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摘要:餐厨垃圾产量与日俱增,为减少餐厨垃圾的污染,将其通过发酵技术制备成优良的环保酵素,对治理环境污染具有重要意义,本文对制备环保酵素的实验条件进行探讨,以感官判定作为制作成功与否评价标准,通过选定不同原料比及不同用水质量的条件进行实验,找出制备优良环保酵素的最佳实验条件。
关键词:环保酵素;制备;感官判定
随着我国经济的快速增长、城市化进程的加快和人民生活水平的普遍提高,城市生活垃圾的产生量也在快速增长,大型城市每天产生生活垃圾量在4000t以上,其中餐厨垃圾约占50%[1],餐厨垃圾含水率高、含多种丰富有机物、易腐烂发臭、滋生病菌,造成严重环境污染。结合我们《高中生物》讲到微生物知识[2],利用微生物的净化作用(可以把自然界中许多复杂的有机污染物彻底分解成CO2和H2O,并将有机分子中的氮、磷等矿质元素以无机物的形式释放出来,归还到无机自然界),我们可以把餐厨垃圾利用起来,通过发酵技术生成微生物,制成酵素。这种酵素能够分解和消灭餐厨垃圾中的有害物质,减少餐厨垃圾污染,所以本文称之为环保酵素[3]。
本文实验时间选在2018年4月~6月,以餐厨果皮为主要原料,选定不同原料比及不同用水质量的实验条件,同时发酵三个月后,以感官判定为评价标准,找出制备优良的环保酵素的最佳条件。
1.制备环保酵素的实验
1.1原料准备
餐厨果皮处理:菠萝皮、橘子皮、柠檬皮、葡萄皮、苹果皮,洗净,切成小块,沥干。
太古红糖:350克/包,2包。
淘米水:200g大米置于500mL自来水中搓洗,筛滤出大米后的米糠水。
矿泉水瓶:6个(500mL装)
1.2制备环保酵素的工艺流程
称取一定量餐厨果皮处理、红糖、按比例量取相应量的水,按不同原料配比,置于矿泉水瓶中混合均匀,放入避光室温中发酵,以感官判定作为制作成功与否评价标准。
1.3 实验参数的选定
1.3.1不同原料比的选定
根据资料查阅,我们选择了不同原料比即餐厨果皮:糖:水的质量比例进行实验。使用家用电子秤分别准确称取27g、81g、135g经过处理后的餐厨果皮,称取27g太古红糖,量取270mL自来水,使水:糖:果皮比例为10:1:1,10:1:3,10:1:5。将三种原料按比例分别加入500mL矿泉水瓶中,并分别标记为GM-M1、GM-M2、GM-M3使用黑色马克笔分别在瓶身标明制作时间、标号及原料比,摇匀后置于室温环境中发酵。
1.3.2不同用水质量的选定
根据资料查阅,我们选择了矿泉水、自来水、淘米水三种不同水体质量的水作为变量进行实验。使用家用电子秤分别准确称取3份27g红糖、3份81g处理好的果皮,另外再分别量取270mL矿泉水、自来水、淘米水。三者各分别取一份加入500mL矿泉水瓶中,使水:糖:果皮比例为10: 1: 3,并分别标记为GM-W1、GM-W2、GM-W3,使用黑色马克笔分别在瓶身标明制作时间、标号及水质,摇匀后置于室温环境中发酵。
1.3.3实验过程的现象观察和注意事项
(1)餐厨果皮切得越小越好,这样可以有助于发酵分解,所有果皮都需要浸没于水中。
(2)制备过程中,第一个月可能会有气体产生,需要每天将瓶盖稍微旋松一点,释出因发酵作用而产生的气体,释放完毕立即旋紧瓶盖。注意,如果过多气体未释放可能会造成爆炸。
(3)在发酵过程中,可通过上下摇动将浮在液面上的果皮按下去,使其浸泡在液体中。
(4)实验时间选在2018年4月~6月,青岛室温在20℃左右最适宜,低温会降低环保酵素的活性,高温发酵速度太快易发黑发臭。
1.4感官判定评价标准
制备优良的环保酵素为不透明的棕黄色悬浮液,前一个月几乎每天都需要释放气体,块状果皮被发酵为细碎的絮状残渣。本文主要从酵素表面颜色、透明度、气体生成量、原材料形态四方面对环保酵素的制备进行感官判定,详细评价标准见表1。
2.不同原料比条件下制备环保酵素的实验结果
三个月后,在不同原料比条件下,三组样品的评定结果见表2。根据表1的感官判定评价标准,GM-M2样品在四项评价指标中综合测评分数最高,达到3.7分,发酵效果最好,制备判为优良。GM-M1样品最差,得分只有0.7分,因此GM-M2样品的原料比例最合适。
3.不同用水质量条件下制备环保酵素的实验结果
三个月后,在不同水源条件下,三组样品的评定结果见表3。根据表1的感官判定评价标准,GM-W3样品在四项评价指标中综合测评分数最高,达到3.8分,发酵效果最好,制备判为优良。GM-W1样品最差,得分只有-1分,因此選用GM-W3样品淘米水最好。
4.结论及思考
综合本文各项实验数据结果可得出,原料比为水:糖:果皮=10:1:3,水质为淘米水的实验条件下,发酵效果最好,环保酵素制备最为成功。
尽管餐厨垃圾制备环保酵素实验工艺简单,但实验花费时间较长,需要三个月时间才能制备出优良的环保酵素,今后,如果能在保证制备优良的环保酵素前提下,缩短环保酵素制备时间是非常值得思考和研究的。
