CN108911804A - 一种使用复合微生物酶制备植物营养液的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种使用复合微生物酶制备植物营养液的方法,包括以下步骤：将新鲜海带果肉与复合微生物酶混合,在酶解容器中对新鲜海带果肉和复合微生物酶的混合物进行酶解，得到植物营养液,复合微生物酶包括纤维素酶，果胶酶，蛋白酶和淀粉酶中的一种以上，纤维素酶和果胶酶的质量百分比远远大于蛋白酶和淀粉酶的质量百分比。本发明的制备植物营养液的方法包括简单的酶解过程，温和的反应条件，低成本和在反应过程中没有其它化学组成，并保持更多的新鲜海藻的活性成分。

Description

一种使用复合微生物酶制备植物营养液的方法

技术领域

本发明涉及生物技术和植物营养领域，更具体地说，涉及一种使用复合微生物酶制备植物营养液的方法。

背景技术

随着我国技术的进步，为我国提供基本的人类必需的食物等需求，社会和农业生产领域都需要高质量的农业和营养食品，为此，农业部于1990启动绿色食品计划，推广无公害保健食品生产。在《绿色食品》中，农业部指出，绿色食品的开发对保护生态系统，提高农产品质量，促进食品工业的发展，改善人民健康，增加农产品出口都有深远的影响。在保护生态环境的十项对策中，国务院明确提出了“生态农业”的推广，为了发展生态农业，必须开发无公害的“绿色食品”，农业生产中的施肥技术和农药技术必须改革。长期以来，化肥和农药在农田中的大量使用增加了作物的产量，但受到一定的限制，化肥和农药的大量使用，造成了日益严重的环境污染、土壤压实和作物抗性衰退，从而导致农药使用量的大幅增加，并形成恶性循环。因此，开发一种新的营养液，有助于提高作物产量，同时大大减少化肥和农药的使用，有利于社会和经济的发展。植物营养液作为一种高效促进植物生长的调理剂，在相对较低的浓度下效果最好。常规植物生长调节剂被分类为一种农药，其包括从生物有机体中提取的合成化合物和天然植物激素。传统的植物生长条件剂有吲哚乙酸、吲哚丁酸、1-萘乙酸、萘乙酸、4-氯苯氧乙酸、赤霉素等，它们都是农业中常用的合成植物激素。然而，这些合成植物激素的使用所造成的污染问题已成为极其严重的社会问题，因此，绿色革命需要绿色无污染的绿色启动子。常规海藻提取技术包括使用碱性溶液萃取和在高温下浓缩和干燥过程，这很容易破坏海藻的天然活性成分，微生物降解海藻营养液的方法可以满足生态环境和无污染的要求，而对海藻活性成分的破坏作用较小，因此，可以保留更多的活性成分。

技术方案

本发明主要解决的技术问题是提供一种使用复合微生物酶制备植物营养液的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：将新鲜的海藻浆与复合微生物酶混合；在酶解槽中对新鲜海藻浆和复合微生物酶的混合物进行酶水解，得到植物营养液，其中所述复合微生物酶包含一种以上选自纤维素酶、果胶酶，蛋白酶和淀粉酶的酶，其中所述纤维素酶来自里氏木霉、木霉和/或黑曲霉；其中果胶酶来自米根霉、米曲霉和/或米曲霉；其中蛋白酶来源于木瓜蛋白酶，菠萝蛋白酶和/或枯草芽孢杆菌；其中淀粉酶来源于地衣芽孢杆菌、米曲霉和/或黑曲霉，且其中复合微生物酶中纤维素酶和果胶酶的质量百分比远大于蛋白酶和/或淀粉酶的质量百分比。

进一步还包括以下步骤：制备新鲜海藻浆，选择成熟的新鲜海藻和去除无机杂质，然后在切割新鲜海藻后研磨，形成直径小于50μm的海藻浆，将新鲜海藻浆放入高速分散釜中加水；第一次混合，使加入的水和新鲜的海藻浆充分混合在一起形成混合物，其中加入的水与新鲜海藻浆的质量比为(30-40)：100；将新鲜海藻浆混合后放入酶解槽中，第二次加入复合微生物酶形成混合物，其中从第一次和第二次加入的总水与新鲜海藻浆的质量比为50:100；彻底混合该混合物，然后加热并裂解，在酶解过程中，每小时搅拌一次，每次5分钟；用反冲带式过滤机酶解后，对混合液进行固液分离，在60-68℃条件下获得植物营养液。

本发明的有益效果是：

本发明的制备植物营养液的方法包括简单的酶解过程，温和的反应条件，低成本和在反应过程中没有其它化学组成，并保持更多的新鲜海藻的活性成分。

实施例

下面对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

本发明的复合微生物酶包括纤维素酶、果胶酶、蛋白酶和淀粉酶，复合微生物酶以纤维素酶和果胶酶为主要酶种，蛋白酶和淀粉酶作为第二酶。特别地，选择由绿色木霉或尼日尔曲霉产生的纤维素酶，选择由尼日尔曲霉或米曲霉产生的果胶酶，选择木瓜蛋白酶或枯草芽孢杆菌产生的蛋白酶、淀粉酶，选用米曲霉或尼日尔曲霉，上述酶产生菌或植物可作为食品添加剂中微生物或植物的来源。其中纤维素酶的酶活力为(18-24)×104μg/g，果胶酶的酶活力为(2-5)×104μg/g，所选择的蛋白酶活性为(10-50)×104μg/g，淀粉酶活性为(1-5)×104μg/g。

