CN115417735A - 一种增效肥及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种增效肥及其制备方法，增效肥中含有猪皮提取液，其特征在于，所述猪皮提取液按照以下步骤进行:将猪皮、复合酶、非离子表面活性剂和水加入到容器中，进行酶解，得猪皮提取液。本申请制备的增效肥具有较好的肥效，同时，还具有一定的提高作物抗病性的特点。

Description

一种增效肥及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种增效肥及其制备方法。
背景技术
目前，普通肥料存在利用率低，使用量大的问题，增效肥料可以提高肥料的利用率，降低肥料的使用量，目前增效肥料一种是缓释肥，其通过对肥料进行包裹，从而延缓肥料的释放速度，达到提高肥料利用率的效果，或者通过加入脲酶抑制剂或硝化抑制剂，通过抑制脲酶或亚硝酸细菌，从而减缓酰胺态氮或亚硝态氮向硝态氮的转化速度，达到提高肥料利用率的效果；另一种是通过加入生物刺激素，通过生物刺激素刺激作物的生长，从而达到增产的效果。
猪皮，含有较高的胶原蛋白，目前已有企业将其用于肥料，然而，其效果的发挥与提取方法有关，采用酸解或碱解的方法具有提取速度快，但其对猪皮中的化学成分损害较大，酶法水解具有可控性好的优点，目前尚未有较好的酶解法制备猪皮提取液的方法，并且将其应用于肥料中可以提高肥料的肥效。
在肥料领域产品的质量分为内在质量和外在质量，所谓内在质量是满足国家标准的要求，这个包括各营养元素的单含量、总含量、水分以及氯离子的含量，这个需要专业人士通过一定的设备经化验获得，这个对于使用者-----种植户是很难分辨的，而外在质量则可以通过肉眼直接观察到，因此，外在质量在肥料行业显得尤其重要，甚至在某些时候超过内在质量的要求，
如同一厂家出的同一款产品，在内在质量一致的情况下，而外观质量有差别，如颜色有明显的差异，则种植户大概率会认为其中一款可能是假货，即使之前使用过这个厂家的产品，对其效果非常满意，也会怀疑颜色不一致的另一批产品的质量，从而对企业失去信任，影响了产品的销售。
因此，如何更好的使产品质量稳定，尤其是外在质量中的颜色以及肥料的肥效成为行业的难题。
发明内容
本发明提供一种增效肥及其制备方法，解决技术问题是提供一种增效肥及其制备方法，该增效肥产品质量稳定，且能够显著提高肥料的肥效。
为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种增效肥，含有猪皮提取液，所述猪皮提取液按照以下步骤进行：
1）制备切块：将猪皮切成长度不超过3cm的小块，得切块；
2）制备酶解液：将切块、复合酶、非离子表面活性和水加入到容器中，进行酶解，经灭酶，过滤，所得滤液为酶解液；
3）制备猪皮提取液：将酶解液进行匀质，得猪皮提取液；
所述复合酶中至少包括碱性蛋白酶、碱性脂肪酶和纤维素酶；
所述复合酶中碱性蛋白酶、碱性脂肪酶和纤维素酶的质量比是3～10:3～10:1～3;
切块、复合酶、非离子表面活性和水的质量比为20～35:3～10:5～15:50～72；
所述猪皮是新鲜猪皮或冷冻猪皮。
所述非离子表面活性剂HLB值为13～15。
所述酶解为碱性蛋白酶酶解、碱性脂肪酶酶解和纤维素酶酶解同时进行。
所述酶解条件为温度26～35℃，时间5～10h，pH8～10；所述灭酶条件为温度90～100℃，时间为1～3min。
所述匀质压力为10～15MPa，温度为30～40℃，匀质时间为5～15min，至少匀质一次。
还包括匀质前的除氧；所述除氧为除氧至酶解液中氧气含量低于0.3mg/L。
