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(jìn)行生長(zhǎng)、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(jiǎn)單、操作方便、勞動(dòng)強(qiáng)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(jì)50年代由日本人提出［2］。20世紀(jì)70年代中東戰(zhàn)爭(zhēng)爆發(fā)引起世界性的能源危機(jī)，各行各業(yè)為了避免今后再受到能源危機(jī)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(jìn)步及時(shí)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(jìn)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(jiǎn)單、技術(shù)要求較低等優(yōu)勢(shì)，具有很高的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)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(jì)，我國(guó)年產(chǎn)各種酒糟高達(dá)2700多萬(wàn)噸，酒精廢糟排放量高達(dá)6500多萬(wàn)噸［5］，由于酒糟可生化性強(qiáng)，極易腐敗變質(zhì)，不易存儲(chǔ)，若不及時(shí)處理，不但浪費(fèi)了寶貴的資源，也造成了嚴(yán)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(lái)關(guān)于生料釀酒酒糟綜合利用的研究進(jìn)展情況，為生料釀酒酒糟無(wú)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(yíng)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(yíng)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(yíng)養(yǎng)成分的含量也有差異。酒糟中的營(yíng)養(yǎng)成分除來(lái)自因糖化、發(fā)酵不徹底而殘留少量原料營(yíng)養(yǎng)物外，主要來(lái)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(yíng)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(zhǎng)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(yíng)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(yíng)養(yǎng)價(jià)值及開發(fā)價(jià)值極高。

表1 白酒糟常規(guī)營(yíng)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(jí)生物飼料

生料酒糟中含有大量可利用的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，可以通過添加酵母需要的營(yíng)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(lái)的10504 kJ/kg提高到17786 kJ/kg，動(dòng)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(jìn)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(zhǎng)繁殖，進(jìn)而減少抗生素的使用正在成為一個(gè)飼料行業(yè)研究的熱點(diǎn)［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(duì)生料釀酒酒糟等進(jìn)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(yíng)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(shí)，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(shì)，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(duì)酒糟生產(chǎn)食醋進(jìn)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(yíng)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(jìn)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(shí)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(xì)菌對(duì)生料酒糟進(jìn)行沼氣發(fā)酵，產(chǎn)生的沼氣用作燃料，每年可為國(guó)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(jìn)一步得到資源化利用。

我國(guó)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(jì)效益［21］。但目前生產(chǎn)成本高，銷售價(jià)格高，是抑制我國(guó)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(jià)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(yíng)養(yǎng)鹽調(diào)整成分就可以直接接種進(jìn)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(chǎng)，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(diǎn)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(yíng)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(jì)效益。在減少環(huán)境污染的同時(shí)，將酒糟作為新的原材料進(jìn)行資源化利用，變廢為寶，其經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益顯著。

［1］Bely M，Sablayrolles M，Barre P.Automatic detection of assimilable nitrogren deficiencies during alcoholic fermenta－tion in oenological conditions［J］.J Ferm Bioeng，1990(70):246－252.

［2］盧世明.再論生料釀酒的特點(diǎn)及其工藝操作［J］.釀酒科技，2001，(1):107－111.

［3］何丹，肖更生，吳繼軍，等.生料釀酒技術(shù)的研究與應(yīng)用［J］.現(xiàn)代食品科技，2007，23(10):93－96.

［4］蘭文忠.生料釀酒工藝相關(guān)研究［J］.中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)，2015，317(2):70－71.

［5］Wang Dongmei.Research on comprehensive management of lees and its waste solution［D］.Beijing:China Agricultural University，2002.

［6］李建，葉翔.酒糟綜合利用多元化研究［J］.中國(guó)釀造，2013，32(12):121－124.

［7］秦廣利，郭坤亮，汪強(qiáng)，等.纖維素對(duì)白酒酒糟資源化利用研究［J］.釀酒科技，2009，178(4):34－35.

［8］施云芬，張群，奚海軍.市政污泥預(yù)處理技術(shù)的研究進(jìn)展［J］.東北電力大學(xué)學(xué)報(bào)，2014，34(6):25－28.

［9］黃平.生料釀酒技術(shù)［M］.北京:中國(guó)輕工業(yè)出版社，2001.10:43－202.

［10］程抱奎.開發(fā)酒糟資源節(jié)省飼料用糧［J］.糧食與飼料工業(yè)，1999，(3):30－31.

［11］馬贊華.酒精高效清潔生產(chǎn)新工藝［M］.北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2003.04:148－149.

［12］馬曉建，陳俊英，等.酒糟綜合利用的發(fā)展前景［J］.釀酒科技，2006，142(4):96－98.

［13］趙東，徐桂芳，鄒曉平.益生菌的作用機(jī)制［J］.國(guó)際消化病雜志，2012，32(4):32－33.

［14］陳旭東，馬秋剛，計(jì)成.芽孢桿菌制劑對(duì)仔豬生產(chǎn)性能的影響［J］.中國(guó)飼料，2003，16(4):12－13.

［15］薛志成.酵母及共生菌在飼料工業(yè)的應(yīng)用［J］.養(yǎng)殖與飼料，2004，(2):10－11.

［16］周凱，徐慧，劉建軍.酒糟生產(chǎn)復(fù)合益生菌飼料［J］.山東食品發(fā)酵，2014，175(4):3－6.

［17］耿麗晶，張巖，周圍.酒糟固態(tài)發(fā)酵成醋的工藝研究［J］.食品工業(yè)科技，2013，34(9):190－193.

［18］付善飛，許曉暉，師曉爽，等.酒糟沼氣化利用的基礎(chǔ)開發(fā)［J］.化工學(xué)報(bào)，2014，65(5):1913－1918.

［19］李美群，熊興耀，譚興和，等.溫度對(duì)紅薯酒糟沼氣發(fā)酵的影響［J］.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版，2010，36(2):233－236.

［20］楊躍寰，劉春麗，蔣肖，等.丟糟的回收利用［J］.凱里學(xué)院學(xué)報(bào)，2010，28(6):85－88.

［21］姜錫瑞.酶制劑應(yīng)用手冊(cè)［M］.北京:中國(guó)輕工業(yè)出版社，2001.01:1－3.

［22］張萬(wàn)友，沈興磊，周立文，等.米糠浸提液作為銅緩蝕劑的研究［J］.東北電力大學(xué)學(xué)報(bào)，2013，33(3):64－68.