山西老陳醋醋糟營養(yǎng)成分分析

■崔耀明 董曉芳 佟建明 宋增廷 王志紅 薛 穎

（中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院北京畜牧獸醫(yī)研究所，北京 100193）

醋糟（Vinegar residues）是以淀粉質(zhì)原料為主料固態(tài)發(fā)酵釀造食醋過程中產(chǎn)生的殘渣[1]。釀造食醋的原料一般分為主料、輔料、填充料和添加劑。在發(fā)酵過程中主料和輔料被大量消耗，添加劑則進入成品醋中，剩余的填充料和少部分主料和輔料組成了醋糟，即醋糟的主要成分是稻殼、谷糠、高粱殼等。這就表明不同的釀醋原料得到的醋糟營養(yǎng)成分差異巨大。另外，食醋的不同生產(chǎn)工藝對醋糟的物理性質(zhì)和化學(xué)成分也有很大影響，一個典型的例子就是熏醅工藝。熏醅過程中主要有兩步反應(yīng)：①醋醅中的一些營養(yǎng)物質(zhì)在酸性條件下發(fā)生水解反應(yīng)生成還原糖和氨基酸等；②氨基酸和還原糖在加熱的條件下發(fā)生“美拉德反應(yīng)”，造成營養(yǎng)物質(zhì)損失[2]。因此，綜合生產(chǎn)原料和加工工藝可將我國的醋糟分為山西老陳醋醋糟，鎮(zhèn)江香醋醋糟，保寧醋醋糟和福建紅曲米醋醋糟等。

我國食醋年產(chǎn)量為200～250萬噸（以3.5%HAc計，2005年），且每年以7%的速度逐年增長[3]。按照生產(chǎn)1 t標準固態(tài)發(fā)酵二級食醋產(chǎn)生0.6～0.7 t醋糟[4]計算，我國年產(chǎn)醋糟量為120～175萬噸。如此豐富的醋糟資源目前尚未得到充分合理的利用，不僅造成資源浪費還導(dǎo)致一定的環(huán)境污染[5-7]。一個很重要的原因是，關(guān)于醋糟基本營養(yǎng)成分的報道不僅很少而且不夠系統(tǒng)，使得醋糟未能像啤酒糟、米糠一樣作為一種飼料原料進入中國飼料成分及營養(yǎng)價值表（2013年第24版）。本研究以山西老陳醋醋糟為研究對象，針對不同發(fā)酵原料配方和不同廠家采集醋糟樣品，并對其營養(yǎng)成分進行分析，旨在豐富和完善山西老陳醋醋糟作為飼料原料的基礎(chǔ)研究數(shù)據(jù)，為其科學(xué)合理利用奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

醋糟樣品來自山西省太原市區(qū)、榆次縣、清徐縣食醋生產(chǎn)廠家，涵蓋大中小型企業(yè)，按照樣品采集順序?qū)悠愤M行編號。用具有內(nèi)襯袋的編織袋盛放樣品，并于24 h內(nèi)運回實驗室以減少水分損失、避免發(fā)霉變質(zhì)，并立即進行晾曬制成風(fēng)干樣。

1.2 方法

1.2.1 常規(guī)成分測定

水分采用105℃常壓干燥法測定（GB/T 6435-2006），粗蛋白質(zhì)采用凱氏定氮法測定（GB/T 6432-1994），粗脂肪采用索氏抽提法測定（GB/T 6433-2006），粗灰分采用550℃灼燒法測定（GB/T 6438-2007），粗纖維采用酸堿消煮法測定（GB/T 6434-2006）。

1.2.2 礦物元素測定

鈣采用EDTA絡(luò)合滴定法（GB/T 6436-2002），總磷采用鉬黃比色法（GB/T 6437-2002），硫的測定采用元素分析儀的方法[8]（儀器型號 Elementar Vario MACRO），氯的測定參照GB/T 6439-2007，鉀、鈉的測定參照GB/T5009.91-2003，鐵、鎂、錳、銅、鋅的測定參照GB/T 13885-2003，硒的測定參照GB/T 13883-2008。

