一种香蕉废弃物的综合利用方法

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一种香蕉废弃物的综合利用方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种香蕉废弃物的综合利用方法,属于生物能源技术领域。
【背景技术】
[0002] 香蕉茎杆是香蕉生产中的主要副产品,具有亩产量高、含水量高、易腐烂的等特 点。通常情况下,在对香蕉收获后,香蕉茎杆通过直接粉碎还田,或者弃于田头,自然腐烂。 一方面,香蕉杆在腐烂过程中会产生大量不良气味;另一方面,香蕉杆中存在的微生物还有 诱发黄叶病的隐患。香蕉黄叶病传染性极强,会造成香蕉产量锐减。一旦蕉园中的发病率超 过30%时,就需要重新选择新的±地来种植香蕉,给蕉农生产带来极大隐患。目前,关于香 蕉杆利用的方法有很多,但是在香蕉杆保存方法研究很少。
[0003] 利用香蕉杆生产沼气是一种有效合理的处理香蕉杆的方法,即可W避免香蕉黄叶 病的爆发,又可W生产清洁能源,是一种双向清洁的技术。但是,香蕉生产具有极强的季节 性,而香蕉杆生产沼气具有较长的周期。因此,在大规模利用香蕉杆生产沼气时或其它用途 时,需要对香蕉杆进行保存,避免香蕉杆腐烂。利用乳酸菌代谢生产乳酸来降低物料抑W达 到保存物料的目的在很多賴杆中都有广泛应用。但是,该技术无法直接应用于香蕉杆保存, 原因主要有两个。一是香蕉杆营养丰富,腐烂速度快,直接接种乳酸菌无法达到保存物料的 目的;另一是香蕉杆含水量高,糖分及其它影响成分无法满足乳酸菌快速生长的需要,造成 乳酸菌生产缓慢,影响保存质量。

