[发明专利]一种海藻多糖改性尿素及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于尿素生产技术改进领域。具体而言，本发明涉及一种海藻多糖改性尿素及其制备方法。

背景技术

尿素又名碳酰二胺、碳酰胺，是由碳、氮、氧和氢组成的有机化合物，又称为脲（与尿同音）。其化学公式为CON₂H₄、CO(NH2)₂或CN₂H₄O，国际非专利药品名称为Carbamide。尿素在哺乳类动物的肝合成，是哺乳类动物排出的体内含氮代谢物，该代谢过程称为尿素循环。

尿素的外观通常为白色晶体或粉末，是第一种以人工合成无机物质而得到的有机化合物。尿素一般用作植物的氮肥，是氮肥中含氮量最高的肥料，属中性速效肥料。尿素为有机态氮肥，在施入土壤中后，一小部分以分子态溶于土壤溶液中，通过氢键作用被土壤吸附，其他大部分在脲酶的作用下水解成碳酸铵或碳酸氢铵，进而生成碳酸氢和氢氧化铵。然后NH4⁺能被植物吸收和土壤胶体吸附，NCO3^-也能被植物吸收，因此尿素施入土壤后不残留任何有害成分。另外，尿素中含有的缩二脲也能在脲酶的作用下分解成氨和碳酸。尿素在土壤中的转化受土壤pH、温度和水分的影响，在土壤呈中性反应，水分适当时土壤温度越高，转化越快；当土壤温度10℃时尿素完全转化成铵态氮需7至10天，当20℃需4至5天，当30℃需2至3天即可。尿素水解后生成铵态氮，表施会引起氨的挥发，尤其是碱性或碱性土壤上更为严重，因此在施用尿素时应深施覆土，水田要深施到还原层。

然而，尿素虽然作为作物氮源得到了广泛使用，但尿素的利用率低，每年有千万吨尿素流失。此外，我国尿素生产装置采用的工艺主要有水溶液全循环法、二氧化碳汽提法和氨汽提法三种。水溶液全循环法工艺落后，消耗较高，二氧化碳汽提法和氨汽提法具有一定的优势，但同时也存在高压圈设备和水解塔容易腐蚀的缺陷。尿素生产还采用改进型二氧化碳汽提工艺进行，此工艺由于设备台数少，比氨汽提工艺节省投资15%左右。

综上，目前本领域还存在对于作用效果得到改进的新型尿素类肥料的需求。

发明内容

针对上述问题，本发明的一个目的为提供一种海藻多糖改性尿素。

本发明的另一个目的是提供该海藻多糖改性尿素的制备方法。

用于实现上述目的的技术方案如下：

一方面，本发明提供一种海藻多糖改性尿素，所述海藻多糖改性尿素包含下述重量百分比范围的组分：

海藻提取物0.1-1.2%，古罗甘露聚多糖0.015-0.18%，岩藻多糖0.002-0.017%，海藻活性物0.0001-0.0015%，海藻抗生物0.0001-0.0015%，尿素98.6-99.7%。

优选地，所述海藻多糖改性尿素包含下述重量百分比范围的组分：

海藻提取物0.5-1.2%，古罗甘露聚多糖0.08-0.15%，岩藻多糖0.008-0.015%，海藻活性物0.0008-0.0015%，海藻抗生物0.0008-0.0015%，尿素98.7-99.4%。

经采用尿素国家标准检测（GB-T 2441.1-2001）测定，该海藻多糖改性尿素的含氮量为46.01-46.53%（重量百分比）。

此外，所述海藻多糖改性尿素的含水量为0.5-1%（重量百分比）。

其中，该海藻提取物通过以下步骤制备：

1）将海藻粉碎至1×1-4×4cm，或者直接采用海藻粉末；

2）制备纤维素酶和果胶酶的复合酶水溶液，其中纤维素酶浓度为0.1-1%（重量百分比），果胶酶浓度为0.1%-1%（重量百分比）；并且纤维素酶的酶活单位优选为4万u/kg，果胶酶的酶活单位优选为5万u/kg。

3）将步骤1）获得的经粉碎的海藻或海藻粉末与步骤2）获得的复合酶水溶液按照重量比1:3-1:11形成混合物，调整pH值7.5-8.5，在搅拌和35-55℃下酶解1-6小时；在此步骤中，复合酶体系将海藻的纤维素及细胞壁酶解；

4）在步骤3）获得的酶解液中加入碱性蛋白酶，其中碱性蛋白酶与酶解液按照重量比1:200-1:500，在搅拌和35-55℃下酶解1-6小时；在此步骤中，碱性蛋白酶将海藻中的粗蛋白酶解成小分子多肽；以及

5）使步骤4）获得的混合物冷却至常温，3000-4000转/min离心30分钟，取上清液即得。

其中，该海藻活性物通过以下步骤制备：

1）将海藻粉碎至1×1-4×4cm，或者直接采用海藻粉末；