食用微生物固體發酵餐廚垃圾制取飼料的探討

李 鋒 董彩軍 顧衛兵 張華方

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

食用微生物固體發酵餐廚垃圾制取飼料的探討

李 鋒1董彩軍1顧衛兵1張華方2

1南通科技職業學院，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標準。為此，需要使用類微生物去發酵餐廚的垃圾，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，實現了資源的合理利用目標，文章簡析使用類微生物的固體發酵餐廚垃圾，進而制取出可使用的飼料等展開重點探討。

食用；微生物；固體發酵；餐廚垃圾；制取飼料；探討

伴隨城市中生活整體質量的提升，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。在傳統處理方式中主要采用填埋，該方式在城市發展中不能作為長久處理垃圾的環保方式，且在應用中經常會產生新的問題，還受多種條件及因素所限制。在處理餐廚垃圾過程中，有害、有毒等物質會經過土壤滲透至地下、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、環保意識的提升，利用環保、綠色方式去先處理生活及餐廚垃圾等改善生態系統的環境，不僅有利于保護群眾的健康，還能促進社會經濟向可持續性方向發展。

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，且多數呈現為散狀和軟態，同時也混有骨骼類硬物。此類垃圾雖然有較快的分解速度，但卻極易散發出惡臭味兒，在不同時間、季節有較大差別。多數餐廚垃圾主要來源于飯店、賓館、學校等，且產生具有集中的特點，成分也較穩定以蛋白質、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等營養性元素，由于不具有穩定的性質，故較易腐爛、發酵及發臭。

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避其在流通的環節中產生的有害細菌，利用洗滌劑減少有害物質的產生等。針對學校及事業單位而言，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堂的饅頭和蔬菜等，其成分、性質如圖：

培養基選擇固體的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，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；培養時間，大約半個月為宜；培養溫度，最好在25攝氏度左右；培養的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》標準執行測定工作，但粗灰分需按2007的標準執行，鈣含量需按2002的標準等，試樣需采用干法去處理。因此，根據以上對各參數的測試，從而明確選擇出最適宜發酵的條件。

3.2 分析結果

各參數對使用羊肚菌制取飼料產生的不同影響：其中不同比例的廚余垃圾、豆渣在培養基中，制成含量不同的飼料。根據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的重要參考指標，把最初的廚余垃圾、豆渣在質量上配成1:1的比例；培養時間的不同能使廚余垃圾、豆渣等培養基內成分發生變化，且含量會呈現增長的趨勢。尤其是培養時間在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各成分的標準。因此，復合式培養基在接種菌之后，伴隨羊肚菌的菌絲體不斷增長，其培養基內的粗蛋白或粗脂肪以及粗纖維等含量都呈增加狀態。當培養時間達至25天左右，只有粗脂肪的含量在持續、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，其培養的最佳時間大約為20天；培養溫度會對飼料制取的質量產生重要影響，主要表現為：若溫度從19攝氏度升至22至25攝氏度之間，其培養基內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，該參數的含量產生了下降。因此，在22至25攝氏度之間該培養溫度是培養基實現制取飼料的最佳溫度條件；而PH值也是影響飼料制取質量的重要指標和參數，其在不同PH環境下有不用的培養結果。當培養基環境的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境。

3.3 結論

經過對廚余垃圾、豆渣分別采用三種比例混合，并將其接種在羊肚菌上，根據實驗結果可知，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。在發酵的實現過程中得出最佳時間，將其確定為20天，溫度為25攝氏度，自然狀態的PH值為7，能確保飼料制取的質量，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：

通過分析餐廚垃圾成分和特征，切實研究了現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，不僅實現了合理利用生活廢物的環保目標，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。該項研究為現今餐廚垃圾的合理化利用在科學領域提供了相對具有支持性的理論和基礎，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，南通科技職業學院生物工程系教師，講師。研究方向為：農產品加工、檢測技術。

南通市科技項目（HS2014024）。