不同類型酒糟營養(yǎng)成分組成差異的比較研究

李 倩 裴朝曦* 王之盛** 彭全輝 薛 白 王立志 鄒華圍 周 婷 李峰鵬 王雪瑩 祝伊梟 夏 科

(1.四川農(nóng)業(yè)大學動物營養(yǎng)研究所，雅安 625014；2.中糧(成都)糧油工業(yè)有限公司，成都 610000)

酒糟是釀酒工業(yè)副產(chǎn)物，其產(chǎn)量巨大、營養(yǎng)豐富、價格低廉，用作動物飼料能夠節(jié)省大量糧食，具有很大的開發(fā)利用前景。生產(chǎn)中常用的酒糟主要為白酒糟和啤酒糟，而白酒糟又可按照生產(chǎn)原料進行分類，如高粱酒糟、玉米酒糟、青稞酒糟、薯類酒糟等[1]。其中高粱酒糟根據(jù)傳統(tǒng)發(fā)酵工藝的不同又可分為濃香型、醬香型等[2]。此外玉米酒糟、青稞酒糟、薯類酒糟等多為純原糧酒糟，多為農(nóng)戶或小作坊烤酒副產(chǎn)品，其來源較少、產(chǎn)量較小。我國酒糟種類繁多，釀酒原料和釀造工藝各有不同，因此酒糟的營養(yǎng)成分組成差異較大[3]。

康奈爾凈碳水化合物-蛋白質(zhì)體系(Cornell net carbohydrate and protein system，CNCPS)通過計算飼料碳水化合物和蛋白質(zhì)組分的降解和流通率來預測瘤胃的發(fā)酵程度、微生物蛋白質(zhì)的產(chǎn)生、后瘤胃的吸收以及對動物代謝能和蛋白質(zhì)的總供給量等，對飼料的生物學價值做出了有效預測[4]。目前，對酒糟的營養(yǎng)價值評定多用概略養(yǎng)分分析法。因此，本研究旨在比較不同類型酒糟營養(yǎng)成分組成差異并評定其營養(yǎng)價值，以彌補不同類型酒糟CNCPS組分數(shù)據(jù)的缺乏，補充和完善不同類型酒糟的營養(yǎng)價值數(shù)據(jù)庫資料，為指導科學利用酒糟進行飼糧配制提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

分別從四川省(成都、宜賓、瀘州和樂山)、青海省(海北、海東和合作)、云南省(昆明和臨滄)、河南省(鄭州)以及河北省(石家莊)共采集酒糟樣品24個，其中濃香型高粱酒糟(Luzhou-sorghum distillers’ grains，L-SDG)樣品8個，醬香型高粱酒糟(Maotai-sorghum distillers’ grains，M-SDG)樣品4個，青稞酒糟(highland barley distillers’ grains，HBDG)樣品4個，玉米酒糟(corn distillers’ grains，CDG)樣品3個，啤酒糟(barley brewers’ grains，BBG)樣品5個(均為大麥啤酒糟)。

本試驗采用幾何采樣法進行樣品采集，將新鮮酒糟裝入密封袋后用保鮮盒帶回實驗室。在65 ℃烘箱烘干制成風干樣，粉碎過40目篩用于營養(yǎng)成分測定，密封保存于4 ℃?zhèn)溆谩?/p>

1.2 測定指標及方法

酒糟樣品的容重及初水、干物質(zhì)(DM)、粗纖維(CF)、粗蛋白質(zhì)(CP)、粗脂肪(EE)、中性洗滌纖維(NDF)、酸性洗滌纖維(ADF)、酸性洗滌木質(zhì)素(ADL)、粗灰分(Ash)、鈣(Ca)、總磷(TP)含量等常規(guī)營養(yǎng)成分依據(jù)《飼料分析及飼料質(zhì)量檢測技術(shù)》[5]的標準方法進行測定；無氮浸出物(NFE)含量通過計算得到；中性洗滌不溶蛋白(neutral detergent insoluble protein，NDIP)和酸性洗滌不溶蛋白(acid detergent insoluble protein，ADIP)的含量按照Van Soest氏法進行測定；可溶性蛋白(SCP)的含量按照Krishnamoorthy等[7]的方法進行測定；非蛋白氮(NPN)的含量參照Licitra等[8]方法進行測定；淀粉(starch)含量參照AOAC(996.11)標準方法，使用淀粉含量檢測試劑盒測定；pH用pH計測定[9]。礦物元素鐵(Fe)、銅(Cu)、錳(Mn)、鋅(Zn)采用原子吸收法測定；單寧(tannin)含量采用GB/T 27985—2011分光光度法測定；硅(Si)含量參照戴偉民等[10]的方法進行測定；霉菌毒素含量采用酶聯(lián)免疫吸附測定試驗(ELISA)試劑盒測定。

1.3 CNCPS組分計算方法

CNCPS組分計算參照Sniffen等[11]提出的計算方法。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

用SPSS 22.0進行單因素方差分析以及Duncan氏法多重比較檢驗，以P<0.05表示為差異顯著，結(jié)果以平均值±標準差表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同類型新鮮酒糟的物理特性

