白酒糟综合利用技术研究进展.docx

本科毕业论文题目白酒糟综合利用技术研究进展专业生物工程作者姓名李师超学号2012203294单位聊城大学生命科学学院指导教师宋彩红2016年5月教务处编原创性声明本人郑重声明：所提交的学位论文是本人在导师指导下,独立进行研究取得的成果。除文中已经引用的内容外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得聊城大学或其他教育机构的学位证书而使用过的材料。对本文的研究作出重要奉献的个人和集体，均在文中以明确的方式说明。本人承当本声明的相应责任。学位论文作者签名：日期：指导教师签名：日期：第一章白酒糟概况11.1 白酒糟的产生11.1.1 我国白酒产量和分布11.1.2 1.2白酒生产的原料和工艺11.1.3 白酒糟的产量11.2 白酒糟的特征21.2 .1白酒糟形状、性质21.3 .2白酒糟的化学组成21.3 白酒糟加工工艺31.3.1枯燥31.3.2脱壳4第二章利用酒糟生产饲料的研究41.1 直接烘干酒糟生产饲料52. 2经微生物发酵后生产饲料6第三章利用酒糟生产化学、生物产品的研究73.1提取复合氨基酸及微量元素73. 2制取甘油73. 3提取植酸和植酸钙镁1菲汀）83. 4利用酒糟培养食用菌83. 5利用酒糟酿醋9第四章利用酒糟生产沼气、生物有机肥的研究103.1 用酒糟进行厌氧发酵生产沼气104. 2利用酒糟生产生物有机肥11第五章酒糟在白酒生产上的回收再利用研究12第六章结论13致谢14参考文献14摘要酒糟是白酒生产的主要副产物。随着酒糟产量的提高，酒糟价格将降低。为了减少环境污染、保证白酒的可持续化生产，必须提高酒糟的价值。因此，对国内外酒糟的综合利用进行了研究，提出改变传统酒糟利用思路，加快推进酒糟利用多元化开展，充分利用酒糟的剩余价值，不仅可以为企业创造价值，而且可以节能减排。文章综述了酒糟在生产饲料、生产化学（生物）品、工业等方面的应用。这些应用可以提高酒糟的经济价值，但对酒糟如何进行更高效的利用仍有待进一步研究。关键字：酒糟；饲料；化学品；生物产品；工业利用AbstractDisti1.1.ers'grainsareamajorco-productinChinese1.iquorproduction.Asthesupp1.yofdisti1.1.ers,grainsincreases,itspriceisanticipatedtodecrease.Measuresmustbetakentoincreasetheva1.ueofdisti1.1.ers'grainsinordertoprotecttheenvironmentandkeepChinese1.iquorproductionsustainab1.e.Thereforecomprehensiveuti1.izationofdisti1.1.er1grainsathomeandabroadwasstudied.Thetraditiona1.uti1.izationideasofdisti1.1.ers'grainsshou1.dbechangedtodiversifieddeve1.opment.MakingFu1.1.useofthedisti1.1.ersgrainscannoton1.ycreatva1.uefortheenterprise,buta1.socanrespondtonationca1.1.,forsavingenergyandreducingpo1.1.utionemissions.Thisartic1.ereviewstheproductionoffeed,disti1.1.er'sgrainproductionofchemica1.products(bio)app1.ication,industryetc.Theseapp1.icationscanenhancetheeconomicbenefitsofdisti1.1.ers'grains.However,itissti1.1.necessarytofindmorecost-effectivemethodsfortheapp1.icationofdisti1.1.ers*grains.Keywords:disti1.1.ers'grains;feed;chemica1.;bio1.ogy;Industria1.uti1.ization白酒糟综合利用技术研究进展第一章白酒糟概况1.1 白酒糟的产生1.1.1 我国白酒产量和分布据统计，2003年我国白酒产量近650万吨，而到2004年到达近年来最低值300多万吨。2005年起，白酒的生产量又逐年开始增加，2013年白酒产量已高达1226万吨（见图1.1）。四川省是白酒产量最大的省份，2007年后，四川省的白酒年产量已经超越山东省，成为中国白酒生产第一大省份。据2012年数据，我国白酒产量前五的省份为四川省（296.2万千升）、山东省（125.4万千升）、河南省（100.0万千升）、江苏省（92.4万千升）、辽宁省（86.8万千升）。2012年，全国白酒累积产量到达1153.16万千升,2013年增加到1266.32万千升。图1.1近十年我国白酒产量1.1.2 白酒生产的原料和工艺白酒生产主要是以高粱、玉米、大米、糯米、小麦等五种粮食作为原料。但因气候和地理环境差异、主要农作物种植不同，使得各白酒生产厂用的原料种类、数量与比例也有所不同。