一种利用鱼蛋白水解液制作水溶肥的方法与流程

来源:凯发国际官网首页    发布时间:2024-03-27 02:03:13

  我国水产资源丰富,从90年代起我国水产年总量连年位居世界首位,人均可达37.0公斤;而随着现代捕捞技术和养殖技术的发展,很多小鱼、小虾等低值水产可迅速繁殖,成了主要的水产经济来源,甚至远超了人们对鱼蛋白的需求。与此同时,虽然我国水产资源丰富,但水产品加工却严重滞后,其主要以粗加工为主,而精加工、深加工产品甚少,其工艺及产品的质量相较于发达国家尚存在一定差距,同时产生的大量废弃鱼料在没有市场需求的情况下,往往会直接抛弃,不仅造成资源的浪费,还会对环境能够造成不利影响。

  有机肥料是农业肥料的发展的新趋势,除基肥外,高效的有机肥料通常用于叶面喷施和滴灌使用,因此要求有机肥料必须有很高的水溶性。从营养角度要求,有机肥料不仅需要较高的营养成份,还应保留有机物中活性因子对植物增产提质的效果,并且不能含有重金属等有害农作物的杂质。目前有机肥料的生产原料主要有:农业废弃物:如秸秆、豆粕、棉粕等;畜禽粪便:如鸡粪、牛羊马粪、兔粪;工业废弃物:如酒糟、醋糟、木薯渣、糖渣、糠醛渣等;生活垃圾:如餐厨垃圾等;污水污泥:如河道淤泥、下水道淤泥等。目前随着我们国家水产捕捞量及加工量的逐年递增,我国鱼类加工后的下脚料达500多万吨,充分的利用这些鱼类下脚料中丰富的营养的东西,对有机肥料品质的提升、成本的降低等均具有重大优势。

  申请人经研究之后发现,目前现有的采用鱼作为原料的水溶有机肥,虽然已经取得了一些有益效果,但是其在对鱼材料来水解提取的过程中,水解并不充分,无法充分的利用鱼材料中的营养的东西;同时水解余料易在生产设备中沉积,不易清理,造成生产设备效率下降。进一步的,现有的采用鱼作为原料的水溶有机肥,还存在有缓释效果差,有益成分流失过快的问题。

  中国专利cn108821899a公开了一种能促进植物生长的鱼蛋白肥料及其制备方法,其采用酶解、过滤、纳滤、电解的方法,制备所述鱼蛋白肥料。但是,该专利所采用的制备方法,对鱼蛋白的酶解不充分,无法充分的利用鱼材料中的营养的东西;同时其酶解余料的遗弃,某些特定的程度上也导致了资源的浪费。

  中国专利cn103553749b公开了一种复合酶水解鱼皮鱼鳞生产氨基酸农用肥的方法,其采用对鱼皮鱼鳞加热变性、蛋白酶水解、过滤、浓缩等方法制得所述的氨基酸农用肥。但是,该专利所采用的制备方法,对鱼蛋白的酶解不充分,无法充分的利用鱼材料中的营养的东西;同时水解余料易在生产设备中沉积,不易清理,造成生产设备效率下降;并且,经申请人试验,其存在有缓释效果差,有益成分流失过快的问题。

  为解决现存技术中存在的技术问题,本发明提供一种利用鱼蛋白水解液制作水溶肥的方法,以实现以下发明目的:

  (1)在对鱼材料来水解提取的过程中,水解充分,能够充分的利用鱼材料中的营养物质;

  一种利用鱼蛋白水解液制作水溶肥的方法,所描述的方法包括:预处理、水解、浓缩、中和、复配;

  所述冻干,将所述清洗后的鱼组织置于-35℃~-25℃环境下,冷冻10~16h;然后降温至-70℃~-60℃时,抽线℃,抽线s内泄压至常压,完成冻干步骤;

  所述研磨,将所述冻干后制得的鱼组织在800-1000rpm条件下,研磨成20~50目的颗粒。

  进一步的,所述水解,将所述预处理后的鱼组织颗粒,投入至10-15倍体积的磷酸盐缓冲液中,投入预定份数的复合酶剂,升温至40-50℃,保温水解10-12h;水解完成后,灭酶并滤出固体物,保留滤液;