【发明内容】

[0004] 为解决目前香蕉杆保存困难的问题,本发明通过控制物料含水率、将废弃香蕉加 入香蕉杆、添加乳酸菌及酶制剂,实现香蕉杆中乳酸快速生长,并最终实现香蕉杆保存的目 的。本发明所采取的技术方案如下:
[0005] 本发明的目的在于提供一种香蕉废弃物的综合利用方法,该方法是将香蕉杆和废 弃香蕉经过粉碎后通过压棒调节水分,获得压棒物和压棒废水,再向压棒物中添加乳酸菌 和酶制剂,调节含水率后进行保存,最后利用压在废水和保存物料发酵生产沼气(工艺过程 如图1所示)。
[0006] 所述方法的步骤如下:
[0007] 1)将废弃香蕉和香蕉杆混合粉碎,获得香蕉粉碎物;
[000引2)压棒步骤1)所得的香蕉粉碎物并控制粉碎物的水分含量,获得压棒物和压棒废 水;
[0009] 3)向步骤2)所得的压棒物中加入乳酸菌和酶制剂,并调节水分;
[0010] 4)保存步骤3)所得的物料,获得保存物料;
[0011] 5)利用步骤2)所得的压棒废水和步骤4)的保存物料进行发酵产沼气。
[0012] 优选地,步骤1)所述将废弃香蕉和香蕉杆混合粉碎,是将占香蕉杆质量2-5%的废 弃香蕉与香蕉杆混合并粉碎。
[0013] 优选地,步骤2)所述控制粉碎物的水分含量,是控制水分含量在60-65%。
[0014] 优选地,步骤3)所述乳酸菌步骤3)所述乳酸菌为同型乳酸菌、异型乳酸菌或混合 型乳酸菌;所述酶制剂为淀粉酶和糖化酶;所述调节水分,是使水分含量保持在65-70%。
[0015] 更优选地,所述乳酸菌为单一植物乳杆菌(同型乳酸菌)、单一布氏乳杆菌(异型乳 酸菌)或二者的混合物;添加时菌体浓度为3~6xl0 6CUF/g香蕉杆。
[0016] 更优选地,所述淀粉酶为低溫定粉酶,添加量为0.1-0.抓/g香蕉杆;所述糖化酶的 添加量为1-抓/g香蕉杆。
[0017] 优选地,步骤4)所述保存,是将所得物料逐层压实后,添加到密封容器中,在25-35 °C,湿度65-70%,物料密度控制在0.化g/LW上的条件性下进行密封保存。
[0018] 所述方法的具体步骤如下:
[0019] 1)将废弃香蕉按照香蕉杆质量的2-5%与香蕉杆进行混合后粉碎,获得香蕉粉碎 物;
[0020] 2)压棒步骤1)所得的香蕉粉碎物并控制粉碎物的水分含量在在60-65%,获得压 棒物和压棒废水;
[0021] 3)向步骤2)所得的压棒物中加入乳酸菌,低溫淀粉酶和糖化酶并调节水分调节水 分含量在65-70%,添加时乳酸菌的菌体浓度为3~6xl0 6CUF/g香蕉杆,低溫淀粉酶的添加 量为0.1 -0.抓/g香蕉杆,糖化酶的添加量为1 -抓/g香蕉杆;
[0022] 4)将步骤3)所得物料逐层压实后,添加到密封容器中,在25-35°C,湿度65-70%, 物料密度控制在0.化g/LW上的条件性下进行密封保存;
[0023] 5)利用步骤2)所得的压棒废水和步骤4)的保存物料进行发酵产沼气。
[0024] 本发明获得的有益效果如下:
[0025] 本发明充分利用了香蕉的废弃物,利用废弃香蕉中的淀粉在酶制剂的作用下产生 糖分,糖分为乳酸菌的快速生长提供碳源。乳酸菌在生长过程中产生大量乳酸,使得香蕉杆 的P啡華低,达到抑制其它杂菌产生,防止香蕉杆腐烂的目的,大大延长了香蕉杆的保存时 间。
【附图说明】
[0026] 图1为本发明的香蕉废弃物综合利用方法的过程。
【具体实施方式】
[0027] 下面结合具体实施例对本发明做进一步说明,但本发明不受实施例的限制。
[0028] W下实施例中所用的试剂、材料、仪器和方法,未经特殊说明,均为本领域常规试 剂、材料、仪器和方法,本领域技术人员均可通过商业渠道获得。
[0029] W下实施例的百分数如无特殊说明均为重量百分数;W下实施例的质量如无特殊 说明均为对应条件下含水的质量,而非干重。
[0030] 实施例1香蕉杆的保存
[0031] 1.常规的保存方法:提供了两种常规的香蕉杆保存方法,一种是直接粉碎压棒并 保存;另一种是,采用青胆法,将香蕉杆调整水分含量在65-70 %后,密封青胆处理。
[0032] 2.本发明的处理方法:
[0033] 1)将废弃香蕉按照香蕉杆质量的4%与香蕉杆进行混合后粉碎,获得香蕉粉碎物;
[0034] 2)压棒步骤1)所得的香蕉粉碎物并控制粉碎物的水分含量在在60%,获得压棒 物;
[0035] 3)向步骤2)所得的压棒物中加入按等比例混合的植物乳杆菌和布氏乳杆菌,低溫 淀粉酶和糖化酶并调节水分调节水分含量在65%,添加时乳酸菌的菌体浓度为6xl0 6CUF/g 香蕉杆,低溫淀粉酶的添加量为0.4U/g香蕉杆,糖化酶的添加量为4U/g香蕉杆;
[0036] 4)将步骤3)所得物料逐层压实后,添加到密封容器中,在30°C,湿度65%,物料密 度控制在0.化g/LW上的条件性下进行密封保存。
[0037] 3.保存效果验证
[0038] 在相同溫度和湿度条件下,保藏1个月后,对保藏的香蕉杆的腐败情况进行检验, 结果如表1所示。
[0039] 表1不同保存方法对香蕉杆质量的影响
[0040]
[0041] 从表1可知,青胆与本发明所提供的方法在控制物料腐败方面明显优于直接保存 法;而本发明提供的保存法在进一步降低物料腐败率、降低物料抑速度及有机酸产量上明 显优于青胆法。
[0042] 实施例2
[0043] 本实施例提供了一种香蕉废弃物的综合利用方法,步骤如下:
[0044] (1)物料粉碎:将香蕉杆与废弃香蕉混合粉碎,废弃香蕉占香蕉杆的比例为2%;
[0045] (2)对步骤(1)获得的粉碎物料进行压棒,控制含水率为60%;同时获得压棒废水;
[0046] (3)压棒废水处理:将步骤(2)中获得的压棒废水用于沼气发酵,获得沼气;
[0047] (4)酶制剂及乳酸菌加入:将单一植物乳杆菌、淀粉酶及糖化酶均匀喷洒在步骤 (2)获得的物料上;其中乳酸菌浓度为3xl06CUF/g香蕉杆,淀粉酶添加量为O.lU/g香蕉杆, 糖化酶添加量为lU/g香蕉杆;同时,调节物料含水率为65 %。
[0048] (5)保藏:对于步骤(4)获得的含有乳酸菌、淀粉酶和糖化酶的物料逐层压实,填充 到密闭容器中,在25°C,相对湿度65%的条件下,物料密度达到0.化g/LW上,密封保存。
[0049] (6)香蕉杆沼气发酵:利用步骤(5)获得保藏好的香蕉杆进行沼气发酵,沼气产率 为400mL/g绝干底物。对照组(自然风干,不添加废弃香蕉)香蕉杆的沼气产气率为330mL/g 绝干底物。
[00加]实施例3
[0051] 本实施例提供了一种香蕉废弃物的综合利用方法,步骤如下:
[0052] (1)物料粉碎:将香蕉杆与废弃香蕉混合粉碎,废弃香蕉占香蕉杆的比例为5%;
[0053] (2)对步骤(1)获得的粉碎物料进行压棒,控制含水率为65%;同时获得压棒废水;
[0054] (3)压棒废水处理:将步骤(2)中获得的压棒废水用于沼气发酵,获得沼气;
[0055] (4)酶制剂及乳酸菌加入:将
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