玉米酒精糟（DDGS）在猪和牛生产上的应用

李玉鹏， 钟荣珍， 杨鸿雁， 郑成江， 乔家运， 王文杰， 李海花*

（1.天津市畜牧兽医研究所，天津 300381；2.中国科学院东北地理与农业生态研究所，吉林长春 130102）

近年来随着人们对畜产品需求的增加，畜牧业的发展步伐不断加快。但蛋白质饲料资源短缺已成为制约我国畜牧业可持续发展的瓶颈，寻求新的蛋白质饲料替代资源已刻不容缓。玉米酒精糟（DDGS）是新型优质的蛋白饲料原料，合理利用不仅能缓解蛋白质饲料资源紧张的局面，且可降低饲料成本。

1 DDGS的营养特性

我国每年产DDGS 1500万t左右。DDGS主要特点是高蛋白、低淀粉、高纤维及有效磷含量高，其养分（以干物质为基础）含量变化范围为：粗蛋白质26.7%～32.9%，粗脂肪8.8%～12.4%，中性洗涤纤维33%～40%，酸性洗涤纤维7.5%～18.5%，钙0.06%～0.12%和磷0.58%～0.73%。木质素含量非常低，因此，玉米酒精糟纤维消化率较高（张光勤等，2012）。由于淀粉在玉米籽实中占2/3左右，当其转化为乙醇和二氧化碳后，DDGS中各营养成分与原谷物相比增加近3倍（贾连平等，2012）。此外，由于发酵时微生物的作用，酒糟中蛋白质、B族维生素及氨基酸含量均比玉米高，并含有发酵中生成的未知促生长因子（单安山和陈志辉，2014）。但由于DDGS各营养物质变异大、存在抗营养因子等，限制了其在动物日粮中的大量使用。

2 影响DDGS营养价值的因素

不同来源或不同生产工艺产生的DDGS营养价值差异较大，酸性洗涤不溶蛋白质含量和可溶蛋白含量的变化是蛋白质营养价值变化的主要原因（张永根，2010）。

2.1 产地 相同的谷物由于生长区域的气候环境条件不同，生产出来的DDGS的营养组分也有所差异 （见表1）（孟艳莉等，2011）。王婷婷等（2012）研究了不同产地（集贤、牡丹江、肇东）玉米酒精糟营养成分，结果表明产地的不同对DDGS中的多数营养指标（粗蛋白质、粗脂肪、粗灰分等）影响显著。

2.2 加工工艺 酒精糟的生产工艺 （如所用的发酵技术和蒸馏效率）和酒糟、残夜的干燥方法对品质影响最大，蛋白质和非蛋白氮的含量易受到影响（Belyea等，2004）。目前酒精发酵技术有全粒法、湿法和干法（甘在红和邵彩梅，2006）。不同的加工工艺会对DDGS的外观颜色、物理性状及其营养成分产生较大的影响（方正，2012）。国内外对玉米酒精糟液一般采用分离干燥后加工成饲料的方法进行处理（李兆春等，2005）。

表1 不同来源玉米DDGS营养成分比较%

2.2.1 全粒法生产工艺 全粒法即玉米不经处理，直接经除杂、粉碎就投料，我们称之为全粒法玉米制酒，其副产品为DDG、DDS和DDGS。全粒法不能将玉米中的蛋白质和脂肪分离出来。具体流程为：玉米-粉碎-高压蒸煮-冷却-糖化-发酵-蒸馏-精馏-酒精（许合金等，2014）。

2.2.2 干法生产工艺 不用大量温水浸泡，即玉米先预湿润一下，然后破碎筛分，分去部分玉米皮和玉米胚，获得低脂肪的玉米淀粉，生产酒精， 获得玉米油、DDGS、DDS、DDGS 等副产品（朱晨，2007）。

2.2.3 湿法生产工艺 玉米先经浸泡，像玉米生产淀粉一样，先破碎除皮，分离胚芽、蛋白质获得粗淀粉浆，再生产酒精，则可获得玉米油、DDG、DDS、DDGS 等副产品（朱晨，2007）。

单考虑获得最优DDGS，则全粒法最优（甘在红和邵彩梅，2006）。

2.3 DDG和DDS的比例 DDGS包括DDG和DDS，生产出来的DDGS产品中DDS比例越高，其粗蛋白质含量越低，粗脂肪和磷的含量越高（许合金等，2014）。DDGS产品质量越好，DDGS中真代谢能的含量也随之增高 （Noll和Brannon，2006）。 DDG、DDGS 和 DDS 的营养成分及消化能值见表 2。由表2可知，DDG和DDS的比例对DDGS营养成分影响较大（郭福存和江南，2007）。

表2 DDG、DDGS和DDS的营养成分及消化能值

2.4 DDGS的发酵 有研究表明，发酵DDGS饲料可显著提高猪的平均日增重，显著降低平均日采食量和料重比，且可使猪粪便中的微生物菌群发生有益的转变（Wang 等，2017）。同时，DDGS发酵后，可提高磷的消化率，降低粪中磷的排放量，减少环境污染。

