CN113046085A

CN113046085A - 一种用于盐碱地改良的动物酵素及其制备方法

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Publication number: CN113046085A
Application number: CN202110331874.5A
Authority: CN
Inventors: 季维峰; 何永聚; 印遇龙; 李东; 廖鹏; 康术美; 张宏灿; 李峰; 陈湘江; 陈振勇
Original assignee: Shandong Baide Biological Technology Co ltd
Current assignee: Shandong Baide Biological Technology Co ltd
Priority date: 2021-03-29
Filing date: 2021-03-29
Publication date: 2021-06-29

Abstract

本发明公开了一种用于盐碱地改良的动物酵素，由以下重量份组分制成：动物蛋白原料60～100份、复合酶制剂0.1～0.5份、发酵菌剂A 0.1～0.5份、发酵菌剂B 0.1～1份和辅料1～2份；同时公开了该用于盐碱地改良的动物酵素的制备方法和应用。本发明生产工艺简单合理，原料易得，生产的产品功能性显著，用于盐碱地改良效果好，拓宽了养殖废弃物的利用领域。

Description

一种用于盐碱地改良的动物酵素及其制备方法

技术领域

本发明属于属于生物工程技术领域，特别是涉及一种用于盐碱地改良的动物酵素及其制备方法。

背景技术

土壤盐碱化问题是一项世界性难题,对我国土地利用造成巨大危害且严重阻碍土地地力的提升。此外,由于盐碱地治理措施不完备和治理技术不全面,盐碱地面积呈现逐年升高趋势。由于盐碱地不适宜农作物耕种,既造成了大量耕地面积闲置,又无法通过短期改造进行其它方式的利用,对我国粮食安全和土地资源合理利用造成巨大威胁。我国盐碱化土壤分布范围较广，主要在我国东北、西北、华北以及滨海地区，总面积超过3000万hm²，并占据总耕地面积的10％，甚至更多，且每年伴随土壤盐碱化有大量耕地被弃耕甚至撂荒。耕地资源是我国最重要的资源之一，是保障我国粮食生产和粮食安全的基本条件，土壤盐碱化对农业生产造成严重影响和危害。

而我国又是畜牧养殖大国，国内每年产生的病死动物400万吨以上，这些动物尸体一般采用填埋、焚烧、高温化制等传统的处理方式，但这些处理方式具有环境污染、处理费用高、产物附加值低等特点，不能充分的利用这些蛋白质、脂肪等资源，因此，也需要找到新的处理方式，扩展对这些物料的应用范围。

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题是：提供一种由上述方法制备的用于盐碱地改良的动物酵素，该动物酵素改良盐碱地的效果显著。

本发明所要解决的第二个技术问题是：提供一种用于盐碱地改良的动物酵素的制备方法，由病死动物经乳化灭菌后酶解，然后再加微生物厌氧发酵和后熟处理后，添加辅料制得。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种用于盐碱地改良的动物酵素，由以下重量份组分制成：

动物蛋白原料60～100份、复合酶制剂0.1～0.5份、发酵菌剂A 0.1～0.5份、发酵菌剂B 0.1～1份和辅料1～2份。

优选的，所述的用于盐碱地改良的动物酵素各组分的重量份为：动物蛋白原料80份、复合酶制剂0.3份、发酵菌剂A 0.3份、发酵菌剂B 0.6份和辅料1.5份。

优选的，所述的动物蛋白原料为屠宰下脚料及病死的养殖动物；养殖动物包括家禽、家畜及宠物。

进一步的，所述的动物蛋白原料为屠宰鸡肠、鸭肠、鸭半壳等屠宰下脚料，鱼杂等水产加工下脚料、病死猪、病死鸡、病死牛等病死动物尸体。

优选的，所述的复合酶制剂为重量份分别是0.1～1份的酸性蛋白酶和0.1～1份的脂肪酶；发酵菌剂A为重量份分别是0.1～1份的枯草芽孢杆菌、0.1～1份的地衣芽孢杆菌和0.5～2份的酿酒酵母菌；发酵菌剂B为重量份分别是0.1～1份的粪肠球菌、0.1～2份的植物乳杆菌、0.1～0.5份的嗜酸乳杆菌和0.1～1份的嗜热链球菌；辅料包括葡萄糖、玉米面、糖蜜中的一种或几种。

酸性蛋白酶，由微生物经发酵精制提炼而成，可在低PH条件下，有效水解蛋白质。

脂肪酶，由微生物经发酵精制提炼而成，可将脂肪转化为甘油和脂肪酸。

枯草芽孢杆菌，好氧菌，生长速度快，对营养要求比较低，能高效分泌许多用于降解的酶；分泌枯草菌素、多粘菌素、制霉菌素、短杆菌肽等活性物质，这些活性物质对致病菌或内源性感染的条件致病菌有明显的抑制作用。

