CN105027877A - 一种中低砷盐碱地种植盐地碱蓬及提取植物盐的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种中低砷盐碱地种植盐地碱蓬及提取植物盐的方法，所述方法包括土壤中的砷吸附处理，所述土壤中的砷吸附处理，采用在盐碱地间种娱蛤草和紫云英进行砷吸附；所述的娱蛤草和紫云英，间种比例优选为4:2；所述的娱蛤草和紫云英，种植密度优选为20×20cm。本发明制备的植物盐中砷含量显著降低，砷含量为0.001？mg/kg；本发明制备的植物盐中氯化钠的含量为35%，氯化钾的含量为13%？，Ca的含量为8%，Fe的含量为700mg/kg，解决了中低砷盐碱地种植盐地碱蓬提取的植物盐中砷含量过高的问题。

Description

一种中低砷盐碱地种植盐地碱蓬及提取植物盐的方法

技术领域

本发明涉及一种植物盐的提取方法，具体涉及一种中低砷盐碱地种植盐地碱蓬及提取植物盐的方法，属于盐碱地改造以及综合利用领域。

背景技术

食盐的食用是人类进步的重要阶梯，长期以来人类依靠海水晒盐及井盐、岩盐开采等方法制造食盐，满足自身需求。但人类长期食用的盐类基本上是无机物，只能满足人体自身对无机盐的需求，难以适应由于生活水平提升造成的人类对多种功能食物的需求，特别是目前市场上食盐基本为氯化钠，过高的Na+摄入对人体的血压、血脂等均有明显的负面影响。

盐地碱蓬是世界上含盐量最高的草本植物之一，全盐量高达4.54％，此外脂肪、蛋白质外，矿物质、微量元素和维生素的含量丰富，适于进行植物盐生产开发，但长期以来，这些碱蓬自生自灭，一直没有引起人们的足够重视。

现有技术在盐碱地种植盐地碱蓬及提取植物盐中存在以下缺陷：

（1）进行土壤中的砷吸附处理后，土壤中砷含量降低不显著。

（2）中低砷盐碱地，由于盐碱地中砷含量比较高，在此种盐碱地中种植出的盐地碱蓬中砷含量比较高，因此从盐地碱蓬中提取的植物盐中砷含量高。三价砷会抑制含-SH的酵素，五价砷会在许多生化反应中与磷酸竞争，因为键结的不稳定，很快会水解而导致高能键的消失；通常是在食入砷或经由其它途径大量吸收砷之后发生肠胃道中毒症状，表现为肠胃道血管的通透率增加，造成体液的流失以及低血压。

（3）现有技术制备的植物盐中Ca、Fe、VC、VB1、VB2、VB6、天冬氨酸、精氨酸、赖氨酸等营养成份含量比较低。

发明内容

本发明针对以上不足，提供一种中低砷盐碱地种植盐地碱蓬及提取植物盐的方法，实现以下发明目的：

（1）本发明制备的植物盐中砷含量显著降低；

（2）本发明制备的植物盐中氯化钠的含量达35%，氯化钾的含量达13%，Ca的含量达8%，Fe的含量达700mg/kg；

（3）本发明制备的植物盐中VC、VB1、VB2、VB6、天冬氨酸、精氨酸、赖氨酸、谷氨酸、甘氨酸含量均提高；

（4）本发明显著降低土壤中砷含量；

（5）本发明有效改良种植区域的盐碱地土壤，降低土壤pH，降低土壤含盐量，降低土壤碱化度，提高土壤总孔隙率。

为解决上述技术问题，采用以下技术方案：

一种中低砷盐碱地种植盐地碱蓬及提取植物盐的方法，所述方法包括土壤中的砷吸附处理，所述土壤中的砷吸附处理，采用在盐碱地间种娱蛤草和紫云英进行砷吸附。

以下是对上述技术方案的进一步改进：

所述的娱蛤草和紫云英，间种比例优选为4:2。

所述的娱蛤草和紫云英，种植密度优选为20×20cm。

所述土壤中的砷吸附处理，吸附后土壤中砷含量为6mg/kg。

所述方法制备的植物盐中，砷含量为0.001mg/kg。

所述方法，还包括提取植物盐，所述提取植物盐，包括提取、加入活性炭、超滤、结晶。

所述提取，将碱蓬干粉与水按照重量比为1：17-20进行混合，加入柠檬酸调pH值至4.0～5.0，加入提取酶，37-45℃处理40-120min，煮沸，降温到60-65℃。

