啤酒糟再利用研究進展

摘要：啤酒糟是啤酒生產(chǎn)的主要副產(chǎn)物，含有豐富的營養(yǎng)成分，具有較高的經(jīng)濟開發(fā)價值。論述啤酒糟在飼料、食用菌栽培料、休閑食品、復合氨基酸、纖維素酶、飲料、膳食纖維等方面的應用，以期為啤酒糟的深加工再利用提供參考。

關鍵詞：啤酒糟；營養(yǎng)成分；深加工；再利用

中圖分類號：TS261.9 文獻標識碼：A 文章編號：1674-1161（2016）01-0057-02

啤酒糟又稱麥糟、麥芽糟，是啤酒工業(yè)中的副產(chǎn)物，也是以大麥為原料，經(jīng)發(fā)酵提取子實中可溶性碳水化合物后的殘渣，含有豐富的營養(yǎng)成分。鄧啟華等對燕京啤酒廠的啤酒糟進行分析，結果表明，啤酒糟中含粗纖維13.4%，中性洗滌纖維49.2%，半纖維素31.5%，纖維素14.7%；40目篩過篩率達到65%，過篩后的蛋白質(zhì)含量達39.1%。PRENTICE N等分析顯示，啤酒糟干基含蛋白質(zhì)31%、戊聚糖19%、木質(zhì)素16%、淀粉和葡聚糖12%、纖維素9%、脂肪9%、灰分4%。啤酒糟的各項營養(yǎng)成分均高于麥麩和米糠，可與谷物糧食相媲美。另外，啤酒糟中還含有豐富的維生素、礦物質(zhì)等營養(yǎng)成分。在國外，啤酒糟廣泛應用于飼料、醫(yī)藥、食品等行業(yè)。我國對啤酒糟綜合利用的深入研究起步較晚，利用情況并不樂觀，多數(shù)被用作飼料，另一部分作為廢棄物被排放掉，這樣既造成浪費又污染環(huán)境。

1 啤酒糟再利用綜述

1.1 用作飼料

啤酒糟干燥后可用于配合飼料。啤酒糟含水量較高，使用離心式壓榨等方法脫除部分水分，使含水量由80%降到55%～60%后，再利用氣流干燥機將含水量降至12%以下，進而得到干燥啤酒糟粉。將干燥啤酒糟粉加工成飼料，既可以提高保存期，又能節(jié)省運輸費用。賈才華等篩選出一株產(chǎn)纖維素酶能力較強的真菌——粗壯脈紋孢菌，擬利用這一特性降解啤酒糟粗纖維，為啤酒糟動物飼料開發(fā)利用提供一種更為有效的途徑。郭建華以糖糟和啤酒糟為原料，利用酵母菌生產(chǎn)蛋白飼料，試驗結果表明：在糖糟與啤酒糟7∶3的配比條件下，固態(tài)法發(fā)酵60 h，發(fā)酵溫度30 ℃，每克發(fā)酵基質(zhì)中可得酵母95億個，發(fā)酵基質(zhì)粗蛋白含量從25%提高到36%。

1.2 用作食用菌栽培料

啤酒糟含有微生物生長所需的碳源、氮源、無機鹽等，是一種良好的食用菌栽培料，適合平菇、雞腿菇、金針菇、蛹蟲草等食用菌菌素生長。啤酒糟與小麥混合培養(yǎng)黃酒麥曲，不僅節(jié)約糧食，而且生產(chǎn)出的黃酒麥曲各項指標均達到純小麥制曲的要求，混合原料制曲生長快，菌絲繁殖好。

牛斌等以啤酒糟為栽培原料，研究滅菌過程及不同配方對雙孢菇菌絲生長、子實體性狀及產(chǎn)量的影響。結果表明：裝袋滅菌法可降低栽培染菌率，配方中加入啤酒糟可以提高菌絲生長速度。啤酒糟與牛糞、玉米芯共同培養(yǎng)的雙孢菇子實體性狀較好且產(chǎn)量最高。

葉春苗利用啤酒糟栽培蛹蟲草，通過單因素試驗考察培養(yǎng)基中啤酒糟與大米的組成比例、培養(yǎng)基含水量、培養(yǎng)基起始pH、培養(yǎng)溫度和光照對蛹蟲草子實體產(chǎn)量和質(zhì)量的影響，并在此基礎上設計正交試驗，通過正交試驗選出啤酒糟栽培蛹蟲草的最佳栽培條件為：啤酒糟與大米比例1∶1，含水量65%，瓶底轉(zhuǎn)色后于23 ℃、光照強度700 lx下培養(yǎng)，每瓶產(chǎn)量為3.24 g。

