CN104446676A - 一种菌糠提取物制备氨基酸水溶肥的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种菌糠提取物制备氨基酸水溶肥的方法。该方法包括菌糠发酵、水溶物提取、提取物浓缩等步骤，通过热水浸泡以及微波处理，提取出菌糠中水溶性氨基酸及其他有效营养成分制备氨基酸水溶肥。本发明采用特定工艺提取菌糠中有效成分，制备成氨基酸水溶肥，使菌糠得到高效利用，解决了其利用水平低、浪费严重的问题；充分利用菌糠及菌柄的高蛋白含量，通过特定工艺提取作为氨基酸水溶肥的主要原料，为高效生态、有机农业提供了一种明显提高作物产量、改善品质、降低农药残留和保护生态环境的新型肥料。本发明制备方法简单，成本低，且易于推广应用，所制备的水溶肥能够多方面满足作物生长和施肥要求。
Description
技术领域
本发明属于菌糠高效循环利用制备氨基酸水溶肥的技术领域，特别涉及菌糠提取工艺。
背景技术
水溶肥料是指能够完全溶于水的多元素复合型肥料，起步于上世纪九十年代末期，发展于21世纪初，近年来，水溶肥料产业发展步伐大大加快。与传统的复合肥等相比，水溶肥料具有明显的优势。其主要特点是用量少，使用方便，使用成本低，作物吸收快，营养成分利用率极高。水溶性肥料是一种速效性肥料，可以完全溶解于水中，能被作物的根系和叶面直接吸收利用，采用水肥同施，以水带肥，它的有效吸收率高出普通肥料一倍多；而且肥效快，可解决高产作物快速生长期的营养需求。目前有机水溶肥的兴起，又促成了速效与长效、单效与多效的有机结合，开创了水溶肥技术创新的新潮流。综合来说，水溶肥的发展是科学施肥的要求，是设施施肥的要求。近年来，氨基酸作为小分子有机物质，在植物吸收利用以及生物效应上的研究越来越多，也被证实植物能够直接吸收分子态的氨基酸，且氨基酸能够促进植物生长发育、增强抗逆性、改善土壤状况、提高作物产量和改善品质，还能起到减轻植物重金属离子毒害，钝化病原菌毒素等作用，具有很好的经济和生态效应。因此，氨基酸肥料的研究和应用，是目前肥料发展的重要方向，而氨基酸水溶肥结合了氨基酸和水溶性两大特点，是极好的应用对象。
食用菌采收后剩余的栽培料被称为菌糠，与原始培养料相比，菌糠的营养价值得到显著改善，粗纤维含量大幅度降低，而粗蛋白含量则显著提高，且富含多种微量元素。随着食用菌产业发展的加快，我国食用菌年产量达1.73x108～1.83X108吨，居世界前列，按生物学效率40％和食用菌培养料减重50％计算，菌糠年生产量在2X108吨以上。这些营养丰富的菌糠，除少部分被循环利用为食用菌培养料外，往往被丢弃或燃烧，不但造成资源浪费，同时还导致霉菌和害虫的滋生，污染环境。目前，食用菌菌糠的资源化利用已受到广泛关注，从用作农作物基肥发展到制备活性炭等新用途，已报道的利用途径不下10种，但是大多数用途的研究还不够深入，未在生产实践得到广泛推广。采用腐熟后的菌糠提取物制备有机水溶肥，是在利用菌糠生产肥料的基础上更进一步的研究，能够更加高效的利用菌糠营养物质，且氨基酸水溶肥也是市场发展的一种高效安全肥料，菌糠也为氨基酸的生产来源提供了很好的资源,而不再局限于皮革、毛发这类原料。
发明内容
本发明的目的是提供一种通过热水浸泡以及微波处理，提取出菌糠中水溶性氨基酸及其他有效营养成分制备氨基酸水溶肥的方法。
本发明实现上述目的的技术方案为：
一种菌糠提取物制备氨基酸水溶肥的方法，包括如下步骤：