所述提取酶的重量为碱蓬干粉重量的1.5%；所述提取酶，包括纤维素酶、组织蛋白酶，重量比例为2:1。

所述加入活性炭，活性炭添加量为液体重量的3.5-4%，在60-65℃，搅拌保温1小时，过滤处理活性炭；所述超滤，所用的超滤膜的孔径为105-110nm，所述超过滤是在压力为0.6Mpa的条件下进行。

所述结晶，在温度为60-70℃，真空度为0.8-0.9Mpa的条件下进行浓缩结晶，得植物盐。

采用以上技术方案，有益效果为：

（1）本发明制备的植物盐中砷含量显著降低，砷含量为0.001mg/kg。

（2）本发明制备的植物盐中氯化钠的含量为35%，氯化钾的含量为13%，Ca的含量为8%，Fe的含量为700mg/kg。

（3）本发明制备的植物盐中VC、VB1、VB2、VB6、天冬氨酸、精氨酸、赖氨酸、谷氨酸、甘氨酸含量均提高，分别为43mg/g、30mg/g、32mg/g、41mg/g、26mg/g、20mg/g、16mg/g、36mg/g、16mg/g。

（4）本发明进行土壤中的砷吸附处理后，土壤中砷含量显著降低，土壤中砷含量由原来的80mg/kg降至6mg/kg。

（5）本发明有效改良种植区域的盐碱地土壤，降低土壤pH，降低土壤含盐量，提高土壤含水率，碱蓬收获后，土壤含盐量为0.3-0.4%，土壤pH为7.7-7.8，土壤碱化度为2-3%，土壤的总孔隙率为58%。

具体实施方式

以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1一种中低砷盐碱地种植盐地碱蓬及提取植物盐的方法

（一）盐碱地的选择

土壤pH为8.5-8.8，土壤含盐量为3.2-3.8%，土壤的碱化度为7-9%，土壤的总孔隙率为为20-25%，土壤含砷量为80mg/kg。

（二）盐碱地改良

施用土壤改良剂，进行盐碱地改良。

改良剂各组分的质量比例为：草炭33-37份、松针11-14份、蛭石8-10份、生物炭7-9份、腐殖土10-13份、黄腐酸16-22份、脱硫石膏20-25份、聚马来酸3-5份、淀粉－丙烯酰胺7-10份、盐沼盐杆菌3-5份、鸢尾粉7-10份、保水剂0.5-0.9份。

其制备方法是取草炭、松针、蛭石、生物炭、脱硫石膏粉碎，再与腐殖土、黄腐酸、聚马来酸、淀粉－丙烯酰胺、盐沼盐杆菌、鸢尾粉、保水剂混合，混拌均匀而成。

改良剂的施用方法：土壤改良剂均匀撒施在土壤地表，撒施时间为整地起垄时，用量为每公顷使用15000-20000公斤改良剂。

（三）土壤中的砷吸附处理

在盐碱地间种娱蛤草和紫云英，进行土壤中砷吸附处理，包括以下步骤：

步骤1、种子处理

将娱蛤草和紫云英种子进行浸泡催芽，用50～55℃温水浸种5～7分钟，晾干后再按照每公斤种子用6克拌种剂进行拌种。

步骤2、育苗

娱蛤草和紫云英采用相同的方法，分开育苗，在平整好的苗床上按10cm行距开小沟，沟深4cm左右，再在小沟内每隔10cm点播粒种子，播种后细土覆盖种子，播种后覆盖薄膜，促进全苗，幼苗出土5-6成左右及时揭去地膜，齐苗后注意通风散湿，待幼苗长至12-15cm时，即可移栽到盐碱地种植。

步骤3、间种娱蛤草和紫云英

春天2-3月，在盐碱地间种娱蛤草和紫云英，采用一定的间种比例和种植密度。

步骤4、管理

种植后进行日常管理，做好灌溉作业和虫害防治工作。种植后进行日常管理，紫云英种植后刈割3次，收获时间分别为移栽后4个月、8个月、12个月，娱蛤草在种植6个月后刈割一次，种植12个月后刈割一次，每次取样后紫云英和娱蛤草的留茬高度为6cm。

（四）种植盐地碱蓬

间种娱蛤草和紫云英一年后，收割、整地、种植盐地碱蓬，盐地碱蓬的种植方法为：

步骤1、整理土地

播种前进行犁、耙作业，使表层土壤平整细碎，把杂草除净，每畦宽3米，畦要平整，工作沟宽35cm，沟深12cm，环田沟宽45cm，深35cm，能及时把水排放为宜。

步骤2、种子处理

准备碱蓬种子和湿沙子，按照5:1体积比，将湿沙子与碱蓬种子混合在一起，在7℃-8℃的条件下，进行低温湿润沙埋处理，在这一过程中，每隔15天，进行一次搅拌，并加水以保持沙子的湿度；经过160天，将碱蓬种子从湿沙中分离出来。

