酿酒副产物黄水的综合利用与研究.doc

淮 阴 工 学 院 继 续 教 育 学 院毕业设计（论文）报告题目 酿酒副产物黄水的综合开发与利用 2010 级 酿酒工程 专业学 生 姓 名 陆艳 指 导 教 师 起 讫 日 期 设 计 地 点 年 月 日酿酒副产物黄水的综合开发利用与研究摘要：黄水是白酒生产过程中的副产物，为棕黄色液体,因其舍有大量丰富酸、酯、醇、醛等香味物质，还有较多的有益微生物。因此，黄水的应用成为当前的研究热点。同时通过黄水可判断酒醅发酵情况；可以进行灌窖与养窖；可进行丢槽酒的串蒸；可培养人工窖泥；通过脱色、直接蒸馏、制备酯化液等工艺处理后，用来勾调新型白酒，可以明显提高白酒的质量与口感。本文主要结合洋河酒厂的实际情况介绍酿酒副产物黄水的综合开发利用与研究，共同提高酿酒副产物黄水的利用率，获取更高的经济价值。关键词：白酒；黄水；利用Title Study on comprehensive development and utilization of yellow water of wine fermentation byproduct AbstractYellow water ,the byproduct of wine fermentation ,is yellow sticky liquid and contains abundant flavoring materials including acids、esters 、alcohols 、aldehydes and more beneficial microorganisms. Therefore, the applications of yellow water become hot spots. While yellow water can be judged through fermentation fermented grains situation; can keep filling pits and pit; wine can be a string of lost steam bath; fosters artificial pit mud; through bleaching, direct distillation, liquid, etc. Process esterified, the use of to blending new liquor, can significantly improve the quality and taste of liquor. In this paper, combined with the actual situation of Yanghe winery introduced the comprehensive development and utilization of yellow water, jointly to improve wine yellow water byproduct utilization, achieve higher economic value.Keywords: wine; yellow water; utilization 1绪论11.1 黄水的理化特征11.2 黄水成分的分析11.3 黄水的利用价值与营养基础22黄水的开发与利用22.1 利用黄水情况判断发酵情况22.2 勾兑低档次的白酒22.3 培窖与养窖32.4 酿造食醋32.5 用作食品防腐剂32.6 提取香味物质32.7 提取黄水中的乳酸或者制备乳酸钙、复合有机酸钙42.8 制作黄水调味液42.9 用于制酒曲43洋河酒厂对黄水的利用的发展过程43.1 直接丢弃53.2 沏入底锅串蒸53.3 集中蒸馏54总结与展望5致 谢6参 考 文 献7大专班毕业论文 第 7 页 共 7 页1 绪论发酵黄水是固态酿造白酒过程中的副产物，又名黄浆水，为棕黄色粘稠液体1。在浓香型白酒的生产中，含水量为的入窖酒醅经过厌氧发酵，其中的淀粉在酶、酵母的作用下，由糖变酒，并生成二氧化碳2。随着发酵的进行，微生物代谢所生成的水与酒酷中尚未被微生物利用的水分逐渐沉降，从而将酒酷中的有机酸、酵母溶出物、可溶性淀粉、单宁、还原糖、香味前体物质等溶于其中，并沉积到窖底而形成黄水3。