关于白酒酒糟资源化利用的探索

作者：张毅

    如何合理有效利用酒糟，生产高附加值产物，是实现白酒产业资源利用最大化的关键。白酒酒糟的营养成分主要来自因糖化和发酵不彻底而余留的部分原料残余物，以及微生物的代谢活动和菌体自溶所产生的物质，其中除含有丰富的淀粉、粗蛋白和粗脂肪等常规营养物质外，还含有大量菌体自溶产生的各种嘌呤、嘧啶和类脂化合物等。另外，酒糟中也含有大量的维生素、酶类和各种有机酸等。目前对酒糟的综合利用主要有生产饲料和肥料，培养食用菌，提取蛋白质、植酸、复合氨基酸和微量元素，以及发酵生产沼气、食醋和甘油等。近5年的酒糟资源化利用相关研究详见表1。

1  酒糟饲料

    白酒酒糟中包含大量氨基酸、维生素等成分，非常适合喂养畜禽。酒糟饲喂畜禽主要通过直接饲喂鲜酒糟、制成酒糟蛋白饲料后饲喂和养殖高蛋白昆虫后饲喂3种方式。早期酒糟饲喂畜禽是利用鲜酒糟以及酒糟干燥处理后制得简单的酒糟饲料后直接提供给畜禽养殖户的方式。此法简单且成本低廉，但白酒酒糟中稻壳含量较高，其中的木质素和半纤维素以其特殊结构形成动物难以消化的物质，影响动物生长。近年来，人们逐步开始通过微生物发酵的方式处理酒糟直接生产单细胞蛋白饲料及活性菌体饲料。相对于直接饲喂畜禽，该法可以更有效地利用酒糟营养成分，具有可观的利润。白酒酒糟经过微生物代谢发酵后可产生大量的菌体蛋白，积累大量代谢产物，如消化酶、多种维生素、有机酸和辅助生长因子等多种物活性物质，这些物质不仅改善了饲料口味，也是动物生理代谢不可缺少的必须营养元素。利用酒糟发酵生物饲料喂育肥牛，结果表明使用经微生物发酵后的酒糟饲喂肉牛不仅可以提高肉牛的日增重，而且还可以节约很多日粮。酒糟生产微生物蛋白饲料的菌种主要有曲霉菌、根霉菌、假丝酵母、乳酸杆菌、乳酸链球菌、枯草杆菌和拟内孢霉等。用4种乳酸菌对酱香型白酒丢糟进行微生物发酵制取饲料添加剂，结果显示白酒酒糟经过乳酸菌发酵后其水分降低，更利于保存，同时粗蛋白含量显著提高，营养价值得到改善。另外，酒糟饲料里乳酸菌含量很高，在饲喂后可以调节动物肠道菌群，具有益生作用。除了单菌发酵外，混合菌剂也能很好应用于酒糟蛋白饲料生产，黑曲霉All、康氏木霉T8、白地霉Gl以及其混和菌种对酒糟进行发酵生产蛋白饲料，结果表明不论是单菌还是混菌发酵，均能提高其蛋白的含量，但是混菌发酵的又明显高于单菌发酵，且3种菌混合发酵得到的饲料蛋白含量最高，可达29.8%。利用酒糟培养高蛋白昆虫等也是其有效利用的一大途径，该方法主要利用酒糟与动物的粪便去培养蝇蛆、蚯蚓、蜘蛛和黄粉虫等昆虫。这些昆虫都含有较高的蛋白质和丰富的氨基酸等，将其饲喂畜禽效果良好。同时，饲养这些作物后的废渣也是一种含氮量很高的有机肥料，可制成高品质复合化肥，具有很大的应用前景。

2培养食用菌

    白酒酒糟中除含有多种有机物、B族维生素、纤维素和木质素外，还含有丰富的氮、磷、钾、钙、镁等，非常适合木腐食用菌的生长条件，是用于培养食用菌的优质原料。目前已用于酒糟培养的食用菌已有多种，包括平菇、凤尾菇、黄背木耳、金针菇、黑木耳和杏鲍菇等。酒糟栽培食用菌的技术，通常要先对酒糟进行前处理，一般是加入鲜酒糟4%的石灰，调节pH 7.5～8.5，拌匀后暴晒1～2 d，达到去除酒糟中的醇类、醛类及易挥发有机酸等物质的目的，然后再加入一定比例的木屑，提高酒糟中的木质素。此外，还需添加适当氮、磷、钙等辅料，含水量控制在60%～65%，最后再装袋灭菌，接种、发菌，控制好温度和湿度即可取得较好收益。

3提取高附加值产品

    白酒酒糟的谷物皮渣中含有大量的酚酸类物质、氨基酸、微量元素以及植酸、植酸钙（菲汀）等，这些物质都有着巨大的经济效益。谷物中的酚酸类物质主要有羟基苯甲酸类和羟基肉桂酸类，它们具有抗氧化、清除自由基、抗菌和保鲜等生物活性，易被人体吸收，是一类具有较高医用价值和使用价值的物质。白酒酒糟提取阿魏酸（4-羟基-3甲氧基肉桂酸）的相关工艺：碱液质量分数为1.5 %，温度为80℃，提取时间为2.5 h。另外，价格低廉、产量巨大的酒糟中却含有丰富的植酸及植酸钙盐，利用酒糟来制取植酸或植酸钙将会有巨大的意义。植酸是一种重要的有机磷添加剂，具有独特的生理药理功能和化学性质，已广泛用于食品、水果保鲜、医药和日用化工等领域，植酸钙又称菲汀，是植酸与钙、镁、钾等金属离子形成的一种复盐，它是一种重要的药物原料，有促进人体新陈代谢、恢复体内磷平衡、健脑及治疗神经炎等作用。白酒酒糟为原料，采用盐酸浸提白酒酒糟中的植酸，最终提取效率可达16.92 mg/g。

