一种鱼类下脚料制备生防氨基酸水溶肥的方法及其产品与应用

本发明属于生物工程，具体涉及一种鱼类下脚料制备生防氨基酸水溶肥的方法及其产品与应用。

背景技术：

1、在水产品加工过程中，不能食用的鱼类下脚料约占到鱼总重量的40％以上，包括鱼头、鱼骨、鱼皮、内脏和零碎鱼肉。鱼类下脚料含有丰富的蛋白质、微量元素及活性成分，这类废弃物如果不进行有效地处理利用，不仅会造成环境的污染，还会造成资源的浪费。

2、氨基酸水溶肥不同于传统的有机肥，具有肥料利用率高、肥料利用率快、植物促生效果佳等优点，富含植物生长所需的各类氨基酸和促生长因子，可以通过灌溉的方式直接施用到农作物中；另外，氨基酸水溶肥一般会耦合微生物的发酵，因此氨基酸水溶肥中还含有大量的益生菌，能够提高作物的抗虫抗病能力。随着生态农业观念的不断深入，对于氨基酸水溶肥的需求量逐渐增大，开发其它废弃物用于制备氨基酸水溶肥具有重要的意义。鱼类下脚料富含蛋白质等物质，以鱼类下脚料作为原料，制备鱼类下脚料，不仅能够实现鱼类下脚料的再利用，而且还能产出具有富含氨基酸和生物活性分子的鱼类下脚料。为了解决鱼类下脚料的再利用问题，安徽师范大学的刘爱民等(cn115677398a)公布了一种固态发酵复合鱼下脚料和烟草废弃物有机肥及生产方法和应用，过程中需要外源添加大量的氮源来进行固态发酵，存在发酵速度慢、成本高等问题。湖北力康农生态工程有限公司的周文兵等(cn116655408a)公布了一种水解鱼鳞制备含氨基酸水溶肥的方法和应用，仅通过碱解的方法来处理鱼鳞制备含氨基酸水溶肥，存在蛋白质水解效果差、氨基酸成分单一等问题。

3、经检索，目前未见有使用鱼类下脚料制备生防氨基酸水溶肥的专利报道。

4、鉴于以上问题，本发明开发了固定化复合蛋白酶来酶解鱼类下脚料，实现了酶的重复利用，降低氨基酸水溶肥生产用酶的成本；通过贝莱斯芽孢杆菌对鱼下脚料液酶解进行发酵，产生抗菌肽等生物活性分子，对很多植物病原菌(如辣椒疫霉、灰梨孢菌、葡萄座腔菌和盘长孢状刺盘孢菌)具有显著的拮抗作用，可以应用于辣椒、梨树、葡萄、青菜等作物的生物防治。

技术实现思路

1、发明目的：本发明的要解决的技术问题是提供一种鱼类下脚料制备生防氨基酸水溶肥的方法，以实现鱼类下脚料的再利用，制备富含氨基酸和生物活性分子的水溶肥，能够应用于多种作物的生物防治。

2、为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

3、一种鱼类下脚料制备生防氨基酸水溶肥的方法，包括如下步骤：

4、(1)鱼类下脚料的预处理：将鱼类下脚料进行粉碎处理，粉碎后转入反应釜中加水、加热蒸煮，然后经过除油、碱解、过滤后得到预处理后的鱼类下脚料；

5、(2)预处理后鱼类下脚料的高效：调节鱼类下脚料预处理液的ph，再将其泵入到固定化了复合蛋白酶的反应器中进行酶解，得到酶解液；

6、(3)酶解液的微生物发酵：酶解液通入发酵罐中，加入糖蜜，接入贝莱斯芽孢杆菌，发酵16～24h，发酵液经过低温浓缩及微量元素复配后制得生防氨基酸水溶肥；

7、优选地，步骤(1)中，加水应当以料水比(10：1)～(5：1)加水。

8、优选地，所述的加热蒸煮，其加热温度为80～85℃，蒸煮时间为1～3h，冷却后去除上层油脂。

9、优选地，步骤(1)中，所述的碱解，其碱解条件应当为向鱼类下脚料蒸煮液中加入质量分数8％～10％naoh溶液至ph约为10～11，加热至70～80℃，碱解1～2h。

