餐厨废弃物早期储运过程中菌群动态的研究及抑菌初探

发布时间：2018-02-25 23:14

本文关键词： 餐厨废弃物优势菌群变化变性梯度凝胶电泳负离子材料垃圾桶　出处：《中国农业科学院》2015年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：我国的餐厨废弃物产量庞大,且营养物质含量丰富、有机物含量高,是前景可观的饲料资源。经调查,餐厨废弃物资源化利用企业对于加工前餐厨废弃物的筛选粗略模糊,主要依据无气味、无变色、无大量异常气泡、不含大量水分和杂物、p H在4~7等标准来筛选餐厨废弃物是否可用。筛选的标准不能正确反映餐厨废弃物在转运过程中的质量变化。餐厨废弃物从产生、收集、储运到加工为饲料前的变化是不可控的未知状态。餐厨废弃物加工为饲料的过程中,关键就在于源头的品质的保证,加工前餐厨废弃物的品质是保证餐厨废弃物饲料安全性的关键。因此,研究餐厨废弃物中微生物的变化并加以控制,使其加工前的储运阶段处于可控状态,可为饲料化利用提供可靠原料,并为餐厨废弃物的安全评价提供基础支撑;同时也为其他生物处理技术提供数据基础,促进餐厨废弃物的资源化利用。(1)测定实际收集和刚下餐桌收集的餐厨废弃物中细菌总体的污染情况。论文首先探索了冷冻干燥的餐厨废弃物是否可以代替新鲜餐厨废弃物进行微生物测定。实验对相同时间点、相同处理下新鲜餐厨废弃物及对应的冻干样品中的细菌总数进行了测定,并计算细菌总数对数值间的线性关系。经F检验和t检验,P值均大于0.05,说明餐厨废弃物新鲜样品中的细菌总数与冻干样品中的无显著性差异,可以用冻干餐厨废弃物样品代替新鲜样品进行微生物测定。将餐厨废弃物冷冻干燥,减少解冻对细菌的伤害作用;同时将冻干样品粉碎后可以提高样品的均匀性,提高了实验的重复性和准确性。将餐厨废弃物按照基质组成分为肉菜型和米面型,分别于30℃和10℃下恒温处理,每种处理取3个平行进行细菌总数的测定。实际收集的餐厨废弃物在下餐桌后约12 h时,细菌总数达到稳定值107 cfu/g,在10℃和30℃恒温处理过程中,总数维持在107~108 cfu/g范围内波动。说明实际收集餐厨废弃物运回时,被细菌的污染程度较高。此后,环境温度、基质组成对餐厨废弃物细菌总体生长繁殖无显著的影响。刚下餐桌收集的餐厨废弃物下餐桌后约2 h,初始的细菌污染程度相对较低,随处理的时间,数量增长到一定值后稳定生长,且受温度的影响较为明显。30℃处理下,约12 h达到稳定值107 cfu/g且在108 cfu/g上下波动,与实际收集餐厨废弃物的结论一致。而10℃处理下,细菌总数达到稳定值的时间推迟至44 h时。米面型、肉菜型模拟餐厨废弃物的细菌总数随时间的变化规律一致,对应时间点的数值差异不突出。说明餐厨废弃物的基质组成对细菌总体生长繁殖的影响不显著。(2)对实际收集和刚下餐桌收集的餐厨废弃物中沙门氏菌、志贺氏菌、金黄色葡萄球菌进行检测。新鲜餐厨废弃物样品于30℃恒温下处理72 h。对0 h时间点及处理72 h后的餐厨废弃物进行三种致病菌的检测。与阳性菌株进行对比,发现0 h时间点的实际收集和刚下餐桌收集的餐厨废弃物中均未检测到这三种致病菌。说明实验用的餐厨废弃物在源头及收运过程中未感染三种致病菌。30℃恒温下,72 h时间点的实际收集和刚下餐桌收集的餐厨废弃物中,三种致病菌的检测结果为阴性。说明实验室模拟的处理条件,虽然未达到严格的无菌环境,使餐厨废弃物暴露在开放有菌环境中,但餐厨废弃物在此处理过程中不会感染沙门氏菌、金黄色葡萄球菌、志贺氏菌三种致病菌,确保餐厨废弃物在源头收集及处理过程中无三种致病菌的感染。(3)用DGGE-PCR法对模拟餐厨废弃物样品中优势菌进行测定。30℃恒温下0 h、12 h和72 h时间点的冷冻干燥样品及10℃恒温下0 h、44 h和96 h时间点的冷冻干燥样品用于优势菌的测定。刚下餐桌收集的肉菜型和米面型餐厨废弃物中优势菌种类的变化存在差异,但不明显,均以魏斯氏菌属和链球菌属为主。餐厨废弃物下餐桌后到细菌总数达到稳定值的数目增长过程(30℃下为0~12 h,10℃下为0~44 h),是优势菌群变化明显的阶段。细菌总体稳定生长阶段(30℃下为12~72 h,10℃下为44~96 h)餐厨废弃物中优势菌的种类有变化,但不明显。温度条件影响餐厨废弃物中优势菌群的种类,不同温度处理下优势菌群存在差异。在30℃恒温下,餐厨废弃物的优势菌群还包括假单胞菌属和乳酸杆菌属,10℃恒温处理下餐厨废弃物的优势菌群则包括假单胞菌和热死环丝菌。(4)初步探索了负离子材料垃圾桶对餐厨废弃物的抑菌作用。对比研究了普通垃圾桶与负离子材料垃圾桶(负离子含量8000个/cm3)处理的餐厨废弃物的细菌总数及优势菌群的差异。对比了30℃恒温下,两种桶中餐厨废弃物在15个时间点的细菌总数及在0 h、12 h和72 h时间点的优势菌群。30℃恒温下,负离子垃圾桶与普通桶中处理的餐厨废弃物的细菌总数在数值及随时间的变化趋势的差异均不明显;实验选取的相同时间点、相同基质类型的餐厨废弃物的优势菌群种类差异也不明显。说明8000个/cm3负离子含量的负离子材料垃圾桶对餐厨废弃物中细菌总体及优势菌的抑制作用不明显,但可明显的祛除酸臭味,改善餐厨废弃物周围空气的质量。
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【学位授予单位】：中国农业科学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：X799.3

【参考文献】