CN1243816A - 一种多元氨基酸液肥的快速发酵制备方法 - Google Patents

一种多元氨基酸液肥的快速发酵制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种多元氨基酸液肥的快速发酵制备方法。采用棉粕、菜粕等高蛋白植物性原料,选用高产蛋白酶的微生物菌种进行发酵法生产,尤其是引入高温酶解工艺,其生产周期短、效率高、成本低、无污染。经室内高温、干旱、高药害盆栽白菜抗逆性试验,喷施本产品比化学法氨基酸液肥的死株率减少37.5个百分点,抗逆性显著;大田实验结果,可使玉米、小麦、棉花、果树、蔬菜等增产10—25%,肥效显著。

Description

一种多元氨基酸液肥的快速发酵制备方法
目前我国的氨基酸叶面肥料大都是以动物毛发(如专利号94117725一种液体植物叶面肥料及其制备方法、96100300一种含有多种氨基酸和微量元素的叶面肥及其制备方法)及菜粕(如专利号94108810一种油菜籽饼粕的处理方法、95110622氨基酸复合微肥及其生产方法)、棉粕(如95.4《中国棉花》棉子饼粉制取氨基酸水解液的研究；97.6《色谱》棉籽饼粉中氨基酸含量的测定)为原料，采用化学法(酸水解碱中和)制取氨基酸母液再经复配而成。化学法的不足之处主要有：
1)有机营养不全面，在以毛发为原料的产品中缺乏象还原糖、有机酸、核苷酸类物质等有机营养；
2)氨基酸组成少，酸水解破坏了全部色氨酸和部分丝氨酸、苏氨酸等；
3)有废气、废渣排出，生产环境恶劣，污染严重；
4)酸碱用量大，设备投资大，产品成本高。
另外，专利号95103722一种多元有机复合液肥及其制备方法、96109736含磷氨基酸液肥的制造方法，均是采用微生物发酵法生产氨基酸液肥，该两项技术是以植物秸杆粉、谷糠、木屑以及含氨基酸的物料为原料，经过微生物发酵，然后用浸提剂提取出氨基酸母液再复配而成。其明显的不足之处是：
1)原料中含氨基酸物料所占比例(5-10％)太低，即使采用多量高效自生固氮菌，如此短的发酵时间，其氨基酸含量不会太高；
2)微生物在增殖过程中，吸收利用大量氮素转化生成菌体蛋白，菌体被浸出后，不能被植物直接吸收利用，而该技术没有设计降解释放菌体中的氨基酸；
3)浸提剂用量太大(10倍于原料)，进一步稀释了含量本来就不高的氨基酸等营养成分，直接影响了产品中的养分含量及其肥效。
4)生产周期长(5-20天)，效率低，不利于工业化生产。
本发明的目的是针对现有技术中存在的不足而提供一种有机营养成分丰富，氨基酸组成齐全，植物必需的大、中、微量元素全面平衡，生产过程无污染，对植物安全可靠，适合于一切植物的高效高能无公害营养全肥。同时实现低成本、低投入、高效率、高收益。
本发明的技术解决方案是：根据中外大量科学实验证明，植物根系及叶面不仅能够吸收利用无机养分，而且能够吸收利用氨基酸、可溶性糖、有机酸、核苷酸等有机养分。
本发明采用棉粕、菜粕等高蛋白植物性原料，选用高产蛋白酶的微生物菌种进行发酵法生产，尤其是引入高温酶解工艺，实现了高效多元氨基酸液肥的快速发酵制备方法。
其配方及工艺条件如下：
1、原料配方：棉粕∶菜粕∶麸皮＝1∶1∶0.4-1∶0∶0
           料水比为：  1∶0.6-1
2、菌种配方：米曲霉、黑曲霉、热带假丝酵母。接菌剂菌种配比：米曲霉∶黑曲霉∶热带假丝酵母＝1∶0.5∶0.5-1∶0∶0
3、发菌条件：料温25-37℃，湿度60-70％，时间22-30小时。
4、发酵条件：加入90-110％的65℃热水于菌料中，在50-60℃的温度下保温发酵50-72小时。
5、配制：根据不同作物的需肥特点，向母液中加入植物生长调节剂以及大、中、微量元素等辅助养分进行复配，添加量为0-10％。
植物子实体中含有该种植物生长发育最全面最平衡的营养物质，因而植物子实体是生产天然优质高效肥料的理想原料，所以本发明选择棉粕、菜粕等质优价廉的作物子实体加工副产品作为生产原料；微生物发酵法虽然比化学法的生产效率低，但是它的产品质量以及生态(环境)效益、经济效益远比化学法好，所以本发明选用微生物发酵法生产；现有微生物发酵法的生产周期比较长(5-20天)，效率低，限制了工业化生产，本发明引入高温酶解工艺，则可大大提高生产效率，同时可使菌体自溶，释放出菌体营养物质，提高产品质量。
