[实用新型]一种白酒酿造副产物黄水的资源化利用系统

说明书

本实用新型提供一种白酒酿造副产物黄水的资源化利用系统，包括：黄水乳酸发酵单元、双极膜电渗析单元和超临界CO₂萃取单元；所述黄水乳酸发酵单元包括发酵罐，所述发酵罐连接有超滤装置，所述超滤装置的上清液管道连接所述双极膜电渗析单元；所述双极膜电渗析单元包括盐室、酸室、碱室，所述酸室和盐室以阴离子交换膜隔开，所述盐室和碱室以阳离子交换膜隔开，所述盐室连接所述超临界CO₂萃取单元；所述超临界CO₂萃取单元包括精馏塔，精馏塔的塔顶连接有分离器。本实用新型提出的系统，使黄水中的淀粉和还原糖得到充分利用，并转化为利用价值较高的乳酸；乳酸的回收率高，且乳酸分离提纯过程无资源消耗和废液排放，环境效益高。

技术领域

本实用新型属于发酵技术领域，具体涉及了一种白酒发酵产生的黄水的利用系统。

背景技术

黄水是固态法白酒酿造生产过程中，因酒醅经过微生物的分解代谢，部分水分渗出，而沉积到窖池底部的一种棕黄色、呈流体状的液体。一般每生产1000kg白酒，大约产生黄水300～400kg，2017年浓香型白酒产量为985.5万吨，则每年黄水排放量约340万吨。根据黄水的常规理化性质，黄水COD在135g/L～330g/L范围，远远超过国家允许的废水排放标准。即使经厌氧-好氧处理也较难达标排放。且部分酒厂的黄水未经处理直接排入水体中，污染严重。因此充分回收黄水中的有机物资源对减轻污水处理负荷、减少环境污染意义重大。

目前我国大部分酒厂对黄水的处理都是采用拌糟回窖发酵或养窖、培养人工窖泥、回底锅蒸馏等方法。加以利用，不仅不能有效利用资源，充分减少黄水的COD排放，而且无法从根本上解决发酵黄水的最佳综合利用问题。因此如何综合利用黄水资源，彻底解决黄水的最佳综合利用问题，已经成为白酒行业面临的重大课题。目前，对黄水中淀粉和还原糖的回收利用多与菌体、蛋白质一同经超滤膜过滤加工液体蛋白饲料，虽然黄水COD大幅下降，但淀粉和还原糖的利用率低下。风味物质的提取的传统的方法为多级蒸馏法；即根据黄水中风味物质中各组分的沸点不同，进行多级蒸馏萃取，得到不同沸点的萃取物；在工业化生产过程中，由于黄水量大，蒸馏过程中能耗很高，且蒸馏效率较低。制备生物酯化液方面研究较多的是在酶制剂上的研究，而目前利用黄水生产生物酯化液所利用的酶制剂多为粗酶制剂，用量大，且酯化效果较差，而对新型高效酶制剂的研究仍处于实验小试水平，未见工业化生产。目前浓香型白酒普遍存在问题是酒中乳酸、乳酸乙酯含量高于己酸、己酸乙酯的含量使得酒体口感不佳；黄水中乳酸含量可占到总有机酸含量的90％，同时乳酸又具有重大利用价值；若黄水在在进行风味物质提取前不先提取乳酸，制得的调酒液中，乳酸和乳酸乙酯的含量很高，则勾兑浓香型白酒的效果反而不佳。

已有的黄水利用钙盐法进行还原糖发酵生产乳酸经乳酸分离后的黄水发酵液再进行风味物质的萃取，钙盐法对黄水发酵液中的乳酸回收率仅为50％，且过程中需不断地消耗大量资源和排放大量废液；其他制备黄水酯化液即虽然黄水副产物得到了综合利用，但牺牲了环境资源与安全。同时许多酒厂对黄水的资源化利用研究多为提取黄水中风味物质做调酒液、调味品和黄水酯化制备酯化液回用于酒的蒸馏。首先，黄水中的有机物资源如淀粉、还原糖没有被充分利用，黄水COD排放量仍很高；其次，提取黄水中风味物质的工艺多为多级蒸馏法，该工艺风味物质萃取得率低且能耗很高。

实用新型内容

为了解决黄水中有机物资源回收利用不充分，同时资源回收过程中资源消耗量大、能耗高和废液废渣排放量大的问题。本实用新型提出一种白酒酿造副产物黄水的资源化利用系统，将黄水中的还原糖发酵产乳酸，同时耦合双极膜电渗析工艺(EDBM)分离提取乳酸；经乳酸分离后的黄水发酵液再进行超临界CO₂萃取，提取其中的醇、剩余酸、酯和醛等风味物质做调酒液。

实现本实用新型目的的技术方案为：

一种白酒酿造副产物黄水的资源化利用系统，包括：黄水乳酸发酵单元、双极膜电渗析单元和超临界CO₂萃取单元；