(1)菌糠发酵：发酵时，建堆菌糠水分要求在45-55％，温度达60℃进行第一次翻堆，然后间隔2-3天进行一次翻堆，期间在发酵初期(即从建堆至堆温升至60℃的这段时间，时长约2-3天)、中期(即堆温保持在60℃以上的高温期，时长约3-6天)和后期(即堆温降低至60℃以下至发酵成熟，时长约9-12天)各加入一次微生物菌剂，增加发酵效果及生物菌量，以促进肥效成分的分解，菌糠发酵后得到腐熟菌糠，发酵总时长约为15-18天；
(2)水溶物提取：将腐熟菌糠浸泡于水中3-4小时后，分离出浸液，取滤渣以同样方法与时间再浸泡一次，收集滤液合并后进行离心分离；
(3)提取物浓缩：取离心后的上清液进行真空减压浓缩，使氨基酸浓度达到100g/L以上，即得到氨基酸水溶肥。
进一步，所述浸泡，每间隔10-20分钟进行搅拌，并在搅拌后进行微波处理3-5min，所述浸泡水的温度为70-90℃。
进一步，所述腐熟菌糠浸泡前先进行烘干与粉碎，得到腐熟菌糠粉。
进一步，所述微生物菌剂为复合微生物菌剂，所述复合微生物菌剂含放线菌和解磷解钾细菌。
本发明的有益效果
1、本发明采用特定工艺提取菌糠中有效成分，制备成氨基酸水溶肥，使菌糠得到高效利用，解决了其利用水平低、浪费严重的问题。
2、本发明充分利用菌糠及菌柄的高蛋白(即氨基酸)含量，通过特定工艺提取作为氨基酸水溶肥的主要原料，为高效生态、有机农业提供了一种明显提高作物产量、改善品质、降低农药残留和保护生态环境的新型肥料。
3、本发明制备方法简单高效，成本低，且易于推广应用，所制备的水溶肥具有营养丰富，成分含量高，集速效与长效，单效与多效于一体，施用方便等特点，能够多方面满足作物生长和施肥要求，如设施施肥灌溉、叶面喷施、底肥追肥冲施皆可使用。
4、本发明所用腐熟菌糠，比含有大量菌丝体的新鲜菌糠的理化性质和成分含量更稳定，水溶物质更易于植物吸收。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步详细说明，但本发明并不限于此。
实施例1
一种菌糠提取物制备氨基酸水溶肥的方法，包括如下步骤：
(1)菌糠发酵：发酵时，建堆菌糠水分要求在50％左右，温度达60℃进行第一次翻堆，之后间隔2天进行一次翻堆，期间在发酵第1天、第3和8天各加入一次富含放线菌、解磷解钾细菌等的复合微生物菌剂，增加发酵效果及生物菌量，以促进肥效成分的分解，菌糠发酵后得到腐熟菌糠；
(2)水溶物提取：将上述腐熟菌糠烘干并粉碎得腐熟菌糠粉，然后将其浸泡于水中3小时后，分离出浸液，取滤渣与适量水同样方法与时间再浸泡一次，菌糠浸泡时，两次处理水的温度均保持为75℃，每间隔12分钟进行搅拌，并在搅拌后进行微波处理3min，处理后收集滤液合并进行离心分离；
(3)提取物浓缩：取离心后的上清液进行真空减压浓缩，使氨基酸浓度达到100g/L以上，制备成符合要求的氨基酸水溶肥。
实施例2
一种菌糠提取物制备氨基酸水溶肥的方法，包括如下步骤：
(1)菌糠发酵：发酵建堆时菌糠水分要求在45％左右，温度达60℃进行第一次翻堆，之后间隔3天进行一次翻堆，期间在发酵第1天、第4和9天各加入一次富含放线菌、解磷解钾细菌等的复合微生物菌剂，增加发酵效果及生物菌量，以促进肥效成分的分解，菌糠发酵后得到腐熟菌糠；
