CN112868907A - 餐厨废弃物制备饲料的方法 - Google Patents

餐厨废弃物制备饲料的方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种餐厨废弃物制备饲料的方法，取餐厨废弃物破碎，添加植物基质，充分搅拌混合后调pH，添加发酵菌种，混合均匀后进行发酵，干燥得到饲料。本发明不仅可以使餐厨废弃物变废为宝，扩大饲料资源的来源且发酵周期短、能耗少、成本低，同时也能够解决餐厨废弃物环境污染的问题。采用密封发酵显著提高了粗蛋白质、粗脂肪、天冬氨酸、苏氨酸、丝氨酸、谷氨酸、甘氨酸、丙氨酸、亮氨酸、组氨酸、精氨酸、总氨基酸含量，有提高酪氨酸、蛋氨酸含量的趋势。采用有氧发酵显著提高了粗蛋白质、谷氨酸、组氨酸、精氨酸含量，有提高总氨基酸的趋势。

Description

餐厨废弃物制备饲料的方法
技术领域
本发明涉及废弃物再利用技术领域，尤其是涉及一种餐厨废弃物制备饲料的方法。
背景技术
随着我国经济的高速发展，城镇居民的生活水平得以快速提升，居民消费结构发生了显著的改变，餐饮业的发展使食用油、肉、蛋、奶的消费量不断增加，特别是食用油的增加量尤为突出。餐厨废弃物是指除居民日常生活以外的食品加工、饮食服务、单位供餐等活动中产生的厨余垃圾和废弃食用油脂。其中，厨余垃圾是指食物残余和食品加工废料；废弃食用油脂是指不可再食用的动植物油脂和各类油水混合物。
泔水，又称潲水或馊水，是主要的餐厨废弃物，是餐饮行业将顾客吃剩的饭菜和汤水收集到一起而产生的废弃物。泔水中不仅含有动植物等有机废弃物，也常常含有硬质的金属刀叉、玻璃，轻软的塑料、毛巾和桌布，以及大块的骨头和细长的木筷等杂质，使用简单的处理工艺很难实现杂质的去除。另外，这种混合形成的泔水，在运输和储存过程未能考虑任何卫生要求，极易发酵变馊，从而散发恶臭、滋生蝇虫，出现污染环境现象。而泔水油则是将收集来的泔水经过油水分离、过滤、去味等程序处理后，重新得到的油脂。这种油脂一般看起来比较清澈，常被一些不法商贩用来进行非法获利活动。黑窝点简单加工泔水油，作为食用油出售，因其含有大量的黄曲霉素、苯甲醛和磷，给市民健康带来严重的安全隐患。
与其他国家相比，我国餐厨废弃物呈现的特点具体表现为：
(1)油脂、盐分含量高，我国餐厨废弃物油脂及盐分含量较欧美地区普遍较高，我国餐厨废弃物中油脂含量平均在5％～8％，传统处理工艺处理难度大，例如高温好氧堆肥处理工艺和厌氧发酵工艺，餐厨废弃物中的高油脂、高盐分含量非常不利于微生物的生长，制约了高温好氧堆肥处理工艺和厌氧发酵工艺的效果。
(2)含水率高，水分占到餐厨废弃物总重量的80％～90％，这对餐厨废弃物的收集和运输都带来了难题，如果与普通的生活垃圾混在一起，也提高了普通垃圾的含水率，降低了热值，对于垃圾焚烧技术的应用产生了一定的困难。
(3)有机物含量高，在高温条件下，很容易腐烂变质，产生臭味，对收集地点附近居住的居民健康构成威胁。
与此同时，城市餐饮业产生的泔水油中有大部分与生活废弃物一起排入了地下管道，导致排水管道堵塞，更严重是其造成大面积的水体污染，给生态环境造成了严重的危害。以泔水、泔水油为代表的城市餐厨废弃物问题，给广大人民群众的生命健康带来了严重的负面影响，也给城市环境造成了严重的威胁。近年来，餐厨废弃物已引起各级政府及部门的高度重视，并相继制定出台了一系列政策措施，加强对城市餐厨废弃物的治理和监管。
目前，餐厨废弃物的主流处理方式包括：堆肥法、发酵产氢法、直接填埋法和焚烧法等。堆肥法和发酵产氢法均存在周期长、效率低、资源化程度低等问题。而直接填埋法和焚烧法处理餐厨废弃物均会造成环境污染，且不符合循环经济及可持续发展的理念。
