蚕丝蛋白复合种子包衣剂制造技术

本发明专利技术公开了蚕丝蛋白复合种子包衣剂，包括如下制备步骤：(1)配置丝蛋白溶液；(2)在所述步骤(1)的丝蛋白溶液中加入高吸湿性盐或无机肥料，制得丝蛋白复合种子包衣剂；还包括有种子包衣步骤：a、将制得的丝蛋白复合种子包衣剂均匀的包覆在种子上，干燥种子；b、控制丝蛋白构象。本发明专利技术核心是在不增加有毒物质和高成本处理工艺的基础上，设计丝蛋白包衣剂的配方和包衣工艺，实现对种子包衣中丝蛋白聚集态结构的合理控制，从而实现对种子包衣结构、力学性质、粘附性和包衣中营养元素等小分子物质的合理释放。其关键是利用包衣中小分子或离子元素来诱导丝蛋白构象转变。素来诱导丝蛋白构象转变。素来诱导丝蛋白构象转变。

【技术实现步骤摘要】
蚕丝蛋白复合种子包衣剂


[0001]本专利技术属于蚕丝蛋白(包括丝胶蛋白与丝素蛋白)的应用领域，具体涉及了蚕丝蛋白复合包衣剂的制备及应用。

技术介绍

[0002]种子包衣是一种用于保护种子的外层覆盖物，它的主要作用包括：(1)保护种子：种子包衣能够保护种子免受机械损伤、氧化和紫外线辐射等外界环境的影响，从而提高种子的存活率和萌发率。(2)提供营养和水分：种子包衣中含有一定量的营养物质和水分，可以为种子在发芽和生长过程中提供所需的养分和水分。(3)控制种子的释放时间和方式：种子包衣可以控制种子在土壤中的释放时间和方式，从而使种子在最适宜的时间和环境下发芽生长。
[0003]常见的种子包衣成分包括：(1)聚合物：如明胶、聚乙烯醇、聚丙烯酸等，这些聚合物具有良好的降解性和保水性，能够保护种子免受外界环境的影响。(2)营养物质：如有机肥料、微量元素等，这些物质可以为种子在发芽和生长过程中提供所需的营养。(3)生物农药：如杀虫剂、杀菌剂等，这些物质可以提高种子对病虫害的抵抗力。
[0004]然而，种子包衣也面临着一些问题。首先，一些化学合成材料会污染环境，降低土壤质量。其次，种子包衣过厚或过硬可能会影响种子的萌发和生长，从而影响作物的产量。最后，种子包衣的质量和成分也会影响作物对病虫害的抗性和适应性。基于丝蛋白良好的成膜性和生物相容性，已经有将其种子包衣的相关研究。丝蛋白作为一种天然的蛋白质，可形成一种具有良好稳定性和生物相容性的薄膜。种子包衣技术利用丝蛋白形成的薄膜将种子表面包覆，从而保护种子免受外界环境的影响，如氧化、湿度和紫外线等。此外，种子包衣技术还可以向种子添加一些营养物质，如肥料和生长激素，以促进种子发芽和生长。
[0005]然而丝蛋白种子包衣几乎是仍面临一系列问题，包括：(1)丝蛋白种子包衣过程丝蛋白膜的厚度及其聚集态结构的仍难以控制。种子包衣过厚或过硬可能会影响种子的萌发和生长，从而影响作物的产量。(2)丝蛋白种子包衣剂中的营养物质的合理释放难以控制。在包衣过程中添加的营养物质需要被释放，否则将无法发挥作用。但是，如果释放过快，营养物质可能会被冲刷掉，从而无法被种子吸收。如果释放过慢，营养物质可能会在包衣的过程中被破坏，无法被种子吸收。上述两个关键问题的解决都需要依赖于对丝蛋白聚集态结构(晶态和非晶态结构)的有效控制。因为无定形的丝蛋白膜的稳定靠分子的缠结，但是一旦被水浸润后，这种物理缠结会瞬间崩解，导致包衣的溶解以及所包裹营养物质的瞬间释放。因此无法发挥营养物质的作用。相反，如果丝蛋白膜是由β
‑
折叠结构组成。这种β
‑
折叠结构能够起到交联点的作用，从而提高包衣的稳定性，但是同时过高的β
‑
折叠含量会导致包衣的脆化，与种子表皮贴附性降低，并且也会导致保水性的降低。因此，合理的控制丝蛋白的聚集态结构是获得具有良好作用种子包衣的关键。

