一种生物酶法降解肉骨粉制备多肽植物营养刺激素的方法与流程

1.本发明涉及有机肥生产技术领域，更具体涉及一种肉骨粉制备多肽植物营养刺激素的方法。

背景技术：

2.肉骨粉是利用畜禽屠宰厂不宜食用的家畜躯体、残余碎肉、骨、内脏等做原料，经计量、绞碎、化制、脱脂、压制、冷却、干燥、粉碎制得的产品，现在主要用途是直接或间接的制作肥料。
3.因植物不能直接吸收蛋白质，肉骨粉必须进一步分解为氨基酸或短肽才能被植物吸收利用，所以直接用于肥料需要进行二次转化，且肥效很慢。
4.也有些厂家会将肉骨粉或动物组织分解成氨基酸再利用，常用的水解方法有酸水解法、碱水解法、高温高压水解法，这些方法中又以酸水解工艺应用最为广泛，但这些工艺都具有强酸、强碱、高温等特征，对设备要求、厂址选择和操作人员的要求都很高，且生产的氨基酸产品附加值很低(市场价多在500～600元/吨)，影响着该产业的进一步发展。
5.例如，中国专利cn 103396181 b公开的《用病死畜禽生产生物有机肥的方法》，通过加入菌种进行发酵的方式来制备有机肥，其生产周期过长、效率低。中国专利cn 104003766 b公开的《利用畜禽无害化处理的废水与肉骨粉生产氨基酸肥的方法》采用酸解和酶法催化水解的方法，盐酸是强酸，其工艺要求高。因此，亟需一种新的制备方法。