还包括匀质前的除氧；所述除氧为除氧至酶解液中氧气含量低于0.3mg/L。
所述除氧为通入氮气。
将猪皮提取液加入到肥料中，即得到增效肥。
猪皮提取液和肥料的质量比是0.5～5:95～99.5。
发明具有以下有益技术效果：
1.本申请可以明显提高产品质量并明显提高肥效。
2、本申请采用碱性蛋白酶、碱性脂肪酶和纤维素酶联合对猪皮进行水解，脂肪酶是将油脂水解成脂肪酸和甘油的酶，具有对油水界面的亲和力，并能在油水界面上以高催化速率水解不溶于水的油脂，然而猪皮中的脂肪、蛋白以及胶原纤维是结合在一起的，这就存在了使用脂肪酶水解存在水解效率低下的问题；本申请中加入蛋白酶和纤维素酶并且与脂肪酶同时水解，这就在降解脂肪的同时降解蛋白和胶原纤维，从而使夹杂在蛋白和胶原纤维中的脂肪暴露与水中，增加了脂肪与水的接触面积，从而使脂肪酶降解脂肪的效果更好。
3、本申请加入非离子表面活性剂，并且进一步限定非离子表面活性剂的HLB值，通过表面活性剂的乳化，扩大油脂和水界面之间的接触面积，从而加快油脂的水解，油脂的加快水解又使与油脂结合的蛋白和胶原纤维暴露出来，从而也加快了蛋白和胶原纤维的水解。
4.本申请可以长时间的使猪皮提取液的颜色保持一致，不出现变黑情况，这个变黑可能是蛋白质经蛋白酶酶解后产生了氨基酸以及多肽，而胶原纤维经纤维素酶酶解后产生了多糖，从而使多肽或氨基酸与多糖发生了美拉德反应，从而使猪皮提取液在存贮过程中发生了色变，不仅影响到了外在质量，还影响到了使用效果。
附图说明
图1是实验室准备试验；
图2是酶解后未过滤的酶解液；
图3是实施例1刚生产出的颜色；
图4是实施例1放置3个月后的颜色。
具体实施方式
下面结合具体实例进一步说明本发明。
实施例1
一种增效肥，含有猪皮提取液，所述猪皮提取液按照以下步骤进行：
1）制备切块：将猪皮切成长度为2～2.5cm的小块，得切块；
2）制备酶解液：将切块、复合酶、非离子表面活性和水加入到容器中，进行酶解，经灭酶，过滤，所得滤液为酶解液；
3）制备猪皮提取液：将酶解液进行匀质，得猪皮提取液；
所述复合酶由碱性蛋白酶、碱性脂肪酶和纤维素酶组成；
所述复合酶中碱性蛋白酶、碱性脂肪酶和纤维素酶的质量比是4:5:1;
切块、复合酶、非离子表面活性和水的质量比为30:5:8:57；
所述猪皮是新鲜猪皮。
所述非离子表面活性剂是聚氧乙烯（4EO）失水山梨醇单月桂酸酯，HLB值为13.3。
所述酶解为碱性蛋白酶酶解、碱性脂肪酶酶解和纤维素酶酶解同时进行。
所述酶解条件为温度30℃，时间6h，pH：9；所述灭酶条件为温度95℃，时间为2min。
所述匀质压力为12MPa，温度为30℃，匀质时间为6min，匀质二次。
将猪皮提取液加入到肥料中，即得到增效肥。
猪皮提取液和肥料的质量比是5:95。
所述肥料是液体水溶肥，按照重量份数配比为尿素35份、磷酸二氢钾10份、黄腐酸钾10份和水45份。
实施例2
一种增效肥，含有猪皮提取液，所述猪皮提取液按照以下步骤进行：
1）制备切块：将猪皮切成长度为2～2.5cm的小块，得切块；
2）制备酶解液：将切块、复合酶、非离子表面活性和水加入到容器中，进行酶解，经灭酶，过滤，所得滤液为酶解液；
3）制备猪皮提取液：向酶解液中冲入氮气，至酶解液中氧气含量低于0.3mg/L，将酶解液进行匀质，得猪皮提取液；
所述复合酶由碱性蛋白酶、碱性脂肪酶和纤维素酶组成；
所述复合酶中碱性蛋白酶、碱性脂肪酶和纤维素酶的质量比是4:5:1;
切块、复合酶、非离子表面活性和水的质量比为30:5:8:57；
所述猪皮是新鲜猪皮。
所述非离子表面活性剂是聚氧乙烯（4EO）失水山梨醇单月桂酸酯，HLB值为13.3。
所述酶解为碱性蛋白酶酶解、碱性脂肪酶酶解和纤维素酶酶解同时进行。
