本发明专利技术是一种化学反应联合多级发酵制备含海藻寡糖微量元素液体肥的方法。将新鲜的海洋藻类植物洗净、除杂、浸泡、磨浆后装入发酵罐后，分两批分别加入不同比例的反应物进行化学反应；对反应后的物料进行灭菌，补充营养，然后分三个阶段按顺序依次接入不用种类的菌悬液，分别独立发酵后实现三级发酵。本发明专利技术将化学反应和生物发酵相结合，并进行多级发应，明显提高了产品中海藻活性成分的含量，同时结合螯合金属元素，显著提升了产品的质量和效用。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于农业肥料领域，具体涉及一种化学反应联合生物发酵制备含海藻寡糖液体肥的方法。
技术介绍
目前，针对海藻的提炼方法主要有化学法、物理法以及生物法。化学法主要是利用酸、碱及有机溶剂处理海藻细胞，使细胞消解释放内源物质，该方法操作简单，容易实现，也是国内外大多数企业采用的方法。但紧靠化学提取只能提取海藻原有的物质，没有新的活性物质产生，有效活性成分单一，大分子物质不易被植物吸收利用。物理法的原理是控制压力，温度等物理环境条件，利用机械力使海藻细胞破碎，内容物释放。该方法虽然工艺清洁、环境友好，但是对于仪器设备的要求严苛，反应条件变化剧烈，成本较高，难以实现大规模生产。生物法包括酶法降解和微生物发酵两种方法，其主要原理是破坏海藻细胞壁结构并降解大分子物质为植物容易吸收利用的小分子物质，该方法反应温和，整个生产过程安全环保无污染。微生物发酵相比较其他方法的优势在于除了可以提取海藻原有的活性成分以外，通过微生物丰富且复杂的代谢过程，可以产生几百甚至上千种的次级代谢产物，这些物质包含有机酸、多肽类、寡糖类、类植物内源激素等多种生物刺激素，可以有效促进植物生长。但也存在反应时间长，效率不高的缺点。另一方面，目前传统的微量元素水溶肥的生产存在着较多的不足：(1)尽管液体肥具有混溶好、吸收快、施用方便的优点，但市场上大部分微量元素水溶肥产品为固体型，原因在于各成分之前难以兼容，在溶液中极易形成沉淀，导致其液体肥难以配置，但是固体肥产品也要经过溶解使用，依然会产生沉淀，不能被植物有效吸收，可谓治标不治本；(2)传统的微量元素肥料因为容易同复合肥成分产生沉淀，所以不能同其他复合肥产品混施，极大的增加了施肥难度和施肥成本；(3)传统的微量元素肥料除含有标注的几种元素以外很少含有其他活性成分，使得产品单一，功能性不足，难以满足植物生长的需求。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种化学反应联合多级发酵制备含海藻寡糖微量元素液体肥的方法。将化学反应和生物发酵优势互补，并进行多级发应，明显提高了产品中海藻活性成分的含量，同时结合螯合金属元素，显著提升了产品的质量和效用。本专利技术的技术方案如下：一种化学反应联合多级发酵制备含海藻寡糖微量元素液体肥的方法，其特征在于包括以下步骤：1)、将新鲜的海藻用自来水洗净、除去杂质，浸泡12～20h后，用磨浆机研磨，将研磨后的浆料转入发酵罐内，加入浆料质量5～8倍的水；2)、向发酵罐中投入第一批反应物，反应物质量为浆料质量的0.5％～2％，第一批反应物的组成为：1～2份焦磷酸钾，0.5～1.0份氨水，1.5～2份碳酸钾；然后将发酵罐密闭，升温至50～60℃，搅拌反应45～60min；3)、向发酵罐中投入第二批反应物，反应物质量为浆料质量的1％～3％，第二批反应物的组成为：1.5～2份氨水，2～3份氢氧化钾；升温至70～85℃，维持发酵罐压力为0.02～0.05Mpa，搅拌反应90～120min；4)、向发酵罐中加入淀粉，加入量为5～10g/L，调节罐内pH值为7.5～7.8，升温至115～121℃，灭菌15～30min，冷却至30～35℃；5)、一级发酵：向发酵罐中接种解淀粉芽胞杆菌菌液，接种量为物料体积的7％～12％，调节空气流速使溶氧控制在20～25％，罐内压力为0.02～0.08Mpa，转速为150～250r/min，通气量为1000～2000L/min，发酵温度为28～33℃，发酵时间为12～24h；6)、二级发酵：向发酵罐中加入经过灭菌的葡萄糖，加入量为5～10g/L，然后接种淡紫拟青霉菌液，接种量为物料体积的5％～10％，调节空气流速使溶氧控制在25～30％，罐内压力为0.02～0.05Mpa，转速为150～200r/min，调节通气量至1000～2