CN110950705B

CN110950705B - 一种不易氧化变色的复合木醋液及其制备方法

Info

Publication number: CN110950705B
Application number: CN201911242675.6A
Authority: CN
Inventors: 杨治平; 闫敏; 张强; 王永亮; 常青; 黄高鉴; 郭彩霞; 郭军玲; 闫嘉欣
Original assignee: College Of Resources And Environment Shanxi Agricultural University Institute Of Agricultural Environment And Resources Shanxi Academy Of Agricultural Sciences
Current assignee: College Of Resources And Environment Shanxi Agricultural University Institute Of Agricultural Environment And Resources Shanxi Academy Of Agricultural Sciences
Priority date: 2019-12-06
Filing date: 2019-12-06
Publication date: 2021-12-24
Anticipated expiration: 2039-12-06
Also published as: CN110950705A

Abstract

本发明公开了一种不易氧化变色的复合木醋液及其制备方法，是利用废弃作物秸秆或果树废弃枝条干馏制备生物质获得的副产品木醋液为原料，在其中添加2～5%复合微生物发酵菌液，0.1～0.17%抗坏血酸，1.25～2.1%柠檬酸，0.1～0.17%亚硫酸，0.1～0.17%壳寡糖得到的混合溶液。本发明添加上述成分后制备的复合木醋液色泽清亮、成份稳定，存放期长，可长期存放至少60天以上，解决了木醋液易氧化产生色素及部分有效成分分解的问题，为木醋液进一步在农业、医药等领域利用提供了质量保证。

Description

一种不易氧化变色的复合木醋液及其制备方法

技术领域

本发明属于木醋液加工制备技术领域，涉及一种能够有效防止氧化变色的复合木醋液，以及该复合木醋液的制备方法。

背景技术

木醋液是从植物性原料的炭化或干馏产生的气体混合物中冷凝回收并分离获得的一种有机产品。已经从木醋液中检测出酸、醇、酯、羧基类及呋喃类等约500种成分，其中主要成分醋酸占有机物含量的50%左右，占木醋液总量的3%左右，另外，木醋液中的水分含量占90%以上。加工处理后的木醋液可用于农业、工业、环境保护、医疗卫生及食品加工、保鲜等诸多领域。

特别是在农业生产上，木醋液可以作为植物生长促进剂、土壤改良剂、抗菌剂、杀虫剂、饲料添加剂、有机肥发酵剂来使用。

CN 101913946A公开了一种含木醋液的液体复混肥，将110～120℃的木醋液馏份与水、过磷酸钙、尿素等按一定比例混合，应用于温室蔬菜，能增加蔬菜的叶绿素含量，增加产量，抑制常见的蔬菜病害。

CN 106518391A公开了一种醋基水溶肥及其制备方法，将原料沼液、木醋液、腐殖酸及复硝酸钠按照一定配比放入反应釜，并加热至约80℃，均匀搅拌一小时以上制得所述醋基水溶肥。

诸如此类的利用木醋液制备液体肥料的现有技术中，均没有提及木醋液在使用过程中的氧化变色问题，也没有相关的解决办法。然而在实际应用中，由于制备得到的粗木醋液中含有易氧化、易聚合、易变色的化学成分，性质很不稳定，所以还需要对制备得到的木醋液进行精制处理。

常规的木醋液精制方法包括静置法、活性炭吸附法、蒸馏法等。然而，采用这些方法精制后的木醋液依然容易氧化变色。这不仅明显降低了木醋液中活性物质的有效性，影响了所制备液体肥料的肥料效果和商品性，而且所产生氧化物中的不溶成分还可能会影响所制备液体肥料的溶解性和使用效果。因此，解决木醋液的氧化变色问题，是利用木醋液制备液体肥料的首要条件。

在CN 101611719A公开的植物生长促进剂及其制备方法中，提到了在该植物生长促进剂中以木醋液为原料，并微量添加异抗坏血酸钠和没食子酸丙酯作为抗氧化剂，以解决木醋液遇空气和光照易氧化的问题。但是，验证试验结果表明，该文献中使用的这2种抗氧化剂的抗氧化时间短，效果不稳定，依然不利于木醋液的长时间保存。

发明内容

本发明的目的是解决木醋液容易氧化变色发黑，影响液体肥料制备的难题，提供一种不易氧化变色的复合木醋液，以及该复合木醋液的制备方法。

本发明所述的不易氧化变色的复合木醋液是以木醋液为原料，在所述木醋液中添加占木醋液质量2～5%的复合微生物发酵菌液，以及0.1～0.17%的抗坏血酸、1.25～2.1%的柠檬酸、0.1～0.17%的亚硫酸和0.1～0.17%的壳寡糖得到的混合溶液。添加上述成分后得到的复合木醋液色泽清亮、成份稳定。

其中，所述的木醋液是一种以生物质干馏技术处理木质材料生产木炭的副产品，具体是将木质材料制备木炭过程中产生的烟气自然冷凝获得的液体进行静置，精制处理后得到的木醋液。

