胡 伟,陈 豫(宜宾学院生命科学与食品工程学院,固态发酵资源利用四川省重点实验室,四川宜宾644000)
多粮型白酒酒糟成分分析研究
胡伟,陈豫*
(宜宾学院生命科学与食品工程学院,固态发酵资源利用四川省重点实验室,四川宜宾644000)
测定5个不同酒厂的新鲜多粮型白酒酒糟(丢糟)和不同堆放时间酒糟的9项常规营养物质含量(干物质、粗蛋白、粗脂肪、粗纤维、粗灰分、无氮浸出物、粗淀粉、钙和总磷)。研究结果表明:5个不同酒厂多粮型白酒酒糟9项常规营养物质含量中存在不同程度的差异,但变异程度较低。多粮型白酒酒糟含有较高的粗纤维(24.06%)、粗灰分(16.74%)、粗淀粉(16.46%)和粗蛋白(14.35%)。随着堆放时间的增长,多粮型白酒酒糟粗淀粉含量呈现明显的下降趋势,粗蛋白、无氮浸出物、钙和总磷含量呈现缓慢的上升趋势,粗纤维和粗灰分含量变化不明显。多粮型白酒酒糟干物质、粗纤维和粗灰分的含量均高于米糠、麦麸和其他单粮型酒糟,具有较高的饲用价值。研究结果可为多粮型白酒酒糟适当合理贮藏和科学综合利用提供理论依据。
多粮型,酒糟,营养物质
多粮型白酒酒糟是以高粱、玉米、小麦、大米和糯米等为原料经过发酵、蒸馏出酒后残留的混合固形物,酒糟中含有蛋白质、脂肪、纤维素、矿物元素及少量的淀粉等营养物质[1]。2013年,中国白酒的年产量达到1200万吨,白酒糟的产量达到3600万吨[2]。酒糟水分高、酸度高,而且易霉变变质,若贮藏不当未及时利用,不仅浪费了宝贵的资源,还会严重污染周围环境。由于发酵原料种类及原料比例、生产工艺各不相同,造成了固态法发酵白酒产生的酒糟中营养成分种类与含量千差万别[3]。近年来,国内对白酒糟常规养分含量的测定较多,但多数仅分析单一酒厂白酒糟且多为单粮型白酒糟[4-6],尚未见涉及多个酒厂和不同堆放时间特别是对多粮型白酒酒糟营养成分的影响,进而限制了多粮型白酒酒糟的合理贮藏和综合应用。因此,本研究以5个不同酒厂多粮型白酒酒糟为研究对象,通过对其营养成分的分析,可为我国多粮型白酒酒糟资源综合开发应用提供数据参考;通过不同堆放时间对多粮型白酒酒糟营养成分的影响,探讨多粮型白酒酒糟中主要营养物质的变化规律,为其适当合理贮藏提供科学依据;同时,与米糠、麦麸和其他单粮型酒糟的营养成分的对比,评价了多粮型白酒酒糟应用于养殖生产中替代部分蛋白质饲料可行性,为其在养殖业生产和饲料工业上的合理应用提供理论依据。
1.1材料与仪器
样品四川省宜宾市A、B、C、D和E 5个不同酒厂的新鲜多粮型白酒酒糟分别记为A-1、B-1、C-1、D-1、E-1,A酒厂在不同堆放时间的多粮型白酒酒糟分别记为A-1、A-2、A-3,其中-1代表鲜酒糟,-2代表堆放一年的酒糟,-3代表堆放两年的酒糟。
AA-6300原子吸收分光光度计日本岛津公司;ESJ200-4电子天平沈阳龙腾电子有限公司;TDL-5-A离心机上海安亭科学仪器厂;UV-2102PC紫外可见分光光度计上海尤尼柯仪器有限公司;HH-4数显恒温水浴锅国华电器有限公司;GZX-9240MBE数显电热鼓风干燥箱上海博讯实业有限公司医疗设备厂。
1.2实验方法
采集新鲜和长期堆放的多粮型白酒酒糟进行感官评定。将多粮型白酒酒糟风干后,按照国家标准方法测定水分(GB/T6435-2006),粗蛋白(GB/T6432-1994),粗灰分(GB/T6438-2007),粗脂肪(GB/T6433-2006),粗纤维(GB/T6434-2006),粗淀粉(GB/T5009.9-2008和GB/T5009.7-2008),钙(GB/T6436-2002)和总磷(GB/T6437-2002)等营养成分含量。无氮浸出物(%)=100%-(水分%+粗蛋白%+粗脂肪%+粗纤维% +粗灰分%)[7]。