基于现有餐厨废弃物处理方法的缺陷，提供一种餐厨废弃物制备饲料的方法，对于保护环境、节约资源、促进经济发展等具有重要意义。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种餐厨废弃物制备饲料的方法，可以使餐厨废弃物变废为宝，扩大饲料资源的来源且发酵周期短、能耗少、成本低，同时也能够解决餐厨废弃物环境污染的问题。本发明制备的饲料能够显著提高饲料中的粗蛋白质和氨基酸含量。
为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
一方面，本发明提供一种餐厨废弃物制备饲料的方法，具体步骤如下：
取餐厨废弃物破碎，添加植物基质，充分搅拌混合后调pH，添加发酵菌种，混合均匀后进行发酵，干燥得到饲料。
进一步地，所述植物基质包括麸皮、米糠、豆渣、麦麸、豆粕、酒糟、秸秆粉中的一种或多种的组合。
进一步地，所述pH为5.7～6.0，采用碱调pH。进一步地，所述碱为碳酸钙或氢氧化钙。进一步地，所述碱的添加量为餐厨废弃物总质量的0％～0.6％，优选为0、0.1％、0.2％、0.3％、0.4％、0.5％、0.6％。pH范围适合微生物生长。
进一步地，所述餐厨废弃物与植物基质二者的重量比为1～10:1～10。进一步优选地，所述餐厨废弃物与植物基质二者的重量比为9:1、8:2、8:2.5、7:3、6:4、5:5、8:3。
进一步地，所述发酵菌种包括乳酸菌、芽孢杆菌、酵母、丝状真菌中的一种或多种的组合。
进一步地，所述发酵菌种OD比例为乳酸菌：芽孢杆菌：酵母＝0.5～1:0.5～1:0.5～1，进一步地，所述发酵菌种包括丝状真菌，浓度为108个孢子/mL；进一步地，所述发酵菌种的接种量为1％～3％，进一步地，发酵的温度为29～30℃，进一步地，发酵时间2～18d。进一步地，所述乳酸菌浓度为1.6×106CFU/mL，所述芽孢杆菌浓度为0.1×106CFU/mL，所述酵母浓度为0.1×106CFU/mL。进一步地，接种量为1％、1.5％、2％、3％。进一步地，所述发酵菌种OD比例为乳酸菌：芽孢杆菌：酵母＝0.5:0.5:0.5，0.5:0.5:1，0.5:1:0.5，0.5:1:1，1:0.5:0.5，1:0.5:1，1:1:0.5，1:1:1。发酵时间为为2、4、5、6、7、8、10、18d。
进一步地，所述发酵菌种OD比例为芽孢杆菌：酵母＝0.5～1:0.5～1，进一步地，所述发酵菌种包括丝状真菌，浓度为108个孢子/mL；进一步地，所述发酵菌种的接种量为1％～3％，进一步地，发酵的温度为29～30℃，进一步地，发酵时间2～18d。进一步地，所述芽孢杆菌浓度为0.1×106CFU/mL，所述酵母浓度为7.5×106CFU/mL。进一步地，接种量为1％、1.5％、2％、3％。发酵时间为2、4、5、6、7、8、10、18d。进一步地，所述发酵菌种OD比例为芽孢杆菌：酵母＝0.5:0.5，0.5:1，1:0.5。
进一步地，所述发酵的形式包括密封发酵、有氧发酵。
有益效果
本发明利用微生物固态发酵餐厨废弃物，及优化其发酵工艺。
(1)通过单因素试验确定餐厨废弃物密封发酵条件为:餐厨废弃物与麸皮的比例为8:2，0.3％氢氧化钙(餐厨废弃物)，发酵菌种OD比例为乳酸菌5：芽孢杆菌17：酵母22＝1:0.5:0.5，丝状真菌浓度为108个孢子/mL，接种量为2％，29～30℃，发酵时间6d。通过正交试验确定最佳密封发酵条件如下，0.3％氢氧化钙(餐厨废弃物)，乳酸菌5(1.6×106CFU/mL)，芽孢杆菌17(0.1×106CFU/mL)，酵母22(0.1×106CFU/mL)，丝状真菌(108个孢子/mL)，温度为29～30℃时，餐厨废弃物：麸皮＝8:2，接种量为1.5％，发酵8d。在上述条件下，餐厨废弃物密封发酵料蛋白质为32.69％，粗脂肪为6.74％，粗纤维为10.34％，酸性洗涤纤维为12.02％，中性洗涤纤维为30.96％。与对照组相比，密封发酵显著提高了粗蛋白质、粗脂肪、天冬氨酸、苏氨酸、丝氨酸、谷氨酸、甘氨酸、丙氨酸、亮氨酸、组氨酸、精氨酸、总氨基酸含量，有提高酪氨酸、蛋氨酸含量的趋势。总砷、汞、亚硝酸盐含量均符合饲料卫生标准。
