一种蔬菜下脚料固废处理工艺的制作方法

1.本发明涉蔬菜下脚料处理技术领域，具体为一种蔬菜下脚料固废处理工艺。


背景技术：

2.蔬菜是人们餐桌不可缺少的部分，随着我国蔬菜生产规模的不断扩大，随之而来的是大量蔬菜下脚料无节制地随意堆积在公路边、乡村道路旁、田间地头、蔬菜市场附近等。大量的蔬菜下脚料不仅被白白浪费掉，还会占有一定的空间，不及时处理掉更会滋生大量细菌，产生难闻的气味，造成空气污染。而且，腐烂变质后严重污染环境甚至传播疾病，蔬菜下脚料已经成为污染农业生产、农村生活以及城市容貌的“公害”之一。如何将蔬菜下脚料进行无害化处理，并减少农村和城市污染，已经成为当前我国蔬菜生产急需解决的关键问题。
3.当然，也有人想过将这些废弃物制作成有机肥，可是，传统的堆肥处理不仅发酵时间长，而且发酵不完全。不仅浪费了时间，更重要的是将发酵不完全的肥料施进地里，会产生很多不利的影响：1、未完全发酵的肥料二次发酵，发酵过程产生的热量会严重影响种子的发芽、植物根系的生长；2、未完全发酵的肥料里面往往带有大量的病菌，一旦施入，就会容易产生传染病害。
4.当前，在社会生活不断现代化、工业化高速发展的今天，环境污染问题已日益严峻，传统的解决环境污染技术和工艺已经满足不了现实的要求，面对日益严峻的全球化环境污染问题，环境工程技术与生物技术的结合发展，为环境保护污染治理提供了新的技术手段。所以以环境生物技术为新技术体系解决环境污染已成为当今乃至未来发展的方向。生物酶与生物酶技术的开发与应用是环境生物技术中重要的部分。
5.针对以上问题，如何对蔬菜下脚料进行无害化处理，实现蔬菜加工生产的可持续发展是当前生产中急需解决的一项重要技术难题，亦成为研究热点。


技术实现要素：

6.(一)解决的技术问题
7.针对现有技术的不足，本发明提供了一种减少污染的蔬菜下脚料固废处理工艺。
8.(二)技术方案
9.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种蔬菜下脚料固废处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：
10.步骤一：环保用酶的制备；
11.s1：固态发酵原料备料：将蔬菜下脚料进行备料，得到固态发酵原料，即蔬菜下脚料粉；
12.s2：固态发酵培养基的筛选：将上述制得的固态发酵原料作为培养基碳源及氮源，即固态发酵培养基备用；
13.s3：复合生物酶制备：选用生物酶进行配比，进行称重计量、酶种筛选、溶解沉淀、
吸附萃取、分离提取、离心过滤、混合搅拌、精制纯化、浓缩增稠、静置硝化、分子修饰与固定化、分子筛分、筛分检测、过滤罐装等过程后得到复合生物酶。
14.s4：微生物接种发酵：筛选有益微生物菌种，之后将振荡培养45-48h的微生物菌种种子液与复合生物酶接种至固态发酵培养基；
15.s5：控制发酵产酶条件：将接种后的固态培养基，于28-30℃培养3-5d，在固态发酵过程中，控制温度、通风、供氧、ph值、湿度等条件；
16.s6：成分测定：将经上述固态发酵所得的酶种，进行浸提、挤压过滤、超滤、稀释、脱色、成分测定；
17.s7：获取酶制剂成品：通过上述固态发酵所得的酶种，进行成分测定后，再经浓缩、盐析、喷雾干燥等过程获取酶制剂成品；
18.步骤二：蔬菜下脚料无害化处理；
19.通过生物酶固态发酵功能对蔬菜下脚料进行无害化处理，将上述酶制剂成品接种在蔬菜下脚料上，于28-30℃培养3d，在固态发酵过程中，控制温度、通风、供氧、ph值、湿度等条件。
20.为了便于保证蔬菜下脚料的清洁，同时将蔬菜下脚料进行磨碎有利于增加接触面积，从而为了便于加快后续发酵速率，本发明改进有，所述步骤一的s1步骤中，操作人员在固态发酵原料备料的过程，需要对蔬菜下脚料进行清洗、压榨、挤浆、晒干、干燥、粉碎、过筛，之后于100℃恒温干燥箱中干燥1-2h，磨碎后过120目筛。
