玉米DDGS的营养成分测定及其相关性分析
2010-09-04任善茂徐椿慧殷洁鑫
任善茂,徐椿慧,殷洁鑫,王 真,钱 稳,陶 勇
(江苏畜牧兽医职业技术学院,江苏 泰州 225300)
近几年来,国际市场原油价格不断攀升,能源危机加剧,研发可再生的能源代替石油成为解决能源危机的必然选择。欧美等发达国家把利用玉米等谷物生产燃料乙醇作为解决能源危机的重要途径之一。另一方面,蛋白质资源紧缺已是一个世界性的难题,我国情况尤为严重,寻找非常规蛋白质饲料是解决此难题的重要途径之一。酒糟及其残液干燥物(DDGS)是工业生产酒精的副产品。美国对DDGS研究使用较早,并已在奶牛、猪、禽等生产中广泛应用。近年来,我国饲料生产企业也越来越多的关注和使用DDGS[1]。但由于DDGS生产原料的来源和生产厂家的加工工艺不同,生产出来的副产物DDGS的品质差异也较大。
本试验对不同来源的玉米DDGS进行了物理性状、营养成分的测定,并对各指标进行了相关性分析,以期为我国DDGS在畜禽养殖业中的合理应用提供一定的参考依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
2010年3 月采集江苏地区不同饲料厂使用的玉米DDGS原料样本10份。
1.2 试验方法
按照四分法将样本分样、制样,感官评定色泽、气味[2],参考国家标准测定容重、粒度、水分、粗蛋白质、粗脂肪、粗灰分、粗纤维、中性洗涤纤维(NDF)、酸性洗涤纤维(ADF)含量[3],按参考文献[4]测定酒精糟中可溶物干燥处理后的产物(DDS),采用回归方程估测赖氨酸含量,回归方程为:
式中,y为样品中赖氨酸成分含量,x为样品中粗蛋白成分含量。
1.3 试验数据的统计分析
采用SPSS13.0软件对试验数据进行统计分析,并对各指标进行相关性分析。
2 试验结果
2.1 玉米DDGS物理性状
不同来源的玉米DDGS容重为501.6±57.15 g/L(390~560 g/L);粒度为 0.90±0.22 mm(0.56~1.18 mm);气味为正常至微焦,颜色深浅不一,从浅黄色到极深褐色均有。
2.2 玉米DDGS化学成分
由表1可知,10份玉米DDGS含有较高粗蛋白和总磷,分别为28.24%和0.76%,但粗脂肪含量变异较大,变化范围为2.15%~12.85%。
表1 不同来源玉米DDGS的化学成分测定结果 (%)
2.3 玉米DDGS各指标间相关性分析
从表2可以看出,DDS与粗灰分之间存在极显著正相关(p<0.01),与粗脂肪之间存在显著性负相关(p<0.05);中性洗涤纤维(NDF)与赖氨酸间存在显著性正相关(p<0.05)。
表2 玉米DDGS各指标相关性分析结果
3 结果与分析
3.1 加工工艺对玉米DDGS颜色和营养成分的影响
由于加工工艺和玉米原料来源不同,不同厂家,甚至同一生产厂家不同加工生产阶段的DDGS产品的物理性状和营养成分会存在很大差异。DDGS当前的生产主要采用两种方法:一种是干法加工(比较方便),生产的DDGS含较高的蛋白质、粗脂肪和磷。另一种就是湿法加工(整体效益较好),生产的DDGS含较高的蛋白质、磷,但因分离胚芽提油,脂肪含量偏低[5]。
NDF水平与生产中烘干水平有关,直火烘干,NDF水平高,而且颜色深。本试验测得NDF均小于30%。DDS含量对DDGS内在质量起关键作用,可通过DDS的测定推断DDGS质量。一般认为DDS在27%以上才好,而且DDS越高越好,本试验所测得DDS符合要求。
3.2 DDS与营养成分的相关性分析
