CN117209314A - 一种鱼蛋白有机液肥及其生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种鱼蛋白有机液肥及其生产工艺，包括以下重量份原料：鱼蛋白降解液30‑50份、植物生长因子18‑22份、硫酸钾2‑6份、磷酸二氢钾1‑3份、尿素3‑5份、络合剂1‑3份；通过鱼蛋白降解液、植物生长因子和微量元素按特定的配比结合，协同发挥其作用，能有效的促进植物种子发芽、幼苗生长，及能活化和培肥土壤养分，增强土壤中的速效养分含量和有机质含量，从而有助于农作物的生长，经田间试验，白菜种子发芽率达到89.3％，幼苗根冠比0.51r/s，同时，能有效防控害虫，蚜虫的平均防效率为75.4‑80.9％，白粉虱的平均防效率为70.9‑75.9％，菜青虫的平均防效率为80.8‑83.8％。
Description
技术领域
本发明涉及生物有机肥料的生产技术领域，特别涉及一种鱼蛋白有机液肥及其生产工艺。
背景技术
近年来，随着水产品加工业的迅速发展，大量加工废弃物被丢弃，其不但蛋白质含量很高，而且有着丰富的磷脂、矿物质(钙、磷等)以及其他活性成分，若将其用来生产有机肥料，不仅能解决普通化肥造成的镉污染等问题，还能带来新的经济和社会效益。鱼类废弃物的利用途径与降解工艺技术进步有密切关系，对鱼类废弃物的再利用方法包括生物水解和化学水解，
化学水解包括酸水解和碱水解：
酸水解法：鱼蛋白液体酸水解通常采用6-8mol/L盐酸或8mol/L硫酸进行水解。酸水解最大的特点是水解迅速而且较为彻底，基本上可以使蛋白质全部水解成氨基酸，还能避免消旋作用，但是色氨酸通常会遭到破坏。其中通过蒸发可以去除使用的盐酸，若使用硫酸，则可通过形成硫酸钙沉淀将其去除。不足之处是容易产生腐黑质，使水解液变成黑色，难以过滤，很容易腐蚀设备。
碱水解法：氢氧化钠在碱水解中常用于蛋白质的降解，它可以避免色氨酸、丝氨酸等的破坏，也没有腐黑质的产生，水解液较为清澈，容易过滤，但是其水解速度要比酸水解慢得多，精氨酸、胱氨酸等氨基酸全部被破坏，获得的氨基酸得率很低且降解产物的功能性差，不利于水解蛋白的营养价值，与酸水解具有同样的缺点是很容易腐蚀设备。
生物水解是利用酶类水解食品蛋白的肤键，其可以通过鱼内脏或肌肉中已经存在的酶，也可通过外加其他来源的酶类对其进行降解，但是目前的酶解方法比较单一，仅通过控制酶解环境进行酶解，其有效成分较少，作为有机液肥在促进农作物生长上效果欠佳；而当前，土壤中微生物大量减少，导致病害虫害的产生，从而降低作物产量。
发明内容
鉴于此，本发明提出一种鱼蛋白有机液肥及其生产工艺，解决上述问题。
本发明的技术方案是这样实现的：一种鱼蛋白有机液肥，包括以下重量份原料：鱼蛋白降解液30-50份、植物生长因子18-22份、硫酸钾2-6份、磷酸二氢钾1-3份、尿素3-5份、络合剂1-3份；所述植物生长因子为海藻、木碱蓬、仙人掌花的乳酸菌发酵提取物，所述络合剂为乙二胺四乙酸、羟基酪醇、醇胺盐、羟基乙叉二磷酸、橄榄苦苷中任意一种或几种组合。
进一步的，一种鱼蛋白有机液肥，包括以下重量份原料：鱼蛋白降解液40份、植物生长因子20份、硫酸钾4份、磷酸二氢钾2份、尿素4份、络合剂2份。
进一步的，所述植物生长因子是取海藻、木碱蓬、仙人掌花按照质量比(8-12):(2-7):(25-68)混合，干燥，粉碎，得到混料，加入乳酸菌发酵12-20h，发酵温度22-30℃，发酵结束后使用质量浓度80-95％的乙醇溶液超声浸提，减压浓缩，得到植物生长因子。
进一步的，所述乳酸菌的添加量为混料质量的0.5-0.8倍。
