酒糟综合利用现状及存在的关键问题

张 银，任廷远

（1.贵州茅台酒厂集团技术开发公司，贵州 仁怀 564500；2.贵州大学 酿酒与食品工程学院，贵州 贵阳 550025）

酒糟是酒精或酿酒行业的主要副产物，它富含大量的营养物质，如粗纤维、脂肪、氨基酸、粗淀粉、矿物质、酶类和多种微生素。每年各种酒厂和酒精生产等发酵企业，其生产1 t酒精类产品的同时会产生数吨的酒糟。目前，绝大多数企业或个体均对酒糟的处理方法比较简单粗爆，基本上是简单干燥处理后用作饲料或肥料直接出售，甚至直接填埋掉。然而，酒糟中丰富的营养成分未被利用，不仅造成资源的严重浪费，而且还会造成环境污染。因此，如何提升酒糟高值化综合利用，不论是对酿酒行业经济效益还是环境保护的可持续发展都具有深远意义。

1 酒糟的分类及其主要营养成分

酒糟主要包括啤酒糟、白酒糟、黄酒糟和酒精糟等。黄酒的平均出糟率为20%～30%，其中含有30%左右的蛋白质，谷氨酸含量为55.8 g/（kg·DW），亮氨酸和天冬氨酸分别占氨基酸总量的9.54%和9.11%，谷氨酸和天冬氨酸占氨基酸总量的27.41%，丝氨酸、甘氨酸和丙氨酸占氨基酸总量的16.15%[1-3]。啤酒糟是啤酒加工糖化工序中产生的主要副产物，主要为麦芽皮壳类物质，占啤酒加工总副产物的85%。其中含有蛋白质24%～28%，膳食纤维55%～61%，脂肪8%～11%，糖分1%～3%，灰分3%～5%[4]。白酒糟是以高粱、大米或薯类为原料生产白酒后的副产品，粗蛋白含量为14.35%，粗纤维24.06%，粗脂肪3.05%，粗淀粉16.46%，粗灰分16.74%，无氮浸出物34.25%[5]。酒精糟主要是以玉米、木薯等原料通过发酵生产燃料乙醇产生的主要副产物，美国和巴西是世界上最大的燃料乙醇生产和消费国，从2000年到2014年，全球燃料乙醇产量年均增长超过16%，2014年产量达到7 338×104t[6]。李倩等人[7]对不同类型酒糟营养成分进行比较研究。结果表明，不同类型酒糟营养成分组成差异较大。玉米酒糟提供优质的碳水化合物组分，啤酒糟可提供优质的蛋白质组分，其中青稞酒糟和酱香型高粱酒糟品质较优，浓香型高粱酒糟品质最差。综上所述，在以酒糟进行生产利用时，应根据实际生产需求选取合适的原料。

2 酒糟在饲料工业的研究现状

孙锐锋[8]研究了粗纤维分解剂和益生菌复合剂处理方法对肉牛增重效果的影响。结果表明，粗纤维分解剂组肉牛的日增重1.24 kg，益生菌复合剂组肉牛的日增重1.14 kg，分别比对照组增加27.84%和17.53%（p＜0.05），而粗纤维分解剂处理过的酒糟较好于益生菌处理过的，但用粗纤维分解剂和益生菌复合剂处理的酒糟饲喂牛均可取得较好的增重效果。李学钊等人[9]利用酒糟育肥肉牛的试验，试验组日增重1.73 kg，比对照组日增重1.42 kg多出0.31 kg，日多投入3.8元的成本带来日多增加11.7元的收益。孟杰[10]研究表明，白酒糟对肉牛在糖代谢方面优于玉米秸，而大豆秸组在促进氮沉积方面要优于玉米秸组和白酒糟组。白酒糟的氨态氮、丙酸、异戊酸和戊酸含量显著高于其他饲料（p＜0.05），但其乙酸含量显著低于其他组 （p＜0.05）。 秦向阳[11]研究表明，在育肥初期每天每头牛喂4 kg，育肥中期喂6 kg，育肥后期喂5.5 kg。同时指出不宜长时间大剂量给予酒糟饲喂，还得注意补充维A，以防止肉牛发生维A缺乏症。另外，易宗容等人[12]研究表明，饲喂酒糟型日粮肉牛需要配制相应的预混料配方才能有效提高肉牛生产性能。而陈应波等人[13]研究表示，饲喂白酒糟（占比30%） 全混合颗粒饲粮，可显著提高黔北麻羊断奶羔羊生长性能，对血浆生化指标没有显著影响。王斌星等人[14]研究表明，藏绵羊的短期快速育肥饲粮配方中可用17%发酵酒糟替代精料，能显著提高藏绵羊日增重，降低料重比，提高饲粮养分表观消化率和经济效益。黎智华等人[15]研究了用6%的发酵白酒糟代替以纤维类为主的饲料原料可提高育肥猪生长性能增加经济效益。另外，在饲喂酒糟时要定时、定量、定质，用科学化、合理化的饲喂方法确保动物身体机能可以维持在正常的水平当中，避免出现大面积死亡事件的发生[11，16]。