技术实现要素：

6.本发明需要解决的技术问题是提供一种生物酶法降解肉骨粉制备多肽植物营养刺激素的方法，以解决背景技术中的问题。
7.为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下。
8.一种生物酶法降解肉骨粉制备多肽植物营养刺激素的方法，具体包括以下步骤：
9.a.预处理：
10.将肉骨粉放入到粉碎机内，粉碎至可过60目筛；在一级酶解罐内加入2/3的水，然后边搅拌边加粉碎好的肉骨粉直至波美度为25，加入适量的玉米淀粉和葡萄糖；开启加热装置升温至80℃，搅拌2h；开启冷却装置冷却至常温，加入一级酶解罐内料液量万分之一的助剂a，搅拌2.5h，静置1h后进行油液分离，将油脂抽走；再次搅拌并加热至60℃，加氢氧化钾调节ph值为7～9；
11.b.酶解：
12.b1.一级酶解边搅拌一级酶解罐内料液，边向内加肉骨粉质量百分之五的助剂b，开启加热装置，加热到40
±
5℃并恒温酶解36小时，得到一次酶解液；将部分一级酶解液过滤，滤液泵至一级酶解液储罐中；
13.b2.二级酶解在剩余的以及酶解液中加入柠檬酸调节ph值到5～6；加然后入肉骨粉质量百分之二的助剂c，开启加热装置，加热到50
±
5℃并恒温酶解36小时，冷却至室温后
得到二级酶解液，将二级酶解液泵至二级酶解液储罐中；
14.b3.混合酶解液将一级酶解液和二级酶解液按照作物需要进行混合得到多肽植物营养刺激素的液体产品；
15.c.精制：
16.将上述步骤b中制备的多肽植物营养刺激素的液体产品打入浓缩罐中，搅拌并升温至55℃，打开真空系统，保持负压在-0.04mpa条件下浓缩3小时；关闭真空系统，打开罐顶泄压阀恢复罐内常压状态；将料液通过泥浆泵打入喷雾干燥机制得粉剂。
17.进一步优化技术方案，所述步骤a中玉米淀粉为肉骨粉质量的0.1％-0.2％，葡萄糖为肉骨粉质量的0.05％-0.15％。
18.进一步优化技术方案，所述助剂a包括地衣芽孢杆菌营养体菌种1-3份、侧孢芽孢杆菌营养体菌种0.5-1.5份。
19.进一步优化技术方案，所述助剂b包括肉类蛋白水解酶4-6份、骨蛋白水解酶1-3份、内脏水解酶1-3份、脂肪酶0.5-1.5份、聚谷氨酸粉剂0.2-0.4份。
20.进一步优化技术方案，所述助剂c包括酸性蛋白酶1-3份、植酸酶0.5-1.5份、葡萄糖0.5-1.5份、硝酸钾1.5-2.5份。
21.由于采用了以上技术方案，本发明所取得技术进步如下。
22.本发明提供的一种生物酶法降解肉骨粉制备多肽植物营养刺激素的方法，克服了传统氨基酸水解工艺传统水解技术工艺条件复杂、过程不易控制、功能性差、能耗高、污染物多的不足，实现了温和条件下肉骨粉的可控水解，水解产物含丰富的氨基酸和特定分子量的寡肽以及作物必须的钙、钾、镁、锌、铁等营养元素，不仅能直接给作物提供营养，还可以刺激作物生长潜能和提升其抵抗环境胁迫能力。本发明提供的制备方法具有生产工艺条件简单、生产周期短、生产过程可控、能耗低、产品营养成分高的优点。
具体实施方式
23.一种生物酶法降解肉骨粉制备多肽植物营养刺激素的方法，具体包括以下步骤：
24.a.预处理：
25.将肉骨粉放入到粉碎机内，粉碎至可过60目筛；在一级酶解罐内加入2/3的水，然后边搅拌边加粉碎好的肉骨粉直至波美度为25，加入肉骨粉质量0.15％的玉米淀粉和肉骨粉质量0.1％的葡萄糖；开启加热装置升温至80℃，搅拌2h；开启冷却装置冷却至常温，加入一级酶解罐内料液量万分之一的助剂a，助剂a包括地衣芽孢杆菌营养体菌种1-3份、侧孢芽孢杆菌营养体菌种0.5-1.5份。搅拌2.5h，静置1h后进行油液分离，将油脂抽走；再次搅拌并加热至60℃，加氢氧化钾调节ph值为7～9。
26.对于肉骨粉生产线上化制罐内出来的物料，可直接经过粉碎机粉碎后加入到一级酶解罐中进行预处理，无需在经过后期的脱脂、压制的工序制成成品肉骨粉，降低了生产成本和能耗。