进一步的，一种鱼蛋白有机液肥的生产工艺，包括以下步骤：
S1、制备鱼泥浆料：采用中性盐溶液对鱼类废弃物进行浸泡后，再用水进行浸泡、冲洗，破碎，再经超微破碎，超微破碎中微粉平均直径为0.1-2μm，细胞破碎率达到100％，得到鱼泥浆料；
S2、脉冲磁场酶解：往鱼泥浆料投入复合酶进行酶解，同时导入脉冲磁场，输出电压为48-85V，脉冲宽度200-300ms，作用频率为0.2-0.4Hz；脉冲磁场可产生的磁感应强度为0.5-3.2T，酶解温度30-50℃，pH调节6-7，酶解时间4-8h，获得酶解液；
S3、制备鱼蛋白降解液：将步骤S2的酶解液于微波条件下提取，微波功率300-500W，微波频率3000-10000MHz，微波温度70-90℃，微波提取30-60min，提取液过滤后为鱼蛋白降解液；
S4、有机液肥制备：将得到的鱼蛋白降解液加入络合剂先搅拌8-15min，并分别加入植物生长因子、硫酸钾、尿素在60-80℃下混合搅拌，得到鱼蛋白有机液肥。
进一步的，所述鱼类废弃物包括鱼骨、鱼鳞、鱼血、鱼排、鱼内脏。
进一步的，所述S1中性盐溶液为氯化钠溶液，浓度为0.05-0.15mol/L。
进一步的，所述S1中超微破碎转速为500-800r/min，时间为1.5-3.0h。
进一步的，所述S2中复合酶为质量比(0.9-1.2):(3.2-5.8):(6.8-9.7):(12.5-22.9)的氧化还原酶、裂解酶、葡萄糖氧化酶、胰蛋白酶。
进一步的，所述复合酶的添加量为鱼泥浆料质量的0.1-0.3％。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明通过鱼蛋白降解液、植物生长因子和微量元素按特定的配比结合，协同发挥其作用，能有效的促进植物种子发芽、幼苗生长，及能活化和培肥土壤养分，增强土壤中的速效养分含量和有机质含量，从而有助于农作物的生长，同时，能有效防控害虫。
其中，鱼类废弃物中丰富的蛋白质含量，对其进行有效的降解制成鱼蛋白降解液，通过脉冲磁场酶解、微波提取，设定特定的参数条件，在降解过程中可产生大量的氨基酸以及小肽，便于农作物的吸收利用；采用海藻、木碱蓬、仙人掌花作为原料按照质量比加入乳酸菌发酵，提取出各营养物质和天然植物活性因子，保留了海藻、木碱蓬、仙人掌花提取物的多样性和生物活性，富含所需的多种营养物质、微量元素和天然植物生长刺激素，对农作物具有增产效果，同时通过天然植物的刺激素结合能够防治病虫害。
具体实施方式
为了更好理解本发明技术内容，下面提供具体实施例，对本发明做进一步的说明。
本发明实施例所用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。
本发明实施例所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
实施例1
一种鱼蛋白有机液肥，包括以下重量份原料：鱼蛋白降解液30份、植物生长因子18份、硫酸钾2份、磷酸二氢钾1份、尿素3份、络合剂1份；所述络合剂为乙二胺四乙酸；
所述植物生长因子是取海藻、木碱蓬、仙人掌花按照质量比8:2:25混合，干燥，粉碎，得到混料，加入乳酸菌发酵12h，所述乳酸菌的添加量为混料质量的0.5倍，发酵温度22℃，发酵结束后使用质量浓度80％的乙醇溶液超声浸提，减压浓缩，得到植物生长因子。
实施例2
一种鱼蛋白有机液肥，包括以下重量份原料：鱼蛋白降解液50份、植物生长因子22份、硫酸钾6份、磷酸二氢钾3份、尿素5份、络合剂3份；所述络合剂为羟基酪醇；
