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20 16 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贡献的个人和集体,均在文中以明确的方式表明。
本人承担本声明的相应责任。
学位论文作者签名:日期:指导教师签名: 日期:目录第一章白酒糟概况 (1)1.1白酒糟的产生 (1)1.1.1我国白酒产量和分布 (1)1.1.2白酒生产的原料和工艺 (1)1.1.3白酒糟的产量 (2)1.2白酒糟的特征 (2)1.2.1白酒糟形状、性质 (2)1.2.2白酒糟的化学组成 (2)1.3白酒糟加工工艺 (3)1.3.1干燥 (3)1.3.2脱壳 (4)第二章利用酒糟生产饲料的研究 (4)2.1直接烘干酒糟生产饲料 (5)2.2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 (7)3.1提取复合氨基酸及微量元素 (7)3.2制取甘油 (7)3.3提取植酸和植酸钙镁(菲汀) (8)3.4利用酒糟培养食用菌 (8)3.5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 (10)4.1用酒糟进行厌氧发酵生产沼气 (10)4.2 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 (15)参考文献 (16)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发展,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Distillers'grainsareamajorco-productinChineseliquorproduction. Asthe supplyofdistillers'grainsincreases, its price is anticipated to decrease.Measuresmust be taken to increase the value of distillers' grains in order to protect the environment and keep Chinese liquor production sustainable.Therefore comprehensive utilization of distiller' grains at home and abroad was studied. The traditional utilization ideas of distillers' grains should be changed to diversified development.Making Full use of the distillers grains can not only creat value for the enterprise, but also can respond to nation call, for saving energy and reducing pollution emissions. This article reviews theproductionof feed, distiller's grain production of chemical products (bio) application. industry etc.Theseapplications can enhance the economic benefits of distillers' grains. However, it is still necessary to find more cost-effective methods for the application of distillers' grains.Key words: distillers' grains; feed; chemical; biology; Industrial utilization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 年达到近年来最低值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[1](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,全国白酒累积产量达到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,开窖与蒸馏,贮存与勾兑等流程[2]。
在我国白酒酿造的发酵工艺采用固态发酵和固态蒸馏传统操作,是世界上独特的酿酒工艺[3]。
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[4],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干燥温度和干燥持续时间的影响。
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。
Cromwell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[5]。
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%[6]。
Pedersen等认为,美拉德反应使DDGS颜色变深,不仅降低一些氨基酸利用率,还会发生棕色反应[7]。
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馏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)项目含量名称含量名称含量名称含量(%)(%)(%)(%)水份 6.5~9.8 亮氨酸 1.371 色氨酸 1.485 苏氨酸0.457 无氮浸出物42.3~46.1 精氨酸0.501 天门冬氨酸0.875 甘氨酸0.506 粗蛋白13.6~20.9 脯氨酸0.979 异亮氨酸0.613 赖氨酸0.098粗纤维15.0~22.6 缬氨酸0.643 苯丙氨酸0.699 丙氨酸0.993粗淀粉9.6~13.2 蛋氨酸0.168 谷氨酸 2.113 组氨酸0.335粗脂肪 3.9~6.5 胱氨酸0.724 丝氨酸0.572 络氨酸0.351灰分 3.4~14.9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4.2~6.9%和14.3~21.8%,氨基酸含量丰富,但是组分较为不平衡。
数据表明,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183.5mg。
表1.3新鲜白酒糟和一些粮食的营养成分的比较项目酒糟小麦玉米大麦高粱(%)(%)(%)(%)(%)水份59.8~64.2 11.9 12.8 13.1 12.9粗纤维11.3 13.1 8.9 10.8 8.7粗蛋白 5.5~14.0 2.6 1.8 4.5 1.9粗脂肪 3.9 1.9 3.7 1.8 2.9 磷0.37 0.10 0.02 0.08 0.09钙0.18 0.29 0.30 0.39 0.311.3白酒糟加工工艺1.3.1干燥目前酒糟干燥大都借用其他行业的干燥设备,主要采用滚筒式热风直接干燥、蒸汽间接干燥、自然晾晒干燥三种方式。
王荣贵在调查了酒糟利用情况。
比较了滚筒式热风直接干燥、蒸汽间接干燥、自然晾晒干燥三种方式和不同干燥方式对酒糟产品质量的影响,结果表明,滚筒式热风直接干燥时,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;蒸汽间接干燥,干燥温度低,营养破坏少,产品色泽好,适口性好,质量相对优于直接热风干燥,但稻壳未能有效分离,致使其粗纤维含量高;自然晾晒干燥,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[8]。
王肇颖等认为酒糟烘干宜采用二级分段干燥的工艺,即一级干燥酒糟水分从65%降至35%左右,二级干燥将水分从35%降至12%,这样解决了腐败变质和保存运输等问题[9]。
周恒刚和张志民研究发现,酒糟经过干燥处理以后,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[10]。
stein等在研究玉米DDGS时,发现干燥时的过度加热,会使未完全发酵剩余的淀粉和赖氨酸发现美拉德反应,降低赖氨酸消化率[11]。
1.3.2脱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%[10]。
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%[4]。
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分离。