1.2.3 碳水化合物測定

中性洗滌纖維的測定參照GB/T20806-2006，酸性洗滌纖維的測定參照NY/T1459-2007，酸性洗滌木質(zhì)素的測定參照GB/T 20805-2006，淀粉的測定采用酶-比色法（GB/T 16287-96），BECKMAD Coul?ter分光光度計，型號DU730；半纖維素=中性洗滌纖維-酸性洗滌纖維，纖維素=酸性洗滌纖維-酸性洗滌木質(zhì)素[9]。

1.2.4 總能的測定

總能的測定利用Parr 6400型氧彈式測熱儀，參照《飼料分析及飼料質(zhì)量檢測技術(shù)》方法[10]測定。

1.2.5 維生素的測定

生物素的測定參照GB/T 17778-2005，膽堿的測定參照NY/T 1819-2009，維生素C的測定參照 GB/T 7303-2006，維生素E的測定采用高效液相色譜法[11-12]。

1.2.6 氨基酸的測定

色氨酸采用高效液相色譜儀測定（Agilent 1200），其余氨基酸的測定采用氨基酸自動分析儀（L-8900），操作方法及樣品前處理參照GB/T18246-2000。

2 結(jié)果與討論

山西老陳醋醋糟樣品底物組成復(fù)雜且比例各不相同，目前尚無找到合適的分類標準。因此，22個醋糟樣品未進行分類。

2.1 醋糟中常規(guī)營養(yǎng)成分分析（見表1）

表1 醋糟常規(guī)營養(yǎng)成分含量(干物質(zhì)基礎(chǔ))(%)

由表1可知，山西老陳醋醋糟樣品的平均干物質(zhì)含量94.44%，平均粗蛋白質(zhì)含量11.40%，粗脂肪含量12.21%，粗纖維含量35.87%，粗灰分含量9.22%，無氮浸出物含量31.30%。鮮醋糟的pH值在5.0～5.5[13]之間，這說明醋糟具有弱酸性的特點。宋增廷測定了17個山西老陳醋醋糟樣品的初水分含量，結(jié)果表明，醋糟初水分含量范圍是63.51%～74.26%，平均值是70.82%[2]。此結(jié)果與徐清萍[14]報道的鮮醋糟含水量68%～75%[15]相差不大，共同說明了醋糟具有含水量高（70%～90%）[16]的特點。醋糟粗蛋白質(zhì)、粗脂肪含量分別為11.40%（這一結(jié)果介于10.50%[17]與12.19%[18]）和12.21%，明顯優(yōu)于玉米和高粱的粗蛋白質(zhì)含量（7.8%～9.4%和3.1%～5.3%）[19]。醋糟的突出特點是纖維類物質(zhì)含量高，這與其主要組成成分有關(guān)。醋糟主要由發(fā)酵的填充料和輔料組成，主要包括谷糠、稻糠、高粱殼和小麥麩，而谷糠和稻糠的粗纖維含量分別達到了51.8%和42.9%[19]。研究結(jié)果表明，醋糟樣品中粗纖維含量為35.87%，應(yīng)該劃歸為粗飼料。

2.2 醋糟中礦物元素分析（見表2、表3）

由表2、表3可知，醋糟樣品的常量礦質(zhì)元素（鈣、磷、鉀、鎂、鈉、硫、氯）的平均含量分別是（%）：0.15、0.06、0.06、0.05、0.10、2.09、0.14；微量礦質(zhì)元素(鐵、錳、銅、鋅、硒)的平均含量分別是1 069.24 mg/kg、26.42 mg/kg、15.78 mg/kg、25.68 mg/kg、120.99 ng/kg。目前，尚無關(guān)于醋糟中礦物元素的報道。本研究測定結(jié)果表明醋糟中礦物元素種類齊全，且Fe元素含量豐富為1 069.24 mg/kg，顯著高于啤酒糟中Fe元素的含量274 mg/kg（中國飼料成分及營養(yǎng)價值表，2013年第24版），也高于食醋中鐵的含量30.8～284.0 mg/kg[20]，可以作為很好的礦質(zhì)營養(yǎng)源。

表2 醋糟常量礦物元素含量(干物質(zhì)基礎(chǔ))(%)

2.3 醋糟中碳水化合物分析（見表4）

表3 醋糟中微量礦質(zhì)元素含量(干物質(zhì)基礎(chǔ))

