中圖分類號 S816.15 文獻標識碼A 文章編號 1007-7731(2025)09-0087-06
DOI號10.16377/j.cnki.issn1007-7731.2025.09.019
AbstractTo evaluatethe nutritional value of distilers dried grains with solubles (DDGS)derived from various raw materials,30 DDGS samples were classified into 5 groups based on theirraw material sources and crude protein content: rice DDGS,corn DDGS ( I), corn DDGS(II), low-proportion cassva DDGS (CP gt; 1 8 % ),and high-proportion cassava DDGS (CP lt; 1 8 % ). The nutritional composition and predicted energy values were compared among these groups. Additionaly,5representative DDGS samples wereselected forfurther analysis of their gross energy,enzyme hydrolysate gross energy(EHGE),and digestibilitydeterminedby simulated digestionmethod.Theresultsdemonstrated thatas the cassava substitutionratio increased,thecrude proteinand crude fatcontent of cassava DDGS graduallydecreased,while crude fiberand crudeash content increased.Furthermore,model-predicted energyanalysis revealed a significant decline in energyvaluewith higher cassava substitution ratios,indicating poorerquality.Simulated digestion experiments confirmed that the energy value and digestibilityof cassava DDGS decreased as the cassava substitution ratio rose.Inconclusion,low-proportioncassva DDGS,with its highcrude protein contentand superiordigestibility,is suitableas a quality proteinsource.Conversely,high-proportioncassva DDGS,characterized by elevated crude fiber and crudeash content,is lesssuitable for monogastric animals due to reduced nutrient utilization but can serve asa cost-effective roughage for ruminants.
KeywordsDDGS; nutritive value;protein; fiber; effective energy;digestibility