1.3 生產(chǎn)休閑食品

鄭州糧食學院王蘭等將啤酒糟干燥后粉碎至一定的粒度，制成啤酒糟粉，然后以該粉為原料，加入一定量的粘合劑，采用油炸或烘烤等方式制作高膳食纖維、高蛋白風味小食品，同時以不同類型、不同含量的啤酒糟粉作為食品添加劑，制作面包和餅干。郭萌萌等將啤酒糟干燥篩分后與玉米糝混合加工成膨化食品，并將啤酒糟粉添加到餅干粉中生產(chǎn)營養(yǎng)豐富、麥香味突出的高膳食纖維餅干。AINSWORTH P等研究啤酒糟添加量對小食品物理和營養(yǎng)特性的影響，結果表明，含有一定量啤酒糟的小食品，營養(yǎng)價值和可消化性都較高。

1.4 生產(chǎn)復合氨基酸

以啤酒糟為主要原料，采用多菌種混合發(fā)酵生物工程技術，利用微生物體內(nèi)的纖維素酶、淀粉酶將原料中的纖維素和淀粉降解成能被微生物吸收利用的糖，使之生長發(fā)育，再分泌多重蛋白酶。李娜等通過醇-堿法進行蛋白質(zhì)提取研究，對影響蛋白質(zhì)提取的因素如醇堿比、溫度、時間、料液比等進行正交試驗，確定獲得最大提取量的條件為：乙醇堿比為1∶2（作為提取劑），提取溫度30 ℃，提取時間為70 min，提取料液比為1∶30。肖連東等通過酶解法提取啤酒糟中蛋白質(zhì)，并確定最佳工藝條件為：水解蛋白酶的添加量為0.02 mL/g干啤酒糟，反應溫度為60 ℃，pH 8.0，反應時間5 h，固液比1∶12；在此條件下，水解蛋白提取率為63.6%。同時，采用高效液相色譜法對酶解料液中的18種氨基酸含量進行分析，確定18種游離氨基酸含量占總蛋白含量的24%，其中必需氨基酸占游離氨基酸的39%。功能性研究表明，該蛋白具有很薄的溶解性和乳化能力。

1.5 生產(chǎn)纖維素酶

以啤酒糟為主要原料，在添加適量的麩皮、稻草和無機鹽后，利用里氏木霉固體種曲混合接種固態(tài)發(fā)酵96 h，CMC酶活達250 u/g左右（鮮曲）。該研究正在深入探討，試圖通過選育菌種改善發(fā)酵工藝條件，建立和優(yōu)化發(fā)酵控制，提高酶活，為大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)纖維素酶開創(chuàng)新途徑。

1.6 制作飲料

付全義等以水提法提取啤酒糟水溶性多糖并以此為輔料，研制復合果汁飲料。通過對多糖復合果汁飲料的穩(wěn)定性進行研究發(fā)現(xiàn)，以3 g/L耐酸MC和4 g/L阿拉伯膠作為混合穩(wěn)定劑，在13 000 r/min的均質(zhì)速度下均質(zhì)75 s，得到的飲料沉淀率最低為0.797%，穩(wěn)定性和組織狀態(tài)皆良好。研究表明，果汁飲料對加熱敏感，不同殺菌方法對果汁營養(yǎng)成分及風味物質(zhì)的破壞程度不同。微波殺菌法有利于VC及風味物質(zhì)的保存，同時耗能小，在300 W的微波功率下殺菌75 s，VC保存率為90.38%，殺菌率為100%。啤酒糟多糖復合果汁中的水溶性多糖含量0.02 g/ml、VC含量0.189 7 mg/mL、蛋白質(zhì)0.002 029 g/mL，這表明此復合果汁飲料產(chǎn)品是補充VC和多糖的優(yōu)質(zhì)飲料。

1.7 制取膳食纖維

從啤酒糟中提取膳食纖維較為復雜，這是因為啤酒糟中含有大量蛋白質(zhì)及少量的淀粉和脂肪，在提取過程中首先要除去這些成分。王金華等利用酶法提取啤酒糟水不溶性膳食纖維發(fā)現(xiàn)，在75 ℃下加入0.6%的木瓜蛋白酶和0.2%的α-淀粉除去蛋白質(zhì)、淀粉酶解蛋白質(zhì)及淀粉，然后用乙醇沉淀的方法提取水溶性膳食纖維，水溶性膳食纖維得率為16.5%。王異靜等通過試驗分別得到堿法和酶法提取啤酒糟中水溶性膳食纖維的最佳工藝條件。堿法提取水溶性膳食纖維的最佳工藝條件為：溫度70 ℃，NaOH濃度0.9%，提取時間80 min，液固比17∶1。酶法最佳工藝條件為：酶解溫度60 ℃，加酶量10%，酶解時間5 h，pH 5.5，液固比15∶1。

2 結論與展望

我國是啤酒生產(chǎn)大國，每年啤酒廠產(chǎn)生大量的副產(chǎn)物——啤酒糟。啤酒糟除少部分被用作飼料銷售給當?shù)剞r(nóng)民外，大部分以廢棄物的形式被排放掉，給環(huán)境造成極大的污染。啤酒糟中含有豐富的營養(yǎng)物質(zhì)，如能將其合理有效的開發(fā)利用，將會給企業(yè)帶來很大的經(jīng)濟效益，且能緩解環(huán)境治理壓力。