因而，黄水中含丰富的有机酸(尤其是乳酸、丁酸、己酸、乙酸等羧酸含量最多)、醇、醛、酯等呈香呈味物质，同时还含有氨基酸、糖类、酒精、腐殖质、酵母菌体自溶物、微生物菌体以及活细胞等4。最初的时候，绝大多数酒厂都是直接丢弃的，既造成了环境的污染，又造成了浪费。目前我国大部分酒厂对黄水的处理都是将其用于拌糟回窖发酵戎养窖、培养人工窖泥等方面，不仅不能有效利用资源，而且无法从根本上解决发酵黄水的最终去路问题。开展清洁生产以及产业内循环发展是Z1世纪可持续发展的主要目标。黄水的pH值约为3.0-3.5，其BOD:25000-30000mg/L, C0D:25000-40000 mg/L4，远超过国家允许的废水排放标准，因此如何综合利用黄水资源，彻底解决黄水的最终去路问题，已经成为发酵酒业面临的重大课题。1.1 黄水的理化特征 发酵黄水是在固态发酵生产浓香型大曲酒的过程中，由原料中的单宁、色素、可溶性淀粉，酵母自溶物及发酵不完全的残料溶于水中而形成的。其为原料的浸汁，更是浓香型大曲酒生产中特有的发酵产物，具有一定的酸度、黏度、色度等独特的特性。1.2 黄水成分的分析我国固态发酵酒所用粮食一般为高粱、大米、玉米、大麦、糯米、小麦等，粮食中主要成分为淀粉、脂肪、蛋白质、果胶、维生素、半纤维素、木质素、纤维素和其他物质。因此在酒曲存在的状况下，粮食在窖池内的发酵是一个极其复杂的过程，除酵母发酵产生乙醇、淀粉糖化的复杂酶化学体系外，还存在厌氧微生物(多种甲烷菌、各种异样菌、梭状芽抱杆菌)、非厌氧微生物、好氧微生物、酶化学反应、野生酵母的复杂代谢过程、其他生化反应、多样化的有机反应等。因此，发酵黄水是一个极为复杂的混合物3。1.3 黄水的利用价值与营养基础黄水中含有大量的氨基酸，氨基酸是构成生物体蛋白质分子的基本单位，也是与生命活动有关的最基本物质，是生物体内不可缺少的营养成分之一。构成蛋白质的氨基酸有20多种，其中有8种氨基酸不能在人体内合成，需要从食物中补充，称之为必需氨基酸。黄水中含有大量的游离氨基酸。研究结果表明，其中所含游离氨基酸多达19种，并且含有四分之三以上的人体必需氨基酸。黄水中丙氨酸、丝氨酸、谷氨酸、亮氨酸、门冬氨酸含量相对较高。其中，丙氨酸具有增强肝功能，保肝护肝的作用:丝氨酸能够降低血液中胆固醇的浓度，从而有效防治高血压;谷氮酸不仅对肝功能不全、神经衰弱等有治疗作用，而且其能够参与脑中糖和蛋白的代谢，维持与促进脑细胞功能，从而有效防治老年痴呆症;亮氨酸可以与绷氨酸和异亮氨酸一起修复肌肉，控制血糖，并给身体组织提供能量，同时还能提高生长激素的产量，并帮助燃烧处于身体内部的内脏脂肪，门冬氨酸不仅可以用于治疗心脏病、肝脏病、高血压症，还具有防止和恢复疲劳的作用5。可见，黄水中几种主要氨基酸对中老年人的健康十分有益，不仅能够有效保护肝脏，而且对高血压、高血脂、高血糖以及老年痴呆症有着良好的防治效果。当然黄水中有其它各种有益的物质，比如提取一些有机酸等，这些需要我们进一步的开发与研究。2 黄水的开发与利用2.1 利用黄水情况判断发酵情况 通常有经验车间主任和班长可以利用黄水的颜色、味道、悬头及黄水量的多少等特征来大致判定窖内母糟的发酵情况。以便采取各种措施对酒醅做一定的调整，确保下一排次不在出现类似的问题，保证原酒的产质量6。2.2 勾兑低档次的白酒厂里的老师傅曾经跟我介绍过，十几年前很多的酒厂对黄水很头疼，没有办法处理，只能往地沟里面排放。那时候洋河酒厂周边的很多小酒厂，乃至山东的靠近的小酒厂过来买洋河酒厂的黄水，或者在地沟里面捞取黄水回去使用。通过简单的蒸馏以及浓缩以后可以用来勾兑一些低档次的白酒，也能带来不错的收益6-7。2.3 培窖与养窖 浓香型白酒的主体香味成分己酸乙酯是通过窖泥中柄息的厌氧梭状芽胞己酸杆菌吸收利用糟醅中的营养成分生长繁殖，并代谢生成己酸，再通过微生物酶的催化作用与体系中的酵母生成的酒精缩合而成的。由此可见，窖泥是浓香型酒质量的关键。黄水中不仅含有大量在窖内特定环境下长期驯化的有益微生物，而且赋予这些有益微生物生长繁殖的良好营养环境，如糖类、含氮化合物、微量生长因子以及适宜的酸度。因此，用它培养窖泥相当于接种，可以强化窖中的功能菌8。在黄水中加入一部分酒尾(酒精度30vo1)，再加入少量优质曲药、老窖泥，作为培养微生物生长繁殖的优质母液。因此，用黄水培养人工窖泥能极快促进新窖老熟，迅速提高新窖酒的质。