所述酶解条件为温度30℃，时间6h，pH：9；所述灭酶条件为温度95℃，时间为2min。
所述匀质压力为12MPa，温度为30℃，匀质时间为6min，匀质二次。
将猪皮提取液加入到肥料中，即得到增效肥。
猪皮提取液和肥料的质量比是5:95。
所述肥料是液体水溶肥，按照重量份数配比为尿素35份、磷酸二氢钾10份、黄腐酸钾10份和水45份。
实施例3
一种增效肥，含有猪皮提取液，所述猪皮提取液按照以下步骤进行：
1）制备切块：将猪皮切成长度为2～2.5cm的小块，得切块；
2）制备酶解液：将切块、复合酶、非离子表面活性和水加入到容器中，进行酶解，经灭酶，过滤，所得滤液为酶解液；
3）制备猪皮提取液：向酶解液中冲入氮气，至酶解液中氧气含量低于0.3mg/L，将酶解液进行匀质，得猪皮提取液；
所述复合酶由碱性蛋白酶、碱性脂肪酶和纤维素酶组成；
所述复合酶中碱性蛋白酶、碱性脂肪酶和纤维素酶的质量比是4:5:1;
切块、复合酶、非离子表面活性和水的质量比为30:5:8:57；
所述猪皮是新鲜猪皮。
所述非离子表面活性剂是聚氧乙烯（20EO）失水山梨醇单硬脂酸酯，HLB值为14.9。
所述酶解为碱性蛋白酶酶解、碱性脂肪酶酶解和纤维素酶酶解同时进行。
所述酶解条件为温度30℃，时间6h，pH：9；所述灭酶条件为温度95℃，时间为2min。
所述匀质压力为12MPa，温度为30℃，匀质时间为6min，匀质二次。
将猪皮提取液加入到肥料中，即得到增效肥。
猪皮提取液和肥料的质量比是5:95。
所述肥料是液体水溶肥，按照重量份数配比为尿素35份、磷酸二氢钾10份、黄腐酸钾10份和水45份。
实施例4
一种增效肥，含有猪皮提取液，所述猪皮提取液按照以下步骤进行：
1）制备切块：将猪皮切成长度为2～3cm的小块，得切块；
2）制备酶解液：将切块、复合酶、非离子表面活性和水加入到容器中，进行酶解，经灭酶，过滤，所得滤液为酶解液；
3）制备猪皮提取液：向酶解液中冲入氮气，至酶解液中氧气含量低于0.3mg/L，将酶解液进行匀质，得猪皮提取液；
所述复合酶由碱性蛋白酶、碱性脂肪酶、纤维素酶和糖化酶组成；
所述复合酶中碱性蛋白酶、碱性脂肪酶、纤维素酶和糖化酶的质量比是4:5:1:1;
切块、复合酶、非离子表面活性和水的质量比为25:5:9:61；
所述猪皮是冷冻猪皮经化冻后所得的猪皮。
所述非离子表面活性剂是聚氧乙烯（24EO）胆固醇醚，HLB值为14.0。
所述酶解为碱性蛋白酶酶解、碱性脂肪酶酶解、纤维素酶和糖化酶酶解同时进行。
所述酶解条件为温度30℃，时间6h，pH：9；所述灭酶条件为温度95℃，时间为2min。
所述匀质压力为12MPa，温度为32℃，匀质时间为4min，匀质三次。
将猪皮提取液加入到肥料中，即得到增效肥。
猪皮提取液和肥料的质量比是2:98。
所述肥料是复混肥，按照重量份数配比为尿素35份、磷酸一铵20份、氯化钾15份和膨润土30份。
下面结合实验数据进一步说明本发明的有益效果：
实验一 （本试验重点解决外在质量问题）
1.1试验地点：山东爱国者生物技术有限公司。
1.2实验检测：观察颜色变化和叶绿素含量(SPAD)；
1.3供试材料：对比1（除匀质温度为60℃外，其它制备方法均与实施例1一致）制备的猪皮提取液、实施例1制备的猪皮提取液和实施例2制备的猪皮提取液，分别记做对比1初、实施例1初和实施例2初；存贮3个月的对比1（除匀质温度为60℃外，其它制备方法均与实施例1一致）制备的猪皮提取液、实施例1制备的猪皮提取液和实施例2制备的猪皮提取液，分别记做对比1终、实施例1终和实施例2终。
