趙 坤，李冰寒，李林輝

(西華師范大學(xué),四川 南充 637002)

泔水是指餐館、食堂等飲食行業(yè)排放的含油潲水，其成分復(fù)雜，含油量高，易滋生細(xì)菌。在我國(guó)中大型城市中，每天產(chǎn)生的泔水高達(dá)300多萬(wàn)t[1]。泔水的傳統(tǒng)去向主要用于飼喂生豬，但因?yàn)殂锼l(fā)酵中很容易受到病毒的污染，加重非洲豬瘟等疫情的傳播蔓延，該法已經(jīng)被禁止?，F(xiàn)在主流的處理方法是飼料化，該方法主要包括以下4個(gè)方面：脫水脫油、雜質(zhì)過(guò)濾、滅菌處理、物料粉碎處理[2]。無(wú)論哪一種處理方式，均需要對(duì)餐廚垃圾收集、集中存放、再處理過(guò)程，在這個(gè)時(shí)間段內(nèi)，惡臭物質(zhì)不斷在產(chǎn)生著，雖然我國(guó)在《惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB14554—93)規(guī)定了8種(三甲胺、氨氣、硫化氫、甲硫醇、甲硫醚、二硫化碳、二甲二硫、苯乙烯)惡臭污染物和臭氣濃度的排放標(biāo)準(zhǔn)，因?yàn)椴蛷N垃圾分散、各點(diǎn)量少不便集中處理，更不便于監(jiān)管，餐廚垃圾隨意排放依然是主流。

小曲本是釀造高粱白酒的微生物制劑，主要含有根霉菌和酒精酵母，根霉在釀酒過(guò)程中起淀粉糖化作用，酵母在釀酒過(guò)程中把可發(fā)酵糖轉(zhuǎn)化為酒精成分。而泔水中的油脂通過(guò)解脂菌的作用，成為短鏈脂肪酸，可以為根霉、酵母提供生長(zhǎng)的碳源。二者聯(lián)合作用，有利于泔水的無(wú)害化利用，產(chǎn)生菌物蛋白以及香氣酒精成分，祛除惡臭，改善環(huán)境。

1 材料和方法

1.1 材料

1.1.1 泔水 取自學(xué)生食堂。

1.1.2 小曲 彭州市華西酒曲廠。

1.1.3 蠟樣芽孢桿菌 實(shí)驗(yàn)室保存。

1.1.4 石油醚 成都科隆化學(xué)品有限公司。

1.1.5 吐溫80 天津市福晨化學(xué)試劑廠。

1.1.6 蠟樣芽孢桿菌活化培養(yǎng)基 硫酸銨0.2%，磷酸氫二鉀0.2%，磷酸二氫鈉0.2%，氯化鈉0.2%，七水硫酸鎂0.05%，瓊脂粉1.8%，肥肉切成小塊加入蠟樣芽孢桿菌種子培養(yǎng)基(LB培養(yǎng)基)：10g蛋白胨、10g氯化鈉、5g酵母粉和1L蒸餾水，pH值7.0。

1.2 方法

1.2.1 制備標(biāo)準(zhǔn)油以及除油泔水

將泔水在121℃下滅菌30min，然后按石油醚(60～90℃沸程):泔水1∶1的比例將石油醚加入到滅菌泔水中，充分震蕩10min，使泔水中的油脂成分萃取進(jìn)入石油醚中，靜置過(guò)夜，傾倒上層，獲得石油醚、泔水油與水的萃取混合物。萃余品即為含淀粉的除油泔水，低溫暫存作為待降解發(fā)酵液備用。將萃取混合物通過(guò)無(wú)水硫酸鈉除水，并在90℃水浴上，趕盡殘余的石油醚，得到“標(biāo)準(zhǔn)油”裝入錐形瓶中，密封，-20℃保存待用。

1.2.2 標(biāo)準(zhǔn)油脂標(biāo)準(zhǔn)曲線及泔水中油脂殘留量的分析 標(biāo)準(zhǔn)油脂標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制及供試樣品中殘留油脂含量的測(cè)定采用CJ/T 57-1999方法進(jìn)行。

1.2.3 泔水中殘余淀粉含量的測(cè)定 將不同降解時(shí)間的發(fā)酵液以及對(duì)照樣，按照陳璐[3]等的方法進(jìn)行分析。

1.2.4 蠟樣芽孢桿菌菌液的培養(yǎng) 取冰箱保存的蠟樣芽孢桿菌在活化培養(yǎng)基上連續(xù)劃線3次，然后接種在種子培養(yǎng)基中，在30℃，180r/min條件下震蕩培養(yǎng)，測(cè)定其OD600nm在為1.6左右投入泔水中。

