一种菠萝渣废弃物的处理方法和应用

文档序号:37476665发布日期:2024-03-28 18:59阅读:44来源:国知局

本发明属于农业废弃物处理领域,具体涉及一种菠萝渣废弃物的处理方法和应用。


背景技术:

1、菠萝含有丰富的营养成分,味甜香浓,具有解暑止渴、消食止泻的功效。菠萝的果肉的含水量约为85%,其营养成分主要为糖类、蛋白质以及有机酸,以及微量的脂肪、维生素a、b1、b2、c、蛋白质分解酵素及钙、磷、铁等。

2、菠萝的果皮是果肉的保护层,一般来说,采摘时应该尽量避免损坏果皮,以免果肉腐烂。

3、菠萝的果皮的成分介于果肉和叶子之间,其相比果肉有更多的纤维素、木质素;同时具有较多的挥发性油脂。

4、在菠萝废弃物的资源化处理过程中,果肉的可利用程度相对较低,其主要利用对象为菠萝的果皮和果实上的叶子。从理论上来说,通过降解果皮、叶子中的纤维素、木质素,提高蛋白质的转化率,可以实现有效的资源利用。

5、所以,本案解决的主要的技术问题是:如何菠萝渣的资源化利用效率。


技术实现思路

1、针对现有技术的不足,本发明的第一个目的在于提供一种菠萝渣废弃物的处理方法,该方法先通过纤维素酶/半纤维素酶对菠萝皮/叶进行初步降解,同时,利用果肉含糖量较多的特点,进行后续发酵的发酵菌的培养以及对果肉的发酵分解;通过两步发酵后,将发酵产物进行混合发酵,对初步降解后的菠萝皮/叶进行进一步发酵处理,其发酵效率较高,内含营养成分较多。

2、同时,本发明还提供基于该方法的发酵产物和应用。

3、为达到第一个发明目的,本发明采用以下技术方案:

4、一种菠萝渣废弃物的处理方法,包括如下步骤:

5、步骤1:将菠萝渣中的菠萝的表皮、菠萝叶粉碎、干燥、膨化,然后采用纤维素酶和/或半纤维素酶进行发酵,得到第一发酵产物;

6、步骤2:将菠萝渣中的废弃的果肉、碳源、氮源混合并接种复合菌进行发酵,得到第二发酵产物;

7、步骤3:将第一发酵产物、第二发酵产物混合并持续发酵,得到第三发酵产物;

8、所述复合菌包括植物乳杆菌、产朊假丝酵母、枯草芽孢杆菌。

9、本发明的核心在于:先通过纤维素酶/半纤维素酶对菠萝皮/叶进行初步降解,同时,利用果肉含糖量较多的特点,进行后续发酵的发酵菌的培养以及对果肉的发酵分解;通过两步发酵后,将发酵产物进行混合发酵,对初步降解后的菠萝皮/叶进行进一步发酵处理,其发酵效率较高,内含营养成分较多。

10、本发明选择的复合菌为植物乳杆菌、产朊假丝酵母、枯草芽孢杆菌,植物乳杆菌是厌氧兼好氧菌,其不仅是益生菌,其还能够对果皮中的挥发性油、有机酸进行进一步的转化成为动物能够吸收的有机酸。产朊假丝酵母在有氧条件下能够分解纤维,提高蛋白质转化率;枯草芽孢杆菌是一种益生菌,同时在发酵过程中,其能够实现对于纤维素、半纤维素进行水解成为单糖和多糖,同时,其还能提高动物机体免疫力。

11、基于以上的优势,采用本发明的方法对菠萝皮/叶进行二次发酵,可以提高菠萝中营养成分的利用率。

12、在上述的菠萝渣废弃物的处理方法中,所述步骤1为:将菠萝的表皮、菠萝叶粉碎成为0.5-2cm的小块,然后干燥至物料含水率为20±5wt%,加入膨化剂后置入膨化机中进行膨化处理得到膨化后的物料;将膨化后的物料、玉米粉、尿素、水混合制备成湿料,然后接种纤维素酶和/或半纤维素酶,摊开在发酵床上进行有氧发酵,发酵时间为2-3天,发酵温度为常温发酵。

13、在上述的菠萝渣废弃物的处理方法中,所述膨化后的物料、玉米粉、尿素、水的重量比例为:100:40-50:2-5:150-200。

14、在上述的菠萝渣废弃物的处理方法中,所述纤维素酶和/或半纤维素酶的接种量为每千克膨化后的物料接种1*106-1*107cfu。

15、在上述的菠萝渣废弃物的处理方法中,所述步骤2为:将菠萝渣中的废弃的果肉、玉米粉、尿素混合并接种复合菌进行发酵,发酵时间为常温发酵2-3天,得到第二发酵产物;