参考文献:
[1]人教版《高中生物选修1专题2》
[2]盖景超《神奇的环保酵素》湖北科技技术出版2012
关键词:环保酵素;制备;感官判定
随着我国经济的快速增长、城市化进程的加快和人民生活水平的普遍提高,城市生活垃圾的产生量也在快速增长,大型城市每天产生生活垃圾量在4000t以上,其中餐厨垃圾约占50%[1],餐厨垃圾含水率高、含多种丰富有机物、易腐烂发臭、滋生病菌,造成严重环境污染。结合我们《高中生物》讲到微生物知识[2],利用微生物的净化作用(可以把自然界中许多复杂的有机污染物彻底分解成CO2和H2O,并将有机分子中的氮、磷等矿质元素以无机物的形式释放出来,归还到无机自然界),我们可以把餐厨垃圾利用起来,通过发酵技术生成微生物,制成酵素。这种酵素能够分解和消灭餐厨垃圾中的有害物质,减少餐厨垃圾污染,所以本文称之为环保酵素[3]。
本文实验时间选在2018年4月~6月,以餐厨果皮为主要原料,选定不同原料比及不同用水质量的实验条件,同时发酵三个月后,以感官判定为评价标准,找出制备优良的环保酵素的最佳条件。
1.制备环保酵素的实验
1.1原料准备
餐厨果皮处理:菠萝皮、橘子皮、柠檬皮、葡萄皮、苹果皮,洗净,切成小块,沥干。
太古红糖:350克/包,2包。
淘米水:200g大米置于500mL自来水中搓洗,筛滤出大米后的米糠水。
矿泉水瓶:6个(500mL装)
1.2制备环保酵素的工艺流程
称取一定量餐厨果皮处理、红糖、按比例量取相应量的水,按不同原料配比,置于矿泉水瓶中混合均匀,放入避光室温中发酵,以感官判定作为制作成功与否评价标准。
1.3 实验参数的选定
1.3.1不同原料比的选定
根据资料查阅,我们选择了不同原料比即餐厨果皮:糖:水的质量比例进行实验。使用家用电子秤分别准确称取27g、81g、135g经过处理后的餐厨果皮,称取27g太古红糖,量取270mL自来水,使水:糖:果皮比例为10:1:1,10:1:3,10:1:5。将三种原料按比例分别加入500mL矿泉水瓶中,并分别标记为GM-M1、GM-M2、GM-M3使用黑色马克笔分别在瓶身标明制作时间、标号及原料比,摇匀后置于室温环境中发酵。
1.3.2不同用水质量的选定
根据资料查阅,我们选择了矿泉水、自来水、淘米水三种不同水体质量的水作为变量进行实验。使用家用电子秤分别准确称取3份27g红糖、3份81g处理好的果皮,另外再分别量取270mL矿泉水、自来水、淘米水。三者各分别取一份加入500mL矿泉水瓶中,使水:糖:果皮比例为10: 1: 3,并分别标记为GM-W1、GM-W2、GM-W3,使用黑色马克笔分别在瓶身标明制作时间、标号及水质,摇匀后置于室温环境中发酵。
1.3.3实验过程的现象观察和注意事项
(1)餐厨果皮切得越小越好,这样可以有助于发酵分解,所有果皮都需要浸没于水中。
(2)制备过程中,第一个月可能会有气体产生,需要每天将瓶盖稍微旋松一点,释出因发酵作用而产生的气体,释放完毕立即旋紧瓶盖。注意,如果过多气体未释放可能会造成爆炸。
(3)在发酵过程中,可通过上下摇动将浮在液面上的果皮按下去,使其浸泡在液体中。
(4)实验时间选在2018年4月~6月,青岛室温在20℃左右最适宜,低温会降低环保酵素的活性,高温发酵速度太快易发黑发臭。
1.4感官判定评价标准
制备优良的环保酵素为不透明的棕黄色悬浮液,前一个月几乎每天都需要释放气体,块状果皮被发酵为细碎的絮状残渣。本文主要从酵素表面颜色、透明度、气体生成量、原材料形态四方面对环保酵素的制备进行感官判定,详细评价标准见表1。
2.不同原料比条件下制备环保酵素的实验结果
三个月后,在不同原料比条件下,三组样品的评定结果见表2。根据表1的感官判定评价标准,GM-M2样品在四项评价指标中综合测评分数最高,达到3.7分,发酵效果最好,制备判为优良。GM-M1样品最差,得分只有0.7分,因此GM-M2样品的原料比例最合适。
3.不同用水质量条件下制备环保酵素的实验结果
三个月后,在不同水源条件下,三组样品的评定结果见表3。根据表1的感官判定评价标准,GM-W3样品在四项评价指标中综合测评分数最高,达到3.8分,发酵效果最好,制备判为优良。GM-W1样品最差,得分只有-1分,因此選用GM-W3样品淘米水最好。
4.结论及思考
综合本文各项实验数据结果可得出,原料比为水:糖:果皮=10:1:3,水质为淘米水的实验条件下,发酵效果最好,环保酵素制备最为成功。
尽管餐厨垃圾制备环保酵素实验工艺简单,但实验花费时间较长,需要三个月时间才能制备出优良的环保酵素,今后,如果能在保证制备优良的环保酵素前提下,缩短环保酵素制备时间是非常值得思考和研究的。
参考文献:
[1]人教版《高中生物选修1专题2》
[2]盖景超《神奇的环保酵素》湖北科技技术出版2012