白酒酿造生产工艺主要包括:原料与粉碎,润料与蒸料，用曲，配料与堆积，下窖与发酵，开窖与蒸储，贮存与勾兑等流程。在我国白酒酿造的发酵工艺采用固态发酵和固态蒸播传统操作，是世界上独特的酿酒工艺。1.1.3 白酒糟的产量2012年和2013年白酒产量分别为1154万t和1227万t,按照传统的出糟比例，1吨酒可产生3吨的酒糟H）,可分别产生3459万t和3678万t白酒糟。1.2 白酒糟的特征1.2.1 白酒糟形状、性质白酒糟呈粉状或碎屑状，谷壳颗粒明显，带有发酵后的酒香味。色泽受使用各种原料的颜色、比例以及加工过程中的枯燥温度和枯燥持续时间的影响。颜色由浅黄色至深褐色，原料使用高粱、小麦比例越高，色泽越深。Cromwe1.1.等在研究玉米DDGS时发现,9种DDGS从浅色到深黑色,其营养物质含量（粗蛋白、赖氨酸、含硫氨基酸、酸性洗涤纤维）与DDGS颜色深浅相关。FaStinger和Mahan测定玉米DDGS氨基酸回肠表观、真消化率和表观消化能时发现，颜色偏深的DDGS平均氨基酸表观、真消化率比颜色较浅的低10%,赖氨酸消化率低150%。PederSen等认为，美拉德反响使DDGS颜色变深，不仅降低一些氨基酸利用率，还会发生棕色反响。1.2.2 白酒糟的化学组成白酒糟是白酒生产过程中，将酒精从原材料中蒸偏提取后所剩余的固体物质。表1.2白酒糟中营养成分含量（风干样）工程含量名称含量名称含量名称含量(%)(%)(%)(%)水份6.59.8亮氨酸1.371色氨酸1.485苏氨酸0.457无氮浸出物42.346.1精氨酸0.501天门冬氨酸0.875甘氨酸0.506粗蛋白13.620.9脯氨酸0.979异亮氨酸0.613赖氨酸0.098粗纤维15.0-22.6缰氨酸0.643苯丙氨酸0.699丙氨酸0.993粗淀粉9.613.2蛋氨酸0.168谷氨酸2.113组氨酸0.335粗脂肪3.96.5胱氨酸0.724丝氨酸0.572络氨酸0.351灰分3.414.9它不仅含有大量的蛋白质等营养物质，还含有相当多的酵母菌等发酵产物，见表1.2。从表1.2中可知，白酒糟中粗脂肪、粗蛋白含量分别为4.26.9%和14.3-21.8%,氨基酸含量丰富，但是组分较为不平衡。数据说明，每100克白酒糟中维生素A、维生素B、维生素C、维生素PP和烟酰胺的含量分别为635mg、26.9mg、36.5mg>420.0mg和183.5mg0表1.3新鲜白酒糟和一些粮食的营养成分的比拟工程酒糟小麦玉米大麦高粱(%)(%)(%)(%)(%)水份59.864.211.912.813.112.9粗纤维11.313.18.910.88.7粗蛋白5.514.02.61.84.51.9粗脂肪3.91.93.71.82.9磷0.370.100.020.080.09钙0.180.290300.390.311.3白酒精加工工艺1.3.1 枯燥目前酒糟枯燥大都借用其他行业的枯燥设备，主要采用滚筒式热风直接枯燥、蒸汽间接枯燥、自然晾晒枯燥三种方式。王荣贵在调查了酒糟利用情况。比拟了滚筒式热风直接枯燥、蒸汽间接枯燥、自然晾晒枯燥三种方式和不同枯燥方式对酒糟产品质量的影响，结果说明，滚筒式热风直接枯燥时，温度高，糟壳焦糊现象明显，且糖与蛋白质生成黑色氨基糖，引起营养物质破坏；蒸汽间接枯燥，枯燥温度低，营养破坏少，产品色泽好，适口性好，质量相对优于直接热风枯燥，但稻壳未能有效别离，致使其粗纤维含量高；自然晾晒枯燥，营养物质及各种生物活性物质不易破坏，但受自然气候变化影响大，难以形成工业化大生产。王肇颖等认为酒糟烘干宜采用二级分段枯燥的工艺，即一级枯燥酒糟水分从65%降至35%左右，二级枯燥将水分从35%降至12%,这样解决了腐败变质和保存运输等问题。周恒刚和张志民研究发现，酒糟经过枯燥处理以后，其水分由61.05%降低到7.59%,同时其他常规营养成分都相应增加。Stein等在研究玉米DDGS时，发现枯燥时的过度加热，会使未完全发酵剩余的淀粉和赖氨酸发现美拉德反响，降低赖氨酸消化率。1.3.2 月兑壳白酒在酿造过程中，使用了稻壳（含有粗纤维、木质素、5102）作为发酵填充剂，致使白酒糟粗纤维含量高达21.02%,灰分高达9.53%1.,01o汪善锋等经测定发现,干物质中稻壳的重量占35.6%,体积为50%,粗纤维含量达6.8-21.2%叫降低白酒糟粗纤维含量和提高酒糟饲用价值的有效途径是将稻壳与粮渣别离。谷壳别离方法有水洗法、干法去壳等。水洗法去壳是通过水将附于稻壳上的粮渣洗掉，将稻壳别离出后进行枯燥回收再利用U1.干法去壳是经揉搓、振打别离工艺，用挤压、摩擦等机械方法除去稻壳口叫韩捷等采用振打别离工艺对白酒糟谷壳进行别离，谷壳和酒糟粉分别为41%和59%,使粗纤维降低了9.4%,粗蛋白含量增加了6.36%U2;白酒糟经过两次振打别离脱谷壳后，粗纤维显著降低、粗蛋白显著提高、营养价值明显提高川。第二章利用酒糟生产饲料的研究通常每生产1吨白酒可产3吨酒糟，经研究分析一个年产万吨的白酒厂，酒糟全部利用，一年可生产饲料7700t（仅采用枯燥技术），全国年产白酒假设按500万t计，年产饲料385万t。将白酒糟的营养成分与玉米的营养成分比拟，其比拟数据见表2.1,氨基酸、维生素和无机元素的含量见文献。利用白酒糟直接枯燥生产饲料全国每年可节约饲料用粮至少350多万t,假设将全部白酒糟转化为高蛋白多酶菌体饲料，高蛋白多酶菌体饲料比仅用枯燥技术生产的饲料的营养成分和营养配比要好得多，将产生更大的经济效益，会节约更多的饲料粮。近几