21.为了便于避免蔬菜下脚料表面细菌对发酵效果产生影响，本发明改进有，所述步骤一的s2步骤中，操作人员需要向培养基内加入适量水拌匀，121℃高压蒸汽灭菌30min，冷却至28℃左右，以手握成团，手指轻轻一弹能散开，指缝中间不滴水为宜。
22.为了便于提升复合生物酶的浓度以及活性，从而提升后续的发酵速率，本发明改进有，所述步骤一的s3步骤的具体操作为操作人员将选用的酶种分别溶解、沉淀，并采用吸附剂进行吸附，或利用溶剂萃取，后分别于工作压力0.1—0.5mpa下，通过膜孔径为0.005μ—0.015μ的超滤膜，进行分离、过滤及浓缩处理，进行初步纯化，以制得活力单位2000u/mg以上、ph5—6的酶液备用，再将经上述初步纯化处理后的若干种酶液于容器内充分搅拌，使之混合均匀，于工作压力0.1—0.5mpa下，通过膜孔径为0.005μ—0.015μ的超滤膜，浓缩增稠达到活力单位2500u/mg以上的酶液，将该酶液通过超滤膜，从中再筛分、精制出分子量20000—50000之间的酶混合液于-5℃下保存备用。
23.为了使生物酶更好的针对于蔬菜下脚料的发酵，从而便于提升酶制剂成品的处理速率，本发明改进有，所述步骤一的s3步骤中，所述生物酶包括氧化还原酶、转移酶、水解酶、裂合酶、异构酶、连接酶中的一种或若干种酶制剂。
24.为了便于提升微生物菌种的种类，从而便于提升酶制剂成品的处理速率，本发明改进有，所述步骤一的s4步骤中，所述微生物菌种包括黑曲霉菌、绿色木霉、青霉、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、里氏木霉、康宁木霉、灰葡萄孢、热带假丝酵母菌、insolens腐质霉、白地霉菌、无花果曲霉、总状毛霉、少孢根霉、米曲霉、缓慢芽孢杆菌、嗜酸乳杆菌、乳酸菌、酵母菌、光合细菌、放线菌、固氮菌、解磷细菌、解钾细菌等多种有益微生物菌种。
25.为了便于提升微生物发酵的速率，本发明改进有，所述步骤一的s4步骤中，操作人员需向培养基内加入引导催化酶助剂，助剂为不局限于纤维素酶，果交酶，酵母粉多种酶。
26.为了便于使微生物菌种种子液与复合生物酶制剂混合均匀，从而便于提升微生物发酵产酶的速率，本发明改进有，所述步骤一的s4步骤中，接种前需要将微生物菌种种子液按12-15％的量与1-3％上述经复配的复合生物酶制剂与水进行充分混合。
27.(三)有益效果
28.与现有技术相比，本发明提供了一种蔬菜下脚料固废处理工艺，具备以下有益效果：
29.该蔬菜下脚料固废处理工艺，
30.1.采用蔬菜下脚料作为发酵培养基，实现了蔬菜下脚料的再利用，培养基简单且来源广泛，能提供微生物所需的碳源、氮源、无机盐及其他营养物。
31.2.本发明采用生物酶固态发酵，其成本低、投资少、能耗少、技术及设备简单，无环境污染。
32.3.本发明可把发酵物(包括发酵底物、菌体及其代谢产物)全部利用，既对蔬菜下脚料进行了无害化处理，又不会产生环境污染，从而降低环境污染治理成本。
33.4.采用生物酶技术无害化处理蔬菜下脚料，可实现蔬菜加工生产的可持续发展。
34.5、由于生物酶的专一性及高效性，蔬菜下脚料减容减量速度快。
具体实施方式
35.下面将结合本发明实施例中，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
36.实施例1：
37.按照权利要求公开的具体方法，采用生物酶固态发酵技术将蔬菜加工后的下脚料进行无害化处理。
38.将蔬菜下脚料进行备料，作为固态发酵培养基。