步骤3、育苗

草炭、园土、蛭石按照2:2:3的体积比混合，配制出育苗基质，将育苗基质在日光下暴晒风干；育苗基质按照1立方体积的育苗基质混入0.03立方体积的保水剂、10公斤的缓释肥的比例进行混合，将育苗基质置于育苗穴盘的穴孔中，将育苗穴盘置于温室内，在育苗穴盘的穴孔中按照每穴孔播种3粒种子，进行播种，播种后，每天9:00-16:00，利用遮光率为60％的遮荫网遮荫，并喷水1次，以保质育苗基质湿润，出苗后改用遮光率为25％的遮荫网遮荫。当幼苗株高长至12-15cm，进行定植。

步骤4、定植、田间管理

盐地碱蓬定植与盐碱地后，进行日常的水肥管理，进入分枝期后，以0-30cm土层土壤含水量12％为补水判断，9月下旬停止滴水，直至11月补冬灌水，冬灌水量控制在150m³/hm²。

根据碱蓬生长情况，为提高抗病虫害，抗倒伏的能力，及时施用有机肥或化肥。

碱蓬种植一年后，收获，用于提取植物盐。

（五）提取植物盐

步骤1、清洗

选择盐地碱蓬嫩茎叶、穗轴可食用部分，切段，长度为5cm；将碱蓬30g放入容器内，加入清洗用水，室温条件下用20KHZ超声清洗2分钟，再用40KHZ超声清洗1分钟，将碱蓬表面附着物清洗干净，过滤除去杂质。

步骤2、干燥

将清洗干净的碱蓬放于干燥盘中，盘中碱蓬的厚度为2-3cm，置于热风循环烘箱中，干燥温度控制在50-60℃，干燥温度优选50℃，干燥时间为3-5小时，干燥后水分含量不超过碱蓬总质量的9-12%，自然放凉至室温，得干燥碱蓬。

步骤3、粉碎

采用气流粉碎方式，设置储气罐压力为0.7-1MPa；螺旋喂料速度为20hz；分级机电机的频率设置为13hz，粉碎后物料的粒径为150-200um。

步骤4、提取

加入水进行混合，然后加入柠檬酸调pH值至4.0～5.0，再加入提取酶进行提取，其中碱蓬干粉与水的重量比为1：17-20，所述提取酶的重量为碱蓬干粉重量的1.5%；提取酶中包括纤维素酶、组织蛋白酶，重量比例为2:1，37-45℃处理40-120min，煮沸，降温到60-65℃。

步骤5、加入活性炭

活性炭添加量为液体重量的3.5-4%，在60-65℃，搅拌保温1小时，过滤处理活性炭。

步骤6、超滤

所用的超滤膜的孔径为105-110nm，所述超过滤是在压力为0.6Mpa的条件下进行。

步骤7、结晶

温度为60-70℃，真空度为0.8-0.9Mpa的条件下进行浓缩结晶，得植物盐。

实施例2娱蛤草和紫云英的间种比例单因素分析

采用实施例1中的盐碱地的选择、盐碱地改良、土壤中的砷吸附处理的方法，保持娱蛤草和紫云英的种植密度为20×20cm，只改变娱蛤草和紫云英的间种比例，娱蛤草和紫云英的间种比例单因素分析见表1。

表1娱蛤草和紫云英的间种比例单因素分析

间种比例为0:1，即不种植娱蛤草，只种植紫云英；

间种比例为3:2，即每种植3行娱蛤草，需种植2行紫云英；

其余间种比例均遵循上述解释。

实施例10娱蛤草和紫云英的种植密度单因素分析

采用实施例1中的盐碱地的选择、盐碱地改良、土壤中的砷吸附处理的方法，保持娱蛤草和紫云英的间种比例为4:2，只改变娱蛤草和紫云英的种植密度，娱蛤草和紫云英的种植密度的单因素分析见表2。

