CN110408576B - 一种厨余垃圾发酵剂及其制备方法 - Google Patents

一种厨余垃圾发酵剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种厨余垃圾发酵剂，所述厨余垃圾发酵剂由番茄4‑6份，生姜4‑6份，菊花4‑6份，柠檬4‑6份，橘子皮4‑6份，豆水45‑55份和一种益生菌制剂0.5‑1.5份等制成。本发明的有益效果：本发明的厨余垃圾发酵剂含有丰富的高活性益生菌，能有效的快速的分解厨余垃圾，如分解我们不能直接利用的木质素和纤维素为单糖；可以直接用于农田种植；也可经过滤将上清液用厕所冲洗除臭，或厨房去油除污等。

Description

一种厨余垃圾发酵剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及环境保护技术领域，具体涉及一种厨余垃圾发酵剂及其制备方法。
背景技术
厨余垃圾是指居民日常生活及食品加工、饮食服务、单位供餐等活动中产生的垃圾，包括丢弃不用的菜叶、剩菜、剩饭、果皮、蛋壳、茶渣、骨头等，其主要来源为家庭厨房、餐厅、饭店、食堂、市场及其他与食品加工有关的行业。
厨余垃圾含有极高的水分与有机物，很容易腐坏，产生恶臭，长期放置会对环境和居民健康产生威胁。经过妥善处理和加工，可转化为新的资源，高有机物含量的特点使其经过严格处理后可作为肥料、饲料等。
鉴于此，申请此专利。
发明内容
为了解决现有技术存在的问题，本发明提供了一种厨余垃圾发酵剂及其制备方法，厨余垃圾发酵剂可有效快速的分解厨余垃圾，增强发酵池的循环使用率。
本发明的目的是提供一种厨余垃圾发酵剂。
本发明的另一目的是提供上述厨余垃圾发酵剂的制备方法。
根据本发明的具体实施方式的厨余垃圾发酵剂，所述厨余垃圾发酵剂由以下原料制备，所述原料按重量份包括：番茄4-6份，生姜4-6份，菊花4-6份，柠檬4-6份，橘子皮4-6份，豆水45-55份和第一种益生菌制剂0.5-1.5份；所述豆水由大豆、水和第二种益生菌制剂制备而成；所述第一种益生菌制剂中含有植物乳杆菌、枯草芽孢杆菌、嗜酸乳杆菌、保加利亚乳杆菌、乳酸链球菌、固氮类芽孢杆菌、多粘类芽孢杆菌。
根据本发明的具体实施方式的厨余垃圾发酵剂，其中，所述厨余垃圾发酵剂由以下原料制备，所述原料按重量份包括：番茄5份，生姜5份，菊花5份，柠檬5份，橘子皮5份，豆水50份和第一种益生菌制剂1份。
根据本发明的具体实施方式的厨余垃圾发酵剂，其中，所述植物乳杆菌、枯草芽孢杆菌、嗜酸乳杆菌、保加利亚乳杆菌、乳酸链球菌、固氮类芽孢杆菌、多粘类芽孢杆菌的添加量分别为所述第一种益生菌制剂重量的30％、15％、15％、10％、10％、10％和10％。
根据本发明的具体实施方式的厨余垃圾发酵剂，其中，所述大豆、水和第二种益生菌的质量比为8-12:85-95:0.4-0.8。
根据本发明的具体实施方式的厨余垃圾发酵剂，进一步的，所述大豆、水和第二种益生菌的质量比为10:90:0.6。
根据本发明的具体实施方式的厨余垃圾发酵剂，其中，所述第二种益生菌制剂中含有保加利亚乳杆菌、两歧双歧杆菌、嗜酸乳杆菌、干酪乳杆菌。
根据本发明的具体实施方式的厨余垃圾发酵剂，其中，所述保加利亚乳杆菌、两歧双歧杆菌、嗜酸乳杆菌、干酪乳杆菌的添加量分别为所述第二种益生菌制剂重量的15％、20％、20％和30％。
根据本发明的具体实施方式的厨余垃圾发酵剂的制备方法，所述发酵剂通过以下方法制备：
(1)打浆：将大豆加水浸泡8-10小时，捞出大豆，另加水混合，打制成豆浆；
(2)磨豆浆：将步骤(1)得到的所述豆浆精细磨浆，然后煮沸，放凉后加入第二种益生菌制剂，并不断搅拌，直到豆浆凝结成豆腐状，上部溶液逐渐澄清，期间保持温度为80-90℃；