1.3实验数据的统计分析方法
实验数据采用SPSS 17.0软件进行统计分析,计算各指标的平均数、标准差和变异系数。
2.1多粮型白酒酒糟感官评定
表1显示,不同酒厂新鲜多粮型白酒酒糟的颜色均为黄褐色,酒味重,具有明显的酸味;酒糟中含有稻壳、高粱壳等固形物,其中B-1、D-1、E-1还含有淀粉渣,呈现粘手的特性。随着不同堆放时间的增长,A-1、A-2、A-3酒糟颜色由黄褐色、棕褐色逐渐变成黑褐色。不同酒厂新鲜多粮型白酒酒糟的初水分在40.25%~58.47%之间,随着不同堆放时间的增长,A-1、A-2、A-3酒糟初水分从48.77%下降到18.93%。据文献[1,3,6]报道,新鲜白酒酒糟的初水分含量在60%以上,由于本实验涉及5个不同的酒厂的酒糟,对取样酒糟保存不当,并未及时对新鲜酒糟水分进行测定,导致水分有所损失,因此在进行酒糟初水分测定时,应采取合理的保存方法并及时测定,以免影响结果的准确性。
表1 多粮型白酒酒糟感官评定Table 1 The sensory evaluation of distiller’s grains of multiple-grains
2.2不同酒厂多粮型白酒酒糟成分分析
5个不同酒厂多粮型白酒酒糟9项常规营养物质含量(干物质、粗蛋白、粗脂肪、粗纤维、粗灰分、无氮浸出物、粗淀粉、钙和总磷)的测定结果见表2。
表2 不同酒厂多粮型白酒酒糟组成及营养水平(%,干基)Table 2 The contents of distiller’s grains of multiple-grains in different wineries(%,dry)
由表2可知,5个不同酒厂多粮型白酒酒糟9项常规营养物质含量中,粗纤维、粗灰分、无氮浸出物、粗淀粉和粗蛋白含量较高;粗纤维最高含量达到32.87%(E-1),粗灰分最高含量达24.11%(D-1),粗淀粉最高含量达19.37%(D-1),粗蛋白最高含量达16.23%(C-1);粗脂肪、钙、总磷含量较低,粗脂肪最低含量为2.07%(B-1),钙最低含量为0.23%(D-1),总磷最低含量为0.21%(B-1)。5个不同酒厂多粮型白酒酒糟9项常规营养物质含量均存在不同程度的变异现象。其中粗纤维含量在酒厂间的变异程度最大,变异系数为28.50%,干物质变异程度最小,变异系数仅为3.02%。从变异系数来看,不同酒厂多粮型白酒酒糟9项常规营养物质含量变异程度均不大。
2.3不同堆放时间对多粮型白酒酒糟营养成分的影响
由图1可见,不同堆放时间对多粮型白酒酒糟主要营养成分均有一定的影响。随着堆放时间的增长,多粮型白酒酒糟粗淀粉含量呈现明显的下降趋势,粗蛋白、无氮浸出物、钙和总磷含量呈现缓慢的上升趋势,粗纤维和粗灰分含量变化不明显。
图1 不同堆放时间对多粮型白酒酒糟成分的影响Fig.1 The effect of the different storage time on nutrient of distiller’s grains of multiple-grains
不同堆放时间对A酒厂白酒酒糟的营养物质含量均存在不同程度的变异现象,见表3。其中粗淀粉含量在堆放时间的变异程度最大,变异系数为56.96%;粗纤维变异程度最小,变异系数仅为2.04%。
表3 不同堆放时间对A酒厂白酒酒糟营养成分变异分析表(%,干基)Table 3 The variation of the different storage time on nutrient of distiller’s grains of multiple-grain(%,dry)