000L/min，发酵温度为25～30℃，发酵时间为12～24h；7)、三级发酵：向发酵罐中加入经过灭菌的豆饼粉，加入量为5～10g/L，然后接种多粘类芽胞杆菌菌液，接种量为物料体积的7～15％，调节空气流速使溶氧控制在26～30％，罐内压力为0.02～0.04Mpa，转速为150～200r/min，调节通气量至1000～2000L/min，发酵温度为28～35℃，发酵时间为12～24h；8)、停止通入空气，泄压，向发酵罐中依次加入物料总质量4％～5％的硅酸盐，物料总质量3％～4％的钼酸盐，物料总质量10％～15％的硼酸盐，物料总质量15％～20％的EDTA螯合铁，物料总质量5％～8％的EDTA螯合铜，物料总质量15％～20％的EDTA螯合锌和物料总质量5％～7％的EDTA螯合锰，搅拌溶解，经过离心过滤得含海藻寡糖液体肥；所述的份均为质量份。所述的解淀粉芽胞杆菌菌液的制备方法是：将解淀粉芽胞杆菌菌体接种到培养基中，在31℃下培养18～20h；其中培养基组成：蛋白胨5.0g，牛肉浸取物3.0g，酵母浸粉3.0g，NaCl5.0g，蒸馏水1.0L，pH7.0。所述的淡紫拟青霉菌液的制备方法是：将淡紫拟青霉菌体接种到培养基中，在28℃下培养14-18h；其中培养基组成：蔗糖30.0g，NaNO33.0g，MgSO4·7H2O0.5g，KCl0.5g，FeSO4·4H2O0.01g，K2HPO41.0g，蒸馏水1.0L，pH6.0～6.5。所述的多粘类芽胞杆菌菌液的制备方法是：将多粘类芽胞杆菌菌体接种到培养基中，在30℃下培养15-20h；其中培养基组成：牛肉膏10.0g，蛋白胨10.0g，葡萄糖10.0g，NaCl5.0g，K2HPO42.0g，蒸馏水1.0L，pH7.0。步骤6)中葡萄糖的灭菌条件是在105℃灭菌15min；步骤7)豆饼粉的灭菌条件是在115℃灭菌20min。步骤8)中的硅酸盐为Na2SiO3·9H2O，钼酸盐为Na2MoO4·2H2O，硼酸盐为Na2B8O13·4H2O。所述的解淀粉芽胞杆菌为解淀粉芽胞杆菌CICC10160；所述的淡紫拟青霉为淡紫拟青霉CICC40276；所述的多粘类芽胞杆菌为多粘类芽胞杆菌CICC10010。所述的海藻为铜藻、海带、褐藻、鼠尾藻、马尾藻、绿藻和泡叶藻中的一种或者任意比例的两种以上。本专利技术具有以下技术优势：本专利技术利用生物发酵可以产生种类丰富的生物刺激素的优点克服了化学提取成分单一的缺点，再结合化学法操控简单、提取效率高的优点将两种方法有机联合，取长补短，进一步优化生产工艺。过程可控性更高，目标更明确，而且生产效率更高。1)本专利技术将化学反应引入到生物发酵工艺中，化学发应通过将不溶性的海藻酸转化成可溶性的海藻酸盐，从而有效从植物细胞中溶出，提高活性物质提取率，为发酵创造物质基础；通过化学反应生成的海藻酸钾、海藻酸铵、磷酸盐、硝酸盐等物质是优良的氮磷钾水溶肥，可以为作物提供充足的营养，一举两得。产品质量与肥效均高于单一的微生物发酵技术。2)本专利技术采用的三级发酵不同于传统的一级发酵，根据微生物的生长条件不同，按照先后次序分别实现三级发酵，避免了微生物菌群间的相互竞争拮抗，有利于微生物各自的生长代谢，使发酵效益最大化。3)该产品中的金属微量元素为EDTA螯合态，不仅可以防止金属离子与阴离子结合成沉淀，还能与海藻活性成分有效共存，与复合肥混施不形成沉淀，从而克服了传统微量元本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种化学反应联合多级发酵制备含海藻寡糖微量元素液体肥的方法，其特征在于包括以下步骤：1）、将新鲜的海藻用自来水洗净、除去杂质，浸泡12～20h后，用磨浆机研磨，将研磨后的浆料转入发酵罐内，加入浆料质量5～8倍的水；2）、向发酵罐中投入第一批反应物，反应物质量为浆料质量的0.5%～2%，第一批反应物的组成为：1～2份焦磷酸钾，0.5～1.0份氨水，1.5～2份碳酸钾；然后将发酵罐密闭，升温至50～60℃，搅拌反应45～60min；3）、向发酵罐中投入第二批反应物，反应物质量为浆料质量的1%～3%，第二批反应物的组成为：1.5～2份氨水，2～3份氢氧化钾；升温至70～85℃，维持发酵罐压力为0.02～0.05Mpa，搅拌反应90～120min；4）、向发酵罐中加入淀粉，加入量为5～10g/L，调节罐内pH值为7.5～7.8，升温至115～