农副产品资源为主要原料，通过生物发酵技术和膜浓缩技术生产的新一代高科技、多功能、环保型氨基酸液体肥料。它富含活性肽、氨基酸、钙元素是天然生长活性物质。氨基酸水溶性肥料是良好的植物补钙，经多点试验推广，具有显著的发根、促苗、壮杆、抗逆、防裂、增产、优质等作用，可以广泛应用于设施农业和绿色农业。

自然界的植物吸收营养元素的机理是靠自身根系分泌的螯合剂对土壤中的营养元素进行有机化螯合作用后才能被植物体所吸收，以壳寡糖为架构，与乙酸钙和氨基酸进行反应形成寡糖钙配合物以及寡糖氨基酸配合物，有利于植物对钙和氨基酸的吸收。虾蟹壳主要成分为丰富的钙质、蛋白质和壳寡糖、虾青素等。由于现有技术中缺乏使用虾蟹壳生产氨基酸水溶肥的方法，虾蟹壳通常被丢弃，既造成浪费又污染环境。

发明内容

本发明提供了一种碱性蛋白酶酶解法制备壳寡糖氨基酸液态肥的方法。

本发明提供了如下方案：

一种碱性蛋白酶酶解法制备壳寡糖氨基酸液态肥的方法，包括：

将虾蟹壳原料，经粉碎机粉碎获得虾蟹壳粉；

向所述虾蟹壳粉中加入稀盐酸进行脱钙处理，脱钙处理完成后进行过滤处理获得沉淀物以及乙酸钙液体；

向所述沉淀物中加入水，搅拌混合均匀得到反应基料；调节所述反应基料的PH为5-7，加热至50-60℃时加入碱性蛋白酶，保持该温度进行反应；

反应完成后升温蒸煮3.5-4.3小时后进行固液分离，得到壳寡糖氨基酸液态肥基料；

调节所述乙酸钙液体的 PH为6-6.5；将调节PH后的所述乙酸钙液体与所述壳寡糖氨基酸液态肥基料搅拌混合均匀，即得所述壳寡糖氨基酸液态肥。

优选的：将所述壳寡糖氨基酸液态肥采用膜浓缩设备进行浓缩处理。

优选的：将经浓缩处理后的所述壳寡糖氨基酸液态肥进行超滤处理。

优选的：所述碱性蛋白酶的质量为所述反应基料质量的0.3-0.4%。

优选的：所述碱性蛋白酶的酶活不低于20000单位/克。

优选的：所述稀盐酸的浓度为6%-8%。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

通过本发明，可以实现一种碱性蛋白酶酶解法制备壳寡糖氨基酸液态肥的方法，在一种实现方式下，该方法可以包括将虾蟹壳原料，经粉碎机粉碎获得虾蟹壳粉；向所述虾蟹壳粉中加入稀盐酸进行脱钙处理，脱钙处理完成后进行过滤处理获得沉淀物以及乙酸钙液体；向所述沉淀物中加入水，搅拌混合均匀得到反应基料；调节所述反应基料的PH为5-7，加热至50-60℃时加入碱性蛋白酶，保持该温度进行反应；反应完成后升温蒸煮3.5-4.3小时后进行固液分离，得到壳寡糖氨基酸液态肥基料；调节所述乙酸钙液体的 PH为6-6.5；将调节PH后的所述乙酸钙液体与所述壳寡糖氨基酸液态肥基料搅拌混合均匀，即得所述壳寡糖氨基酸液态肥。本申请提供的碱性蛋白酶酶解法制备壳寡糖氨基酸液态肥的方法，采用碱性蛋白酶对虾蟹壳进行分解，避免了传统工艺的酸解分解法对蛋白质生物效价的破坏，避免了浓酸浓碱液的使用，在缩短生产周期、降低生产成本的同时，减少了污染物产生。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

具体实施方式

下面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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例

本发明实施例提供了一种碱性蛋白酶酶解法制备壳寡糖氨基酸液态肥的方法，该方法包括：

将虾蟹壳原料，经粉碎机粉碎获得虾蟹壳粉；

向所述虾蟹壳粉中加入稀盐酸进行脱钙处理，脱钙处理完成后进行过滤处理获得沉淀物以及乙酸钙液体；具体的，所述稀盐酸的浓度为6%-8%。

向所述沉淀物中加入水，搅拌混合均匀得到反应基料；调节所述反应基料的PH为5-7，加热至50-60℃时加入碱性蛋白酶，保持该温度进行反应；所述碱性蛋白酶的质量为所述反应基料质量的0.3-0.4%。所述碱性蛋白酶的酶活不低于20000单位/克。碱性蛋白酶，又称丝氨酸蛋白酶。常见的有两种,一为Novo蛋白酶,另一为Carsberg蛋白酶,两者的性质和构造相近，分别含275和274个氨基酸残基,由一条多肽链构成。在pH6～10下稳定,低于6或大于11时很快失活。其活性中心含丝氨酸，故称丝氨酸蛋白酶。它不但能水解肽键, 还具有水解酰胺键、酯键以及转酯和转肽的功能。由于酶的专一性，它只能对蛋白质水解，不能作用于淀粉、脂肪等物质。正是由于碱性蛋白酶具有的上述特性，在本申请提供的方案中，采用碱性蛋白酶首先对虾壳、蟹壳进行水解，破除虾壳、蟹壳中蛋白质以及脂肪，由于碱性蛋白酶不会对蛋白质以及脂肪造成损坏，因此，可以对获得的发酵液中的蛋白质以及脂肪进行分离回收利用。采用该方法，原料利用率较高，废物产生量较少，可有效的解决废物污染问题。