  进一步的,所述浓缩,在压力为-0.09~-0.08mpa,温度为55-65℃条件下,浓缩所述水解步骤制得的滤液,浓缩至滤液原有体积的30-40%;

  所述中和,采用0.15-0.25mol/l的koh溶液,对所述浓缩后的水解滤液进行中和处理,中和至所述浓缩后的水解滤液呈中性,静置20-30min。

  所述成型,向所述中和后的滤液中,投入0.7-1.2倍体积的海藻酸钠溶液,升温至30-40℃,300-400rpm搅拌20-30min;然后投入预定份数的硝酸钙、硫酸镁、硫酸锌、磷酸二氢钾、焦磷酸钾、腐殖酸钠、葡萄糖酸内酯,500-600rpm搅拌1-1.2h;然后投入至-35℃环境下,冷冻12h;降温至-70℃,冷冻干燥12h,制得复合体。

  所述腐殖酸钠,水溶性腐植酸含量(干基)≥75%,水不溶物(干基)≤8%,fe含量≤0.35%。

  进一步的,所述发酵液制备,将所述水解步骤滤出的固体物,投入至7-10倍体积的去离子水中,然后投入葡萄糖、尿素、kh2po4,混合均匀;投入预定份数的嗜酸乳杆菌、毕赤酵母菌、胶质芽孢杆菌,50-70rpm搅拌1-2h,静置发酵3-5天;滤出剩余固体物,制得发酵液;

  进一步的,所述混料制肥,将预定份数的所述复合体颗粒、发酵液、尿素、硝酸铜、钼酸铵、四硼酸钠、复合胶、甘露聚糖混合,制取水溶肥料。

  进一步的,所述复合体颗粒、发酵液、尿素、硝酸铜、钼酸铵、四硼酸钠、复合胶、甘露聚糖的重量份比值为50-60:10-20:5-10:1-3:2-5:0.5-1:3-5:1-2。

  进一步的,所述复合胶,为采用普鲁兰酶将瓜尔胶的多糖侧链半乳糖含量控制在22-25%范围内,然后与2倍重量份的黄原胶混合均匀,制备而成。

  所述制取水溶肥料,可以是喷雾干燥,制取粉剂肥料;可以是喷浆造粒,制取颗粒肥料;可以是直接作为液体肥料;以及不限于前述方法,按需求制取的其他常规形式肥料。

  (1)本发明的一种利用鱼蛋白水解液制作水溶肥的方法,水解充分,能够充分利用鱼材料中的营养物质,同时能够有效避免水解余料在生产设备中沉积,造成生产效率下降的问题。

  (2)本发明的一种利用鱼蛋白水解液制作水溶肥的方法,有效去除鱼肉中残余的盐分和重金属,其砷、铬、镉、铅、汞的含量均小于2ppm。

  (3)本发明的一种利用鱼蛋白水解液制作水溶肥的方法,制得的水溶肥料缓释效果好,有效减少水溶肥料在土壤中的损失,肥料利用率高,有效减少施肥作业次数,有效减少种植者劳动力和种植成本;

  (4)本发明的一种利用鱼蛋白水解液制作水溶肥的方法,相比于现有水溶肥料,施用量降低10-13%,能够为农作物提供均衡的营养元素,易于农作物吸收。

  (5)本发明的一种利用鱼蛋白水解液制作水溶肥的方法,施用一年后,土壤含水率提升约8-13%,土壤孔隙度提升约10-14%。

  (6)本发明的一种利用鱼蛋白水解液制作水溶肥的方法,应用于番茄种植中,番茄产量提高约12-17%;番茄中的vc含量提高约9-13%;同时,还能够促进番茄根系生长,番茄主根长度5.9-7.3cm。

  为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解,现说明本发明的具体实施方式。

  一种利用鱼蛋白水解液制作水溶肥的方法,所述方法有有:预处理、水解、浓缩、中和、复配。

  所述清洗,将新鲜的鱼组织投入至3倍体积的水中,升温至30℃,超声清洗20min;滤出所述鱼组织,再次投入至3倍体积的水中,升温至40℃,超声清洗30min;滤出所述鱼组织,完成清洗。

