生料釀酒酒糟的綜合利用現(xiàn)狀

魏 群，王晨燁

(1.東北電力大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院，吉林吉林132012;2.東北電力大學(xué)輸變電技術(shù)學(xué)院，吉林吉林132012)

生料釀酒是指微生物利用生淀粉直接進行生長、繁殖和代謝產(chǎn)生酒精的過程［1］。生料釀酒可分為固態(tài)發(fā)酵法和液態(tài)發(fā)酵法兩種。一般生料釀酒主要指液態(tài)發(fā)酵法，其技術(shù)簡單、操作方便、勞動強度低、出酒率高，適用于大米、玉米等原料。

生料釀酒技術(shù)在20世紀50年代由日本人提出［2］。20世紀70年代中東戰(zhàn)爭爆發(fā)引起世界性的能源危機，各行各業(yè)為了避免今后再受到能源危機的影響，積極尋求各種途徑節(jié)約能源［3］。它的出現(xiàn)基于微生物酶化學(xué)的技術(shù)進步及時代發(fā)展的需要，其發(fā)展得益于微生物和生物化學(xué)技術(shù)的進步和高新技術(shù)產(chǎn)品的推廣應(yīng)用。生料釀酒具有能耗低、成本小、出酒率高、操作簡單、技術(shù)要求較低等優(yōu)勢，具有很高的社會和經(jīng)濟效益，是現(xiàn)代釀酒行業(yè)的發(fā)展方向［4］。隨著釀酒工業(yè)產(chǎn)量的增加，廢物酒糟的數(shù)量也相應(yīng)增加。據(jù)統(tǒng)計，我國年產(chǎn)各種酒糟高達2700多萬噸，酒精廢糟排放量高達6500多萬噸［5］，由于酒糟可生化性強，極易腐敗變質(zhì)，不易存儲，若不及時處理，不但浪費了寶貴的資源，也造成了嚴重的環(huán)境污染［6－7］。目前，節(jié)約用糧、調(diào)整結(jié)構(gòu)、降低環(huán)境污染、節(jié)能減排、綜合利用成為釀酒行業(yè)亟需解決的主要問題。本文綜述了近年來關(guān)于生料釀酒酒糟綜合利用的研究進展情況，為生料釀酒酒糟無害化和資源化［8］利用提供了一定的參考和借鑒。

1 生料釀酒酒糟的營養(yǎng)成分

生料釀酒酒糟比傳統(tǒng)固態(tài)法白酒生產(chǎn)的酒糟具有較豐富的營養(yǎng)成分。一般生料釀酒采用液態(tài)發(fā)酵生料釀酒，因所用原料、工藝不同，酒糟中的營養(yǎng)成分的含量也有差異。酒糟中的營養(yǎng)成分除來自因糖化、發(fā)酵不徹底而殘留少量原料營養(yǎng)物外，主要來自微生物菌體、代謝副產(chǎn)物及菌體自溶物。生料釀酒酒糟的營養(yǎng)成分含量見表1。

生料釀酒酒糟不但含有豐富的蛋白質(zhì)和18種氨基酸，還富含核黃素、硫胺素、生長素、膽堿、礦物質(zhì)等微量有益成分和生物酶及其它活性物質(zhì)［10］。它的營養(yǎng)成分的種類和數(shù)量是谷物等其它原料所不能比擬的，因此，生料釀酒酒糟的營養(yǎng)價值及開發(fā)價值極高。

表1 白酒糟常規(guī)營養(yǎng)成分(單位:g/100g)［9］

2 生料釀酒酒糟綜合利用

2.1 生產(chǎn)高級生物飼料

生料酒糟中含有大量可利用的營養(yǎng)物質(zhì)，可以通過添加酵母需要的營養(yǎng)鹽，在適宜的條件下接種酵母菌等微生物，制成高蛋白飼料干酵母［11］。據(jù)研究表明，酒糟經(jīng)過微生物發(fā)酵作為飼料與直接干燥作為飼料相比，其中蛋白質(zhì)含量由8.8%提高到19.5～25.8%，能量值從原來的10504 kJ/kg提高到17786 kJ/kg，動物消化率為55～60%［12］;混合菌種發(fā)酵的效果更為明顯。也可以通過添加根霉菌、曲霉菌、乳酸桿菌、乳酸鏈球菌、枯草芽孢桿菌、賴氨酸生產(chǎn)菌、白地霉等益生菌［13－15］進行發(fā)酵生產(chǎn)獲得高附加值益生菌飼料，通過降低腸道內(nèi)環(huán)境的pH及含氧量等途徑以抑制牲畜腸道內(nèi)大多數(shù)腸道致病菌的生長繁殖，進而減少抗生素的使用正在成為一個飼料行業(yè)研究的熱點［16］。其生產(chǎn)工藝流程如圖1所示。

