[发明专利]一种酶解发酵制备海藻液体肥料的工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种酶解发酵制备海藻液体肥料的工艺，属于肥料制造领域。

背景技术

海藻是一种来源丰富的海洋生物，广泛应用于食品、工业原料、植物性药材。将海藻应用于农业和畜牧业生产已有几百年历史。海藻肥是一类纯天然、无毒副作用的新型肥料,它含有丰富的非含N有机物和一定数量的氨基酸、蛋白质和微量营养元素外，还含有海洋生物特有的海藻多糖、藻朊酸、高度不饱和脂肪酸和陆生植物稀有的锌、溴、碘等矿物元素以及丰富的维生素C、B₁、B₂、B₁₂、D、E、K等多种营养物质，具有提高作物产量、改善品质和增强作物的抗旱、耐寒、抗病性等作用。因此，利用海藻生产有机肥料成为当今新型肥料研究的重要热点之一。

海藻肥料的生产方法对产品生物活性物质和营养成分含量的影响极大，即使含量相同活性的差异也很大。海藻肥的生产方法一般可分为化学水解法、物理提取法、酶解法、生物发酵法等，还有从海藻工业的废弃物中提取生物活性物质再经科学配制而成的肥料。目前国内大多数厂家主要采取化学水解法生产海藻肥，采用化学法最大的劣势在于强碱高温会破坏海藻内源物质的活性；物理提取法是采用高温低压冷却的工艺达到海藻细胞壁破碎的目的，优于化学水解法，但生产条件苛刻，生产成本较高，产业化转化存在着较大的困难。生物发酵法的原理是利用微生物以海藻等为养分的代谢过程中产生的多种酶将构成海藻的大分子物质降解成小分子、水溶性的物质，因为发酵过程中没有化学法的强碱和高温，也没有物理法的高压和低温，因此最大限度的保留了海藻中的生物活性物质和营养物质，且都能被植物吸收利用，因此生物发酵法逐渐成为海藻肥料生产的途径。但目前以生物发酵法制备海藻肥料还存在很多的缺陷，一是发酵微生物菌种单一，产生的酶系单一，难以真正降解海藻的大分子物质，影响海藻肥料的作用效果，二是生物发酵法制备海藻肥料还存在采用微生物发酵菌种对土壤无任何有益作用，单纯的增加了生产成本。因此目前采用生物发酵法生产海藻肥料的企业大多采用同时加入酸碱的复合方式，不同存在破坏、损失海藻中活性因子等营养元素的弊端。

发明内容

为解决生物发酵法制备海藻肥料存在难以彻底降解海藻大分子物质、海藻肥料效果较差、生产成本较高等弊端，本发明的目的在于提供一种酶解发酵制备海藻液体肥料的工艺，采用复合酶解和多菌种共同发酵的方式将海藻中难以利用的大分子物质降解为小分子多糖、单糖、含氮化合物，而且产生大量的土壤有益菌和多种特效代谢产物，提高海藻肥料的生物活性，降低生物发酵法生产海藻肥料的生产成本。

本发明上述目的是通过以下技术方案予以实现的：

本发明提供一种酶解发酵制备海藻液体肥料的工艺，其特征在于具体包括以下步骤：

（1）海藻预处理：用清水冲洗海藻,去除杂质,沥干；用刀将海藻切成3～5cm长短；用pH6.5～7.0的0.1%Ca（OH）₂溶液对浒苔进行3次浸泡，每次15min，进行脱盐护色处理；85℃条件下烘干，最后磨粉，过40目筛；

（2）超声波酶解：加入海藻质量8～10倍水，调整pH6.8～7.2；按海藻质量比加入2～3%糖化酶、1～2%非淀粉多糖酶，40～60℃下超声波辅助酶解2～4h，超声功率400w，频率25kHz；

（3）发酵液调配：向酶解液中加入海藻质量比的3.0～5.0%葡萄糖、2.0～3.0%酵母膏、0.3～0.5%磷酸二氢钾、0.02%MgSO₄.7H₂O、0.01%CaCl₂,pH调至7.0～7.2；

（4）好氧发酵：选用液体发酵罐，装液量为60～70%（体积比），接种枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、和黑曲霉，接种量分别为2～3%、2～3%、1～2%（体积比），控制发酵温度28～37℃，转速150～300rpm，通气量10～20L/min；在此发酵条件下发酵8～12h；

（5）过滤：发酵结束后过滤得上清液，固形物进入复混肥生产；

（6）复配：按发酵液质量比3～5%分别加入解磷解钾菌和固氮菌；加入铜、铁、锌、锰、硼等微量元素，总量为30～40g/L。

上述的海藻可以是海带、浒苔、马尾藻中的一种或两种的混合物。

上述微量元素的为螯合态，螯合铜、螯合铁、螯合锌、螯合锰及硼酸的质量比例为：2～3:4～6:1～2:2～3:3～4。