(2)通过单因素试验确定餐厨废弃物有氧发酵条件为，餐厨废弃物与麸皮的比例为8:2，0.3％氢氧化钙(餐厨废弃物)，发酵菌种OD比例为芽孢杆菌17：酵母19＝0.5:0.5，丝状真菌(108个孢子/mL)，接种量为2％，发酵时间8d。通过正交试验确定最佳发酵条件如下，0.3％氢氧化钙(餐厨废弃物)，芽孢杆菌17(0.1×106CFU/mL)，酵母19(7.5×106CFU/mL)，丝状真菌(108个孢子/mL)，温度为29～30℃时，餐厨废弃物：麸皮＝8:3，接种量为1.5％，发酵6d。在上述条件下，餐厨废弃物有氧发酵料蛋白质为32.34％，粗脂肪为5.26％，粗纤维为11.61％，酸性洗涤纤维为15.14％，中性洗涤纤维为40.60％。与对照组相比，有氧发酵显著提高了粗蛋白质、谷氨酸、组氨酸、精氨酸含量，有提高总氨基酸的趋势。总砷、汞、亚硝酸盐含量均符合饲料卫生标准。
具体实施方式
以下结合具体实施方式，对本发明作进一步的详细描述，但不应将此理解为，本发明所述主题范围仅限于以下实施例。
下列实施例中未具体注明的工艺设备或装置均采用本领域内的常规设备或装置；所有试剂均可来自于商购。
本发明提供一种餐厨废弃物制备饲料的方法，具体步骤如下：
取餐厨废弃物破碎，添加植物基质，充分搅拌混合后调pH，添加发酵菌种，混合均匀后进行发酵，干燥得到饲料。
1餐厨废弃物pH调整
由于餐厨废弃物pH约为4.0～4.2，采用氢氧化钙调节pH为适合微生物生长范围，经摸索，添加0.3％的氢氧化钙可使餐厨废弃物的pH调整为5.7～6.0。
表1不同浓度碳酸钙和氢氧化钙对餐厨废弃物pH的影响
Figure BDA0002932074180000041
2发酵菌种的筛选
2.1试验方法
选用本研究室现存菌种(表2)进行发酵菌种的筛选。餐厨废弃物：米糠＝6:4，0.3％的氢氧化钙(餐厨废弃物)，菌液浓度均为OD＝1(丝状真菌为108个孢子/mL)，接种量为2％，29～30℃，密封发酵5d。
表2发酵菌种类别
Figure BDA0002932074180000042
2.2试验结果
结果如表3，综合分析pH、粗蛋白质含量、发酵废弃物的感官评价，排除较差和难以接受的感官评分后，采用乳酸菌4、乳酸菌5、酵母19、酵母22、芽孢杆菌17和丝状真菌H进行后续试验。
表3发酵菌种对餐厨废弃物的影响
Figure BDA0002932074180000043
Figure BDA0002932074180000051
Figure BDA0002932074180000061
3发酵菌种组合的筛选
3.1试验方法
发酵菌种组合如表4，发酵条件为0.3％氢氧化钙(餐厨废弃物)，餐厨废弃物：米糠＝7：3，接种量为2％(OD＝1，丝状真菌为108个孢子/mL)，29～30℃，发酵5d。采用密封与有氧发酵两种方式进行。
表4发酵菌种组合筛选
Figure BDA0002932074180000071
3.2试验结果
由表5可知，密封发酵组合2、4、5、6、7、8的感官评价能接受，具有发酵香味，无臭味。结合表6数据，组合8粗蛋白质含量较高，粗纤维含量较低，选用组合8进行密封发酵试验。综合表5和表6，选用组合11进行有氧发酵试验。
