酒糟的保存和應(yīng)用現(xiàn)狀

李芳香,郁建平

(1.貴州大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院，貴州 貴陽 550025；2.貴州大學(xué) 藥學(xué)院 貴州 貴陽 550025)

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·文獻(xiàn)綜述·

酒糟的保存和應(yīng)用現(xiàn)狀

李芳香1,郁建平2*

(1.貴州大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院，貴州 貴陽 550025；2.貴州大學(xué) 藥學(xué)院 貴州 貴陽 550025)

白酒生產(chǎn)在我國(guó)已經(jīng)有幾千年的歷史，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國(guó)對(duì)白酒的需求量也在不斷增長(zhǎng)。酒糟伴隨著我國(guó)獨(dú)特的固態(tài)發(fā)酵和固態(tài)蒸餾生產(chǎn)白酒方式的出現(xiàn)而出現(xiàn)。隨著白酒產(chǎn)量的逐年增長(zhǎng)，大量的白酒副產(chǎn)物也在不斷的堆積。本文從提高釀酒企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境保護(hù)的視角，對(duì)酒糟的保存和應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行了總結(jié)歸納。

酒糟；保存；應(yīng)用

酒糟，又名丟糟，是釀酒行業(yè)以高粱、大米、小麥、玉米等五谷雜糧為原料，以酒曲、糖化酶等作為發(fā)酵劑，經(jīng)過蒸煮、糖化發(fā)酵、蒸餾后剩余的固體殘?jiān)?，是釀酒行業(yè)的主要副產(chǎn)物。酒糟是由白酒糟、啤酒糟、酒精糟等組成。我國(guó)獨(dú)特的白酒生產(chǎn)工藝產(chǎn)生了白酒酒糟這樣特有的未完全發(fā)酵副產(chǎn)物。通常情況下，白酒與酒糟的對(duì)應(yīng)產(chǎn)量比為1∶3，據(jù)中國(guó)產(chǎn)業(yè)信息網(wǎng)統(tǒng)計(jì)分析，2013年、2014年，我國(guó)白酒的總產(chǎn)量分別達(dá)到122.62萬噸和125.71萬噸[1],因此相對(duì)酒糟的產(chǎn)量也分別達(dá)到367.86萬噸和377.13萬噸。因鮮酒糟的含水量約占總體含量的60%以上，其蛋白質(zhì)和淀粉等的含量也相對(duì)較高，這樣造成了酒糟易腐敗不易保存的特性。這不僅是對(duì)資源的極大浪費(fèi)，更會(huì)嚴(yán)重的污染環(huán)境，無法實(shí)現(xiàn)對(duì)資源的可持續(xù)無污染的利用。怎樣才能高效合理的利用酒糟，提高白酒糟的附加值，是目前我國(guó)釀酒產(chǎn)業(yè)面臨的一個(gè)主要的關(guān)鍵性問題。因此對(duì)酒糟資源的保存和再利用的研究，對(duì)釀酒工業(yè)的發(fā)展具有重要的實(shí)踐指導(dǎo)意義。

1　酒糟的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值

白酒酒糟的營(yíng)養(yǎng)成分主要來自因糖化和發(fā)酵不徹底而剩余的部分原料殘余物，以及微生物的代謝活動(dòng)和菌體自溶所產(chǎn)生的物質(zhì)。其中主要成分有粗淀粉、粗纖維、粗蛋白和粗脂肪等，除此之外，還含有多種酶類、各種有機(jī)酸和大量的菌體自溶產(chǎn)生的各種嘌呤、嘧啶和類脂化合物等[2]。白酒糟是以固態(tài)發(fā)酵和固態(tài)蒸餾生產(chǎn)白酒后的副產(chǎn)品，常以高粱、大米等為原料，一般干物質(zhì)中含粗蛋白20%～25%,粗纖維11%～17%。啤酒糟為釀造啤酒的副產(chǎn)品，常用小麥麩、大麥、稻谷皮等為原料，一般干物質(zhì)中含粗蛋白約29.0%左右，粗纖維約17.0%。酒糟除了含有蛋白質(zhì)，粗纖維素外，還含有聚戊糖、灰分、脂肪、焦糖、黑色素以及豐富的B族維生素和生長(zhǎng)素各種必需氨基酸等物質(zhì)，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值比較豐富[3]。

