CN114195596A - 一种阳光葡萄用增香有机水溶肥及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种阳光葡萄用增香水溶肥及制备方法，属于水溶肥领域。本发明选取肉类加工厂废弃的蹄甲、角、皮质、毛质、海鲜加工厂的废弃海鲜壳等原料，将原料进行高温灭菌、干燥、粉碎，得到原料粉末，再通过角蛋白酶在研磨辅助下酶解后，超声波辅助微生物发酵得到。本发明得到的水溶肥含有大量的甲壳素和黄甲酸融入至溶液中，提高了水溶肥的有机质含量。水溶肥中甲壳素含量达，能够促进阳光玫瑰中香茅醇、香叶醇、橙花醇等萜类物质的合成，从而提升阳光玫瑰葡萄的香气、产量和品质。

Description

一种阳光葡萄用增香有机水溶肥及制备方法
技术领域
本发明涉及水溶肥领域，具体涉及一种阳光葡萄用增香专用水溶肥和制备方法。
背景技术
阳光玫瑰别名:夏音马斯卡特、耀眼玫瑰，为欧美杂交种，由日本果树试验场安芸津葡萄、柿研究部选育而成。果粒着生紧密，椭圆形，黄绿色，果面有光泽，果粉少。果肉鲜脆多汁，有玫瑰香味，可溶性固形物20％左右，最高可达26％，鲜食品质极优，可以成为葡萄产业的更新替代推广品种之一。
现有我国大面积种植阳光玫瑰葡萄，产量高，但是由于在种植过程中肥水管理不当，大部分的阳光葡萄皮厚、颜色偏黄、香味减弱、且果实绵柔不爽脆、甜味淡、颗粒小等问题，影响了经济效益。
阳光玫瑰葡萄中含有香茅醇、香叶醇、橙花醇等萜类物质，这些物质能够散发出玫瑰木香和玫瑰香，是阳光玫瑰的特征气味。目前“阳光玫瑰”葡萄生产中存在氮磷钾化肥用量大、有机肥施用量偏低等现象，忽视了有机质和微量元素的施用，有机质和微量元素施用不当，会引发果实的香味、颗粒和甜度，还会恶化土壤生态系统，而且造成“阳光玫瑰”葡萄果锈增多，品质进一步下降。
为了增加葡萄的品质和产量，目前也有使用发酵有机质进行种植的，如公开号CN104446951A公开的树葡萄专用长效缓释肥，其中包括尿素50-60份、过磷酸钙30-40份、氯化钾15-20份、农用稀土10-20份、叠氮化钾5-15份、玉米秸秆30-35份、菜籽饼粕20-24份、糖醛渣5-8份、甲壳素3-5份、黄腐酸钾15-20份、聚乙烯醇10-16份、丙三醇5-9份、硫酸铵6-8份、磷酸铵8-12份、珍珠岩3-6份、蛭石1-3份、草木灰2-6份。又如公开号CN106747882A公开的一种水溶性的葡萄有机肥料，其中包括非转基因玉米25-36、大豆25-36、红糖18-25、白糖18-25、放线菌6-9、尿素8-10、磷酸二氢钾3-5、硫酸钾3-5、磷酸一铵3-5、磷酸二铵3-5、氨基酸2-4、腐植酸2-4、黄腐酸2-4、海藻酸2-4、甲壳素2-4和水适量。但这些肥料军事通过将大量元素、有机质、微生物等全部混合得到，实际很难适用于阳光葡萄的种植，尤其是增香方面。
另外，现有的肉类加工企业废弃品主要包括各种有病变组织、器官、腺体、碎肉、动物的蹄、角、毛等，尤其是蹄和角，这些物质一般通过高温霉菌处理后再进行掩埋，或者当做垃圾处理掉。这种处理方式及污染环境，又使资源浪费。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提出一种阳光葡萄用增香水溶肥的制备方法，通过对肉类加工厂和海鲜加工厂的废弃物的利用，变废为宝，提升阳光玫瑰葡萄的香气，提高阳光玫瑰的产量和品质。
为了实现上述目的，本发明是通过以下技术方案来实现的：
一种阳光葡萄用增香水溶肥的制备方法，包括以下步骤：
(1)筛选：选取肉类加工厂废弃的蹄甲、角、皮质、毛质、海鲜加工厂的废弃海鲜壳等原料，将原料进行高温灭菌、干燥、粉碎，得到原料粉末；
(2)原料粉末加入角蛋白酶，在pH值9.0-10.0，温度为50-60℃的条件下湿法研磨20-30min后，再保持24h，过滤得到一次滤液和一次滤渣；
(3)将步骤(2)中的一次滤渣按照固液比1:(1-5)的比例加入水，得到混合液，向混合液中加入微生物菌液，调整pH值为3.0-5.0，在50-65℃的条件下发酵反应5-7天，在发酵的过程中利用超声波间歇性处理，得到过滤得到二次滤液；