表5发酵菌种组合对餐厨废弃物感官评价的影响
Figure BDA0002932074180000072
Figure BDA0002932074180000081
表6发酵菌种组合对餐厨废弃物pH和营养成分的影响
Figure BDA0002932074180000082
4发酵基质比例的筛选
4.1米糠
4.1.1试验方法
餐厨废弃物与米糠的比例分别为9:1、8:2、7:3、6:4、5:5，发酵条件为0.3％氢氧化钙(餐厨废弃物)，接种量为2％(OD＝1，丝状真菌为108个孢子/mL)，29～30℃，发酵5d。密封发酵采用菌种组合8进行，有氧发酵采用菌种组合11进行。
4.1.2发酵结果
由表7可知，采用米糠配比餐厨废弃物发酵的产物粗纤维含量过高，超出蛋白饲料的标准。因此不采用米糠进行试验。
表7餐厨废弃物与米糠比例对发酵餐厨废弃物的感官评价
Figure BDA0002932074180000091
Figure BDA0002932074180000101
表8餐厨废弃物与米糠比例对发酵餐厨废弃物pH和营养成分的影响
Figure BDA0002932074180000102
4.2麸皮
4.2.1试验方法
餐厨废弃物与麸皮的比例分别为9:1、8:2、7:3、6:4、5:5，发酵条件为0.3％氢氧化钙(餐厨废弃物)，接种量为2％(OD＝1，丝状真菌为108个孢子/mL)，29～30℃，发酵5d。密封发酵采用菌种组合8进行，有氧发酵采用菌种组合11进行。
4.2.2发酵结果
由表9可知，密封发酵比例为8:2、7:3、6:4、5:5的感官评价能接受，具有发酵香味，无臭味。结合表10数据，8:2的粗蛋白质含量较高，粗纤维含量较低，同时较低的麸皮使用量能够减少成本，因此选用8:2进行密封发酵试验。综合表9和表10，选用8:2进行进行有氧发酵试验。
表9餐厨废弃物与麸皮比例对发酵餐厨废弃物的感官评价
Figure BDA0002932074180000111
Figure BDA0002932074180000121
表10餐厨废弃物与麸皮比例对发酵餐厨废弃物pH和营养成分的影响
Figure BDA0002932074180000122
5菌种比例的筛选
5.1试验方法
菌种比例如表11。餐厨废弃物与麸皮的比例为8:2，发酵条件为0.3％氢氧化钙(餐厨废弃物)，接种量为2％，29～30℃，发酵5d。密封发酵采用菌种组合8进行，有氧发酵采用菌种组合11进行。
表11菌种OD比例的筛选
Figure BDA0002932074180000131
5.2发酵结果
由表12可知，密封发酵菌种比例为1:0.5:0.5、1:1:0.5、1:1:1的感官评价能接受，具有发酵香味，无臭味。结合表13数据，1:0.5:0.5的粗蛋白质、粗脂肪含量较高，粗纤维含量较低，因此选用1:0.5:0.5的菌种比例进行密封发酵试验。综合表12和表13，选用0.5:0.5进行进行有氧发酵试验，其发酵产物粗蛋白质含量高，粗脂肪含量最高，粗纤维含量最低。即密封发酵菌种比例为乳酸菌5：芽孢杆菌17：酵母22＝1:0.5:0.5，有氧发酵菌种比例为芽孢杆菌17：酵母19＝0.5:0.5，丝状真菌浓度为108个孢子/mL。
表12菌种比例对发酵餐厨废弃物的感官评价
Figure BDA0002932074180000132
Figure BDA0002932074180000141
表13菌种比例对发酵餐厨废弃物pH和营养成分的影响
Figure BDA0002932074180000142
Figure BDA0002932074180000151
通过平板计数得到