所述植物生长因子是取海藻、木碱蓬、仙人掌花按照质量比12:7:68混合，干燥，粉碎，得到混料，加入乳酸菌发酵20h，所述乳酸菌的添加量为混料质量的0.8倍，发酵温度30℃，发酵结束后使用质量浓度95％的乙醇溶液超声浸提，减压浓缩，得到植物生长因子；
实施例3
一种鱼蛋白有机液肥，包括以下重量份原料：鱼蛋白降解液40份、植物生长因子20份、硫酸钾4份、磷酸二氢钾2份、尿素4份、络合剂2份；所述络合剂为重量份比为1:1的乙二胺四乙酸；
所述植物生长因子是取海藻、木碱蓬、仙人掌花按照质量比10:5:42混合，干燥，粉碎，得到混料，加入乳酸菌发酵16h，所述乳酸菌的添加量为混料质量的0.7倍，发酵温度26℃，发酵结束后使用质量浓度88％的乙醇溶液超声浸提，减压浓缩，得到植物生长因子；
上述实施例1-3采用以下制备方法：
S1、制备鱼泥浆料：采用浓度为0.10mol/L的氯化钠溶液对鱼类废弃物，包括鱼骨、鱼鳞、鱼血、鱼排、鱼内脏，进行浸泡后，再用水进行浸泡、冲洗，破碎，再经超微破碎，转速为700r/min，时间为2.2h，超微破碎中微粉平均直径为1.5μm，细胞破碎率达到100％，得到鱼泥浆料；
S2、脉冲磁场酶解：往鱼泥浆料投入复合酶进行酶解，复合酶的添加量为鱼泥浆料质量的0.2％，复合酶为质量比1.0:4.2:8.0:17.6的氧化还原酶、裂解酶、葡萄糖氧化酶、胰蛋白酶，同时导入脉冲磁场，输出电压为66V，脉冲宽度250ms，作用频率为0.3Hz；脉冲磁场可产生的磁感应强度为2.0T，酶解温度40℃，pH调节6，酶解时间6h，获得酶解液；
S3、制备鱼蛋白降解液：将步骤S2的酶解液于微波条件下提取，微波功率400W，微波频率7000MHz，微波温度80℃，微波提取40min，提取液过滤后为鱼蛋白降解液；
S4、有机液肥制备：将得到的鱼蛋白降解液加入络合剂先搅拌12min，并分别加入植物生长因子、硫酸钾、尿素在70℃下混合搅拌，得到鱼蛋白有机液肥。
实施例4
一种鱼蛋白有机液肥，包括以下重量份原料：鱼蛋白降解液40份、植物生长因子20份、硫酸钾4份、磷酸二氢钾2份、尿素4份、络合剂2份；所述络合剂为重量份比为1:1的乙二胺四乙酸；
所述植物生长因子是取海藻、木碱蓬、仙人掌花按照质量比10:5:42混合，干燥，粉碎，得到混料，加入乳酸菌发酵16h，所述乳酸菌的添加量为混料质量的0.7倍，发酵温度26℃，发酵结束后使用质量浓度88％的乙醇溶液超声浸提，减压浓缩，得到植物生长因子；
上述鱼蛋白有机液肥采用以下制备方法：
S1、制备鱼泥浆料：采用浓度为0.05mol/L的氯化钠溶液对鱼类废弃物，包括鱼骨、鱼鳞、鱼血、鱼排、鱼内脏，进行浸泡后，再用水进行浸泡、冲洗，破碎，再经超微破碎，转速为500r/min，时间为1.5h，超微破碎中微粉平均直径为0.1μm，细胞破碎率达到100％，得到鱼泥浆料；
S2、脉冲磁场酶解：往鱼泥浆料投入复合酶进行酶解，复合酶的添加量为鱼泥浆料质量的0.1-0.3％，复合酶为质量比0.9:3.2:6.8:12.5的氧化还原酶、裂解酶、葡萄糖氧化酶、胰蛋白酶，同时导入脉冲磁场，输出电压为48V，脉冲宽度200ms，作用频率为0.2Hz；脉冲磁场可产生的磁感应强度为0.5T，酶解温度30℃，pH调节6，酶解时间4h，获得酶解液；
S3、制备鱼蛋白降解液：将步骤S2的酶解液于微波条件下提取，微波功率300W，微波频率3000MHz，微波温度70℃，微波提取30min，提取液过滤后为鱼蛋白降解液；
S4、有机液肥制备：将得到的鱼蛋白降解液加入络合剂先搅拌8min，并分别加入植物生长因子、硫酸钾、尿素在60℃下混合搅拌，得到鱼蛋白有机液肥。
实施例5