地衣芽孢杆菌，为兼性厌氧菌，生长过程可消耗氧气，具有耐热、酶系丰富、产酶量更高和安全等诸多优良特性，具有耐高温、耐干燥、耐酸性、耐胆盐和人工胃液等特点。

酿酒酵母菌，属兼性厌氧微生物，繁殖时需要大量的氧气，酿酒酵母细胞壁含有丰富的β-1，3-葡聚糖和甘露寡糖，酵母细胞原生质中含丰富的小肽、核酸，发酵产生酒香，改善发酵物料的适口性。

粪肠球菌，是乳酸菌中的一类，属于链球菌科肠球菌属，兼性厌氧，在好氧条件下生长佳，耐热性较好，耐受pH范围为4.0～9.6。产酸不产气，能够分泌L型乳酸，同时能将多种碳水化合物的无氮浸出物转化为乳酸，完全被机体进行吸收利用。能够产生伏尔加霉素，可以有效抑制李斯特菌、金黄色葡萄球菌和腐败微生物生长繁殖。

植物乳杆菌，兼性厌氧菌，生长最适温度30～35℃，在pH4.5-9.5中可以生长，在厌氧环境生长较佳，产乳酸，具有高度耐酸性，能够产生各种具有特殊功能的代谢产物，如有机酸、多肽植物乳杆菌素等。

嗜酸乳杆菌，属乳杆菌科中的乳杆菌属，厌氧或者兼性厌氧；它能利用葡萄糖、果糖、乳糖、蔗糖进行同型发酵，发酵产生DL型乳酸。具有抑制幽门螺旋杆菌、金黄色葡萄球菌、沙门氏菌、大肠杆菌、克雷氏肺炎菌与绿脓杆菌等致病的生长；刺激免疫***，提高免疫功能。

嗜热链球菌，属于链球菌属，兼性厌氧菌或微好氧，耐热性较好；最适pH为6.0～7.0，嗜热链球菌体内的蛋白酶活性通常较弱甚至缺乏必要的蛋白酶，因此最适于它们的氮源是蛋白质水解产物。

一种用于盐碱地改良的动物酵素的制备方法，包括以下步骤：

a.将动物源原料投入一级破碎装置，进行一级破碎处理，破碎后物料达到10目～20目；然后输送至绞碎装置进行二级破碎处理，破碎至100目～200目；

b.将步骤a制备的物料进行打浆-灭菌处理；

c.将步骤b制备的物料中添加1～2％质量的辅料，搅拌并降温至40～60℃；

d.在步骤c的物料中添加0.1～0.5％的复合酶制剂，搅拌酶解1～3小时，搅拌频率5r/min；然后调节pH值为6.0～7.0；

e.将步骤d制备的浆料中接种0.1～0.5％发酵菌剂A，进行好氧发酵，其中搅拌频率为5r/min，通入空气0.4～0.6VVm，发酵时间12～24小时；

f.将步骤e制备的浆料中接种0.1～1％的发酵菌剂B，进行厌氧发酵，设置温度30～35℃，每间隔6小时搅拌1小时，厌氧发酵时间24小时；

g.将步骤f制备的浆料，输送至密封容器中后熟3～5天，发酵温度30～35℃，容器顶部设有排气口进行排气；

h.将步骤g制备的浆料，再次进行粉碎处理，经100目～200目过滤后进行灌装，即可得到液态用于盐碱地改良的动物酵素，将液态用于盐碱地改良的动物酵素用干燥处理工艺即可得到固态用于盐碱地改良的动物酵素。

优选的，所述的步骤b中的灭菌温度在80℃～100℃，灭菌时间0.5～3小时，在灭菌过程中不断搅拌，搅拌频率1r/min～5r/min。

一种用于盐碱地改良的动物酵素，由上述制备方法制得，呈液态或固态，含有乳酸菌、芽孢菌、酵母菌等复合益生菌，活菌总数量1×10⁴～1×10⁹cfu/ml，小肽含量10％～30％(以干基计)，可用于盐碱地改良，助力发展盐碱地农业。

由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1.本发明制备的酵素富含有机质，有效解决盐碱地有机质匮乏的问题，适用于盐碱地改良。

