阅读说明：本技术 一种低氯氨基酸肥的制备方法 (Preparation method of low-chlorine amino acid fertilizer ) 是由 于秋生 何剑飞 於慧利 张婷婷 冯镇泰 张红艳 郝祥蕊 于 2020-04-16 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种低氯氨基酸肥的制备方法,其包括,将蛋白源粉碎后调浆；调节pH至碱性,加热搅拌后,离心取滤液；调节pH至酸性,继续加热搅拌,离心取第一滤渣；将所述第一滤渣调浆,充分搅拌,再离心取第二滤渣；向所述第二滤渣中加入酸进行水解,调浆后脱色；通过阴、阳离子交换树脂后,通过浓缩、喷雾干燥,获得低氯、低盐氨基酸肥；所述阴离子交换树脂包括201x7、D201中的一种或几种,所述阳离子交换树脂包括001x7、001x4、001x10中的一种或几种。本发明所得低氯氨基酸肥中总氮≥12％、氨基酸态氮≥9％、氯化物含量≤2％,灰分≤5％,3-氯丙醇≤0.5mg/kg,收率≥80％,技术指标远高于目前市售产品(总氮在3％-5％之间,氨基酸态氮≤4％,灰分≥20％)。(The invention discloses a preparation method of a low-chlorine amino acid fertilizer, which comprises the steps of crushing a protein source and then mixing; adjusting pH to alkalinity, heating and stirring, centrifuging and taking filtrate; adjusting the pH value to acidity, continuously heating and stirring, and centrifuging to obtain first filter residue; mixing the first filter residue, fully stirring, and centrifuging to obtain a second filter residue; adding acid into the second filter residue for hydrolysis, and decoloring after size mixing; after passing through anion and cation exchange resin, obtaining low-chlorine and low-salt amino acid fertilizer by concentration and spray drying; the anion exchange resin comprises one or more of 201x7 and D201, and the cation exchange resin comprises one or more of 001x7, 001x4 and 001x 10. The low-chlorine amino acid fertilizer obtained by the invention has the total nitrogen content of more than or equal to 12 percent, the amino acid nitrogen content of more than or equal to 9 percent, the chloride content of less than or equal to 2 percent, the ash content of less than or equal to 5 percent, the 3-chloropropanol of less than or equal to 0.5mg/kg, the yield of more than or equal to 80 percent, and the technical indexes of the low-chlorine amino acid fertilizer are far higher than those of the current commercial products (the total nitrogen content is between 3 and.)

一种低氯氨基酸肥的制备方法

技术领域

本发明属于农业肥料技术领域，具体涉及一种低氯氨基酸肥的制备方法。

背景技术

响应农业生产的“双减”工程，目前农业种植中化肥的使用占比在减小，各种有机肥应运而生，逐渐占领市场。常见的农家肥及有机质肥的使用可能会造成病虫害泛滥及肥效慢的问题，在大规模生产中适用性差；氨基酸肥因其易溶解、肥效快、易吸收的特点深受种植者喜爱，但市售氨基酸肥多为蛋白酸水解后经液氨中和而来，其中有效成分大多为铵盐，铵盐的大范围使用会导致土壤盐碱化、作物硝酸盐含量高的问题，不适合长期使用；酶解法生产的氨基酸肥氨基酸占比小、肥效慢，且生产成本高，使用范围有限。

因此，生产一种盐分含量低、氨基酸占比高的肥料在农业生产中具有极大的意义。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述的技术缺陷，提出了本发明。

因此，作为本发明其中一个方面，本发明克服现有技术中存在的不足，提供一种低氯氨基酸肥的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：一种低氯氨基酸肥的制备方法，其包括，将蛋白源粉碎后调浆；调节pH至碱性，加热搅拌后，离心取滤液；调节pH至酸性，继续加热搅拌，离心取第一滤渣；将所述第一滤渣调浆，充分搅拌，再离心取第二滤渣；向所述第二滤渣中加入酸进行水解，调浆后脱色；通过阴、阳离子交换树脂后，通过浓缩、喷雾干燥，获得低氯、低盐氨基酸肥。

作为本发明所述的低氯氨基酸肥的制备方法的优选方案，其中：所述阴离子交换树脂包括201x7、D201中的一种或几种，所述阳离子交换树脂包括001x7、001x4、001x10中的一种或几种。

作为本发明所述的低氯氨基酸肥的制备方法的优选方案，其中：所述蛋白源包括豆粕、花生粕、玉米粕、小麦粕、毛发、皮质的一种或几种；所述酸为盐酸；所述脱色为使用活性炭脱色。

