釀酒副產物的綜合利用新途徑
(一)廢水
白酒廠廢水的來源,一類是釀酒車間的冷卻水、包裝車間的洗瓶用水,均屬于低濃度廢水,污染物濃度較低,這部分水經過循環處理即可重復使用。第二類是高濃度有機廢水,占總用水量的3%,主要是蒸餾底鍋水、黃水、蒸餾工段地面沖洗水等。
1、黃水
酒醅在發酵過程中必然產生黃水,黃水一般為白酒產量的20%。黃水含有1%—2%的殘余淀粉,0.3%—0.7%的殘糖,4%—5%的酒精(見表1),以及有機酸、白酒香味的前體物質、腐植質和酵母菌體的自溶物、厭氧性微生物等。據測定,黃水pH3.0-3.5,COD25000-40000mg/L,BOD25000-30000mg/L,遠遠超過國家允許的廢水排放標準(見表2)。
表1

表2

2、酒尾
白酒蒸餾過程中,餾分的酒精度逐漸下降,酒精度在20度以下的餾分稱酒尾。酒尾中含有較多的高沸點香味物質,酸、酯、雜醇油、高級脂肪酸等含量高(見表3)。但因其含量不協調及部分高沸點雜質的存在,使酒尾帶有強烈的酸味和強刺激性臭味。一般情況下為了減少浪費,多數廠家將其直接倒入底鍋內串蒸,少數廠家長期存放后做調味酒,但使用效果不理想。

3、底鍋水
甑鍋底水主要來源于餾酒蒸煮工藝過程中,加入底鍋回餾的酒梢和蒸汽凝結水。在餾酒、蒸煮過程中有一部分配料和有機質從甑內漏入底鍋,致使鍋底廢水中COD濃度高達120000 ms/L左右;SS濃度高達8000 ms/L,它們是釀造生產過程中的主要廢水污染源。底鍋水中含有大量的有機成分(見表4)。

(二)酒糟
酒糟是釀酒的副產品,為淡褐色,具有令人舒適的發酵谷物的味道,略具烤香及麥芽味,不僅含有相當比例的無氮浸出物,還含有較豐富的粗蛋白,約高出玉米含量的2—3倍(見表5),更含有多種微量元素、維生素、酵母菌等,其中賴氨酸、蛋氨酸和色氨酸的含量也非常高。

