酒廠及其附近企業利用酒糟可以直接取新鮮酒糟,但飼料生產單位利用新鮮酒糟最先遇到的問題就是酒糟的貯存。據報道,青貯是酒糟貯存的較好辦法,它利用厭氧環境使乳酸菌生長,產生乳酸,增加酸度,從而抑製雜菌的生長,防止黴爛。其方法是:鮮酒糟與其他碾碎料以3∶1混合,含水量在70%左右,密封,用時用石灰水中和。另一方法是:將酒糟置於窖中,2~3d後,待滲出液體後將清液除去,再加鮮酒糟,滲出液體後再除去,如此層層添加,最後一次保留上清液,蓋好窖口。青貯不僅可以有效地保存酒糟中營養成分,更主要的是可以延長酒糟的保存時間,防止黴變腐敗。此外,在青貯過程中,酒糟中的殘留酒精揮發掉可以增加酒糟飼料的適口性。
采用生物發酵轉化法也可使酒糟資源化。主要是針對固態發酵釀酒過程的特點,固態發酵過程物質轉化不徹底,酒糟中除含有大量的發酵菌體外,還含有一定量的澱粉物質以及可轉化的有機物、纖維素、脂肪等,可以通過接種好氧微生物將其中可以利用和轉化的物質轉化合成為菌體蛋白,采用好氧多菌發酵過程可以使有用物質的轉化更快、更完全、更徹底,其工藝流程所示。
本技術原料不需滅菌,采用複合菌直接高效協同固態生物好氧發酵技術,使傳統的厭氧釀酒過程中微生物不易利用的還原性營養物質得到充分的生物轉化,使酒糟中的蛋白質、氨基酸成分顯著提高,粗蛋白含量由18%提高到33%以上,氨基酸含量提高25%以上,粗纖維含量顯著降低,實現了酒糟的生物工程快速高效轉化。該技術工藝簡單,操作方便,成本低,發酵周期短,產品芳香,適口性好,且富含多種促生長因子,經檢測,產品各項指標均合格。該方法也適用於啤酒糟、酒精糟生產蛋白飼料,但在具體的工序上會有所不同。
(2)酒糟製取調味品醬油是人們日常生活中不可缺少的調味品。據考證,我國生產醬油的曆史迄今已有2000多年,醬油生產從工藝到原料都形成了一套固定模式。利用酒糟作為主要原料,采用低鹽固態發酵工藝,是對傳統釀造技術的一種突破。酒糟釀製醬油主要是用酒糟代替大豆,兩者主要成分的比較。另外,酒糟中的氨基酸種類較多,含量也較為豐富,完全能滿足醬油生產中曲黴生長的要求,且酒糟中殘留的酒精對醬油風味物質的形成也有很大的好處。
利用酒糟生產醬油的原料有:酒糟、豆餅、麥麩、水、食鹽、米曲黴(As3.951)黑曲黴(As3.350),工藝流程所示。
利用低鹽固態技術以酒糟為主要原料生產醬油是可行的,醬油的質量能夠達到國家標準的要求。要最大限度地利用酒糟資源,今後的工作重點應放在篩選適應性和針對性更強的菌種,或者采用多菌種發酵,以盡量減少其他原料的用量,真正達到變廢為寶的目的。
酒糟中(由於設備、工藝、技術等條件不同)殘存豐富的粗澱粉、粗蛋白、氨基酸、鈣、磷等物質。新鮮酒糟溫度高達80℃以上,應用於釀醋可提高醋酪基礎溫度20~23℃,這對高寒地區的釀醋業應用,更有它的現實意義。上述酒糟中的殘存成分,恰好又是釀造食醋所需的重要成分和前體物質。在釀酒過程中的菌體經過蒸餾殺死後,作為新菌體生化反應的氮源,繼而被新菌新陳代謝,最終產生食醋中不可缺少的氨基酸態氮,將為提高食醋的風味起重要作用。利用啤酒糟通過As3.350黑曲黴與As3.951米曲黴接種,生產食醋的工藝流程。
鑒於酒糟是釀酒的副產品,粗澱粉含量較高粱等原料的澱粉含量低得多,因此在生產中,必須將所采用麥麩的澱粉濃度調到20%左右,以確保醋酸發酵的正常進行。否則,作為醋酸氧化的碳源就滿足不了醋酸菌氧化過程中的需要,結果造成醋酸自身氧化,最終導致脫氧而變成CO2和水隨氣體蒸發,使發酵失敗。