(4)二次滤液灭菌，将一次滤液和二次滤液混合，调整pH值为3.0-7.0，浓缩或干燥，得到水溶肥浓缩液或粉剂。
进一步的，步骤(1)中所述原料粉碎至100-120μm。
进一步的，步骤(2)中加入的角蛋白酶的加入量为原料粉末重量的0.1-0.2％。需要说明的是：上述角蛋白酶由多种微生物产生，可专一地降解角蛋白的蛋白酶类，其最适宜的pH值在7-10，最适宜的温度是40-60℃。角蛋白们不仅可水解角蛋白外，它还可水解多种蛋白质底物，包括可溶和不可溶的蛋白质。不可溶的如毛质、羊毛、角质、指甲等不可溶的蛋白质。本发明先用角蛋白质在湿法研磨状态下将不容易水解的蛋白质，蛋白质大量溶解在溶液中，增大一次滤液中蛋白质含量。
进一步的，步骤(3)中微生物菌液是所述混合液体积的10-15％。
进一步的，步骤(3)中所述微生物菌液中的微生物为鼠李糖乳酸杆菌、枯草芽孢杆菌和链球菌；
所述鼠李糖乳酸杆菌的数量≥1.0×108cfu/ml；所述枯草芽孢杆菌的数量≥1.0×108cfu/ml，链球菌的数量≥1.5×108cfu/ml。
进一步的，步骤(3)中混合液与微生物菌液先缓慢搅拌反应8h，再采用超声波处理间歇处理3次，每次0.5h，每次间隔2h，处理完后继续发酵至第5-7天，过10微米筛得到二次滤液。
进一步的，每次所述超声波处理的超声频率为25KHz，超声时间为0.5h,工作10s,间歇2s。
进一步的，步骤(4)中，在混合液中加入可溶性辅料，浓缩或干燥，得到功能性水溶肥；
所述可溶性辅料包括可溶性大量元素氮磷钾、微量元素、黄腐酸中的任意一种或几种。
本发明还要求保护一种阳光葡萄用增香水溶肥。
本发明阳光葡萄用增香水溶肥的施用方法为：在葡萄果实膨大期，将所述水溶性肥料稀释300-800倍，充分溶解后配合滴灌施用，每亩用量15-18公斤；
或作为叶面喷施，使用浓度为稀释800-1000倍。
本发明阳光葡萄用增香水溶肥及其制备方法，其有益效果在于：
(1)本发明将肉类加工厂废弃的蹄甲、角、皮质、毛质、海鲜加工厂的废弃海鲜壳先通过角蛋白酶湿法研磨，使原料中蛋白酶的接触点充分暴露，角蛋白酶与物料充分混合接触将蹄甲、角内部的蛋白质分解，使蹄甲、角内部的甲壳素及其衍生物游离出，从而促进利于阳光玫瑰葡萄的生长。
(2)本发明动物蹄甲、角、废弃海鲜壳通过微生物合成分解后，甲壳素能够溶解在稀酸中，大大提高水溶液中甲壳素和其他糖类、蛋白质的含量。在微生物分解过程中，采用超声波辅助微生物生长，能够使微生物在较短的时间内达到最大的微生物繁殖量，有利于后续的发酵，提高发酵速率，缩短发酵时间。且发酵的过程中，大量的甲壳素、黄腐酸、腐殖酸融入至溶液中，提高了水溶肥的有机质含量。水溶肥中甲壳素含量达，能够促进阳光玫瑰中香茅醇、香叶醇、橙花醇等萜类物质的合成，从而提升阳光玫瑰葡萄的香气。
(3)本发明在制备方法中，过的是10微米筛得到二次滤液，在二次滤液中含有少量不溶解的甲壳素和蛋白质，过10微米筛能够将这些物质留在水溶液中，进一步增水溶液中的有机质含量，同时也满足水溶液的标准。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，现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在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种阳光葡萄用增香水溶肥的制备方法，包括以下步骤：
(1)筛选：选取肉类加工厂废弃的蹄甲、角、皮质、毛质、海鲜加工厂的废弃海鲜壳等原料，将原料进行高温灭菌、干燥、粉碎，得到原料粉末。在本步骤中一般将废弃物放入至无害化处理装置中进行高温灭菌，灭菌的温度一般设置在100-120℃，在灭菌完成后，烘干，筛选。筛选时将提交、脚趾、皮质、海鲜壳等易粉碎的物质粉碎至100-120μm；而无法采用粉碎机粉碎毛质则在灭菌后采用剪切机剪至1-2厘米左右的长度即可；