2　酒糟的保存

隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，人們生活水平也日益的提高，同時(shí)為牲畜、家禽提供了大量的高營(yíng)養(yǎng)飼料—酒糟。酒糟含有豐富的淀粉，蛋白質(zhì)、脂肪和纖維，為適口性好的營(yíng)養(yǎng)豐富多汁的飼料。酒糟的含水量高達(dá)百分之六十之上，用一般的方法不易保存儲(chǔ)藏[4]。因此合理的使用和保存酒糟是提高酒糟利用率的關(guān)鍵。鮮酒糟經(jīng)40天左右貯藏后，其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值不變，同時(shí)也消除了毒性。

2.1酒糟青貯保鮮的方法

(1)塑料袋保鮮法[5]

少量的鮮酒糟用封口袋層層壓實(shí)，封口。大量的鮮酒糟用無毒能裝700斤左右的大塑料薄膜層層壓實(shí)，封裝。

(2)缸式保鮮法

將含水量較高的鮮酒糟層層壓實(shí)，分裝到缸或

者水泥裝置中，最上面的一層要高出缸面20厘米左右，用塑料薄膜蓋嚴(yán)，并用含草泥土封嚴(yán)抹平，置于避風(fēng)處。

(3)窖式保鮮法

選取離養(yǎng)牲畜的地方較近的地方作為窖址。在窖的周圍鋪一層干草，可以降低酒糟的發(fā)霉情況。酒糟要緊緊實(shí)實(shí)的置于窖內(nèi)，裝滿后，用雜草覆蓋并且再在草上蓋一層塑料薄膜，薄膜上蓋50厘米左右的土，用草泥密封抹平，成拱形。避免雨水的漏入。

(4)堆式保鮮法

選擇2-3邊靠墻的的地方，把鮮酒糟分層踏緊，使其堆型成拱形狀，在其上蓋一層20厘米左右的雜草，并且用塑料薄膜覆蓋，在薄膜上堆60厘米左右的土，并用草泥封嚴(yán)抹光。若發(fā)現(xiàn)有縫隙，及時(shí)用草泥抹平封嚴(yán)。

2.2將鮮糟干燥制成粉狀或粒狀飼料

2.3對(duì)白酒糟進(jìn)行深層處理生產(chǎn)菌體蛋白飼料

用酒糟培養(yǎng)生產(chǎn)菌體蛋白飼料也是酒糟有效利用的一大途徑，其主要方法是利用酒糟與動(dòng)物的糞便去培養(yǎng)蠅蛆[7]、蜘蛛和黃粉蟲[8]等昆蟲。這些昆蟲本身都含有較高的蛋白質(zhì)和多種多樣的氨基酸等，將其飼喂畜禽效果良好。

