甘蔗發酵劑

簡介

紙的主要成分是植物纖維,甘蔗渣中含有豐富的半纖維素、纖維素、木質素等,是造紙的優良原料,但若甘蔗渣直接機械製漿,因其中的木質素的影響,導致磨漿能量消耗過大,造漿成本高,所以要設法消除木質素。

甘蔗渣的結構複雜,但其主要成分是纖維素,半纖維素,木質素。其中半纖維素大約20. 6%,木質素18. 6%。纖維素在甘蔗渣里的含量大約為35. 4%,由β-1、4-糖苷鍵聯結毗喃葡萄糖苷構成,是一兩相共存體系(結晶區和無定形區共存)。結晶區含有易與表面水分子形成氫鍵的羥基,使用纖維素的結晶部分很難被分解。半纖維素在化學性質上與纖維素相似,是有不同的己、戊糖基通過β-1 4氧橋鍵聯接而成的不均一聚糖,其聚合度相對較小,甘蔗渣的半纖維素中含有大約70%為纖維素,30%為聚阿拉伯糖。木質素是甘蔗渣的重要組分,分子量在10000-50000約占95%。甘蔗渣里的木質素主要分布在表皮組織部分,它與半纖維素結合形成牢固的保護層,阻礙微生物或酶與纖維素的接觸,使得甘蔗渣水解比較困難。長期研究發現,白腐菌、軟腐菌等真菌具有選擇性降解木質素等作用,對軟化甘蔗渣等有良好效果。

原理

甘蔗渣發酵劑含有多種真菌、細菌、放線菌等物質,能有效地降解甘蔗渣中的木質素並使其組織結構鬆弛,起到軟化、熟化甘蔗渣的作用,進而達到磨漿時纖維容易分離的效果。同時生物發酵預處理甘蔗渣,能顯著改善甘蔗渣紙漿的強度性能(提高抗張強度和撕裂強度)。

使用方法

注意啟動

甘蔗渣發酵劑中的功能菌種,在溫度10-15℃以上時生長繁殖最快,低於這個溫度區間,易處於不活潑狀態或半休眠狀態,5℃以下將處於休眠狀態,0℃以下功能微生物菌種將處於完全休眠狀態,無法正常工作。所以在低於最活潑狀態的溫度區間(低於10-15℃)時,一般可採取人工升溫,設法使環境溫度達到10-15℃以上,有利於讓微生物打破休眠狀態,進入快速繁殖期,這種人工升溫稱之為“啟動”。發酵啟動之後,菌種會經過一個短期適應期,然後呈幾何級數快速繁殖(理想狀態下,24小時可達2個!!),在發酵繁殖過程中將會放出大量熱能及代謝產物,使環境溫度持續升高。微生物菌種利用自身產生的熱量又能加快繁殖,這樣就可形成良性循環,啟動完畢。

如何讓物料快速啟動?夏天溫度高,肯定沒問題。冬天可根據實際情況 擇優選用:

1、熱水升溫。物料的水分不足時,應向其中加入熱水(30-40℃),這樣可加快啟動速度。

2、火爐暖氣。在物料舍內生火爐或通暖氣,有條件的也可以用空調加溫,啟動後即可撤除。

3、溫室加熱。溫室大棚內的溫度較高,可以滿足物料啟動條件,將物料運進溫室即可。

4、蒸汽升溫。通過燒水,利用水蒸汽在房間或大棚內的瀰漫也可達到加溫的目的。

在實際套用中,可能會出現很多意想不到的問題。下面是兩個套用中實際遇到的問題和解決方法,可供參考:

1、 物料被凍,有冰塊。南方的冬季,北方的深秋至初春季,因下雪冰凍等原因導致物料被凍住,而且裡面含有大量冰塊。這樣的物料因溫度低,不好啟動。或者即使啟動,因物料在逐漸融化的過程中要吸收熱量,導致物料的溫度上升緩慢或溫度過低,一般只能維持在40度左右,發酵速度較慢。 :先將物料運到室內,讓其逐漸融化,然後再用上述方法啟動。

2、 物料不純,有雜質。有些用戶的物料中含有石塊、爐渣、泥沙等無機雜質。如果含量較小,沒什麼問題,含量太大,就會影響發酵溫度和速度。 :儘量減少雜質含量,提高物料純度。