(2)原料中加入角蛋白酶，加入的角蛋白酶的加入量为原料重量的0.1％。混合后按照固液比1:2加入水，调整pH值9.0后，将固液混合物放入耐腐蚀球磨机中研磨30min后，再加入水，使固液比增至1:8。再调整pH值9.0，温度为50℃的条件下保持反应24h，过10微米筛得到一次滤液和一次滤渣；
(3)将步骤(2)中的一次滤渣按照固液比1:5的比例加入水，得到混合液，向混合液中加入微生物菌液，微生物菌液是所述混合液体积的15％，调整pH值为5.0，在55℃的条件下发酵反应7天，在发酵的过程中利用超声波间歇性处理，得到过滤得到二次滤液；
具体的，微生物菌液中的微生物为鼠李糖乳酸杆菌、枯草芽孢杆菌和链球菌；
上述鼠李糖乳酸杆菌的数量≥1.0×108cfu/ml；
上述枯草芽孢杆菌的数量≥1.0×108cfu/ml；
上述链球菌的数量≥1.5×108cfu/ml；
混合液与微生物菌液先在55℃的条件下缓慢搅拌反应8h，再采用超声波处理间歇处理3次，每次0.5h，每次间隔2h；
其中，每次超声波处理的超声频率为25KHz，工作10s,间歇2s，如此反复操作0.5h。超声处理完后继续发酵至第7天，过10微米筛得到二次滤液。
(4)二次滤液灭菌，将一次滤液和二次滤液混合，调整pH值为3.0，浓缩或干燥，得到水溶肥浓缩液或粉剂。
实施例2
一种阳光葡萄用增香水溶肥的制备方法，包括以下步骤：
(1)筛选：选取肉类加工厂废弃的蹄甲、角、皮质、毛质、海鲜加工厂的废弃海鲜壳等原料，将原料进行高温灭菌、干燥、粉碎，得到原料粉末。在本步骤中一般将废弃物放入至无害化处理装置中进行高温灭菌，灭菌的温度一般设置在100-120℃，在灭菌完成后，烘干，筛选。筛选时将提交、脚趾、皮质、海鲜壳等易粉碎的物质粉碎至100-120μm；而无法采用粉碎机粉碎毛质则在灭菌后采用剪切机剪至1-2厘米左右的长度即可；
(2)原料中加入角蛋白酶，加入的角蛋白酶的加入量为原料重量的0.2％。混合后按照固液比1:2加入水，调整pH值10.0后，将固液混合物放入耐腐蚀球磨机中研磨20min后，再加入水，使固液比增至1:8。再调整pH值10.0，温度为60℃的条件下保持反应24h，过10微米筛得到一次滤液和一次滤渣；
(3)将步骤(2)中的一次滤渣按照固液比1:3的比例加入水，得到混合液，向混合液中加入微生物菌液，微生物菌液是所述混合液体积的10％，调整pH值为3.0，在60℃的条件下发酵反应5天，在发酵的过程中利用超声波间歇性处理，得到过滤得到二次滤液；
具体的，微生物菌液中的微生物为鼠李糖乳酸杆菌、枯草芽孢杆菌和链球菌；
上述鼠李糖乳酸杆菌的数量≥1.0×108cfu/ml；
上述枯草芽孢杆菌的数量≥1.0×108cfu/ml；
上述链球菌的数量≥1.5×108cfu/ml；
混合液与微生物菌液先在60℃的条件下缓慢搅拌反应8h，再采用超声波处理间歇处理3次，每次0.5h，每次间隔2h；
其中，每次超声波处理的超声频率为25KHz，工作10s,间歇2s，如此反复操作0.5h。超声处理完后继续发酵至第5天，过10微米筛得到二次滤液。
(4)二次滤液灭菌，将一次滤液和二次滤液混合，调整pH值为5.0，浓缩或干燥，得到水溶肥浓缩液或粉剂。
实施例3
一种阳光葡萄用增香水溶肥的制备方法，包括以下步骤：
(1)筛选：选取肉类加工厂废弃的蹄甲、角、皮质、毛质、海鲜加工厂的废弃海鲜壳等原料，将原料进行高温灭菌、干燥、粉碎，得到原料粉末。在本步骤中一般将废弃物放入至无害化处理装置中进行高温灭菌，灭菌的温度一般设置在100-120℃，在灭菌完成后，烘干，筛选。筛选时将提交、脚趾、皮质、海鲜壳等易粉碎的物质粉碎至100-120μm；而无法采用粉碎机粉碎毛质则在灭菌后采用剪切机剪至1-2厘米左右的长度即可；
(2)原料中加入角蛋白酶，加入的角蛋白酶的加入量为原料重量的0.15％。混合后按照固液比1:1加入水，调整pH值9.0后，将固液混合物放入耐腐蚀球磨机中研磨20min后，再加入水，使固液比增至1:8。再调整pH值9.0，温度为60℃的条件下保持反应24h，过10微米筛得到一次滤液和一次滤渣；
