一種利用酶和益生菌處理餐廚垃圾生產(chǎn)微生態(tài)制劑的方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于生物【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種利用飼用脂肪酶，酵母菌和乳酸菌協(xié)同發(fā)酵處理餐廚垃圾生產(chǎn)微生態(tài)制劑的方法。具體方法為：將餐廚垃圾破碎并高溫濕熱滅菌后，加入飼用脂肪酶及酵母菌和乳酸菌液體菌劑，充分混合經(jīng)過好氧發(fā)酵和厭氧發(fā)酵后混入保護(hù)劑，干燥后即得微生態(tài)制劑。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，飼用脂肪酶可高效分解餐廚垃圾中的油和脂肪，酵母菌和乳酸菌共培養(yǎng)有很好的協(xié)同效應(yīng)，脂肪酶、酵母菌和乳酸菌共同作用可充分利用餐廚垃圾的全部營養(yǎng)成分，得到高活菌量的微生態(tài)制劑。
【專利說明】一種利用酶和益生菌處理餐廚垃圾生產(chǎn)微生態(tài)制劑的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于生物【技術(shù)領(lǐng)域】，提供了一種采用脂肪酶和酵母菌及乳酸菌協(xié)同處理餐廚垃圾生產(chǎn)微生態(tài)制劑的方法，此方法對于解決餐廚垃圾的環(huán)境污染問題和生產(chǎn)廉價(jià)高效的微生態(tài)制劑方面都具有重要的應(yīng)用價(jià)值與前景。
【背景技術(shù)】
[0002]餐廚垃圾，俗稱泔腳，主要包括餐余垃圾和廚余垃圾，是居民在生活消費(fèi)過程中產(chǎn)生的生活廢物。餐廚垃圾既有嚴(yán)重的危害性又蘊(yùn)含大量有機(jī)資源。一方面，餐廚垃圾含有大量水分，極易腐爛變質(zhì)，散發(fā)惡臭，傳播細(xì)菌和病毒，是城市環(huán)境衛(wèi)生的主要污染源之一；另一方面，餐廚垃圾總量大，有機(jī)物含量高，富含淀粉、纖維素、蛋白質(zhì)、脂類和無機(jī)鹽，是重要的可再生資源。目前中國城市每年產(chǎn)生餐廚垃圾不低于6000萬噸，并隨人們生活水平的提高而呈現(xiàn)快速上升趨勢。
[0003]目前，餐廚垃圾的處理方法主要有物理法和生物法，物理法主要是填埋和焚燒。將餐廚垃圾直接填埋處理不但需要占用大量土地資源，而且易產(chǎn)生滲濾液和填埋氣體而造成二次污染。餐廚垃圾含水量高，焚燒處理難度大，而且會產(chǎn)生二噁英等強(qiáng)致癌物。生物處理法則主要依靠微生物的作用將餐廚垃圾轉(zhuǎn)化為微生物肥料、蛋白飼料、乙醇、沼氣或生物柴油等，是餐廚垃圾資源化處理的主要發(fā)展趨勢。但目前這些生物方法大都采用比較單一的微生物菌劑，只能利用餐廚垃圾中部分營養(yǎng)成分，而且會帶來廢渣廢液等二次污染。中國發(fā)明專利ZL201010530536.6采用9種益生菌將餐廚垃圾轉(zhuǎn)化為微生態(tài)制劑，是一種全新有效的餐廚垃圾處理方法。但該專利使用的微生物菌劑種類多，菌劑的制備復(fù)雜。本技術(shù)采用脂肪酶和兩種益生菌-酵母菌和乳酸菌協(xié)同處理餐廚垃圾，利用脂肪酶充分徹底的分解餐廚垃圾里微生物不易利用的油和脂肪，為益生菌的生長提供養(yǎng)分，而且酵母菌和乳酸菌共培養(yǎng)發(fā)酵具有良好的協(xié)同效應(yīng)，這樣可以充分利用餐廚垃圾里的全部營養(yǎng)成分，合成高效廉價(jià)的微生態(tài)制劑。
