CN115286440A - 鱼肽微生物肥料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了鱼肽微生物肥料及其制备方法，属于肥料技术领域。该制备方法包括以步骤：S01，原料海鱼粉碎，加入包含碳源和氮源的发酵辅料，得到发酵原料；S02，取发酵底物，加入水，得到发酵原料；S03，取发酵原料，接种曲霉菌，第一次发酵；S04，取第一次发酵产物，加入水，搅拌均匀，接种乳酸菌，第二次发酵；S05，取第二次发酵产物，加入水，搅拌均匀，加入蛋白酶，酶解处理；S06，取酶解产物，过滤除去固形物，收集滤液，得到所述鱼肽微生物肥料。本发明的鱼肽功能水溶肥，通过对海鱼中的蛋白降解为小肽和氨基酸，通过降解程度的控制，提高了蔬菜种子对于干旱胁迫的适应能力，发挥了鱼肽的非营养元素的调节功能。

Description

鱼肽微生物肥料及其制备方法
技术领域
本发明涉及肥料技术领域，尤其是涉及一种鱼肽微生物肥料及其制备方法。
背景技术
水产捕捞过程中产生的小鱼、小虾和水产品加工过程中产生的大量水产品下脚料，称为低值鱼。低值鱼和挑选后没有价值的海鱼含有丰富的蛋白，鱼粉碎后，经蛋白节降解工艺，小分子肽和氨基酸可以作为作物的肥料。
CN114044701A公开了一种鱼肽功能水溶肥及其制备方法，该鱼肽功能水溶肥，以捕捞业中的海鱼为原料，通过曲霉菌和乳酸菌的二次固态发酵，配合蛋白酶处理，进行蛋白的降解，得到鱼肽功能水溶肥，进行了很好的资源利用，提高了产品的附加值。
发明内容
本发明的研究人员在对上述发明的技术方案进一步的研究中，发现添加包括碳源和氮源的发酵辅料能够显著改善复合曲霉菌的发酵过程，而且这与复合曲霉菌的组成相关。
本发明的第一方面在于公开一种鱼肽微生物肥料的制备方法，包括以步骤：
S01，原料海鱼粉碎，加入包含碳源和氮源的发酵辅料，得到发酵原料；
S02，取发酵底物，加入水，得到发酵原料；
S03，取发酵原料，接种曲霉菌，第一次发酵；
S04，取第一次发酵产物，加入水，搅拌均匀，接种乳酸菌，第二次发酵；
S05，取第二次发酵产物，加入水，搅拌均匀，加入蛋白酶，酶解处理；
S06，取酶解产物，过滤除去固形物，收集滤液，得到所述鱼肽微生物肥料。
在本发明的一些实施方式中，所述碳源为淀粉；
优选的，所述淀粉为土豆淀粉。
在本发明的一些实施方式中，所述氮源为麸皮或豆粕。
在本发明的一些实施方式中，所述包含碳源和氮源的发酵辅料为小麦麸皮和淀粉；
优选的，所述淀粉为小麦淀粉、玉米淀粉、土豆淀粉和木薯淀粉中至少一种，优选为土豆淀粉。
在本发明的一些实施方式中，所述包含碳源和氮源的发酵辅料中小麦麸皮和淀粉的重量比例为(1-2)：(9-8)，优选为(1.3-1.8)：(8.1-8.8)，进一步优选为1.5：8.5。
在本发明的一些实施方式中，加入的所述发酵辅料为海鱼重量的5-20％，优选为8-15％，进一步优选为9-12％。
在本发明的一些实施方式中，所述曲霉菌为黑曲霉和米曲霉复合物。
在本发明的一些实施方式中，所述曲霉菌中黑曲霉和米曲霉的重量比例为1：(0.5-7)，优选为(0.5-2)：(2-0.5)。
在本发明的一些实施方式中，所述乳酸菌为植物乳杆菌，所述蛋白酶为木瓜蛋白酶。
本发明的第二方面在于公开第一方面所述的鱼肽微生物肥料的制备方法得到的鱼肽微生物肥料。
与现有技术相比，本发明具有以下有益结果：
(1)本发明的鱼肽功能水溶肥，通过对海鱼中的蛋白降解为小肽和氨基酸，通过降解程度的控制，提高了蔬菜种子对于干旱胁迫的适应能力，发挥了鱼肽的非营养元素的调节功能；
