循環經濟視角下釀酒副產物的綜合利用現狀分析

羅 瓊，曹俊杰，郭 玲，田 璞，龍光華

（貴州省檢測技術研究應用中心，貴州 貴陽 550000）

在我國，酒文化經歷了幾千年的傳承，早已成為中華文明的重要組成部分，酒順其自然的成了老百姓餐桌上的常用飲料。因此，我國每年都會生產大量的酒，由此形成的釀酒行業便在食品工業中占據著重要位置，其社會地位更是無可替代。但是由于釀酒行業在不同地區工藝技術及管理水平相差較大，再加上行業特征，致使該行業高能耗、高污染、低效率的現狀一直無法得到有效改善。同時，隨著我國經濟的迅速發展、人口數量的增加以及工業化程度的不斷加深，人們對生活的要求進一步提高，人口眾多且老齡化趨勢日益明顯，資源短缺、生態遭到嚴重破壞和環境遭受重大污染等問題日益凸顯,這一系列問題將是釀酒行業未來面臨的重要問題，也是對釀酒行業的生產技術及管理能力的極大挑戰，以犧牲環境和資源利用率低為代價換取經濟增長的傳統發展模式是不可持續的。因此，如何在有限的資源條件下，既能滿足人們對美好生活的需求，又能不過度的浪費資源及污染環境，循環經濟將是釀酒行業可持續發展的新路子和新希望。

1 循環經濟

1.1 定義及內涵

循環經濟是一種以資源的高效利用和循環利用為核心，以“減量化、再利用、資源化”為原則，以低消耗、低排放、高效率為基本特征，按照自然生態系統物質循環和能量流動方式運行的具有較高生態效率的新的經濟發展模式，是對物質閉環流動型經濟的簡稱，本質上是一種生態經濟，要求運用生態學規律來指導人類社會的經濟活動，符合可持續發展理念的經濟增長模式。其目的是通過對資源的高效利用和廢棄物的循環使用，實現污染物的低排放甚至零排放，保護日益稀缺的環境資源，提高資源的利用效率和使用價值，從而達到社會、經濟與環境的協調可持續發展。發展循環經濟，不光利用了廢棄物，還減少了廢棄物的排放，真正實現了環境保護與經濟的協調發展，是工業化程度不斷加深的當下，解決資源緊缺、環境污染、生態破壞等問題的必然選擇。

1.2 循環經濟的提出及形成

“循環經濟”一詞是20 世紀60 年代美國經濟學家K.波爾丁率先提出，指在自然資源、人以及科學技術這個大系統里，在企業生產、產品消費、資源投入及其廢棄的整個過程中，把依賴資源消耗的傳統線性經濟增長方式轉變成依靠生態型資源循環發展的經濟增長方式。

我國在20 世紀90 年代后引入了關于循環經濟的思想，隨后對其理論進行研究并不斷深入實踐。1998 年引入德國的循環經濟概念確立了“3R”原理的中心地位；1999年從可持續生產的角度對循環經濟發展模式進行整合；2002年從新興工業化的角度認識循環經濟的發展意義；2003年將循環經濟納入科學發展觀，確立物質減量化的發展戰略；2004年，提出從不同的空間規模（城市、區域、國家層面）大力發展循環經濟。

在循環經濟理論思想的指導下，我國資源產出率大幅提高，單位能耗大幅下降，資源循環利用產業產值大量增加，大大增加了回收和循環利用各種廢棄物及再生資源的用量，節能減排效果顯著，同時還增加了相關工作崗位，為緩解就業問題做出一定貢獻。同時，循環經濟技術創新取得突破，在清潔生產、廢棄物資源化、資源再生利用、垃圾無害化等領域開發了一大批具有自主知識產權的先進技術，迅速填補了國內在這方面的技術空白，并實現產業化發展。

1.3 循環經濟的3R原則

循環經濟的3R（Reducing、Reusing、Recycling）原則，即我們常說的“減量化、再利用、資源化”原則。

1.3.1 減量化原則

減量化原則要求在生產過程中通過改造技術、采用先進設備和轉變管理方式等方法，投入較少的物質資源來達到既定的生產目的，以此提高資源利用率，減少廢棄物的產生和排放，從而降低對環境的污染程度。它要求人們從經濟活動的源頭就開始考慮節約資源和減少污染，預防廢棄物的產生，而不是產生廢棄物以后再進行治理。

1.3.2 再使用原則

再利用原則要求在生產活動中利用管理和技術將所有物質盡可能被反復多次使用或者多方式使用，同時還要求制造商盡量使用優質而不是一次性或者劣質產品，以此延長產品的使用期，而不是快速地更新換代。

1.3.3 再循環原則

再循環原則要求生產出來的產品或者廢棄物盡可能地被再次利用，產品能在其使用功能完成后重新變成可以利用的資源，而不是垃圾，廢棄物通過處理還能變成資源被再次利用或者另作他用，或者經無害化處理以降低對環境的污染。