蛋白飼料資源的有效供給是滿足居民對畜禽產品消費需求的關鍵]。干酒糟及其可溶物(Distillersdriedgrainswithsolubles,DDGS)是谷物發酵制取乙醇后,殘余物經干燥處理形成的一種副產品,是一種優質的蛋白質飼料資源[2-3]。在魚粉資源緊張和大豆原料部分依賴進口的大環境下,充分利用DDGS資源具有重要意義。玉米是乙醇生產中應用最多的原料4。近幾年,玉米價格較高,導致生物乙醇生產成本較高,采用多種原料(如陳化糧、木薯等)柔性混合或交叉生產成為乙醇行業發展趨勢。一方面可增加原料的有效供應;另一方面消化陳化糧庫存,有效控制陳化糧流入糧食加工市場[5-7]。
針對玉米DDGS的研究較多,包括營養特性8-、指標相關性2及其在動物生產中的應用[13-15]。此外,針對豬[16-19]、肉雞[20]和鴨[21]等動物還構建了基于常規營養成分和仿生消化酶水解總能(EHGE)的預測模型,但是缺乏對于混合原料的DDGS的研究和應用指導。本研究基于前人研究的能值預測模型和仿生消化試驗方法,對比分析了從乙醇生產企業收集的不同時期、不同原料來源的DDGS產品的營養成分、飼料能值和仿生消化EHGE及其消化率,為混合原料DDGS在畜禽生產中的應用提供參考。
1材料與方法
1.1供試材料
1.1.1試驗材料 用于營養成分分析的DDGS樣品共計30個,其中,2個大米DDGS樣品、4個玉米DDGS(I)樣品、16個混合原料(木薯及陳化糧摻混)發酵生產的DDGS樣品,由中糧生物科技股份有限公司沫河口分廠提供;8個玉米DDGS(Ⅱ)樣品,由中糧生化能源(肇東)有限公司提供。
1.1.2 試驗試劑 催化劑、熱穩定
-淀粉酶,北京安科博瑞科技有限公司;氫氧化鈉、濃硫酸、石油醚(沸程
)、十二烷基硫酸鈉、乙二胺四乙酸二鈉、四硼酸鈉、磷酸氫二鈉、無水亞硫酸鈉、十六烷基三甲基溴化銨,均為分析純。
1.1.3試驗設備 ME104電子天平,梅特勒一托利多儀器(上海)有限公司;FD260鼓風干燥箱,德國Binder;HG63快速水分測定儀,梅特勒一托利多儀器(上海)有限公司;KjeltecTM8400凱氏定氮儀、DT220消化爐,福斯華(北京)科貿有限公司;A2000i型全自動纖維分析儀、封口機、XT15i型自動脂肪分析儀,北京安科博瑞科技有限公司;SX2-4-10TP馬弗爐,上海一恒科學儀器有限公司;UV1780分光光度計,島津企業管理(中國)有限公司;SDS-Ⅱ仿生消化儀,湖南中本智能科技發展有限公司;6400型氧彈熱量計,美國PARR公司。
1.2 測定項目及方法
1.2.1常規營養成分測定 按照原料、來源和粗蛋白(CrudeProtein,CP)含量將樣品劃分為大米DDGS、玉米DDGS(I)、玉米DDGS(I)低比例木薯DDGS( C Pgt;1 8 % 和高比例木薯DDGS( C Plt;1 8 % )5組。飼料樣品中的干物質(DryMatter,DM)測定采用GB/T6435-2014《飼料中水分的測定》方法;CP測定采用GB/T6432—2018《飼料中粗蛋白的測定凱氏定氮法》方法;粗脂肪(Etherextract,EE)含量測定采用GB/T6433—2006《飼料中粗脂肪的測定》方法;粗纖維(Crudefiber,CF)測定采用GB/T6434—2022《飼料中粗纖維的含量測定》方法;中性洗滌纖維(Neutraldetergentfiber,NDF)測定采用GB/T20806—2022《飼料中中性洗滌纖維(NDF)的測定》方法;酸性洗滌纖維(Aciddetergentfiber,ADF)測定采用NY/T1459—2022《飼料中酸性洗滌纖維的測定》方法;粗灰分(Ash)測定采用GB/T6438—2007《飼料中粗灰分的測定》方法。
1.2.2模型預測能值分析 (2 樣品總能(GE)計算參照中國飼料成分及營養價值表(2022年第33版)22的計算公式,生長豬飼料原料凈能(NE)預測模型參照全國畜牧總站發布的《關于印發豬、肉牛、肉羊和草魚飼用豆粕減量替代技術要點的通知》23附件1。GE預測模型如式(1);針對蛋白質飼料原料,NE3個模型預測如式(2)~(4);針對纖維飼料原料,NE3個模型預測如式(5)~(7);針對生長豬常用原料(不分類),NE2個模型預測如式(8)~(9)所示。
1.2.3總能和仿生消化分析 選取5個具有代表性的大米DDGS、玉米DDGS(I)玉米DDGS(II)低比例木薯DDGS( C Pgt;1 8 % 和高比例木薯DDGS( C P lt; 1 8 % )樣品進行總能和仿生消化分析。采用氧彈熱量計[18-19測定其仿生消化酶水解物能值(EHGE)和消化率,參考《單胃動物仿生消化系統操作手冊》技術規程進行。
