酱香白酒糟的综合利用及其发展前

酱香白酒糟的综合利用及其发展前景胡雕摘要：酱香白酒糟可生产饲料和肥料，培养食用菌，提取蛋白质、生产淀粉酶和纤维素酶，提取植酸和植酸钙，提取复合氨基酸及微量元素等，其中利用酒糟生产饲料和农肥是彻底解决酒糟的最好方法。利用白酒酒糟生产饲料和农肥不但经济效益可观，而且社会效益也无可估量。关键词；酱香白酒酒糟；综合利用；发展前景；饲料；农肥Abstract:Distiller’sGrainsofMaotai-flavorLiquorcouldbeusedinfeedingstuffandfertilizer,ediblemushroomculture,thedistillationproteins,theproductionofamylaseandcellulose,thedistillationofcompositeaminoacidandtraceelements,etc.Amongallusages,theapplicationofalcoholtoproducefeedingstuffandfertilizercouldnotonlyproduceevidentbenefits,butalsogenerateinvaluablesocialbenefits.Keywords:distiller’sGrainsofMaotai-flavorLiquor;comprehensiveutilization;developmentforeground;feedingstuff;fertilizer酱香白酒是贵州的重要支柱产业，贵州省“十一五”发展战略中明确提出加强本省名烟名酒传统优势产业的发展要求。因此，酱香白酒发展趋势依然良好，并且会朝着环保、健康、经济价值高的方向发展。茅台酒作为酱香白酒的鼻祖，现阶段年产量已经在20000吨左右，且在此基础上有投资了10000t/年得白酒生产扩建工程。预计2012年可实现130亿元的销售收入，在满足国内市场的同时还会拓展到海外市场。在茅台镇以及赤水河畔的酱香白酒的生产地的大中小酒厂，紧跟市场向导，今年来的生产也在不断的扩大，丢糟的数量也在急剧增加。据统计，在茅台镇以及赤水河畔年产酱香白酒酒糟达300万t[1]，量大而集中，如果不及时加以处理，就会腐败变质，不仅浪费了宝贵的资源，还会严重污染周围环境。因此，酱香白酒糟的综合利用对我国的资源开发和环境保护具有十分重要的意义。目前我国在此方面的研究已经取得了一定的成绩，例如，制取SCP饲料[2]，作为农用培养基和农肥，生产燃料乙醇[3]，继续发酵生产低度白酒[2]，酿醋[3],利用酱香白酒糟厌氧发酵回收沼气[3]，生产饲料蛋白等[2]。综合看来，酱香白酒糟还有许多可开发的利用途径，比如：提取复合氨基酸及微量元素，提取植酸和植酸钙，利用白酒糟制取甘油，生产淀粉酶和纤维素酶，制取糖用活性炭，与石灰发酵做染色还原剂，用于原酒再生产等。但这其中除了用作饲料、农肥之外，其他方法都不能从根本上解决酒糟的最终去向问题，而且有可能制造出更多的糟渣，加之酒糟成分复杂，含水量高，不易储存又有不易利用的稻壳等发酵填充物，所以白酒酒糟的利用仍存在一定的困难，但同时也有相当大的发展余地。本文主要从能彻底解决糟渣最终利用的角度综述一下酱香白酒酒糟在制作饲料、农用培养基和农肥、生产燃料乙醇、继续发酵生产低度白酒等方面的综合利用。1酱香白酒糟的特点一方面,酱香白酒糟酸度大,水分含量65%以上,可生化性强,极易腐败,不便存储,若不及时处理,会对环境造成极大的污染[3]。另一方面,酒糟中含有丰富的营养成分,且含有大量的残余脂肪、蛋白、纤维、维生素、微量元素及无氮浸出物等,若能及时有效利用,既解决了环境污染的问题,又取得显著的经济效益,是酒糟综合利用的最优选择[3]。由于酱香白酒采用的原料和工艺不同,决定了酒糟的特殊理化性质。一般酱香白酒糟都具有以下特点:①它是高温蒸馏、高温发酵等特殊工艺生产的下脚料,自然熟化程度高,耗能小,处理成本低[4]。