作为本发明所述的低氯氨基酸肥的制备方法的优选方案，其中：所述粉碎为粉碎60-80目；所述调浆为调至10-20％；所述碱性为pH至9-10；所述酸性为pH至4-5；所述加热搅拌为在40～55℃下搅拌。

作为本发明所述的低氯氨基酸肥的制备方法的优选方案，其中：按质量比计，所述蛋白源：盐酸＝1:3～1:6。

作为本发明所述的低氯氨基酸肥的制备方法的优选方案，其中：所述水解，其水解温度105-110℃，水解时间6～24小时；所述脱色为使用活性炭在60～80℃搅拌15～30分钟，重复2次。

作为本发明所述的低氯氨基酸肥的制备方法的优选方案，其中：所述通过阴、阳离子交换树脂的流速为200～300mL/min。

作为本发明所述的低氯氨基酸肥的制备方法的优选方案，其中：所述喷雾干燥，进风温度：170～190℃，排风温度80～95℃。

作为本发明的另一方面，本发明提供一种低氯氨基酸肥，其中：按质量分数计，低氯氨基酸肥中，总氮≥12％、氨基酸态氮≥9％、氯化物含量≤2％，灰分≤5％，收率≥80％。

本发明的有益效果是：

1、本发明所得低氯氨基酸肥中总氮≥12％、氨基酸态氮≥9％、氯化物含量≤2％，灰分≤5％，3-氯丙醇≤0.5mg/kg，收率≥80％，技术指标远高于目前市售产品(总氮在3％-5％之间，氨基酸态氮≤4％，灰分≥20％)。

2、本发明所制得的低氯氨基酸肥不仅可用于常规种植中叶面喷施，还可广泛应用于无土栽培中，为农业种植提供高品质氨基酸及短肽，应用广泛。

3、本发明制备工艺简单易行，不仅可应用于实验室制备，同时也具备工业化放大可行性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：

图1为低氯氨基酸肥的制备工艺流程图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合具体实施例对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。

实施例1

称取1kg豆粕，粉碎至60目；

用水调浆至10L；

使用氢氧化钠调节pH至9，在50℃搅拌50分钟，离心分离得滤液；

用盐酸调节该滤液pH至4.5，在45℃搅拌20分钟，离心分离得滤渣；

将滤渣调浆至20％，常温搅拌10分钟，离心分离得滤渣；

取该部分滤渣，加入3kg盐酸，调浆后置入常压反应釜中，调节反应釜温度108℃，转速150rpm/min，反应20小时，水解过程中冷凝回流；

反应结束，将水解液经过氯化氢回收装置，回收80％以上盐酸；

待反应液冷却后，放出料液，抽滤该料液去除不溶性杂质；

调节抽滤液固含至10％，加入10g活性炭，在80℃搅拌15分钟，抽滤得滤液，重复2次，得到脱色液；

称取分别5kg的D201和001x4树脂，预处理装柱后，链接蠕动泵，将脱色液以200mL/min的流速依次流经D201和001x4树脂，脱除盐分；

接收001x4树脂流出液，旋转浓缩至固含30％；

喷雾干燥浓缩液，喷雾干燥的具体条件为：进风温度170-190℃，排风温度80-95℃，所得粉末状产品即低氯氨基酸肥，该低氯氨基酸呈微黄色或白色，粒径小于30μm，易溶于水中。其技术指标经国标方法测定后列于表1。