2、本发明制备的酵素富含有机酸，pH值低，可中和盐碱地土壤中的碱性物质，有效降低盐碱地pH值，适用于盐碱地改良。

3、本发明将病死动物等动物源蛋白原料，经生物发酵转化为味呈酸香或酒香的用于盐碱地改良的动物酵素，产物中富含多种益生菌及其代谢产物，如生物抗菌肽、益生菌、生物刺激素等功能性物质，在为植物提供营养物质的同时可以提高植物抗盐耐碱能力，可作为盐碱地农业种植专用肥，促进植物生长。

4.本发明方法将病死动物处理后，得到的处理产物在高温季节密封存放，可长期存放保鲜。为动物蛋白保鲜防腐提供一种与冷链物流及化学防腐完全不同的生物保鲜技术，可大幅降低肉类产品冷链物流储运的投资成本及能耗成本。

5.本发明具备较好的环保优势与高值化利用优势，既可实现病死动物的无害化处理，又为病死动物高值化利用提供了一套高值化利用的新途径，实现变废为宝。

6.传统的处理工艺具有环境污染、处理费用高、产物附加值低的特点，这也正是目前该类项目运行难的根本性原因。本发明可将病死动物进行无害化处理与资源化利用，解决该类问题。

总之，本发明的生产工艺简单合理，原料易得，生产的产品功能性显著，用于盐碱地改良效果好，拓宽了养殖废弃物的利用领域。

具体实施方式

下面结合实施例，进一步阐述本发明。

实施例一

将病死鸡1000kg投入破碎装置，进行破碎处理，将物料破碎至20目以下。然后将物料输送至绞碎装置进行绞碎处理，绞碎至100目以下。绞碎后的的物料进行灭菌处理，灭菌温度在80℃，灭菌时间1小时。在灭菌过程中不断搅拌，搅拌频率5r/min。灭菌后的物料中添加2％质量的葡萄糖，并降温至55℃。降温结束后，添加0.3％的复合酶制剂(0.4份酸性蛋白酶和0.6份脂肪酶)，搅拌酶解3小时，搅拌频率5r/min，并调节pH值在6.0～7.0范围内。将步骤制备的浆料，输送至好氧发酵容器中，接种0.1％发酵菌A剂(枯草芽孢杆菌0.6份、地衣芽孢杆菌0.6份和酿酒酵母菌0.8份)，搅拌频率5r/min，通入空气0.4VVm，发酵24小时。好氧发酵结束后输送至厌氧发酵容器，接种0.1％发酵菌剂B(粪肠球菌0.3份、植物乳杆菌1.4份、嗜酸乳杆菌0.4份和嗜热链球菌0.6份)，设置温度30℃，每间隔6小时搅拌1小时，厌氧发酵24小时后输入密封储罐后熟5天。后熟结束的浆料，输送至磨碎装置进行研磨处理，并进行灌装即可制备为用于盐碱地改良的动物酵素。检测结果如表1：

表1用于盐碱地改良的动物酵素的检测数据

实施例二

将病死猪1000kg投入破碎装置，进行破碎处理，将物料破碎至20目以下。然后将物料输送至绞碎装置进行绞碎处理，绞碎至100目以下。绞碎后的的物料进行灭菌处理，灭菌温度在80℃，灭菌时间1小时。在灭菌过程中不断搅拌，搅拌频率5r/min。灭菌后的物料中添加2％质量的葡萄糖，并降温至55℃。降温结束后，添加0.3％的复合酶制剂(0.4份酸性蛋白酶和0.6份脂肪酶)，搅拌酶解3小时，搅拌频率5r/min，并调节pH值在6.0～7.0范围内。将步骤制备的浆料，输送至好氧发酵容器中，接种0.1％发酵菌A剂(枯草芽孢杆菌0.6份、地衣芽孢杆菌0.6份和酿酒酵母菌0.8份)，搅拌频率5r/min，通入空气0.4VVm，发酵24小时。好氧发酵结束后输送至厌氧发酵容器，接种0.1％发酵菌剂B(粪肠球菌0.3份、植物乳杆菌1.4份、嗜酸乳杆菌0.4份和嗜热链球菌0.6份)，设置温度30℃，每间隔6小时搅拌1小时，厌氧发酵24小时后输入密封储罐后熟5天。后熟结束的浆料，输送至磨碎装置进行研磨处理，并进行灌装即可制备为用于盐碱地改良的动物酵素。检测结果如表2：

表2用于盐碱地改良的动物酵素的检测数据

实验例一

将实施例一制备的用于盐碱地改良的动物酵素，用塑料桶密封包装12桶，每隔2月开启两桶取样检测，检测pH、沙门氏菌、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌，检测结果取两桶的平均值，结果见表3。

表3用于盐碱地改良的动物酵素的保藏试验数据

时间

2月

4月

6月

8月

10月

12月

pH值

4.8

4.7

4.6

沙门氏菌(每25ml)