  所述鱼组织,取自鱼养殖场或鱼制品加工厂的废弃料,包括鱼头、鱼鳞、鱼皮、鱼排、鱼骨、鱼内脏。

  所述冻干,将所述清洗后的鱼组织置于-25℃环境下,冷冻10h;然后降温至-60℃时,抽线℃,抽线s内泄压至常压,完成冻干步骤。

  所述研磨,将所述冻干后制得的鱼组织在800rpm条件下,研磨成50目的颗粒。

  所述水解,将所述预处理后的鱼组织颗粒,投入至10倍体积的磷酸盐缓冲液中,投入预定份数的复合酶剂,升温至40℃,保温水解10h;水解完成后,灭酶并滤出固体物,保留滤液。

  所述复合酶剂为胰凝乳蛋白酶和木瓜蛋白酶;所述胰凝乳蛋白酶:木瓜蛋白酶的重量份比值为2:1。

  所述浓缩,在压力为-0.08mpa,温度为55℃条件下,浓缩所述水解步骤制得的滤液,浓缩至滤液原有体积的30%。

  所述中和,采用0.15mol/l的koh溶液,对所述浓缩后的水解滤液进行中和处理,中和至所述浓缩后的水解滤液呈中性,静置20min。

  所述成型,向所述中和后的滤液中,投入0.7倍体积的海藻酸钠溶液,升温至30℃,300rpm搅拌20min;然后投入预定份数的硝酸钙、硫酸镁、硫酸锌、磷酸二氢钾、焦磷酸钾、腐殖酸钠、葡萄糖酸内酯,500rpm搅拌1h;然后投入至-35℃环境下,冷冻12h;降温至-70℃,冷冻干燥12h,制得复合体。

  所述腐殖酸钠,水溶性腐植酸含量(干基)78%,水不溶物(干基)5.1%,fe含量0.19%。

  所述硝酸钙、硫酸镁、硫酸锌、磷酸二氢钾、腐殖酸钠的加入量,均为所述滤液重量的1%。

  所述发酵液制备,将所述水解步骤滤出的固体物,投入至7倍体积的去离子水中,然后投入葡萄糖、尿素、kh2po4,混合均匀;投入预定份数的嗜酸乳杆菌、毕赤酵母菌、胶质芽孢杆菌,50rpm搅拌1h,静置发酵3天;滤出剩余固体物,制得发酵液。

  所述混料,将所述复合体颗粒、发酵液、尿素、硝酸铜、钼酸铵、四硼酸钠、复合胶、甘露聚糖混合,按需求制取水溶肥料。

  所述按需求制取水溶肥料,可以是喷雾干燥,制取粉剂肥料;可以是喷浆造粒,制取颗粒肥料;可以是直接作为液体肥料;以及不限于前述方法,按需求制取的其他常规形式肥料。

  所述复合体颗粒、发酵液、尿素、硝酸铜、钼酸铵、四硼酸钠、复合胶、甘露聚糖的重量份比值为50:10:10:3:5:1:5:2。

  所述复合胶,为采用普鲁兰酶将瓜尔胶的多糖侧链半乳糖含量控制在22-25%范围内,然后与2倍重量份的黄原胶混合均匀,制备而成。

  经检测,本实施例的利用鱼蛋白水解液制备水溶肥料,相比于现有水溶肥料,施用量降低10%;施用一年后,土壤含水率提升约9%,土壤孔隙度提升约10%;应用于番茄种植中,番茄产量提高约12.5%;番茄中的vc含量提高约10.1%;番茄主根长度5.9cm。

  一种利用鱼蛋白水解液制作水溶肥的方法,所述方法包括有:预处理、水解、浓缩、中和、复配。

  所述清洗,将新鲜的鱼组织投入至4倍体积的水中,升温至35℃,超声清洗30min;滤出所述鱼组织,再次投入至6倍体积的水中,升温至50℃,超声清洗40min;滤出所述鱼组织,完成清洗。