(3)将步骤(2)中的一次滤渣按照固液比1:1的比例加入水，得到混合液，向混合液中加入微生物菌液，微生物菌液是所述混合液体积的10％，调整pH值为4.0，在65℃的条件下发酵反应7天，在发酵的过程中利用超声波间歇性处理，得到过滤得到二次滤液；
具体的，微生物菌液中的微生物为鼠李糖乳酸杆菌、枯草芽孢杆菌和链球菌；
上述鼠李糖乳酸杆菌的数量≥1.0×108cfu/ml；
上述枯草芽孢杆菌的数量≥1.0×108cfu/ml；
上述链球菌的数量≥1.5×108cfu/ml；
混合液与微生物菌液先在65℃的条件下缓慢搅拌反应8h，再采用超声波处理间歇处理3次，每次0.5h，每次间隔2h；
其中，每次超声波处理的超声频率为25KHz，工作10s,间歇2s，如此反复操作0.5h。超声处理完后继续发酵至第7天，过10微米筛得到二次滤液。
(4)二次滤液灭菌，将一次滤液和二次滤液混合，调整pH值为5.0，浓缩或干燥，得到水溶肥浓缩液或粉剂。
实施例4
一种阳光葡萄用增香水溶肥，按照实施例1的制备方法，不同的是，在步骤(4)得到的水溶肥中加入黄腐酸，以粉剂水溶肥为标准，黄腐酸的加入量为水溶肥质量的30％。
实施例5
一种阳光葡萄用增香膨大水溶肥，按照实施例1的制备方法，不同的是，在步骤(4)得到的水溶肥中加入大量元素氮磷钾、钙和镁，以粉剂水溶肥为标准，氮磷钾按照(N,P2O5,K2O)的比例按照30-10-10的配得到；
其中粉剂水溶肥占重量比40％，大量元素占重量比40％，，水溶性钙肥含量为18％，可溶性镁占重量比2％。
空白对照
原料和参数与实施例1相同，不同的是空白对照不采用研磨和超声波辅助。
对比例1
原料和参数与实施例1相同，且按照实施例1的制备方法，不同的是本实施例1不采用研磨辅助。
对比例2
原料和参数与实施例1相同，且按照实施例1的制备方法，不同的是本实施例1不采用超声波辅助。
将实施例1-3、空白对照，对比例1和2最后得到的粉末采用红外光谱仪测定含量，以壳聚糖(甲壳素)作为标准品进行对比，通过峰面积与标准曲线，得到以下实验结果；
表1样品中甲壳素测定结果(mg/g)
组别 平均测定值
空白对照组 86.4
对比例1 132.6
对比例2 139.1
实施例1 214.3
实施例2 202.2
实施例3 208.9
从表1可以看出，本发明中壳聚糖(甲壳素)的含量大大高于空白组和对比例。
试验组1
试验设置在山西阳光玫瑰葡萄基地，选取四年生大田阳光玫瑰葡萄，株行距均为1.5m×3.0m，采用高宽垂树形。供试肥料有实施例1、实施例4、实施例5、空白对照、对比例1和2，平衡型水溶肥(商品名为“力健”，N、P2O5、K2O的含量均为20％，加微量元素)、高钾型水溶肥(商品名为“巨劲”，N、P2O5、K2O的含量分别为16％、8％、36％，加微量元素)、高钙镁型水溶肥(商品名为“鲜靓”，N、P2O5、K2O的含量分别为13％、2％、13％，Ca的含量为10％，Mg的含量为1％，加微量元素)。
试验采用田间大区对比设计方法，常规施肥按葡萄常规施肥习性进行，水溶肥施用分别在葡萄的花序分离期、落花后、膨大期、临近成熟进行，具体施肥方式如表2所示：
表2不同试验区阳光玫瑰葡萄施肥处理
Figure BDA0003415767660000081
通过表2的量进行施肥，水溶肥施肥模式为配置成含量为15％的溶液，配合滴灌施用。其他生长时期按照常规的施肥管理施肥，
将1-9号地中得到的最终葡萄产品进行检测，得到的数据如表3所示：
表3不同处理对阳光玫瑰葡萄果实品质的影响
Figure BDA0003415767660000091
从表3可以看出，实施例1、实施例4-5三者之间的香叶醇、芳樟醇、香茅醇和橙花醇的含量远远大于空表对照和对比例1、对比例2的含量，可说明本发明采用研磨和超声波辅助，有助于提高阳光玫瑰葡萄的香气。
另外，实施例1、实施例4、5与现有品牌平衡型水溶肥、高钾型水溶肥、高钙镁型水溶肥相比，香茅醇、香叶醇、橙花醇和芳樟醇的含量也能大大提高，玫瑰香气更加浓郁。