[0004]微生態(tài)制劑指運(yùn)用微生態(tài)原理將從動物體內(nèi)分離的益生菌，經(jīng)特殊工藝培養(yǎng)成的活菌制劑，又稱為微生物飼料添加劑。2002年EFFCA (歐洲食品與飼料菌種協(xié)會)給出了最新定義“益生菌是活的微生物，通過攝入可對宿主產(chǎn)生一種或多種特殊且經(jīng)論證功能性健康益處”。因?yàn)槲⑸鷳B(tài)制劑能夠促進(jìn)動物生長，提高肉、蛋和奶品質(zhì)并唯一有望取代抗生素，已經(jīng)成為國內(nèi)外研究與應(yīng)用的熱點(diǎn)和前沿。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]目前，餐廚垃圾的處理方法不能充分回收其有機(jī)質(zhì)資源，而且會帶來廢液廢渣等二次污染。中國發(fā)明專利ZL201010530536.6開發(fā)出了多種益生菌混合處理餐廚垃圾生產(chǎn)微生態(tài)制劑的方法，雖能較充分的利用餐廚垃圾的營養(yǎng)成分，但菌劑復(fù)雜，制備難度高。為了解決這些問題，本發(fā)明的目的在于采用脂肪酶和益生菌協(xié)同處理餐廚垃圾，充分利用餐廚垃圾里全部營養(yǎng)成分生產(chǎn)微生態(tài)制劑。[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案是，首先將粉碎后的餐廚垃圾加入轉(zhuǎn)鼓式固體發(fā)酵罐中，100°C在線滅菌30min，待溫度降到28-37°C后，用Na2CO3調(diào)節(jié)餐廚垃圾pH至6_7，隨后加入脂肪酶和酵母菌及乳酸菌液體菌劑，攪拌均勻。在溫度28-37°C培養(yǎng)48-92小時(shí):前24-48小時(shí)好氧發(fā)酵；后24-48小時(shí)密閉厭氧發(fā)酵。發(fā)酵完畢之后50°C干燥即可得到高活菌量微生態(tài)制劑。
[0007]按質(zhì)量百分比，飼用脂肪酶的加入量為餐廚垃圾的0.1% -0.5%，酵母菌和乳酸菌液體菌劑的加入量分別為餐廚垃圾的0.[0008]本專利的優(yōu)點(diǎn)在于:(I)脂肪酶能充分徹底的分解微生物不易直接利用的餐廚垃圾里的油和脂肪，為益生菌的生長提供了碳源；(2)益生菌組成包括乳酸菌和酵母菌兩種益生菌，共培養(yǎng)發(fā)酵餐廚垃圾過程中有很好的協(xié)同效應(yīng):酵母菌能產(chǎn)生多種維生素，乙醇，多種氨基酸，有助于乳酸菌的生長，而乳酸菌代謝能產(chǎn)生乳酸從而影響發(fā)酵PH，促進(jìn)酵母菌的生長。脂肪酶和兩種益生菌協(xié)同可以充分利用餐廚垃圾里的營養(yǎng)成分，生產(chǎn)高效廉價(jià)的微生態(tài)制劑。
【具體實(shí)施方式】
[0009]下面結(jié)合具體的實(shí)施例對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步說明。
[0010]本發(fā)明的原理是:餐廚垃圾主要包括動植物油，米飯、蔬菜、面和肉蛋奶等物質(zhì)，從化學(xué)組成上看含有油脂、纖維素、淀粉、糖類、蛋白質(zhì)和無機(jī)鹽等成分，采用脂肪酶和酵母菌及乳酸菌能充分利用餐廚垃圾的這些所有營養(yǎng)成分轉(zhuǎn)化為微生態(tài)制劑。脂肪酶能夠?qū)槲⑸锊灰桌玫牟蛷N垃圾中油脂部分轉(zhuǎn)化為脂肪酸、甘油給乳酸菌和酵母菌的生長提供養(yǎng)分，乳酸菌和酵母菌兩種益生菌能很好的利用除油脂以外的餐廚垃圾中的營養(yǎng)成分，而且兩菌有很好的協(xié)同效應(yīng):酵母菌能產(chǎn)生多種維生素、多種氨基酸促進(jìn)于乳酸菌的生長，而乳酸菌代謝能產(chǎn)生乳酸有利用酵母菌的生長。
[0011]實(shí)施例1