27.本步骤中的助剂a含有两种菌种，两种菌种可在营养相对丰富的肉骨粉液中繁殖，主要发挥3方面的作用：一是，这两种菌可分解肉骨粉液中存在一些甘脂和脂肪酸类物质，使油液分界面清晰，便于后期分离，防止搅拌静止后油液界面模糊而影响去油效果；二是，地衣芽孢杆菌在繁殖过程中可产生蛋白酶，促进下一步的酶解过程；三是，这两个菌种都是
制造生物肥料的高效菌株，可提升最终产品应用在植物上的生理活性。
28.b.酶解：
29.b1.一级酶解边搅拌一级酶解罐内料液，边向内加肉骨粉质量百分之五的助剂b，助剂b包括肉类蛋白水解酶4-6份、骨蛋白水解酶1-3份、内脏水解酶1-3份、脂肪酶0.5-1.5份、聚谷氨酸粉剂0.2-0.4份。开启加热装置，加热到40
±
5℃并恒温酶解36小时，得到一次酶解液；将部分一级酶解液过滤，滤液泵至一级酶解液储罐中。
30.助剂b是一类适合在中温碱性条件下工作的复合酶，对动物蛋白分解率在70％～75％。
31.b2.二级酶解在剩余的以及酶解液中加入柠檬酸调节ph值到5～6；加然后入肉骨粉质量百分之二的助剂c，助剂c包括酸性蛋白酶1-3份、植酸酶0.5-1.5份、葡萄糖0.5-1.5份、硝酸钾1.5-2.5份。开启加热装置，加热到50
±
5℃并恒温酶解36小时，冷却至室温后得到二级酶解液，将二级酶解液泵至二级酶解液储罐中。
32.助剂c可对助剂a分解不了的蛋白进行分解。
33.b3.混合酶解液将一级酶解液和二级酶解液按照作物需要进行混合得到多肽植物营养刺激素的液体产品。两部分结合可以提升酶解肉骨粉的分解效率，而且得到两种不同的酶解产物，通过不合同比例复合可获得不同功能的多种植物营养刺激素产品。
34.c.精制：
35.将上述步骤b中制备的多肽植物营养刺激素的液体产品打入浓缩罐中，搅拌并升温至55℃，打开真空系统，保持负压在-0.04mpa条件下浓缩3小时；关闭真空系统，打开罐顶泄压阀恢复罐内常压状态；将料液通过泥浆泵打入喷雾干燥机制得粉剂。
36.下面将结合具体实施例对本发明进行进一步详细说明。
37.实施例1：
38.a.预处理：
39.将肉骨粉放入到粉碎机内，粉碎至可过60目筛；在一级酶解罐内加入2/3的水，然后边搅拌边加粉碎好的肉骨粉直至波美度为25，加入肉骨粉质量0.15％的玉米淀粉和肉骨粉质量0.1％的葡萄糖；开启加热装置升温至80℃，搅拌2h；开启冷却装置冷却至常温，加入一级酶解罐内料液量万分之一的助剂a，助剂a包括地衣芽孢杆菌营养体菌种2份、侧孢芽孢杆菌营养体菌种1份。搅拌2.5h，静置1h后进行油液分离，将油脂抽走；再次搅拌并加热至60℃，加氢氧化钾调节ph值为8。
40.b.酶解：
41.b1.一级酶解边搅拌一级酶解罐内料液，边向内加肉骨粉质量百分之五的助剂b，助剂b包括肉类蛋白水解酶5份、骨蛋白水解酶2份、内脏水解酶2份、脂肪酶1份、聚谷氨酸粉剂0.3份。开启加热装置，加热到43℃并恒温酶解36小时，得到一次酶解液；将一半的一级酶解液过滤，滤液泵至一级酶解液储罐中。
42.b2.二级酶解在剩余的以及酶解液中加入柠檬酸调节ph值到5.5；加然后入肉骨粉质量百分之二的助剂c，助剂c包括酸性蛋白酶2份、植酸酶1份、葡萄糖1份、硝酸钾2份。开启加热装置，加热到53℃并恒温酶解36小时，冷却至室温后得到二级酶解液，将二级酶解液泵至二级酶解液储罐中。
43.助剂c可对助剂a分解不了的蛋白进行分解。
44.b3.混合酶解液将一级酶解液和二级酶解液按照作物需要进行混合得到多肽植物营养刺激素的液体产品。
45.c.精制：
46.将上述步骤b中制备的多肽植物营养刺激素的液体产品打入浓缩罐中，搅拌并升温至55℃，打开真空系统，保持负压在-0.04mpa条件下浓缩3小时；关闭真空系统，打开罐顶泄压阀恢复罐内常压状态；将料液通过泥浆泵打入喷雾干燥机制得粉剂。
47.实施例2：
48.a.预处理：