一种鱼蛋白有机液肥，包括以下重量份原料：鱼蛋白降解液40份、植物生长因子20份、硫酸钾4份、磷酸二氢钾2份、尿素4份、络合剂2份；所述络合剂为重量份比为1:1的乙二胺四乙酸；
所述植物生长因子是取海藻、木碱蓬、仙人掌花按照质量比10:5:42混合，干燥，粉碎，得到混料，加入乳酸菌发酵16h，所述乳酸菌的添加量为混料质量的0.7倍，发酵温度26℃，发酵结束后使用质量浓度88％的乙醇溶液超声浸提，减压浓缩，得到植物生长因子；
上述鱼蛋白有机液肥采用以下制备方法：
S1、制备鱼泥浆料：采用浓度为0.15mol/L的氯化钠溶液对鱼类废弃物，包括鱼骨、鱼鳞、鱼血、鱼排、鱼内脏，进行浸泡后，再用水进行浸泡、冲洗，破碎，再经超微破碎，转速为800r/min，时间为3.0h，超微破碎中微粉平均直径为2μm，细胞破碎率达到100％，得到鱼泥浆料；
S2、脉冲磁场酶解：往鱼泥浆料投入复合酶进行酶解，复合酶的添加量为鱼泥浆料质量的0.1-0.3％，复合酶为质量比1.2:5.8:9.7:22.9的氧化还原酶、裂解酶、葡萄糖氧化酶、胰蛋白酶，同时导入脉冲磁场，输出电压为85V，脉冲宽度300ms，作用频率为0.4Hz；脉冲磁场可产生的磁感应强度为3.2T，酶解温度50℃，pH调节7，酶解时间8h，获得酶解液；
S3、制备鱼蛋白降解液：将步骤S2的酶解液于微波条件下提取，微波功率500W，微波频率10000MHz，微波温度90℃，微波提取60min，提取液过滤后为鱼蛋白降解液；
S4、有机液肥制备：将得到的鱼蛋白降解液加入络合剂先搅拌15min，并分别加入植物生长因子、硫酸钾、尿素在80℃下混合搅拌，得到鱼蛋白有机液肥。
对比例1
本对比例与实施例3的区别在于，一种鱼蛋白有机液肥，包括以下重量份原料：鱼蛋白降解液20份、植物生长因子15份、硫酸钾8份、磷酸二氢钾8份、尿素1份、络合剂5份。
对比例2
本对比例与实施例3的区别在于，一种鱼蛋白有机液肥未加入植物生长因子。
对比例3
本对比例与实施例3的区别在于，一种鱼蛋白有机液肥未加入络合剂。
对比例4
本对比例与实施例3的区别在于，一种鱼蛋白有机液肥的生产工艺，所述S2的酶解未导入脉冲磁场。
对比例5
本对比例与实施例3的区别在于，一种鱼蛋白有机液肥的生产工艺，所述复合酶为质量比0.2:1.3:10.3:5.2的氧化还原酶、裂解酶、葡萄糖氧化酶、胰蛋白酶。
一、效果验证
1.设置11块区域，分别种植白菜，将上述实施例1-5和对比例1-5制得的有机液肥和市售的鱼蛋白有机液肥均稀释500倍，对白菜种子进行浸泡，浸泡温度25℃，浸泡时间24h；将白菜种植在土壤中，同时在白菜生长阶段进行施肥，共施肥4周，每周每天的施肥量为0.3kg/株、0.6kg/株、0.5kg/株、2.25kg/株，在测定其发芽率和根冠比，及其测定土壤养分、灭虫效果，
发芽率＝发芽种子粒数/供试种子粒数×100；
测定结果如下：
结果显示：本发明制得的鱼蛋白有机液肥用于浸泡白菜种子及发芽率较高，且根冠比长势良好，通过鱼蛋白降解液和植物生长因子及微量元素结合能有效促进幼苗根系发育，提高了白菜的根冠比，与市售的鱼蛋白有机液肥进行比较，通过施用本发明的鱼蛋白有机液肥后，其土壤有机质和速效养分均有所增加，说明鱼蛋白有机液肥可显著增加土壤速效养分含量，从而有利于作物吸收，且鱼蛋白有机液肥中所富含的有机质迅速向土壤中转化，对促进幼苗生长有积极的作用。
2.虫害防效率：
调查方法：施肥前调查虫口基数，以每小区对角线5点取样，每点固定调查10株白菜并做好标记。共查50株白菜上的活虫数(蚜虫、白粉虱、菜青虫)。
施药后第14d按同样方法进行调查计算防效。
