食用微生物固體發(fā)酵餐廚垃圾制取飼料的探討

李 鋒 董彩軍 顧衛(wèi)兵 張華方

1南通科技職業(yè)學院，江蘇 南通 226007 2北京快捷健電子商務有限公司，北京 100000

食用微生物固體發(fā)酵餐廚垃圾制取飼料的探討

李 鋒1董彩軍1顧衛(wèi)兵1張華方2

1南通科技職業(yè)學院，江蘇 南通 226007 2北京快捷健電子商務有限公司，北京 100000

國內(nèi)的中餐在每年都會制造出很多餐飲垃圾，針對其成分展開的分析，主要是粗蛋白在含量上難以達至制取飼料的相關(guān)標準。為此，需要使用類微生物去發(fā)酵餐廚的垃圾，以達到增加粗蛋白的含量目的，令處理之后的垃圾變成相對廉價的飼料，對餐廚垃圾實行資源化再利用。將餐廚垃圾作為制取飼料的原材料，實現(xiàn)了資源的合理利用目標，文章簡析使用類微生物的固體發(fā)酵餐廚垃圾，進而制取出可使用的飼料等展開重點探討。

食用；微生物；固體發(fā)酵；餐廚垃圾；制取飼料；探討

伴隨城市中生活整體質(zhì)量的提升，其垃圾量及成分逐年增加，不利于處理有機物、有害物類別的垃圾。由于城市中餐廚垃圾正高速增長，為此有必要集中處理、消化掉這些垃圾。在傳統(tǒng)處理方式中主要采用填埋，該方式在城市發(fā)展中不能作為長久處理垃圾的環(huán)保方式，且在應用中經(jīng)常會產(chǎn)生新的問題，還受多種條件及因素所限制。在處理餐廚垃圾過程中，有害、有毒等物質(zhì)會經(jīng)過土壤滲透至地下、河流，嚴重危害著城市居民的生活及健康。伴隨政府及群眾對土地資源的利用、環(huán)保意識的提升，利用環(huán)保、綠色方式去先處理生活及餐廚垃圾等改善生態(tài)系統(tǒng)的環(huán)境，不僅有利于保護群眾的健康，還能促進社會經(jīng)濟向可持續(xù)性方向發(fā)展。

1 簡析餐廚垃圾成分和特征

從大范圍分析，餐廚垃圾具有較為復雜的成分，主要是包含水、油以及剩余固體殘渣等，這些成分混合了剩余的蔬菜、主食、肉以及用過的餐具和紙巾，且多數(shù)呈現(xiàn)為散狀和軟態(tài)，同時也混有骨骼類硬物。此類垃圾雖然有較快的分解速度，但卻極易散發(fā)出惡臭味兒，在不同時間、季節(jié)有較大差別。多數(shù)餐廚垃圾主要來源于飯店、賓館、學校等，且產(chǎn)生具有集中的特點，成分也較穩(wěn)定以蛋白質(zhì)、脂肪和淀粉等為主，其含水率大約在80%左右，且含有較豐富的N、P、K等營養(yǎng)性元素，由于不具有穩(wěn)定的性質(zhì)，故較易腐爛、發(fā)酵及發(fā)臭。

2 目前餐廚垃圾制取成飼料的切實進展

雖然社會各界在安全方面質(zhì)疑了將其餐廚垃圾選為飼料直接制取的原材料，但由于其自身具有諸多特點以及交代回收及再利用的環(huán)保價值，可將其作為飼料制取的潛在資源。加工處理的安全問題重點在于有效去規(guī)避其在流通的環(huán)節(jié)中產(chǎn)生的有害細菌，利用洗滌劑減少有害物質(zhì)的產(chǎn)生等。針對學校及事業(yè)單位而言，較大的就餐量可形成較多的餐余垃圾，能把餐余垃圾以直接、單獨方式進行收集、利用。對于液體部分可將其制成生物柴油，剩余固體部分便可以用微生物滅菌，以達到對成分消毒以及改善的目的，而后制成固體飼料等。

3 以羊肚菌的固體發(fā)酵為例將廚余垃圾制取成飼料

3.1 材料及方法

3.1.1 原材料。選豆渣、廚余垃圾作為制取飼料的原料，其中廚余垃圾主要是學校飯?zhí)玫酿z頭和蔬菜等，其成分、性質(zhì)如圖：

培養(yǎng)基選擇固體的PDA，需200克土豆、10克葡萄糖、半克MgSO4、1升蒸餾水以及1克KH2PO4、20克瓊脂；試劑選用95%純度的乙醇和甲基紅等。