(2)水溶物提取工艺：将上述腐熟菌糠烘干并粉碎得腐熟菌糠粉，然后将其浸泡于热水中4小时后，分离出浸液，取滤渣与适量水同样方法与时间再浸泡一次，菌糠浸泡时，两次处理水的温度均保持为85℃，每间隔20分钟进行搅拌，并在搅拌后进行微波处理5min，处理后收集滤液合并进行离心分离；
(4)提取物浓缩：取离心后的上清液进行真空减压浓缩，使氨基酸浓度达到100g/L以上，制备成符合要求的氨基酸水溶肥。
实施例3
一种菌糠提取物制备氨基酸水溶肥的方法，包括如下步骤：
(1)菌糠发酵：发酵时，建堆菌糠水分要求在55％左右，温度达60℃进行第一次翻堆，之后间隔2天进行一次翻堆，期间在发酵第2天、第4和9天各加入一次富含放线菌、解磷解钾细菌等的复合微生物菌剂，增加发酵效果及生物菌量，以促进肥效成分的分解，菌糠发酵后得到腐熟菌糠；
(2)水溶物提取：将上述腐熟菌糠烘干并粉碎得腐熟菌糠粉，然后将其浸泡于水中3小时后，分离出浸液，取滤渣与适量水同样方法与时间再浸泡一次，菌糠浸泡时，两次处理水的温度均保持为70℃，每间隔10分钟进行搅拌，并在搅拌后进行微波处理4min，处理后收集滤液合并进行离心分离；
(3)提取物浓缩：取离心后的上清液进行真空减压浓缩，使氨基酸浓度达到100g/L以上，制备成符合要求的氨基酸水溶肥。
实施例4
一种菌糠提取物制备氨基酸水溶肥的方法，包括如下步骤：
(1)菌糠发酵：发酵时，建堆菌糠水分要求在50％左右，温度达60℃进行第一次翻堆，之后间隔3天进行一次翻堆，期间在发酵第2天、第4和10天各加入一次富含放线菌、解磷解钾细菌等的复合微生物菌剂，增加发酵效果及生物菌量，以促进肥效成分的分解，菌糠发酵后得到腐熟菌糠；
(2)水溶物提取：将上述腐熟菌糠烘干并粉碎得腐熟菌糠粉，然后将其浸泡于水中4小时后，分离出浸液，取滤渣与适量水同样方法与时间再浸泡一次，菌糠浸泡时，两次处理水的温度均保持为90℃，每间隔15分钟进行搅拌，并在搅拌后进行微波处理5min，处理后收集滤液合并进行离心分离；
(3)提取物浓缩：取离心后的上清液进行真空减压浓缩，使氨基酸浓度达到100g/L以上，制备成符合要求的氨基酸水溶肥。
Claims (4)
1.一种菌糠提取物制备氨基酸水溶肥的方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)菌糠发酵：发酵时，建堆菌糠水分要求在45-55％，温度达60℃进行第一次翻堆，然后间隔2-3天进行一次翻堆，期间在发酵初期、中期和后期各加入一次微生物菌剂，菌糠发酵后得到腐熟菌糠；
(2)水溶物提取：将腐熟菌糠浸泡于水中3-4小时后，分离出浸液，取滤渣以同样方法与时间再浸泡一次，收集滤液合并后进行离心分离；
(3)提取物浓缩：取离心后的上清液进行真空减压浓缩，使氨基酸浓度达到100g/L以上，即得到氨基酸水溶肥。
2.根据权利要求1所述的菌糠提取物制备氨基酸水溶肥的方法，其特征在于：所述腐熟菌糠浸泡前先进行烘干与粉碎，得到腐熟菌糠粉。
3.根据权利要求1或2所述的菌糠提取物制备氨基酸水溶肥的方法，其特征在于：所述浸泡，每间隔10-20分钟进行搅拌，并在搅拌后进行微波处理3-5min，所述浸泡水的温度为70-90℃。
4.根据权利要求1或2所述的菌糠提取物制备氨基酸水溶肥的方法，其特征在于：所述微生物菌剂为复合微生物菌剂，所述复合微生物菌剂含放线菌和解磷解钾细菌。
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