圖1 生料釀酒酒糟生產(chǎn)生物飼料工藝流程示意圖

接種多種益生菌對生料釀酒酒糟等進行生物飼料發(fā)酵生產(chǎn)，不僅可以有效的利用酒糟中的營養(yǎng)成分，而且能夠生產(chǎn)出富含粗蛋白、各種生物酶類以及多種維生素的生物飼料，提高飼料的吸收率的同時，在減少抗生素的使用上與傳統(tǒng)的飼料相比具有巨大的優(yōu)勢，具有廣闊的應(yīng)用前景。

2.2 生料釀酒酒糟發(fā)酵制食醋

耿麗晶等［17］對酒糟生產(chǎn)食醋進行了工藝研究。生料酒糟中含有大量的碳水化合物、蛋白質(zhì)和微量營養(yǎng)成分，通過加入一定量的疏松性輔料如麩皮等，經(jīng)過蒸料后接種酵母菌和醋酸菌進行酒精發(fā)酵和醋酸發(fā)酵生產(chǎn)食醋。原料配料表見表2，生產(chǎn)工藝流程見圖2。

表2 生料酒糟生產(chǎn)食醋原料配比［9］

酒糟中的蛋白質(zhì)通過發(fā)酵作用降解，增加了食醋中氨基酸的含量，提高了食醋的質(zhì)量，使生產(chǎn)的食醋具有醇香氣而且酸味柔和，更加可口。

圖2 生料釀酒酒糟生產(chǎn)食醋工藝流程示意圖

2.3 利用生料釀酒酒糟生產(chǎn)生物沼氣和酶制劑

付善飛等［18］做了利用酒糟生產(chǎn)生物沼氣的基礎(chǔ)研究，通過厭氧發(fā)酵不僅可以解決酒糟廢棄物污染的問題，同時可以獲得生物燃料沼氣和液體生物肥料。李美群等［19］研究了用細菌對生料酒糟進行沼氣發(fā)酵，產(chǎn)生的沼氣用作燃料，每年可為國家節(jié)約大量鍋爐用煤。沼氣發(fā)酵的上清液可提取VB12，底層污泥可做肥料，肥效較高［20］，這樣使生料酒糟進一步得到資源化利用。

我國酶制劑工業(yè)起步雖晚，但發(fā)展很快，應(yīng)用于各行各業(yè)，尤其在食品、醫(yī)藥及釀酒行業(yè)被廣泛應(yīng)用。酶制劑的應(yīng)用技術(shù)直接影響到相關(guān)行業(yè)和企業(yè)的生產(chǎn)水平和經(jīng)濟效益［21］。但目前生產(chǎn)成本高，銷售價格高，是抑制我國酶制劑工業(yè)迅速發(fā)展的主要因素之一。降低酶制劑生產(chǎn)成本的主要途徑是選擇價格低廉的原材料，因此生料酒糟成為酶制劑生產(chǎn)的良好的原材料之一。生料酒糟中加入必要的營養(yǎng)鹽調(diào)整成分就可以直接接種進行生產(chǎn)，在生產(chǎn)中既可以大幅度降低能耗，也不需要大型設(shè)備，可大大降低生產(chǎn)酶制劑的成本，可望提高酶制劑的產(chǎn)量，拓寬市場，增加效益。

3 結(jié)論與展望

酒糟的利用已成為釀酒行業(yè)研究的重點之一，其利用程度直接影響到企業(yè)的發(fā)展。生料釀酒酒糟中含有大量豐富的營養(yǎng)成分，且數(shù)量也非常多，因此，要加大合理高效的開發(fā)利用酒糟的研究力度，應(yīng)改變傳統(tǒng)利用酒糟制備低附加值的產(chǎn)品的思路，利用酒糟生產(chǎn)高附加值的產(chǎn)品［2］，提高生料釀酒的經(jīng)濟效益。在減少環(huán)境污染的同時，將酒糟作為新的原材料進行資源化利用，變廢為寶，其經(jīng)濟效益和社會效益顯著。

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