4酒糟酿醋

    利用酒糟酿制食醋时，酒糟大量在酒精发酵过程中产生的甘油、脂肪酸和乳酸等风味物质可随着发酵进入醋中，给醋带来浓郁的香味，这是传统酿醋工艺所不具备的。固态发酵酒糟醋与传统醋发现固态发酵工艺生产酒糟醋不仅能节约粮食，而且生产出来的酒糟醋在色泽、口感、理化指标和卫生指标等方面均符合国家食醋的标准，并且具有抑癌作用，比传统醋具有更好的使用价值。实验室酿造的白酒酒糟原料固态发酵生产醋酸，获得了营养丰富、酱香醇厚、香味独特的醋基。

5酒糟生产能源

    酒糟在能源方面主要应用集中在生产燃料乙醇和沼气两个方面。燃料乙醇的生产原料主要是粮食或薯类，产品的成本较高，利用酒糟作为燃料乙醇生产来源可以提高经济效益。酒糟生物质发酵生产燃料乙醇的最佳生产工艺，且最终燃料乙醇的产率可达4.03%。在酒糟厌氧发酵生产沼气方面，刑颖等201研究了酒糟与果渣厌氧发酵产沼气的特性，表明酒糟、果渣在常温条件下均能发酵生产沼气，在30℃时沼气累积量达到10 122.4 m L。白酒酒糟与水稻秸秆混合厌氧发酵生产沼气，结果表明酒糟与秸秆混合发酵的抑制酸化效果明显，产气量也非常充足。此外，酒糟厌氧发酵生产沼气后，其剩余物也可用于农业肥料。厌氧发酵过程可以把体系中的有机物质转化为可用作生物肥料的残渣。沼肥中包含了基质中所有难以降解和难容的有机及无机物质，含有丰富的有机质，是一种速效有机肥。

6发酵生产有机物及其他

    酒糟中的淀粉、糖和纤维素，可以直接被微生物利用，或者被其分泌的糖化酶或纤维素酶水解成单糖作为发酵生产高附加值有机物的碳源。同时，酒糟中含有的蛋白质、氨基酸、维生素和多种微量元素，可以补充微生物发酵生长所需的氮源及其他营养成分c实现酒糟发酵生产高附加值有机物首需解决如何高效利用酒糟中的营养成分。酒糟中的糠壳，由于其纤维素和半纤维素结构致密，仅靠自身纤维素酶水解效率较低，需要对其进行一定的前处理。周小兵等利用酶解法水解泸州老窖酒糟发酵生产丁二酸，最终产量达32 g/L，具有很好的应用前景。任海伟利用混合稀盐酸和稀磷酸水解白酒酒糟摇瓶发酵生产木糖醇，产量达11.85 g/L[271。

    除上述用途外，白酒酒糟还在生产蛋白泡沫灭火剂、制备活性炭以及防除水田杂草等方面有着巨大的应用前景（见表1）。

7结语

随着白酒产业工业化实现，其副产物（酒糟）的产量也与日俱增，酒糟不仅会对白酒生产企业造成巨大的负担，也可能造成巨大的环境污染问题。如何合理有效开发利用酒糟资源，除了当前已有方式外，还需进一步探索。酒糟利用难点主要是酒糟中存在大量纤维素和半纤维素等难降解物质以及酒糟利用后所产生的二次废弃物如何处理。目前，高效降解酒糟中的纤维素已经运用到酒糟资源化利用，杨健等利用1%浓度的NaOH对酒糟进行预处理后，再用纤维素酶对白酒酒糟进行降解制备发酵糖液。但是物理化学手段处理白酒酒糟后由于引入新的酸碱，其处理过程中二次废弃物的产生，如何开发高效环保的纤维素降解方式将会是后续研究的热点。微生物来降解白酒酒糟中纤维素也具有一定前景，通过筛选高效降解纤维素的细菌降解白酒酒糟，该法对酒糟的处理有效且无二次废弃物，但是如何筛选高效降解丢糟纤维素的微生物以及如何改造这类微生物菌种将是今后研究的一大热点。

8摘要白酒酒糟是酒醅发酵完后再经蒸馏出酒后残留的混合固形物，是白酒行业最大的副产物。目前我国白酒酒糟年产量已超过1亿t，酒糟后加工对实现白酒行业资源最大化利用和产业升级具有重大意义。综述了近年来我国白酒酒糟资源化利用的主要进展，包括生产饲料、培养食用菌、提取高附加值产物、酿醋、生产能源和有机酸等，讨论了酒糟资源化过程中存在的问题并展望了后期发展的方向。