[发明专利]一种利用废弃羽毛生产氨基酸液肥的生物制方法

说明书

本发明公开了一种利用废弃羽毛生产氨基酸液肥的方法。它是将羽毛粉用复合酶酶解，得到酶解液，然后向酶解液中加入酸性蛋白酶酶解，酶解完成后过滤，滤液经灭酶后得到氨基酸液肥；所述的复合酶包括角蛋白酶和氨基酸肽酶。本发明的方法，可以使羽毛酶解率达到80％以上，制备得到的氨基酸液肥含有17种氨基酸，种类齐全，且氨基酸含量能达到10.12％(质量分数)以上，小肽含量达到9.39％(质量分数)，无需浓缩即达到国家氨基酸液肥标准，从而可以制备环境友好型氨基酸液肥。

技术领域

本发明属于肥料加工技术领域，具体公开了一种利用角蛋白酶、中性蛋白酶、碱性蛋白酶、氨基酸肽酶及酸性蛋白酶分步复合酶解废弃羽毛制备氨基酸液体肥料的方法。

背景技术

羽毛是家禽处理后剩余的废弃物，在全世界的范围内，每年有数百万吨废弃羽毛产生，而资源化利用程度不到20％。这些羽毛除少量作为保暖衣填充料和动物饲料外，大部分被当作废弃物进行处理，不仅造成资源的浪费，且传统的焚烧、填埋等处理方法还会对环境造成严重的污染。因此，羽毛废弃物的管理问题成了家禽屠宰企业亟待解决的问题。然而羽毛废弃物是一种丰富的天然蛋白质资源，其粗蛋白含量高达85％～90％，羽毛蛋白中除赖氨酸、蛋氨酸的含量明显较低外，其它动物必需氨基酸的组成略高于鱼粉，这意味着利用蛋白质水解生产氨基酸类相关产品具有重大潜在的经济效益。禽类羽毛中的蛋白质主要由角质蛋白构成，角蛋白中含有较多的胱氨酸，它们之间形成大量的二硫键，再加上氢键和分子间作用力很难被普通蛋白酶(如碱性蛋白酶、胰蛋白酶、胃蛋白酶、木瓜蛋白酶等)水解。利用高温高压蒸煮水解、膨化法、酸碱水解和利用氧化剂或者还原剂等传统方法加工处理废弃羽毛，存在固定投资大，资金回收期长、反应条件剧烈，对生产设备要求较高且能耗大、产物极易发生构型变化或外消旋化，从而造成产物成分极为复杂和氨基酸破坏严重、产物盐分高、对环境污染严重等问题，而利用现代生物技术能很好的解决这些问题，如利用角蛋白酶对羽毛角蛋白进行降解，能降低能耗以及对环境的污染问题，并且提高水解产物的营养价值，形成以小肽和氨基酸为主要成分的酶解产物，具有巨大的小分子肽功能性饲料和氨基酸液肥潜力。

氨基酸具有调节和刺激作物生长发育(促进种子萌发及生长、促进根系生长、调节根系形态、促进叶片生长及提高叶绿色含量等)、改善作物品质、提高作物产量，提高作物的抗病及抗逆能力，还具有促进作物对其他营养成分如氮、磷、钾养分的吸收。氨基酸可作为生物刺激素、氨基酸态氮肥等单独使用，也可以作为生物活性增效剂与化学肥料配合施用(如氨基酸液肥)，发挥多重增效作用。因此，在农业上，氨基酸的应用越来越广泛。现在普遍的生产方法为对蛋白原料用酶或酸水解的方法获得氨基酸原液，或对氨基酸发酵尾液进行浓缩。而这几种方法均存在一定的缺点，如利用酸水解法，对环境污染较大，且氨基酸原液中氯盐含量较高，对某些氯敏感植物产生毒害作用；而利用酶法水解，由于酶解原料及工艺的原因，酶解液中氨基酸含量较低，需进行浓缩来提高氨基酸原液的浓度，成本较高；氨基酸尾液浓缩法同样存在成本较高，浓缩产物中钠离子浓度过高，有时会造成盐害等问题。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题提供一种利用废弃羽毛生产氨基酸液肥的生物制方法。本发明拟利用复合酶分步酶解废弃羽毛，使其酶解液中氨基酸浓度达到10％以上，无需浓缩即达到国家氨基酸液肥标准，制备环境友好型氨基酸液肥。

本发明的利用废弃羽毛生产氨基酸液肥的方法，其特征在于，包括以下步骤：

将羽毛粉用复合酶酶解，得到酶解液，然后向酶解液中加入酸性蛋白酶酶解，酶解完成后过滤，滤液经灭酶后得到氨基酸液肥；

所述的复合酶包括角蛋白酶和氨基酸肽酶。

所述的氨基酸肽酶指的是肽酶。

优选，所述的复合酶包括角蛋白酶、中性蛋白酶、碱性蛋白酶和氨基酸肽酶。

进一步优选，所述的复合酶按酶活占比计，包括角蛋白酶34～66％、碱性蛋白酶5～56％、中性蛋白酶5～56％和氨基酸肽酶5～56％。