3.1.2 方法

（1）明確參數(shù)，主要包含：廚余垃圾、豆渣的混合比例，最好將比例選為1：1或2:1或3:1；培養(yǎng)時間，大約半個月為宜；培養(yǎng)溫度，最好在25攝氏度左右；培養(yǎng)的PH值，一般是5或6或8或9或10，但自然條件下為7。

（2）分析方法，其中粗蛋白、粗脂肪、粗纖維等需在國家《GB/T6438—1994》標準執(zhí)行測定工作，但粗灰分需按2007的標準執(zhí)行，鈣含量需按2002的標準等，試樣需采用干法去處理。因此，根據(jù)以上對各參數(shù)的測試，從而明確選擇出最適宜發(fā)酵的條件。

3.2 分析結(jié)果

各參數(shù)對使用羊肚菌制取飼料產(chǎn)生的不同影響：其中不同比例的廚余垃圾、豆渣在培養(yǎng)基中，制成含量不同的飼料。根據(jù)下圖可看出當增大廚余垃圾的比例時其粗蛋白的含量就會下降，綜合分析應將粗蛋白作為飼料品質(zhì)的重要參考指標，把最初的廚余垃圾、豆渣在質(zhì)量上配成1:1的比例；培養(yǎng)時間的不同能使廚余垃圾、豆渣等培養(yǎng)基內(nèi)成分發(fā)生變化，且含量會呈現(xiàn)增長的趨勢。尤其是培養(yǎng)時間在20天左右，其粗蛋白含量有明顯的提升，且完全能達到國家飼料生產(chǎn)各成分的標準。因此，復合式培養(yǎng)基在接種菌之后，伴隨羊肚菌的菌絲體不斷增長，其培養(yǎng)基內(nèi)的粗蛋白或粗脂肪以及粗纖維等含量都呈增加狀態(tài)。當培養(yǎng)時間達至25天左右，只有粗脂肪的含量在持續(xù)、較小的增加，不利于增加另外兩指標的含量。通過觀察與分析，其培養(yǎng)的最佳時間大約為20天；培養(yǎng)溫度會對飼料制取的質(zhì)量產(chǎn)生重要影響，主要表現(xiàn)為：若溫度從19攝氏度升至22至25攝氏度之間，其培養(yǎng)基內(nèi)含有粗蛋白的量會有明顯的增加，若溫度再從25攝氏度升至28攝氏度，該參數(shù)的含量產(chǎn)生了下降。因此，在22至25攝氏度之間該培養(yǎng)溫度是培養(yǎng)基實現(xiàn)制取飼料的最佳溫度條件；而PH值也是影響飼料制取質(zhì)量的重要指標和參數(shù)，其在不同PH環(huán)境下有不用的培養(yǎng)結(jié)果。當培養(yǎng)基環(huán)境的PH值為6、7、8時，三項指標具有較高的含量值。尤其是針對粗蛋白而言，PH值為6、7時含量在20%以上，其粗纖維在PH值為7環(huán)境下含量最高達15%，粗脂肪的含量則超過12%，故不存在較明顯的差別。因此，可將PH=7作為適宜羊肚菌生長的中性環(huán)境。

3.3 結(jié)論

經(jīng)過對廚余垃圾、豆渣分別采用三種比例混合，并將其接種在羊肚菌上，根據(jù)實驗結(jié)果可知，只有在1:1的比例混合之下所制取的飼料含有大量粗蛋白，且能達至國家對飼料制取成分含量的標準。在發(fā)酵的實現(xiàn)過程中得出最佳時間，將其確定為20天，溫度為25攝氏度，自然狀態(tài)的PH值為7，能確保飼料制取的質(zhì)量，且粗蛋白含量超過20%、粗脂肪的含量低于17%、粗纖維的含量低于16%。

總結(jié)：

通過分析餐廚垃圾成分和特征，切實研究了現(xiàn)今餐廚垃圾制取成飼料的實際進展，隨后以羊肚菌的固體發(fā)酵為例研究把廚余垃圾制取成飼料。以該食用菌為例與廚余垃圾、豆渣混合制取生物飼料，不僅實現(xiàn)了合理利用生活廢物的環(huán)保目標，還有力提升可飼料中粗蛋白的含量。因此，可將其作為飼料制取的可行性方法之一，故具有較好的應用空間及前景。該項研究為現(xiàn)今餐廚垃圾的合理化利用在科學領(lǐng)域提供了相對具有支持性的理論和基礎(chǔ)，同時也開辟了制取飼料的新途徑。

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李鋒（1979- )，男，漢族，河北人，工學碩士，南通科技職業(yè)學院生物工程系教師，講師。研究方向為：農(nóng)產(chǎn)品加工、檢測技術(shù)。

南通市科技項目（HS2014024）。