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酿酒副产物的综合利用新途径

华夏酒报 2010-07-02 12:15 酿酒科技
酿酒副产物的综合利用新途径
  酒厂副产物来源及成分含量

  (一)废水

  白酒厂废水的来源,一类是酿酒车间的冷却水、包装车间的洗瓶用水,均属于低浓度废水,污染物浓度较低,这部分水经过循环处理即可重复使用。第二类是高浓度有机废水,占总用水量的3%,主要是蒸馏底锅水、黄水、蒸馏工段地面冲洗水等。

  1、黄水

  酒醅在发酵过程中必然产生黄水,黄水一般为白酒产量的20%。黄水含有1%—2%的残余淀粉,0.3%—0.7%的残糖,4%—5%的酒精(见表1),以及有机酸、白酒香味的前体物质、腐植质和酵母菌体的自溶物、厌氧性微生物等。据测定,黄水pH3.0-3.5,COD25000-40000mg/L,BOD25000-30000mg/L,远远超过国家允许的废水排放标准(见表2)。

表1



表2


  2、酒尾

  白酒蒸馏过程中,馏分的酒精度逐渐下降,酒精度在20度以下的馏分称酒尾。酒尾中含有较多的高沸点香味物质,酸、酯、杂醇油、高级脂肪酸等含量高(见表3)。但因其含量不协调及部分高沸点杂质的存在,使酒尾带有强烈的酸味和强刺激性臭味。一般情况下为了减少浪费,多数厂家将其直接倒入底锅内串蒸,少数厂家长期存放后做调味酒,但使用效果不理想。



  3、底锅水

  甑锅底水主要来源于馏酒蒸煮工艺过程中,加入底锅回馏的酒梢和蒸汽凝结水。在馏酒、蒸煮过程中有一部分配料和有机质从甑内漏入底锅,致使锅底废水中COD浓度高达120000 ms/L左右;SS浓度高达8000 ms/L,它们是酿造生产过程中的主要废水污染源。底锅水中含有大量的有机成分(见表4)。



  (二)酒糟

  酒糟是酿酒的副产品,为淡褐色,具有令人舒适的发酵谷物的味道,略具烤香及麦芽味,不仅含有相当比例的无氮浸出物,还含有较丰富的粗蛋白,约高出玉米含量的2—3倍(见表5),更含有多种微量元素、维生素、酵母菌等,其中赖氨酸、蛋氨酸和色氨酸的含量也非常高。



  另外,酒糟是经发酵后高温蒸煮而形成的,粗纤维含量虽较高,经过加工制作后,作为牛和羊的主要饲料有很好的适口性和容易消化的特点,这是农作物秸秆所不能比拟的,而且还能有效预防牛羊发生瘤胃膨气,是一种物美价廉的饲料原料。

  黄水、酒尾的综合利用

  (一)制作生物酯化液。浓香型白酒生产的传统操作是将黄水、酒尾在蒸馏糟醅时倒入底锅中一起蒸馏,让其中的醇和少量的易挥发酸、酯提取进入酒中,大量的不挥发酸和高沸点物质都未被利用,直接排放,造成环境污染。本项目主要是应用红曲酯化酶对白酒酿造产生的黄水、酒尾和底锅水进行生物酯化,生产酯化液及高酯调味酒。

  由红曲酯化酶催化合成的生物酯化液,其己酸乙酯含量大大超过普通高酯调味酒,且具备“窖香”、“糟香”特点。用该产品在车间串蒸,可使原酒质量迅速提高,而不受发酵周期的限制,利用酯化液生产的高酯调味酒可使产品质量更稳定,风格更典型,还可解决化学香料所产生的“浮香”及可能出现的危及人身安全问题。

  己酸乙酯等酯类的生物酯化必须具备催化该生化反应的酯化酶,还要有相适应的发酵温度、pH值和底物浓度,才能使酸和醇生成大量的酯。

  近年来,武汉佳成生物公司在许多企业进行了利用黄水、酒尾生产酯化液,再用于混合蒸馏的探索和实践。主要的手段是利用黄水中的酸和酒尾中的乙醇和酸类,再加入红曲酯化酶,辅以老窖泥和大曲粉作生物催化剂进行酯化反应。

  老窖泥和大曲中的微生物和酶系虽然繁多,但多数为糖化菌、产酸细菌和酶类,能产生促成酸和醇酯化的酶类和微生物的数量很少,同时由于黄水、酒尾混合后,溶液酸度高,造成对酯化代谢微生物的抑制,因此,在酯化液的培养过程中不加入红曲酯化酶,只用大曲,其酯化作用不明显。