由表1可以看出，玉米酒糟的容重顯著高于啤酒糟和鮮濃香型高粱酒糟(P<0.05)。啤酒糟的pH顯著高于其他酒糟(P<0.05)，pH的高低為：啤酒糟>醬香型高粱酒糟>濃香型高粱酒糟>青稞酒糟>玉米酒糟。啤酒糟的初水含量顯著高于其他酒糟(P<0.05)，玉米酒糟的初水含量顯著高于濃香型高粱酒糟、醬香型高粱酒糟和青稞酒糟(P<0.05)。

2.2 不同類型酒糟常規(guī)營養(yǎng)成分含量

由表2可以看出，不同類型酒糟的DM含量差異不顯著(P>0.05)，不同類型酒糟其他各營養(yǎng)成分含量均存在差異。啤酒糟的CP含量最高，比醬香型高粱酒糟高11.78%(P>0.05)，比青稞酒糟高13.79%(P<0.05)，比玉米酒糟高21.54%(P<0.05)，比濃香型高粱酒糟高38.73%(P<0.05)。玉米酒糟的EE含量顯著高于其他酒糟(P<0.05)。玉米酒糟的NFE含量最高，比青稞酒糟高17.69%(P>0.05)，比啤酒糟高25.13%(P<0.05)，比醬香型高粱酒糟高31.90%(P<0.05)，比濃香型高粱酒糟高32.00%(P<0.05)。濃香型高粱酒糟高和醬香型高粱酒糟的Ash含量顯著高于其他酒糟(P<0.05)。濃香型高粱酒糟的CF含量顯著高于其他酒糟(P<0.05)；玉米酒糟的CF含量最低，比青稞酒糟低26.89%(P<0.05)，比醬香型高粱酒糟低33.46%(P<0.05)，比啤酒糟低34.35%(P<0.05)，比濃香型高粱酒糟低60.13%(P<0.05)。

表1 不同類型新鮮酒糟物理特性

同行數(shù)據(jù)肩標不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)，相同或無字母表示差異不顯著(P>0.05)。表3、表4、表5同。

In the same row, values with different small letter superscripts mean significant difference (P<0.05), while with the same or no letter superscripts mean no significant difference (P>0.05). The same as Table 3, Table 4 and Table 5.

不同類型酒糟之間纖維組分和淀粉含量也均存在差異。濃香型高粱酒糟的NDF、ADF和ADL含量顯著高于其他酒糟(P<0.05)；玉米酒糟的NDF、ADF和ADL含量最低。玉米酒糟的淀粉含量顯著高于依次降低的青稞酒糟、濃香型高粱酒糟、醬香型高粱酒糟和啤酒糟(P<0.05)。

對不同類型酒糟蛋白質(zhì)營養(yǎng)成分分析可知，啤酒糟和醬香型高粱酒糟的NDIP含量顯著高于

濃香型高粱酒糟、青稞酒糟和玉米酒糟(P<0.05)，玉米酒糟最低。濃香型高粱酒糟和醬香型高粱酒糟的ADIP含量顯著高于青稞酒糟、玉米酒糟和啤酒糟(P<0.05)。青稞酒糟的SCP含量最高，顯著高于其他酒糟(P<0.05)；啤酒糟的SCP含量最低，顯著低于其他酒糟(P<0.05)。青稞酒糟的NPN含量顯著高于其他酒糟(P<0.05)。

表2 不同類型酒糟常規(guī)營養(yǎng)成分含量(干物質(zhì)基礎(chǔ))

同列數(shù)據(jù)肩標不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)，相同或無字母表示差異不顯著(P>0.05)。

In the same column, values with different small letter superscripts mean significant difference (P<0.05), while with the same or no letter superscripts mean no significant difference (P>0.05).

2.3 不同類型酒糟碳水化合物組分和蛋白質(zhì)組分含量

由表3可以看出，濃香型高粱酒糟的CHO含量顯著高于啤酒糟和醬香型高粱酒糟(P<0.05)，但啤酒糟的快速降解碳水化合物(CA)比例顯著高于其他酒糟(P<0.05)，濃香型高粱酒糟的CA比例最低。玉米酒糟的中速降解碳水化合物(CB1)比例最高，顯著高于其他酒糟(P<0.05)；啤酒糟CB1比例最低，顯著低于其他酒糟(P<0.05)。醬香型高粱酒糟和濃香型高粱酒糟的慢速降解碳水化合物(CB2)比例顯著低于其他酒糟(P<0.05)。濃香型高粱酒糟的不可降解碳水化合物(CC)比例顯著高于其他酒糟(P<0.05)，玉米酒糟的CC比例顯著低于其他酒糟(P<0.05)。綜上，玉米酒糟的碳水化合物質(zhì)量最好。

啤酒糟的慢速降解真蛋白質(zhì)(PB3)比例最高，顯著高于其他酒糟(P<0.05)；青稞酒糟和醬香型高粱酒糟的PB3比例顯著高于依次降低的玉米酒糟和濃香型高粱酒糟(P<0.05)。啤酒糟的不可降解真蛋白質(zhì)(PC)比例最低，顯著低于濃香型高粱酒糟、醬香型高粱酒糟和青稞酒糟(P<0.05)；濃香型高粱酒糟的PC比例顯著高于依次降低的醬香型高粱酒糟、青稞酒糟、玉米酒糟和啤酒糟(P<0.05)。綜上，啤酒糟的蛋白質(zhì)質(zhì)量最好。