(3)取液：将步骤(2)中得到的所述上部溶液过滤，制得澄清液即为豆水；
(4)磨果蔬浆：将番茄、生姜、菊花、柠檬、橘子皮与步骤(3)得到的豆水混合，研磨制成果蔬浆料，灭菌备用；
(5)发酵：将步骤(4)得到的灭菌后的果蔬浆料冷却至35-40℃后，加入第二种益生菌制剂，在35-40℃下密闭发酵24-48h，形成所述厨余垃圾发酵剂。
根据本发明的具体实施方式的厨余垃圾发酵剂的制备方法，其中，步骤(1)中，所述精细磨浆的过程具体为：将豆浆经60目、80目、100目和120目四次精细研磨。
根据本发明的具体实施方式的厨余垃圾发酵剂的制备方法，其中，步骤(4)中，所述灭菌采用蒸汽灭菌法进行灭菌，所述灭菌的温度为110-120℃，所述灭菌的时间为5-20min。
下面对本发明中所用的原料及其功效进行进一步解释说明。
番茄含有丰富的营养，番茄内的苹果酸和柠檬酸等有机酸，还有增加厨余垃圾酸度，促进发酵的作用；番茄中含有果酸，能降低胆固醇的含量，对高血脂症很有益处；番茄富含维生素A、维生素C、维生素B1，维生素B2以及胡萝卜素和钙、磷、钾、镁、铁、锌、铜和碘等多种元素，还含有蛋白质、糖类、有机酸、纤维素；增加厨余垃圾中的营养成分，同时为益生菌提供营养。
生姜对金黄色葡萄球菌、白色葡萄球菌、伤寒杆菌、宋内痢疾杆菌、绿脓杆菌均有明显抑制作用。
菊花，具有抗菌、抗病毒、消炎的功效。
柠檬中含有大量的柠檬酸，不仅为厨余垃圾降低酸度，促进发酵，而且大量的柠檬酸与钙结合形成可溶性络合物。
橘子皮，含有大量的维生素和香精油，抗菌，可以丰富抗菌杀菌物质，而且可以增加酸度。
植物乳杆菌是乳酸菌的一种，最适生长温度为30-35℃,厌氧或兼性厌氧,菌种为直或弯的杆状，单个、有时成对或成链状，最适pH 6.5左右，属于同型发酵乳酸菌。能大量的产酸，使水中的PH值稳定不升高，而且其产出的酸性物质能降解重金属；对致病菌有抑制作用；净化水质；分解厨余垃圾中的有机物，除臭，营造良好环境；降解水体氨氮，亚硝酸盐等有害物质，降低有机耗氧量，间接增氧。
枯草芽孢杆菌菌体生长过程中产生的枯草菌素、多粘菌素、制霉菌素、短杆菌肽等活性物质，这些活性物质对致病菌或内源性感染的条件致病菌有明显的抑制作用。
乳酸链球菌，又称为乳酸链球菌素或乳链菌肽，是天然的生物抗菌肽，具有广谱抗菌作用，能有效抑制大部分革兰阳性菌及其芽孢的生长和繁殖，特别是对常见的金黄色葡萄球菌、溶血链球菌、肉毒杆菌等细菌有明显抑制作用。
固氮类芽孢杆菌，促进益生菌和植物的生长。
多粘类芽孢杆菌，促进益生菌和植物的生长；不断分泌出的广谱抗菌物质可抑制或杀灭病原菌。
保加利亚乳杆菌：能发酵糖而获得能量，产生大量乳酸。
两歧双歧杆菌：抵抗有害菌；产物主要包括乳酸、乙酸等，可改善厨余垃圾的pH值，促进铁和维生素D的吸收并提高磷、铁、钙的利用率。
嗜酸乳杆菌：属于乳杆菌属，革兰氏阳性杆菌，杆的末端呈圆形，主要存在小肠中，释放乳酸，乙酸和一些对有害菌起作用的抗菌素。
干酪乳杆菌，抑制和杀死致病菌，适应低pH值，促进发酵。
本发明的原料中的番茄、柠檬、生姜、菊花、橘子皮等可用种植或蔬菜生产过程中的下脚料代替，原料成本低，又可以有效利用种植剩余物，变废为宝。
使用方法：将本发明的厨余垃圾发酵剂以1:300-450的比例加水稀释或不稀释，选择不同的包装瓶，罐装成瓶装产品，以喷洒或灌入的形式施入厨余垃圾中，搅拌均匀，静待发酵即可。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
(1)本发明的厨余垃圾发酵剂含有丰富的高活性益生菌，能有效的快速的分解厨余垃圾，如分解我们不能直接利用的木质素和纤维素为单糖；
(2)本发明的厨余垃圾发酵剂，能有效抑制有害微生物的活动和有机物的腐败分解，实现餐厨垃圾处理无害化，同时降低厨余垃圾的恶臭味；
