[發明專利]一種整體生物酶解法制備海藻植物生長調節劑的方法

在審

• 申請號: 201710426196.4
• 申請日: 2017-06-08
• 公開（公告）號: CN107183067A
• 公開（公告）日: 2017-09-22
• 發明（設計）人: 王海英;管菲;冷凱良;苗鈞魁;于景晴
• 申請（專利權）人: 中國水產科學研究院黃海水產研究所;青島科光生物技術有限公司
• 主分類號: A01N65/03
• 分類號: A01N65/03;A01P21/00
• 代理公司: 北京華仲龍騰專利代理事務所(普通合伙)11548
• 代理人: 李靜

技術領域

本發明涉及農用肥料領域，尤其涉及一種整體生物酶解法制備海藻植物生長調節劑的方法。

背景技術

早在公元12世紀中葉海藻肥已被西歐等地的人們廣泛利用。17世紀法國政府大力推薦在沿海地區用海藻作為土壤肥料。1880年有學者第一次報道了施用海藻提取物的對比試驗結果，清楚地說明了海藻作為肥料的優越性。大量應用效果和研究表明，海藻提取物應用于作物生產具有很多優點：可提高種子發芽率，促進幼苗生長，提高產量和品質，增加作物抗逆性以及促進作物收獲后土壤腐殖質的形成。這些突出的肥效依賴于海藻中天然含有的豐富的植物生長調節劑如細胞激動素、植物生長素、赤霉素、脫落酸、乙烯、甜菜堿、多胺等，除此之外，海藻中還含有海洋生物所特有的海藻多糖、藻朊酸、高度不飽和脂肪酸和陸生植物稀有的鋅、溴、碘等礦物元素，以及大量的非含氮有機物和一定數量的氨基酸、蛋白質及微量營養元素外。從上世紀90年代左右，國外海藻肥涌入國內市場并帶動了中國本土海藻在農業上的應用和發展，海藻肥在農業上的突出效果和作用一直被農業人士所認可。特別是2014年農業部提出《到2020年化肥施用量零增長行動計劃》，環保高效的海藻肥作為新型肥料的一種越來越被行業所青睞和接受。

海藻肥生產中，需要通過細胞破碎或增溶技術提取海藻細胞內含物，同時使大分子物質降解為可溶且易被吸收的小分子物質。常見方法有物理法如機械破碎、低溫爆破等，該方法環保，能最大程度保留海藻中的活性成分，但對設備要求高；化學方法如酸堿提取法是目前生產海藻酸的主要方法，但對海藻中的活性成分有一定破壞作用，高溫高壓強酸強堿工藝過程中控制不當極易出現有機物的碳化現象；生物技術如微生物發酵、酶解法等，可以在保留海藻活性成分的同時，將其大分子轉化為能被作物直接吸收的小分子，如微生物直接發酵，還能生產其他海藻原料中不合有的對作物有益的活性成分，但技術要求高，生產周期長，產品穩定性難控制；酶解法是最高效和溫和的方法，通過專一性酶制劑降解大分子物質，破壞細胞釋放細胞內含物，溫和的條件可最大程度的保留海藻本身的活性物質。然而現有酶解技術工藝流程中，原材料海藻都需要經過復雜的前處理過程，獲得海藻的細微顆粒以利于酶解的進行。這些前處理包括海藻的浸泡、清洗、除雜、剪切、研磨等，海藻中大量的活性物質如甘露醇、碘、巖藻聚糖及其他在這些前處理工藝中流失，造成最終產品的活性降低。

因此，市場上需要一種生物酶解法處理整體海藻制備海藻植物生長調節劑的方法。

發明內容

為解決現有技術中存在的上述缺陷，本發明旨在提供一種利用商品復合酶對海藻進行酶解，克服以往技術中酶解工藝前處理如海藻浸泡、清洗、除雜、剪切、研磨等的復雜性以及這些前處理帶來的活性物質流失的弊端，直接對鮮海藻或干海藻整體進行溫和高效的軟化并酶解，最大程度地保留了海藻中的活性物質，保證了海藻肥的效果和品質的生物酶解法處理整體海藻制備海藻植物生長調節劑的方法。

為了實現上述發明目的，本發明采用以下技術方案：一種整體生物酶解法制備海藻植物生長調節劑的方法，包括以下步驟：

1)生產前準備

①準備原材料：準備完整的鮮海藻或干海藻、纖維素酶、褐藻多糖酶、蛋白酶、果膠酶、淀粉酶；

②準備設備及工裝：準備設置有溫控裝置的酶解罐、膠體磨或均質機、超聲振蕩設備、臥式螺旋卸料沉降離心機；

③準備工藝輔材：單羥乙基胺、五羰基溴化錳、苯甲酸；

2)原料的預處理：

若為鮮海藻則將新鮮海藻整體浸泡于1-2倍重量的水中裝入酶解罐，其中水中含有鮮海藻重量0.3％-0.8％的無機鹽并混合均勻，在溫度40-60℃與間歇性攪拌的條件下對海藻進行軟化1-3h，得到一種pH6.5-pH7.5的海藻漿液；

若為干海藻則將干海藻整體浸泡于5-10倍重量的水中酶解罐，其中水中含有干海藻重量3％-8％的無機鹽并混合均勻，在溫度40-60℃與間歇性攪拌的條件下對海藻進行軟化1-3h，得到一種pH6.5-pH7.5的海藻漿液。

3)一級酶解

將溫度控制在35-50℃，在海藻漿液中加入以海藻干重計1-4％的纖維素酶，0.1-0.3％的褐藻多糖酶，間歇式攪拌，酶解時間6-12h，至酶解液pH5-6時結束一級酶解；

4)酶解液除雜

在一級酶解過程中，待稠厚的海藻漿液粘度顯著下降，可自由攪拌后，伴隨酶解攪拌狀態，將酶解體系在2個酶解罐間多次轉換，借助沙石沉降進行酶解體系雜質的去除；

5)酶解液均質