(2)本发明的鱼肽功能水溶肥的制备方法中，发现添加包括碳源和氮源的发酵辅料能够显著改善复合曲霉菌的发酵过程，使得得到的鱼肽微生物肥料中活性物质增加。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
若非特别指出，实施例和对比例为组分、组分含量、制备步骤、制备参数相同的平行试验。
以下实施例和对比例中，所述原料海鱼为广东省茂名博贺渔港的远海捕捞后筛选后的海鱼(筛选的鱼类品种包括鲭鱼、鳀鱼、沙丁鱼和凤尾鱼)，粗蛋白含量在20-22％左右，脂肪为12-20％左右，灰分在1％左右。为了实验数据的统一性和可比性，原料海鱼-18℃左右冷冻保存，自然解冻后加工处理，得到的鱼肽功能水溶肥4℃左右冷藏保存，保存时间超过72h的，加入0.1％(w/v)的防腐剂。所述木瓜蛋白酶是市售商品，酶活力为10万单位/g。所述植物乳杆菌为ATCC14917，所述黑曲霉为ATCC16404，所述米曲霉为ATCC56747，均为市售冷冻干燥的粉末产品。所述第一次发酵中，所述堆成最大直径1m、80cm高的圆锥形堆，发酵处理72h，控制温度为28-30℃，每12h翻堆一次。所述第二次发酵中，堆成最大直径1m、80cm高的圆锥形堆，28-30℃发酵12h，每3h翻堆一次。
实施例1
鱼肽微生物肥料的制备方法：
(1)原料海鱼粉碎，加入发酵辅料，得到发酵原料：
原料海鱼粉碎至0.3cm以下，得到原料碎鱼，加入10％的重量比例的发酵辅料，发酵辅料包括1重量份的小麦麸皮和9重量份的玉米淀粉。
(2)取发酵底物，加入10％的重量比例的水，搅拌均匀，得到发酵原料；
(3)取发酵原料，加入3％的重量比例的复合曲霉菌(黑曲霉和米曲霉的重量比为1:3)，搅拌均匀，第一次发酵；
(4)取第一次发酵产物，加入20％的重量比例的水，搅拌均匀，按1％的重量比例接种植物乳杆菌，搅拌均匀，第二次发酵；
(5)取第二次发酵产物，加入200％的重量比例的水，搅拌均匀，然后按照每1kg发酵终产物加入1g蛋白酶的比例，加入木瓜蛋白酶，搅拌均匀，在50-55℃酶解处理18h，得到酶解产物；
(6)取酶解产物，过滤除去固形物，收集第一滤液，所述固形物用10％重量比的水洗，过滤，收集第二滤液，合并滤液即为鱼肽功能水溶肥。
实施例2
鱼肽微生物肥料的制备方法：
(1)原料海鱼粉碎，加入发酵辅料，得到发酵原料：
原料海鱼粉碎至0.3cm以下，得到原料碎鱼，加入10％的重量比例的发酵辅料，发酵辅料包括1.5重量份的小麦麸皮和8.5重量份的玉米淀粉。
(2)取发酵底物，加入10％的重量比例的水，搅拌均匀，得到发酵原料；
(3)取发酵原料，加入3％的重量比例的复合曲霉菌(黑曲霉和米曲霉的重量比为1:3)，搅拌均匀，第一次发酵；
(4)取第一次发酵产物，加入20％的重量比例的水，搅拌均匀，按1％的重量比例接种植物乳杆菌，搅拌均匀，第二次发酵；
(5)取第二次发酵产物，加入200％的重量比例的水，搅拌均匀，然后按照每1kg发酵终产物加入1g蛋白酶的比例，加入木瓜蛋白酶，搅拌均匀，在50-55℃酶解处理18h，得到酶解产物；
(6)取酶解产物，过滤除去固形物，收集第一滤液，所述固形物用10％重量比的水洗，过滤，收集第二滤液，合并滤液即为鱼肽功能水溶肥。
实施例3
鱼肽微生物肥料的制备方法：
(1)原料海鱼粉碎，加入发酵辅料，得到发酵原料：
原料海鱼粉碎至0.3cm以下，得到原料碎鱼，加入10％的重量比例的发酵辅料，发酵辅料包括2重量份的小麦麸皮和8重量份的玉米淀粉。
(2)取发酵底物，加入10％的重量比例的水，搅拌均匀，得到发酵原料；