另外,酒糟是經發酵后高溫蒸煮而形成的,粗纖維含量雖較高,經過加工制作后,作為牛和羊的主要飼料有很好的適口性和容易消化的特點,這是農作物秸稈所不能比擬的,而且還能有效預防牛羊發生瘤胃膨氣,是一種物美價廉的飼料原料。
黃水、酒尾的綜合利用
(一)制作生物酯化液。濃香型白酒生產的傳統操作是將黃水、酒尾在蒸餾糟醅時倒入底鍋中一起蒸餾,讓其中的醇和少量的易揮發酸、酯提取進入酒中,大量的不揮發酸和高沸點物質都未被利用,直接排放,造成環境污染。本項目主要是應用紅曲酯化酶對白酒釀造產生的黃水、酒尾和底鍋水進行生物酯化,生產酯化液及高酯調味酒。
由紅曲酯化酶催化合成的生物酯化液,其己酸乙酯含量大大超過普通高酯調味酒,且具備“窖香”、“糟香”特點。用該產品在車間串蒸,可使原酒質量迅速提高,而不受發酵周期的限制,利用酯化液生產的高酯調味酒可使產品質量更穩定,風格更典型,還可解決化學香料所產生的“浮香”及可能出現的危及人身安全問題。
己酸乙酯等酯類的生物酯化必須具備催化該生化反應的酯化酶,還要有相適應的發酵溫度、pH值和底物濃度,才能使酸和醇生成大量的酯。
近年來,武漢佳成生物公司在許多企業進行了利用黃水、酒尾生產酯化液,再用于混合蒸餾的探索和實踐。主要的手段是利用黃水中的酸和酒尾中的乙醇和酸類,再加入紅曲酯化酶,輔以老窖泥和大曲粉作生物催化劑進行酯化反應。
老窖泥和大曲中的微生物和酶系雖然繁多,但多數為糖化菌、產酸細菌和酶類,能產生促成酸和醇酯化的酶類和微生物的數量很少,同時由于黃水、酒尾混合后,溶液酸度高,造成對酯化代謝微生物的抑制,因此,在酯化液的培養過程中不加入紅曲酯化酶,只用大曲,其酯化作用不明顯。
在酯化力較高的傳統紅心大曲中分離出紅曲霉,利用生物工程技術對其進行選育、純化,培育出酯化力很高的專用酯化紅曲酶,并對其酶學特性進行了深入的研究,將其應用于生產生物酯化液和白酒的釀造發酵,可取得很好的效果, 黃水經酯化后, 總酯含量上升率可達120%—150%,特別是作為濃香型大曲主體香成分的己酸乙酯上升幅度更為明顯, 含量提高了6至9 倍。
1、生物酯化液生產原料及配比(見表6)。
2、生物酯化液生產工藝技術。把黃水、酒尾或酒糟擠壓水蒸汽滅菌,冷卻,加入酒尾把酒精度調至一定濃度,加入己酸菌液,調節pH值呈弱酸性,加入大曲粉和香醅,再加入紅曲酯化酶(酯化紅曲)。
將上述物質按比例配好后,裝入大缸(罐),攪拌,密封。在32℃—35℃下培養,每天攪拌一次,封好密封口。培養20天至30天,取樣檢測,若達到預定要求,則終止發酵培養;若沒有,則繼續培養,每隔3天至5天取樣檢測一次,若達到預定要求,則終止發酵培養。
(二)蒸餾底鍋水和黃水加鮮酒糟漿發酵生產液體水產飼料,進行池塘立體養殖,可取得較好的經濟效益和環境效益。
收集黃水和底鍋水入調節池,將鮮酒糟打成漿,按10%—20% 加入調節池中,用轉于cnwinenews.com碳酸氫銨調節pH值到合適范圍,接種專用的乳酸菌種,控制恰當的溫度進行乳酸發酵,微生物發酵代謝非常旺盛,每個細胞產生代謝物為其體重的1000倍至8000倍,經過一周時間的發酵,生產出的酸化液態發酵飼料,外觀為淺黃色,氣味微酸,呈可流動的漿糊狀,非常適合水產養殖,不僅投喂方便,而且適口性好,營養物質含量適度,即可滿足鰱魚和克氏原螯蝦(小龍蝦)的營養需求,同時也不會造成水體的富營養化。
(三)黃水制作液態養窖泥和人工老窖泥,既可以利用其中豐富的營養成分,又可以達到對外來菌種的馴化,保持本廠酒體風格的目的。
黃水是白酒發酵的副產品,它含有酒精,淀粉糖、有機酸、釀酒功能菌、單寧及色素等。利用黃水、洗糟水、老窖泥、曲粉、酒頭酒尾、復合已酸菌液、香醅等,按一定比例混合,在pH值6.5-7.0,32℃-35℃發酵5天至7天,即培養成液體養窖泥,用于養窖和灌窖,其效果遠好于傳統的養窖方式,可以很好的避免由于養窖不當,造成窖池的退化和老化,從而導致基酒發酵生產品質的下降。
在培養液態養窖泥的基礎上,即可進一步培養人工老窖泥。
1、液態養窖泥生產原料及配比(見表7)。值得注意的是養窖泥的具體配方不能一成不變,一定要在分析被養護窖池窖泥的基礎上,根據拾遺補缺的原理,靈活調整配方,才能到達養護復壯窖池發酵功能,提高基酒品質的目的。
2、液態養窖泥生產工藝。根據生產量準備相應的保溫培養室和容器,培養室可保溫,門窗要求可密閉,墻壁粉刷,地面清洗干凈,沿墻壁及中間擺上200—300公斤大缸若干口,首先將黃水在80℃處理,自然冷卻,調整黃水的pH值;培養基用溫開水溶解備用;窖底泥用黃水稀釋成稀糊狀。
將處理后的營養培養基等投入大缸中,再將大曲粉、酯化紅曲、尾酒、骨粉、豆粕粉、窖底泥依次加入,注意攪拌,接入菌液,充分攪拌,用黃水補充至所需量,調整pH,密封保溫培養,第二天再攪拌一次, 5—7天即可使用。
酒糟的綜合利用
根據季節不同,將鮮酒糟分別用于生產肉牛(羊)養殖青貯飼料和發酵魚顆粒飼料。在秋冬季節,主要是生產肉牛(羊)養殖青貯飼料,在春夏季,主要用于生產發酵魚顆粒飼料。
酒糟直接飼喂和生產肉牛(羊)青貯飼料。
鮮酒糟直接喂魚和生產發酵魚顆粒飼料。
結論
利用現代生物科學技術,把白酒生產的副產物轉換成生物酯化液、養窖護窖液、液態水產飼料;養殖肉牛和肉羊的青貯飼料、發酵魚顆粒飼料,不僅解決了酒廠發酵過程產生的副產物對環境造成的污染,同時也可使酒廠的綜合收益增加5%—8%,實現經濟效益、社會效益和環保效益的同步增長,提高了社會資源的綜合利用率,促進釀酒業、飼料業和養殖業的良性循環。