实施例2

称取1kg豆粕，粉碎至60目；

用水调浆至10L；

使用氢氧化钠调节pH至9，在50℃搅拌50分钟，离心分离得滤液；

用盐酸调节该滤液pH至4.5，在45℃搅拌20分钟，离心分离得滤渣；

将滤渣调浆至20％，常温搅拌10分钟，离心分离得滤渣；

取该部分滤渣，加入6kg盐酸，调浆后置入常压反应釜中，调节反应釜温度108℃，转速150rpm/min，反应6小时，水解过程中冷凝回流；

反应结束，将水解液经过氯化氢回收装置，回收80％以上盐酸；；

待反应液冷却后，放出料液，抽滤该料液去除不溶性杂质；

调节抽滤液固含至10％，加入10g活性炭，在80℃搅拌15分钟，抽滤得滤液，重复2次，得到脱色液；

称取分别5kg的D201和001x4树脂，预处理装柱后，链接蠕动泵，将脱色液以200mL/min的流速依次流经D201和001x4树脂，脱除盐分；

接收001x4树脂流出液，旋转浓缩至固含30％；

喷雾干燥浓缩液，喷雾干燥的具体条件为：进风温度170-190℃，排风温度80-95℃，所得粉末状产品即低氯氨基酸肥。其技术指标经国标方法测定后列于表1。

实施例3

称取1kg羽毛，粉碎至60目；

用水调浆至10L；

使用氢氧化钠调节pH至9，在50℃搅拌50分钟，离心分离得滤液；

用盐酸调节该滤液pH至4.5，在45℃搅拌20分钟，离心分离得滤渣；

将滤渣调浆至20％，常温搅拌10分钟，离心分离得滤渣；

取该部分滤渣，加入3kg盐酸，调浆后置入常压反应釜中，调节反应釜温度108℃，转速150rpm/min，反应20小时，水解过程中冷凝回流；

反应结束，将水解液经过氯化氢回收装置，回收80％以上盐酸；

待反应液冷却后，放出料液，抽滤该料液去除不溶性杂质；

调节抽滤液固含至10％，加入10g活性炭，在80℃搅拌15分钟，抽滤得滤液，重复2次，得到脱色液；

称取分别5kg的D201和001x4树脂，预处理装柱后，链接蠕动泵，将脱色液以200mL/min的流速依次流经D201和001x4树脂，脱除盐分；

接收001x4树脂流出液，旋转浓缩至固含30％；

喷雾干燥浓缩液，喷雾干燥的具体条件为：进风温度170-190℃，排风温度80-95℃，所得粉末状产品即低氯氨基酸肥。其技术指标经国标方法测定后列于表1。

实施例4

称取1kg羽毛，粉碎至60目；

用水调浆至10L；

使用氢氧化钠调节pH至9，在50℃搅拌50分钟，离心分离得滤液；

用盐酸调节该滤液pH至4.5，在45℃搅拌20分钟，离心分离得滤渣；

将滤渣调浆至20％，常温搅拌10分钟，离心分离得滤渣；

取该部分滤渣，加入6kg盐酸，调浆后置入常压反应釜中，调节反应釜温度108℃，转速150rpm/min，反应6小时，盐酸量增加，反应更剧烈，所需反应时间减少，水解过程中冷凝回流；