2 循環經濟模式下釀酒副產物的綜合利用

2.1 釀酒副產物的產生、種類及所含成分

釀酒副產物主要有：釀酒底鍋水，即白酒蒸餾和糧食糊化時水蒸氣在糟醅中反復冷凝下沉聚集在鍋底中與原有水分形成的混合液體，主要含有雜醇油、乳酸乙酯等物質；釀酒尾水,即摘取尾酒后蒸糧或排酸過程中產生的冷卻水，主要含有有機酸類(己酸、丁酸、乙酸、乳酸等)、各種酯類（丁酸乙酯、乙酸丁酯、乳酸乙酯、己酸乙酯等）、乙醛、甲醇等成分；釀酒丟糟，是糟醅發酵及蒸餾取酒后殘余的一般固體廢棄物，主要含有各種醛類、酸類、醇類及酯類物質等；釀酒黃水，即糟醅發酵過程中產生水分從糟醅上部向下沉淀聚集，同時攜帶多種營養物質、風味成分形成的黃色或者褐色帶有特殊風味的液體，主要含有醇類、酸類、酚類、酯類、烯烴類及其他類等成分；釀酒清洗水，是在生產過程中，清洗設備設施、工具、場地時產生的廢水；污泥，是釀酒廢水在處理過程中產生的固態副產物，主要含有有機質、菌體殘渣等物質。

2.2 黃水的利用現狀

2.2.1 黃水的抑菌特性

黃水中含有多種有益微生物及各種酸、醇、酯等，這些物質具有一定的抗菌能力，徐亞超等通過研究發現，黃水對金黃色葡萄球菌、枯草芽孢桿菌、大腸桿菌和沙門氏菌4 種細菌以及青霉、曲霉2 種真菌具有很好的抑菌活性，黃水呈酸性時抑菌活性增強，呈堿性時抑菌活性稍有下降，但活性仍較高；經高溫處理后，抑菌活性稍有下降；紫外線對其抑菌活性幾乎無影響；隨著糖含量和鹽含量的增加，抑菌活性稍有增強；金屬離子對其抑菌穩定性幾乎無影響，而且Fe還有增強其抑菌活性的作用。

2.2.2 制備酯化液

黃水中含有多種香味物質、微量成分及有益微生物等，如果充分加以利用，便可減少資源浪費，降低生產成本，同時減少環境污染，唐麗云等利用黃水制備酯化液來提高濃香型白酒質量，以提高濃香型白酒優質品率，降低生產成本，取得了較好的經濟效益和環境效益。

2.2.3 生產乳酸

黃水含有豐富的乳酸菌、丁酸菌、己酸菌、酵母菌等微生物資源，羅惠波等從黃水中分離、篩選乳酸菌產生乳酸的能力明顯高于直接從黃水中分離得的乳酸菌，這為黃水以后在生產乳酸方面的發展提供了參考。

2.2.4 作為白酒調味液

黃水中含有多種呈香呈味物質，張宿義等將黃水在高活性生物酶的作用下，經催化熱裂后制作黃水調味液，該黃水調味液具有窖香、糟香的復合香和尾凈的特點。采用它對新型白酒進行調味，能改善酒質，增強白酒口感，同時可以降低生產成本，減少環境污染。

2.2.5 制備窖泥培養液

黃水中含有釀酒功能微生物及微生物生長所需的碳源、氮源等，如果向窖池中加黃水，相當于向窖泥接種釀酒功能菌，這樣能避免由于養窖不當而造成窖池的退化和老化，效果優于傳統養窖方式，同時還能循環利用黃水，降低成本，減少對環境的污染。

2.3 釀酒丟糟的利用

2.3.1 生產高蛋白飼料

丟糟中纖維素和粗蛋白的含量大，可考慮將其做成高蛋白飼料。張玉誠等利用幾種混菌將丟糟進行發酵，結果飼料蛋白含量和總氨基酸含量得到大幅提高，發酵后的丟糟用于加工飼料，不僅循環使用丟糟，讓資源得以再次利用，同時取得了較好的生產效益和環境效益。

2.3.2 制作調味品

丟糟中含有大量蛋白質、多種微量元素、有益微生物及各種酶等物質，能提高調味品風味，可再次利用其生產醬油、醋等調味品，范文權、岳德宏等將丟糟回收利用，進行二次發酵生產食醋和醬油，得到的產品在感官、理化指標和質量上均優于傳統發酵。

2.3.3 生產有機肥料

丟糟中含有大量氮源、碳源及微量元素等，是生產有機肥的理想原料，王海燕等對酒糟進行發酵生產有機肥的工藝研究，用其研究出的工藝制備的生物有機肥,其成品各項指標基本符合農業部頒發的有機肥料技術標準。

2.3.4 生產食用菌

用丟糟作為培養食用菌的材料，既能充分利用資源，提高丟糟的利用率，也能降低食用菌生產成本，提高經濟效益，何元麗等利用多糧濃香型白酒酒糟生產猴頭菇，取得了較為理想的生產效益。