2.5 DDGS的烘干温度 干燥工艺的不同，生产的DDGS在气味、色泽上会表现出很大差异，进而影响 DDGS营养价值 （Amezcua和 Parsons，2007）。干燥温度和时间对DDGS营养成分影响很大，干燥温度越高，时间越长，DDGS养分损失就越大，形成不能被动物利用的不可消化蛋白（杨嘉伟等，2012）。色泽上要求淡黄色至深褐色，色泽均匀，金黄色最好（张志博，2012）。深颜色的DDGS通常伴有焦糊味或烟熏味，可能是加热过度引起的美拉德反应，降低赖氨酸利用率 （Weigel和Loy，1997）。

3 DDGS在实际生产中的应用

DDGS因低淀粉、高蛋白质、可消化纤维以及有效磷和硫含量高，是很好的饲料组分，用量受动物品种、动物生长阶段、玉米酒精糟质量等因素影响。一般来说，DDGS的消化能和代谢能含量与玉米相似 （Stein等，2009；Pedersen等，2007）。在畜禽饲料中通常用来代替豆粕、鱼粉，添加比例最高可达30%，并且可以直接饲喂反刍动物（贾连平等，2012）。

诸多研究表明，猪饲料中添加适量的DDGS可提高其生长性能（杨芷等，2014），妊娠母猪日粮中最多可添加50%的DDGS，哺乳猪日粮中可达 20%（Weigel和 Loy，1997）。 由于乙醇生产过程中的加工和发酵在一定程度上改善了纤维的消化率，虽然整个肠道的DDGS中仍有大量的总日粮纤维（TDF）不被吸收利用，但DDGS的TDF的表观回肠消化率（AID）比玉米高（Urriola等，2010）。添加适量DDGS，对猪的泌乳生产性能没有影响 （Hill等，2005），但是添加过量的DDGS会给猪的生长性能、肠道健康、屠宰性能造成负面影响 （Wu 等，2016；Tanghe 等，2015；Su 等，2013）。DDGS是猪不同生长阶段所需能量、蛋白质和磷等主要养分的优质来源，饲粮中添加10%～30%时，对肌肉颜色、pH、滴水损失和剪切力均无显著影响，且可减少因回肠炎等引起的肠道疾病（方正，2012）。DDGS中有效磷含量较玉米高，用含20%DDGS的饲粮饲喂生长育肥猪，试验组猪尿中磷的含量降低，因此，在生长育肥猪后期饲喂一定量的DDGS可促进磷的利用 （Spiehs等，2002）。由于仔猪的消化道中的酶还不健全，因而仔猪断奶后，饲粮中添加DDGS的比例不能太高（Wang等，2016；Avelar等，2010）。但猪饲粮中添加相应的酶制剂可提高DDGS的使用量，而不影响猪的正常生长性能，甚至提高其对营养物质的消化率（Tanghe 等，2015；Jacela 等，2010）。

DDGS粗蛋白质含量较高，且对反刍动物来讲，是非常好的过瘤胃蛋白及玉米和豆粕替代品，在瘤胃未降解率能达到46.5%。发酵中生产的香气能促进牛、羊等反刍动物的食欲，有很好的适口性，替代部分精粗料的比例为10%～30%时，可以增加采食量和产奶量，对乳成分无显著影响，但可降低咀嚼时间和瘤胃液pH（Janicek 等，2008）。 DDGS 中纤维素虽较高，但在瘤胃中能得到有效分解，其中较高的脂肪和可利用纤维素又有利于维持瘤胃中的生态平衡（甘在红和邵彩梅，2006），DDGS取代部分玉米和豆粕后，具有很好的饲喂效果 （Sasikala等，2008），乳中长链脂肪酸、多不饱和脂肪酸和共轭脂肪酸含量增加（Hippen等，2010）。且DDGS的瘤胃降解率和小肠消化率均不受产地影响，在不影响正常生产性能的前提下，DDGS取代玉米和豆粕的比例越大，则经济效益越好（王婷婷等，2012）。随着玉米在酒精生产中用量的加大，DDGS在肉牛中的用量也逐渐加大（Bremer等，2011），且因其NDF含量高，若用这部分可消化纤维替代一定量的淀粉，则可一定程度上提高瘤胃发酵功能，避免奶牛或肉牛发生代谢性酸中毒（张永根，2010）。日粮中添加 30%DDGS，对肉牛屠宰特征影响不显著，但影响肉的风味和色泽 （Leupp等，2009），添加25% ～30%DDGS时肉牛体增重最大，而添加量小于15%时，饲料转化率最高（Dicostanzo，2004）。

由于多种因素的影响，导致DDGS营养价值变异较大，因此在实际应用过程中，应准确评定其营养价值、注意保存，防止霉菌毒素超标等问题。

4 小结

DDGS作为一种蛋白质饲料来源，可在一定程度上缓解人畜争粮矛盾，具有广阔的应用前景。目前我国对DDGS的研究还不是特别深入，但随着DDGS加工工艺的逐渐完善、酶制剂应用等的全面探究，将扩大DDGS的利用率，为其在猪和牛生产中的应用提供理论依据和技术支持。

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