李改娟,劉 洋,姚軍虎*,史寶軍,周振鋒
(1.西北農林科技大學,陜西 楊凌 712100;2.廣東溢多利生物科技股份有限公司,廣東 珠海 519060)
玉米干酒糟及其可溶物作為蛋白質飼料,已在家禽日糧中應用多年。早期受產量、價格和營養變異等問題影響,使用量約為5%。隨著乙醇工業的不斷發展,DDGS的產量也大大增加,同時隨著生產工藝的不斷改進,質量已有很大改善,故使用量也在逐步增加。Swiatkiewicz等表明,肉雞和火雞早期日糧中 DDGS的使用量可達5%~8%,肉雞和火雞后期及蛋雞日糧中用量在12%~15%時不影響生產性能[1]。國外DDGS已普遍用于畜禽和水產養殖業,但國內的相關研究較少,其還沒有得到科學合理的使用,尤其是家禽上相關報道更少,且僅有的研究也不夠深入。我國是蛋白質飼料資源比較缺乏的國家,開發DDGS飼料資源具有重要意義。本文綜合論述了DDGS的營養特性及其在家禽日糧中的應用,旨在為相關研究和生產提供參考。
DDGS由干酒精糟(DDG)和可溶干酒糟(DDS)兩部分組成,顏色越淺、氣味越淡,營養價值越高。由于淀粉在玉米籽實中占2/3,當其轉化為乙醇和二氧化碳后,DDGS中各營養成分與原谷物相比增加近3倍,見附表[2]。同時由于發酵時融入了糖化曲和酵母的營養成分和活性因子,營養價值更高。但因各營養物質變異大、存在抗營養因子等,限制了其在家禽日糧中的大量使用。

附表 DDGS與玉米、豆粕的營養成分
作為蛋白質飼料,合格的DDGS蛋白質含量高于28%,優級品則高達33%以上,最大限度地保留了原谷物的蛋白質等營養成分,且由于酵母的發酵作用,使玉米中的植物性蛋白轉化為微生物蛋白,使其更適合動物的營養需要;經發酵及其他加工處理后,DDGS中有效磷含量大幅度提高,對于降低磷排泄、保護環境具有重要作用;玉米DDGS中葉黃素含量高達40 mg·kg-1,對動物產品有很好的著色效果。研究已證實,DDGS中可利用類胡蘿卜素含量較高,隨日糧DDGS含量在一定范圍內的增加,蛋黃顏色逐步加深[3-4]。DDGS中亞油酸含量為2.3%(玉米為2%),其參與脂肪的合成與代謝,能量供應充足時,有利于家禽體內的蛋白質代謝,從而增加蛋重,能量供應不足時,產蛋量下降。
1.2.1 養分含量變異大
DDGS用作動物飼料原料時,最大的問題是營養成分含量變異大。不同廠家,甚至同一廠家不同生產階段的產品,其營養成分有很大不同。原料、加工工藝、成品中DDGS含量的不同是其營養變異的主要原因。
受原料玉米的影響。玉米在全國各地都有種植,因各地區土壤組成的差異和收獲季節的不同,都會引起原料玉米組成的差異。不同廠家在生產乙醇時就地取材,會引起基礎原料的差異。同時當發酵完成后,除淀粉外,其他營養成分高度濃縮,原料間的差異也因此加劇,最終導致終副產品DDGS在組成上的嚴重差異。
受加工工藝的影響。不同來源DDGS變異不僅與原料玉米來源有關,還存在加工工藝的差異[5]。DDGS生產過程中干燥溫度的高低和干燥時間的長短嚴重影響營養物質的消化率,尤其是賴氨酸和有效磷消化率。加熱過程中若處理不當會發生美拉德反應,降低賴氨酸消化,但有效磷含量則隨溫度的升高、延長而提高[6-7]。過度加熱對DDGS的損害比對其他谷物嚴重,這可能是DDS中糖高度濃縮,增加了其與氨基酸的接觸機率。
受DDS添加比例影響。DDGS是DDG和DDS混合后的產品,其中DDS含量越高,DDGS產品質量越好。呂明斌等報道,DDGS中DDS的含量至少要大于20%,由于DDG與DDS營養組成的差異,各生產廠家規定的DDS的最小添加比例不同,從而造成DDGS營養的差異[8]。Noll等發現,DDS的添加量對制粒的大小、顏色以及脂肪和礦物質含量影響最大,隨DDS添加比例的增加,DDGS中脂肪、灰分、真代謝能、錳、鈉、鉀、氯、磷、硫含量增加[9]。
1.2.2 纖維和NSP含量高
雖然在發酵過程中微生物降解了部分纖維,但DDGS中纖維含量高仍是其在單胃動物飼糧中大量使用的一個限制性因素。玉米副產品中NSP均以木聚糖和纖維素為主,其中木聚糖含量高達9.1%~18.4%,纖維素含量約6.3%~14.7%。當DDGS在單胃動物日糧中使用量較高時則會降低其他營養物質的消化率,影響動物的生產性能。
1.2.3 霉菌毒素污染
DDGS副產品水分含量高,谷物易破損,霉菌容易生長。若玉米中含有霉菌毒素,而發酵不能使霉菌毒素的毒性失活,經發酵處理后會使DDGS中霉菌毒素含量達到普通玉米的300%,因此,必須嚴格檢測每批DDGS中霉菌毒素含量。
1.2.4 脂肪酸敗
DDGS中含有較高的玉米油,脂肪含量也較高,但多是不飽和脂肪酸,易發生氧化酸敗,使有效能值降低,對動物健康不利,也影響貯存時間。