(3)酒糟的其他用途隨著人們生活水平的提高,對食用菌的需求量也日益增加,但近年來由於食用菌栽培原料價格的不斷上漲,造成食用菌生產成本大幅度地提高。針對我國酒糟產量大的特點,利用酒糟進行食用菌栽培的探索,既降低食用菌的生產成本,又變廢為寶,其生物轉化率(以酒糟幹物質計)達到60%~90%。該技術是酒廠綜合利用資源,提高經濟效益行之有效的方法。
啤酒糟中主要成分是麥芽殼和未糖化的麥芽和輔料(大米)中的不溶性高分子物質,含有豐富的碳水化合物、含氮化合物、多種維生素和無機元素,它質地疏鬆,利於通氣,是微生物生長繁殖的優良基質,有報道利用啤酒糟的上述特點以幹啤酒糟為蘇雲金杆菌發酵基質生產生物農藥。
另外,也有利用酒糟中含豐富蛋白質、氨基酸、微量元素和礦物質及免疫活性物質的特點,生產高檔保健飲料的研究報道。酒糟還可用於改良鹽堿地,生產乳酸等。
(二)水果加工廠的廢渣治理
(1)蘋果渣的治理蘋果渣中不僅含有纖維素和果膠等多糖類成分,而且還富含低聚糖、單糖、氨基酸、有機酸、維生素和香氣成分等多種有用物質。目前,除了一小部分蘋果渣是作為肥料和家畜飼料被利用外,大部分殘渣尚未得到利用。利用蘋果渣為原料,經用發酵與膜技術組合的方法開發出的生產芳香物質的技術便是綜合利用的新成果。
其製造工藝是先在蘋果殘渣中加入自來水和L-抗壞血酸,以提取其中的芳香成分,然後用超濾膜(UF膜)過濾得到提取液後,添加從水果原料經純種分離而得的接合酵母於20℃發酵2d左右,發酵後經反滲透膜(RO)濃縮,得到含有所示的各種芳香物質的濃縮液,其中以正己醇為最多,為64.6mg/kg,其次為2-甲基丁醇57.8mg/kg,以及2-甲基丁酸乙酯40.2mg/kg和異丁醇26.5mg/kg,反式-2-己烯醛20.6mg/kg。正己醇、2-甲基丁酸乙酯、反式-2-己烯醛是呈現水果香味和綠葉香味的香氣成分。利用該技術,蘋果渣香味成分的回收率為12%。
(2)蜜柑渣的治理甲殼素是用蟹殼和蝦殼為原料加工製成的,但原料的穩定供應和品質的穩定是加工中的難題。日本的技術人員利用柑橘渣為原料研究開發出高品質和可以穩定供應的殼聚糖的生產方法。它利用Absidia屬的黴菌(butleriHUT1001),以柑橘榨汁後的殘渣經進一步榨取後得到的廢糖蜜為營養源,發酵培養出菌體,然後再提取菌體,製得的殼聚糖。最終的結果使用20L培養基製得菌體培養液後可製得幹燥菌體320g,其中包括堿不溶物98g,微生物殼聚糖2.5g。
對比用微生物方法製得的殼聚糖與甲殼類原料製得的殼聚糖的結構發現,由甲殼類原料製成的市售殼聚糖是甲殼素用濃稠的堿溶液進行不均勻脫乙酰化後製成的,因此在結構上乙酰基形成壓縮的扁平狀分布。但與之相對的微生物殼聚糖是在生物合成過程中脫乙酰基的,因此,不是扁平的壓縮分布。它也不同於用灰色鏈黴菌(Streptomyces griseus)產甲殼素分解酶消解而得的殼聚糖,後者含有的二糖類低聚糖多。原因在於這種甲殼素分解為末端型酶,不具備分解形成N-乙酰化葡聚糖胺單糖的能力,因此,最終分解生成的最小單位是二糖類多。這就是說,生成二糖多可顯示形成N-乙酰化葡聚糖胺的連接部分也多;反之如果生成的二糖少,也就顯示出N-乙酰化葡聚糖胺被分散了。
微生物殼聚糖分解物中含有的三到五糖的特殊化合物多,其中三糖占總量的72%,對比四到六糖的低聚糖收率,10g殼聚糖經酶分解作用後,市售普通殼聚糖的收率為4.3g,而微生物殼聚糖為5.3g,明顯高於前者。研究認為,這種乙酰基分布均勻的微生物殼聚糖由於利用酶等選擇性切割是可能的,因此,作為殼聚糖低聚糖的生成基質量較有用,四到六糖的殼聚糖低聚糖被認為是具有賦活免疫特性,能促進植物生長等活性效果,因此,作為食品材料和農業材料等的前景引人注目。