專(zhuān)利名稱(chēng)：一種利用餐廚垃圾生產(chǎn)乳酸的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于發(fā)酵領(lǐng)域，特別涉及一種利用生物菌液及酶制劑共同處理餐廚垃圾發(fā)酵生產(chǎn)乳酸的方法。
背景技術(shù)：
餐廚垃圾是指剩飯、剩菜、蔬菜的根葉、瓜果的皮核、廢棄的動(dòng)物組織等，其成分主要是糖類(lèi)、脂肪、蛋白質(zhì)、鹽分、水等，營(yíng)養(yǎng)豐富。長(zhǎng)期以來(lái)，餐廚垃圾在我國(guó)一直作為生豬的飼料，并通過(guò)市場(chǎng)自行尋找出路，這種處理方式存在很多問(wèn)題一、垃圾含水率高，流動(dòng)性大，容易泄露，造成二次污染。二、垃圾車(chē)影響城市日常交通并污染環(huán)境。三、垃圾未經(jīng)任何處理，喂出豬的衛(wèi)生情況令人擔(dān)憂，容易導(dǎo)致口蹄疫等疾病的產(chǎn)生。而隨著我國(guó)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們生活水平的不斷提高，人們的居家飲食以及去飯店消費(fèi)的數(shù)量和質(zhì)量也明顯的提高，餐廚垃圾的數(shù)量必將繼續(xù)攀升。由于餐廚垃圾含有豐富的淀粉、纖維素、蛋白質(zhì)等物質(zhì)，對(duì)其進(jìn)行合理的利用，不僅可以減少對(duì)環(huán)境的污染，而且可以變廢為寶，對(duì)其進(jìn)行資源化利用。中國(guó)專(zhuān)利 200710071647公布了 “一種枯草桿菌糖化餐廚垃圾發(fā)酵生產(chǎn)乳酸的方法”，就已提出了很好的處理方法，它解決了目前在餐廚垃圾中加入淀粉酶或纖維素酶生產(chǎn)乳酸成本過(guò)高的問(wèn)題，而且發(fā)酵液中雜酸種類(lèi)少。本發(fā)明是通過(guò)生物技術(shù)的方法即利用生物菌液及酶制劑共同處理餐廚垃圾，不需要加熱等處理，將分揀后的餐廚垃圾連同生物菌液和酶制劑一同入發(fā)酵罐進(jìn)行固態(tài)發(fā)酵來(lái)生產(chǎn)乳酸，該法具有生產(chǎn)成本低、可操作性強(qiáng)、過(guò)程簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)，不僅可以很好的解決餐廚垃圾環(huán)境污染等問(wèn)題，而且也是一種制備能源的新技術(shù)，具有重大的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境效益，應(yīng)用前景廣泛。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種利用餐廚垃圾生產(chǎn)乳酸的方法。利用餐廚垃圾生產(chǎn)乳酸的方法如下包括如下步驟餐廚垃圾中添加生物菌液和混合酶制劑，將添加有生物菌液和混合酶制劑的餐廚垃圾加入發(fā)酵罐，30-37°C封閉發(fā)酵48-84小時(shí)，發(fā)酵后繆液使用生物傳感分析儀對(duì)乳酸含量進(jìn)行測(cè)定；所述生物菌液為地衣芽孢桿菌、巨大芽孢桿菌、納豆芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌、植物乳桿菌；所述生物菌液的添加量為餐廚垃圾質(zhì)量比例的0. 5% -2% ；所述生物菌液的優(yōu)選添加量為餐廚垃圾質(zhì)量比例的0. 5%、1. 0%或2. 0% ；所述生物菌液中各菌的組分含量為任意比例；所述地衣芽孢桿菌、巨大芽孢桿菌、納豆芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌、植物乳桿菌菌體濃度均在6 X IO8個(gè)/ml-8 X IO8個(gè)/ml ；