3　酒糟的應(yīng)用

表1　國(guó)內(nèi)近五年白酒酒糟資源化利用的相關(guān)研究

續(xù)表1

發(fā)表時(shí)間利用方式主 要 結(jié) 論參考文獻(xiàn)2015年酒糟飼料飼糧中添加9.25%的發(fā)酵酒糟可提高耗牛的生產(chǎn)性能和對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化率,但不改變瘤胃發(fā)酵類型,且對(duì)血清生化指標(biāo)無不良影響。[14]甘露聚糖酶活9.69、木聚糖酶活4.86和植酸酶活5.81U/g,優(yōu)化后分別提高213.90%,78.94%和19.57%。發(fā)酵結(jié)束后,甘露聚糖、木聚糖和植酸磷降幅分別為66.29%,12.23%和35.14%,粗蛋白增加82.80%。[15]經(jīng)過發(fā)酵后玉米DDGS中Lys、Ser、Gly和Val的含量均有顯著提高(P<0.05),且豬日糧第一限制性氨基酸Lys受接種量影響較大,且呈正相關(guān);并確定試驗(yàn)最優(yōu)發(fā)酵數(shù):pH=9,接種量3ml,溫度為25℃,發(fā)酵時(shí)間48h。[16]2014年酒糟飼料采用白地霉和假絲酵母混菌固態(tài)發(fā)酵小曲白酒酒糟,并添加纖維素酶制劑預(yù)處理原料,使酒糟粗蛋白增加87.5%,粗纖維降低20.1%。[17]在肥育豬口糧中,用14%的黃酒糟替代基礎(chǔ)口糧中的部分豆粕,對(duì)其日增重、料重比、血清生化指標(biāo)以及免疫指標(biāo)均無顯著負(fù)面影響。[18]添加15%的玉米酒糟蛋白對(duì)五指山豬生長(zhǎng)性能無顯著影響,綜合經(jīng)濟(jì)效益較好。[19]綜合考慮奶牛產(chǎn)奶性能和氮排泄,奶牛精料中適宜的DDGS水平為25.0%。[20]利用酵母菌對(duì)醬香型白酒丟糟發(fā)酵,制得酵母飼料添加劑,可直接飼喂或添加配制飼料。[21]2013年酒糟飼料白酒糟發(fā)酵粉的消化能、代謝能和氨基酸標(biāo)準(zhǔn)回腸消化率低于豆粕,但仍具有較高的飼用價(jià)值,可作為養(yǎng)豬生產(chǎn)的蛋白質(zhì)飼料。[22]飼料中添加15%濕態(tài)酒糟發(fā)酵蛋白飼料,機(jī)械上料不受影響;蛋雞采食量增加;產(chǎn)蛋量增加6.6kg,提高了5.2%,經(jīng)濟(jì)效益提高約10%。雞舍氨氣濃度下降約22.8mg/L,降低了32.0%。[23]飼糧中添加15%玉米DDGS在一定程度上可提高肉雞免疫性能,但降低了機(jī)體抗氧化能力。[24]酒糟含量為40%時(shí)進(jìn)行固態(tài)發(fā)酵,發(fā)酵產(chǎn)品在豬飼料中添加10%效果較好。[25]采用酒糟生物飼料結(jié)合補(bǔ)充精料、黑麥草、小蘇打、維生素E、有機(jī)鎂等對(duì)提高肉牛育肥及非特異性免疫力效果良好。[26]進(jìn)風(fēng)溫度為150℃、進(jìn)料流量為50r/min、菌液與保護(hù)劑配比為1∶1及復(fù)合保護(hù)劑配比為1∶1(10%β-環(huán)糊精:10%麥芽浸粉),為生產(chǎn)活性菌劑的噴霧干燥最佳工藝條件。[27]以面包酵母和嗜熱鏈球菌混合接種對(duì)大曲酒酒糟固態(tài)厭氧發(fā)酵,獲得質(zhì)量穩(wěn)定的發(fā)酵飼料產(chǎn)品。[28]2012年酒糟飼料最佳工藝條件為啤酒糟88.5%,鼓皮7.5%,硫酸銨1%。在此條件下真蛋白含量為37.64%。[29]酵母與黑曲霉混種發(fā)酵木薯酒糟可以使木薯酒糟粗纖維含量從26.39%降至22.07%,粗蛋白含量從17.18%增加到22.69%。[30]在仔鵝的飼糧中添加30%的玉米酒糟DDGS對(duì)仔鵝的生長(zhǎng)和常規(guī)的肉品質(zhì)指標(biāo)無不利影響,但會(huì)提高仔鵝肌肉的脂質(zhì)氧化水平,容易引起酸敗。[31]底物水分含量對(duì)蛋白飼料的真蛋白含量影響最大,最佳發(fā)酵工藝為:發(fā)酵時(shí)間54h,接種量30%,酒糟和豆粕比例7∶3,底物與水分比例1∶0.9。[32]2011年酒糟飼料采用酒糟肥育肉牛不僅使非常規(guī)飼料得到充分利用,還緩解了飼料資源緊張狀況,為我國(guó)肉牛業(yè)的發(fā)展提供了一條可持續(xù)發(fā)展之路。[33]夏季熱應(yīng)激條件下肥育肉牛,精料與白酒糟的干物質(zhì)比例以1∶1.5為適宜,能改善機(jī)體蛋白質(zhì)代謝水平,提高生長(zhǎng)速度。[34]復(fù)合菌種協(xié)同發(fā)酵酒糟生產(chǎn)菌體蛋白,通過動(dòng)物飼喂試驗(yàn),初步確定添加20%酒糟蛋白飼料效果最好,無不良影響。[35]