(3)有助于乡镇实施厨余垃圾统一回收集中处理的政策，将厨余垃圾集中投入发酵池，加入厨余垃圾发酵制剂可以加快发酵速度，增强发酵池的循环使用率，缓解厨余垃圾堆积时间长的问题；
(4)对厨余垃圾发酵完之后可以直接用于农田种植，降低种植成本，提高效益，且其中含有丰富的益生菌，微量元素以及其他营养元素，可代替化肥的使用，利于土壤修复；也可经过滤将上清液用厕所冲洗除臭，或厨房去油除污，沉淀物经发酵分解后可用于阳台花草蔬菜种植，或直接冲入下水道，其中含有大量活性益生菌可抑制有害细菌生长，防止管道恶臭。
(5)厨余垃圾发酵后的产物与土壤混合用于种植蔬菜、花卉等，与纯土壤种植相比，混合土壤的保水性更好，土壤微生物更丰富，土壤肥力更好。种植的植物生长旺盛，叶色深绿，根茎粗壮，病虫害少，口感新鲜脆嫩。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
下面实施例中以1重量份代表1g。
实施例1
本实施例提供了一种厨余垃圾发酵剂，所述厨余垃圾发酵剂由以下原料制备，所述原料按重量份包括：番茄4份，生姜4份，菊花6份，柠檬6份，橘子皮6份，豆水55份和第一种益生菌制剂0.5份；所述豆水由大豆、水和第二种益生菌制剂制备而成；所述第一种益生菌制剂中含有植物乳杆菌、枯草芽孢杆菌、嗜酸乳杆菌、保加利亚乳杆菌、乳酸链球菌、固氮类芽孢杆菌、多粘类芽孢杆菌，所述植物乳杆菌、枯草芽孢杆菌、嗜酸乳杆菌、保加利亚乳杆菌、乳酸链球菌、固氮类芽孢杆菌、多粘类芽孢杆菌的添加量分别为所述第一种益生菌制剂重量的30％、15％、15％、10％、10％、10％和10％。所述第二种益生菌制剂中含有保加利亚乳杆菌、两歧双歧杆菌、嗜酸乳杆菌、干酪乳杆菌，所述保加利亚乳杆菌、两歧双歧杆菌、嗜酸乳杆菌、干酪乳杆菌的添加量分别为所述第二种益生菌制剂重量的15％、20％、20％和30％。
所述发酵剂通过以下方法制备：
(1)打浆：将大豆加水浸泡10小时，捞出大豆，另加水混合，打制成豆浆；
(2)磨豆浆：将步骤(1)得到的所述豆浆精细磨浆，然后煮沸，放凉后加入第二种益生菌制剂，并不断搅拌，直到豆浆凝结成豆腐状，上部溶液逐渐澄清，期间保持温度为80℃；
(3)取液：将步骤(2)中得到的所述上部溶液过滤，制得澄清液即为豆水；
(4)磨果蔬浆：将番茄、生姜、菊花、柠檬、橘子皮与步骤(3)得到的豆水混合，研磨制成果蔬浆料，灭菌备用；
(5)发酵：将步骤(4)得到的灭菌后的果蔬浆料冷却至40℃后，加入第二种益生菌制剂，在40℃下密闭发酵24h，形成所述厨余垃圾发酵剂。
实施例2
本实施例提供了一种厨余垃圾发酵剂，所述厨余垃圾发酵剂由以下原料制备，所述原料按重量份包括：番茄6份，生姜6份，菊花4份，柠檬4份，橘子皮4份，豆水45份和第一种益生菌制剂1.5份；所述豆水由大豆、水和第二种益生菌制剂制备而成，所述大豆、水和第二种益生菌的质量比为8:95:0.4；所述第一种益生菌制剂中含有植物乳杆菌、枯草芽孢杆菌、嗜酸乳杆菌、保加利亚乳杆菌、乳酸链球菌、固氮类芽孢杆菌、多粘类芽孢杆菌，所述植物乳杆菌、枯草芽孢杆菌、嗜酸乳杆菌、保加利亚乳杆菌、乳酸链球菌、固氮类芽孢杆菌、多粘类芽孢杆菌的添加量分别为所述第一种益生菌制剂重量的30％、15％、15％、10％、10％、10％和10％。所述第二种益生菌制剂中含有保加利亚乳杆菌、两歧双歧杆菌、嗜酸乳杆菌、干酪乳杆菌，所述保加利亚乳杆菌、两歧双歧杆菌、嗜酸乳杆菌、干酪乳杆菌的添加量分别为所述第一种益生菌制剂重量的15％、20％、20％和30％。
所述发酵剂通过以下方法制备：
(1)打浆：将大豆加水浸泡8小时，捞出大豆，另加水混合，打制成豆浆；