1.3數據分析
數據采用Excel2016進行初步整理,用SPSS20軟件對各組數據進行單因素方差分析,差異顯著組用Duncan's法進行多重比較。
2結果與分析
2.1 常規營養成分對比
由表1可知,不同來源的DDGS營養成分差異較大。大米DDGS與玉米DDGS的CP含量和EE含量相對較高;從不同工廠收集的玉米DDGS的CP和ADF含量差異具有統計學意義 ( Plt;0 . 0 5 ) ,EE、CF、Ash和NDF含量差異無統計學意義(
;兩組玉米DDGS樣品的EE含量較高,比大米DDGS高1 4 . 0 % ~ 2 2 . 7 % 。
NE=9.38+0.32×EE-0.083×ADF-0.26×Ash(7)
其中,GE和NE單位為 M J / k g DM;EE,CP,Ash,
隨著木薯替代比例的增加,木薯DDGS的CP含量和EE含量逐漸降低,CF和Ash含量有所升高。結果表明,低比例木薯DDGS屬于蛋白質飼料原料,高比例木薯DDGS更接近纖維飼料原料,前者營養價值更高。

2.2 模型預測能值對比
對不同分組DDGS樣品的GE和NE(基于不同能值預測模型的計算值)進行統計分析,結果如表2所示。大米DDGS和玉米DDGS的GE和NE值較高;兩者間差異無統計學意義 ( Pgt;0 . 0 5 ) ,與木薯DDGS的GE和NE差異具有統計學意義( ( P lt; 0 . 0 5 ) )。

隨著木薯替代比例的增加,GE和NE明顯降低L ( Plt;0 . 0 5 ) 。基于不同類型能值預測模型得到的凈能結果相差較大,基于同一能值模型得到的能值對比結果相對一致。統一采用生長豬常用原料(不分類)凈能模型分析,高比例木薯DDGS的NE預測值較低比例木薯DDGS低 3 9 . 4 % 。能值分析結果顯示,隨著木薯替代比例的增加,高比例木薯DDGS能值大幅降低,品質下降。
2.3測定總能和仿生消化結果對比
選取最新收集的具有代表性的5個DDGS樣品測定了GE、EHGE和消化率,結果見表3。2個玉米DDGS的GE高于大米DDGS,但仿生消化EHGE值低于大米DDGS;低比例木薯DDGS的GE低于玉米DDGS,但兩者的EHGE數值相當;高比例木薯DDGS的GE和EHGE均最低。在消化率方面,低比例木薯DDGS和大米DDGS的干物質消化率和能量消化率相對較高,高比例木薯DDGS的干物質消化率和能量消化率較低,在數值上與玉米DDGS相近。與工廠收集的2個玉米DDGS樣品相比,低比例木薯DDGS的GE降低 1 0 . 5 % ~ 1 1 . 5 % ,但是EHGE、干物質和能量消化率均高于玉米DDGS。綜上所述,隨著木薯添加比例的增加,木薯DDGS的能值和消化率均有所降低,相比之下,低比例木薯DDGS的消化性能更佳,產品品質較好。

3結論與討論
3.1生產原料與DDGS營養指標
DDGS的營養組成一定程度上取決于生產用的原料。武國慶等[5和陳紹輝等研究表明,與玉米相比;脫殼稻谷(糙米)淀粉含量高,CP含量相當,EE含量低,是較好的乙醇生產原料;木薯淀粉含量較高,但CP和EE含量低。淀粉在谷物中的含量一般在 6 5 % ~ 8 0 % ,由于乙醇生產過程發酵消耗了大量淀粉,導致DDGS中其他營養物質,如CP、氨基酸、纖維等濃度增加[13]。一般來說,DDGS的CP含量是原料的3倍多。與原料相比,DDGS營養成分的主要特點是淀粉含量較低,CP、EE、可消化纖維和有效磷含量較高[3]。
在燃料乙醇行業中,DDGS產品的3項重要技術指標分別是CP、EE含量及色澤,是影響DDGS產品質量與銷售價格的關鍵因素[25]。DDGS中CP含量通常是用其原料的CP含量評估[1]。本研究中,低比例木薯DDGS的CP含量在 20 % 左右,可以作為單胃和反芻動物的蛋白來源;高比例木薯DDGS的CP在 1 3 % 左右,粗纖維接近 1 8 % ,更適合作為纖維原料。在長期生產實際中,燃料乙醇企業生產原料以陳化玉米為主,部分也會在原料中按比例混入陳化稻谷、陳化小麥和木薯等。研究認為,陳化糧儲存時間和混配比例均會對DDGS產品的CP含量產生影響。此外,發酵過程離心清液的回配比例及乳酸和多糖的控制程度,是影響DDGS產品的CP含量的重要因素。目前部分燃料乙醇企業在發酵過程中,通過添加適當的酵母促進劑和酸性蛋白酶,在促進發酵作用的同時,也會適當提高醪液中的CP含量,相應DDGS產品中的CP含量也會有所改善[25]