16、果肉、玉米粉、尿素的重量比例为100:20-30:1-3;

17、所述植物乳杆菌、产朊假丝酵母、枯草芽孢杆菌各自独立的用量为每千克果肉接种1*106-1*107cfu。

18、在上述的菠萝渣废弃物的处理方法中,所述步骤3具体为:将第一发酵产物、第二发酵产物混合,在发酵罐中进行发酵,期间空气通入量为0.5-1v/v.m。

19、在上述的菠萝渣废弃物的处理方法中,所述第一发酵产物、第二发酵产物的质量比为2-4:1。

20、在上述的菠萝渣废弃物的处理方法中,所述步骤3的发酵时间为2-4天,发酵温度为常温。

21、同时,本发明还公开了一种发酵产物,采用如上任一所述方法制备得到。

22、最后,本发明还提供了一种如上所述的发酵产物作为饲料添加剂的用途。

23、相对于现有技术,本发明具有以下有益效果:

24、本发明通过对菠萝果皮/叶进行两次发酵,其中第二次发酵采用果肉的发酵产物培养的复合菌,利用了果肉含糖量较高的特点,通过果肉发酵后的复合菌,其整体发酵活性更强,能够有效实现蛋白转化率,使菠萝果皮/叶进行二次发酵后的产物能够作为替代部分豆粕和玉米的原料。



技术特征:

1.一种菠萝渣废弃物的处理方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的菠萝渣废弃物的处理方法,其特征在于,所述步骤1为:将菠萝的表皮、菠萝叶粉碎成为0.5-2cm的小块,然后干燥至物料含水率为20±5wt%,加入膨化剂后置入膨化机中进行膨化处理得到膨化后的物料;将膨化后的物料、玉米粉、尿素、水混合制备成湿料,然后接种纤维素酶和/或半纤维素酶,摊开在发酵床上进行有氧发酵,发酵时间为2-3天,发酵温度为常温发酵。

3.根据权利要求2所述的菠萝渣废弃物的处理方法,其特征在于,所述膨化后的物料、玉米粉、尿素、水的重量比例为:100:40-50:2-5:150-200。

4.根据权利要求2所述的菠萝渣废弃物的处理方法,其特征在于,所述纤维素酶和/或半纤维素酶的接种量为每千克膨化后的物料接种1*106-1*107cfu。

5.根据权利要求1所述的菠萝渣废弃物的处理方法,其特征在于,所述步骤2为:将菠萝渣中的废弃的果肉、玉米粉、尿素混合并接种复合菌进行发酵,发酵时间为常温发酵2-3天,得到第二发酵产物;

6.根据权利要求1所述的菠萝渣废弃物的处理方法,其特征在于,所述步骤3具体为:将第一发酵产物、第二发酵产物混合,在发酵罐中进行发酵,期间空气通入量为0.5-1v/v.m。

7.根据权利要求6所述的菠萝渣废弃物的处理方法,其特征在于,所述第一发酵产物、第二发酵产物的质量比为2-4:1。

8.根据权利要求6所述的菠萝渣废弃物的处理方法,其特征在于,所述步骤3的发酵时间为2-4天,发酵温度为常温。

9.一种发酵产物,其特征在于,采用如权利要求1-8任一所述方法制备得到。

10.如权利要求9所述的发酵产物作为饲料添加剂的用途。


技术总结
本发明属于农业废弃物处理领域,具体涉及一种菠萝渣废弃物的处理方法,包括如下步骤:步骤1:将菠萝渣中的菠萝的表皮、菠萝叶粉碎、干燥、膨化,然后采用纤维素酶和/或半纤维素酶进行发酵,得到第一发酵产物;步骤2:将菠萝渣中的废弃的果肉、碳源、氮源混合并接种复合菌进行发酵,得到第二发酵产物;步骤3:将第一发酵产物、第二发酵产物混合并持续发酵,得到第三发酵产物。该方法通过两步发酵后,将发酵产物进行混合发酵,对初步降解后的菠萝皮/叶进行进一步发酵处理,其发酵效率较高,内含营养成分较多。同时,本发明还提供基于该方法的发酵产物和应用。

技术研发人员:徐赛,陆华忠,梁鑫
受保护的技术使用者:广东省农业科学院设施农业研究所
技术研发日:
技术公布日:2024/3/27
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