未检出

大肠杆菌(cfu/ml)

＜10

金黄色葡萄球菌(cfu/ml)

0

实验例二盐碱地改良效果实验一

随机选取形态、大小相近的青萝卜20个切块，只取萝卜头位置。实验组10个萝卜头用实施例一制备的用于盐碱地改良的动物酵素，按1公斤兑水500公斤稀释，浸泡1天后，转入浓度为5％的盐水中浸泡，试验天数4天。对照组10个萝卜头不作处理直接用浓度为5％的盐水中浸泡，试验天数4天。结果试验组中9个萝卜头出现发芽生长情况，对照组全部萎缩***，无生长迹象。

实验例三盐碱地改良效果实验二

对以上实施例制备的有机肥进行肥效试验。

试验共设了以下几个处理：

处理A1、使用实施例1制备的有机肥作食叶草基肥使用，使用量40Kg/667m²；

处理A2、使用实施例2制备的有机肥作食叶草基肥使用，使用量40Kg/667m²；

处理B、使用寿光元坤有机肥加工厂生产的普通有机肥作食叶草基肥使用，使用量40Kg/667m²

处理C、未使用有机肥

试验地块位于山东百德农牧科技有限公司种植区，该区域土壤类型属滨海盐碱地类型，2020年5月，平整划分出4块各一亩的地块，分别进行处理A1、处理A2、处理B、处理C处理后，都播种食叶草。期间其它管理方式相同，收获后进行比较有机肥在食叶草上的试验(作基肥)结果：

通过以上对比试验表明，施用本发明动物酵素(作基肥)的食叶草产量比普通有机肥(作基肥)的食叶草增产量为：处理A1比处理B增产8.1％，处理A2比处理B增产10.3％；而且食叶草，质地细软、柔软多汁、适口性更好。同时，处理B比处理C增产31.3％。盐碱地土壤改良方面数据见表4：

表4不同处理后盐碱地土壤与原土壤相比较增减量百分比

pH值降低

含盐量降

持水力增

有机质增

氮含量增

速效磷增

速效钾增

处理A1

12.73％

35.26％

58.11％

48.5％

91.8％

64.6％

77.2％

处理A2

13.25％

35.58％

59.04％

54.7％

92.6％

67.1％

78.9％

处理B

10.44％

23.37％

35.53％

32.2％

78.6％

49.1％

27.5％

处理C

1.57％

9.98％

17.73％

4.1％

-3.2％

-5.8％

-8.5％

由以上各数据显示，本发明对盐碱地土壤改良效果显著，可以促进种植的相应植物的产量。

应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims

1.一种用于盐碱地改良的动物酵素，其特征在于，由以下重量份组分制成：

动物蛋白原料60～100份、复合酶制剂0.1～0.5份、发酵菌剂A 0.1～0.5份、发酵菌剂B0.1～1份和辅料1～2份。

2.如权利要求1所述的用于盐碱地改良的动物酵素，其特征在于：所述用于盐碱地改良的动物酵素各组分的重量份为：动物蛋白原料80份、复合酶制剂0.3份、发酵菌剂A 0.3份、发酵菌剂B 0.6份和辅料1.5份。

3.如权利要求1所述的用于盐碱地改良的动物酵素，其特征在于：所述动物蛋白原料为屠宰下脚料及病死的养殖动物；所述养殖动物包括家禽、家畜及宠物。

4.如权利要求1所述的用于盐碱地改良的动物酵素，其特征在于：所述复合酶制剂为重量份分别是0.1～1份的酸性蛋白酶和0.1～1份的脂肪酶；发酵菌剂A为重量份分别是0.1～1份的枯草芽孢杆菌、0.1～1份的地衣芽孢杆菌和0.5～2份的酿酒酵母菌；发酵菌剂B为重量份分别是0.1～1份的粪肠球菌、0.1～2份的植物乳杆菌、0.1～0.5份的嗜酸乳杆菌和0.1～1份的嗜热链球菌；辅料包括葡萄糖、玉米面、糖蜜中的一种或几种。

5.一种用于盐碱地改良的动物酵素的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

b.将步骤a制备的物料进行打浆-灭菌处理；

6.如权利要求5所述的用于盐碱地改良的动物酵素的制备方法，其特征在于：所述步骤b中的灭菌温度在80℃～100℃，灭菌时间0.5～3小时，在灭菌过程中不断搅拌，搅拌频率1r/min～5r/min。

7.一种用于盐碱地改良的动物酵素的应用，其特征在于：所述用于盐碱地改良的动物酵素应用于盐碱地改良。