观察不同组别的葡萄的外型，得到的感官如表4所示；
表4不同处理阳光玫瑰感官特征
Figure BDA0003415767660000092
Figure BDA0003415767660000101
从表4可以看出，本发明得到的阳光玫瑰葡萄的产量较高，且颗粒饱满，平均直径(以最大直径为准)大，甜度高，对阳光玫瑰葡萄的产量和品质均有大大的提升。
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
最后应说明的是：本发明实施例公开的仅为本发明较佳实施例而已，仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解；其依然可以对前述各项实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应的技术方案的本质脱离本发明各项实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种阳光葡萄用增香水溶肥的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)筛选：选取肉类加工厂废弃的蹄甲、角、皮质、毛质、海鲜加工厂的废弃海鲜壳等原料，将原料进行高温灭菌、干燥、粉碎，得到原料粉末；
(2)原料粉末加入角蛋白酶，在pH值9.0-10.0，温度为50-60℃的条件下湿法研磨20-30min后，再保持24h，过滤得到一次滤液和一次滤渣；
(3)将步骤(2)中的一次滤渣按照固液比1:(1-5)的比例加入水，得到混合液，向混合液中加入微生物菌液，调整pH值为3.0-5.0，在50-65℃的条件下发酵反应5-7天，在发酵的过程中利用超声波间歇性处理，得到过滤得到二次滤液；
(4)二次滤液灭菌，将一次滤液和二次滤液混合，调整pH值为3.0-7.0，浓缩或干燥，得到水溶肥浓缩液或粉剂。
2.根据权利要求1所述阳光葡萄用增香水溶肥的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述原料粉碎至100-120μm。
3.根据权利要求1所述阳光葡萄用增香水溶肥的制备方法，其特征在于：步骤(2)中加入的角蛋白酶的加入量为原料粉末重量的0.1-0.2％。
4.根据权利要求1所述阳光葡萄用增香水溶肥的制备方法，其特征在于：步骤(3)中微生物菌液是所述混合液体积的10-15％。
5.根据权利要求4所述阳光葡萄用增香水溶肥的制备方法，其特征在于：步骤(3)中所述微生物菌液中的微生物为鼠李糖乳酸杆菌、枯草芽孢杆菌和链球菌；
所述鼠李糖乳酸杆菌的数量≥1.0×108cfu/ml；所述枯草芽孢杆菌的数量≥1.0×108cfu/ml，链球菌的数量≥1.5×108cfu/ml。
6.根据权利要求1所述阳光葡萄用增香水溶肥的制备方法，其特征在于：步骤(3)中混合液与微生物菌液先缓慢搅拌反应8h，再采用超声波处理间歇处理3次，每次0.5h，每次间隔2h，处理完后继续发酵至第5-7天，过10微米筛得到二次滤液。
7.根据权利要求6所述阳光葡萄用增香水溶肥的制备方法，其特征在于：每次所述超声波处理的超声频率为25KHz，超声时间为0.5h,工作10s,间歇2s。
8.根据权利要求1所述阳光葡萄用增香水溶肥的制备方法，其特征在于：步骤(4)中，在混合液中加入可溶性辅料，浓缩或干燥，得到功能性水溶肥；
所述可溶性辅料包括可溶性大量元素氮磷钾、微量元素、黄腐酸中的任意一种或几种。
9.一种根据权利要求1-8任一项所述阳光葡萄用增香水溶肥的制备方法得到的水溶肥。
10.根据权利要求9所述阳光葡萄用增香水溶肥，其特征在于：其施用方法为：在葡萄果实膨大期，将所述水溶性肥料稀释300-800倍，充分溶解后配合滴灌施用，每亩用量15-18公斤；
或作为叶面喷施，使用浓度为稀释800-1000倍。
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