39.将选用的氧化还原酶、转移酶、水解酶、裂合酶、异构酶、连接酶等酶种分别溶解、沉淀，并采用吸附剂进行吸附，或利用溶剂萃取，后分别于工作压力0.1—0.5mpa下，通过膜孔径为0.005μ—0.015μ的超滤膜，进行分离、过滤及浓缩处理，进行初步纯化，以制得活力单位2000u/mg以上、ph5—6的酶液备用；再将经上述初步纯化处理后的若干种酶液于容器内充分搅拌，使之混合均匀，于工作压力0.1—0.5mpa下，通过膜孔径为0.005μ—0.015μ的超滤膜，浓缩增稠达到活力单位2500u/mg以上的酶液，将该酶液通过超滤膜，从中再筛分、精制出分子量20000—50000之间的酶混合液于-5℃下保存备用。
40.将3kg根霉、4kg曲霉、3kg木霉、5kg青霉等多种有益微生物菌种进行筛选，并振荡培养45-48h，制备150kg的微生物菌种种子液，并与上述复合生物酶酶液10kg及100kg水充分混合。
41.将上述生物酶及微生物菌混合液接种在上述蔬菜下脚料固态发酵培养基上，于28-30℃培养3d。在固态发酵过程中，控制温度、通风、供氧、ph值、湿度等条件。蔬菜下脚料减量可达70％以上，体积可减少80％左右。
42.实施例2：
43.按照权利要求公开的具体方法，采用生物酶固态发酵技术将蔬菜加工后的下脚料进行无害化处理。
44.将蔬菜下脚料进行备料，作为固态发酵培养基。
45.将选用的氧化还原酶、转移酶、水解酶、裂合酶、异构酶、连接酶等酶种分别溶解、沉淀，并采用吸附剂进行吸附，或利用溶剂萃取，后分别于工作压力0.1—0.5mpa下，通过膜孔径为0.005μ—0.015μ的超滤膜，进行分离、过滤及浓缩处理，进行初步纯化，以制得活力单位2000u/mg以上、ph5—6的酶液备用；再将经上述初步纯化处理后的若干种酶液于容器内充分搅拌，使之混合均匀，于工作压力0.1—0.5mpa下，通过膜孔径为0.005μ—0.015μ的超滤膜，浓缩增稠达到活力单位2500u/mg以上的酶液，将该酶液通过超滤膜，从中再筛分、精制出分子量20000—50000之间的酶混合液于-5℃下保存备用。
46.将1kg黑曲霉、1kg米曲霉、3kg根霉、3kg枯草芽孢杆菌、3kg木霉、3kg青霉等多种有益微生物菌种进行筛选，并振荡培养45-48h，制备130kg的微生物菌种种子液，并与上述复合生物酶酶液10kg及100kg水充分混合。
47.将上述生物酶及微生物菌混合液接种在上述蔬菜下脚料固态发酵培养基上，于28-30℃培养5d。在固态发酵过程中，控制温度、通风、供氧、ph值、湿度等条件。蔬菜下脚料减量可达70％以上，体积可减少80％左右。
48.实施例3：
49.按照权利要求公开的具体方法，采用生物酶固态发酵技术将蔬菜加工后的下脚料进行无害化处理。
50.将蔬菜下脚料进行备料，作为固态发酵培养基。
51.将选用的氧化还原酶、转移酶、水解酶、裂合酶、异构酶、连接酶等酶种分别溶解、沉淀，并采用吸附剂进行吸附，或利用溶剂萃取，后分别于工作压力0.1—0.5mpa下，通过膜孔径为0.005μ—0.015μ的超滤膜，进行分离、过滤及浓缩处理，进行初步纯化，以制得活力单位2000u/mg以上、ph5—6的酶液备用；再将经上述初步纯化处理后的若干种酶液于容器内充分搅拌，使之混合均匀，于工作压力0.1—0.5mpa下，通过膜孔径为0.005μ—0.015μ的超滤膜，浓缩增稠达到活力单位2500u/mg以上的酶液，将该酶液通过超滤膜，从中再筛分、精制出分子量20000—50000之间的酶混合液于-5℃下保存备用。
52.将1kg黑曲霉、1kg米曲霉、3kg根霉、2kg枯草芽孢杆菌、3kg木霉、3kg青霉、1kg insolens腐质霉等多种有益微生物菌种进行筛选，并振荡培养45-48h，制备150kg的微生物菌种种子液，并与上述复合生物酶酶液10kg及100kg水充分混合。
