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餐厨垃圾是一种潜在的资源,在对其资源化处理的过程中,通常需要经历长达1~2d的收集储运时间。而这段时间,正是餐厨垃圾发生腐败变质、滋生致病菌、产生毒素的重要阶段。如果餐厨垃圾腐败严重,它只能作为垃圾处置,产生高额的处置成本。如果餐厨垃圾的“质量”好,则可以成为安全的资源化原料。传统的食品防腐如高温灭菌菌、低温保藏等,由于成本太高和需要大型设备投入,不适用于餐厨垃圾的家庭防腐。本文采用植物乳杆菌为接种菌株,将其接种于餐厨垃圾中,以有机酸和生物胺为指标,研究了乳酸菌生物防腐对餐厨垃圾腐败的抑制效果。并通过PCR-DGGE技术,研究了不同生物质组分的餐厨垃圾中腐败微生物在保存过程中的群落变化,以及乳酸菌接种对自发腐败过程中腐败微生物群落的抑制。研究的主要内容及获得的结论如下:(1)建立了餐厨垃圾中有机酸和生物胺的检测方法。采用离子色谱法测定有机酸含量,各类有机酸的检出限均低于0.46mg/L,方法精密度优于2%。采用丹磺酰氯柱前衍生反相高效液相色谱法测定生物胺含量,通过优化前处理步骤、衍生条件和色谱条件,苯乙胺、腐胺、尸胺、组胺、酪胺5种生物胺可以在40min内完全分离。5种生物胺的最低检出限均低于0.25mg/L,方法精密度均优于5.4%。(2)研究了不同成分、不同温度下餐厨垃圾随保存时间发生的理化变化,探寻了保存时间对餐厨垃圾品质的影响。从保存温度对餐厨垃圾腐败的影响上看,虽然保存温度37℃和45℃都有利于pH的快速降低,但37℃更有利于乳酸的快速生成。此外,37℃条件下腐胺的产生量远低于下20℃和30℃腐胺的产生量,说明适当提高温度对降低恶臭型生物胺的产生具有重要意义。从生物质组分及温度对餐厨垃圾腐败的交互影响来看。温度及淀粉含量不是关乎各种生物胺生成量的显著影响因素,而餐厨垃圾成分中蛋白质与蔬菜含量对生物胺的产生量影响更大。(3)初步研究了乳酸菌接种量对餐厨垃圾有机酸和生物胺产生的影响。结果表明2%接种量对餐厨垃圾生物胺的抑制效果并不明显,而接种10%乳酸菌可以很快地降低餐厨垃圾在保存初期的pH值,且在保存前30h乳酸产生量超过自发腐败乳酸产生量近一倍。接种10%乳酸菌表现出了明显的抑制生物胺生成的效果,腐胺生成量不到自发腐败腐胺产生量的一半,组胺生成量也比自发产生量降低了近30%。表明了接种10%乳酸菌可以对餐厨垃圾腐败起到良好的防腐效果。(4)选用细菌16S rDNA V3区通用引物,采用PCR-DGGE技术研究不同生物质组分的餐厨垃圾和乳酸菌接种样品在保存过程中的微生物群落变化。通过PCR-DGGE图谱聚类分析,结果显示,餐厨垃圾的营养成分在一定范围内变化时,并不会对其中微生物群落的演替产生很大影响,聚类差异主要体现在保存时间上。而对接种乳酸菌抑制腐败的餐厨垃圾,在前6h内微生物群落已经发生了很大的变化。自发腐败过程DGGE切胶测序后检出的菌包括:4株Lactobacillus plantarum、4株Lactobacillus fermentum、1株Weissella cibaria、1株Bacterium DT17、1株Lactobacillus delbrueckii subsp.、两株未知菌种。乳酸菌接种后优势菌株菌株主要为1株Weissella cibaria、3株Lactobacillus fermentum。优势菌相对于自然腐败样品种类少,这表明了乳酸菌对多数微生物的生长起到了抑制的作用。