[发明专利]一种有机聚合镁剂及其制备方法

说明书

本发明属于化学合成领域，具体涉及了一种农业生产用有机聚合镁剂及其制备方法。将无水硫酸镁加入至搅拌反应釜内，之后搅拌条件下以1L‑10L/分的流速缓缓加入高分子聚谷氨酸，而后反应釜保持40‑70RPM的匀速搅拌，反应30‑40分钟后形成白色粉末状固体，即得有机聚合镁剂。本发明有机聚合镁剂以聚谷氨酸发酵液、无水硫酸镁为原料，按照特定比例进行混拌，利用无水硫酸镁的溶解热促进镁离子与聚谷氨酸形成有机聚合态，同时蒸发掉发酵液中的大量水分，在极短时间内就可直接得到有机聚合镁的固体产品，生产工艺简单，节省能源，成本低廉，非常适合工业规模化生产。

技术领域

本发明属于化学合成领域，具体涉及了一种农业生产用有机聚合镁剂及其制备方法。

背景技术

目前聚谷氨酸的合成手段主要还是依赖于自然微生物菌发酵，其他合成方法还鲜有其形成产业化的相关报道。与其它方法相比，微生物发酵法具有条件温和、周期短、产量高且分子量分布合适等优点。以生物菌发酵合成聚谷氨酸的工艺主要有两种，即液体发酵与固体发酵，其中固体发酵虽早有科技文章记载，但是可以产业化的工艺只在近几年才有应用，且由于一些技术壁垒的问题，在市面鲜有推广。

所以目前广泛应用于聚谷氨酸合成的工艺均为液体发酵工艺，该工艺主要流程是将一类菌接种于含有谷氨酸或谷氨酸盐、碳源、氮源、无机盐和水的发酵培养基中，在合适的条件下进行好氧培养，产生的发酵液中具有一定含量的聚谷氨酸，之后根据使用领域的不同，对发酵液进行特定的处理，例如在化妆品领域，对聚谷氨酸的纯度与含量要求较高，这就需要对发酵液进行去除菌体、色素、杂蛋白以及提纯的操作，必须经过酸化、抽滤、超滤浓缩、醇析、真空干燥等流程后，产品才可以符合化妆品级使用要求。

在农业应用领域，对聚谷氨酸的纯度与含量要求不高，所以生产工艺的主要特点应该是简单、低成本、快速的将聚谷氨酸制备成产品，聚谷氨酸发酵液本身可以直接利用在农业生产上，且效果比较好，但是发酵液中含有大量有机无机营养物质，暴露在空气中极容易发生腐败变质，难以保存，添加防腐剂又对其功效有影响，所以必须对其进行必要处理。

目前市面上生产农业级聚谷氨酸的工艺大部分为上述化妆品级的工艺，只是简单降低提纯与除杂的级别，工艺中依然需要多种配套设备，酸化与醇析需要大量的高危化学制剂，对生产环境要求高，整个工艺投入较大，且与化妆品领域相比，农业领域的产品附加值较低，所以该类工艺从生产成本角度来看，并不太适用于农业级聚谷氨酸的生产与制备。

另外一部分工艺采用吸附，低温干燥的方式将发酵液处理成可以长时间贮存的固体形态，聚谷氨酸发酵液中含有90％左右的水分，且因为含有聚谷氨酸具备一定粘性，吸附剂可以选取的种类很少，且均为不水溶，使产品在农业应用时受到限制，另外，低温烘干能源耗费巨大，时间长，整个工艺生产效率较低。

综上所述，以生物菌自然发酵形成的聚谷氨酸发酵液体难以长时间保存，处理成固体产品通常只能采用吸附低温烘干的方式，费工费时；采用提纯处理成本又极其高昂，在农业应用领域不易展开工业化生产。以上种种制约条件使聚谷氨酸在农业生产上的大面积应用面临一定的困难。

发明内容

本发明的目的是提供一种农业生产用有机聚合镁剂及其制备方法和应用。

为实现上述目的，本发明采用技术方案为：

一种有机聚合镁剂的制备方法，将无水硫酸镁加入至搅拌反应釜内，之后搅拌条件下以1L-10L/分的流速缓缓加入高分子聚谷氨酸，而后反应釜保持40-70RPM的匀速搅拌，反应30-40分钟后形成白色粉末状固体，即得有机聚合镁剂。

所述反应釜内按质量百分比计，50％-60％的无水硫酸镁与40％-50％高分子聚谷氨酸混合。

所述反应后白色粉末状固体过80目筛后将筛上留存块状进行破碎，与筛下粉末混合得有机聚合镁剂。

所述高分子聚谷氨酸为通过好氧发酵获得高分子聚谷氨酸发酵液。