所述混合酶制劑由淀粉酶、纖維素酶、脂肪酶、蛋白酶和果膠酶組成；所述混合酶制劑的添加量質(zhì)量比例為餐廚垃圾的0. 1% -0. 5% ；所述混合酶制劑的質(zhì)量比例為淀粉酶纖維素酶脂肪酶蛋白酶果膠酶為0 8-1. 2 0. 6-0. 8 0. 6-0. 8 0. 8-1. 2 0. 8-1. 0 ；所述酶制劑的比例優(yōu)選如下比例淀粉酶纖維素酶脂肪酶蛋白酶果膠酶為 1.0 0. 6 0. 8 1. 0 0. 7 ；所述地衣芽孢桿菌、巨大芽孢桿菌、納豆芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌、植物乳桿菌采用常規(guī)菌株培養(yǎng)方法經(jīng)斜面、一級(jí)、二級(jí)搖瓶培養(yǎng)獲得。有益效果本發(fā)明充分利用了已對(duì)環(huán)境造成污染的餐廚垃圾，根據(jù)餐廚垃圾富含淀粉、纖維素、蛋白質(zhì)等特點(diǎn)，通過(guò)生物技術(shù)的方法處理餐廚垃圾來(lái)生產(chǎn)乳酸。將發(fā)酵后的繆液使用生物傳感分析儀進(jìn)行測(cè)定，得到的乳酸可以達(dá)到20g/L，經(jīng)換算，每100克餐廚垃圾能夠產(chǎn)生 15g乳酸。據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)，在我國(guó)，每一萬(wàn)人能夠在一天產(chǎn)生出1噸餐廚垃圾，我國(guó)每天會(huì)產(chǎn)生 16萬(wàn)噸的餐廚垃圾，而按照每1噸餐廚垃圾可以生產(chǎn)0. 05噸乳酸來(lái)計(jì)算，每天利用產(chǎn)生的餐廚垃圾制備可以制備8000噸乳酸，應(yīng)用前景廣泛。運(yùn)用生物技術(shù)方法對(duì)餐廚垃圾進(jìn)行處理，符合無(wú)害化、資源化、減量化的處理原則，既減少了對(duì)環(huán)境的污染，同時(shí)又變廢為寶，將餐廚垃圾進(jìn)行了資源化利用，提出了一項(xiàng)制備能源的新技術(shù)，是一項(xiàng)切實(shí)可行的新技術(shù)。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳述，以下實(shí)施例只是描述性的，不是限制性的，不能以此限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。實(shí)施例1向1千克餐廚垃圾當(dāng)中加入生物菌液和酶制劑。生物菌液，其包含如下成分地衣芽孢桿菌、巨大芽孢桿菌、納豆芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌、植物乳桿菌，其添加的質(zhì)量比例各為0. 1%。其中，地衣芽孢桿菌、巨大芽孢桿菌、納豆芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌、植物乳桿菌的菌體濃度均在6X IO8個(gè)/ml至8X IO8個(gè)/ml。添加質(zhì)量比為0. 的混合酶制劑，酶制劑的組成為淀粉酶O00000U/g)，纖維素酶O00000U/g)，脂肪酶(100000U/g)，蛋白酶 (100000u/g)，，果膠酶(100000u/g)。酶制劑的組成質(zhì)量比例為淀粉酶纖維素酶脂肪酶蛋白酶果膠酶為 0.8 0.6 0.6 0.8 0.8。然后將加入生物菌液及酶制劑的料液入發(fā)酵罐相對(duì)封閉 30°C保溫發(fā)酵48小時(shí)。最后將發(fā)酵好的繆液用生物傳感分析儀進(jìn)行測(cè)定，得到的乳酸可以達(dá)到10g/L，經(jīng)換算，每100克餐廚垃圾能夠產(chǎn)生7. 5g乳酸。本例中地衣芽孢桿菌(Bacillus licheniformis)、巨大芽孢桿菌(Paenibacillus larvael)、納豆芽孢桿菌(Bacillus natto)、枯草芽孢桿菌(Bacillus subtilis)、植物乳桿菌(LactcAacillus plantarum)，購(gòu)于中國(guó)普通微生物菌種保藏管理委員會(huì)普通微生物中心，地址位于北京市朝陽(yáng)區(qū)北辰西路1號(hào)院3號(hào)，郵編100101，保藏編號(hào)分別為CGMCC Nol. 106，Nol. 941，Nol. 1086，Nol. 1630，No 1. 124。
