畜牧人

李凱年 逯德山 編譯

    玉米干酒精糟（DDGS）是燃料乙醇工廠用玉米籽實與精選酵母混合發酵生產乙醇和二氧化碳后，剩余的發酵殘留物通過低溫干燥形成的共生產品，用3t玉米生產1t乙醇的同時可以生產1t DDGS。由于DDGS是國際市場公認的優質蛋白質飼料，蛋白質含量達30％左右，且富含氨基酸、維生素和礦物質，因而具有良好的飼料開發利用潛力。本文主要介紹了美國DDGS的生產利用概況及用作豬飼料的研究進展。

    1 美國DDGS生產利用概況
    隨著燃料乙醇產業的不斷發展，美國可供家畜和家禽飼料利用的DDGS數量也不斷增加。2004年，美國共有81個乙醇工廠，生產了34.1億加侖乙醇，比2003年增加21%，比2000年增長了109%。目前，已經有86個乙醇工廠，乙醇生產能力達44億加侖（約1 360萬t），在建或擴建的工廠有38家，預計增加的產能為17億加侖（可再生燃料協會，2006）。美國已制定了一個大力發展燃料乙醇的計劃，擬到2011年將汽油中（不包括柴油）的燃料乙醇用量由每年15億加侖至少提高至44億加侖。因此，預計在未來6年中，燃料乙醇及其副產物DDGS的產量將繼續呈增長的趨勢。
    目前，美國超過90 %的燃料乙醇是用玉米生產的。1981年，生產乙醇使用了8.6億蒲式耳玉米，而2004年就超過了14億蒲式耳。其中大部分燃料乙醇都是由干法乙醇工廠生產的，干法乙醇生產已經成為美國增長最快的產業部門。
    2004年，這些干法乙醇工廠生產了850多萬tDDGS，隨著燃料乙醇產量的增長，DDGS的產量也持續增長，預計2008年可能達到1 100萬t。由于瘋牛病的蔓延，在牛用飼料中禁止使用動物副產品，而全部采用植物性飼料，美國生產的DDGS大多數都被用于飼喂肉牛和奶牛，據統計大約有56%的肉牛飼料中添加了DDGS。同時，在采用新技術、新方法并且得到良好質量控制的乙醇工廠，DDGS的營養成分已經得到了很大的改善，也能夠用于家禽和豬的飼料，因此，近幾年來，用于飼喂家禽和豬的數量也在日益增加。此外，大量新的乙醇工廠增加了市場上DDGS的銷售量，使其可以更廣泛地用于畜禽日糧，且具有來源充足和經濟效益高的優點。

    2 DDGS營養含量的差異
    在豬日糧中使用DDGS遇到的一大挑戰是其營養含量的變異。Spiehs 等（2002）研究表明，在不同的乙醇工廠和同一工廠的不同生產批次，玉米DDGS的營養含量不盡相同（表1）。

表1 5個不同來源DDGS的氨基酸和粗蛋白質濃度與表觀氨基酸消化率

    資料來源：Fastinger等（2006）。

    許多人認為，DDGS中的營養含量差異可能與玉米品種和地理位置的不同有關。Goodson等（2006）研究表明，在美國中西部地區玉米中粗蛋白質的變異系數為7.8%。
    在國家研究委員會（NRC，1996）列出的飼料營養成分表中，DDGS的平均粗蛋白質（CP）和瘤胃可降解蛋白質（DIP）的含量分別為30.4%和52%。這兩種營養成分平均值的變異系數（CV）分別為11.7%和38.5%。而在NRC（2001）的飼料營養成分表中，DDGS的CP平均值為29.7%，CV為11.1%。此外，從明尼蘇達州和南達科他州的不同現代化干法乙醇工場中采樣化驗得出DDGS的CP平均值為30.4%，CV為6.4%。后者樣品得到DDGS粗蛋白質平均值的變異系數較小可能是現代加工條件的反映。值得注意的是，Spiehs等（2002）對現代化乙醇工場的采樣調查中，DDGS CP含量的總體變異較小，但纖維和礦物質含量的差異較大。同樣，對中西部玉米加工場的早期調查結果（Harty等，1998）也表明，來源于不同加工廠的樣品分析值中，CP的變異較小（2.0%～5.8%），而DIP、酸性洗滌纖維（ADF）和脂肪的變異系數分別為6.7%～15.1%、12.9%～28.1%和12.9%～38.5%。因此，在設計日糧配方時，要考慮到干法加工乙醇副產物營養成分數值差異對結果的影響。