[0012]7kg粉碎后的餐廚垃圾加入轉(zhuǎn)鼓式固體發(fā)酵罐中，100°C滅菌30min，冷卻至溫度300C。然后用Na2CO3調(diào)節(jié)餐廚垃圾pH至6，之后加入7g脂肪酶，以及酵母菌和乳酸菌液體菌劑各Hg，攪拌均勻。在溫度30°C培養(yǎng)96小時(shí):前48小時(shí)好氧發(fā)酵，此階段空氣通氣量為Ivvm,發(fā)酵罐轉(zhuǎn)速為200rpm ;后48小時(shí)密閉厭氧發(fā)酵,發(fā)酵罐轉(zhuǎn)速為20rpm。發(fā)酵完畢之后50°C干燥后即可得到總活菌量量480億/g微生態(tài)制劑。
[0013]實(shí)施例2
[0014]7kg粉碎后的餐廚垃圾加入轉(zhuǎn)鼓式固體發(fā)酵罐中，100°C滅菌30min，冷卻至溫度35 V。然后用Na2CO3調(diào)節(jié)餐廚垃圾pH至6，加入7g脂肪酶及酵母菌和乳酸菌液體菌劑各14g，攪拌均勻。在溫度35°C培養(yǎng)72小時(shí):前48小時(shí)好氧發(fā)酵，此階段空氣通氣量為lvvm，發(fā)酵罐轉(zhuǎn)速為200rpm ;后24小時(shí)密閉厭氧發(fā)酵，酵罐轉(zhuǎn)速為20rpm。發(fā)酵完畢之后50°C干燥后即可得到總活菌量為430億/g的微生態(tài)制劑。
[0015]實(shí)施例3
[0016]7kg粉碎后的餐廚垃圾加入轉(zhuǎn)鼓式固體發(fā)酵罐中，100°C滅菌30min，冷卻至溫度370C。然后用Na2CO3調(diào)節(jié)餐廚垃圾pH至6，加入7g脂肪酶及酵母菌和乳酸菌液體菌劑各14g，攪拌均勻。在溫度37°C培養(yǎng)72小時(shí):前24小時(shí)好氧發(fā)酵，此階段空氣通氣量為lvvm，發(fā)酵罐轉(zhuǎn)速為200rpm ;后48小時(shí)密閉厭氧發(fā)酵，發(fā)酵罐轉(zhuǎn)速為20rpm。發(fā)酵完畢之后50°C后干燥即可得到總活菌量量410億/g微生態(tài)制劑。
[0017]實(shí)施例4
[0018]7kg粉碎后的餐廚垃圾加入轉(zhuǎn)鼓式固體發(fā)酵罐中，100°C滅菌30min，冷卻至溫度370C。然后用Na2C03調(diào)節(jié)餐廚垃圾pH至7，加入IOg脂肪酶及酵母菌和乳酸菌液體菌劑各21g，攪拌均勻。在溫度37°C培養(yǎng)72小時(shí):前24小時(shí)好氧發(fā)酵，此階段空氣通氣量為lvvm，發(fā)酵罐轉(zhuǎn)速為200rpm ;后48小時(shí)密閉厭氧發(fā)酵，發(fā)酵罐轉(zhuǎn)速為20rpm。發(fā)酵完畢之后50°C后干燥即可得到總活菌量量490億/g微生態(tài)制劑。
【權(quán)利要求】
1.一種用酶和益生菌處理餐廚垃圾生產(chǎn)微生態(tài)制劑的方法，其特征是:將粉碎后的餐廚垃圾100°C濕熱滅菌30分鐘，待溫度降到28°c-37°c后，調(diào)節(jié)pH至6-7，加入飼用脂肪酶及酵母菌和乳酸菌液體菌劑，充分混合后在28°C _37°C下先好氧發(fā)酵24-48小時(shí)后接著厭氧發(fā)酵24-48小時(shí)，總發(fā)酵時(shí)間48-92小時(shí)，發(fā)酵完畢后在40_60°C干燥后即得高活菌量的微生態(tài)制劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是:按質(zhì)量百分比，飼用脂肪酶的加入量為餐廚垃圾的0.1%-0.5%，酵母菌和乳酸菌液體菌劑的加入量分別為餐廚垃圾的0.
【文檔編號】A23K1/16GK103960480SQ201410192825
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年5月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月8日
【發(fā)明者】尹春華, 韓燁, 呂樂, 許倩倩, 閆海, 董雪, 劉曉璐 申請人:北京科技大學(xué)