一种城市生鲜垃圾复合酶解生产的液体微肽肥、生产工艺及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种城市生鲜垃圾复合酶解生产的液体微肽肥、生产工艺及其应用，所述的生产工艺，包括如下步骤：(1)原料收集；(2)预处理；(3)蒸煮水解；(4)复合酶解；(5)过滤杂质；(6)调节调整；(7)灌装保存。本发明专利技术基于垃圾处理角度出发，利用分子生物学、酶工程和植物营养学技术，采用多种生物酶复合酶解技术方案，从生鲜垃圾中提取蛋白肽应用于农业种植领域。一方面解决了城市生鲜垃圾处理的难题，处理过程中基本不产生废水废渣，环保高效；另一方面，采取营养资源循环利用方式，为农业有机种植提供新的思路和解决方案。

【技术实现步骤摘要】
一种城市生鲜垃圾复合酶解生产的液体微肽肥、生产工艺及其应用
本专利技术属于液体微肽肥制备
，具体涉及一种城市生鲜垃圾复合酶解生产的液体微肽肥、生产工艺及其应用。
技术介绍
城市生鲜垃圾处理是现在各大城市的一个难题，每天城市中都会大量从菜市场、超市、三鸟屠宰市场、水产市场、猪、牛、羊屠宰厂等地方产生生鲜垃圾。其中包括屠宰鱼、鸡、鸭、鹅、猪、牛、羊的下脚料，如鱼鳃、鱼肠、鱼头鱼骨、鱼皮鱼鳞、鸡肠，不新鲜的死鱼死虾、过期的肉品、过期或轻微变质的肉类冻品、罚没僵尸肉等。这类垃圾通常可以被轻易分类，但却不能很好的处理，现在主流的处理方案是填埋，这样不但占用大量土地，更因为这类动物肉品营养丰富，在填埋中滋生大量微生物，产生包括丙酸、丁酸、肼类、胼类、苯类、醌类等有毒有害物质，不但影响环境，还可能污染土壤和地下水源。如果将这些垃圾采用焚烧的方式处理，由于这类垃圾含水量高，在大量进入焚烧炉时，可以短时间降低炉温，导致二恶英产生可能性大幅提升，存在着严重的空气污染分风险。同时，由于炉温下降，需要花费更多的燃料提高炉温，焚烧成本增加。然而这些动物源肉类，其中含有丰富的蛋白质营养、多糖、脂类和微量元素。过去在果树下埋下死去的猫狗或鱼，第二年果树往往生长良好，果实甜美。正是由于动物源营养物质给予植物极大的生长支持，即使通过腐败发酵，通过微生物分解后，仍有一定的营养蛋白和营养氨基酸等物质，给予植物良好的营养效果，相对于新型化肥(复合肥)和发酵有机肥(牛粪羊粪发酵、猪粪鸡粪发酵、秸秆麸皮发酵、干草发酵或者沼气发酵的沼渣混合的有机肥)，这类动物源蛋白对植物的影响更加明显有效，是有机肥技术发展的方向。这也是市面上某些含氨基酸水溶肥、鱼蛋白肥推出的基本思路。植物和动物的细胞膜上都有为主动吸收小分子蛋白肽的通道，可以更好的吸收小分子蛋白肽，而提高氨基酸的吸收和利用效率。这样的通道可以吸收分子量从150～750道尔顿左右，再大的蛋白肽分子就比较难被细胞主动吸收，只能通过进一步分解，变成小分子供细胞吸收。提取动物蛋白的技术方案主要分为2种：酸碱处理法和生物酶解法。酸碱处理法对动物蛋白的分解较强力，相对成本较低，但在处理过程中会产生水或空气的污染。同时酸碱法对蛋白的破坏作用较大，很多蛋白在处理过程中很容易流失，产品出生率低，在预处理阶段就可以损失8～12％的蛋白。而采用生物酶解法对酶的选择、酶解反应的控制都更为复杂，因此导致此方法更多用于人用蛋白提取技术和工艺，对于农业蛋白提取的应用较少，成本较高，技术控制难度也较大。现有技术中的“鱼蛋白有机肥”、“深海鱼蛋白水溶肥”、“含氨基酸水溶肥”、“海藻提取物蛋白肥”等名称和宣称为“蛋白”为有效成分的水态肥料，经过对样品进行蛋白质检测和氨基酸检测，通过质谱分析，大多数为使用微生物法培养提取的氨基酸粉调配型产品，也有用海藻酸碱处理或发酵处理得到的含有氨基酸的液体和半液体肥料。因为使用生鲜材料，传统技术提取出来的蛋白短时间就会腐坏发臭，无法上市成为产品。