上述结果可知，施用本发明的鱼蛋白有机液肥14天后，蚜虫的平均防效率为75.4-80.9％，白粉虱的平均防效率为70.9-75.9％，菜青虫的平均防效率为80.8-83.8％，说明本发明的鱼蛋白有机液肥对虫害具有一定的防效作用，且持续时间达到14天。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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)
1.一种鱼蛋白有机液肥，其特征在于：包括以下重量份原料：鱼蛋白降解液30-50份、植物生长因子18-22份、硫酸钾2-6份、磷酸二氢钾1-3份、尿素3-5份、络合剂1-3份；所述植物生长因子为海藻、木碱蓬、仙人掌花的乳酸菌发酵提取物，所述络合剂为乙二胺四乙酸、羟基酪醇、醇胺盐、羟基乙叉二磷酸、橄榄苦苷中任意一种或几种组合。
2.如权利要求1所述的一种鱼蛋白有机液肥，其特征在于：包括以下重量份原料：鱼蛋白降解液40份、植物生长因子20份、硫酸钾4份、磷酸二氢钾2份、尿素4份、络合剂2份。
3.如权利要求1所述的一种鱼蛋白有机液肥，其特征在于：所述植物生长因子是取海藻、木碱蓬、仙人掌花按照质量比(8-12):(2-7):(25-68)混合，干燥，粉碎，得到混料，加入乳酸菌发酵12-20h，发酵温度22-30℃，发酵结束后使用质量浓度80-95％的乙醇溶液超声浸提，减压浓缩，得到植物生长因子。
4.如权利要求3所述的一种鱼蛋白有机液肥，其特征在于：所述乳酸菌的添加量为混料质量的0.5-0.8倍。
5.如权利要求1所述的一种鱼蛋白有机液肥的生产工艺，其特征在于：包括以下步骤：
S1、制备鱼泥浆料：采用中性盐溶液对鱼类废弃物进行浸泡后，再用水进行浸泡、冲洗，破碎，再经超微破碎，超微破碎中微粉平均直径为0.1-2μm，细胞破碎率达到100％，得到鱼泥浆料；
S2、脉冲磁场酶解：往鱼泥浆料投入复合酶进行酶解，同时导入脉冲磁场，输出电压为48-85V，脉冲宽度200-300ms，作用频率为0.2-0.4Hz；脉冲磁场可产生的磁感应强度为0.5-3.2T，酶解温度30-50℃，pH调节6-7，酶解时间4-8h，获得酶解液；
S3、制备鱼蛋白降解液：将步骤S2的酶解液于微波条件下提取，微波功率300-500W，微波频率3000-10000MHz，微波温度70-90℃，微波提取30-60min，提取液过滤后为鱼蛋白降解液；
S4、有机液肥制备：将得到的鱼蛋白降解液加入络合剂先搅拌8-15min，并分别加入植物生长因子、硫酸钾、尿素在60-80℃下混合搅拌，得到鱼蛋白有机液肥。
6.如权利要求5所述的一种鱼蛋白有机液肥的生产工艺，其特征在于：所述鱼类废弃物包括鱼骨、鱼鳞、鱼血、鱼排、鱼内脏。
7.如权利要求5所述的一种鱼蛋白有机液肥的生产工艺，其特征在于：所述S1中性盐溶液为氯化钠溶液，浓度为0.05-0.15mol/L。
8.如权利要求5所述的一种鱼蛋白有机液肥的生产工艺，其特征在于：所述S1中超微破碎转速为500-800r/min，时间为1.5-3.0h。
9.如权利要求5所述的一种鱼蛋白有机液肥的生产工艺，其特征在于：所述S2中复合酶为质量比(0.9-1.2):(3.2-5.8):(6.8-9.7):(12.5-22.9)的氧化还原酶、裂解酶、葡萄糖氧化酶、胰蛋白酶。
10.如权利要求5所述的一种鱼蛋白有机液肥的生产工艺，其特征在于：所述复合酶的添加量为鱼泥浆料质量的0.1-0.3％。
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