續(xù)表1

發(fā)表時(shí)間利用方式主 要 結(jié) 論參考文獻(xiàn)2013年2012年2011年培 養(yǎng)食用菌研究了白酒酒糟代屑栽培平菇的可行性[36]利用濃香型白酒丟糟設(shè)計(jì)的秀珍菇栽培配方,較常規(guī)配方縮短生產(chǎn)周期近10d,轉(zhuǎn)化率提高10%。[37]探索了白酒丟糟培育金針菇的初步技術(shù)體系[38]2016年2015年2014年2013年2011年酒糟能源三種添加劑中,MF的降黏效果好于NNO和LS,當(dāng)分散劑含量為0.5%時(shí),降黏效果最佳。[39]當(dāng)TS為27%時(shí),產(chǎn)氣效果最好,產(chǎn)氣量達(dá)到334mL/g,平均甲烷含量達(dá)到51.3%,產(chǎn)氣周期為36d,pH值在發(fā)酵周期中先降低后升高,是甲烷正常發(fā)酵所需的PH值范圍。[40]初步研究了不同酒糟厭氧發(fā)酵生產(chǎn)沼氣的特性及酒糟液作為生物液態(tài)肥的可行性[41]研究了白酒酒糟降解生物制氫的影響因素,最大產(chǎn)氫量和速率分別為131.8mL/g和8.8mL/g·h。[42]初步確定利用酒糟進(jìn)行干式厭氧發(fā)酵生產(chǎn)沼氣是可行的,且產(chǎn)氣效果較好。[43]2013年產(chǎn)有機(jī)酸利用白酒酒糟發(fā)酵生產(chǎn)丁二酸,產(chǎn)率達(dá)133mg丁二酸/g酒糟[44]2012年產(chǎn)木糖醇采用熱帶假絲酵母發(fā)酵酒糟水解液制備木糖醇,其木糖醇質(zhì)量濃度可達(dá)11.85mg/mL。[45]2014年2012年制備活性炭以酒糟為原料,采用濃硫酸炭化法和KOH活化法制備活性炭[46]解析白酒酒糟活性炭制備過程的活化反應(yīng)歷程,證實(shí)了白酒酒糟制備活性炭的可行性[47]2016年酒糟菌種研究料水比為1∶2,混菌接種20%,其中黑曲霉和木霉接種量比為6∶4,在30℃下培養(yǎng)3d時(shí),培養(yǎng)基粗纖維素為4.40%,其纖維素酶活為43.89U?；炀l(fā)酵比單菌種發(fā)酵降解纖維素效果更好。[48]兩種革蘭氏陽性菌,最適生長(zhǎng)45℃,兼性厭氧,為芽抱桿菌屬的空氣芽抱桿菌,繁殖能力非常強(qiáng),屬于非致病菌,對(duì)淀粉、纖維素、蛋白質(zhì)和油脂有著較強(qiáng)的分解能力,對(duì)于酒糟環(huán)境有著天然的適應(yīng)能力。[49]從酒糟中分離出耐高溫耐酸產(chǎn)香好的細(xì)菌,經(jīng)純種發(fā)酵,擴(kuò)大培養(yǎng)制作成強(qiáng)化曲,投入醬香型白酒的生產(chǎn),可獲得較好的效果,有利于改善酒質(zhì)。[50]兩種菌株在高溫條件下的纖維素酶活分別為13.71和9.25U/g,且具有一定的蛋白酶活和液化酶活。經(jīng)過初步鑒定,這兩種菌分別為地衣芽抱桿菌和枯草芽抱桿菌。[51]2015年酒糟菌種研究通過纖維素酶篩選培養(yǎng)基篩選出酒糟中高產(chǎn)纖維素酶菌株,并且3株菌在55℃,pH值為5時(shí)酶活性最高。[52]添加15%的麩皮和2%的尿素,先接種5%的枯草芽抱桿菌和10%的白地霉,30℃培養(yǎng)24h,然后接種5%的產(chǎn)朊假絲酵母,30℃培養(yǎng)72h,此時(shí)真蛋白的含量為24.85%,粗蛋白含量達(dá)32.09%,粗纖維含量降低到17.66%。[53]兩株酵母菌能在47℃的高溫下生長(zhǎng),初步將兩種酵母菌鑒定為球擬酵母屬和酒香酵母屬。[54]2014年酒糟菌種研究濃香型白酒糟醅中存在的細(xì)菌包括8個(gè)屬,其中首次分離出Dyadobacter屬、Pantoea屬、Pedio-coccus屬、Petrimona屬、Saccharomonosporo屬、Serratia屬、Bavariicoccus屬、Exiguobacterium屬菌株。[55]從醬香型白酒酒糟醅中篩選出的產(chǎn)酒精酵母菌株,經(jīng)研究最終確定為釀酒酵母。[56]2012年菌種研究篩選出了生產(chǎn)白酒糟生物飼料的最佳菌種組合[57]2011年酒糟菌種研究糟醅樣品中以酵母屬、伊薩酵母屬、假絲酵母屬、漢遜酵母屬和曲霉屬等5屬的真菌為主要優(yōu)勢(shì)菌;上層糟醅比下層糟醅的菌群豐富;發(fā)酵前中期以酵母屬、伊薩酵母屬、酵母菌和曲霉屬絲狀真菌為主,發(fā)酵后期以假絲酵母屬、漢遜酵母屬、酵母菌和散囊菌屬絲狀真菌為主。[58]從白酒酒糟醅和黃漿水中分離篩選出3株高產(chǎn)γ-氦基丁酸的乳酸菌菌株,其中乳酸菌J97γ-氦基丁酸產(chǎn)量最高達(dá)11.5g/L。[59]通過對(duì)濃香型白酒糟醅進(jìn)行分離純化,發(fā)現(xiàn)了酵母菌、細(xì)菌、霉菌等主要優(yōu)勢(shì)菌群,其中發(fā)現(xiàn)細(xì)菌10株、酵母菌4株、霉菌2株,入窖糟酷中微生物數(shù)量和種類多于出窖糟酷中微生物。[60]