1.2.5 泔水的生物降解 取500mL錐形瓶，每瓶裝入搖勻保存?zhèn)溆玫某豌锼?00mL后，加入“標(biāo)準(zhǔn)油”500mg/L,乳化劑吐溫80700mg/L，作為發(fā)酵液。泔水的生物降解作3種處理，方法1在泔水中只加入6%蠟樣芽孢桿菌菌液；方法2在泔水中加入6%蠟樣芽孢桿菌菌液以及1%的小曲；方法3處理以平均值反映降解速率。所有的處理在30℃、180r/min條件下連續(xù)培養(yǎng)，每24h取樣1次測(cè)定殘余油脂含量以及殘余淀粉的含量，并除以起始含量值為殘余百分比。

2 結(jié)果與分析

2.1 殘余油脂變化

表1為不同生物處理，泔水殘余油脂的含量，可以看出，只加有蠟樣芽孢桿菌菌液的泔水的油脂含量在72h內(nèi)，下降趨勢(shì)較為平緩，72h后降解效率明顯提高，至144h后殘余油脂不足始含量的40%，即60%以上的油脂被分解利用掉了。只加小曲而不加蠟樣芽孢桿菌的泔水液，在144h后油脂含量幾乎沒(méi)有下降，說(shuō)明根霉與酵母利用油脂的能力很弱，而既加小曲又加蠟樣芽孢桿菌的泔水液，在前期72h內(nèi)油脂的降解速度較單一用蠟樣芽孢桿菌效率高，可能是油脂降解產(chǎn)物被快速利用掉，在144h后的，油脂的降解率接近80%。

表1 泔水液殘余油脂率(%)

2.2 殘余淀粉含量變化

表2為不同生物處理，泔水殘余淀粉的含量，可以看出，無(wú)論哪一種處理，淀粉的降解速率都比較高，在96h后幾乎不存在淀粉了。而既加小曲又加蠟樣芽孢桿菌處理泔水，淀粉下降更快些，只因?yàn)榫N量大，從另一個(gè)方面看，根霉與蠟樣芽孢桿菌菌具有較強(qiáng)的淀粉利用能力。

表2 泔水液殘余淀粉率(%)

2.3 顏色與氣味

只加蠟樣芽孢桿菌的泔水液的顏色最深，為深棕色；只加小曲的泔水液的顏色最淺，為黃色略帶棕色；加有蠟樣芽孢桿菌和小曲的泔水液的顏色為黃棕色。在震蕩培養(yǎng)72h后，加有小曲與蠟樣芽孢桿菌的泔水液開(kāi)始出現(xiàn)酵母酒精發(fā)酵的獨(dú)特氣味，其味道越來(lái)越濃烈，幾乎掩蓋住了泔水的原有不愉快氣味。

3 討論

蠟樣芽孢桿菌是一種無(wú)莢膜、能運(yùn)動(dòng)、產(chǎn)芽孢，兼性好氧的革蘭氏陽(yáng)性桿菌，廣泛分布于各種營(yíng)養(yǎng)基質(zhì)中。其存在有害的一面，如污染食品[3-6]，也有有益的一面，如植物抗病[7-8]，但關(guān)于該菌能降解油脂，未見(jiàn)報(bào)道，本實(shí)驗(yàn)室從松樹(shù)松脂降解液中，分離到該菌，并證實(shí)有較強(qiáng)的解脂能力[9]，進(jìn)而用于泔水處理，獲得滿意的效果。當(dāng)泔水中的淀粉被水解為可發(fā)酵性糖的時(shí)候，酵母可以轉(zhuǎn)化糖為酒精，酒精有愉快的香氣,小曲中的根霉還有一定的產(chǎn)酸能力[10]，這些產(chǎn)物都能掩蓋泔水淀粉因?yàn)槠渌⑸锏拇x而產(chǎn)生異味甚至于惡臭物。采用外供微生物形成優(yōu)勢(shì)菌群降解泔水，抑制了泔水中多種產(chǎn)生惡臭物質(zhì)的作用，能為餐飲工作者提供良好的工作環(huán)境，也為泔水的無(wú)害化處理提供了新的思路。