1.4试验方法：进行盆栽试验，每组栽种30棵，至生长至拔节期，采用叶面喷施的方式进行喷施，使用方法为将对比1（除匀质温度为60℃外，其它制备方法均与实施例1一致）制备的猪皮提取液、实施例1制备的猪皮提取液和实施例2制备的猪皮提取液，分别记做对比1初、实施例1初和实施例2初；存贮3个月的对比1（除匀质温度为60℃外，其它制备方法均与实施例1一致）制备的猪皮提取液、实施例1制备的猪皮提取液和实施例2制备的猪皮提取液，分别记做对比1终、实施例1终和实施例2终分别采用水稀释300倍，每组试验猪皮提取液0.6g。
1.5检测方法：颜色变化：采用肉眼观察；叶绿素含量检测采用SPAD 502叶绿素测定仪，检测，其中SPAD初是试验前检测的叶绿素含量，SPAD终是试验后检测的叶绿素含量（为叶面喷施后的第三天进行检测），检测从上数第3片叶子的中部，检测数量为每组100株，取平均值。
本申请除各处理不同外，其它实施均一致。
2结果与分析
叶绿素含量（SPAD）和颜色，见表1
Figure DEST_PATH_IMAGE001
由表1可以看出，本申请制备的实施例2具有产品颜色稳定的优势，可以明显提高产品的外在质量；另通过表1的数据还可以发现猪皮提取液的效果与其颜色有关，随着颜色的加深效果变差，叶面喷施见效快，本申请中水解蛋白质产生的N，N直接参与叶绿素的合成，因此，通过检测叶绿素的含量，可以直接反应植物对于猪皮提取液中营养物质的吸收情况。
叶绿素直接参与光合作用，绿色植物通过叶绿体，把光能用二氧化碳和水转化成化学能，储存在有机物中，并且释放出氧的过程。光合作用的第一步是光能被叶绿素吸收并将叶绿素离子化。产生的化学能被暂时储存在三磷酸腺苷（ATP）中，并最终将二氧化碳和水转化为碳水化合物和氧气。因此，其量的多少直接关乎植物体内能量的储存。
因此，本申请既可以提高产品的质量稳定，又可以提高产品的肥效。
申请人发现，通过降低匀质温度以及匀质前除氧，可以使本申请的外在质量稳定，长期保存颜色不发生变化。
实验二
1.1试验地点：山东爱国者生物技术有限公司和石埠子镇。
土壤情况为：pH 5.89，有机质15.7g/kg，碱解氮80.2mg/kg，速效磷53.6 mg/kg，速效钾108.4mg/kg，玉米品种为：先玉335。
1.2实验检测：猪皮提取液的固含量（%）；玉米的千粒重（g）、叶面积（cm2）和穗粒数（个）。
1.3供试材料：对比2（除酶解不同时进行，即先进行碱性脂肪酶酶解6h，经灭酶后，采用碱性蛋白酶和纤维素酶酶解6h外，其它均与实施例2一致）制备的猪皮提取液和增效肥、对比3（除酶解不同时进行，即先碱性蛋白酶和纤维素酶酶解6h，经灭酶后，采用碱性脂肪酶酶解6h外，其它均与实施例2一致）制备的猪皮提取液和增效肥、对比4（除非离子表面活性剂是三乙醇胺油酸酯，其HLB值为12外，其它均与实施例2一致）制备的猪皮提取液和增效肥、对比5（除非离子表面活性剂是聚氧乙烯（20EO）失水山梨醇单棕榈酸酯，其HLB值为15.6外，其它均与实施例2一致）制备的猪皮提取液和增效肥、实施例2和实施例3制备的猪皮提取液和增效肥。
1.4实验实施：
1）对猪皮提取液做固含量测定；
2）将3亩相连的玉米田平均分为12个小区，随机分配，做平行试验，分别对应对比2（除酶解不同时进行，即先进行碱性脂肪酶酶解6h，经灭酶后，采用碱性蛋白酶和纤维素酶酶解6h外，其它均与实施例2一致）、对比3（除酶解不同时进行，即先碱性蛋白酶和纤维素酶酶解6h，经灭酶后，采用碱性脂肪酶酶解6h外，其它均与实施例2一致）、对比4（除非离子表面活性剂是三乙醇胺油酸酯，其HLB值为12外，其它均与实施例2一致）、对比5（除非离子表面活性剂是聚氧乙烯（20EO）失水山梨醇单棕榈酸酯，其HLB值为15.6外，其它均与实施例2一致）、实施例2和实施例3制备增效肥，施肥方式：膜下滴灌，每小区施增效肥2kg；使用方法为：将增效肥采用水稀释600倍，滴灌流速为 2.2m/s，滴入玉米根部，试验周期为2022年5.8日至2022年8月17日，滴灌日期分别为2022年5.30日、2022年6.20日和2022年7.21日，本实验合计共滴灌3次。本实验中各小区基施的肥料为25-10-10复合肥，施用量为10kg/小区，于8月7日进行叶面积测量，于8月17日收割。