根據(jù)近五年的研究結(jié)果顯示，酒糟的應(yīng)用主要集中在酒糟飼料和酒糟菌種的研究方面，除此之外，酒糟在能源開發(fā)、活性炭制備、培養(yǎng)食用菌、有機(jī)酸和木糖醇的提取方面也有研究。在酒糟飼料應(yīng)用方面，酒糟作為一種飼料的添加劑，最適添加量在15.00～18.94%，在豬、麻鴨、藏綿羊、耗牛和奶牛等的飼喂研究中，含有豐富蛋白質(zhì)的酒糟在一定程度上，可替代部分常規(guī)飼料，不但具有較好的經(jīng)濟(jì)效益，而且可提高動(dòng)物的免疫力，對(duì)其他生理生化指標(biāo)無不利影響。在酒糟能源方面，主要有在水煤漿、生物制氫、甲烷和沼氣等方面有研究。通過對(duì)酒糟發(fā)酵可制備丁二酸和木糖醇。而且酒糟還可以用來制作活性炭。在酒糟菌種研究方面，一方面是對(duì)酒糟中所含微生物的研。酒糟中所含的主要微生物為酵母、細(xì)菌和霉菌等主要又是菌群。還有對(duì)其中的特征微生物進(jìn)行分離篩選，如耐高溫菌和釀酒酵母等。另一方面，是對(duì)酒糟所含物質(zhì)的發(fā)酵研究。利用酒糟發(fā)酵生產(chǎn)的生物有機(jī)肥生產(chǎn)高粱，不僅產(chǎn)量高，還可提高土壤養(yǎng)分的濃度，有利于促進(jìn)有機(jī)肥養(yǎng)分的吸收。

4　酒糟應(yīng)用的發(fā)展前景

近年來，由于濫用抗生素所帶來的弊端日益為人們所認(rèn)知，所以在畜牧業(yè)中，無毒、無害、無殘留的微生態(tài)制劑的使用越來越廣泛，乳酸菌類微生態(tài)制劑便是其中之一。酒糟中含有大量的微生物菌落，呈酸性，因此在飼料中不能盲目大量添加。酒糟不僅是釀酒企業(yè)的巨大經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，還會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。如何合理有效的開發(fā)利用酒糟資源，除了上面提到的方式外，還需進(jìn)一步探索。酒糟利用的難點(diǎn)主要是酒糟中存在大量纖維素和半纖維素等難降解物質(zhì)以及酒糟利用后所產(chǎn)生的二次廢棄物如何處理。但是如何篩選高效降解酒糟纖維素的微生物以及如何改造這類微生物菌種將是今后研究的一大熱點(diǎn)。因此只能依靠國(guó)內(nèi)眾多科研工作者的努力來解決這些難題。

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Advances in preservation and application of vinasse

LI Fang-xiang1，YU Jian-ping2*

(1.College of Life Sciences Guizhou University,Guiyang,Guizhou 550025,China； 2.College of Pharmacy,Guizhou University,Guiyang,Guizhou 550025,China)

Vinasse (or distiller’s grain) is the residue left after brewing rice,wheat,sorghum,etc.,produced along with our unique solid fermentation and solid distillation of liquor.The production of liquor in China has thousands of years of history.With the development of our economy,the demand for liquor is growing.year by year and a large number of liquor by-product is also constantly accumulated.In order to improve the economic benefit of liquor-making enterprises while better protecting the environment,the preservation and application of vinasse is reviewed.

vinasse;preservation;application

2016-05-12；

2016-06-15

郁建平，男，教授，主要研究方向：藥學(xué)及天然產(chǎn)物的提取和分離；E-mail:yujp 666666@163.com。

Q815

A

1008-0457(2016)04-0066-06國(guó)際

10.15958/j.cnki.sdnyswxb.2016.04.012