其中，所述的木醋液是一种以生物质干馏技术处理木质材料生产生物质的副产品，具体是将木质材料制备生物质过程中产生的烟气自然冷凝获得的粗木醋液进行静置，精制处理后得到的木醋液。

进一步地，所述用于生产副产品木醋液的木质材料为废弃作物秸秆、果树废弃枝条或废弃木材中的一种或几种。

本发明所述的复合微生物发酵菌液是由黑曲霉和青霉共同发酵培养获得的产物。所述复合微生物发酵菌液中，各种微生物的菌数量比满足黑曲霉∶青霉=1∶1～1.5，且菌液的菌浓度不低于10⁷cfu/ml。

更具体地，本发明提供了一种适合于发酵培养所述复合微生物发酵菌液的培养基，其具体组成为：(NH₄)₂SO₄ 2.6g，K₂HPO₄ 1.0g，KH₂PO₄ 0.5g，MgSO₄∙7H₂O 0.2g，CaCl₂∙2H₂O0.01g，葡萄糖3g，酵母粉1.2g，FeSO₄∙7H₂O 0.1g，吐温0.08g，腐植酸10.0g，以去离子水溶解成1000ml，并调节pH值为6.0。

本发明采用上述培养基，按照以下方法发酵培养获得所述复合微生物发酵菌液：先以2%的接种量，在培养基上接种青霉，28℃下，140r/min恒温摇床发酵培养48小时，再以2%的接种量接种黑曲霉，同样条件下继续发酵培养24～36小时。

进而，本发明还提供了所述不易氧化变色的复合木醋液的制备方法。

将经过静置处理，澄清精制得到的木醋液加热至35～45℃，搅拌下缓慢加入所述质量百分含量的抗坏血酸、柠檬酸、亚硫酸和壳寡糖，溶解混合均匀，冷却，接入所述质量百分含量的复合微生物发酵菌液，静置12～24小时，过滤，得到所述不易氧化变色的复合木醋液。

本发明通过在经过精制后的木醋液中添加适量的多成分抗氧化剂和复合微生物发酵菌液，有效解决了木醋液的易氧化产生色素、部分有效成分分解、不溶氧化物质产生等问题，所制备的复合木醋液外观清亮，成分稳定，可长期存放至少60天以上，为木醋液制备液体肥料提供了保证。

附图说明

图1是将不同处理复合木醋液放置不同时间后的外观效果图。

具体实施方式

下述实施例仅为本发明的优选技术方案，并不用于对本发明进行任何限制。对于本领域技术人员而言，本发明可以有各种更改和变化。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，均应包含在本发明的保护范围之内。

实施例1。

称取(NH₄)₂SO₄ 2.6g，K₂HPO₄ 1.0g，KH₂PO₄ 0.5g，MgSO₄∙7H₂O 0.2g，CaCl₂∙2H₂O0.01g，葡萄糖3g，酵母粉1.2g，FeSO₄∙7H₂O 0.1g，吐温0.08g，腐植酸10.0g加入400ml去离子水中，充分溶解均匀，加水稀释至1000ml，调节pH值至6.0，制备得到培养基。

分别取活化好的青霉菌株和黑曲霉菌株，先按2%的接种量将青霉菌株接种在培养基中，28℃下，140r/min恒温摇床发酵培养48小时；再按2%的接种量接种黑曲霉菌株，同样条件下继续发酵培养24～36小时。检测菌液中的菌浓度不低于10⁷cfu/ml，且菌数量比满足黑曲霉∶青霉=1∶1～1.5，停止发酵培养，制备得到复合微生物发酵菌液。

以小麦秸秆和玉米秸秆为生物质材料，置于干馏设备中进行热解炭化。冷凝回收热解炭化过程中产生的烟气，分离得到黑褐色的粗木醋液液体。采用静置法，将粗木醋液在避光条件下静置处理6个月后，分离澄清液得到木醋液，保存在龙口瓶中。

取400mL上述制备的木醋液加入0.5L反应釜中，升温至40℃，搅拌下依次缓慢加入抗坏血酸、柠檬酸、壳寡糖溶解，再加入亚硫酸混合均匀，冷却，加入上述复合微生物发酵菌液，静置12～24小时，得到复合木醋液。

本实施例共设置8个处理组。不同处理组中，每60ml复合木醋液中各组分的添加量列于表1中。

将上述8个处理组制备的复合木醋液放置0天、7天、30天和60天，观察不同时间段各处理组复合木醋液的外观变化情况。

图1中，各时间段内从左至右依次为处理1～处理8。结果显示，随着放置时间的增加，各处理组复合木醋液的颜色均有所加深，但随着添加组分量的增加，复合木醋液的颜色变化变小，即抗氧化效果增加。其中，处理2、4、6、8加入复合微生物菌剂后的处理效果尤为明显，特别是处理6的抗氧化效果最明显。