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生物菌株一級(jí)種子和二級(jí)種子培養(yǎng)一級(jí)種子培養(yǎng)肉湯培養(yǎng)基固態(tài)斜面活化地衣芽孢桿菌、巨大芽孢桿菌、納豆芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌，植物乳桿菌五株菌，37°C培養(yǎng)M小時(shí)。二級(jí)種子培養(yǎng)將地衣芽孢桿菌、巨大芽孢桿菌、納豆芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌，植物乳桿菌接種至肉湯液體培養(yǎng)基500ml三角瓶中，裝液量50ml，在37°C，150r/min條件下?lián)u床中培養(yǎng)18小時(shí)。經(jīng)涂布營(yíng)養(yǎng)瓊脂平板，計(jì)算得各細(xì)菌菌體濃度為6X IO8個(gè)/ml至8X IO8 個(gè)/ml。實(shí)施例2向1千克餐廚垃圾當(dāng)中加入生物菌液和酶制劑。生物菌液，其包含如下成分地衣芽孢桿菌、巨大芽孢桿菌、納豆芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌、植物乳桿菌，其添加的質(zhì)量比例各為0. 2%。其中，地衣芽孢桿菌、巨大芽孢桿菌、納豆芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌、植物乳桿菌的菌體濃度均在6X IO8個(gè)/ml至8X IO8個(gè)/ml。添加質(zhì)量比為0. 3%的混合酶制劑，酶制劑的組成為淀粉酶O00000U/g)，纖維素酶O00000U/g)，蛋白酶(100000U/g)，脂肪酶 (100000u/g)，果膠酶(100000u/g)。添加質(zhì)量比為0.3%的混合酶制劑，酶制劑的組成為淀粉酶O00000U/g)，纖維素酶(200000u/g)，蛋白酶(100000u/g)，脂肪酶(100000u/g)，果膠酶(100000u/g。酶制劑的組成質(zhì)量比例為淀粉酶纖維素酶脂肪酶蛋白酶果膠酶為 1.0 0.7 0.7 1.0 0.9。然后將加入生物菌液及酶制劑的料液入發(fā)酵罐相對(duì)封閉 37°C保溫發(fā)酵72小時(shí)。，最后將發(fā)酵好的繆液使用生物傳感分析儀進(jìn)行測(cè)定，得到的乳酸可以到15g/L，經(jīng)換算，每100克餐廚垃圾能夠產(chǎn)生11. 2g乳酸。實(shí)施例3向1千克餐廚垃圾當(dāng)中加入生物菌液和酶制劑。生物菌液，其包含如下成分地衣芽孢桿菌、巨大芽孢桿菌、納豆芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌、植物乳桿菌，其添加的質(zhì)量比例各為0.4%。其中，地衣芽孢桿菌、巨大芽孢桿菌、納豆芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌、植物乳桿菌的菌體濃度均在6X IO8個(gè)/ml至8X IO8個(gè)/ml。添加質(zhì)量比為0. 5%的混合酶制劑，酶制劑的組成為淀粉酶O00000U/g)，纖維素酶O00000U/g)，蛋白酶(100000U/g)，脂肪酶 (100000u/g)，果膠酶(100000u/g)。添加質(zhì)量比為0.5%的混合酶制劑，酶制劑的組成為淀粉酶O00000U/g)，纖維素酶(200000u/g)，蛋白酶(100000u/g)，脂肪酶(100000u/g)，果膠酶(100000u/g。酶制劑的組成質(zhì)量比例為淀粉酶纖維素酶脂肪酶蛋白酶果膠酶為 12 0.8 0.8 12 1.0。然后將加入生物菌液及酶制劑的料液入發(fā)酵罐相對(duì)封閉37°C 保溫發(fā)酵80小時(shí)。，最后將發(fā)酵好的繆液使用生物傳感分析儀進(jìn)行測(cè)定，得到的乳酸可以到20g/L，經(jīng)換算，每100克餐廚垃圾能夠產(chǎn)生15g乳酸。
權(quán)利要求