技术实现思路
本专利技术提供一种城市生鲜垃圾复合酶解生产的液体微肽肥、生产工艺及其应用，以解决在农业蛋白提取的应用中，成本较高，技术控制难度也较大等实际技术问题。为了解决以上技术问题，本专利技术采用以下技术方案：一种城市生鲜垃圾复合酶解生产的液体微肽肥的生产工艺，包括如下步骤：(1)原料收集：收集城市生鲜垃圾为原料；(2)预处理：将步骤1收集得到的原料用绞肉机或斩碎机破碎成40～80目的碎块或肉末，破碎过程中加0.3～0.5倍质量的水，制得浆料；(3)蒸煮水解：向步骤2处理好的料浆中加入0.5～1.4倍质量的水，搅拌均匀，对料浆进行pH值调节，调节至7.5～9.5，持续搅拌逐步升温至85～95℃，恒温水解1～2h；(4)复合酶解：将步骤3水解好的料液连固体渣一起，加入水，接着调节料液温度到50～60℃，搅拌均匀，使用液体氢氧化钠调节pH值至8.0～9.0；按照原料质量的0.25～0.65％加入复合生物酶，所述复合生物酶包括10～16份木瓜酶、30～45份的碱性蛋白酶、40～60份的枯草芽孢杆菌蛋白酶，恒温持续搅拌酶解2～3h；(5)过滤杂质：先用80～120目布袋过滤，滤除料液中的大块不溶物；然后用板框过滤滤除200～300目的固体不溶物；最后用100～200纳米陶瓷膜进行精密过滤，滤除所有不溶物；(6)调节调整：向步骤5完成的滤液中加入冰醋酸25～32份和盐酸8～13份调节pH值至3.5～4.5，接着加入乳酸钠搅拌均匀至完全融化；(7)灌装保存：包装瓶消毒清洗，采用自动灌装方式，将步骤6调整好的蛋白微肽液灌装成成品。进一步地，步骤(1)中所述原料包括鱼、鸡、鸭、猪、牛或羊产生的下脚废料，或是水产废弃物，再或是过期或轻微异味的肉品产品。进一步地，步骤(3)中使用磷酸三钾对料浆进行pH值调节。进一步地，步骤(4)中所述液体氢氧化钠的浓度的质量分数为2～6％。进一步地，步骤(4)中所述木瓜酶酶活10～15万U/g，碱性蛋白酶酶活10～20万U/g，枯草芽孢杆菌蛋白酶酶活10～20万U/g。进一步地，步骤(6)中所述冰醋酸的质量分数为92～98％。进一步地，步骤(6)中所述盐酸的质量分数为3～5％。进一步地，步骤(6)中加入乳酸钠的质量为总液体质量分数的0.1～0.5％。本专利技术具有以下有益效果：(1)本专利技术选择起始高pH值，碱性蛋白酶处于最适pH值，碱性蛋白酶处于优势反应状态，枯草芽孢杆菌蛋白酶和木瓜酶不在最佳pH值，活性不高，不发挥主要酶解作用；通过酶解反应产生的氨基酸官能团调整整个反应体系的pH下降，让底物的pH值进入木瓜酶的中性反应最适阶段，此时碱性蛋白酶仍然有一定的反应活性，而枯草芽孢杆菌蛋白酶的活性也开始升高，这是酶解反应进入全面酶解阶段；随着反应进行，pH值进一步下降进入5.5～6的阶段，碱性蛋白酶活性进一步下降，木瓜酶的活性也离开最佳反应阶段，而枯草芽孢杆菌酶的活性仍处在较高水平，这样不但延续了蛋白水解的进程，同时确保不同时期不同蛋白酶反应过度，酶解过深的情况。由于初期碱性蛋白酶的作用，大分子蛋白质已经部分水解，大多蛋白质都已经溶解进入水溶液，在确保了蛋白质收成的同时，充分发挥不同蛋白酶最佳的反应条件；而在不适反应条件下，由于有其他是适合的酶在工作，既不会让酶解速度下降，又可以让辅助酶限制优势酶，不会过度酶解。通过平衡各种酶之间的比例，达到最佳的蛋白质酶解效果。(2)本专利技术核心就在于采用三种生物酶，在连续酶解过程中形成辅酶效应，从而提高了酶解控制度、增加了酶解深度，得到更好的蛋白肽提取率。