121℃，灭菌15～30min，冷却至30～35℃；5）、一级发酵：向发酵罐中接种解淀粉芽胞杆菌菌液，接种量为物料体积的7%～12%，调节空气流速使溶氧控制在20～25%，罐内压力为0.02～0.08Mpa，转速为150～250r/min，通气量为1000～2000L/min，发酵温度为28～33℃，发酵时间为12～24h；6）、二级发酵：向发酵罐中加入经过灭菌的葡萄糖，加入量为5～10g/L，然后接种淡紫拟青霉菌液，接种量为物料体积的5%～10%，调节空气流速使溶氧控制在25～30%，罐内压力为0.02～0.05Mpa，转速为150～200r/min，调节通气量至1000～2000L/min，发酵温度为25～30℃，发酵时间为12～24h；7）、三级发酵：向发酵罐中加入经过灭菌的豆饼粉，加入量为5～10g/L，然后接种多粘类芽胞杆菌菌液，接种量为物料体积的7～15%，调节空气流速使溶氧控制在26～30%，罐内压力为0.02～0.04Mpa，转速为150～200r/min，调节通气量至1000～2000L/min，发酵温度为28～35℃，发酵时间为12～24h；8）、停止通入空气，泄压，向发酵罐中依次加入物料总质量4%～5%的硅酸盐，物料总质量3%～4%的钼酸盐，物料总质量10%～15%的硼酸盐，物料总质量15%～20%的EDTA螯合铁，物料总质量5%～8%的EDTA螯合铜，物料总质量15%～20%的EDTA螯合锌和物料总质量5%～7%的EDTA螯合锰，搅拌溶解，经过离心过滤得含海藻寡糖液体肥；所述的份均为质量份。...
【技术特征摘要】
1.一种化学反应联合多级发酵制备含海藻寡糖微量元素液体肥的方法，其特征在于包括以下步骤：1）、将新鲜的海藻用自来水洗净、除去杂质，浸泡12～20h后，用磨浆机研磨，将研磨后的浆料转入发酵罐内，加入浆料质量5～8倍的水；2）、向发酵罐中投入第一批反应物，反应物质量为浆料质量的0.5%～2%，第一批反应物的组成为：1～2份焦磷酸钾，0.5～1.0份氨水，1.5～2份碳酸钾；然后将发酵罐密闭，升温至50～60℃，搅拌反应45～60min；3）、向发酵罐中投入第二批反应物，反应物质量为浆料质量的1%～3%，第二批反应物的组成为：1.5～2份氨水，2～3份氢氧化钾；升温至70～85℃，维持发酵罐压力为0.02～0.05Mpa，搅拌反应90～120min；4）、向发酵罐中加入淀粉，加入量为5～10g/L，调节罐内pH值为7.5～7.8，升温至115～121℃，灭菌15～30min，冷却至30～35℃；5）、一级发酵：向发酵罐中接种解淀粉芽胞杆菌菌液，接种量为物料体积的7%～12%，调节空气流速使溶氧控制在20～25%，罐内压力为0.02～0.08Mpa，转速为150～250r/min，通气量为1000～2000L/min，发酵温度为28～33℃，发酵时间为12～24h；6）、二级发酵：向发酵罐中加入经过灭菌的葡萄糖，加入量为5～10g/L，然后接种淡紫拟青霉菌液，接种量为物料体积的5%～10%，调节空气流速使溶氧控制在25～30%，罐内压力为0.02～0.05Mpa，转速为150～200r/min，调节通气量至1000～2000L/min，发酵温度为25～30℃，发酵时间为12～24h；7）、三级发酵：向发酵罐中加入经过灭菌的豆饼粉，加入量为5～10g/L，然后接种多粘类芽胞杆菌菌液，接种量为物料体积的7～15%，调节空气流速使溶氧控制在26～30%，罐内压力为0.02～0.04Mpa，转速为150～200r/min，调节通气量至1000～2000L/min，发酵温度为28～35℃，发酵时间为12～24h；8）、停止通入空气，泄压，向发酵罐中依次加入物料总质量4%～5%的硅酸盐，物料总质量3%～4%的钼酸盐，物料总质量10%～15%的硼酸盐，物料总质量15%～20%的EDTA螯合铁，物料总质量5%～8%的EDTA螯合铜，物料总质量15%～20%的EDTA螯合锌和物料总质量5%～7%的EDTA螯合锰，搅拌溶解，经过离心过滤得含海藻...
【专利技术属性】
技术研发人员：王学江，李峰，张志凯，
申请(专利权)人：五洲丰农业科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37
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