为了进一步提高获得液态肥的浓度，将所述壳寡糖氨基酸液态肥，采用膜浓缩设备进行浓缩处理。将经浓缩处理后的所述壳寡糖氨基酸液态肥，进行超滤处理。经过超滤可以使得最终获得产物中颗粒物粒径更小。这样可以防止液态物质长时间防止出现的分层现象不会出现沉淀。同时在具体喷洒使用时，由于颗粒物较小，可以有效的防止喷洒设备的喷洒头出现堵塞的现象。

虾蟹壳主要成分为丰富的钙质、蛋白质和壳寡糖、虾青素等。在酸性条件下虾蟹壳中的钙形成乙酸钙、钾，蟹壳中的蛋白质水解成氨基酸。在酸、碱的作用下，脱钙、脱蛋白、脱乙酰分解反应生成寡糖，完成络合反应生成寡糖钙和寡糖氨基酸。

因为壳寡糖是诱导植物自身产生多种抗体物质，所以对病毒、真菌、细菌三方面病害的防治都有效，尤其重要的是，对病毒病的防治过去往往是难题，而壳寡糖的防治效果却十分理想。这些都得到实践的验证。经常使用壳寡糖的作物很少发生虫害，尤其对各种蚜虫均有明显的效果。施用壳寡糖氨基酸液态肥，作物的抗寒冷、抗高温、抗旱涝、抗盐碱、抗肥害、气害、抗营养失衡等性能均有很大提高。这是因为壳寡糖氨基酸液态肥，对作物本身以及土壤环境都会产生多方面的良好影响。譬如壳寡糖诱导作物产生的多种抗性物质中，有些具有预防、减轻或修复逆境对植物细胞的伤害，能促使作物生产健壮，健壮的植株自然也有较强的抗逆能力。壳寡糖进入土壤后可以促使有益菌如固氮菌、纤维分解菌、乳酸菌、放线菌的增生，抑制有害菌如霉菌、丝状菌的生长。它可以使放线菌的数量增加多，这些特点确定了壳寡糖可以有效改良土壤，改善作物的生长环境。因此壳寡糖对作物的增产作用，这是因为壳寡糖可以激活并增强植株的生理生化机制，促使根系发达，茎叶粗壮，使植物吸收和利用水肥的能力以及光合作用等都得到增强。

采用本申请提供的方法制备获得的液态肥，同等量的溶液和稀释后的溶液喷施到作物叶面上，被吸率提高至36%。相对节肥，节能，自然资源，降低概率20%。叶面或株体减少药肥载体附着颗粒16%。利于低量微喷，提高机械喷雾利用率30%。（本数据来源：黑龙江省牡丹江市汤原县农业中心）

总之，本申请提供的碱性蛋白酶酶解法制备壳寡糖氨基酸液态肥的方法，采用碱性蛋白酶对虾蟹壳进行分解，避免了传统工艺的酸解分解法对蛋白质生物效价的破坏，避免了浓酸浓碱液的使用，在缩短生产周期、降低生产成本的同时，减少了污染物产生。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims

1.一种碱性蛋白酶酶解法制备壳寡糖氨基酸液态肥的方法，其特征在于，所述方法包括：

将虾蟹壳原料，经粉碎机粉碎获得虾蟹壳粉；

向所述虾蟹壳粉中加入稀盐酸进行脱钙处理，处理后进行过滤处理获得沉淀物以及乙酸钙液体；

2.根据权利要求1所述的碱性蛋白酶酶解法制备壳寡糖氨基酸液态肥的方法，其特征在于，将所述壳寡糖氨基酸液态肥，采用膜浓缩设备进行浓缩处理。

3.根据权利要求2所述的碱性蛋白酶酶解法制备壳寡糖氨基酸液态肥的方法，其特征在于，将经浓缩处理后的所述壳寡糖氨基酸液态肥，进行超滤处理。

4.根据权利要求1所述的碱性蛋白酶酶解法制备壳寡糖氨基酸液态肥的方法，其特征在于，所述碱性蛋白酶的质量为所述反应基料质量的0.3-0.4%。

5.根据权利要求4所述的碱性蛋白酶酶解法制备壳寡糖氨基酸液态肥的方法，其特征在于，所述碱性蛋白酶的酶活不低于20000单位/克。

6.根据权利要求1所述的碱性蛋白酶酶解法制备壳寡糖氨基酸液态肥的方法，其特征在于，所述稀盐酸的浓度为6%-8%。