49.将肉骨粉放入到粉碎机内，粉碎至可过60目筛；在一级酶解罐内加入2/3的水，然后边搅拌边加粉碎好的肉骨粉直至波美度为25，加入肉骨粉质量0.15％的玉米淀粉和肉骨粉质量0.1％的葡萄糖；开启加热装置升温至80℃，搅拌2h；开启冷却装置冷却至常温，加入一级酶解罐内料液量万分之一的助剂a，助剂a包括地衣芽孢杆菌营养体菌种1份、侧孢芽孢杆菌营养体菌种0.5份。搅拌2.5h，静置1h后进行油液分离，将油脂抽走；再次搅拌并加热至60℃，加氢氧化钾调节ph值为7。
50.b.酶解：
51.b1.一级酶解边搅拌一级酶解罐内料液，边向内加肉骨粉质量百分之五的助剂b，助剂b包括肉类蛋白水解酶4份、骨蛋白水解酶1份、内脏水解酶1份、脂肪酶0.5份、聚谷氨酸粉剂0.2份。开启加热装置，加热到40℃并恒温酶解36小时，得到一次酶解液；将三分之一的一级酶解液过滤，滤液泵至一级酶解液储罐中。
52.b2.二级酶解在剩余的以及酶解液中加入柠檬酸调节ph值到5；加然后入肉骨粉质量百分之二的助剂c，助剂c包括酸性蛋白酶1份、植酸酶0.5份、葡萄糖0.5份、硝酸钾1.5份。开启加热装置，加热到50℃并恒温酶解36小时，冷却至室温后得到二级酶解液，将二级酶解液泵至二级酶解液储罐中。
53.助剂c可对助剂a分解不了的蛋白进行分解。
54.b3.混合酶解液将一级酶解液和二级酶解液按照作物需要进行混合得到多肽植物营养刺激素的液体产品。
55.c.精制：
56.将上述步骤b中制备的多肽植物营养刺激素的液体产品打入浓缩罐中，搅拌并升温至55℃，打开真空系统，保持负压在-0.04mpa条件下浓缩3小时；关闭真空系统，打开罐顶泄压阀恢复罐内常压状态；将料液通过泥浆泵打入喷雾干燥机制得粉剂。
57.实施例3：
58.a.预处理：
59.将肉骨粉放入到粉碎机内，粉碎至可过60目筛；在一级酶解罐内加入2/3的水，然后边搅拌边加粉碎好的肉骨粉直至波美度为25，加入肉骨粉质量0.15％的玉米淀粉和肉骨粉质量0.1％的葡萄糖；开启加热装置升温至80℃，搅拌2h；开启冷却装置冷却至常温，加入一级酶解罐内料液量万分之一的助剂a，助剂a包括地衣芽孢杆菌营养体菌种3份、侧孢芽孢杆菌营养体菌种1.5份。搅拌2.5h，静置1h后进行油液分离，将油脂抽走；再次搅拌并加热至60℃，加氢氧化钾调节ph值为9。
60.b.酶解：
61.b1.一级酶解边搅拌一级酶解罐内料液，边向内加肉骨粉质量百分之五的助剂b，助剂b包括肉类蛋白水解酶6份、骨蛋白水解酶3份、内脏水解酶3份、脂肪酶1.5份、聚谷氨酸粉剂0.4份。开启加热装置，加热到45℃并恒温酶解36小时，得到一次酶解液；将三分之二的一级酶解液过滤，滤液泵至一级酶解液储罐中。
62.b2.二级酶解在剩余的以及酶解液中加入柠檬酸调节ph值到6；加然后入肉骨粉质量百分之二的助剂c，助剂c包括酸性蛋白酶3份、植酸酶1.5份、葡萄糖1.5份、硝酸钾2.5份。开启加热装置，加热到55℃并恒温酶解36小时，冷却至室温后得到二级酶解液，将二级酶解液泵至二级酶解液储罐中。
63.助剂c可对助剂a分解不了的蛋白进行分解。
64.b3.混合酶解液将一级酶解液和二级酶解液按照作物需要进行混合得到多肽植物营养刺激素的液体产品。
65.c.精制：
66.将上述步骤b中制备的多肽植物营养刺激素的液体产品打入浓缩罐中，搅拌并升温至55℃，打开真空系统，保持负压在-0.04mpa条件下浓缩3小时；关闭真空系统，打开罐顶泄压阀恢复罐内常压状态；将料液通过泥浆泵打入喷雾干燥机制得粉剂。
67.对实施例1-3制得的多肽植物营养刺激素进行营养成分的检测，并取平均值来代表检测得本发明制得多肽植物营养刺激素的营养成分。成分含量如下表：
68.表1：多肽植物营养刺激素营养成份
69.活性成份含量，％分子量，da180～1800特定寡肽，g/l46.3氨基酸，g/l18.2核酸，g/l11.6有机钙、镁、锌、铁，g/l5.6水不溶物，g/l0.002
70.由表格可知，本发明制备的多肽植物营养刺激素水解产物含丰富的氨基酸和特定分子量的寡肽以及作物必须的钙、钾、镁、锌、铁等营养元素，不仅能直接给作物提供营养，还可以刺激作物生长潜能和提升其抵抗环境胁迫能力。