  所述鱼组织,取自鱼养殖场或鱼制品加工厂的废弃料,包括鱼头、鱼鳞、鱼皮、鱼排、鱼骨、鱼内脏。

  所述冻干,将所述清洗后的鱼组织置于-30℃环境下,冷冻12h;然后降温至-65℃时,抽线℃,抽线s内泄压至常压,完成冻干步骤。

  所述研磨,将所述冻干后制得的鱼组织在1000rpm条件下,研磨成50目的颗粒。

  所述水解,将所述预处理后的鱼组织颗粒,投入至15倍体积的磷酸盐缓冲液中,投入预定份数的复合酶剂,升温至45℃,保温水解12h;水解完成后,灭酶并滤出固体物,保留滤液。

  所述复合酶剂为胰凝乳蛋白酶和木瓜蛋白酶;所述胰凝乳蛋白酶:木瓜蛋白酶的重量份比值为2:1。

  所述浓缩,在压力为-0.08mpa,温度为60℃条件下,浓缩所述水解步骤制得的滤液,浓缩至滤液原有体积的40%。

  所述中和,采用0.2mol/l的koh溶液,对所述浓缩后的水解滤液进行中和处理,中和至所述浓缩后的水解滤液呈中性,静置20min。

  所述成型,向所述中和后的滤液中,投入1.2倍体积的海藻酸钠溶液,升温至40℃,400rpm搅拌30min;然后投入预定份数的硝酸钙、硫酸镁、硫酸锌、磷酸二氢钾、焦磷酸钾、腐殖酸钠、葡萄糖酸内酯,600rpm搅拌1.2h;然后投入至-35℃环境下,冷冻12h;降温至-70℃,冷冻干燥12h,制得复合体。

  所述腐殖酸钠,水溶性腐植酸含量(干基)78%,水不溶物(干基)5.1%,fe含量0.19%。

  所述硝酸钙、硫酸镁、硫酸锌、磷酸二氢钾、腐殖酸钠的加入量,均为所述滤液重量的1.2%。

  所述发酵液制备,将所述水解步骤滤出的固体物,投入至8倍体积的去离子水中,然后投入葡萄糖、尿素、kh2po4,混合均匀;投入预定份数的嗜酸乳杆菌、毕赤酵母菌、胶质芽孢杆菌,70rpm搅拌2h,静置发酵5天;滤出剩余固体物,制得发酵液。

  所述混料,将所述复合体颗粒、发酵液、尿素、硝酸铜、钼酸铵、四硼酸钠、复合胶、甘露聚糖混合,按需求制取水溶肥料。

  所述按需求制取水溶肥料,可以是喷雾干燥,制取粉剂肥料;可以是喷浆造粒,制取颗粒肥料;可以是直接作为液体肥料;以及不限于前述方法,按需求制取的其他常规形式肥料。

  所述复合体颗粒、发酵液、尿素、硝酸铜、钼酸铵、四硼酸钠、复合胶、甘露聚糖的重量份比值为60:20:10:1:3:1:4:2。

  所述复合胶,为采用普鲁兰酶将瓜尔胶的多糖侧链半乳糖含量控制在22-25%范围内,然后与2倍重量份的黄原胶混合均匀,制备而成。

  经检测,本实施例的利用鱼蛋白水解液制备水溶肥料,相比于现有水溶肥料,施用量降低13%;施用一年后,土壤含水率提升约12%,土壤孔隙度提升约14%;应用于番茄种植中,番茄产量提高约17%;番茄中的vc含量提高约12.9%;番茄主根长度7.3cm。

  1、删除所述“预处理”步骤中的“冻干、研磨”步骤,将所述“清洗”步骤后的鱼组织投入至1.5倍体积的水中,升温至90℃,保温1-2h后,然后进行所述“水解”步骤。

  经试验,该对比例在对鱼材料进行水解提取的过程中,水解并不充分,无法充分的利用鱼材料中的营养的东西;同时水解余料易在生产设备中沉积,不易清理,长时间运行造成生产设备效率下降。

  经试验,本实施例的利用鱼蛋白水解液制备水溶肥料,相比于现有水溶肥料,施用量降低并不明显;施用一年后,土壤含水率提升约5%,土壤孔隙度提升约7%;应用于番茄种植中,番茄产量提高约5.1%;番茄中的vc含量提高约3.2%;番茄主根长度4.8cm。

  最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案做修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。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。

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