(3)取发酵原料，加入3％的重量比例的复合曲霉菌(黑曲霉和米曲霉的重量比为1:3)，搅拌均匀，第一次发酵；
(4)取第一次发酵产物，加入20％的重量比例的水，搅拌均匀，按1％的重量比例接种植物乳杆菌，搅拌均匀，第二次发酵；
(5)取第二次发酵产物，加入200％的重量比例的水，搅拌均匀，然后按照每1kg发酵终产物加入1g蛋白酶的比例，加入木瓜蛋白酶，搅拌均匀，在50-55℃酶解处理18h，得到酶解产物；
(6)取酶解产物，过滤除去固形物，收集第一滤液，所述固形物用10％重量比的水洗，过滤，收集第二滤液，合并滤液即为鱼肽功能水溶肥。
实施例4
鱼肽微生物肥料的制备方法：
(1)原料海鱼粉碎，加入发酵辅料，得到发酵原料：
原料海鱼粉碎至0.3cm以下，得到原料碎鱼，加入15％的重量比例的发酵辅料，发酵辅料包括1重量份的小麦麸皮和9重量份的玉米淀粉。
(2)取发酵底物，加入10％的重量比例的水，搅拌均匀，得到发酵原料；
(3)取发酵原料，加入3％的重量比例的复合曲霉菌(黑曲霉和米曲霉的重量比为1:3)，搅拌均匀，第一次发酵；
(4)取第一次发酵产物，加入20％的重量比例的水，搅拌均匀，按1％的重量比例接种植物乳杆菌，搅拌均匀，第二次发酵；
(5)取第二次发酵产物，加入200％的重量比例的水，搅拌均匀，然后按照每1kg发酵终产物加入1g蛋白酶的比例，加入木瓜蛋白酶，搅拌均匀，在50-55℃酶解处理18h，得到酶解产物；
(6)取酶解产物，过滤除去固形物，收集第一滤液，所述固形物用10％重量比的水洗，过滤，收集第二滤液，合并滤液即为鱼肽功能水溶肥。
实施例5
鱼肽微生物肥料的制备方法：
(1)原料海鱼粉碎，加入发酵辅料，得到发酵原料：
原料海鱼粉碎至0.3cm以下，得到原料碎鱼，加入8％的重量比例的发酵辅料，发酵辅料包括1重量份的小麦麸皮和9重量份的玉米淀粉。
(2)取发酵底物，加入10％的重量比例的水，搅拌均匀，得到发酵原料；
(3)取发酵原料，加入3％的重量比例的复合曲霉菌(黑曲霉和米曲霉的重量比为1:3)，搅拌均匀，第一次发酵；
(4)取第一次发酵产物，加入20％的重量比例的水，搅拌均匀，按1％的重量比例接种植物乳杆菌，搅拌均匀，第二次发酵；
(5)取第二次发酵产物，加入200％的重量比例的水，搅拌均匀，然后按照每1kg发酵终产物加入1g蛋白酶的比例，加入木瓜蛋白酶，搅拌均匀，在50-55℃酶解处理18h，得到酶解产物；
(6)取酶解产物，过滤除去固形物，收集第一滤液，所述固形物用10％重量比的水洗，过滤，收集第二滤液，合并滤液即为鱼肽功能水溶肥。
实施例6
鱼肽微生物肥料的制备方法：
(1)原料海鱼粉碎，加入发酵辅料，得到发酵原料：
原料海鱼粉碎至0.3cm以下，得到原料碎鱼，加入10％的重量比例的发酵辅料，发酵辅料包括1重量份的小麦麸皮和9重量份的玉米淀粉。
(2)取发酵底物，加入10％的重量比例的水，搅拌均匀，得到发酵原料；
(3)取发酵原料，加入3％的重量比例的复合曲霉菌(黑曲霉和米曲霉的重量比为1:7)，搅拌均匀，第一次发酵；
(4)取第一次发酵产物，加入20％的重量比例的水，搅拌均匀，按1％的重量比例接种植物乳杆菌，搅拌均匀，第二次发酵；
(5)取第二次发酵产物，加入200％的重量比例的水，搅拌均匀，然后按照每1kg发酵终产物加入1g蛋白酶的比例，加入木瓜蛋白酶，搅拌均匀，在50-55℃酶解处理18h，得到酶解产物；
(6)取酶解产物，过滤除去固形物，收集第一滤液，所述固形物用10％重量比的水洗，过滤，收集第二滤液，合并滤液即为鱼肽功能水溶肥。
实施例7
鱼肽微生物肥料的制备方法：
(1)原料海鱼粉碎，加入发酵辅料，得到发酵原料：