表2娱蛤草和紫云英的种植密度单因素分析

实施例18测定土壤中砷含量

实施例3-9，间种娱蛤草和紫云英，一年后，测定土壤中砷含量，具体指标见表3。

实施例11-17，间种娱蛤草和紫云英，一年后，测定土壤中砷含量，具体指标见表4。

表3土壤中砷含量

由实验结果可知，实施例6是优选实施例，即娱蛤草和紫云英的间种比例最优为4:2。

表4土壤中砷含量

由实验结果可知，实施例15是优选实施例，即娱蛤草和紫云英的种植密度优选为20×20cm。

实施例19一种中低砷盐碱地种植盐地碱蓬及提取植物盐的方法

优选实验组

（一）盐碱地的选择

（二）盐碱地改良

（三）土壤中的砷吸附处理

（四）种植盐地碱蓬

（五）提取植物盐

上述（一）至（五）均采用实施例1的方法，在土壤中的砷吸附处理步骤中，采用娱蛤草和紫云英的最优间种比例，即4:2，采用娱蛤草和紫云英的最优种植密度，即20×20cm；间种娱蛤草和紫云英，一年后，土壤中砷含量为6mg/kg。

制备的植物盐中砷含量以及主要营养物质的含量见表5。

表5植物盐中砷含量以及主要营养物质的含量

对照组1

采用实施例1的盐碱地的选择、盐碱地改良、种植盐地碱蓬、提取植物盐步骤，无土壤的砷吸附处理步骤，本对照组提取的植物盐中砷含量见表6。

对照组2

采用实施例3所述的间种比例，即娱蛤草和紫云英的间种比例为0:1，种植密度为20×20cm，采用实施例1的盐碱地的选择、盐碱地改良、土壤中的砷吸附处理、种植盐地碱蓬、提取植物盐方法，得到植物盐中砷含量见表6。

对照组3

采用实施例9所述的间种比例，即娱蛤草和紫云英的间种比例为1:0，种植密度为20×20cm，采用实施例1的盐碱地的选择、盐碱地改良、土壤中的砷吸附处理、种植盐地碱蓬、提取植物盐方法，得到植物盐中砷含量见表6。

表6植物盐中砷含量

本发明有效改良盐碱地土壤，降低土壤含盐量，降低土壤pH，增加土壤含水率，碱蓬收获后，土壤含盐量为0.3-0.4%，土壤pH为7.7-7.8，土壤碱化度为2-3%，土壤的总孔隙率为58%。

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进行修改，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。

Claims (10)

1.一种中低砷盐碱地种植盐地碱蓬及提取植物盐的方法，其特征在于：所述方法包括土壤中的砷吸附处理，所述土壤中的砷吸附处理，采用在盐碱地间种娱蛤草和紫云英进行砷吸附。

2.根据权利要求1所述的一种中低砷盐碱地种植盐地碱蓬及提取植物盐的方法，其特征在于：所述的娱蛤草和紫云英，间种比例优选为4:2。

3.根据权利要求1所述的一种中低砷盐碱地种植盐地碱蓬及提取植物盐的方法，其特征在于：所述的娱蛤草和紫云英，种植密度优选为20×20cm。

4.根据权利要求1所述的一种中低砷盐碱地种植盐地碱蓬及提取植物盐的方法，其特征在于：所述土壤中的砷吸附处理，吸附后土壤中砷含量为6mg/kg。

5.根据权利要求1所述的一种中低砷盐碱地种植盐地碱蓬及提取植物盐的方法，其特征在于：所述方法制备的植物盐中，砷含量为0.001mg/kg。

6.根据权利要求1所述的一种中低砷盐碱地种植盐地碱蓬及提取植物盐的方法，其特征在于：所述方法，还包括提取植物盐，所述提取植物盐，包括提取、加入活性炭、超滤、结晶。

7.根据权利要求6所述的一种中低砷盐碱地种植盐地碱蓬及提取植物盐的方法，其特征在于：所述提取，将碱蓬干粉与水按照重量比为1：17-20进行混合，加入柠檬酸调pH值至4.0～5.0，加入提取酶，37-45℃处理40-120min，煮沸，降温到60-65℃。

8.根据权利要求7所述的一种中低砷盐碱地种植盐地碱蓬及提取植物盐的方法，其特征在于：所述提取酶的重量为碱蓬干粉重量的1.5%；所述提取酶，包括纤维素酶、组织蛋白酶，重量比例为2:1。

9.根据权利要求6所述的一种中低砷盐碱地种植盐地碱蓬及提取植物盐的方法，其特征在于：所述加入活性炭，活性炭添加量为液体重量的3.5-4%，在60-65℃，搅拌保温1小时，过滤处理活性炭；所述超滤，所用的超滤膜的孔径为105-110nm，所述超过滤是在压力为0.6Mpa的条件下进行。

10.根据权利要求6所述的一种中低砷盐碱地种植盐地碱蓬及提取植物盐的方法，其特征在于：所述结晶，在温度为60-70℃，真空度为0.8-0.9Mpa的条件下进行浓缩结晶，得植物盐。