反应结束，将水解液经过氯化氢回收装置，回收80％以上盐酸；

待反应液冷却后，放出料液，抽滤该料液去除不溶性杂质；

调节抽滤液固含至10％，加入10g活性炭，在80℃搅拌15分钟，抽滤得滤液，重复2次，得到脱色液；

称取分别5kg的D201和001x4树脂，预处理装柱后，链接蠕动泵，将脱色液以200mL/min的流速依次流经D201和001x4树脂，脱除盐分；

接收001x4树脂流出液，旋转浓缩至固含30％；

喷雾干燥浓缩液，喷雾干燥的具体条件为：进风温度170-190℃，排风温度80-95℃，所得粉末状产品即低氯氨基酸肥。其技术指标经国标方法测定后列于表1。

实施例5

称取1kg花生粕，不粉碎；

用水调浆至5L；

使用氢氧化钠调节pH至8，在50℃搅拌50分钟，离心分离得滤液；

用盐酸调节该滤液pH至4.5，在45℃搅拌20分钟，离心分离得滤渣；

将滤渣调浆至20％，常温搅拌10分钟，离心分离得滤渣；

取该部分滤渣，加入3kg盐酸，调浆后置入常压反应釜中，调节反应釜温度108℃，转速150rpm/min，反应20小时，水解过程中冷凝回流；

反应结束，将水解液经过氯化氢回收装置，回收80％以上盐酸；；

待反应液冷却后，放出料液，抽滤该料液去除不溶性杂质；

调节抽滤液固含至10％，加入10g活性炭，在80℃搅拌15分钟，抽滤得滤液，重复2次，得到脱色液；

称取分别5kg的D201和001x4树脂，预处理装柱后，链接蠕动泵，将脱色液以200mL/min的流速依次流经D201和001x4树脂，脱除盐分；

接收001x4树脂流出液，旋转浓缩至固含30％；

喷雾干燥浓缩液，喷雾干燥的具体条件为：进风温度170-190℃，排风温度80-95℃，所得粉末状产品即低氯氨基酸肥。其技术指标经国标方法测定后列于表1。

实施例6

称取1kg豆粕，粉碎至60目；

用水调浆至10L；

使用氢氧化钠调节pH至9，在50℃搅拌50分钟，离心分离得滤液；

用盐酸调节该滤液pH至4.5，在45℃搅拌20分钟，离心分离得滤渣；

将滤渣调浆至20％，常温搅拌10分钟，离心分离得滤渣；

取该部分滤渣，加入3kg盐酸，调浆后置入常压反应釜中，调节反应釜温度108℃，转速150rpm/min，反应20小时，水解过程中冷凝回流；

反应结束，将水解液经过氯化氢回收装置，回收80％以上盐酸；；

待反应液冷却后，放出料液，抽滤该料液去除不溶性杂质；

调节抽滤液固含至10％，加入10g活性炭，在80℃搅拌15分钟，抽滤得滤液，重复2次，得到脱色液；

称取分别5kg的D202和D0001树脂，预处理装柱后，链接蠕动泵，将脱色液以200mL/min的流速依次流经D202和D0001树脂，脱除盐分；

接收001x4树脂流出液，旋转浓缩至固含30％；

喷雾干燥浓缩液，喷雾干燥的具体条件为：进风温度170-190℃，排风温度80-95℃，所得粉末状产品即低氯氨基酸肥。其技术指标经国标方法测定后列于表1。

实施例7

称取1kg豆粕，粉碎至60目；

用水调浆至10L；

使用氢氧化钠调节pH至9，在50℃搅拌50分钟，离心分离得滤液；

用盐酸调节该滤液pH至4.5，在45℃搅拌20分钟，离心分离得滤渣；

将滤渣调浆至20％，常温搅拌10分钟，离心分离得滤渣；

取该部分滤渣，加入3kg盐酸，调浆后置入常压反应釜中，调节反应釜温度108℃，转速150rpm/min，反应20小时，水解过程中冷凝回流；

反应结束，将水解液经过减压浓缩，回收盐酸；

待反应液冷却后，放出料液，抽滤该料液去除不溶性杂质；

调节抽滤液固含至10％，加入10g活性炭，在80℃搅拌15分钟，抽滤得滤液，重复2次，得到脱色液；

称取分别5kg的D201和001x4树脂，预处理装柱后，链接蠕动泵，将脱色液以200mL/min的流速依次流经D201和001x4树脂，脱除盐分；

接收001x4树脂流出液，旋转浓缩至固含30％；

喷雾干燥浓缩液，喷雾干燥的具体条件为：进风温度170-190℃，排风温度80-95℃，所得粉末状产品即低氯氨基酸肥，该低氯氨基酸呈微黄色或白色，粒径小于30μm，易溶于水中。其技术指标经国标方法测定后列于表1。

实施例8

称取1kg豆粕，粉碎至60目；

用水调浆至10L；

使用氢氧化钠调节pH至9，在50℃搅拌50分钟，离心分离得滤液；

用盐酸调节该滤液pH至4.5，在45℃搅拌20分钟，离心分离得滤渣；

将滤渣调浆至20％，常温搅拌10分钟，离心分离得滤渣；

取该部分滤渣，加入3kg盐酸，调浆后置入常压反应釜中，调节反应釜温度108℃，转速150rpm/min，反应20小时，水解过程中冷凝回流；

反应结束，将水解液经过氯化氢回收装置，回收80％以上盐酸；；

待反应液冷却后，放出料液，抽滤该料液去除不溶性杂质；

调节抽滤液固含至10％，加入10g活性炭，在80℃搅拌15分钟，抽滤得滤液，重复2次，得到脱色液；

将脱色液通过电渗析设备(山东天维膜技术有限公司，双极膜电渗析器)脱氯；流出液旋转浓缩至固含30％；

喷雾干燥浓缩液，喷雾干燥的具体条件为：进风温度170-190℃，排风温度80-95℃，所得粉末状产品即低氯氨基酸肥。

实施例9

称取1kg豆粕，粉碎至60目；

用水调浆至10L；

使用氢氧化钠调节pH至9，在50℃搅拌50分钟，离心分离得滤液；

用盐酸调节该滤液pH至4.5，在45℃搅拌20分钟，离心分离得滤渣；

将滤渣调浆至20％，常温搅拌10分钟，离心分离得滤渣；

取该部分滤渣，加入3kg盐酸，调浆后置入常压反应釜中，调节反应釜温度108℃，转速150rpm/min，反应20小时，水解过程中冷凝回流；

反应结束，将水解液经过氯化氢回收装置，回收80％以上盐酸；

待反应液冷却后，放出料液，抽滤该料液去除不溶性杂质；

调节抽滤液固含至10％，加入10g活性炭，在80℃搅拌15分钟，抽滤得滤液，重复2次，得到脱色液；

称取分别5kg的D201和001x4树脂，预处理装柱后，链接蠕动泵，将脱色液以500mL/min的流速依次流经D201和001x4树脂，脱除盐分；

接收001x4树脂流出液，旋转浓缩至固含30％；

喷雾干燥浓缩液，喷雾干燥的具体条件为：进风温度170-190℃，排风温度80-95℃，所得粉末状产品即低氯氨基酸肥，该低氯氨基酸呈微黄色或白色，粒径小于30μm，易溶于水中。其技术指标经国标方法测定后列于表1。