②酱香白酒生产时,稻壳的用量是所有白酒生产中最少的,所以酒糟有机质含量高。③酱香白酒的生产出酒率低,残余营养成分丰富,具有良好的开发应用潜力。主要营养成分见表1[3]：图表1酱香白酒糟与传统白酒糟的成分对比（%）项目酱香型白酒浓香型白酒清香型白酒残余淀粉14.8~15.64.6~6.22.8~3.2蛋白7.2~8.12.7~3.51.5~2.6脂肪3.5~4.30.9~1.80.6~1.3稻壳8~1256~6865~76呈香物质870左右660左右450左右~④酱香白酒酒糟未受任何污染,不加任何有害物质,生产出的产品能符合有机食品要求。2白酒糟在制造饲料方面的应用2.1直接利用烘干酒糟生产饲料白酒糟是一种传统的辅助饲料，但是，随着酒糟产量的增加和工业上对饲料质量要求的提高，鲜酒糟直接用于饲料的做法已不现实，要提高酒糟饲料的质量和储存时间，必须进行加工。从酒糟处理的角度来看，酒糟干燥是较为彻底的方法，在西方发达国家，已经有成熟的半固体酒糟干燥处理工艺，而这种酒糟不同于我国特有的白酒酒糟。对于白酒酒糟干燥处理的常用工艺为：将鲜酒糟烘干后，进行稻壳筛分，分出的稻壳可用于再生产，酒糟可用来生产便于储存的饲料。用这种方法处理酒糟，可彻底解决环境污染问题，产品得率高，饲用价值好。目前一般的加工流程见图[4]：酒糟饲料↑鲜酒糟→烘干→机械分离→筛分→稻壳→稻壳锅炉→燃烧→稻壳灰→白炭黑↓↓寻求其他途径蒸汽图1酱香白酒糟烘干制饲料的一般工艺流程2.1.1烘干酒糟烘干宜采用二级分段干燥的工艺组合，一级干燥酒糟水分自65%降至35%左右；二级干燥将水分自35%降至12%，即可安全贮存。2.1.2酒糟烘干后的饲料化处理酒糟烘干解决了湿酒糟不宜久贮远运的问题，若直接粉碎加工酒糟粉，利用价值不高，仍是一种低档的初级饲料原料。较为简便易行的工艺是采取谷壳分离技术，剔除酒糟中的营养妨碍物——稻壳，提高酒糟有效成分的利用价值。其工艺流程如图1。干酒糟被剔除稻壳以后，粗纤维可降低到饲料标准限度以内，粗蛋白含量可提高到20%左右，水分、钙、磷等的含量都达到要求，且氨基酸组成较为均衡，绝大部分比处理前的含量有所提高，分离后所得产品质量粒度和均匀度均符合ZBB-46003-88猪用混合饲料标准。2.2经微生物发酵后生产饲料白酒糟还可利用微生物或理化的方法进行处理。，采用微生物发酵的方法就有很大的优势，既可防止污染，又能最大程度地利用资源，生产条件也比较简单。据报道，目前国内主要用于生产菌体蛋白的微生物有曲霉菌、根霉菌、假丝酵母菌、乳酸杆菌、乳酸链球菌、枯草杆菌、赖氨酸产生菌、拟内孢霉、白地霉等。2.3用于养殖蝇蛆和蚯蚓间接生产饲料有一种加工方法也十分合理，而且可以充分利用酒糟里的有效成分。使用酒糟和动物粪便为培养物养殖蝇蛆和蚯蚓，蝇蛆和蚯蚓均是很好的动物性蛋白饲料，品质较高。鲜蚯蚓含蛋白质10~14%，制干后可达56~65%，赖氨酸4.91%~5.70%，蛋氨酸0.46%~1.0%[8]。蝇蛆干粉的蛋白质含量也达53.26%，赖氨酸4.09%，蛋氨酸1.41%，其中，必须氨基酸总量是鱼粉的2.3倍，蛋氨酸、赖氨酸分别是鱼粉的2.7倍及2.6倍，并有实验证明还具有抗菌（蛆粉）和促长的功能，可用于鸡、鸭、猪的饲料，特别适于作水产养殖的活饵料，如作为一珍稀特种养殖业，价值更高，养殖蝇蛆和蚯蚓后的酒糟渣是很好的有机肥料，含氮仍有1.06~2.43，若制成复合花肥价值更高，此外还可用于养鱼（泥鳅、鲤鱼、鲫鱼）、田螺等。3酒糟作为农肥和农用培养基3.1酒糟生产农肥近几年有人在豫西红粘土旱地进行实验[4]，每公顷3.75~7.5万kg,酒糟配合无机氮磷肥施用，对小麦生长十分有利，能促进小麦次生根生长，单株分蘖数、营养元素吸收量、小麦地上部分干重均有明显增加，小麦增产10.2%~12.8%；酒糟氮和无机氮各半，磷肥配施增产效果最佳，比等量无机氮和磷肥配施的产量提高23.8%，增产达显著水平，氮肥利用提高98.9%，土壤供氮量减少18.6%；酒糟与无机氮配施对小麦的连应效果也很显著；每公顷1.8757.5万kg,酒糟配合无机氮磷肥施用，对旱地培肥效果明显。