1.一種利用餐廚垃圾生產(chǎn)乳酸的方法，包括如下步驟(1)向餐廚垃圾中添加生物菌液和混合酶制劑，所述生物菌液為地衣芽孢桿菌、巨大芽孢桿菌、納豆芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌、植物乳桿菌；混合酶制劑由淀粉酶、纖維素酶、脂肪酶、蛋白酶和果膠酶組成；(2)將生物菌液和混合酶制劑的餐廚垃圾加入發(fā)酵罐，30°C_37°C封閉發(fā)酵48-84小時(shí)；(3)發(fā)酵后繆液使用生物傳感分析儀進(jìn)行測(cè)定。
2.如權(quán)1所述一種利用餐廚垃圾生產(chǎn)乳酸的方法，其特征在于所述步驟(1)中生物菌液的添加量為餐廚垃圾質(zhì)量比例的0. 5% -2%。
3.如權(quán)1所述一種利用餐廚垃圾生產(chǎn)乳酸的方法，其特征在于所述步驟(1)中生物菌液的優(yōu)選添加量為餐廚垃圾質(zhì)量比例的0. 5%、1. 0%或2. 0%。
4.如權(quán)1所述一種利用餐廚垃圾生產(chǎn)乳酸的方法，其特征在于所述步驟(1)中生物菌液中各菌的組分含量為任意比例。
5.如權(quán)1所述一種利用餐廚垃圾生產(chǎn)乳酸的方法，其特征在于所述步驟(1)中地衣芽孢桿菌、巨大芽孢桿菌、納豆芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌、植物乳桿菌菌體濃度均在6X IO8個(gè)/ ml-8X108 個(gè)/ml。
6.如權(quán)1所述一種利用餐廚垃圾生產(chǎn)乳酸的方法，其特征在于所述步驟(1)中混合酶制劑的添加量質(zhì)量比例為餐廚垃圾的0. 1% -0. 5%。
7.如權(quán)1所述一種利用餐廚垃圾生產(chǎn)乳酸的方法，其特征在于所述步驟(1)中混合酶制劑各組分的質(zhì)量比例為淀粉酶纖維素酶脂肪酶蛋白酶果膠酶為0. 8-1. 2 0. 6-0.8 0.6-0.8 0.8-1.2 0.8-1.0。
8.如權(quán)1和權(quán)7所述一種利用餐廚垃圾生產(chǎn)乳酸的方法，其特征在于所述混合酶制劑各組分的質(zhì)量比例為淀粉酶纖維素酶脂肪酶蛋白酶果膠酶為 1. 0 0. 6 0. 8 1. 0 0. 7。
9.如權(quán)1所述一種利用餐廚垃圾生產(chǎn)乳酸的方法，其特征在于所述步驟(1)中地衣芽孢桿菌、巨大芽孢桿菌、納豆芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌、植物乳桿菌采用常規(guī)菌株培養(yǎng)方法經(jīng)斜面、一級(jí)、二級(jí)搖瓶培養(yǎng)獲得。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種利用餐廚垃圾生產(chǎn)乳酸的方法，涉及發(fā)酵領(lǐng)域。本發(fā)明通過(guò)利用生物菌液及酶制劑共同處理富含淀粉、纖維素、脂肪、蛋白質(zhì)等物質(zhì)的餐廚垃圾，在30-37℃下封閉發(fā)酵48-84小時(shí)來(lái)生產(chǎn)乳酸。發(fā)酵好的繆液經(jīng)生物傳感儀測(cè)定，乳酸含量最高達(dá)到20g/L，經(jīng)換算，每100克餐廚垃圾能夠產(chǎn)生15g乳酸。所述生物菌液包含地衣芽孢桿菌、幼蟲(chóng)似芽孢桿菌、納豆芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌、植物乳桿菌；酶制劑包含如下成分淀粉酶，纖維素酶，脂肪酶，蛋白酶、果膠酶。本發(fā)明旨在減少餐廚垃圾對(duì)環(huán)境的污染，同時(shí)變廢為寶，將餐廚垃圾進(jìn)行資源化利用。
文檔編號(hào)C12P7/56GK102424831SQ201110425458
公開(kāi)日2012年4月25日 申請(qǐng)日期2011年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月16日
發(fā)明者喬長(zhǎng)晟, 李利寧, 李政, 李棟 申請(qǐng)人:天津北洋百川生物技術(shù)有限公司