表1实施例中低氯氨基酸肥产品技术指标

注：(总氮-氨基酸态氮)*6.25％是短肽的量。

由表1可知，实施例1-4按照权利要求书制备低氯氨基酸肥，各指标均较好，且收率高，是良好的低氯氨基酸肥料产品。

实施例10

称取1kg鱼粉，粉碎至60目；

用水调浆至10L；

使用氢氧化钠调节pH至9，在50℃搅拌50分钟，离心分离得滤液；

用盐酸调节该滤液pH至4.5，在45℃搅拌20分钟，离心分离得滤渣；

将滤渣调浆至20％，常温搅拌10分钟，离心分离得滤渣；

取该部分滤渣，加入3kg盐酸，调浆后置入常压反应釜中，调节反应釜温度108℃，转速150rpm/min，反应20小时，水解过程中冷凝回流；

反应结束，将水解液经过氯化氢回收装置，回收80％以上盐酸；；

待反应液冷却后，放出料液，抽滤该料液去除不溶性杂质；

调节抽滤液固含至10％，加入10g活性炭，在80℃搅拌15分钟，抽滤得滤液，重复2次，得到脱色液；

称取分别5kg的D201和001x4树脂，预处理装柱后，链接蠕动泵，将脱色液以200mL/min的流速依次流经D201和001x4树脂，脱除盐分；

接收001x4树脂流出液，旋转浓缩至固含30％；

喷雾干燥浓缩液，喷雾干燥的具体条件为：进风温度170-190℃，排风温度80-95℃，所得粉末状产品即低氯氨基酸肥。

实施例11

将实施例1制备的低氯氨基酸和普通氨基酸分别稀释1000倍喷洒绿萝，观察绿萝颜色变化及长势，一周后考察相关变化。

表2绿萝长势及叶片色泽变化

实施例12

将实施例1制备的低氯氨基酸无土栽培营养液种植生菜：每1000mL水中含有250mg低氯氨基酸、磷酸氢二钾228mg、柠檬酸钾325mg、硫酸铁19.8mg、硼酸2.86mg、硫酸锰1.54mg、硫酸锌0.22mg、硫酸铜0.07mg、钼酸钠0.025mg、硫酸钙687mg、硫酸镁240mg。

普通复合氨基酸肥无土栽培营养液种植生菜：每1000mL水中含有250mg普通复合氨基酸、磷酸氢二钾228mg、柠檬酸钾325mg、硫酸铁19.8mg、硼酸2.86mg、硫酸锰1.54mg、硫酸锌0.22mg、硫酸铜0.07mg、钼酸钠0.025mg、硫酸钙687mg、硫酸镁240mg。

定植好生菜苗后，将配置好的营养液分别加入无土栽培设备的储液罐中，30min循环一次，种植28天，采用国标方法检测各项指标。

表3实施例12中不同氨基酸肥无土栽培生菜差异

表4生菜感官评价标准

本发明公开了一种低氯氨基酸肥的制备方法。本发明所述的低氯氨基酸肥的主要成分为氨基酸和短肽，其主要制备方法为酸水解蛋白工艺以及脱酸工艺，其中总氮≥12％、氨基酸态氮≥9％、氯化物含量≤2％，灰分≤5％，3-氯丙醇≤0.5mg/kg，收率≥80％，该精制后的低氯氨基酸肥营养丰富、易溶解及吸收，可为农业提供高品质氨基酸及短肽。本发明所述的低氯氨基酸肥的特征在于：将植物蛋白或动物蛋白进行预处理，去杂并提纯蛋白；将预处理的蛋白与盐酸混合，进行酸水解；水解液经过氯化氢回收装置，脱除80％以上盐酸，实现盐酸的循环利用；脱酸液经脱色后经过阴离子交换树脂、阳离子交换树脂去掉阴阳离子；流出液经浓缩喷干后得到低氯氨基酸肥。本发明制备工艺简单、能耗低、产品中含盐量少、生产周期短、且产品品质高。与传统氨基酸肥相比，盐分含量及氯丙醇含量大大降低，有利于绿色种植的发展。

应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。