技术特征：

1.一种生物酶法降解肉骨粉制备多肽植物营养刺激素的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：a.预处理：将肉骨粉放入到粉碎机内，粉碎至可过60目筛；在一级酶解罐内加入2/3的水，然后边搅拌边加粉碎好的肉骨粉直至波美度为25，加入适量的玉米淀粉和葡萄糖；开启加热装置升温至80℃，搅拌2h；开启冷却装置冷却至常温，加入一级酶解罐内料液量万分之一的助剂a，搅拌2.5h，静置1h后进行油液分离，将油脂抽走；再次搅拌并加热至60℃，加氢氧化钾调节ph值为7～9；b.酶解：b1.一级酶解边搅拌一级酶解罐内料液，边向内加肉骨粉质量百分之五的助剂b，开启加热装置，加热到40
±
5℃并恒温酶解36小时，得到一次酶解液；将部分一级酶解液过滤，滤液泵至一级酶解液储罐中；b2.二级酶解在剩余的以及酶解液中加入柠檬酸调节ph值到5～6；加然后入肉骨粉质量百分之二的助剂c，开启加热装置，加热到50
±
5℃并恒温酶解36小时，冷却至室温后得到二级酶解液，将二级酶解液泵至二级酶解液储罐中；b3.混合酶解液将一级酶解液和二级酶解液按照作物需要进行混合得到多肽植物营养刺激素的液体产品；c.精制：将上述步骤b中制备的多肽植物营养刺激素的液体产品打入浓缩罐中，搅拌并升温至55℃，打开真空系统，保持负压在-0.04mpa条件下浓缩3小时；关闭真空系统，打开罐顶泄压阀恢复罐内常压状态；将料液通过泥浆泵打入喷雾干燥机制得粉剂。2.根据权利要求1所述的一种生物酶法降解肉骨粉制备多肽植物营养刺激素的方法，其特征在于：所述步骤a中玉米淀粉为肉骨粉质量的0.1％-0.2％，葡萄糖为肉骨粉质量的0.05％-0.15％。3.根据权利要求1所述的一种生物酶法降解肉骨粉制备多肽植物营养刺激素的方法，其特征在于：所述助剂a包括地衣芽孢杆菌营养体菌种1-3份、侧孢芽孢杆菌营养体菌种0.5-1.5份。4.根据权利要求1所述的一种生物酶法降解肉骨粉制备多肽植物营养刺激素的方法，其特征在于：所述助剂b包括肉类蛋白水解酶4-6份、骨蛋白水解酶1-3份、内脏水解酶1-3份、脂肪酶0.5-1.5份、聚谷氨酸粉剂0.2-0.4份。5.根据权利要求1所述的一种生物酶法降解肉骨粉制备多肽植物营养刺激素的方法，其特征在于：所述助剂c包括酸性蛋白酶1-3份、植酸酶0.5-1.5份、葡萄糖0.5-1.5份、硝酸钾1.5-2.5份。

技术总结

本发明公开了一种生物酶法降解肉骨粉制备多肽植物营养刺激素的方法，包括对肉骨粉进行粉碎、溶解、添加玉米淀粉和葡萄糖、加热、添加助剂A、去油、调节PH值的预处理步骤，一级酶解、二级酶解和混合两次酶解液的步骤，将液体产品浓缩为粉剂的精制步骤。本发明提供的制备方法具有生产工艺条件简单、生产周期短、生产过程可控、能耗低、产品营养成分高的优点。产品营养成分高的优点。