(1)乳酸菌5：芽孢杆菌17：酵母22＝1:0.5:0.5对应的数量为，乳酸菌5(1.6×106CFU/mL)，芽孢杆菌17(0.1×106CFU/mL)：酵母22(0.1×106CFU/mL)。
(2)芽孢杆菌17：酵母19＝0.5:0.5对应的数量为，芽孢杆菌17(0.1×106CFU/mL)，酵母19(7.5×106CFU/mL)，丝状真菌(108个孢子/mL)，
6发酵时间的筛选
6.1试验方法
餐厨废弃物与麸皮的比例为8:2，0.3％氢氧化钙(餐厨废弃物)，密封发酵菌种比例为乳酸菌5：芽孢杆菌17：酵母22＝1:0.5:0.5，有氧发酵菌种比例为芽孢杆菌17：酵母22＝0.5:0.5，丝状真菌浓度为108个孢子/mL。接种量为2％，29～30℃，发酵时间为0、2、4、6、8、10、18d。采用综合评分(表14)筛选发酵时间。
表14综合评分表
Figure BDA0002932074180000152
6.2发酵时间结果
由表15可知，随着时间的延迟，有氧发酵的粗蛋白质含量增加，粗纤维、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维含量下降，粗脂肪先增后降。随着时间的延迟，密封发酵的粗蛋白质含量增加，粗纤维、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维含量下降，粗脂肪变化不大。由表16可知，密封发酵10d评分最高，发酵8d与10d的评分接近，考虑成本问题，密封发酵选用8d。有氧发酵10d评分最高，发酵6d与10d的评分接近，考虑成本问题，有氧发酵选用6d。
表15发酵时间对发酵餐厨废弃物营养成分的影响
Figure BDA0002932074180000161
表16发酵时间对发酵餐厨废弃物营养成分的综合评分表
Figure BDA0002932074180000162
Figure BDA0002932074180000171
7正交试验
7.1试验方法
采用L9(34)正交试验设计，设有餐厨废弃物与麸皮配比、接种量、发酵时间3个因素，每个因素设3个水平，共9组，每组三个重复(见表17和表18)。在发酵的6、7、8d采样。
表17正交试验因素及水平
Figure BDA0002932074180000172
表18餐厨废弃物发酵条件正交试验设计
Figure BDA0002932074180000173
7.2试验结果
7.2.1密封发酵
7.2.1.1密封发酵极差分析
由表19可得，根据极差分析可知对粗蛋白质含量影响最大的是A(基质比例，餐厨废弃物：麸皮)，其次是C(时间)，再者是B(接种量)，即A>C>B，密封发酵粗蛋白质含量最优的方案是A1C2B1，即餐厨废弃物：麸皮＝8:2，接种量为1.5％，发酵7d。同理，可得密封发酵粗脂肪含量最优的方案是A1C3B2；粗纤维含量最优的方案是A1B1C3；中性洗涤纤维含量最优的方案是A1C3B2；酸性洗涤纤维含量最优的方案是A1C3B1。综合以上方案，基质比例选择A1，发酵时间选择C3；当接种量为B1时，粗蛋白质和粗纤维含量高于B2，因此接种量选择B1。最优方案为A1B1C3，即餐厨废弃物：麸皮＝8:2，接种量为1.5％，发酵8d。
表19餐厨废弃物密封发酵条件正交试验极差分析表
Figure BDA0002932074180000181
Figure BDA0002932074180000191
7.2.1.2密封发酵方差分析
