[发明专利]一种利用餐厨垃圾生产微生态制剂的方法

说明书

技术领域

本发明属于生物技术领域，特别是提供了一种利用餐厨垃圾生产由芽孢杆菌、酵母菌、乳酸菌、光合细菌和霉菌组成的微生态制剂的方法，在解决餐厨垃圾处理难题和工业化生产微生态制剂方面具有非常重要的应用价值和前景。

背景技术

餐厨垃圾主要分为餐饮垃圾和厨余垃圾，是居民在生活消费过程中形成的生活废物，极易腐烂变质，散发恶臭，传播细菌和病毒，污染环境。据报道，北京市每天产生餐厨垃圾大约有1680吨，而现在的日处理能力仅在600吨左右。餐厨垃圾主要成分包括米和面粉类食物残余、蔬菜、动植物油、肉骨等，从化学组成上分析包含了有淀粉、纤维素、蛋白质、脂类和无机盐等。餐厨垃圾的主要特点是有机物含量丰富，因此易腐烂并产生臭味，对环境卫生造成恶劣影响，且容易滋长病原微生物并产生毒素。

目前，采用餐厨垃圾主要的处理方法有生物和物理方法，物理方法主要是将餐厨垃圾直接填埋处理，但必然会造成地下水的严重污染。生物处理方法包括采用餐厨垃圾生产乙醇、沼气、微生物饲料蛋白和微生物肥料等，但均因采用比较单一的微生物菌种进行处理，使餐厨垃圾中的营养成分没有得到充分利用，例如生产乙醇和沼气只利用了餐厨垃圾中的有机碳化合物，而对其中的蛋白等却没有得到充分利用，因此导致产率低且成本高。从国外餐厨垃圾处理的发展态势来看，通过生物技术推进餐厨垃圾的资源化回收利用是主要的发展趋势。由于餐厨垃圾中含有丰富的营养成分，直接制备蛋白饲料是具有潜力的资源化利用方式，但存在饲料同源性等问题。因此通过多种微生物将餐厨垃圾中的主要成分进行分解转化，生产出由各种不同益生微生物组成的微生态制剂，是高效处理餐厨垃圾并使其充分资源化的一条有效途径。目前，国内外在此研究领域尚未见有研究报道。

动物微生态制剂指运用微生态原理将从动物体内分离的益生菌，经特殊工艺培养成的活菌制剂。益生菌(probiotics)一词最早用以描述“由一种微生物分泌的能刺激另一种微生物生长的物质”。1989年益生菌被定义为“通过改善肠道菌群平衡而有益于动物宿主的活菌饲料添加剂”。2002年欧洲食品与饲料协会给出了益生菌的最新定义为“益生菌是活的微生物，通过摄入可对宿主产生一种或多种特殊且经论证功能性健康益处”。因为微生态制剂能够促进动物生长，提高肉、蛋和奶品质并有望取代抗生素，已经成为国内外研究与应用的热点和前沿。

目前，国内外对于餐厨垃圾的处理及资源化主要集中于三个领域，一是堆肥生产肥料；二是转化乙醇或沼气作为能源；三是生产微生物饲料蛋白。从餐厨垃圾富含蛋白、淀粉和脂肪(油)等高价值营养成分的利用角度分析，如果只作为肥料虽然也进行了垃圾的资源化利用，但生产出的有机肥料并非属于高价值的产品。虽然利用酵母菌和八叠球菌等可以将餐厨垃圾中的有机碳化合物转化为乙醇和沼气等生物能源，但只充分利用了餐厨垃圾中的淀粉和糖等化合物，而对其中的蛋白等利用的程度却很少，因此导致乙醇或沼气的产率不高。直接采用餐厨垃圾制备饲料，虽然蛋白等营养成分的含量较高，但存在动物饲料同源性问题而不能使用。如果采用酵母菌等比较单一的微生物菌种可以将餐厨垃圾的有机成分转化为微生物菌体蛋白饲料，但只利用了餐厨垃圾中的淀粉和糖，而对于纤维素等却不能进行有效利用。本专利申请的主要创新点是采用多种益生菌对餐厨垃圾进行发酵，在餐厨垃圾中的主要营养成分如纤维素、淀粉、糖、油和蛋白等均得到充分分解利用的同时，一方面高效全面处理了餐厨垃圾，另一方面可培养生产出由多种益生菌组成的高价值微生态制剂。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于采用多种益生菌对餐厨垃圾中的不同营养成分进行发酵和转化，使餐厨垃圾中的不同营养成分得到充分的资源化利用，以达到高效处理餐厨垃圾和培养生产微生态制剂的目的。

本发明的技术方案：一种利用餐厨垃圾生产微生态制剂的方法，具体包括以下工艺步骤：

首先，将收集的餐厨垃圾通过粉碎机粉碎，然后在温度为68-100℃，保持20-40分钟；进行高温灭菌；

其次，待温度降低到30-50℃后，加入餐厨垃圾重量10％-300％重量的载体和餐厨垃圾重量10％-50％重量的益生菌混合菌剂，经进行充分混合后，在固体发酵罐内进行厌氧固体发酵，发酵培养结束时，将发酵后的餐厨垃圾和载体晾晒干燥后，可生产出活菌细胞含量达到500亿/g以上的高价值微生态制剂。其中，所述发酵条件：温度为25-40℃，每天搅拌3次，培养时间1-3天。

所述载体为淀粉、米糠、稻壳、麦麸、柑渣和/或秸秆。

所述益生菌混合菌剂包含芽孢杆菌、酵母菌、乳酸菌、光合细菌和霉菌。