2.4 酿造食醋 黄水中含有大量的乳酸以及醋酸，而且其他的香气成分含量也与醋十分相近，因此可将黄水进行适当处理后直接调配或再发酵，加工成具有良好风味的食醋9。张志刚等人于2005年将黄水粗滤后，添加中高温大曲，进行再次发酵制取香醋，所得产品不仅符合国家食醋标准，酸度适口、香味醇厚，还具有独特的风味10。2.5 用作食品防腐剂11黄水中含有丰富的有机酸，较高的酸度使其具有良好的防腐效果。同时，黄水作为粮食发酵产物具有较高的安全性，因而经简单处理后用作食品防腐剂。杨新力等人对黄水进行除杂、脱臭脱色以及浓缩等处理后，将其加工成酸度为8%的黄水处理液添加入酱油，用于其防腐，得到了良好的效果。2.6 提取香味物质 黄水中含有丰富的醇、醛、酸、酯等呈香呈味组分。杨新力等人对黄水进行除杂、脱臭脱色以及过滤调配等处理后，将其用于烟香精的调配，可有效增加其香气。此外，黄水中的风味组分可采用超临界CO2萃取技术、传统溶剂法等方式萃取，并添加入白酒中以提高其品次。王国春等人利用超临界CO2技术萃取黄水中风味组分，确立了中试最佳工艺条件，通过口感及得率测试都取得良好成效12。2.7 提取黄水中的乳酸或者制备乳酸钙、复合有机酸钙13罗惠波等人针对黄水特性，直接从黄水中选育出优良的乳酸菌，并利用黄水中的还原糖和淀粉进行发酵生产乳酸，进而提高黄水中乳酸的含量，并取得了良好的成效。王国春等人将黄水中的乳酸提取出来并将其制成乳酸钙，亦获得良好得率。但是，黄水中除乳酸外，还有诸多与其性质相似的有机酸，因而在生产纯度较高的乳酸或者乳酸钙时，存在一定的困难。但是可以考虑利用黄水生产复合有机酸钙而非纯粹的乳酸钙。2.8 制作黄水调味液7 彭太升应用黄水调酒液作为浓香型白酒的调香调味使用试验结果表明，应用黄水调酒液可以增大浓香型白酒的放香程度和酒体的绵甜爽净感，使酒体瞬间发生变化，保持了白酒固有的风格和个性，提高了浓香型白酒的优质品率。实现良好的经济和社会效益。2.9 用于制酒曲14黄水富含经长期驯化的有益微生物、含氮化合物、糖类物质和少量的单宁以及色素等。其中的有益微生物主要是梭状芽抱杆菌，它是产生己酸乙酷和己酸过程中不可缺少的菌种，因此可利用黄水作为菌源制作强化大曲。陈柄灿等将黄水用于制备浓香型大曲酒的曲酷。研究表明，当加入20%黄水时，所制得的大曲在糖化力、发酵力及醋化力等方面都有显著提高。当然黄水的开发利用不止这几点，目前，针对黄水的研究利用主要集中在风味组分、氨基酸等氮源以及乳酸这三方面，方法各有千秋，但没有任何一种能够完全有效的利用黄水。在资源匣乏的今天，如何能够变废为宝，珍借利用每一种资源，成为堕需解决的问题。3 洋河酒厂对黄水的利用的发展过程洋河酒厂对黄水的利用处于不停的探索研究的一个过程：前期主要是20年前，没有意识到黄水的开发与利用，作为废弃物直接抛弃的；中期大约10年前，厂里一些有经验的主任和班长开始利用黄水；现阶段，全厂的黄水全部集中串蒸，提取黄水酒，进行储存。3.1 直接丢弃 前期的时候没有人意识到黄水的利用，抽出来的黄水都没有地方储存，直接丢弃，简单省钱。3.2 沏入底锅串蒸中期有一些爱好钻研的主任和班长开始将抽出来的黄水沏入底锅进行串蒸，可以将黄水的酒提取一部分出来，不但提高了酒的产量，也对调节酒醅有一定的作用，但是由于黄水的酸度比较的大，导致入池的酒醅酸度可能会偏大，导致入池后酒醅发酵过猛，所以入池的酒醅在蒸煮的时候必须大汽冲酸；同时底锅排出来的水也因为酸度比较大，增加了后面水处理的压力，慢慢的这种方法也被淘汰了。3.3 集中蒸馏 随着洋河酒厂最近几年的生产规模不断的扩大，车间在不停的增多，抽出来的黄水在不断的增加，所以必须有一个合理经济的方法去处理这些黄水。厂里面最后决定成立单独的烧黄水的车间，负责全厂的黄水集中蒸馏。黄水经过专门的机器，提取两次，得到60左右的黄水酒，提取率大概在6 %左右，集中串蒸的酒经过一段时间的存储后可以作为调味酒使用。这样大大的解决了黄水的问题，也有效的利用黄水酒中含有较多的酸，脂等物质作为调味酒使用，实现了很大的经济价值。4 总结与展望随着人们不断的研究，黄水的利用价值在不断的被发现，除了上面的各种应用，还有其它方面的应用，但都没有做到真正完全的利用。相信随着科技的不断发展，人们对白酒的酿造和黄水的成分研究的会越来越深刻，黄水的开发利用将会越来的越广，应用越来越全面，为白酒的发展做出更大的贡献，获取更多的经济利益。致 谢参 考 文 献1 徐铁忠等.以黄水道作酯化容器的研究J.酿酒