原料海鱼粉碎至0.3cm以下，得到原料碎鱼，加入10％的重量比例的发酵辅料，发酵辅料包括1重量份的小麦麸皮和9重量份的玉米淀粉。
(2)取发酵底物，加入10％的重量比例的水，搅拌均匀，得到发酵原料；
(3)取发酵原料，加入3％的重量比例的复合曲霉菌(黑曲霉和米曲霉的重量比为2:1)，搅拌均匀，第一次发酵；
(4)取第一次发酵产物，加入20％的重量比例的水，搅拌均匀，按1％的重量比例接种植物乳杆菌，搅拌均匀，第二次发酵；
(5)取第二次发酵产物，加入200％的重量比例的水，搅拌均匀，然后按照每1kg发酵终产物加入1g蛋白酶的比例，加入木瓜蛋白酶，搅拌均匀，在50-55℃酶解处理18h，得到酶解产物；
(6)取酶解产物，过滤除去固形物，收集第一滤液，所述固形物用10％重量比的水洗，过滤，收集第二滤液，合并滤液即为鱼肽功能水溶肥。
实施例8
鱼肽微生物肥料的制备方法：
(1)原料海鱼粉碎，加入发酵辅料，得到发酵原料：
原料海鱼粉碎至0.3cm以下，得到原料碎鱼，加入10％的重量比例的发酵辅料，发酵辅料包括1重量份的小麦麸皮和9重量份的土豆淀粉。
(2)取发酵底物，加入10％的重量比例的水，搅拌均匀，得到发酵原料；
(3)取发酵原料，加入3％的重量比例的复合曲霉菌(黑曲霉和米曲霉的重量比为1:3)，搅拌均匀，第一次发酵；
(4)取第一次发酵产物，加入20％的重量比例的水，搅拌均匀，按1％的重量比例接种植物乳杆菌，搅拌均匀，第二次发酵；
(5)取第二次发酵产物，加入200％的重量比例的水，搅拌均匀，然后按照每1kg发酵终产物加入1g蛋白酶的比例，加入木瓜蛋白酶，搅拌均匀，在50-55℃酶解处理18h，得到酶解产物；
(6)取酶解产物，过滤除去固形物，收集第一滤液，所述固形物用10％重量比的水洗，过滤，收集第二滤液，合并滤液即为鱼肽功能水溶肥。
对比例1
鱼肽微生物肥料的制备方法：
(1)原料海鱼粉碎，加入发酵辅料，得到发酵原料：
原料海鱼粉碎至0.3cm以下，得到原料碎鱼，加入10％的重量比例的发酵辅料，发酵辅料包括1重量份的小麦麸皮和9重量份的玉米淀粉。
(2)取发酵底物，加入10％的重量比例的水，搅拌均匀，得到发酵原料；
(3)取发酵原料，加入3％的重量比例的黑曲霉，搅拌均匀，第一次发酵；
(4)取第一次发酵产物，加入20％的重量比例的水，搅拌均匀，按1％的重量比例接种植物乳杆菌，搅拌均匀，第二次发酵；
(5)取第二次发酵产物，加入200％的重量比例的水，搅拌均匀，然后按照每1kg发酵终产物加入1g蛋白酶的比例，加入木瓜蛋白酶，搅拌均匀，在50-55℃酶解处理18h，得到酶解产物；
(6)取酶解产物，过滤除去固形物，收集第一滤液，所述固形物用10％重量比的水洗，过滤，收集第二滤液，合并滤液即为鱼肽功能水溶肥。
对比例2
鱼肽微生物肥料的制备方法：
(1)原料海鱼粉碎，加入发酵辅料，得到发酵原料：
原料海鱼粉碎至0.3cm以下，得到原料碎鱼，加入10％的重量比例的发酵辅料，发酵辅料包括1重量份的小麦麸皮和9重量份的玉米淀粉。
(2)取发酵底物，加入10％的重量比例的水，搅拌均匀，得到发酵原料；
(3)取发酵原料，加入3％的重量比例的米曲霉，搅拌均匀，第一次发酵；
(4)取第一次发酵产物，加入20％的重量比例的水，搅拌均匀，按1％的重量比例接种植物乳杆菌，搅拌均匀，第二次发酵；
(5)取第二次发酵产物，加入200％的重量比例的水，搅拌均匀，然后按照每1kg发酵终产物加入1g蛋白酶的比例，加入木瓜蛋白酶，搅拌均匀，在50-55℃酶解处理18h，得到酶解产物；
