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食用微生物固体发酵餐厨垃圾制取饲料的探讨

2016-12-27董彩军顾卫兵张华方

质量探索 2016年4期
关键词:豆渣羊肚厨余

李 锋 董彩军 顾卫兵 张华方

1南通科技职业学院,江苏 南通 226007 2北京快捷健电子商务有限公司,北京 100000

食用微生物固体发酵餐厨垃圾制取饲料的探讨

李 锋1董彩军1顾卫兵1张华方2

1南通科技职业学院,江苏 南通 226007 2北京快捷健电子商务有限公司,北京 100000

国内的中餐在每年都会制造出很多餐饮垃圾,针对其成分展开的分析,主要是粗蛋白在含量上难以达至制取饲料的相关标准。为此,需要使用类微生物去发酵餐厨的垃圾,以达到增加粗蛋白的含量目的,令处理之后的垃圾变成相对廉价的饲料,对餐厨垃圾实行资源化再利用。将餐厨垃圾作为制取饲料的原材料,实现了资源的合理利用目标,文章简析使用类微生物的固体发酵餐厨垃圾,进而制取出可使用的饲料等展开重点探讨。

食用;微生物;固体发酵;餐厨垃圾;制取饲料;探讨

伴随城市中生活整体质量的提升,其垃圾量及成分逐年增加,不利于处理有机物、有害物类别的垃圾。由于城市中餐厨垃圾正高速增长,为此有必要集中处理、消化掉这些垃圾。在传统处理方式中主要采用填埋,该方式在城市发展中不能作为长久处理垃圾的环保方式,且在应用中经常会产生新的问题,还受多种条件及因素所限制。在处理餐厨垃圾过程中,有害、有毒等物质会经过土壤渗透至地下、河流,严重危害着城市居民的生活及健康。伴随政府及群众对土地资源的利用、环保意识的提升,利用环保、绿色方式去先处理生活及餐厨垃圾等改善生态系统的环境,不仅有利于保护群众的健康,还能促进社会经济向可持续性方向发展。

1 简析餐厨垃圾成分和特征

从大范围分析,餐厨垃圾具有较为复杂的成分,主要是包含水、油以及剩余固体残渣等,这些成分混合了剩余的蔬菜、主食、肉以及用过的餐具和纸巾,且多数呈现为散状和软态,同时也混有骨骼类硬物。此类垃圾虽然有较快的分解速度,但却极易散发出恶臭味儿,在不同时间、季节有较大差别。多数餐厨垃圾主要来源于饭店、宾馆、学校等,且产生具有集中的特点,成分也较稳定以蛋白质、脂肪和淀粉等为主,其含水率大约在80%左右,且含有较丰富的N、P、K等营养性元素,由于不具有稳定的性质,故较易腐烂、发酵及发臭。

2 目前餐厨垃圾制取成饲料的切实进展

虽然社会各界在安全方面质疑了将其餐厨垃圾选为饲料直接制取的原材料,但由于其自身具有诸多特点以及交代回收及再利用的环保价值,可将其作为饲料制取的潜在资源。加工处理的安全问题重点在于有效去规避其在流通的环节中产生的有害细菌,利用洗涤剂减少有害物质的产生等。针对学校及事业单位而言,较大的就餐量可形成较多的餐余垃圾,能把餐余垃圾以直接、单独方式进行收集、利用。对于液体部分可将其制成生物柴油,剩余固体部分便可以用微生物灭菌,以达到对成分消毒以及改善的目的,而后制成固体饲料等。

3 以羊肚菌的固体发酵为例将厨余垃圾制取成饲料

3.1 材料及方法

3.1.1 原材料。选豆渣、厨余垃圾作为制取饲料的原料,其中厨余垃圾主要是学校饭堂的馒头和蔬菜等,其成分、性质如图:

培养基选择固体的PDA,需200克土豆、10克葡萄糖、半克MgSO4、1升蒸馏水以及1克KH2PO4、20克琼脂;试剂选用95%纯度的乙醇和甲基红等。

3.1.2 方法

(1)明确参数,主要包含:厨余垃圾、豆渣的混合比例,最好将比例选为1:1或2:1或3:1;培养时间,大约半个月为宜;培养温度,最好在25摄氏度左右;培养的PH值,一般是5或6或8或9或10,但自然条件下为7。

(2)分析方法,其中粗蛋白、粗脂肪、粗纤维等需在国家《GB/T6438—1994》标准执行测定工作,但粗灰分需按2007的标准执行,钙含量需按2002的标准等,试样需采用干法去处理。因此,根据以上对各参数的测试,从而明确选择出最适宜发酵的条件。

3.2 分析结果

各参数对使用羊肚菌制取饲料产生的不同影响:其中不同比例的厨余垃圾、豆渣在培养基中,制成含量不同的饲料。根据下图可看出当增大厨余垃圾的比例时其粗蛋白的含量就会下降,综合分析应将粗蛋白作为饲料品质的重要参考指标,把最初的厨余垃圾、豆渣在质量上配成1:1的比例;培养时间的不同能使厨余垃圾、豆渣等培养基内成分发生变化,且含量会呈现增长的趋势。尤其是培养时间在20天左右,其粗蛋白含量有明显的提升,且完全能达到国家饲料生产各成分的标准。因此,复合式培养基在接种菌之后,伴随羊肚菌的菌丝体不断增长,其培养基内的粗蛋白或粗脂肪以及粗纤维等含量都呈增加状态。当培养时间达至25天左右,只有粗脂肪的含量在持续、较小的增加,不利于增加另外两指标的含量。通过观察与分析,其培养的最佳时间大约为20天;培养温度会对饲料制取的质量产生重要影响,主要表现为:若温度从19摄氏度升至22至25摄氏度之间,其培养基内含有粗蛋白的量会有明显的增加,若温度再从25摄氏度升至28摄氏度,该参数的含量产生了下降。因此,在22至25摄氏度之间该培养温度是培养基实现制取饲料的最佳温度条件;而PH值也是影响饲料制取质量的重要指标和参数,其在不同PH环境下有不用的培养结果。当培养基环境的PH值为6、7、8时,三项指标具有较高的含量值。尤其是针对粗蛋白而言,PH值为6、7时含量在20%以上,其粗纤维在PH值为7环境下含量最高达15%,粗脂肪的含量则超过12%,故不存在较明显的差别。因此,可将PH=7作为适宜羊肚菌生长的中性环境。

3.3 结论

经过对厨余垃圾、豆渣分别采用三种比例混合,并将其接种在羊肚菌上,根据实验结果可知,只有在1:1的比例混合之下所制取的饲料含有大量粗蛋白,且能达至国家对饲料制取成分含量的标准。在发酵的实现过程中得出最佳时间,将其确定为20天,温度为25摄氏度,自然状态的PH值为7,能确保饲料制取的质量,且粗蛋白含量超过20%、粗脂肪的含量低于17%、粗纤维的含量低于16%。

总结:

通过分析餐厨垃圾成分和特征,切实研究了现今餐厨垃圾制取成饲料的实际进展,随后以羊肚菌的固体发酵为例研究把厨余垃圾制取成饲料。以该食用菌为例与厨余垃圾、豆渣混合制取生物饲料,不仅实现了合理利用生活废物的环保目标,还有力提升可饲料中粗蛋白的含量。因此,可将其作为饲料制取的可行性方法之一,故具有较好的应用空间及前景。该项研究为现今餐厨垃圾的合理化利用在科学领域提供了相对具有支持性的理论和基础,同时也开辟了制取饲料的新途径。

[1].园.食用微生物固体发酵餐厨垃圾制取饲料的研究[J].西北农林科技大学硕士学位研究生学位毕业论文,2011,5(30):1—45.

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李锋(1979- ),男,汉族,河北人,工学硕士,南通科技职业学院生物工程系教师,讲师。研究方向为:农产品加工、检测技术。

南通市科技项目(HS2014024)。

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