53.将上述生物酶及微生物菌混合液接种在上述蔬菜下脚料固态发酵培养基上，于28-30℃培养5d。在固态发酵过程中，控制温度、通风、供氧、ph值、湿度等条件。蔬菜下脚料减量可达70％以上，体积可减少80％左右。
54.实施例4：
55.按照权利要求公开的具体方法，采用生物酶固态发酵技术将蔬菜加工后的下脚料进行无害化处理。
56.将蔬菜下脚料进行备料，作为固态发酵培养基。
57.将选用的氧化还原酶、转移酶、水解酶、裂合酶、异构酶、连接酶等酶种分别溶解、沉淀，并采用吸附剂进行吸附，或利用溶剂萃取，后分别于工作压力0.1—0.5mpa下，通过膜
孔径为0.005μ—0.015μ的超滤膜，进行分离、过滤及浓缩处理，进行初步纯化，以制得活力单位2000u/mg以上、ph5—6的酶液备用；再将经上述初步纯化处理后的若干种酶液于容器内充分搅拌，使之混合均匀，于工作压力0.1—0.5mpa下，通过膜孔径为0.005μ—0.015μ的超滤膜，浓缩增稠达到活力单位2500u/mg以上的酶液，将该酶液通过超滤膜，从中再筛分、精制出分子量20000—50000之间的酶混合液于-5℃下保存备用。
58.将1kg黑曲霉、1kg米曲霉、3kg根霉、2kg枯草芽孢杆菌、3kg木霉、3kg青霉、1kg缓慢芽孢杆菌等多种有益微生物菌种进行筛选，并振荡培养45-48h，制备140kg的微生物菌种种子液，并与上述复合生物酶酶液10kg及100kg水充分混合。
59.将上述生物酶及微生物菌混合液接种在上述蔬菜下脚料固态发酵培养基上，于28-30℃培养5d。在固态发酵过程中，控制温度、通风、供氧、ph值、湿度等条件。蔬菜下脚料减量可达70％以上，体积可减少80％左右。
60.实施例5：
61.按照权利要求公开的具体方法，采用生物酶固态发酵技术将蔬菜加工后的下脚料进行无害化处理。
62.将蔬菜下脚料进行备料，作为固态发酵培养基。
63.将选用的氧化还原酶、转移酶、水解酶、裂合酶、异构酶、连接酶等酶种分别溶解、沉淀，并采用吸附剂进行吸附，或利用溶剂萃取，后分别于工作压力0.1—0.5mpa下，通过膜孔径为0.005μ—0.015μ的超滤膜，进行分离、过滤及浓缩处理，进行初步纯化，以制得活力单位2000u/mg以上、ph5—6的酶液备用；再将经上述初步纯化处理后的若干种酶液于容器内充分搅拌，使之混合均匀，于工作压力0.1—0.5mpa下，通过膜孔径为0.005μ—0.015μ的超滤膜，浓缩增稠达到活力单位2500u/mg以上的酶液，将该酶液通过超滤膜，从中再筛分、精制出分子量20000—50000之间的酶混合液于-5℃下保存备用。
64.将1kg黑曲霉、1kg米曲霉、1kg根霉、2kg枯草芽孢杆菌、2kg木霉、3kg青霉、1kg黄孢原毛平革菌等多种有益微生物菌种进行筛选，并振荡培养45-48h，制备130kg的微生物菌种种子液，并与上述复合生物酶酶液10kg及100kg水充分混合。
65.将上述生物酶及微生物菌混合液接种在上述蔬菜下脚料固态发酵培养基上，于28-30℃培养5d。在固态发酵过程中，控制温度、通风、供氧、ph值、湿度等条件。蔬菜下脚料减量可达70％以上，体积可减少80％左右。
66.本发明构思新颖，用该种生物酶固态发酵技术对蔬菜加工后的下脚料进行无害化处理，其中淀粉、纤维素能迅速分解，产生多种活性酶，既能对蔬菜下脚料进行无害化处理，其减容减量速度快，时间可缩短50％以上，减量可达70％以上，体积可减少80％左右，且不产生环境污染。
67.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。