由表20可知，对于密封发酵粗蛋白质，因素A(基质比例)显著，因素B、C不显著，再根据F值得到主次顺序为A>C>B。对因素A分析，A1和A2时差异不显著，但显著高于A3，因此选择A1或A2。同理，对粗纤维，因素A极显著，因素B显著，因素C不显著，主次顺序为A>B>C。对因素A分析，A1时粗纤维显著低于A2和A3，因此选择A1；对因素B分析，B1时粗纤维显著低于B3，因此选择B1。对粗脂肪，因素A、B、C极显著，再根据F值得到主次顺序为C>A>B。对因素C分析，C3时粗脂肪显著高于C2、C1，选择C3；对因素A分析，A1时显著高于A1、A2，因此选择A1；对因素B分析，B2时显著高于B1、B3，因此选择B2。对于中性洗涤纤维，因素A、C极显著，再根据F值得到主次顺序为A>C>B。对因素A分析，A1时中性洗涤纤维显著低于A2、A3，因此选择A1；对因素C分析，C3时中性洗涤纤维显著低于C1、C2，因此选择C3。对于酸性洗涤纤维，因素A极显著，再根据F值得到主次顺序为A>C>B。对因素A分析，A1时酸性洗涤纤维显著低于A2、A3，因此选择A1。综合以上分析，因素A为A1时效果较好的情况最多，同时节约成本，因此选择A1；因素B为B1时粗纤维最优，因此选择B1；最后选择A1B1C3。
表20餐厨废弃物密封发酵条件正交试验方差分析表
Figure BDA0002932074180000201
Figure BDA0002932074180000211
比较极差分析与方差分析结果可得，二者结果一致，即最优方案为A1B1C3，即餐厨废弃物：麸皮＝8:2，接种量为1.5％，发酵8d。
7.2.2有氧发酵
7.2.2.1有氧发酵极差分析
由表21可得，根据极差分析可知对粗蛋白质含量影响最大的是A(基质比例，餐厨废弃物：麸皮)，其次是C(时间)，再者是B(接种量)，即A>C>B，有氧发酵粗蛋白质含量最优的方案是A3C1B1，即餐厨废弃物：麸皮＝8:3，接种量为1.5％，发酵6d。同理，可得有氧发酵粗脂肪含量最优的方案是A3B2C1；粗纤维含量最优的方案是A3C1B1；中性洗涤纤维含量最优的方案是A1C3B1；酸性洗涤纤维含量最优的方案是A3C3B2。综合以上方案，基质比例选择A3；当接种量为B1时，粗蛋白质和粗纤维含量高于B2，因此接种量选择B1；当发酵时间为C1时，粗蛋白质、粗脂肪和粗纤维含量高于C3，因此时间选择C3。最优方案为A3B1C1，即餐厨废弃物：麸皮＝8:3，接种量为1.5％，发酵6d。
表21餐厨废弃物有氧发酵条件正交试验极差分析表
Figure BDA0002932074180000212
Figure BDA0002932074180000221
7.2.2.1有氧发酵方差分析
由表22可知，对于有氧发酵粗蛋白质，因素A(基质比例)显著，因素C显著，因素B不显著，得到主次顺序为A>C>B。对因素A分析，A3时粗蛋白质含量显著高于A1和A2，因此选择A3；对因素C分析，C1时显著高于C3，因此选择C1。对于粗纤维，因素A极显著，因素C显著，因素B不显著，得到主次顺序为A>C>B。对因素A分析，A3时粗纤维含量显著低于A1和A2，因此选择A3；对因素C分析，C1时显著低于C2、C3，因此选择C1。对于粗脂肪，因素A极显著，因素B显著，因素C不显著，得到主次顺序为A>B>C。对因素A分析，A1时粗脂肪显著高于A2、A3，因此选择A1；对因素B分析，B2时显著高于B1、B3，因此选择B2。对与中性洗涤纤维，因素A、C显著，因素B不显著，根据F值得到主次顺序为A>C>B。对因素A分析，A1时中性洗涤纤维显著低于A3，因此选择A1；对因素C分析，C3时中性洗涤纤维显著低于C1、C2，因此选择C3。对于酸性洗涤纤维，三个因素均不显著。综合以上分析，A3和C1时粗蛋白质和粗纤维效果较好，因此选择A3和C1；最后选择A3B2C1。
