[發明專利]一種多酸水解動物蛋白制備氨基酸液體肥料的方法及應用

有效

• 申請號: 201210432607.8
• 申請日: 2012-11-02
• 公開（公告）號: CN103058749A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發明（設計）人: 沈宏;傅友強;申守營
• 申請（專利權）人: 華南農業大學
• 主分類號: C05G3/00
• 分類號: C05G3/00
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 任重

技術領域

本發明屬于肥料工業領域，具體涉及一種多酸水解動物蛋白制備氨基酸液體肥料的方法。

背景技術

隨著經濟的飛速發展，人民生活水平日漸提高，公眾對賴以生存的糧食、食品，安全生產和質量提出了更高的要求。生產無公害、綠色及有機食品以滿足市場需求是農業生產中急需解決的問題，對與其生產相關的新型肥料的需求也隨之增多。目前，國內外以氨基酸定向合成和以蛋白質經酶水解直接制取的各種功能多肽已廣泛應用于醫學界和營養學界。而這種生產出來的氨基酸種類為單一成分，用其生產液體肥料具有成本高、售價高的特點，由于其種類的單一性，對某些營養元素螯合不夠徹底，肥效不夠理想。同時，該方法存在著占用場地大、發酵周期長（30-180d）、容易破壞有機質、除臭不徹底、工藝復雜、投資大、環境差等弊端，如中國專利CN1137030A和CN1077942A。因此，利用該方法生產氨基酸液體肥料的廠家較少。市場上也有用EDTA、EDDHA等化學螯合劑來螯合營養元素制備肥料，但也存在一個問題，就是螯合劑本身為化學制品，不能被植物吸收利用，降低了單位質量肥料的生物肥效。

制備氨基酸的另外一種方法是進行酸水解動物蛋白。動物角蛋白是一種生物高分子，主要以動物的毛、發、皮、角等形式存在，其主要特征是二硫鍵含量很高，蛋白質含量及必需氨基酸種類多、含量高，分子結構緊密，在自然環境中不易降解。我國每年廢棄的角蛋白有幾十萬噸。大量角蛋白的廢棄不但造成資源的浪費，還造成環境污染。研究表明，角蛋白中含有3~4%的硫，5~7%氮，可以用來生產液體氨基酸復合肥，同時水解液殘渣作為動物性糞便的替代品，成為更廉價的肥料。但是，現有技術中只是利用一種或兩種酸對動物蛋白進行水解，所得肥料的氨基酸組分含量低。如中國專利申請號201110161886.4《植物營養素》、201010183263.2《一種氨基酸生物漁肥及制備方法》、200410023063.5《氨基酸液體套餐肥料》和94117725.4《一種液體植物葉面肥料及其制備方法》所公開的工藝中使用鹽酸水解動物蛋白；中國專利95102783.2《氨基酸絡合肥及其制造方法》使用硫酸水解動物蛋白；中國專利號201010553873.7《一種構樹葉面肥的制備方法》使用硫酸或鹽酸水解動物角蛋白。

發明內容

本發明綜合了上述工藝的優點并克服了其缺點，提供一種提取工藝簡便易行，節省能源和原料，成本低，對環境污染少，氨基酸組分含量高的氨基酸液體肥料的制備方法。該方法以廢棄的動物蛋白（毛、發、皮或角等）為原料，以合適質量百分比濃度的鹽酸、磷酸和硫酸溶液按合適重量比依次加入動物蛋白中，在動物蛋白水解后，加入廉價的堿性物質（氨水、石灰和氧化鎂）進行中和，從而得到氨基酸液體肥料。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

多酸水解動物蛋白制備氨基酸液體肥料的方法，其特征在于包括以下步驟：

（1）動物蛋白預處理：將動物蛋白經清洗、干燥、粉碎后制成動物蛋白粉；

（2）酸解：將鹽酸、硫酸和磷酸按照3.5~8：3.5~1：3.5~1的重量比加入反應釜中與步驟（1）中的動物蛋白粉混合，動物蛋白粉與硫酸、鹽酸和磷酸的總質量的質量比為1：1.6~2，反應條件為在常壓下于100~120℃酸解6~8h，得到酸解液；

所述硫酸、鹽酸和磷酸的質量百分比濃度分別為20~40%、15~25%和30~45%；

所述硫酸、鹽酸和磷酸的加入順序依次為鹽酸、磷酸和硫酸；

（3）堿中和：將步驟（2）中的酸解液冷卻到70~85℃，向反應釜中依次加入15~25%氨水、石灰和氧化鎂進行中和，調至pH為3.0~6.0，在70~90℃螯合2~4h，得到中和后的酸解液；

（4）將步驟（3）中所述中和后的酸解液經過濾、濃縮即可得到氨基酸液體肥料。

在優選方案中，步驟（1）中所述動物蛋白為動物的毛、發、皮或角；

在優選方案中，步驟（2）中所述鹽酸、硫酸和磷酸的質量比為8?：1?：1；

在優選方案中，步驟（2）中所述動物蛋白粉與硫酸、鹽酸和磷酸的總質量的質量比為1：2；

在優選方案中，步驟（2）中所述硫酸、鹽酸、磷酸的質量百分比濃度分別為20%、25%、30%?；

在優選方案中，步驟（3）中所述氨水的加入量按照氨水質量：鹽酸、磷酸和硫酸總質量=?10~25：100；

在優選方案中，步驟（3）中所述石灰的加入量按照石灰質量：鹽酸、磷酸和硫酸總質量=?1~4：100；