(2)磨豆浆：将步骤(1)得到的所述豆浆经60目、80目、100目和120目四次精细研磨，然后煮沸，放凉后加入第二种益生菌制剂，并不断搅拌，直到豆浆凝结成豆腐状，上部溶液逐渐澄清，期间保持温度为80℃；
(3)取液：将步骤(2)中得到的所述上部溶液过滤，制得澄清液即为豆水；
(4)磨果蔬浆：将番茄、生姜、菊花、柠檬、橘子皮与步骤(3)得到的豆水混合，研磨制成果蔬浆料，采用蒸汽灭菌法灭菌备用，所述灭菌的温度为110℃，所述灭菌的时间为20min；
(5)发酵：将步骤(4)得到的灭菌后的果蔬浆料冷却至35℃后，加入第二种益生菌制剂，在35℃下密闭发酵48h，形成所述厨余垃圾发酵剂。
实施例3
本实施例提供了一种厨余垃圾发酵剂，所述厨余垃圾发酵剂由以下原料制备，所述原料按重量份包括：番茄5份，生姜5份，菊花5份，柠檬5份，橘子皮5份，豆水50份和第一种益生菌制剂1份；所述豆水由大豆、水和第二种益生菌制剂制备而成，所述大豆、水和第二种益生菌的质量比为10:90:0.6；所述第一种益生菌制剂中含有植物乳杆菌、枯草芽孢杆菌、嗜酸乳杆菌、保加利亚乳杆菌、乳酸链球菌、固氮类芽孢杆菌、多粘类芽孢杆菌，所述植物乳杆菌、枯草芽孢杆菌、嗜酸乳杆菌、保加利亚乳杆菌、乳酸链球菌、固氮类芽孢杆菌、多粘类芽孢杆菌的添加量分别为所述第一种益生菌制剂重量的30％、15％、15％、10％、10％、10％和10％。所述第二种益生菌制剂中含有保加利亚乳杆菌、两歧双歧杆菌、嗜酸乳杆菌、干酪乳杆菌，所述保加利亚乳杆菌、两歧双歧杆菌、嗜酸乳杆菌、干酪乳杆菌的添加量分别为所述第二种益生菌制剂重量的15％、20％、20％和30％。
所述发酵剂通过以下方法制备：
(1)打浆：将大豆加水浸泡9小时，捞出大豆，另加水混合，打制成豆浆；
(2)磨豆浆：将步骤(1)得到的所述豆浆经60目、80目、100目和120目四次精细研磨，然后煮沸，放凉后加入第二种益生菌制剂，并不断搅拌，直到豆浆凝结成豆腐状，上部溶液逐渐澄清，期间保持温度为85℃；
(3)取液：将步骤(2)中得到的所述上部溶液过滤，制得澄清液即为豆水；
(4)磨果蔬浆：将番茄、生姜、菊花、柠檬、橘子皮与步骤(3)得到的豆水混合，研磨制成果蔬浆料，采用蒸汽灭菌法灭菌备用，所述灭菌的温度为115℃，所述灭菌的时间为10min；
(5)发酵：将步骤(4)得到的灭菌后的果蔬浆料冷却至38℃后，加入第二种益生菌制剂，在38℃下密闭发酵36h，形成所述厨余垃圾发酵剂。
对比例1
本对比例与实施例3的唯一区别是原料中没有豆水，制备过程中也不加入豆水。
对比例2
本对比例与实施例3的唯一区别是原料中没有橘子皮，制备过程中也不加入橘子皮。
对比例3
本对比例与实施例3的唯一区别是原料中第一种益生菌，制备过程中也不加入第一种益生菌。
实验例1采用实施例1-3和对比例1-3得到的厨余垃圾发酵剂分别对厨余垃圾发酵后的产物用于韭菜的生长，对照组施用不经处理的厨余垃圾，测试韭菜的亩产情况和可溶性蛋白质含量，实验结果如表1。
表1韭菜生长情况
试验组 产量(公斤/亩) 可溶性蛋白质含量(g/kg)
实施例1 3210 0.63
实施例2 3484 0.67
实施例3 3562 0.69
对比例1 3011 0.50
对比例2 2824 0.61
对比例3 2976 0.53
对照组 2649 0.48
从上表1可以看出本发明的厨余垃圾发酵剂发酵后的产物与土壤混合用于种植韭菜，可使韭菜增产，提高可溶性蛋白含量。本发明的厨余垃圾发酵剂发酵的厨余垃圾可用于种植蔬菜、花卉等，与纯土壤种植相比，混合土壤的保水性更好，土壤微生物更丰富，土壤肥力更好。种植的植物生长旺盛，叶色深绿，根茎粗壮，病虫害少，口感新鲜脆嫩。
实验例2采用实施例1-3与对比例1-3的厨余垃圾发酵剂对厨余垃圾发酵后的产物经过滤后取上清液，测试其抑菌率，空白对照采用同样的未处理的厨余垃圾结果见表2.