其中一个实施例，由不同菌株产生的纤维素酶的水解作用，其中包括里氏木霉、绿色木霉或尼日尔曲霉，用藻酸释放量测定水解效果的标准。在不同菌株中，里氏木霉产纤维素酶的水解效果最好，对于里氏木霉，酶的添加量为1％～5％时，海藻酸酶对绿色木霉产纤维素酶的水解率为8g/L·22g/L.，酶的添加量为1％～5％，水解后的海藻酸含量为9g/L·19.5g/L.。用尼日尔曲霉生产的酶，酶的添加量为1％～5％，水解后的海藻酸含量为7g/L·17g/L。因此，衍生的纤维素酶是本发明复合微生物酶纤维素酶的优选选择，当然，绿色木霉和尼日尔曲霉产的纤维素也是可行的。

其中一个实施例，由不同菌株产生的果胶酶的水解作用，所述果胶酶包括曲霉尼日尔、米曲霉或米根霉，用藻酸释放量测定水解效果的标准。在不同菌株中，果胶酶的水解效果达到最佳效果，对于果胶酶，添加酶从1％到5％，尼日尔曲霉产生的果胶酶水解海藻酸的含量为6.5g/L，11.6g/L.，加酶从1％到5％，水解后的海藻酸含量为5.9。米曲霉产果胶酶的G/L为11g/L.，酶的添加量为1％～5％，水解海藻酸钠的含量为6.1g/L，为13g/L。因此，提取果胶酶是复合微生物酶果胶酶的优选选择，当然，尼日尔曲霉和米曲霉产果胶酶也是可行的。

其中一个实施例，由不同菌株产生的蛋白酶的水解作用，所述蛋白酶包括枯草芽孢杆菌或菠萝蛋白酶，用藻酸释放量测定水解效果的标准。在不同菌株中，菠萝蛋白酶产生的蛋白酶水解效果最好，蛋白酶中，酶的添加量为0.5％～2.5％时，海藻酸水解的含量为5.58g/L·6.8g/L；当酶的添加量超过1％时，水解后的褐藻酸含量下降到6.7g/L，趋于平衡。对于木瓜蛋白酶生产的蛋白酶，添加酶从0.5％到2.5％，从枯草芽孢杆菌蛋白酶产生的海藻酸钠含量为5.89g/L·6.6g/L.，加酶从0.5％到2.5％，水解海藻酸钠的含量为5.78g/。L 6.2g/L。因此，蛋白酶是本发明复合微生物酶的蛋白酶的优选选择，当然，木瓜蛋白酶和枯草芽孢杆菌产生的蛋白酶也是可行的。

其中一个实施例，由不同菌株产生的淀粉酶的水解作用，所述淀粉酶包括曲霉尼日尔、米曲霉或地衣芽孢杆菌。用藻酸释放量测定水解效果的标准，在不同菌株中，淀粉酶的水解效果最好。对于淀粉酶，添加酶从1％到4％，从米曲霉产生的淀粉酶中水解海藻酸的含量为5.6g/L，10.6g/L.，酶从1％添加到4％，水解后的海藻酸的含量是：尼日尔曲霉产淀粉酶5.5g/L·8.8g/L.，加酶1％～4％，水解海藻酸钠的含量为5.6g/L·9.2g/L，因此，地衣芽孢杆菌淀粉酶是复合微生物淀粉酶的优选选择，当然，尼日尔曲霉和淀粉酶也是可行的。

根据本发明的优选实施例，复合微生物酶选自纤维素酶、果胶酶、蛋白酶和淀粉酶，所选择的复合酶的优选实施方案可以得到更彻底彻底的新鲜海藻的降解，使得海藻植物营养液中的活性成分从酶水解中的含量更高，更容易被植物吸收和利用。

以上实施例的先后顺序仅为便于描述，不代表实施例的优劣。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (2)

1.一种使用复合微生物酶制备植物营养液的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：将新鲜的海藻浆与复合微生物酶混合；在酶解槽中对新鲜海藻浆和复合微生物酶的混合物进行酶水解，得到植物营养液，其中所述复合微生物酶包含一种以上选自纤维素酶、果胶酶、蛋白酶和淀粉酶的酶，其中所述纤维素酶来自里氏木霉、木霉和/或黑曲霉；其中果胶酶来自米根霉、米曲霉和/或米曲霉；其中蛋白酶来源于木瓜蛋白酶、菠萝蛋白酶和/或枯草芽孢杆菌；其中淀粉酶来源于地衣芽孢杆菌、米曲霉和/或黑曲霉，且其中复合微生物酶中纤维素酶和果胶酶的质量百分比远大于蛋白酶和/或淀粉酶的质量百分比。

2.根据权利要求1所述的一种使用复合微生物酶制备植物营养液的方法，其特征在于，还包括以下步骤：制备新鲜海藻浆，选择成熟的新鲜海藻和去除无机杂质，然后在切割新鲜海藻后研磨，形成直径小于50μm的海藻浆，将新鲜海藻浆放入高速分散釜中加水；第一次混合，使加入的水和新鲜的海藻浆充分混合在一起形成混合物，其中加入的水与新鲜海藻浆的质量比为(30-40)：100；将新鲜海藻浆混合后放入酶解槽中，第二次加入复合微生物酶形成混合物，其中从第一次和第二次加入的总水与新鲜海藻浆的质量比为50:100；彻底混合该混合物，然后加热并裂解，在酶解过程中，每小时搅拌一次，每次5分钟；用反冲带式过滤机酶解后，对混合液进行固液分离，在60-68℃条件下获得植物营养液。