选择放置60天后的各处理组复合木醋液，测定其透光率，结果见表2。

从表2可以看出，60天的透光率显示，随着化学抗氧化剂用量的增加，处理组的透光率增大。但处理4与处理5的透光率相近，处理6的透光率接近处理8且好于处理7，说明在添加一定量化学抗氧剂化的基础上，添加复合微生物菌剂可以明显提高复合木醋液的抗氧化效果，减少化学抗氧化剂的用量，达到较高的抗氧化效果。而在添加较少量化学抗氧化剂时，即便加入复合微生物菌剂，效果也不明显。

综上所述，添加一定量的化学抗氧化剂，即0.1～0.17%的抗坏血酸、1.25～2.1%的柠檬酸、0.1～0.17%的亚硫酸和0.1～0.17%的壳寡糖后，再添加复合微生物菌剂的抗氧化作用明显(处理6和处理8)，且可以大幅减少化学抗氧化剂的用量，达到较高的抗氧化效果。

应用例。

使用实施例1处理6制备的复合木醋液，在西芹上进行促生效果试验，并以原料木醋液进行对照。试验于2018年1月～4月在山西省农业科学院农业环境与资源研究所日光温室中进行。

本应用例考察不同浇灌液对西芹生长的影响，试验共设4个处理，其中处理1为木醋液50倍液，处理2为木醋液100倍液，处理3为复合木醋液50倍液，处理4为复合木醋液100倍液，以清水为对照。

试验用西芹种子购自山西省农业科学院蔬菜研究所。将西芹种子浸种催芽，播种到育苗盘中，待长至5片真叶时，挑选长势均匀的西芹苗，移植到装有15Kg土(过2mm筛)的花盆中，待缓苗结束后进行浇灌木醋液处理。每隔1天浇灌1L木醋液或复合木醋液，定时观测植株长势。

从表3可以看出，与清水对照相比，木醋液处理对西芹生长有明显地促进作用。其中复合木醋液较木醋液效果更好，西芹生物量增加123.01～145.22g，说明本发明对木醋液进行抗氧化处理后，提高了木醋液的有效性和对西芹生产的促生效果。同时，无论是复合木醋液还是木醋液，随着木醋液稀释倍数的升高，促进效果增大，更有利于西芹的生长。

通过对不同处理组的西芹品质分析表明，各木醋液处理与对照相比，明显提高了西芹的品质。其中，复合木醋液处理效果最好，维生素c含量较对照增加了36.8～64.5%，还原糖含量较对照增加14～29%，可溶性固形物含量较对照增加7.5～10%，硝酸盐含量有所下降，且较木醋液处理均有所改善。说明木醋液经过抗氧化处理后提高了其的有效性，提升了木醋液对西芹品质的促进作用，更有利于木醋液在农业生产上的应用。

Claims

1.一种不易氧化变色的复合木醋液，是以木醋液为原料，在所述木醋液中添加占木醋液质量2～5%的复合微生物发酵菌液，以及0.1～0.17%的抗坏血酸、1.25～2.1%的柠檬酸、0.1～0.17%的亚硫酸和0.1～0.17%的壳寡糖得到的混合溶液，其中，所述的复合微生物发酵菌液是由黑曲霉和青霉共同发酵培养获得的产物，复合微生物发酵菌液中的菌数量比满足黑曲霉∶青霉=1∶1～1.5，菌浓度不低于10⁷cfu/ml。

2.根据权利要求1所述的复合木醋液，其特征是所述的木醋液是将木质材料制备生物质过程中产生的烟气自然冷凝获得的粗木醋液进行静置，精制处理后得到的木醋液。

3.根据权利要求2所述的复合木醋液，其特征是所述木质材料为废弃作物秸秆、果树废弃枝条或废弃木材中的一种或几种。

4.根据权利要求1所述的复合木醋液，其特征是用于发酵培养复合微生物发酵菌液的培养基组成：(NH₄)₂SO₄ 2.6g，K₂HPO₄ 1.0g，KH₂PO₄ 0.5g，MgSO₄∙7H₂O 0.2g，CaCl₂∙2H₂O0.01g，葡萄糖3g，酵母粉1.2g，FeSO₄∙7H₂O 0.1g，吐温0.08g，腐植酸10.0g，以去离子水溶解成1000ml，调节pH值为6.0。

5.根据权利要求1所述的复合木醋液，其特征是先以2%的接种量接种青霉，28℃下140r/min恒温摇床发酵培养48小时，再以2%的接种量接种黑曲霉，同样条件下继续发酵培养24～36小时，获得所述复合微生物发酵菌液。

6.权利要求1所述复合木醋液的制备方法，是将经过静置处理，澄清精制得到的木醋液加热至35～45℃，搅拌下缓慢加入所述质量百分含量的抗坏血酸、柠檬酸、亚硫酸和壳寡糖，溶解混合均匀，冷却，接入所述质量百分含量的复合微生物发酵菌液，静置12～24小时，过滤，得到所述不易氧化变色的复合木醋液。