    3 使用DDGS的成本效益
    DDGS的成本效益直接影響其在豬日糧中使用的可行性，影響因素是相對于玉米的價格、飼料磷的價格以及其自身的能量值。在固定的營銷系統中，DDGS的盈虧價格在很大程度上取決于其含有的能量值，因為能量值直接關系到豬的生長率。Spiehs等（2004）和Hastad等（2002）已經證實，來源于新建乙醇工廠生產的DDGS，其代謝能與玉米相差無幾，分別為3.521和3.697kcal/kg。可以提高DDGS飼用價值的另一個性狀是其提供磷的數量與形式，計算表明，DDGS的含磷量比較高，并且都是可利用磷。據Lumpkins等（2005）計算，家禽對玉米DDGS的磷利用率為54%～68%；據Martinez等（ 2004 ）計算，不同DDGS樣品的磷利用率分別為69、75、82和102%，表明熱加工可以提高磷的利用率。Whitney等（2001）用豬進行的研究表明，DDGS中的磷利用率約達到90%，普通的DDGS含有0.70%的有效磷，這可以減少日糧中無機磷的添加量以及糞便中的排磷量。由于在改善營養類型和提高成本效益上具有更大的吸引力，所以，DDGS已經被越來越多的用于豬的日糧。有資料顯示，在豬日糧中使用10%的DDGS，飼料可以節省2.00美元/t。目前，在明尼蘇達州、威斯康辛州、愛荷華州、伊利諾伊州、南達科他州和內布拉斯加州的生長肥育豬飼喂方案中，DDGS的用量為8%～15%。

    4 DDGS對豬生長性能和胴體品質的影響
    近年來的研究表明，在豬日糧中添加DDGS，研究結果會有不同差異，一個可能的解釋是，DDGS的來源不同和產品的質量不同。但是，大部分研究的相同點是，隨著日糧中DDGS含量的增加，平均日增重和平均日采食量降低（Whitney等，2004；Fu等，2004），而飼料轉化率沒有變化或變化不大。然而，Cook等（2005）的研究表明，在生長肥育豬的日糧中，可以添加10、20或30%DDGS，而平均日增重、平均日采食量或飼料轉化率沒有差異；由DeDecker等（2005）進行的另一項商業性研究表明，在日糧中添加30%DDGS，對采食量沒有負面影響。雖然許多養豬場和飼料公司使用DDGS，不過一般將DDGS的含量限制在15%以下，因為使用比較高水平的DDGS還會降低經濟效益或胴體品質。Hastad等（2005）評價了DDGS來源、水平、生產工藝以及化合物對豬采食量的影響，在這些研究中，豬喜歡選擇采食沒有DDGS的日糧；Senne等（1996）用高粱DDGS進行的類似研究也證實，日糧中的高粱DDGS從20%增加到60%，保育豬與肥育豬的平均日采食量呈線性降低；Whitney等（2001）證實，當DDGS從0增加到30%時，不改變豬肉質量或胴體瘦肉率，但隨著日糧中DDGS的增加，修整胴體百分比降低，飼喂20%～30%DDGS可以使豬的屠宰重降低，腹部肉硬度降低和碘值增加，Cook等（2005）證實了類似的胴體品質反應。在評估使用DDGS的經濟效益時，應考慮到DDGS含量對胴體產量的影響，此外，一般不注意飼喂DDGS對豬肉脂肪品質的影響，除非在日糧中還含有其他來源的不飽和脂肪。在可以實現節省日糧成本的同時，要對胴體的品質及胴體的價值加以評估，以確保使用DDGS可以增加養豬的效益。

    5 DDGS用作豬飼料的前景
    在美國，用DDGS作為豬的飼料已經顯示出了廣闊的前景。據美國谷物協會《飼料與飼養技術簡訊》報道，養豬業已經成為美國使用DDGS增長最快的行業。高質量的玉米DDGS具有相當于玉米的可消化和代謝能值，是豬不同生長階段能量、蛋白質和其他主要養分的良好來源。
    但正如玉米的低蛋白質質量一樣，相對于其蛋白質水平，玉米DDGS的賴氨酸含量較低。蘇氨酸是繼賴氨酸之后的第二限制性氨基酸，因此，當豬日糧中玉米DDGS的用量超過10%時，在計算配方時必須監控蘇氨酸的含量。目前，玉米DDGS在妊娠、泌乳母豬及生長肥育豬日糧中的添加水平為10%，并取得了良好的生產性能。一些豬肉生產者還在體重大于7kg的保育豬日糧中添加5%玉米DDGS，并取得了良好效果。美國明尼蘇達州州立大學的研究結果表明，在豬的日糧中可以添加水平高得多的玉米DDGS而不影響豬的生產性能和胴體品質，但這些推薦水平是假定高質量的DDGS不含毒枝菌素，且日糧配方的計算是以可消化氨基酸和有效磷為基礎計算的。明尼蘇達州州立大學的研究還表明，DDGS中的霉菌毒素應該引起養豬生產者的注意，毒枝菌素主要是指由黃曲霉菌產生的一種致命毒枝菌素——黃曲霉毒素（Aflatoxins）。DDGS中的中性洗滌纖維的含量很高，可以阻止病原菌在豬腸壁上附著或作為有益菌的營養來源，在日糧中添加5%～10%的DDGS可以使由回腸炎導致的豬死亡率降低50%，僅此一項每年就為美國節省獸藥治療費用近2 000萬美元。

    結 論
    隨著燃料乙醇產業的持續發展，可以向飼料業提供的玉米DDGS數量也將會不斷增加。使用單一來源的DDGS和用前質量檢測將有助于減少其營養成分的變化，并提供有價值的營養，如為豬的日糧提供能量和磷。重要的是要評估使用DDGS對飼料成本的經濟影響以及對上市體重與胴體品質的影響，尤其重要的是，燃料乙醇產業生產的副產物數量必須保持持續性，以保證畜牧業長期持續獲得可資利用的DDGS。