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餐厨垃圾利用生产生物蛋白饲料的方法

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餐厨垃圾利用生产生物蛋白饲料的方法

发布日期:2018-11-16 作者: 点击:

以餐厨垃圾作为原料来生产蛋白饲料,一方面不仅可以减少其对环境及人类所可能造成的污染与危害,另一方面也可以再利用餐厨垃圾,促进畜牧业等的发展,从而实现环境经济的共同效益。

现阶段,餐厨垃圾制作蛋白饲料的途径主要有:高温干燥和微生物发酵两种。多采用微生物发酵法。因其后者更具优越性:接种前的灭菌过程可以有效消灭餐厨垃圾存在的有害病原菌,使得生物蛋白饲料的安全性得到保障;另外一方面,通过微生物的生长代谢,改善了餐厨垃圾的品质,并产生了大量的微生物菌体蛋白,很大程度上提高了产物中的蛋白质量。


餐厨废弃物清理


生产常用菌种

用于生产生物蛋白饲料的菌种必须符合以下条件(王星敏,2007) :

首 先,可以较好的同化发酵底物中的基质碳源及无机氮源,进而合成小肽和有机酸等小分子物质;

其 次,菌种生长繁殖速度较快,最 终产物菌体单细胞蛋白含量较高;

然 后,菌种须是安全的,菌体本身无毒性、无致病性,不会对环境固有的生态平衡造成危害;

最 后,菌种的性质较稳定,不易发生突变。


从现有国内外研究进展看,有以下几类常用菌种有:

(1)乳酸菌

乳酸菌,即可以发酵利用碳水化合物最 终生成乳酸的一类菌种。动物体内的大部分乳酸菌皆为益生菌,具有帮助消化,改善动物肠脏健康的功效,是人类食品和动物饲料中(Jalil,2001) 常见的一种添加剂。在现今生产中常用到的乳酸菌,有 30多种,按照乳酸代谢途径来分类,大体可分为4类:专性异型、同型、兼性异型以及异型双歧杆菌乳酸发酵。这些菌种形成乳酸的主要来源是摄取细菌所产生的糖类。另外乳酸可以有效的抑制有害微生物的生长代谢以及有机物的腐败。

(2)酵母菌

应用于发酵餐厨垃圾生物产蛋白饲料的主要包括:啤酒酵母、热带假丝酵母、产朊假丝酵母、皮状皮孢酵母等。此类菌株都可以可分泌多种水解酶,且其活性含量高达50%~60%,并可以有效的促进细胞分裂,起到加强营养和抗病促长的效果(Esteban,2007) 。

(3)霉菌

霉菌是一类丝状真菌的统称。黑曲霉、黄曲霉、烟曲霉、根霉等真菌,分泌产物大量的酶类,比如蛋白酶、果胶酶、淀粉酶、纤维素酶、植酸酶等,这几类酶可以促进底物中淀粉、纤维素等诸多高分子化合物转化为单糖等小分子物质,便于微生物的生长利用。并且霉菌菌体中蛋白质含量较高,达到 20%~30%,因此在实际生产中被广泛使用(Bernal,1998) 。

(4)芽孢杆菌

芽抱杆菌芽孢生命力较强不易致死,在强酸、强碱、高氧、低氧环境下都可以正常的生存代谢。因此在饲喂时其可以以活菌形式进入到动物的消化系统,进而抑制肠道中可能存在的有害菌。另外由于期体积比一般病源菌分子要大很多,从而占据一定的空间优势,能抑制有害微生物的的生命活动。

(5)放线菌(Actinomycetes)

放线菌常被用于蛋白饲料的生产。特别是一些高温放线菌,可以较好的分解纤维素和木质素。除此之外,放线菌在生长代谢过程中还可以分泌出抗生素类等物质,从而抑制肠道中的有害病原菌,提高机体的免疫能力。一般,放线菌的菌体蛋白中营养物质较丰富。


发酵工艺

发酵是指通过特定微生物的生长代谢对底物中的有机物进行分解和转化的过程。发酵方式主要包括固态发酵和液态发酵两种。固态发酵,即以气相为连续相的一种生物反应过程,主要是在在具有一定湿度的水不溶性固体基质中,利用微生物进行发酵的工艺体系;液态发酵则是以液相为连续相的生物反应过程。固态发酵日益受到重视,因为其具有能耗低、产率高、周期短等优点。

固态发酵的培养基来源比较广泛常见,如工农业生产中所产生的下脚料等;这种生产过程能耗低、投资少、技术较易掌握;在发酵的过程中,亦无三废产生,对环境造成的污染很小;另外发酵过程一般不需要严格的无菌环境。

因此固态发酵是缓解能源危机、防治环境等的一种有效途径,是绿色生产的主要方式(Pnadey,1992;Rahgava,2000) 。但也要注意到,固态发酵也存在一些不足之处,比如不便于机械化操作,加大劳动强度,产品有限等(Robinson,2003) 。


意义

餐厨垃圾含有较丰富的营养物质,可提供微生物生长需要的淀粉、纤维素、糖类等物质,用微生物对其进行发酵,一方面可以通过接种前的高温灭菌杀灭那些有害病原菌,另一方面通过接种有益的微生物改善去组成成分,另外产生大量的单细胞菌体蛋白得到积累,另外也避免了餐厨垃圾对环境和人体所可能造成的威胁,从而实现餐厨废物的无害化、资源化利用。


本文网址:http://www.xrhbyz.com/news/436.html

关键词:餐厨垃圾利用,餐厨垃圾

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