表2抑菌试验结果
试验组 抑菌率(％)
实施例1 68
实施例2 75
实施例3 82
对比例1 53
对比例2 62
对比例3 34
对照组 －
从表2中可以看到，本发明实施例中得到的上清液就较高的抑菌率，采用本发明的厨余垃圾发酵剂对厨余垃圾发酵后的产物经过滤后取上清液去冲洗下水道和厕所，不容易产生污垢，也不会产生异味，可以减少甚至不使用化学消毒剂。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种厨余垃圾发酵剂，其特征在于，所述厨余垃圾发酵剂由以下原料制备，所述原料按重量份包括：番茄4-6份，生姜4-6份，菊花4-6份，柠檬4-6份，橘子皮4-6份，豆水45-55份和第一种益生菌制剂0.5-1.5份；所述豆水由大豆、水和第二种益生菌制剂制备而成；所述第一种益生菌制剂中含有植物乳杆菌、枯草芽孢杆菌、嗜酸乳杆菌、保加利亚乳杆菌、乳酸链球菌、固氮类芽孢杆菌、多粘类芽孢杆菌，所述植物乳杆菌、枯草芽孢杆菌、嗜酸乳杆菌、保加利亚乳杆菌、乳酸链球菌、固氮类芽孢杆菌、多粘类芽孢杆菌的添加量分别为所述第一种益生菌制剂重量的30％、15％、15％、10％、10％、10％和10％；所述第二种益生菌制剂中含有保加利亚乳杆菌、两歧双歧杆菌、嗜酸乳杆菌、干酪乳杆菌；所述保加利亚乳杆菌、两歧双歧杆菌、嗜酸乳杆菌、干酪乳杆菌的添加量分别为所述第二种益生菌制剂重量的15％、20％、20％和30％。
2.根据权利要求1所述的厨余垃圾发酵剂，其特征在于，所述厨余垃圾发酵剂由以下原料制备，所述原料按重量份包括：番茄5份，生姜5份，菊花5份，柠檬5份，橘子皮5份，豆水50份和第一种益生菌制剂1份。
3.根据权利要求1所述的厨余垃圾发酵剂，其特征在于，所述大豆、水和第二种益生菌的质量比为8-12:85-95:0.4-0.8。
4.根据权利要求3所述的厨余垃圾发酵剂，其特征在于，所述大豆、水和第二种益生菌的质量比为10:90:0.6。
5.制备权利要求1至4任一所述的厨余垃圾发酵剂的方法，其特征在于，所述发酵剂通过以下方法制备：
(1)打浆：将大豆加水浸泡8-10小时，捞出大豆，另加水混合，打制成豆浆；
(2)磨豆浆：将步骤(1)得到的所述豆浆精细磨浆，然后煮沸，放凉后加入第二种益生菌制剂，并不断搅拌，直到豆浆凝结成豆腐状，上部溶液逐渐澄清，期间保持温度为80-90℃；
(3)取液：将步骤(2)中得到的所述上部溶液过滤，制得澄清液即为豆水；
(4)磨果蔬浆：将番茄、生姜、菊花、柠檬、橘子皮与步骤(3)得到的豆水混合，研磨制成果蔬浆料，灭菌备用；
(5)发酵：将步骤(4)得到的灭菌后的果蔬浆料冷却至35-40℃后，加入第二种益生菌制剂，在35-40℃下密闭发酵24-48h，形成所述厨余垃圾发酵剂。
6.根据权利要求5所述的厨余垃圾发酵剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述精细磨浆的过程具体为：将豆浆经60目、80目、100目和120目四次精细研磨。
7.根据权利要求5所述的厨余垃圾发酵剂的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，所述灭菌采用蒸汽灭菌法进行灭菌，所述灭菌的温度为110-120℃，所述灭菌的时间为5-20min。
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