[發明專利]濃縮果汁固體廢棄物的厭氧發酵工藝

無效

• 申請號: 201110194786.1
• 申請日: 2011-07-13
• 公開（公告）號: CN102873070A
• 公開（公告）日: 2013-01-16
• 發明（設計）人: 朱麗穎
• 申請（專利權）人: 朱麗穎
• 主分類號: B09B3/00
• 分類號: B09B3/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域：

本發明屬于食品加工廢棄物處理領域，更具體地說是屬于濃縮果汁固體廢棄物的厭氧發酵工藝。該工藝利用厭氧發酵系統對果汁生產中的固體廢棄物進行了處理。

背景技術：

陜西省是全國最大的蘋果生產基地，至06年，陜西濃縮果汁生產能力達63萬噸，實際生產了55萬噸，以蘋果為主的濃縮果汁90％以上出口(2007年中國果汁大會)。據西安海關統計，今年1～6月份全省出口濃縮蘋果汁30.35萬噸。這樣，按90％出口計算，今年1～6月份全省濃縮果汁實際生產約33.72萬噸，消耗蘋果約236.04萬噸。估測今年全年濃縮果汁實際生產67.44萬噸(工廠生產時間約為第一年8月份至次年三月份)，消耗蘋果472.08萬噸。

我國的果汁生產存在很多問題，例如發達國家蘋果的貯藏能力一般都達到總產量的80％，而我國的貯藏能力只有20％左右，且先進貯藏方式所占比例很小。貯藏能力和貯藏方式的落后就使得我省果汁生產季節短，只有半年左右的時間，設備閑置率高。

我國果品加工綜合利用效率低下，濃縮果汁業每年要產生數億噸的下腳料，這些下腳料若不經過處理，會在短時間內腐爛，變酸變臭，造成環境的極大污染和資源的巨大浪費。

蘋果渣是蘋果加工中的一種下腳料，主要由果皮、果核和殘余果肉組成，含有可溶性糖、維生素、礦物質及纖維素等豐富的營養物質，是良好的可利用資源。因此將果品加工副產品變廢為寶，綜合利用增加附加值能有效地降低成本和提高經濟收益。目前對果渣的綜合利用主要有飼料喂養和垃圾處理回收沼氣兩方面，國外還更多用于生產化工原料產品如果膠、果醋、酒精、檸檬酸、低聚糖等。

在濃縮果汁業固體廢棄物的綜合利用中，用厭氧發酵的方法生產沼氣，利用沼渣，是一種有前途的處理方式。但是，濃縮果汁業固體廢棄物，相比其他種類的固體廢物，有其獨特性。此類固廢污染物以有機酸、果膠、淀粉、糖類為主，碳水化合物較多，蛋白質含量低，缺少N、P等元素，厭氧發酵時容易產生揮發酸積累，運行不穩定，需添加大量藥劑保持其緩沖性，增加成本。

發明內容：

本發明就是針對上述問題，提供了一種操作方便、高效、低成本的濃縮果汁固體廢棄物的厭氧發酵工藝；

為實現本發明的上述目的，本發明的具體工藝步驟為：

1.混合物的碳氫比工藝

發酵劑：醪糟中的酵母菌；

發酵原料：鮮純果渣，粉碎至1mm以下；

取四個包扎封口的廣口瓶，各稱鮮純果渣30g，置入廣口瓶中，通過Ca(OH)₂調整pH值為6.0～8.5，各瓶分別加入不同量的NH₄NO₃，按純氮計算，每瓶各加入N：0～0.057g(此時各瓶碳氮比相當于1∶30～63)。最后加入發酵劑，混合均勻。置于生化培養箱中。在35℃條件下，培養4天后，80℃烘干備用，測量各自發酵產物中的純蛋白質含量。

2.混合物的酸性發酵工藝

發酵原料的特性對厭氧發酵的順利進行有很大影響，在進行系統試驗前不但需要對果渣混合物的特性進行分析，也要對發酵過程中的酸化階段進行酸化試驗，以探索果渣混合物厭氧發酵的產酸規律，得出混合物的產酸發酵時間以及VFA產量，以便確定進料固含量，以及為穩定運行提供操作參數(比如加藥量)、操作經驗(比如加藥時機)。

取粉碎至1mm以下的新鮮果渣和干二沉污泥，混合均勻，根據碳氮比實驗調整其C/N。用35℃的溫水稀釋至8L(發酵灌有效容積8L)，以9％的料液濃度進行發酵。期間不調pH，保持發酵溫度為35℃，每三天測定發酵液VFA含量及pH。

3.系統厭氧消化工藝

取粉碎至1mm以下的新鮮果渣和干二沉污泥，混合均勻，根據碳氮比實驗調整其C/N。用35℃的溫水稀釋至8L(發酵灌有效容積8L)，以9％的料液濃度進行發酵，采用一次投料方式，進行了厭氧發酵。接種物為上個實驗的剩余污泥，以NaOH溶液調節并維持發酵液pH在6.8～7.2，測定發酵前后混合物的TS、VS、COD值，并定時記錄每天的產氣量。

TS去除率和VS去除率分別達到60.61％和57.98％，TS產氣率和VS產氣率分別為54.12ml·g^-1和61.57ml·g^-1。

具體實施方式：

本發明利用厭氧發酵系統對果汁生產中的固體廢棄物進行了處理，工藝步驟為：

1、混合物的碳氫比工藝

發酵劑：醪糟中的酵母菌；