餐厨废弃物的理化性质分析

陈璐　冀少卿

（山西省轻工设计院，山西太原030000）

餐厨废弃物的理化性质分析

陈璐*冀少卿

（山西省轻工设计院，山西太原030000）

随着我国国民经济的迅猛发展和人民生活水平的提高，餐饮和食品加工企业产生的废弃物迅速增多，对环境的影响日趋严重，甚至有无良从业者将餐厨废弃油脂提炼后回流到餐桌，这种油中含有大量的有毒致癌物质，长期食用严重危害人体健康，以“地沟油”引起的食品安全问题日益突出。餐厨废弃物是城市生活垃圾中最主要的一种，其产生的危害越来越严重，已成为城市环境污染的新污染源。食品安全问题日益突出，餐厨废弃物的分析和处理成为亟待解决的问题。

本文以单位食堂的餐厨废弃物为研究对象，将其分离为固体废弃物、废弃油脂和废水，分别对固体废弃物、废弃油脂和废水进行理化性质分析，为餐厨废弃物的处理提供一定的参考依据。

1　餐厨废弃物组成分析

1.1试验方法

收集单位食堂一个餐厅一顿午饭的所有餐厨废弃物，称重。将餐厨废弃物分为固体部分和液体部分。固体部分反复水洗，沥干，在烘箱中烘干后称重，水相与之前的液体部分混合，静置取上层油相，对油相离心分离，再进行分液，取上层部分，干燥后称重。

1.2餐厨废弃物组成分析结果

餐厨废弃物组成分析结果如表1所示，餐厨废弃物中固体废弃物约占18%，废弃油脂约占3%，餐厨废水约占79%。

表1　餐厨废弃物组成分析结果

由于食品的多样化和人们口味的不同，不同的饮食单位产生的餐厨废弃物成分各不相同；同一饮食单位不同时间段产生的餐厨废弃物成分变化也很大，本研究仅对从单位食堂的样品进行了成分分析。该结果不能全面的反应不同地点、不同时间的餐厨废弃物组成，可为餐厨废弃物资源化回收利用提供一定的依据。

2　餐厨固体废弃物理化指标分析

2.1试验方法

将餐厨废弃物分为固体部分和液体部分，对固体部分进行多次水洗，沥干后称重；在60℃烘箱中烘干后称重，用粉碎机将其粉碎成粉末状，待分析测定。

2.2分析方法

餐厨固体废弃物各营养物质分析测定方法如表2所示。

表2　餐厨固体废弃物各营养物质分析测定方法

2.3餐厨固体废弃物成分分析结果

对餐厨固体废弃物中水分及营养成分含量进行测定，结果见表3、表4。

表3　餐厨固体废弃物水分测定

表4　餐厨固体废弃物各营养物质含量

由表3、表4可知，餐厨固体废弃物中水分约占80%，干物质为20%，淀粉约占总质量的32%，粗蛋白约占总质量的20%，粗脂肪约占总质量的29%。根据试验结果分析，可以采用含芽孢杆菌、小单胞菌、葡萄球菌的混合菌对餐厨固体垃圾进行好氧发酵，生产生物有机肥，实现变废为宝。

3　餐厨废弃油脂理化指标分析

3.1餐厨废弃油脂分析方法

3.1.1餐厨废弃油脂感官分析

色泽：采用比较测色仪（WSL-2A TINTOME-TER，上海索光光电技术有限公司）分析测定。

气味：将试样倒入150 mL烧杯中，置于水浴锅中，待温度升高到50℃时，用玻璃棒迅速搅拌并蘸取少量试样，嗅其气味。

透明度：将试样倒入比色管中，在自然光下观察，按透明、澄清、浑浊等词汇描述。

3.1.2餐厨废弃油脂水分含量的分析测定

精确称取5.000 g试样，置于提前干燥好的烧杯中，放入105℃的烘箱中，2 h后测其质量，加热前后的质量差与加热前质量的百分比，即为水分含量。

3.1.3餐厨废弃油脂酸价的分析测定

酸价是评判油脂的一个重要指标，酸价越高，游离脂肪酸的量越大，油脂品质就越差。

精确称取2份2.000 g～5.000 g试样，放置于锥形瓶中，各加入50 mL体积比2∶1的中性乙醚-乙醇溶液，加入2滴酚酞指示剂，用KOH标准溶液（0.05 mol/L）滴定至溶液呈淡红色，30 s不褪色为终点。

