废弃冰淇淋的酵母转化：酒精生产新途径及其资源化价值

为解决全球食品浪费问题，研究人员探索将废弃冰淇淋转化为高附加值产品的可行性。通过Saccharomyces cerevisiae（EC-1118和Ethanol Red菌株）发酵，结合乳糖酶（lactase）和蛋白酶（Fermgen）处理，乙醇产量提升至13% (wt/vol)，并成功蒸馏获得饮料级酒精。该研究为乳制品废弃物资源化提供了新策略，兼具经济与环保意义。

　　

每年全球约45%的水果蔬菜、20%的乳制品被浪费，其中冰淇淋生产过程中产生1%-2%的废弃产品。这些富含乳糖、蛋白质和脂肪的废弃物若直接丢弃，不仅造成资源浪费，还会引发环境问题。为此，研究人员探索了通过微生物发酵将废弃冰淇淋转化为酒精的创新方法，相关成果发表在《Journal of Dairy Science》。

研究团队采用高效液相色谱（HPLC）分析糖类和乙醇含量，通过CO₂
释放量间接监测发酵进程，并利用定制蒸馏装置分离酒精组分。关键实验材料包括商业香草冰淇淋提取的水相副产物，以及工业酵母菌株Lalvin EC-1118（Lallemand Inc.）和Ethanol Red（Lesaffre）。

Saccharomyces cerevisiae发酵水相冰淇淋副产物
研究发现，酵母仅能利用蔗糖和游离葡萄糖，无法直接代谢乳糖。初始发酵产生7% (wt/vol)乙醇，酸化处理（pH 4.2）未显著提升产量，表明糖类可利用性受限。

酶处理优化发酵效率
添加乳糖酶（lactase）和葡糖淀粉酶（glucoamylase）后，乙醇产量增至9.77%（EC-1118）和9.30%（Ethanol Red）。但残留半乳糖表明酵母存在碳源偏好性，且发酵停滞现象提示氮源不足。

氮源补充突破产量瓶颈
蛋白酶Fermgen或尿素（urea）处理使乙醇产量突破13% (wt/vol)，证实氮缺乏是限制因素。因尿素可能生成致癌物氨基甲酸乙酯（ethyl carbamate），后续实验改用磷酸二铵（DAP）作为替代氮源。

蒸馏实验与风味评估
全脂冰淇淋发酵液（9.86%乙醇）经蒸馏获得“酒心”组分40 mL，但含乳脂衍生的脂肪酸酯带来奶酪样异味，提示脱脂水相副产物更适合饮料生产。

该研究证实废弃冰淇淋可通过酵母发酵转化为饮料酒精，最高乙醇产量达13% (wt/vol)，且蒸馏产物可能规避乳蛋白过敏原。技术关键点在于乳糖酶解与氮源优化，为乳制品废弃物高值化利用提供了可扩展方案。未来需优化蒸馏工艺并检测过敏原残留，但这一“变废为宝”的策略有望同时缓解食品浪费和资源短缺的双重压力。