下面结合附图进一步详细说明本发明：
图1为本发明的工艺流程图。
按照图1的工艺流程，本发明的具体实施例如下：
a、拌料  原料配比为：棉粕∶菜粕∶麸皮＝1∶1∶0.2
料水比为：1∶0.7，按以上配比充分搅拌均匀。
b、蒸料  常压下，蒸料1-2小时；0.8-1.2气压下，蒸料15-30分钟。蒸料起灭菌作用，同时可使蛋白质适度变性，淀粉糊化。
c、接菌，待料温冷却至40℃时，抢温接种，接种量0.5％。
菌种为：米曲霉、黑曲霉、热带假丝酵母。接菌剂菌种配比为：米曲霉∶黑曲霉∶热带假丝酵母＝1∶0.3∶0.2
三株菌的各级菌种培养基相同，母种培养基为PDA，原种及栽培种的均为麸皮，其中原种培养基的料水比为1∶0.8；栽培种的为1∶0.6。
d、发菌，采用厚层通风法，以风控温，维持料温30-37℃，发菌时间为22-26小时，中间视料面干湿翻料1-2次。
e、发酵，发菌完成后，停止通风，让菌料自然升温至45℃，然后按料拌入90-110％的65℃的热水，入池保温发酵，温度为50-60℃，时间为56-60小时。
f、压榨(或过滤)，发酵完毕，加入1倍于菌料的水，搅拌均匀，进行压榨，制得氨基酸母液。
g、复配，根据各种作物的需肥特点，向氨基酸母液中加入植物生长调节剂以及大、中、微量元素等辅助养分进行复配，添加量为0-10％。对于棉花、油菜等作物，母液中的养分已基本满足需要，故不须添加人工激素及化学养分。
h、饼渣仍含30-35％的蛋白质，且脱毒率达90％，是优质饲料添加剂，可晒干或干燥机干燥。
在发酵过程中，棉粕中的蛋白质、淀粉等营养物质在菌体所产生的蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶核糖核酸酶等一系列酶的作用下，发生了全面的降解和转化，形成一个及其复杂以有机营养成分为主的复合体。例如粗蛋白降解为可溶蛋白、多肽、二肽以及全部20种氨基酸(化学法仅含15-17种)等，氨基酸含量达10％；淀粉降解为糊精、可溶性糖或还原糖、有机酸等，还原糖含量达8％；脂肪降解为多种脂肪酸等；核糖核酸(RNA)在发菌阶段大量转化生成，在酶解阶段则降解为多核甘酸、核甘酸、核甘、嘌呤、嘧啶等(702激素)，上述各种降解物大部分是植物生长代谢的中间产物，可直接被植物吸收利用，这样就节省了植物体内大量能量(ATP)，所以说它是“高能”液肥。除有机营养外，原料中所含有的磷、钾、钙、镁、硫、铁、硼、锰、钼、钴等几乎全部植物必须元素也游离出来以络合态或有机酸盐等速效态存在，所以说它是“全肥”。除营养作用外，其中的氨基酸、核甘酸、酶、维生素、激素等众多生理活性物质还能刺激植物生长，提高植物的抗逆能力，使植物具有“免疫力”。同时本发明还实现了生产过程无污染，产品无毒副作用，对多种作物不添加化学制剂，是真正的无公害“绿色”产品。
经室内高温、干旱、高药害盆栽白菜抗逆性试验，喷施本产品比化学法氨基酸液肥的死株率减少37.5个百分点，抗逆性显著；大田实验结果，可使玉米、小麦、棉花、果树、蔬菜等增产10-25％，肥效显著。

Claims (2)

1、一种多元氨基酸液肥的快速发酵制备方法，采用棉粕、菜粕等高蛋白植物性原料，并选用高产蛋白酶的微生物菌种进行发酵，其特征在于原料配方及工艺条件如下：
1)原料配方：棉粕∶菜粕∶麸皮＝1∶1∶0.4-1∶0∶0
            料水比为：    1∶0.6-1
2)菌种配方：米曲霉、黑曲霉、热带假丝酵母接菌剂菌种配比：米曲霉∶黑曲霉∶热带假丝酵母＝1∶0.5∶0.5-1∶0∶0
3)发菌条件：料温25-37℃，湿度60-70％，时间22-30小时
4)发酵条件：加入90-110％的65℃热水于菌料中，在50-60℃的温度下保温发酵50-72小时
5)配制：根据不同作物的需肥特点，向母液中加入植物生长调节剂以及大、中、微量元素等辅助养分进行复配，添加量为0-10％。
2、根据权利要求1所述的一种多元氨基酸液肥的快速发酵制备方法，其特征在于三株菌的各级菌种培养基相同，母种培养基为PDA，原种及栽培种的均为麸皮，其中原种培养基的料水比为1∶0.8-1；栽培种的为1∶0.6-0.8。
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