式中：X——试样的酸价（KOH计），mg/g；

V——试样消耗KOH标准溶液体积，mL；

C——KOH标准溶液的浓度，mol/L；

W——试样质量，g。

3.1.4餐厨废弃油脂脂肪酸组成的分析测定

试样甲酯化：由于试样酸价较高，直接进行酯交换反应会产生皂化反应而导致试验失败，所以要先进行预甲酯化反应，减少油样中的脂肪酸含量再进行甲酯化反应。

将试样废弃油脂与甲醇按照摩尔比1∶6的比例放入500 mL锥形瓶中，加入浓硫酸（油样质量的1%），在60℃温度下回流反应1 h。反应结束后，直接加入甲醇钠（油样质量的1.2%），在相同温度下回流反应20 min，不需要脱去反应中产生的水分，因为微量水分对酯交换反应没有影响。

色谱条件：采用Agilent 7890A气相色谱仪分析，氢火焰离子化检测器（FID），气相色谱柱采用HP-INNOWAX毛细管色谱柱（30 m×0.32 mm× 0.25 μm），载气为高纯氮气，流速为40 mL/min，采用分流进样，分流比30∶1，氢气流速40 mL/min，空气流速400 mL/min，进样量1 μL，柱箱温度210℃，检测器温度300℃。

3.2结果分析

3.2.1理化指标

餐厨废弃油脂的各项理化指标见表5，餐厨废弃油脂偏棕黄色。餐厨废弃油脂气味刺鼻，整体酸败严重。餐厨废弃油脂中水分含量相对较低。

表5　餐厨废弃油脂理化指标

3.2.2脂肪酸组成

利用气相色谱测定餐厨废弃油脂中各种甲酯的种类和相对含量，油样的气相色谱见图1。

图1　油样的气相色谱图

由图1可知，油样脂肪酸组成：肉豆蔻酸、棕榈酸、棕榈油酸、硬脂酸、亚油酸、油酸和亚麻酸；其中含量最多是棕榈酸、亚油酸和油酸，占整个餐厨废弃油脂的质量百分数分别为22.4%、38.9%和29.9%，而肉豆蔻酸、棕榈油酸、硬脂酸和亚麻酸之和才约为油样总质量的8.8%。

有研究显示，由植物油转化生成的生物柴油，其主要成分为：棕榈酸甲酯、亚油酸甲酯、油酸甲酯和硬脂酸甲酯。因此，餐厨废弃油脂可作为原料，通过酯交换反应转化成为脂肪酸甲酯，生产生物柴油。餐厨废弃油脂的酸价整体较高，有研究表明酸对生物柴油的转化有促进作用。

4　餐厨废水指标分析

4.1水样分析方法

4.1.1油的测定

将采集到的水样转移至分液漏斗中，加入约为水样量8%（m/V）左右的氯化钠，用正已烷多次洗涤采样瓶并移至分液漏斗中，充分振摇，静置分层后，将水层倒入原采样瓶内，正已烷层移至100 mL锥形瓶中。再用正已烷重复萃取水样2次，合并3次萃取液并倒入锥形瓶中。向萃取液中加入一定量的无水硫酸钠（加入至不结块为止），放置1 h脱水。用定性滤纸过滤，收集滤液倒入100 mL已烘干的烧杯中。将烧杯置于70℃水浴中，蒸出正已烷，再置于70℃恒温箱内烘干约1 h，然后放入干燥器冷却30 min，称量。