10、优选地，步骤(1)中，鱼类下脚料碱解后，过筛去除固体杂质，所使用筛板孔径为10～30目，获得无固体杂质的滤液。

11、优选地，步骤(2)中，所述复合蛋白酶为中性蛋白酶、胰蛋白酶、碱性蛋白酶、木瓜蛋白酶、菠萝蛋白酶、胶原蛋白酶中的一种或两种的混合物；优选，中性蛋白酶：胰蛋白酶质量比1:1～1:2复配。

12、优选地，酶解反应条件ph为7～8，温度50～60℃，反应时间5～10h，酶解后获得含有大量游离氨基酸的酶解液。

13、优选地，步骤(2)中，固定化酶的总酶活与预处理后鱼类下脚料的比例为：3×105～8×105u/kg下脚料。

14、优选地，步骤(2)中，固定化酶反应器中选用聚苯乙烯、羟甲基纤维素、氧化纤维素、大孔树脂hdp750作为固定化的基质，交联剂选用质量分数1％～2％戊二醛，加至戊二醛终体积分数为0.1％～0.3％，酶用量为50～70mg/g固定化基质，缓冲液选用ph为7.0～8.0的pbs溶液，交联温10～20℃，交联时间12～24h；更优选地，固定化基质选用大孔树脂hdp750。

15、优选地，步骤(3)中，酶解液通入发酵罐中，加入15～20g/l糖蜜作为碳源，调整ph至7左右，优选ph7.2～7.5。

16、优选地，步骤(3)中，贝莱斯芽孢杆菌经一级种子液与扩大培养后，获得二级种子液，二级贝莱斯芽孢杆菌种子液以10％(v/v)接种至发酵液中，发酵16～24h，获得发酵液；更优选地，发酵21h以减少氨基酸的消耗。

17、所述贝莱斯芽孢杆菌贝莱斯芽孢杆菌，分类命名为贝莱斯芽孢杆菌bacillusvelezensis，菌株号lt-22，已保藏于“中国典型培养物保藏中心”(简称cctcc)，保藏地址：湖北省武汉市，洪山区八一路，武汉大学山国典型培养物保藏中心，邮编：430072，保藏编号为cctcc no:m2023779，保藏日期为2023年5月19日。

18、优选地，步骤(3)中，发酵液经30℃～35℃低温浓缩，至原体积的30％～40％，添加微量元素，获得生防氨基酸水溶肥。

19、优选地，步骤(3)中，微量元素为h2b4o7·mgso4、(nh4)2moo4、znso4·7h2o、mnso4·3h2o、feso4·7h2o、cuso4·5h2o，总添加量为15～18g/l，以质量比计，其中硼、钼、锌、锰、铁及铜添加量占比分别为：11％～12％、16％～18％、34％～36％、11％～12％、16％～18％、5.5％～6％。

20、上述鱼类下脚料制备生防氨基酸水溶肥的方法制备得到的生防氨基酸水溶肥在本发明的保护范围之内。

21、上述生防氨基酸水溶肥在蔬菜种植产业中的应用在本发明的保护范围之内，所述的蔬菜包括：青菜、辣椒、番茄。

22、有益效果：

23、(1)本发明通过对水产品下脚料的利用，减少了鱼类下脚料对环境的破坏，同时对鱼类下脚料中的营养物质进行了进一步的循环利用。

24、(2)本发明将复合蛋白酶通过固定化，提高了酶的稳定性，使蛋白酶可回收重复利用，降低了酶的成本；

25、(3)本发明通过贝莱斯芽孢杆菌对酶解液进行发酵，产生了抗菌肽等抑菌物质，能够有效防治辣椒疫霉、灰梨孢菌、葡萄座腔菌和盘长孢状刺盘孢菌等植物致病菌，具有良好的应用前景。

26、(4)本发明生产的生防氨基酸水溶肥施用于小青菜、辣椒、番茄有良好的促生作用，在合适的施用条件下，促生率均在10％以上。