表22餐厨废弃物有氧发酵条件正交试验方差分析表
Figure BDA0002932074180000231
极差分析最优方案为A3B1C1，而方差分析方案为最优A3B2C1。考虑到降低菌种成本选择B1，即最优方案选择A3B1C1，即餐厨废弃物：麸皮＝8:3，接种量为1.5％，发酵6d。
8验证试验
8.1试验方法
采用正交试验所得方法进行验证试验，即密封发酵条件为：0.3％氢氧化钙(餐厨废弃物)，乳酸菌5(1.6×106CFU/mL)，芽孢杆菌17(0.1×106CFU/mL)：酵母22(0.1×106CFU/mL)，丝状真菌(108个孢子/mL)，温度为29～30℃时，餐厨废弃物：麸皮＝8:2，接种量为1.5％，发酵8d。餐厨废弃物：麸皮＝8:2为对照组。
有氧发酵条件为：0.3％氢氧化钙(餐厨废弃物)，芽孢杆菌17(0.1×106CFU/mL)，酵母19(7.5×106CFU/mL)，丝状真菌(108个孢子/mL)，温度为29～30℃时，餐厨废弃物：麸皮＝8:3，接种量为1.5％，发酵6d。餐厨废弃物：麸皮＝8:3为对照组。
8.2试验结果
8.2.1密封发酵结果
由表23可知，在正交试验条件下，密封发酵的粗蛋白质、粗脂肪含量均高于正交试验中最优组(3组)，粗纤维、酸性洗涤纤维、中性洗涤纤维含量均低于正交试验中最优组(3组)，这认为A1B1C3是最优水平搭配。另外，密封发酵的餐厨废弃物粗蛋白质、粗脂肪、灰分含量显著高于对照组，酸性洗涤纤维、中性洗涤纤维显著低于对照组。
表23餐厨废弃物密封发酵验证试验营养成分(％)
Figure BDA0002932074180000241
在最优条件下，与对照组相比，密封发酵显著提高了天冬氨酸、苏氨酸、丝氨酸、谷氨酸、甘氨酸、丙氨酸、亮氨酸、组氨酸、精氨酸、总氨基酸含量，有提高酪氨酸、蛋氨酸含量的趋势。
表24餐厨废弃物密封发酵验证试验氨基酸组成(％)
Figure BDA0002932074180000242
Figure BDA0002932074180000251
8.2.2有氧发酵结果
由表25可知，在正交试验条件下，有氧发酵的粗蛋白质、粗脂肪含量均高于正交试验中最优组(9组)，酸性洗涤纤维、中性洗涤纤维含量均低于正交试验中最优组(3组)，这认为A3B1C1是最优水平搭配。另外，有氧发酵的餐厨废弃物粗蛋白质、粗纤维、灰分含量显著高于对照组，中性洗涤纤维显著低于对照组。
表25餐厨废弃物有氧发酵验证试验营养成分(％)
Figure BDA0002932074180000252
在最优条件下，与对照组相比，有氧发酵显著提高了谷氨酸、组氨酸、精氨酸含量，有提高总氨基酸的趋势。
表26餐厨废弃物有氧发酵验证试验氨基酸组成(％)
Figure BDA0002932074180000261
8.2.2重金属和亚硝酸盐结果
由表27可知，餐厨废弃物发酵后总砷、汞、亚硝酸盐含量均符合饲料卫生标准。
表27餐厨废弃物发酵验证试验有害物质含量(mg/kg)
Figure BDA0002932074180000262
9结论
密封发酵最佳条件如下，0.3％氢氧化钙(餐厨废弃物)，乳酸菌5(1.6×106CFU/mL)，芽孢杆菌17(0.1×106CFU/mL)，酵母22(0.1×106CFU/mL)，丝状真菌(108个孢子/mL)，温度为29～30℃时，餐厨废弃物：麸皮＝8:2，接种量为1.5％，发酵8d。在上述条件下，餐厨废弃物密封发酵料粗蛋白质为32.69％，粗脂肪为6.74％，粗纤维为10.34％，酸性洗涤纤维为12.02％，中性洗涤纤维为30.96％。与对照组相比，密封发酵显著提高了粗蛋白质、粗脂肪、天冬氨酸、苏氨酸、丝氨酸、谷氨酸、甘氨酸、丙氨酸、亮氨酸、组氨酸、精氨酸、总氨基酸含量。总砷、汞、亚硝酸盐含量均符合饲料卫生标准。