技术实现思路

[0006]本专利技术目的在于提供丝蛋白聚集体可控的方法来解决目前丝蛋白种子包衣所面临的诸多问题。其核心是在不增加有毒物质和高成本处理工艺的基础上，设计丝蛋白包衣剂的配方和包衣工艺，实现对种子包衣中丝蛋白聚集态结构的合理控制，从而实现对种子包衣结构、力学性质、粘附性和包衣中营养元素等小分子物质的合理释放。其关键是利用包衣中小分子或离子元素来诱导丝蛋白构象转变。其构象转变的程度可以通过小分子或离子元素的添加量以及环境湿度以及加工温度等条件来加以调节，因此，可以满足不同种类种子的包衣需求。
[0007]为了解决上述技术问题，采用如下技术方案：
[0008]蚕丝蛋白复合种子包衣剂，其特征在于包括如下制备步骤：
[0009](1)配置丝蛋白溶液；
[0010](2)在所述步骤(1)的丝蛋白溶液中加入高吸湿性盐或无机肥料，制得丝蛋白复合种子包衣剂；
[0011]优选后，所述丝蛋白在制备过程，缩减其溶解的透析时间，缩短至原有透析时间的1/3
‑
2/3。通过缩短透析时间可保留部分盐在丝蛋白溶液中。
[0012]优选后，所述步骤(1)丝蛋白溶液的浓度范围为0.1wt％
‑
10wt％。调节丝蛋白溶液的浓度，可控制包衣剂包覆在种子上的涂层厚度。
[0013]优选后，所述步骤(1)高吸湿性盐或无机肥料为尿素、硫酸铵、磷酸钙、磷矿粉、氯化钾、硫酸钾、氯化钠、碳酸钙、氯化钙、氢氧化钙、硫酸钙和碳酸钠中的一种或两种及以上的复配。这些盐可以单独添加也可以采用复配工艺添加。
[0014]优选后，所述步骤(1)丝蛋白与盐在溶液中的固含量之比为20:1
‑
50:1。
[0015]优选后，所述丝蛋白复合种子包衣剂中加入有其他种子包衣剂复配。
[0016]优选后，其他种子包衣剂为精甲霜灵、咯菌腈、噻虫嗪、苯醚甲环唑、吡虫啉、氟吡菌酰胺或戊唑醇中的一种或两种及以上。
[0017]优选后，所述丝蛋白复合种子包衣剂中可加入营养元素、生长激素、农药、生物农药、益生菌中的一种或两种及以上进行复配。
[0018]优选后，还包括有该丝蛋白复合种子包衣剂的种子包衣步骤：
[0019]a、将制得的丝蛋白复合种子包衣剂均匀的包覆在种子上，干燥种子；
[0020]b、控制丝蛋白构象
[0021]优选后，所述步骤a包覆过程：将丝蛋白复合种子包衣剂放入包衣袋，向包衣袋中倒入种子并鼓入空气后封口，无固定方向摇晃包衣袋使包衣剂均匀地包覆在种子上。包覆涂层的厚度根据选用的丝蛋白初始浓度进行调节。
[0022]优选后，该包衣剂放入包衣袋后，控制在包衣袋下半部分，且包衣剂均匀分散开，同时避免包衣液扩散至包衣袋边缘。
[0023]优选后，所述步骤a干燥：将包覆完成后的种子倒入筛网，将水分晾干或者冷风/热风风干。
[0024]优选后，所述步骤b控制丝蛋白构象的第一种工艺：干燥后的种子转移到密闭的高湿、室温环境静置，调控丝蛋白β
‑
折叠的含量在0
‑
40％。在这个过程中盐的吸湿作用会使得水分子扩展进入丝蛋白网络，并诱导丝蛋白反正构象转变，从无归线团转变到β
‑
折叠。在这
个技术方案中，β
‑
折叠的含量可以通过控制密闭环境的湿度以及静置的时间来调控，其可调控范围为0％
‑
40％。
[0025]优选后，所述的高湿湿度为60
‑
90％，静置时间为0.5
‑
12h。
[0026]优选后，所述步骤b控制丝蛋白构象的第二种工艺：干燥的种子转移到密闭环境或者密封袋中，将环境温度从室温升高，并保温一定的时间，调控丝蛋白β
‑
折叠的含量在0
‑
40％。升高温度根据不同种子的特性进行优化选择，同样保温时间也可以根据食品的特性进行优化选择。通过控制这两个环境条件，也可以实现对种子包衣中丝蛋白β
‑
折叠含量的有效控制，调控范本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.蚕丝蛋白复合种子包衣剂，其特征在于包括如下制备步骤：(1)配置丝蛋白溶液；(2)在所述步骤(1)的丝蛋白溶液中加入高吸湿性盐或无机肥料，制得丝蛋白复合种子包衣剂。2.根据权利要求1所述的蚕丝蛋白复合种子包衣剂，其特征在于：所述丝蛋白溶液在制备过程，缩减其溶解的透析时间，缩短至原有透析时间的1/3
‑
2/3。3.根据权利要求1所述的蚕丝蛋白复合种子包衣剂，其特征在于：所述步骤(1)丝蛋白溶液的浓度范围为0.1wt％
‑
10wt％。4.根据权利要求1所述的蚕丝蛋白复合种子包衣剂，其特征在于：所述步骤(1)高吸湿性盐或无机肥料为尿素、硫酸铵、磷酸钙、磷矿粉、氯化钾、硫酸钾、氯化钠、碳酸钙、氯化钙、氢氧化钙、硫酸钙和碳酸钠中的一种或两种及以上的复配。5.根据权利要求1所述的蚕丝蛋白复合种子包衣剂，其特征在于：所述步骤(1)丝蛋白与盐在溶液中的固含量之比为20:1
‑
50:1。6.根据权利要求1所述的蚕丝蛋白复合种子包衣剂，其特征在于：所述丝蛋白复合种子包衣剂加入有其他种子包衣剂复配。7.根据权利要求6所述的蚕丝蛋白复合种子包衣剂，其特征在于：其他种子包衣剂为精甲霜灵、咯菌腈、噻虫嗪、苯醚甲环唑、吡虫啉、氟吡菌酰胺或戊唑醇中的一种或两种及以上。8.根据权利要求1所述的蚕丝蛋白复合种子包衣剂，其特征在于：所述丝蛋白复合种子包衣剂中可加入营养元素、生长激素、农药、生物农药、益生菌中的一种或两种及以上进行复配。9.根据权利要求1所述的蚕丝蛋白复合种子包衣剂，其特征在于：还包括有该丝蛋白复合种子包衣剂的种子包衣步骤：a、将制得的丝蛋白复合种子包衣剂均匀的包覆在种子上，干燥种子；b、控制丝蛋白构象。10.根据权利要求9所述的蚕丝蛋白复合种子包衣剂，其特征在于：所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：金耀，金丰，何锐敏，
申请(专利权)人：嵊州陌桑高科股份有限公司，
类型：发明
国别省市：