水样中油含量计算公式如下：

式中：C——所测得水样中油的含量，mg/L；

W1——烧杯重量，g；

W2——烧杯加油总重量，g；

V——水样的体积，mL。

4.1.2pH值的测定

pH值的测定采用GB/T 6920—1986。

4.1.3悬浮物的测定

悬浮物的测定采用重量法：GB/T 11901—1989。

4.2结果分析

对水样分析结果见表6，结果表明，含油量为1 283 mg/L，SS（悬浮物）为738 mg/L，水样呈弱酸性，pH值6.25。该废水不能直接排入城市下水管网，否则会造成水体营养化，破坏生态平衡。废水中主要污染物是油和悬浮物，油可以通过进行生物分解，分解后的物质和悬浮物可以采用活性炭等剂吸附清除。

表6　水样分析结果

5　结论

试验结果表明，餐厨废弃物中固体废弃物约占18%，废弃油脂约占3%，餐厨废水约占79%；餐厨固体废弃物主要含有淀粉、粗蛋白和粗脂肪，分别占总质量的32%、20%和29%，可通过添加符合国家规定的微生物菌剂发酵转化为有机肥；餐厨废弃油脂酸价较高，平均为100 mg/g，其脂肪酸组成为：肉豆蔻酸、棕榈酸、棕榈油酸、硬脂酸、亚油酸、油酸和亚麻酸，其中含量最多是棕榈酸、亚油酸和油酸，占整个餐厨废弃油脂的质量百分数分别为21.8%、36.7%和31.7%，可通过甲酯化反应转化为生物柴油；餐厨废水中含油量为1283 mg/L，SS（悬浮物）为738 mg/L，水样呈弱酸性，pH值6.25，需要进行生化处理才能达标排放。

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Study on physicaland chem icalproperties ofeat hutch waste

CHEN Lu*JI Shaoqing
（Shanxi province light industry design institute，Shanxi Taiyuan 030000，China）

通过对餐厨废弃物的理化性质进行分析，为餐厨废弃物的处理提供一定的参考依据。研究结果表明，餐厨废弃物中固体废弃物约占18%，废弃油脂约占3%，餐厨废水约占79%；餐厨固体废弃物主要含有淀粉、粗蛋白和粗脂肪，分别占总质量的32%、20%和29%，可通过添加符合国家规定的微生物菌剂发酵转化为有机肥；餐厨废弃油脂酸价较高，平均为100 mg/g，其脂肪酸组成为：肉豆蔻酸、棕榈酸、棕榈油酸、硬脂酸、亚油酸、油酸和亚麻酸，其中含量最多是棕榈酸、亚油酸和油酸，占整个餐厨废弃油脂的质量百分数分别为21.8%、36.7%和31.7%，可通过甲酯化反应转化为生物柴油；餐厨废水中含油量为1 283 mg/L，SS（悬浮物）为738 mg/L，水样呈弱酸性，pH值6.25，需要进行生化处理才能达标排放。

餐厨废弃物；餐厨废弃油脂；理化性质

The current food safety issues have become increasingly prominent，the study is toafford some

for food waste treatment by annalyzing its physicochemical properties.The content of solid，oil and water of food waste were 18%，3%and 79%，respectively.Eat hutch solid waste mainly contain starch，crude protein and crude fat，respectively，32%，20%and 29%of total quality.The acid value of food waste oil was relative high.The average of its value was 100 mg/gand the compositions of fatty acid were myristic acid，palmitic acid，palmitoleic acid，stearic fatty acid，linoleic acid，oleic acid and linolenic acid.Among these matters，the composition of palmitic acid，linoleic acid and oleic acid were largest which were 21.8%，36.7%and 31.7%，respectively.The oil content of the waste water was 1 283 mg/L and the SS content was 738 mg/L after waste water treatment.The waste water of food waste，which pH value is 6.25，need to be treated before discharging.

food waste；food waste oil；physicochemical properties

TS201.3

A

1673-6044（2016）03-0019-04

10.3969/j.issn.1673-6044.2016.03.006

*陈璐，女，1988年出生，2010年毕业于武汉工程大学化学工艺专业，硕士，助理工程师。

2016-06-06