1.5检测方法：
固含量：按照GB/T 2793-1995 胶黏剂不挥发物含量的测定 进行；
千粒重：随机选取各小区中的20株玉米进行数粒，测定穗粒数（个）；将各小区的穗粒放进65℃烘箱中烘干至前后两次称量误差小于0.4%，按照四分法划分，随机取其中的1000粒，进行称量，得玉米千粒重。
叶面积：取从上数第8片叶片，测量出其叶长和最大叶宽，叶面积计算公式=（叶长*最大叶宽）*0.75*9.39。
本申请除各处理不同外，其它实施均一致。
2结果与分析
固含量（%）、千粒重（g）和叶面积（cm2），见表2
Figure DEST_PATH_IMAGE002
由表2中对比2、对比3和实施例2的数据可以看出，酶解顺序直接关系到了本申请的使用效果，本申请通过碱性蛋白酶、碱性脂肪酶和纤维素酶联合对猪皮进行水解，既可以提高提取时间，又可以提高萃取率，同时，其本申请制备的猪皮提取液应用于肥料可以使肥料具有较好的肥效。
由表2中对比4、对比5、实施例2和实施例3的数据可以看出，加入提取的非离子表面活性剂的HLB值也直接影响到了提取率，进一步影响到了使用效果，本申请通过控制HLB值，最终制备的提取液应用于肥料可以使肥料具有较好的肥效。

Claims (10)

1.一种增效肥，含有猪皮提取液，其特征在于，所述猪皮提取液按照以下步骤进行：
1）制备切块：将猪皮切成长度不超过3cm的小块，得切块；
2）制备酶解液：将切块、复合酶、非离子表面活性和水加入到容器中，进行酶解，经灭酶，过滤，所得滤液为酶解液；
3）制备猪皮提取液：将酶解液进行匀质，得猪皮提取液；
所述复合酶中至少包括碱性蛋白酶、碱性脂肪酶和纤维素酶；
所述复合酶中碱性蛋白酶、碱性脂肪酶和纤维素酶的质量比是3～10:3～10:1～3;
切块、复合酶、非离子表面活性和水的质量比为20～35:3～10:5～15:50～72；
所述猪皮是新鲜猪皮或冷冻猪皮。
2.如权利要求1所述增效肥，其特征在于，所述非离子表面活性剂HLB值为13～15。
3.如权利要求1所述增效肥，其特征在于，所述酶解为碱性蛋白酶酶解、碱性脂肪酶酶解和纤维素酶酶解同时进行。
4.如权利要求1至3任意一项所述的增效肥，其特征在于，所述酶解条件为温度26～35℃，时间5～10h，pH8～10；所述灭酶条件为温度90～100℃，时间为1～3min。
5.如权利要求1至3任意一项所述的增效肥，其特征在于，所述匀质压力为10～15MPa，温度为30～40℃，匀质时间为5～15min，至少匀质一次。
6.如权利要求4所述的增效肥，其特征在于，还包括匀质前的除氧；所述除氧为除氧至酶解液中氧气含量低于0.3mg/L。
7.如权利要求5所述的增效肥，其特征在于，还包括匀质前的除氧；所述除氧为除氧至酶解液中氧气含量低于0.3mg/L。
8.如权利要求5所述的增效肥，其特征在于，所述除氧为通入氮气。
9.如权利要求1至8任意一项所述增效肥的制备方法，其特征在于，将猪皮提取液加入到肥料中，即得到增效肥。
10.如权利要求8所述增效肥的制备方法，其特征在于，猪皮提取液和肥料的质量比是0.5～5:95～99.5。
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