实验证明，施酒糟后土壤有机质、全氮、全磷均有明显增加，不施酒糟土壤有机质、全氮、全磷均有明显下降。无机氮磷肥施用量相同的条件下，每公顷增施3.75~7.5万kg酒糟，能增强土壤保蓄水分能力，0~60土层水分含量明显增加，酒糟氮磷肥配施处理的麦田水分明显高于等量无机氮和磷肥配施处理的麦田蓄量。另有实验结果表明，利用酒糟为原料之一所制造的绿环生物肥能使土壤有机质含量增加，土壤结构改善，通气性能提高，营养物质、矿质元素有效性提高。实验以小麦、夏花生、烟草为实验对象，结果表明，使用含有酒糟的绿环生物肥对作物有明显的增产效果，而且作物品质也有明显改善。其中小麦使用绿环生物肥拌种（2kg/亩），结合施用绿环生物肥作基肥效果最好，不但穗数、千粒重有明显增高，而且锈病率比施用等价化肥降低10.5%；夏花生用绿环生物肥拌种（2kg/亩），结合施用绿环生物肥作基肥（60kg/亩）后，亩产增产率达到22.1%，发病率比施用等价化肥降低了12.6%[8]。特别是经济作物，在烟草的实验对照中，上等烟叶的比例明显提高，而且发病株率也比施用等价化肥下降了26.1%，经济效益提高率为60.1%[6]。可见酒糟在制造优质农肥的领域有着广阔的应用前景，并能带来较好的社会效益和环境效益，值得进一步推广。3.2酒糟制成农用培养基蘑菇制作的罐头食品是我国出口的三大特色产品之一。蘑菇种植菌种的培养基多数是小麦原料等培养基,制作时还需添加多种营养成分,补充碳源、氮源及生长因子和微量元素。酱香白酒糟营养成分丰富,是无污染的有机绿色资源,在此具有极大的开发和利用价值。设想将特色产品种植和酒糟药用、健康型特性相结合,生产的农副产品必然会提升经济价值。4酱香白酒糟生产燃料乙醇和继续发酵生产低度白酒4.1酱香白酒糟生产燃料乙醇乙醇作为石油燃料的能源替代品已受到世界各国政府的高度重视,但温度是微生物生命活动的重要环境作用因子之一,许多热带、亚热带国家或地区由于环境温度较高,普通微生物(特别是酵母菌)难以正常发酵,许多厂家被迫停产。若欲控制正常发酵温度(一般在34℃以下),也需配制相应的制冷设备才能维持正常生产,增加了大量的设备投资和运行费用,消耗大量的水和能源,实际经济效益很低,不具备开发价值。耐高温菌株取代普通菌株是解决上述问题的有效途径之一。长期以来,耐高温菌株选育的主要方法为高温驯化、自然筛选、原生质体融合和耐高温相关基因的研究及耐高温工程菌的构建。而酱香白酒高温生产工艺本身就是一个长期的高温菌株的驯化过程,因此,实际生产环境中一定存在着丰富的耐高温菌株,为高温菌株的选育提供了来源[5]。利用酒糟生物质固态发酵来生产燃料乙醇,优化发酵工艺的试验已有很大进步,向酒糟中加入液化酶、糖化酶、纤维素酶等调解酸度,提高酒糟利用率和燃料乙醇产率。配合添加各种生物酶的产酶菌摸索多菌种发酵工艺,合理利用,消除酒糟对环境的污染,为开发可再生新能源提供了一条新工艺。4.2酒糟继续发酵生产低度白酒近几年,我国白酒行业总体呈现出规模化、工业化、多元化的生产格局,产品结构向低度化、多样化方向发展[5]。目前,39%vol以下的低度白酒已占白酒总量的40%左右,而酱香白酒由于自身特性决定了生长工艺的传统性,要适应行业动态,争创更高经济价值,对酒糟再发酵生产低度品牌酒无疑是开发产业多元化格局的新思路。利用酒糟继续产酒来解决酱香白酒的大量下脚料,有人会对最终的利用率产生质疑。显然,现有技术和微生物菌种对酒糟的利用存在着很大的问题。与燃料酒精生产的问题相似,酱香白酒酒糟大量排放多半在夏季,高温条件下继续发酵产酒,势必受到温度、菌种活性、酒精产率的限制。从菌种选择上来说,必须具备耐高温,适合在高温条件下生产;耐乙醇、高产乙醇,提高酒精产量,首先要求菌种耐受较高的乙醇浓度,其次是能产高浓度含量的乙醇;具备较好的产香能力,要开发低