精釀啤酒工廠副產物的綜合利用

馬文燕 傅靜宇 葉京生

麥芽制造和啤酒釀造過程會產生麥根、麥糟、廢酒花糟、沉淀的蛋白質、殘余酵母、CO2等大量副產物，如表1 所示。

表1.副產物明細表

如何處理副產物，加以利用，變廢為寶，值得探究。麥糟及熱凝固物含有大量蛋白質，是很有價值的飼料；麥根、廢酒花糟可以提取有效成分，制造藥品；酵母可回收制成干酵母；二氧化碳可以回收再利用于啤酒生產。

在實際生產中根據各副產物所含成分不同應選擇相對應的處理方法。

麥根中含有5＇-磷酸二酯酶、3＇-磷酸二酯酶、核苷酸、淀粉酶、核苷脫氨酶、脫氧核糖核酸酶等多種酶。麥根的利用主要在核苷酸類物質降解酶領域，處理過程中可直接利用麥根中含有的酶生產酶制劑。實際操作工藝流程如下：通過粉碎、加水浸泡、壓濾、提取等工藝，利用酶制劑生產復合磷酸酯酶片和復合磷酸二酯酶糖漿等；廢酒花糟含有律草酮、硬樹脂等成分，利用其酒精提取物，制成油劑、片劑，可用做各類結核病藥物。

每生產1000 噸啤酒，大約產生1 噸至1.5 噸剩余酵母。其中約70%為主發酵酵母，回收利用價值高。其余約30%后發酵酵母質量較差，多排污處理。目前啤酒酵母主要用于生產干酵母，酵母浸膏等。由于主發酵廢酵母活性高，質量好，也可用作面包發酵，采用啤酒酵母生產的面包口感細膩，麥香味及酵母芳香味突出。由于每種啤酒酵母的風味特性不同，所生產的面包各具特色，是處理廢酵母的新思路。

麥糟是精釀啤酒工廠產量最大的副產物，投料麥芽100kg 產濕麥糟約150kg。麥糟中含有未洗出浸出物0.5 ～3%和無法析出浸出物0.6 ～3%。精釀啤酒中部分高濃產品的生產工藝是只收取頭道麥汁，麥糟中含有的未洗出浸出物含量更高，利用價值較大。由于其中含有大量蛋白質，營養價值高，是絕佳的奶牛飼料，精釀酒廠可以就近出售給養殖戶。但很多精釀酒廠附近并不一定有奶牛養殖場，且夏季是啤酒釀造的旺季，每天產生的麥糟量很大，如不盡快干燥處理，麥糟很快便會腐敗。

表2.濕麥糟的成分

微型精釀酒廠產量小，生產不穩定，將麥糟直接出售給養殖戶的收益小，可以考慮進行深加工。麥糟低脂低糖，富含蛋白質和膳食纖維素，適合制作健康食品。國外一些精釀啤酒廠將麥糟處理制作成餅干等副產品出售，例如丹麥的M?n 酒廠與Bisca 合作生產的“M?n 餅干”在丹麥很受歡迎。

圖1.麥糟餅干

又如，HGM 的澳大利亞客戶4PINES 精釀酒廠的釀酒師介紹說，根據可持續發展顧問的建議，酒廠將麥糟混合了大麥粉推出了一款純天然的狗糧“啤酒骨頭”，在當地暢銷。

圖2.4PINES-“啤酒骨頭”

以上方式不僅解決了麥糟的污染問題，還呈現了循環經濟的效果，具有一定借鑒價值，但無論哪種方式都需要酒廠干燥處理麥糟，這是急需解決的問題。

考慮到精釀酒廠每年產能大多小于1 萬噸，酒花糟、熱凝固物、冷凝固物、廢酵母等副產物單獨處理的投資成本及運營成本過高，建議將上述副產物與麥糟混合后一同干燥處理。啤酒糟含水量高達75%～80%，其中35%水分屬于非結合水，附著在物料表面，結合力弱，機械方式即可去除。脫水后殘余的水分與物料的結合方式屬于部分非結合水分和結合水分，需通熱干燥風去除。基于此設計一種啤酒糟臥式流態化攪拌干燥機，如圖3 所示：

圖3.一種啤酒糟臥式流態化攪拌干燥機結構示意圖

干燥機的中心位置處設置有鼓風道，將殼體內部分為兩個干燥室。干燥室內均獨立安裝攪拌裝置，減速電機水平安裝在殼體外。攪拌軸上均布若干攪拌槳葉，攪拌軸下方的干燥室內壁上設置有弧形板。干燥室殼體一端為進料口，另一端為出料口及進風口，物料與熱風流向相向而行。殼體上部設置引風管，鼓風道端部連通進風口，鼓風道底部安裝有導風板，殼體頂部安裝引風罩，如圖3、圖4、圖5 及圖6。

圖4.鼓風道結構示意圖（零件號與圖3 對應）

圖5.干燥機-左視圖（零件號與圖3 對應）

設備優勢：兩臺攪拌機開啟后，開啟鼓風機通入干燥熱空氣。預熱流化床后，從進料口倒入濕麥糟混合物，攪拌裝置保證麥糟的均勻性保證熱空氣與濕麥糟的傳熱交換，麥糟中的水分被不斷蒸發從引風罩排出。特殊設計的攪拌槳葉能將麥糟攪拌成流化狀態，破碎粘稠的啤酒糟，保證松散度，提高干燥效率，實現啤酒糟的一體化干燥處理，非常適用于含有小麥、燕麥等粘度較大的啤酒糟的干燥處理；兩個側板及頂板形成U 型鼓風道。V型導風板設計為60°～80°，利于熱風順暢的進入干燥室，干燥室底端的物料進行干燥，對啤酒糟集中連續的流態化干燥，能夠提高干燥效率；殼體上均勻的設置有視鏡，方便實時觀察麥糟的干燥情況。

圖6.干燥機雙軸旋轉示意圖（零件號與圖3 對應）