3 酒糟在肥料的加工利用现状

宋扬等人[17]以白酒糟循环流化床燃烧灰直接作为肥料的研究，并考查了油菜在5种土壤中发芽和生长情况。结果表明，白酒糟燃烧灰对不同生长阶段的油菜有不同影响，对壤质土中的油菜发芽有抑制作用，但能明显改善黏性土壤中油菜的生长环境，油菜的净增量和产量都有明显增加。李文刚等人[18]研究表明，40%的NPK化肥+1 500 kg/hm2酒糟有机肥与常规施肥处理中云烟97号，其生长情况较为接近，产值有所提高；同时也指出酒糟有机肥太多或者太少对烤烟生长和品质的形成大多达不到常规施肥的指标。黄亚东等人[19]以白酒糟和小麦秸秆为主要原料接入多种微生物菌株进行堆制发酵腐熟制成有机肥。结果表明，该有机肥经3年高粱施肥试验后，供试土壤的有机质、全氮、全磷及全钾含量平均增加了34.2%，35.9%，23.7%，30.8%；pH值平均下降了10.8%。高粱平均株高232.7 cm，穗长37.6 cm，茎粗1.82 cm，成穗率为88.6%，产量达5 656.5 kg/hm2，均超过对照组。林金新等人[20]以白酒丢糟为主要原料，4种芽孢杆菌、2种霉菌与酿酒酵母为混菌发酵菌株，进行多菌种混菌固态发酵，其最佳工艺为初始含水量为60.54%，酒糟量为52.06%，初始pH值为7.03，接种量为3%～5%，发酵时间为6 d，发酵产物中腐殖质含量达到17.50%，种子发芽指数GI值达到93.2%，E4/E6值为2.19。综合相关文献可知，酒糟在肥料中的利用和加工研究非常少，而其处理方法也相对简单，如何解决其在肥料中的应用，特别是有机肥、特种肥料生产中的应用，将能更好地解决酒糟产量过大等问题。

4 酒糟在食品工业的研究现状

4.1 酒糟在传统食品中的研究现状

万吉志等人[21]用传统香醋的发酵工艺，以黄酒糟为主要原料生产香醋。结果表明，黄酒糟生产食醋最佳时间为17 d，醋坯最高酸度为7.56 g/100 mL。其中乙醇含量增加1.21%，酯类含量增加1.02%，氨基酸含量提高1.51%，营养价值大大提升。付晓等人[22]以酒糟为原料，以传统酿造工艺生产酒糟酱油，并研究了其后熟过程中的主要理化变化及风味形成。结果表明，温度对后熟过程中酱油的理化变化有重要影响，温度越高变化越明显，光照和氧气影响不明显；在后熟过程中，色泽变深是最明显的外观变化，总氮含量基本不变，氨基酸、总糖、还原糖含量及pH值呈下降趋势。王秋丽等人[23]酒糟罗非鱼即食休闲风味食品的研制，其最佳工艺为：水分含量为50%的罗非鱼，食盐用量为罗非鱼质量的20%，酒糟与罗非鱼质量比为1∶2，真空腌制7 d，制得的产品理化和感官品质最佳，所得产品色泽金黄、酒香浓郁、肉质紧密、营养丰富。

4.2 其他食品

张德荣等人[24]采用干燥酒糟粉添加到面包和饼干，其添加量为面包12%～20%，饼干8%～20%，可以制作相应食品。梁强等人[25]研究了芡实酒糟韧性饼干，其配方为低筋面粉100 g，芡实酒糟29.89 g，糖粉31.64 g，黄油38.85 g，鸡蛋10 g，小苏打1.0 g，碳酸氢铵0.6 g，食盐0.5 g。在面火温度160℃，底火温度150℃下烘烤20 min得到厚度约15 mm的酒糟饼干。高轶岚等人[26]将酒糟添加到曲奇饼干中，制得了口感酥脆、酒糟风味浓郁饼干。黄迪宇等人[27]研究了酒糟蛋白饮料，并对其稳定进行了研究。结果表明，耐酸型CMC 0.15%+大豆多糖0.30%+结冷胶0.04%，复配乳化剂（分子单甘酯∶蔗糖酯=1∶1） 0.15%，均质压力60 MPa，杀菌参数选择121℃，20 min，此时离心沉淀率为6.89%，黏度为17.63 mPa·s，具有较好的稳定性。