在本研究中,隨著木薯替代比例的增加,木薯DDGS的CP含量和EE含量有所降低,CF和Ash含量有所提高;相比之下,低比例木薯DDGS的營養價值較高。結合營養成分檢測結果,低比例木薯DDGS屬于蛋白質飼料原料,高比例木薯DDGS更接近纖維原料。
3.2 營養成分與DDGS能值
能量是飼料配制過程中的重要指標,營養成分不同會引起飼料有效能含量以及能量利用率變化,影響飼料在實際生產上的應用效果[21。乙醇生產過程由于淀粉的大量消耗,導致DDGS中未參與發酵的成分濃度增加,但有效能值低于原料[13]。不同來源DDGS的營養存在較大差異,而DDGS在不同品種、不同生理階段動物上產生的營養價值也不盡相同。準確有效地預測DDGS的營養價值,有助于DDGS在畜禽飼料中的應用。
一般的化學分析可以檢測DDGS的常規養分,但對于不同DDGS的能值評價較為困難。根據化學分析結果建立回歸方程來測算DDGS的有效能值具有重要的意義[13]。李平[2基于玉米DDGS的實測值,建立了基于DDGS營養成分的有效能值和氨基酸消化率動態預測方程,填補和完善了豬飼料原料數據庫,為準確快速配制豬飼料提供理論依據。研究認為,評價一種新的原料營養價值時,不能盲目使用查表值,應根據不同原料的成分含量特點選用合適的公式[10]。目前,推算能量飼料、蛋白質飼料及配合飼料代謝能的回歸公式已經建立,針對具體原料的能值模型仍需持續完善。仿生消化法是在酶學、消化生理學和內分泌學基礎上不斷發展而建立的評價飼料生物有效能的方法,測定的EHGE具有快速、精確度高等優點[21.27]。陳亮[18]利用單胃動物仿生消化儀開展研究,結果表明,仿生法測定的消化能值和動物試驗法的測定值接近,具有極高相關性,且仿生法測定結果精確度更高。
本研究中,DDGS基于不同類型能值預測模型得到的凈能結果相差較大,仍需要完善不同原料來源的DDGS能值模型。針對同一能值預測模型得到的能值結果顯示,隨著木薯替代比例的增加,高比例木薯DDGS能值大幅降低。DDGS樣品的測定總能和通過仿生消化試驗測得的EHGE結果也顯示,低比例木薯DDGS總能較高,EHGE與玉米DDGS相當,產品品質較好,高比例木薯DDGS的品質相對較差。
3.3 DDGS消化率
DDGS的營養價值不僅要考慮蛋白質和能值水平,還要考慮其降解性和消化率。在反芻動物營養中,DDGS適度干燥可以在一定程度上增加過瘤胃蛋白,提高小腸中可消化和吸收的蛋白質含量[]。研究顯示,與豆粕相比,玉米DDGS可以提供更多的過瘤胃蛋白,保證高產奶牛的營養需要。但是,由于熱變性蛋白的存在,DDGS蛋白質在小腸的消化率可能會受到較大影響[28。此外,高水平的日糧纖維也是導致DDGS養分消化率低、有效能值較低的原因之一[29]。隨著小麥原料消耗殆盡,木薯逐漸取代小麥成為主要的生產原料。隨著木薯添加比例的提高,DDGS的CP和EE含量降低,CF和Ash含量提高。仿生消化試驗結果顯示,低比例木薯DDGS的消化率相對最高,與大米DDGS相近;高比例木薯DDGS的消化率較低,與玉米DDGS相近。
綜上,本研究分析了不同原料的DDGS飼用價值,結果表明,低比例木薯DDGS粗蛋白含量高,消化率高,酶水解物能值與玉米DDGS相當,產品品質較好,可以作為蛋白原料,以緩解豆粕緊缺以及玉米DDGS成本較高的壓力;高比例木薯DDGS粗纖維和粗灰分含量高,會降低畜禽對養分的消化利用率,更適用于反芻動物,有助于降低飼料成本。未來燃料乙醇行業的原料選擇將更趨于非糧化、多元化,如何應對多變的原料形勢,在現有裝置上實現針對不同原料的高效穩定生產是業界面臨的重要課題之一。為更好地指導產品應用,仍需結合原料特性完善營養價值評定方法,深人探究應用和加工技術,研究與其他飼料原料的正組合效應,提高飼料利用率,為玉米、豆粕減量替代及低碳養殖的科學研究與生產實踐提供參考。
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(責任編輯:胡立萍)