表4 醋糟中碳水化合物含量(干物質(zhì)基礎(chǔ))(%)

由表4可知，醋糟樣品中酸性洗滌纖維、中性洗滌纖維、酸性洗滌木質(zhì)素、纖維素、半纖維素、淀粉的平均含量分別是54.46%、72.51%、23.68%、30.78%、18.05%、5.85%。淀粉含量的測定結(jié)果與董麗[21]報道的15%～30%相比偏低，造成這一結(jié)果可能的原因是：①生產(chǎn)原料和工藝不同；②本試驗樣品在平地晾曬制備風(fēng)干樣品過程中一部分淀粉遺留在地表無法全部收集。

2.4 醋糟中總能及維生素分析（見表5）

由表5可知，醋糟樣品中生物素、膽堿、維生素E、維生素 C 的平均含量分別是（mg/kg）：621.79、24.48、23.45、174.27。此外,醋糟樣品中維生素B1、維生素B6、維生素B12均未檢出。醋糟中生物素含量621.79 mg/kg，顯著高于玉米中的0.06 mg/kg，這可能是由于微生物發(fā)酵過程產(chǎn)生了生物素。此外，醋糟中維生素C的含量較高為174.27 mg/kg，這一結(jié)果提示我們?nèi)占Z中添加醋糟可能具有改善免疫機能的作用[22]。

表5 醋糟中總能及維生素含量(干物質(zhì)基礎(chǔ))

醋糟總能高達 5 443.03 kcal/kg（22.78 MJ/kg），而醋糟的蛋雞表觀代謝能和氮矯正代謝能值分別為650.01 kcal/kg和716.01 kcal/kg[2]，由此可見蛋雞對醋糟中能量的利用率較低。造成這一結(jié)果的原因可能是醋糟中高含量的木質(zhì)纖維素類物質(zhì)難以被蛋雞消化利用。Song等[23]的研究結(jié)果表明，醋糟的中性洗滌纖維在山羊瘤胃內(nèi)的消化率僅為

207.7 g/kg，而反芻動物利用木質(zhì)纖維素的能力要超過家禽，所以這也在一定程度上驗證了以上猜想。因此，醋糟作為飼料原料應(yīng)用時要考慮補充高能量原料。但是，也正是由于醋糟木質(zhì)纖維素含量高這一特點，使得它結(jié)構(gòu)疏松很適合作為固體發(fā)酵的培養(yǎng)基[24-27]。

2.5 醋糟中的氨基酸（見表6）

表6 醋糟中氨基酸的含量(干物質(zhì)基礎(chǔ))(%)

表6總結(jié)了本研究室關(guān)于27個山西老陳醋醋糟樣品中18種氨基酸的測定數(shù)據(jù)，計算可知這18種氨基酸的總含量平均值為9.69%，其中谷氨酸含量最高達到1.77%，色氨酸含量最低為0.10%。與醋糟中總蛋白含量11.40%對比，可以發(fā)現(xiàn)醋糟中的粗蛋白質(zhì)絕大部分是真蛋白質(zhì)，非蛋白氮含量低。

3 結(jié)論

本研究參照NRC關(guān)于飼料原料參數(shù)的設(shè)定，測定了山西老陳醋醋糟的營養(yǎng)成分，同時整理了實驗室之前積累的數(shù)據(jù)，綜合起來對山西老陳醋醋糟的營養(yǎng)成分進行了比較系統(tǒng)的描述。此外，日糧中添加醋糟可以降低蛋雞糞尿中氮的排泄量，降低排泄物中尿酸含量有利于降低氨的生成和揮發(fā)[28]，這表明醋糟的應(yīng)用可以對健康養(yǎng)殖提供了一些新的思路。

本研究結(jié)果表明，山西老陳醋醋糟營養(yǎng)物質(zhì)種類齊全，部分營養(yǎng)成分含量豐富，加之來源廣、價格低廉的特點，可以作為一種新型飼料資源被應(yīng)用。醋糟粗纖維含量高、代謝能低，其在飼料中的添加比例不宜過高。此外，醋糟纖維含量高、營養(yǎng)物質(zhì)種類豐富，可將其作為填充料用于堆肥和食用菌培養(yǎng)也可作為底物培養(yǎng)微生物獲得高附加值的產(chǎn)品。