(6)取酶解产物，过滤除去固形物，收集第一滤液，所述固形物用10％重量比的水洗，过滤，收集第二滤液，合并滤液即为鱼肽功能水溶肥。
实验例对小白菜种子抗干旱的作用
取实施例和对比例得到的鱼肽微生物肥料，过滤除菌，按1:49的重量比例加入无菌水，得到浸渍液，备用；
挑选颗粒饱满的绿领青梗菜种子，消毒后，无菌水冲洗干净，用所述浸渍液进行浸泡处理6h，然后无菌水冲洗干净，放入配有无菌滤纸的培养基中，在25℃培养箱中培养4天，期间补充无菌水保持滤纸湿润。从发芽开始，每天记录发芽数。培养结束后计算发芽率，发芽率为发芽的种子数在种子总数中的百分比例。其中，无菌滤纸用无菌水和PEG6000的1:1体积比的混合液湿润，培养期间补充的也是此混合液。结果见表1。
表1对绿领青梗菜种子抗干旱的影响
发芽率/％
实施例1 89g
实施例2 94h
实施例3 88g
实施例4 86f
实施例5 84e
实施例6 81c
实施例7 82d
实施例8 97i
对比例1 79b
对比例2 77a
不同的小写字母，表示差异显著，P＜0.05
结果表明，发酵辅料的含量、发酵辅料中碳源和氮源组分比例和种类以及复合曲霉菌的组成显著影响胁迫环境下的发芽率。
以上对本发明优选的具体实施方式和实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式和实施例，在本领域技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明构思的前提下作出各种变化。

Claims (10)

1.鱼肽微生物肥料的制备方法，其特征在于，包括以步骤：
S01，原料海鱼粉碎，加入包含碳源和氮源的发酵辅料，得到发酵原料；
S02，取发酵底物，加入水，得到发酵原料；
S03，取发酵原料，接种曲霉菌，第一次发酵；
S04，取第一次发酵产物，加入水，搅拌均匀，接种乳酸菌，第二次发酵；
S05，取第二次发酵产物，加入水，搅拌均匀，加入蛋白酶，酶解处理；
S06，取酶解产物，过滤除去固形物，收集滤液，得到所述鱼肽微生物肥料。
2.根据权利要求1所述的鱼肽微生物肥料的制备方法，其特征在于，所述碳源为淀粉；
优选的，所述淀粉为小麦淀粉、玉米淀粉、土豆淀粉和木薯淀粉中至少一种，优选为土豆淀粉。
3.根据权利要求1或2的鱼肽微生物肥料的制备方法，其特征在于，所述氮源为麸皮或豆粕。
4.根据权利要求1-3任一所述的鱼肽微生物肥料的制备方法，其特征在于，所述包含碳源和氮源的发酵辅料为小麦麸皮和淀粉。
5.根据权利要求1-4任一所述的鱼肽微生物肥料的制备方法，其特征在于，所述包含碳源和氮源的发酵辅料中小麦麸皮和淀粉的重量比例为(1-2)：(9-8)，优选为(1.3-1.8)：(8.1-8.8)，进一步优选为1.5：8.5。
6.根据权利要求1-5任一所述的鱼肽微生物肥料的制备方法，其特征在于，加入的所述发酵辅料为海鱼重量的5-20％，优选为8-15％，进一步优选为9-12％。
7.根据权利要求1-6任一所述的鱼肽微生物肥料的制备方法，其特征在于，所述曲霉菌为黑曲霉和米曲霉复合物。
8.根据权利要求1-7任一所述的鱼肽微生物肥料的制备方法，其特征在于，所述曲霉菌中黑曲霉和米曲霉的重量比例为1：(0.5-7)，优选为(0.5-2)：(2-0.5)。
9.根据权利要求1-8任一所述的鱼肽微生物肥料的制备方法，其特征在于，所述乳酸菌为植物乳杆菌，所述蛋白酶为木瓜蛋白酶。
10.一种根据权利要求1-9任一所述的鱼肽微生物肥料的制备方法得到的鱼肽微生物肥料。
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