通过多次试验分析和对比结果，我们发现在pH>7.5时碱性蛋白酶主要发挥作用，而此时，木瓜酶和枯草芽孢杆菌酶在一定程度上限制了碱性蛋白酶的反应结合位点，尤其是枯草芽孢杆菌酶可以同时进入大分子蛋白质的酶切位点，因此抢占了一部分酶解位点，在限制碱性蛋白酶反应强度的同时，快速将大分子蛋白质切断为小分子本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种城市生鲜垃圾复合酶解生产的液体微肽肥的生产工艺，其特征在于，包括如下步骤：/n(1)原料收集：收集城市生鲜垃圾为原料；/n(2)预处理：将步骤1收集得到的原料用绞肉机或斩碎机破碎成40～80目的碎块或肉末，破碎过程中加0.3～0.5倍质量的水，制得浆料；/n(3)蒸煮水解：向步骤2处理好的料浆中加入0.5～1.4倍质量的水，搅拌均匀，对料浆进行pH值调节，调节至7.5～9.5，持续搅拌逐步升温至85～95℃，恒温水解1～2h；/n(4)复合酶解：将步骤3水解好的料液连固体渣一起，加入水，接着调节料液温度到50～60℃，搅拌均匀，使用液体氢氧化钠调节pH值至8.0～9.0；按照原料质量的0.25～0.65％加入复合生物酶，所述复合生物酶包括10～16份木瓜酶、30～45份的碱性蛋白酶、40～60份的枯草芽孢杆菌蛋白酶，恒温持续搅拌酶解2～3h；/n(5)过滤杂质：先用80～120目布袋过滤，滤除料液中的大块不溶物；然后用板框过滤滤除200～300目的固体不溶物；最后用100～200纳米陶瓷膜进行精密过滤，滤除所有不溶物；/n(6)调节调整：向步骤5完成的滤液中加入冰醋酸25～32份和盐酸8～13份调节pH值至3.5～4.5，接着加入乳酸钠搅拌均匀至完全融化；/n(7)灌装保存：包装瓶消毒清洗，采用自动灌装方式，将步骤6调整好的蛋白微肽液灌装成成品。/n...

【技术特征摘要】
1.一种城市生鲜垃圾复合酶解生产的液体微肽肥的生产工艺，其特征在于，包括如下步骤：
(1)原料收集：收集城市生鲜垃圾为原料；
(2)预处理：将步骤1收集得到的原料用绞肉机或斩碎机破碎成40～80目的碎块或肉末，破碎过程中加0.3～0.5倍质量的水，制得浆料；
(3)蒸煮水解：向步骤2处理好的料浆中加入0.5～1.4倍质量的水，搅拌均匀，对料浆进行pH值调节，调节至7.5～9.5，持续搅拌逐步升温至85～95℃，恒温水解1～2h；
(4)复合酶解：将步骤3水解好的料液连固体渣一起，加入水，接着调节料液温度到50～60℃，搅拌均匀，使用液体氢氧化钠调节pH值至8.0～9.0；按照原料质量的0.25～0.65％加入复合生物酶，所述复合生物酶包括10～16份木瓜酶、30～45份的碱性蛋白酶、40～60份的枯草芽孢杆菌蛋白酶，恒温持续搅拌酶解2～3h；
(5)过滤杂质：先用80～120目布袋过滤，滤除料液中的大块不溶物；然后用板框过滤滤除200～300目的固体不溶物；最后用100～200纳米陶瓷膜进行精密过滤，滤除所有不溶物；
(6)调节调整：向步骤5完成的滤液中加入冰醋酸25～32份和盐酸8～13份调节pH值至3.5～4.5，接着加入乳酸钠搅拌均匀至完全融化；
(7)灌装保存：包装瓶消毒清洗，采用自动灌装方式，将步骤6调整好的蛋白微肽液灌装成成品。


2.根据权利要求1所述的城市生鲜垃圾复合酶解生产的液体微肽肥的生产工艺，其特征在于，步骤(1)中...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈宗霞，
申请(专利权)人：南宁东恒华道生物科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：广西;45