DDGS主要由DDG(干酒精糟)和DDS(发酵提取酒精后的稀薄残留物中的酒精糟的可溶物干燥处理的产物)2部分构成,其包含了玉米中一些可溶性营养物质、发酵中产生的未知的生长因子、糖化物、酵母等。试验结果表明,DDS与粗灰分之间存在极显著性正相关(p<0.01),也就是说粗灰分越高,DDS也就越高,或者是粗灰分含量随DDS含量增加而增加。而DDS与粗脂肪之间存在显著性负相关(p<0.05),这表明DDGS中粗脂肪的含量越高,DDS的含量就会越低。由此可见,本试验中DDG中粗蛋白质、粗脂肪含量高;而DDS粗脂肪含量低,但其粗灰分、磷、赖氨酸等营养素含量高,最为重要的是发酵产生的未知因子以及糖化曲、酵母等成分以及玉米中可溶性营养物质都在DDS中。
3.3 中性洗涤纤维与赖氨酸含量相关性分析
中性洗涤纤维(NDF)与赖氨酸之间存在显著性正相关(p<0.05),这表明NDF含量和赖氨酸含量之间的变化方向是一致的。本试验测得的NDF含量为24.04%~33.08%,而肯塔基大学的研究者测得的NDF含量在30.7%~40.3%[2]。造成较大差异的原因可能是样品的容量较小,需扩大样本容量进一步试验。
3.4 颜色与赖氨酸含量间的关系
肯塔基大学的研究者研究认为,颜色浅的DDGS,赖氨酸含量高;颜色深的DDGS,赖氨酸含量低[2]。本试验对颜色与赖氨酸的含量未观察到此趋势,可能的原因与以下原因有关;(1)本试验得到的赖氨酸含量是推算的结果,并不是实际测得的;(2)样品的容量较小,需扩大样本容量进一步试验。(3)肯塔基大学的研究是基于干法生产的玉米DDGS所得到的结果,而本试验所采集的玉米DDGS样本并不完全采用干法生产。颜色与赖氨酸含量间的强相关性可能只在同一种加工工艺生产的玉米DDGS时才存在。另外,DDS与DDG两者混合的比例也会决定DDGS的营养组成和颜色。当DDS回喷多,玉米DDGS的颜色就会变深,但其赖氨酸并不会降低。所以用DDGS颜色来判断DDGS中赖氨酸的含量的高低并不是绝对的。
4 结论
玉米DDGS饲料的主要特点是高蛋白、高可消化纤维和高有效磷,它可以广泛应用于畜牧生产中。但原料玉米营养成分的差异、加工工艺的差异、DDS添加比例使DDGS品质差异较大。由于玉米DDGS中某些成分存在相关关系,所以在测定某些较难测定的成分时可用存在一定相关关系的较好测定的成分替代,例如DDS与营养成分的相关性、色泽与赖氨酸的相关性。如果根据颜色和DDS含量选择DDGS时,首先确定是否加入DDS的DDGS,然后考虑颜色的深浅,最后考虑粗脂肪和粗蛋白含量。另外,指标间的相关关系并非一成不变,在实际工作中,要从实际出发,最好要求蛋白质与脂肪含量之和大于35%。当前国内对DDGS的研究还不够深入,如何改进生产工艺,筛选适宜的微生物菌种,提高DDGS的质量和利用的附加值仍需进一步研究。
[1]职爱民,王修启,左建军,等.玉米DDGS在饲料中的应用[J].中国饲料,2007,17:37-39.
[2]John Goihl.Color,odor good indicators of DDGSnutritional value[J].Feedstuffs,1993,(5):11,23.
[3]陈桂银.《饲料分析与检测》[M].北京:中国农业大学出版社.2007.
[4]Youssef I,Westfahl C,Sunder A,et al.Evaluation of dried distiller`s grains with solubles(DDGS)as protein source for broilers[J].Archives of Animal Nutrition,2008,62(5):404-414.
[5]龙芳羽,张旭晖,张 伟,等.DDGS的加工工艺及其在奶牛上的应用[J].中国奶牛,2007,(4):12-13.