  在酯化力较高的传统红心大曲中分离出红曲霉,利用生物工程技术对其进行选育、纯化,培育出酯化力很高的专用酯化红曲酶,并对其酶学特性进行了深入的研究,将其应用于生产生物酯化液和白酒的酿造发酵,可取得很好的效果, 黄水经酯化后, 总酯含量上升率可达120%—150%,特别是作为浓香型大曲主体香成分的己酸乙酯上升幅度更为明显, 含量提高了6至9 倍。

  1、生物酯化液生产原料及配比(见表6)。


  2、生物酯化液生产工艺技术。把黄水、酒尾或酒糟挤压水蒸汽灭菌,冷却,加入酒尾把酒精度调至一定浓度,加入己酸菌液,调节pH值呈弱酸性,加入大曲粉和香醅,再加入红曲酯化酶(酯化红曲)。

  将上述物质按比例配好后,装入大缸(罐),搅拌,密封。在32℃—35℃下培养,每天搅拌一次,封好密封口。培养20天至30天,取样检测,若达到预定要求,则终止发酵培养;若没有,则继续培养,每隔3天至5天取样检测一次,若达到预定要求,则终止发酵培养。

  (二)蒸馏底锅水和黄水加鲜酒糟浆发酵生产液体水产饲料,进行池塘立体养殖,可取得较好的经济效益和环境效益。

  收集黄水和底锅水入调节池,将鲜酒糟打成浆,按10%—20% 加入调节池中,用转于cnwinenews.com碳酸氢铵调节pH值到合适范围,接种专用的乳酸菌种,控制恰当的温度进行乳酸发酵,微生物发酵代谢非常旺盛,每个细胞产生代谢物为其体重的1000倍至8000倍,经过一周时间的发酵,生产出的酸化液态发酵饲料,外观为浅黄色,气味微酸,呈可流动的浆糊状,非常适合水产养殖,不仅投喂方便,而且适口性好,营养物质含量适度,即可满足鲢鱼和克氏原螯虾(小龙虾)的营养需求,同时也不会造成水体的富营养化。

  (三)黄水制作液态养窖泥和人工老窖泥,既可以利用其中丰富的营养成分,又可以达到对外来菌种的驯化,保持本厂酒体风格的目的。

  黄水是白酒发酵的副产品,它含有酒精,淀粉糖、有机酸、酿酒功能菌、单宁及色素等。利用黄水、洗糟水、老窖泥、曲粉、酒头酒尾、复合已酸菌液、香醅等,按一定比例混合,在pH值6.5-7.0,32℃-35℃发酵5天至7天,即培养成液体养窖泥,用于养窖和灌窖,其效果远好于传统的养窖方式,可以很好的避免由于养窖不当,造成窖池的退化和老化,从而导致基酒发酵生产品质的下降。

  在培养液态养窖泥的基础上,即可进一步培养人工老窖泥。

  1、液态养窖泥生产原料及配比(见表7)。值得注意的是养窖泥的具体配方不能一成不变,一定要在分析被养护窖池窖泥的基础上,根据拾遗补缺的原理,灵活调整配方,才能到达养护复壮窖池发酵功能,提高基酒品质的目的。


  2、液态养窖泥生产工艺。根据生产量准备相应的保温培养室和容器,培养室可保温,门窗要求可密闭,墙壁粉刷,地面清洗干净,沿墙壁及中间摆上200—300公斤大缸若干口,首先将黄水在80℃处理,自然冷却,调整黄水的pH值;培养基用温开水溶解备用;窖底泥用黄水稀释成稀糊状。

  将处理后的营养培养基等投入大缸中,再将大曲粉、酯化红曲、尾酒、骨粉、豆粕粉、窖底泥依次加入,注意搅拌,接入菌液,充分搅拌,用黄水补充至所需量,调整pH,密封保温培养,第二天再搅拌一次, 5—7天即可使用。

  酒糟的综合利用

  根据季节不同,将鲜酒糟分别用于生产肉牛(羊)养殖青贮饲料和发酵鱼颗粒饲料。在秋冬季节,主要是生产肉牛(羊)养殖青贮饲料,在春夏季,主要用于生产发酵鱼颗粒饲料。

  酒糟直接饲喂和生产肉牛(羊)青贮饲料。

  鲜酒糟直接喂鱼和生产发酵鱼颗粒饲料。

  结论

  利用现代生物科学技术,把白酒生产的副产物转换成生物酯化液、养窖护窖液、液态水产饲料;养殖肉牛和肉羊的青贮饲料、发酵鱼颗粒饲料,不仅解决了酒厂发酵过程产生的副产物对环境造成的污染,同时也可使酒厂的综合收益增加5%—8%,实现经济效益、社会效益和环保效益的同步增长,提高了社会资源的综合利用率,促进酿酒业、饲料业和养殖业的良性循环。