物料配比

甘蔗渣發酵劑能夠起到發酵作用,靠的是其中的功能菌種。這些寶貝適宜生活在“碳氮比”(C/N比)為20~30:1的環境中,這時的營養結構最優,我們在物料配比中就要儘量滿足這個比例,過高或過低的碳氮比都會導致“營養不良”。甘蔗渣中碳氮比比較合適,屬於比較不需配置即可完成發酵的物料。

1公斤金寶貝甘蔗渣發酵劑可以發酵甘蔗渣3-5噸。

稀釋辦法

稀釋甘蔗渣發酵助劑一般優先採用質量較好的米糠(比例1:5),米糠的營養和通氣性均好,萬一無米糠可用玉米面、麩皮等細粉狀物料替代,可先將菌劑與米糠的混和物噴少量水稍勻濕(但水分不能太多,否則“成團”,反而不利於播撒),再將其均勻播撒入物料堆中。甘蔗渣等物料發酵,因本身營養較好,稀釋用料要求不高。

水分控制

發酵物料的水分應保持在 60 65%,這樣才能讓功能菌種正常繁殖。簡單的判斷辦法為:用手緊抓一把物料,指縫見水不滴水為大致合宜標準,見不到水印為太乾,往下滴水為太濕。水分太多或太少均不利於發酵:水分太少微生物發酵慢,就象人長期在“脫水”狀態下無法正常工作生活一樣。水分太多升溫慢,而且通氣不良,形成局部厭氧環境,促使另一種很不利的微生物--腐敗菌種不請自來,腐敗菌一搗亂就麻煩了,最明顯的標誌是產生臭味。

發酵時,用戶應注意水分調節的方式方法。1、 加水。應掌握先少後多、逐漸添加的原則。如果條件允許,應添加熱水,這樣就會啟動很快。2、 減水。如果由於各種原因,造成物料中的水分過多,影響發酵速度及升溫,應及時採取措施降低水分。方法有攤開晾曬,向物料中添加秸稈粉、鋸末等等。

注意通氣

甘蔗渣發酵劑中的功能微生物菌種屬於好(耗)氧型微生物,發酵時必須有氧氣參加。這就要求物料能夠透氣,避免微生物因缺氧而無法工作。下面是一些常用的通氣方法:

1、 翻倒。用翻倒機直接翻倒,翻倒時應儘量細緻,達到通風透氣的目的。

2、 打孔。可向物料堆中用10厘米左右的尖頭木棒打孔,數量應儘量多。

3、 遮蓋物。物料發酵的遮蓋物應儘量用草簾、麻袋等通氣材料。如果用塑膠布遮蓋,應該將其用磚頭、木棍墊起,距離物料表層10—20厘米。並且應留適當縫隙,以利氧氣進入。

4、 鼓風機。物料底層可放入帶孔管道,運用鼓風機送氣,可加快氧氣的補給。

六、調控 pH 值。

任何微生物都有適合自己生長繁殖的酸鹼度,金寶貝甘蔗渣發酵劑中的功能微生物適合在pH值為6~8的環境。普通物料發酵一般不需調節,物料過酸可加石灰調節,過鹼可加醋酸等調節。尤其是PH值10以上或5以下時必須調節。

節奏控制

用發酵劑發酵物料,其發酵節奏在一定範圍內可人為控制,要加快發酵時,可分別或綜合採用:提高啟動溫度、改善營養結構、改善通氣、增加翻倒次數(低於30度少翻倒)等措施。還可向其中加入適量已經發酵好的物料,能夠達到“以料帶料、以老帶新、促進發酵”的目的。要減慢或結束髮酵時,可採用相反措施。

一般經歷一周左右,中間翻倒一兩次,此後溫度會逐步下降到四五十度或以下,這時發酵已進行到七八成,其表現為顏色變深、無任何原臭味或有淡淡氨香味、芳香味、泥土味,此時可攤開物料堆開始降溫,進入下一工序。如十幾天之後,溫度一直在60度以上,應考慮中止發酵,因為過度發酵反而不好,容易消耗過多的纖維素和半纖維素,可採取人為降溫措施進入下工序,如將物料堆迅速攤薄到10-20厘米,然後涼乾或直接用機械法磨製紙漿。

相關詞條

熱門詞條

聯絡我們