酒糟作为食品原料被直接或间接食用，这不仅解决酒糟产量过大、污染环境等问题，同时增加了食品种类和风味。但酒糟直接或间接作为食品原料其安全性问题值得思考，特别是直接作为食品，其对人体健康、肠道菌群的影响值得深入的研究和评估的。

5 酒糟中功能成分提取研究现状

朱俊玲等人[28]研究了清香型酒糟多酚提取工艺的研究。结果表明，提取剂为体积浓度52.08%的乙醇，提取温度60.13℃，提取时间67 min，料液比1∶24.84（g∶mL） 时，实际测得的得率为17.23%，与响应面优化试验模型的预测值17.50%相差0.23%，数据重现性良好，得到的多酚提取条件具有较高的应用价值。李芳香等人[29]研究了超临界二氧化碳萃取茅台酒糟呈香呈味物质的最优工艺条件为装料系数0.5，萃取釜压力30 MPa，萃取釜温度47℃，二氧化碳泵频率21 r/min，分离釜Ⅰ的温度47℃，分离釜Ⅰ的压力8 MPa的条件下，萃取率最高，可达到18.35%。陈佳兴等人[30]利用醇碱法提取酱香型白酒酒糟中蛋白质，其最佳工艺条件为pH值3.8，醇碱比1∶3（mL∶mL） ， 料液比 1∶50（g∶mL） ， 提取时间100 min。在此条件下，进行3次重复的验证试验，酱香型白酒酒糟蛋白质的提取率可达到25.76%。刁冲等人[31]以浓香型白酒酒糟为原料，研究了酶法、碱法、SDS法对淀粉纯度的影响。最终确定酶法提取酒糟淀粉的最佳工艺参数为酶添加量2%，pH值3.5，酶解温度40℃，在该条件下得到酒糟淀粉纯度为70.23%。

6 酒糟综合利用存在的关键问题

酿酒或酒精产业实现了工业化，其酒糟的产量也是与日俱增，而酒糟已经成为生产企业的巨大负担。如何合理、高效地开发和利用酒糟资源是企业及科研人员急需解决的关键问题。除了当前已有处理或加工方式外，还需进一步探索更加合理的处理方法。酒糟作为饲料处理是现如今处理量最大的一种方式，然而在酒糟从生产到销售过程极易腐败变质，而目前不论是塑料袋保鲜、缸式保鲜、窖式保鲜或堆式保鲜法均不能更好地解决这一问题。而直接简单烘干处理后再销售，虽然解决贮藏中酒糟腐败变质的情况，但干燥过程增加了设备投入、人力和能源消耗，并且其酒糟销售所得收入，难维持其加工成本。另外，因酒糟中含有大量的纤维素和半纤维素等难降解物质，其在饲料的添加量较低。而且，添加量如果控制不好，会造成效果低或引起动物死亡，增加养殖企业的风险。因此，如何提高酒糟在饲料中附加值，开发出适口性好、高效、安全、添加量大的基料是亟需解决的关键技术问题。

酒糟肥料是酒糟又一应用量较大的处理方法，目前采用的方法主要是燃烧后或直接堆积发酵后使用，虽然都有一点的肥效，但在燃烧或堆积发酵过程会带来大气、水体的污染问题。酒糟作为肥料的加工、肥效等研究目前也比较少。作为食品原料的加工中，除黄酒糟利用较多外，其他酒糟利用率非常低下，除加工处理技术落后外，人们对酒糟作为食品原料的接受和认可度还有待提高。另外，产品单一、口感较差、安全性也待进行深入研究。酒糟中功能成分提取近年来已有较多研究，但提取后的二次废弃物和更大量的废液如何处理仍是难题。现有研究表明，酒糟因多种微生物的发酵作用，会产生多种（如核糖核酸、嘌呤、嘧啶等） 代谢产物，是微生物生长和发育的温床，因此是食用菌栽培较理想的材料，然而食用菌栽培后，其菌棒或菌袋的综合利用也是急需解决的问题。综上所述问题，只能依靠国内众多科研工作者共同的努力来解决。