2.3.5 用于開發生物質燃料

酒糟燃料具有良好燃燒性能，還能大幅度減少有害氣體的排放，降低對環境的污染，實現節能減排，可以進行大規模生產與應用，張宿義將酒糟干燥成型轉化為生物質燃料棒，取得了較好的環境效益，實現了丟糟的資源化、減量化綜合利用。

2.4 釀酒廢水的利用

釀酒廢水主要有釀酒底鍋水，釀酒尾水，釀酒清洗水，這些廢水中含有大量的懸浮物，COD 和BOD，如果直接排放，必然造成環境污染，因此，須對其進行再次利用或者無害化處理后才能排放。黃桂珍利用釀酒廢水中的有機成分發酵生產沼氣，生產的沼氣又用來作為燃料燒鍋爐，供白酒蒸餾用蒸汽，由此實現了釀酒廢水的循環利用，降低了酒企的生產成本，減少了環境的污染。宋柯利用超臨界CO萃取技術從白酒發酵副產物中提取酒用香味物質，對新型白酒進行調味,對提高酒質、增加酒體復雜微量成分具有明顯的效果。張超等構建了釀造用水循環回收系統，通過對冷卻水進行回收后再加以利用，提高了釀酒廢水的利用效率。宋杰書用“生化+物化”的方法處理底鍋水，環境效益和經濟效益十分顯著。

2.5 污泥的利用

目前，污泥主要應用于生產肥料和提取蛋白質。

3 發展釀酒行業循環經濟可行性策略

當前,循環經濟理念在全球不斷深入人心,越來越成為經濟社會關注的焦點。發展循環經濟,建設資源節約型、環境友好型社會,是落實科學發展觀,促使我國人口、資源與環境相協調,推進我國經濟社會又好又快發展的關鍵舉措。釀酒行業作為中國傳統釀造行業，其在食品工業中的地位舉足輕重，我國每年生產大量的酒類飲料，因此會產生大量的副產物，而副產物的處理將是各大酒企重點關注的問題。因此，針對釀酒行業特殊性及產生的副產物的各種特性，擬出了釀酒行業發展循環經濟的幾條可行性策略，助力釀酒行業在循環經濟之路上更好更持續的發展。

3.1 加強源頭管理，發展循環經濟

循環經濟的3R 原則之一便是“減量化”，該原則要求從源頭就要控制原輔材料的用量，以減少廢棄物的產生和排放。作為酒企可以通過技術改造、轉變管理方式和使用能耗小、污染小、可再生、能循環使用的原輔材料進行生產。

3.2 制定相關規章制度，為循環經濟發展提供制度保障

結合實際情況，制定適合發展循環經濟之路的相關規章制度，并用此制度來指導和規范生產中的行為，為循環經濟發展持續下去奠定制度基礎。

3.3 加強宣傳和教育，讓循環經濟理念深入人心

對相關工作人員進行大力宣傳和教育培訓，讓循環經濟理念深入人心，指導人們在實際生產活動中踐行循環經濟發展之路。

3.4 運用釀酒行業的周期性和特殊性，充分利用副產物

在實際生產中，可利用釀酒行業周期性和特殊性，對副產物進行循環使用，如釀酒產生的廢水通過處理后，還可以作為下一輪釀酒需要的冷卻水、清潔水等，黃水和丟糟可以制成窖泥培養液來養窖，為下一輪或之后的釀酒做好發酵準備。

3.5 建立釀酒產業的信息化管理體系，為循環經濟發展提供便捷的交流平臺

當今時代是信息時代，是大數據的時代，建立釀酒行業的信息化管理體系，可以實現行業間的信息共享，彼此間進行技術交流，經驗共享，互相取長補短，為釀酒行業發展循環經濟提供快速便捷的交流平臺。

3.6 完善循環經濟評價和考核指標體系，全員參與全員重視

完善循環經濟評價和考核指標體系，將循環經濟產生的各種效益與每個人的切身利益掛鉤，使得每個人都去參與，都去重視，為循環經濟長遠發展積蓄力量。

4 展望

循環經濟是將傳統的“資源—產品—廢棄物排放”的開環式經濟，轉變為“資源—產品—廢棄物—再生資源”的閉環式經濟，通過以最小的成本獲得最大的經濟效益和環境效益，使有限資源得到無限循環利用，提高了資源的利用效率，保證了釀造所需物資的持續供給，緩解了企業的資源緊缺問題，降低了企業生產成本，提高了企業經濟效益，同時也減輕了對環境的污染。

由于釀酒行業的特殊性，釀酒行業和生態環境的關系密切，釀酒行業的生態化是大勢所趨，走循環經濟之路亦將成為釀酒行業的重要發展方向。未來的發展中，我們要一以貫之的踐行循環經濟發展之路，方能向人與生態環境、人與釀酒行業、釀酒行業與生態壞境、以及經濟、社會與生態環境和諧共生的可持續發展目標前進。