2.4多粮型白酒酒糟与单粮型酒糟成分比较
由于发酵原料种类及原料比例、生产工艺各不相同,造成了固态法发酵白酒产生的酒糟中营养成分种类与含量千差万别[3]。多粮型白酒酒糟各成分含量与高粱、玉米和小麦等单粮型酒糟成分进行对比,其结果见表4。
表4 多粮型白酒酒糟与单粮型酒糟成分比较(%)Table 4 Comparison of the nutrient of distiller’s grains of multiple-grains and distiller’s grains of single-grain(%)
从表4可以看出,多粮型白酒酒糟干物质(92.45%)、粗纤维(24.06%)和粗灰分(16.74%)的含量均高于米糠、麦麸和其他单粮型酒糟;玉米和小麦酒糟粗蛋白含量明显高于多粮型白酒酒糟,麦麸、高粱、糯米酒糟粗蛋白含量与多粮型白酒酒糟相当,米糠和粳米酒糟粗蛋白含量略低于多粮型白酒酒糟。从营养成分来看,多粮型白酒酒糟经过处理后应用于养殖生产中替代部分蛋白质饲料,既可以减轻环境污染,又可以节约粮食、降低成本。
5个不同酒厂多粮型白酒酒糟9项常规营养物质含量中存在不同程度的差异,但变异程度均不大。多粮型白酒酒糟含有较高的粗纤维(24.06%)、粗灰分(16.74%)、粗淀粉(16.46%)和粗蛋白(14.35%)。这一研究结果与夏先林和李斌的研究结果相近[8,11]。
多粮型白酒酒糟往往由于生产季节集中、产量高、水分大,存放不当易腐败霉变,产生多种游离酸(如醋酸、乳酸、酪酸)、杂醇油(正丙醇、异丙醇、异戊醇)和醛等有毒物质,因此对酒糟的适当合理贮藏,是非常必要的[12]。采用晾干法贮藏多粮型白酒酒糟,方法简便,但受天气影响较大。目前较好的烘干工艺采取二级分段干燥的工艺组合,即一级干燥水分从65%降到35%,二级干燥将水分自35%降到12%以下,但此烘干工艺能耗较高[3]。汪善锋和金江[3,13]认为在一定温度、pH条件下,采用密封贮藏和青贮技术可有效的延长酒糟的保存时间。本研究认为不同堆放时间对多粮型白酒酒糟主要营养成分均有一定的影响。随着堆放时间的增长,多粮型白酒酒糟粗淀粉含量呈现明显的下降趋势,粗蛋白、无氮浸出物、钙和总磷含量呈现缓慢的上升趋势,粗纤维和粗灰分含量变化不明显。研究结果与梁峰等[14]不同,可能存在堆放方法和各个酒厂所使用原料种类、原料比例和填充剂不同,影响酒糟的养分含量的变化。研究不同堆放时间对多粮型白酒酒糟中主要营养物质的变化规律,可为其合理贮藏和科学利用提供理论依据。
多粮型白酒酒糟干物质、粗纤维和粗灰分的含量均高于米糠、麦麸和其他单粮型酒糟。多粮型白酒酿造过程添加不同比例的稻壳(主要含粗纤维和灰分)作为疏松通气物质,从而使酒糟的营养价值大为降低[15]。针对这一问题,夏先林对风干后的酒糟进行了不同的谷壳分离,使粗纤维含量显著降低,粗蛋白明显提高,从而明显提高了酒糟的营养价值[8]。吴丹等通过白腐菌对白酒糟木质素进行降解,从而提高了其营养价值[16]。邹华围等用0.3%氯化铵和酒糟混贮能降解纤维素,提高粗蛋白的含量[17]。秦广利等用纤维素酶将酒糟中的纤维素降解转化成可发酵性糖,从而改进了粗饲料的利用效率[18]。因此合理开发和利用白酒酒糟是综合利用非常规蛋白质资源,为其在养殖业生产和饲料工业上的合理应用提供理论依据。
[1]王贵荣.酒糟利用情况调研报告[J].酿酒.1998(2):1-5.
[2]王延才.中国酒业协会第四届理事会第九次(扩大)会议工作报告[J].酿酒科技,2014(5):1-10.