目前針對DDGS變異這一問題,配制各種家畜平衡日糧前,有必要對不同廠家的DDGS原料進行常規養分的實驗室測定分析,以提高配制日糧的準確性。為節省實驗室評定的時間和成本,營養學家正致力于尋求有代表性的指標以及迅速、高效的實驗室快速評定方法。
DDGS的顏色可作為評定賴氨酸消化率的指標之一[10]。DDGS加工過程中加熱溫度及時間長短與其顏色和賴氨酸消化率高度相關。利用回歸公式可快速、準確預測DDGS的營養物質利用率。呂明斌等研究發現,中性洗滌纖維(NDF)含量與有效賴氨酸有很好的相關性,NDF可作為飼料廠的日常檢測DDGS熱過度的指標:NDF≤32%為合格,NDF≤35%為最低質量要求[8]。Pedersen等以豬為例,建立以粗灰分、粗脂肪、酸性洗滌纖維和總能預測DE和ME的回歸方程[11]。
DDGS中由于纖維及NSP含量高限制了其在單胃中的大量使用。Swiatkiewicz等在蛋雞高峰期日糧中添加5%、10%、15%、20%的DDGS,并在20%組添加NSP水解酶,發現5%、10%、15%組不影響產蛋率,20%組產蛋率和蛋重降低,補加NSP水解酶后可一定程度上緩解這一負面效應[12-15],所以筆者推測NSP是使用高水平DDGS的限制性因素。鮑淑青等以蛋公雞為試驗動物,采用TME法發現添加復合酶 DDGS的干物質表觀消化率、有機物表觀消化率、表觀代謝能均顯著高于未添加酶的DDGS組(P<0.05)。 所以,日糧中添加已降解纖維和NSP為主的酶制劑,可降低DDGS抗營養因子含量,改善營養物質的利用率,增加其在動物日糧中的使用量[16]。
DDGS與玉米一樣,易受霉菌毒素污染,因此應嚴格堅持選擇原料產地與檢測相結合,可采用ELISA法嚴格檢測其中的霉菌毒素含量,并注意添加適宜的防霉劑和霉菌吸附劑。DDGS中粗脂肪含量較高,可添加適量抗氧化劑以保證其中脂肪的穩定。研究發現,香精油具有很好的抗氧化、防霉等作用,在DDGS中添加該物質可能會達到雙重功效。
DDGS作為一種非常規的飼料原料,目前仍沒有獲得完整且相對準確的營養參數供生產使用,尤其是氨基酸的消化率。Lumpkins等以總氨基酸為基礎配制日糧,發現在肉雞早期日糧中DDGS可添加至6%,中后期可添加至12%~15%[17]。Wang等研究DDGS在肉雞日糧中的使用水平,在各處理等能的基礎上以可消化氨基酸為基礎配制日糧,結果表明,DDGS在肉雞整個生長期日糧中可添加至15%~20%,而不影響生產性能[18]。隨后Wang等又做了幾個相似試驗,均在可消化氨基酸基礎配制日糧,發現當以可消化氨基酸配制日糧時,DDGS在肉雞日糧中的添加量可達20%[19-20]。所以為增加DDGS的使用量并保證使用效果,有必要以可消化氨基酸為基礎進行日糧配制。
Lumpkins等以產蛋高峰雞為試驗動物,配制商品和低濃度兩種日糧,DDGS添加量分別為0和15%,各處理組等能等氮,各處理組賴氨酸和蛋氨酸含量相同,研究發現,15%商品日糧組不影響產蛋率,而15%低濃度組明顯降低產蛋率,建議商品日糧中DDGS安全添加劑量為10%~12%[21]。Roberson等在產蛋高峰后蛋雞日糧中添加DDGS 0、5%、10%、15%,表明 DDGS 5%~15%不影響產蛋率及蛋品質,試驗52~53周時產蛋率隨DDGS使用量的增加而下降,故建議實際生產中使用量應低于15%[4]。這可能是由于產蛋高峰后期機體消化率逐步降低,對DDGS中抗營養因子耐受力降低而引起產蛋率下降。
DDGS中葉黃素含量高,飼用DDGS可改善雞的皮膚和蛋黃的色澤。Roberson等表明,使用含量高于10%的DDGS日糧,在一個月內可顯著改善蛋黃顏色,而含量為5%組則在兩個月后可觀察到改善效果。高含量葉黃素是DDGS在蛋雞生產中的優勢之一[4]。
隨加工工藝的不斷改進,DDGS的營養價值已有很大改善。現代酒精廠生產的DDGS賴氨酸消化率高達75%~80%[21],因此,源于現代工廠的DDGS其氨基酸利用率已不是家禽生產的限制性因素[12]。Swiatkiewicz等發現,低水平的 DDGS(0~15%)組不影響蛋雞對營養物質的消化,但高水平(20%)組則降低營養物質消化率和代謝能含量,但補加酶制劑后可消除這一影響[22]。
DDGS作為蛋白質原料,其較高的營養價值已被飼料工業所接受,但營養變異和霉菌毒素污染等問題限制了其大量使用。有關DDGS在家禽日糧中應用研究較少,因此需要系統評價DDGS的營養價值,并開展改善其營養價值和實際飼用效果的研究,為DDGS的合理利用提供理論依據。
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