酸枣果肉废弃物堆肥发酵中腐殖酸的含量变化研究

武丽娜 王僧虎

（1 邢台学院生物科学与工程学院 河北 邢台 054001； 2 河北“邢枣仁” 利用技术创新中心 河北 邢台 054001）

腐殖酸是一种复杂的天然大分子有机质，是自然界植物残体经过腐解后的产物。其分子内含有羰基、羧基、醇羟基、酚羟基等多种活性官能团，具有弱酸性、亲水性、吸附性和络合性，可以跟许多有机物和无机物发生相互作用，可以改良土壤、提高矿质肥料利用率[1]，因此腐殖酸含量可以作为衡量有机肥料品质的指标之一。

酸枣产业是冀南太行山区重要的林果产业，酸枣大部分加工成酸枣仁作药用，酸枣果肉只有少部分被加工成食品，大部分被当成垃圾丢弃。酸枣果肉中含有可溶性糖、蛋白质、氨基酸、纤维素、钙、磷等营养成分，具有较高营养价值[1]，可以将其加工成饲料或肥料来利用。据统计，每年约有近10 万吨酸枣果肉作为酸枣仁和果汁加工的废弃物被丢弃，造成巨大的资源浪费[2]。而且酸枣果肉废弃物随意堆放，极易腐烂发臭，为有害微生物的繁殖与传播创造条件。为了充分利用酸枣资源，减轻环境污染，我们对酸枣果肉废弃物进行堆肥试验，对酸枣果肉废弃物在发酵过程中腐殖酸的含量进行了测定，探讨其堆肥发酵腐殖酸的适宜反应条件，为酸枣果肉的堆肥利用提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 仪器、材料与试剂。仪器包括生化培养箱、超净工作台、高压灭菌锅、台式高速离心机、恒温摇床、pH 计等。发酵菌剂由本研究室保存的菌种扩大培养制得，菌种包括绿色木霉、芽孢杆菌、白腐真菌。发酵原料为酸枣果肉废弃物，采自邢台市内丘县西石河村酸枣仁加工厂。

1.2 试验方法。果肉废弃物经高压灭菌后，60 ℃烘干，粉碎，过20 目筛。将1 kg 发酵酸枣果渣放入5 L的发酵罐中，加适量水搅拌，使酸枣果渣与水混合均匀。将菌剂按2%的质量比接种于灭菌后的酸枣废渣之上，30 ℃恒温培养。在发酵过程中，每2 d 搅拌1次，并喷入少量的无菌水，以保持湿度。当达到发酵终点后，将发酵好的酸枣果渣60 ℃烘干24 h。待其冷却后研磨，用稀减法[3]测定样品中腐殖酸的含量。

2 结果与分析

2.1 发酵时间对腐殖酸含量的影响。在发酵初期，腐殖酸含量快速增加，可能是由于在发酵初期易降解的纤维被微生物转化成为有机酸类物质，因此导致初期腐殖酸含量增加较快，而在第20 d 后，腐殖酸含量有所下降，可能因为小分子的有机酸也是微生物生长的碳源之一，发酵后期由于糖、纤维等碳源减少，微生物开始通过分解部分有机酸来提供碳源。在35 d 后，腐殖酸含量基本不再下降，可能是由于微生物生长进入衰退期，详见表1。

表1 发酵过程中酸枣果渣中腐殖酸含量

2.2 水分对腐殖酸含量的影响。从表2 可知，水料比3∶1 时，发酵酸枣果渣中的腐殖酸含量最高，因此，这一比例适合发酵微生物的生长，是最适宜的水分条件。

表2 不同水料比的发酵酸枣果渣中腐殖酸含量

2.3 pH 值对腐殖酸含量的影响。当pH 值为7.0 时，酸枣果渣中腐殖酸的含量最高(见表3)。因为腐殖酸呈弱酸性，酸性较强时抑制腐殖酸的生成。由于发酵菌种适宜生长的pH 值为6.3 ～7.5，因此弱碱性条件下也不利于发酵菌种的生长，使腐殖酸含量降低。

表3 不同pH 值酸枣发酵果渣中腐殖酸含量

3 结论与讨论

通过以上试验结果及分析，我们可以得出结论，在酸枣果肉废弃物发酵过程中，腐殖酸的含量呈现先上升后下降的趋势，水分、pH 值对腐殖酸的生成有明显的影响。通过分析认为，水料比3∶1，pH 值7.0 是适宜的酸枣废弃物堆肥发酵条件，发酵时间以20d 左右为宜。