基酒发酵生产过程中,不可避免地会产生大量的黄水和酒糟等副产物,如不及时处理或处理不当,将对环境造成污染。近年来,湖北黄山头酒业有限公司综合酒厂的实际情况,探索利用生物技术转化利用黄水和酒糟的途径,取得了良好的经济效益和环保效益。综合介绍如下,供同行探讨。
副产物的来源及成分含量
1、黄山头酒业废水的来源及成分
白酒厂废水的来源,第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,污染浓度较低,这部分水经过循环处理可重复使用;第二类是高浓度有机废水,占总用量的3%,主要是蒸馏底锅水、黄水、蒸馏工段地面冲洗用水等。
(1)黄水
酒醅在发酵过程中必然产生黄水,一般为白酒产量的20%,黄水含有1%—2%残余淀粉,0.3%—0.7%的残糖,4%—5%的酒精,以及有机酸、白酒香味的菌体物质、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、COD2500—4000mg/L、BOD25000—30000mg/L,远远超过国家允许的废水排放标准。
(2)酒尾
白酒蒸馏过程中,馏份的酒精度逐渐下降,酒精度在20度以下的馏份称酒尾。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。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刺激性臭味。一般情况为了减少浪费,酒厂会将其直接倒入底锅内串蒸,少部分酒尾长期存放后做调味酒,但使用效果不佳。
(3)底锅水
在馏酒蒸煮工艺过来源华夏酒报程中,加入底锅回馏的酒梢和蒸汽凝结水,在馏酒、蒸馏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120000ms/L左右,SS浓度高8000ms/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。
2、酒糟
白酒糟是酿酒的副产品,为淡褐色,具有令人舒适的发酵产物的味道,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,更含有多种微量元素、微生素、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较高,经加工可制作酒糟干燥饲料、酒糟青贮饲料、酒糟菌体蛋白饲料、酒糟饲料添加剂、酒糟用于养殖蚯蚓和生产间接动物蛋白饲料。
黄水、酒尾等废水的综合利用
1、制作生物酯化液
浓香型白酒生产是传统操作,将黄水、酒尾在蒸馏糟醅时倒入底锅中一起蒸馏,将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产酯化,生产酯化液及高酯调味酒。
(1)生物酯化液生产的原料及配比
黄水、锅底水:45%—55%,酒尾15%—30%,窖底泥3%—6%,曲粉6%,香醅6%,酯化红曲8%—15%,超浓缩己酸菌液8%—15%。
(2)生物酯化液生产工艺技术。把黄水、酒尾或酒糟挤压蒸汽灭菌、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,在32℃—35℃下培养,每天搅拌一次,封好密封口,培养25天—30天,取样检查,若达到预定要求,则终止发酵培养。
2、黄水、酒尾制作液态窖泥。黄水是白酒发酵的副产品,含有酒精、淀粉、有机酸,酿造功能菌、单宁及色素等,利用黄水、老窖泥、曲粉、酒头、酒尾、复合己酸菌液、香醅等,按一定比例混合,在PH6.5—7,32℃—35℃条件下发酵25天—30天,既成液体养窖泥,用于养窖和灌窖,其效果远好于传统的养窖方式。
3、蒸馏底锅水和黄水回酒糟浆生产液体水产饲料,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,用碳酸氢铵调节PH值至合适范围,接种专用乳酸菌种,控制恰当的湿度进行乳酸发酵,微生物发酵代谢非常旺盛,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,呈流动的浆糊状,非常适合水产养殖,不仅提喂方便,而且适应性好,可满足鲢鱼,草鱼等生产和营养。
废水液体饲料养殖的收益,以2公顷养殖水面为一应用试验单元,可产藕莲子6000kg,产值12万元,鲜鱼25吨,产值7.5万元,莲藕45吨,产值9.9万元,2公顷水面立体养殖可实现产值29.4万元,黄山头酒业的废水利用生物发酵生产液态饲料,进行水面立体养殖,不仅解决了废水和酒糟对环境的污染,同时还可以产生较好的经济效益。
