甘蔗發酵劑

基本介紹

• 中文名：甘蔗發酵劑
• 紙的主要成分：植物纖維
• 聚阿拉伯糖：30%
• 纖維素：70%

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。應：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。應：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。