[3]汪善锋,陈安国.白酒糟资源的开发利用途径[J].饲料工业,2003,24(5):43-46.
[4]任善茂,陶勇,徐椿慧,等.国产与进口玉米酒糟物理性状及化学成分比较[J].江苏农业科学,2010,38(6):361-362.
[5]张益书,李益良,金明昌,等.郎酒糟营养成分和营养价值及作猪饲料的研究[J].商业科技,1992(5):14-18.
[6]邓鹜远,罗通.宜宾酒糟综合利用[J].四川师范大学学报:自然科学版,2004,27(3):320-322.
[7]张丽英.饲料分析及饲料质量检测技术[M].第三版.北京:中国农业大学出版社,2007.
[8]夏先林,汤丽琳,李谦,等.不同谷壳分离方法对酒糟营养价值的影响[J].中国畜牧杂志,2002,38(2):31-32.
[9]王建华,岁丰军,陈志杰,等.酒糟饲料营养价值分析[J].河南畜牧兽医:综合版,2007,28(11):34-35.
[10]赵军,刘月华.白酒糟和黄酒糟的开发利用[J].酿酒,2005(5):73-74.
[11]李斌,王康宁.胡豆、豌豆、啤酒糟、酒糟蚕蛹等几种饲料的猪回肠氨基酸真消化率测定[J].西南农业学报,2000(13):57-66.
[12]胡长敏,张敏敏,刘涛,等.酒糟作为饲料原料的营养与危害[J].黑龙江畜牧兽医,2010(9):95-97.
[13]金江.鲜酒糟的贮藏技术[J].饲料博览,1992(5):37.
[14]梁峰,刘秀花,闫永峰,等.白酒酒糟成分分析[J].商丘师专学报,1999,15(2):94-96.
[15]徐建,陈代文,毛倩,等.白酒糟的营养价值评定[J].中国畜牧杂志,2012,48(7):48-50.
[16]吴丹,王之盛,薛白,等.不同加工方法对白酒糟营养价值和体外瘤胃发酵的影响[J].动物营养学报,2011,23(8):1422-1429.
[17]邹华围,王之盛,郭春华,等.不同贮藏方式对酒糟营养价值的影响[A].//2010中国牛业进展[C].2010:393-397.
[18]秦广利,郭坤亮,汪强,等.纤维素酶对白酒酒糟资源化利用研究[J].酿酒科技,2009(4):34-35.
Study on the contents of distiller's grains of multiple-grains
HU Wei,CHEN Yu*
(College of Life Science&Food Engineering of Yibin University,Soild-State Fermentation Resource Utilization Key Laboratory of Sichuan Province,Yibin 644000,China)
Nine nutrient indexes(dry matter,crude protein,crude fat,crude fiber,crude ash,crude starch,NFE,calcium and phosphorus)of distiller’s grains of multiple-grains in 5 different wineries and different storage time were determined.The research results showed that there were differences in nutrients content of distiller’s grains of multiple-grains in 5 different wineries,nutrients content had a relatively low variation.It was analyzed that the distiller’s grains of multiple-grains contains higher crude fiber(24.06%),crude ash(16.74%),crude starch(16.46%)and crude protein(14.35%).The content of crude starch was decreased with the growth of storage time.Furthermore,the contents of crude protein,NFE,calcium and phosphorus increased slowly with the growth of storage time.The content of crude fiber and crude ash were no change with the growth of storage time.In the other hand,the contents of dry matter,crude fiber and crude ash of distiller’s grains of multiple-grains were higher than rice bran,wheat bran and distiller’s grains of single-grain.The results could provide evidence for comprehensive utilization and reasonable storage of distiller’s grains of multiple-grains.
multiple-grains;distiller’s grains;nutrient
TS261.2
A
1002-0306(2015)02-0118-04
10.13386/j.issn1002-0306.2015.02.017
2014-05-07
胡伟(1981-),男,硕士研究生,讲师,主要从事有机农业及生物质能源的研究。
陈豫(1983-),女,博士研究生,副教授,主要从事生物质能源及生态农业的研究。
发酵资源与应用四川高校重点实验室项目(2012KFJ002);宜宾学院博士启动金项目(2011B05)。