酒糟的综合利用
清洁生产和循环经济要求固态酒厂对酒糟进行处理,数十年来,酿酒行业对固态酒糟的利用进行过研究和运用,例如:丢糟制曲、丢糟分离回窖酿酒,老糟制酯化液,提取蛋白质,淀粉酶和纤维酶、微量元素等,但都不能从根本上解决酒糟的《华夏酒报》全年订价156元最终走向问题。通过对酒糟的深加工,制作植物蛋白饲料,牛、羊、青贮饲料,酒糟菌体蛋白饲料,生物鱼饲料,酒糟用于养殖蚯蚓间接动物饲料。
根据黄山头酒业的生产规模扩大,酒糟的数量迅速增加,酒糟的产量与市场需求不相匹配,畜牧业对酒糟的用量在逐渐增加,特别是春节前后养殖场的牛、猪、羊等都出栏,这时酒厂的酒糟无法销售,湿酒糟长期堆积在生产区,发生霉变,影响环境微生物和经济效益。采用酒糟烘干机械分离,把酒糟干燥贮存和销售,每吨酒糟可获利润218元—250元左右。
2、酒糟直接饲喂和生产肉牛(羊)青贮饲料
白酒糟是酿酒副产品,含有多种微生素,酵母菌等,其中赖氨酸、蛋氨酸和色氨酸的含量非常高,这是农作物秸秆所不能提供的。另外,酒糟是经发酵后高温蒸煮而形成的,作为牛羊的主要饲料,有很好的适口性,容易消化和生物学价值高的特点,而且还能有效预防牛发生瘤胃膨气,是一种物美价廉的牛羊饲料原料。
用酒糟生产青贮饲料时,酒糟的贮存方法要合理,否则容易霉变,影响饲喂效果。青贮就是在厌氧的环境中,让乳酸菌大量繁殖,从而将饲料中的淀粉和可溶性糖变成乳酸,抑制霉菌和腐败菌的生长。养殖场可根据需用量建造贮存量能饲喂半年以上的半地水泥地,在白酒发酵生产旺季如11月份及时购进,再压实密封,可长期贮存,饲喂青贮酒糟时,搞好日粮营养的调配,合理搭配其它饲料,满足肉牛生长发育所必需的营养需求,才能增重,少耗料,多收入,白酒糟含有一定量的酒精,可以有效地促进育肥,缩短育肥周期,提高肉牛、肉羊的出栏率。
3、酒糟直接喂鱼和生产发酵鱼类颗粒饲料
鲜酒糟除上述的用于生产液体水产饲料外,还可以直接喂鱼和通过生物发酵后生产颗粒鱼饲料,鲜酒糟喂鱼需要注意以下几点:
(1)养殖成鱼或新鱼可投喂新鲜酒糟,但不适宜饲喂种鱼。(2)酒糟喂鱼最多不要超过日粮的30%,以免导致肠火病的发生。(3)补充钙、维生素等营养元素。(4)鲜鱼糟酸味过浓,可加少量的石灰粉,起中和酸的作用。
发酵鱼颗粒饲料,是以乳酸菌和酵母菌为核心菌种,利用发酵工程技术对白酒糟等原料进行发酵处理,以提高饲料养分的消化吸收率,改善鱼体肠道内环境,具有改善水质,提高抗病力,减少鱼病的发生机率等作用
在制粒过程中为了好出模可以加1%左右的油脂,为了增加粘合性能可加3%的膨润土。颗粒饲料的制粒设备,根据养殖户的具体情况,可选择成套机组,或饲料膨化机,生产膨化的颗粒饲料。
4、酒糟菌体蛋白饲料(在实验推广中)利用酒糟作为基本原来源中国酒业新闻网料,采用多种微生物混合固态发酵可得到菌体蛋白饲料,以固态发酵工艺为主
5、酒糟用于养殖蚯蚓间接生产动物蛋白饲料。
利用酒糟和动物粪便、桔杆等营养基料,养殖蚯蚓来作动物的直接或间接饲料,这类饲料的营养特点是:蛋白质含量高,富含各种必需的氨基酸,特别是植物性饲料缺乏的赖氨酸,蛋氨酸和色氨酸都比较高;含无氮浸出物特别少,脂肪含量高,蛋白质含量也高,所以它们的能量值高;灰分含量高,钙、磷含量丰富,利于饲料动物的吸收利用,同时蛋白饲料含有丰富的微生素。
(1)利用酒糟养殖蚯蚓在养鸡场进行实验推广。
蚯蚓培养基料:酒糟15%—20%,鸡粪25%,桔杆草料30%,猪粪20%,粉碎后加微生物菌液,在水泥池发酵,将蚯蚓倒入发酵池中养殖。
蚯蚓直接喂养鳝鱼和甲鱼,养鸡必须把蚯蚓用打浆机打碎后,混入饲料中饲用,蚯蚓干粉作为高蛋白的饲料,将代替鱼粉、骨粉,养殖成本可降低15%。
(2)酒糟植物蛋白饲料转化动物蛋白饲料的循环过程。
酿酒企业有能力把酿酒副产品开发利用好,从原料、设备、发酵等方面,技术力量强,又与养殖户和粮农联系密切,饲料成本比饲料加工企业的成本低10%—15%有很强的竞争力。
采用现代生物科转摘于华夏酒报·中国酒业新闻网学技术,把白酒生产的副产物转化成生物酯化液、养窖护窖液,液态水产饲料在养殖场或养殖户中推广运用,养殖牛、羊,青贮饲料、植物蛋白饲料及养殖蚯蚓间接动物蛋白饲料,不仅解决了酒厂发酵过程中产生的副产物对环境造成的污染,同时也使黄山头酒业的综合收益增加了8.3%,实现经济效益、社会效益和环境效益的同步增长,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。
来源:中国酒业新闻网 作者:涂向勇
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