一种香蕉废弃物的综合利用方法技术

本发明专利技术公开了一种香蕉废弃物的综合利用方法，属于生物能源技术领域。本发明专利技术所公开的方法是将香蕉杆和废弃香蕉经过粉碎后通过压榨调节水分，获得压榨物和压榨废水，再向压榨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。本发明专利技术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pH降低，达到抑制其它杂菌产生，防止香蕉杆腐烂的目的。本发明专利技术通过综合利用香蕉生产过程中废弃物的方法，实现了对香蕉杆的有效保存，为香蕉杆的大规模利用提供了保障。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种香蕉废弃物的综合利用方法，属于生物能源

技术介绍
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，香蕉茎秆通过直接粉碎还田，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土地来种植香蕉，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。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，即可以避免香蕉黄叶病的爆发，又可以生产清洁能源，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pH以达到保存物料的目的在很多秸秆中都有广泛应用。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。
技术实现思路
为解决目前香蕉杆保存困难的问题，本专利技术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。本专利技术所采取的技术方案如下：本专利技术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榨调节水分，获得压榨物和压榨废水，再向压榨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)。所述方法的步骤如下：1)将废弃香蕉和香蕉杆混合粉碎，获得香蕉粉碎物；2)压榨步骤1)所得的香蕉粉碎物并控制粉碎物的水分含量，获得压榨物和压榨废水；3)向步骤2)所得的压榨物中加入乳酸菌和酶制剂，并调节水分；4)保存步骤3)所得的物料，获得保存物料；5)利用步骤2)所得的压榨废水和步骤4)的保存物料进行发酵产沼气。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。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％。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％。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3～6x106CUF/g香蕉杆。更优选地，所述淀粉酶为低温定粉酶，添加量为0.1-0.5U/g香蕉杆；所述糖化酶的添加量为1-5U/g香蕉杆。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℃，湿度65-70％，物料密度控制在0.7kg/L以上的条件性下进行密封保存。所述方法的具体步骤如下：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；2)压榨步骤1)所得的香蕉粉碎物并控制粉碎物的水分含量在在60-65％，获得压榨物和压榨废水；3)向步骤2)所得的压榨物中加入乳酸菌，低温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3～6x106CUF/g香蕉杆，低温淀粉酶的添加量为0.1-0.5U/g香蕉杆，糖化酶的添加量为1-5U/g香蕉杆；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℃，湿度65-70％，物料密度控制在0.7kg/L以上的条件性下进行密封保存；5)利用步骤2)所得的压榨废水和步骤4)的保存物料进行发酵产沼气。本专利技术获得的有益效果如下：本专利技术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pH降低，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。附图说明图1为本专利技术的香蕉废弃物综合利用方法的过程。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术做进一步说明，但本专利技术不受实施例的限制。以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。以下实施例的百分数如无特殊说明均为重量百分数；以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。实施例1香蕉杆的保存1.常规的保存方法：提供了两种常规的香蕉杆保存方法，一种是直接粉碎压榨并保存；另一种是，采用青贮法，将香蕉杆调整水分含量在65-70％后，密封青贮处理。2.本专利技术的处理方法：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；2)压榨步骤1)所得的香蕉粉碎物并控制粉碎物的水分含量在在60％，获得压榨物；3)向步骤2)所得的压榨物中加入按等比例混合的植物乳杆菌和布氏乳杆菌，低温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6x106CUF/g香蕉杆，低温淀粉酶的添加量为0.4U/g香蕉杆，糖化酶的添加量为4U/g香蕉杆；4)将步骤3)所得物料逐层压实后，添加到密封容器中，在30℃，湿度65％，物料密度控制在0.7kg/L以上的条件性下进行密封保存。3.保存效果验证在相同温度和湿度条件下，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。表1不同保存方法对香蕉杆质量的影响直接保存法青贮法本专利技术方法腐败所占比例/(％)>50％<10％<5％pH值5.04.83.9pH值稳定所需时间/(天)10107是否可以观察到霉菌是否否NH3-N/TN/(％)60147乳酸含量/(g/L)3.14.86.1-8.2乙酸含量/(g/L)0.81.22.0-3.5综合评价差良优从表1可知，青贮与本本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种香蕉废弃物的综合利用方法，其特征在于，是将香蕉杆和废弃香蕉经过粉碎后通过压榨调节水分，获得压榨物和压榨废水，再向压榨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。

【技术特征摘要】
1.一种香蕉废弃物的综合利用方法，其特征在于，是将香蕉杆和废弃香蕉经过粉碎后通过压
榨调节水分，获得压榨物和压榨废水，再向压榨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。
2.根据权利要求1所述的一种香蕉废弃物的综合利用方法，其特征在于，步骤如下：
1)将废弃香蕉和香蕉杆混合粉碎，获得香蕉粉碎物；
2)压榨步骤1)所得的香蕉粉碎物并控制粉碎物的水分含量，获得压榨物和压榨废水；
3)向步骤2)所得的压榨物中加入乳酸菌和酶制剂，并调节水分；
4)保存步骤3)所得的物料，获得保存物料；
5)利用步骤2)所得的压榨废水和步骤4)的保存物料进行发酵产沼气。
3.根据权利要求2所述方法，其特征在于，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。
4.根据权利要求2所述方法，其特征在于，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％。
5.根据权利要求2所述方法，其特征在于，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％。
6.根据权利要求5所述方法，其特征在于，所述乳酸菌为植物乳杆菌、布氏乳杆菌或二者的
混合物；添加时菌体浓...

【专利技术属性】
技术研发人员：李十中，张成明，陈雪兰，蒋红琴，姜立，韩娅新，李纪红，仉磊，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京;11