近期,泸州品创科技有限公司的一位年轻科研人员、泸州老窖股份有限公司与重庆大学联合培养的博士研究生许涛,在环境能源领域的重要国际期刊《Bioresource Technology》(影响因子为9.7)上发表了一篇重要的学术论文。该期刊作为中科院大类一区Top期刊,在生物资源技术研究领域具有显著的学术影响力。这篇论文题为《自上而下筛选窖泥本土微生物群落以实现丢糟的高效厌氧消化》,收录在2026年卷439期(ISSN: 0960-8524)中。

该研究聚焦于白酒行业的可持续发展需求,针对丢糟(蒸馏粮糟)产量大、处理难度高、环境污染风险等问题,提出了一种创新性的解决方案。研究人员利用白酒酿造过程中自然形成的窖泥微生物群落作为厌氧消化的初始接种菌群,成功实现了丢糟的高效能源化与资源化利用。

这项研究在多个方面取得了重要突破:

1. 方法论创新:首次采用“自上而下”的窖泥微生物群落定向筛选与功能进化策略,结合高温干式驯化和中温连续培养技术,实现了微生物群落结构从Firmicutes绝对主导到Bacteroidota/Firmicutes协同的关键转变,成功构建了耐负荷、高恢复力的合成菌群。

2. 微生物机制解析:揭示了窖泥源微生物在厌氧消化过程中的群落组装机制(由确定性选择转向随机漂移),并发现Proteiniphilum等蛋白降解菌及潜在乙酸氧化菌norank_o_MBA03的关键功能,为复杂生物质原料高效厌氧消化提供了新的理论依据。

3. 性能指标突破:最终实现的平均产气效率达到518.52 ± 112.45 mL g⁻¹ VTS d⁻¹,甲烷产率达到246.65 ± 58.33 mL g⁻¹ VTS d⁻¹,显著超过了以往文献中报道的酒糟厌氧消化水平,为生物质原料能源化处理树立了新的技术标杆。

该成果在白酒行业的可持续发展中具有重要的应用价值:

1. 解决行业痛点:中国白酒行业每年产生超过1200万吨丢糟,传统处理方式面临成本高、环境污染风险大的挑战。本研究开发的高效厌氧消化技术能够实现丢糟的大规模无害化和资源化处理,有效降低企业的环保压力与处置成本。

2. 推动能源化与资源化利用:该技术可将丢糟高效转化为沼气等清洁能源,帮助白酒企业实现能源自给与碳减排目标。同时,产出的有机肥料或土壤改良剂能够延伸循环经济产业链,支持企业践行“双碳”承诺。

3. 引领绿色制造转型:通过将酿造副产物转化为能源资源,本研究为白酒行业提供了从废弃物到能源的完整解决方案,有望推动整个行业向绿色低碳、资源循环方向转型升级,增强产业的可持续竞争力。

该项研究得到了国家自然科学青年基金(32201993)和国家固态酿造工程技术研究中心开放课题(2024NB04)的支持。