有氧发酵最佳条件如下，0.3％氢氧化钙(餐厨废弃物)，芽孢杆菌17(0.1×106CFU/mL)，酵母19(7.5×106CFU/mL)，丝状真菌(108个孢子/mL)，温度为29～30℃时，餐厨废弃物：麸皮＝8:3，接种量为1.5％，发酵6d。在上述条件下，餐厨废弃物有氧发酵料粗蛋白质为32.34％，粗脂肪为5.26％，粗纤维为11.61％，酸性洗涤纤维为15.14％，中性洗涤纤维为40.60％。与对照组相比，有氧发酵显著提高了粗蛋白质、谷氨酸、组氨酸、精氨酸含量。总砷、汞、亚硝酸盐含量均符合饲料卫生标准。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为被包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种餐厨废弃物制备饲料的方法，其特征在于，取餐厨废弃物破碎，添加植物基质，充分搅拌混合后调pH，添加发酵菌种，混合均匀后进行发酵，干燥得到饲料。
2.根据权利要求1所述餐厨废弃物制备饲料的方法，其特征在于，所述植物基质包括麸皮、米糠、豆渣、麦麸、豆粕、酒糟、秸秆粉中的一种或多种的组合。
3.根据权利要求1所述餐厨废弃物制备饲料的方法，其特征在于，所述pH为5.7~6.0，采用碱调pH；
所述碱为碳酸钙或氢氧化钙；
所述碱的添加量为餐厨废弃物总质量的0%~0.6%。
4.根据权利要求1所述餐厨废弃物制备饲料的方法，其特征在于，所述餐厨废弃物与植物基质二者的重量比为1~10:1~10。
5.根据权利要求4所述餐厨废弃物制备饲料的方法，其特征在于，所述餐厨废弃物与植物基质二者的重量比为9:1、8:2、8:2.5、7:3、6:4、5:5或8:3。
6.根据权利要求1所述餐厨废弃物制备饲料的方法，其特征在于，所述发酵菌种包括乳酸菌、芽孢杆菌、酵母、丝状真菌中的一种或多种的组合。
7.根据权利要求6所述餐厨废弃物制备饲料的方法，其特征在于，所述发酵菌种OD比例为乳酸菌：芽孢杆菌：酵母=0.5~1:0.5~1:0.5~1，所述发酵菌种的接种量为1%~3%，所述发酵的温度为29~30 ℃，发酵时间2~18 d。
8.根据权利要求6所述餐厨废弃物制备饲料的方法，其特征在于，所述发酵菌种OD比例为芽孢杆菌：酵母=0.5~1:0.5~1；
所述发酵菌种的接种量为1%~3%，发酵的温度为29~30 ℃，发酵时间2~18 d。
9.根据权利要求7或8所述餐厨废弃物制备饲料的方法，其特征在于，所述芽孢杆菌浓度为0.1×106 CFU/mL，所述酵母浓度为7.5×106 CFU/mL；
所述发酵菌种还包括或不包括丝状真菌，丝状真菌浓度为108个孢子/mL。
10.根据权利要求1所述餐厨废弃物制备饲料的方法，其特征在于，所述发酵的形式包括密封发酵或有氧发酵。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1850965A (zh) * 2006-05-31 2006-10-25 北京嘉博文生物科技有限公司 采用复合菌对餐厨有机废弃物进行资源循环处理的方法
CN103504151A (zh) * 2013-09-23 2014-01-15 胡文锋 一种利用有机废弃物制备昆虫饲料的方法及昆虫饲料
CN105851462A (zh) * 2015-01-20 2016-08-17 甘肃农业大学 一种以混合菌剂对餐厨垃圾进行发酵处理生产生物蛋白饲料的方法

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