表3 不同類型酒糟碳水化合物和蛋白質(zhì)組分含量

2.4 不同類型酒糟礦物元素含量

由表4可以看出，濃香型高粱酒糟的鈣磷比例適宜，其余酒糟都是總磷含量高于鈣含量，鈣磷比例不適宜。濃香型高粱酒糟和醬香型高粱酒糟的Fe含量顯著高于青稞酒糟、玉米酒糟和啤酒糟(P<0.05)。啤酒糟的Cu含量顯著高于其他酒糟(P<0.05)。醬香型高粱酒糟的Mn含量顯著高于其他酒糟(P<0.05)，玉米酒糟的Mn含量顯著低于其他酒糟(P<0.05)。啤酒糟的Zn含量顯著高于其他酒糟(P<0.05)。

表4 不同類型酒糟礦物元素含量(干物質(zhì)基礎(chǔ))

2.5 不同類型酒糟抗營養(yǎng)因子含量

由表5可以看出，醬香型高粱酒糟的單寧含量顯著高于依次降低的玉米酒糟、青稞酒糟和啤酒糟(P<0.05)。濃香型高粱酒糟的Si含量最高，顯著高于其他酒糟(P<0.05)，高于醬香型高粱酒糟35.47%(P<0.05)，高于青稞酒糟53.95%(P<0.05)，高于啤酒糟77.63%(P<0.05)，高于玉米酒糟94.07%(P<0.05)。

表5 不同類型酒糟抗營養(yǎng)因子含量(干物質(zhì)基礎(chǔ))

2.6 不同類型酒糟霉菌毒素含量

本試驗24個酒糟樣品中黃曲霉毒素B1、玉米赤霉烯酮、嘔吐毒素和赭曲霉毒素含量極少，僅有1個玉米酒糟檢測出極少量的黃曲霉毒素B1，其余樣品均未檢測出霉菌毒素。

3 討 論

3.1 不同類型新鮮酒糟物理特性差異

本試驗中濃香型高粱酒糟容重最低，玉米酒糟容重最高，可能是前者稻殼含量高，相同體積內(nèi)的密度小，導致其容重低。徐建等[12]測定四川地區(qū)的9種白酒糟的容重為401.0～614.6 g/L，與本試驗結(jié)果相似。譚之磊等[13]報道，白酒糟酸度為3，低于本試驗結(jié)果，可能與樣品來源、樣品的新鮮程度等的差異有關(guān)。啤酒糟的酸度顯著高于其他酒糟，可能是啤酒與白酒釀造工藝的差異導致的。此外，啤酒糟初水含量約為78.77%，玉米酒糟初水約為72.12%，與焦肖飛等[14]報道啤酒糟含水量約為80%一致?？傮w來說，不同酒糟的物理特性均有差異，同類型酒糟之間的物理特性類似。且由于不同啤酒糟的原料和工藝差異較小，所以它們之間物理特性差異不大；但不同白酒糟的工藝和原料差異較大，它們之間的物理特性差異比啤酒糟大。

3.2 不同類型酒糟常規(guī)營養(yǎng)成分含量差異

由本試驗結(jié)果可以看出，玉米酒糟的EE、NFE和淀粉含量顯著高于其他酒糟，能為反芻動物提供較多的能量，與楊嘉偉[15]和Kelzer等[16]報道的玉米酒糟的EE含量一致。啤酒糟淀粉含量最低，僅為玉米酒糟的15.82%，與李穎麗[17]研究結(jié)果一致。濃香型高粱酒糟和醬香型高粱酒糟的Ash含量顯著高于其他酒糟，可能是這2種酒糟原料中含有稻殼。同時，濃香型高粱酒糟的CF、NDF、ADF和ADL含量顯著高于其他酒糟，高含量的纖維會影響酒糟的適口性[18]，降低動物對CP和其他有機物的消化率[19]，進而影響動物的采食量。本試驗結(jié)果與譚之磊等[13]和徐建[20]報道的白酒糟結(jié)果相似。

啤酒糟和醬香型高粱酒糟的CP含量較高，分別為27.34%和23.57%，且兩者CF含量小于18%，屬于蛋白質(zhì)飼料。同時啤酒糟的NDIP含量較高，ADIP含量顯著低于其他酒糟，蛋白質(zhì)組成最優(yōu)。濃香型高粱酒糟的ADIP含量顯著高于其他酒糟，蛋白質(zhì)組成最差。青稞酒糟的SCP和NPN含量顯著高于其他酒糟，能被瘤胃快速降解吸收，同時CP含量(23.57%)也較高，蛋白質(zhì)品質(zhì)較優(yōu)。本試驗與陳艷[21]報道的白酒糟含氮類物質(zhì)含量相似，略低于Kelzer等[16]和Yu等[22]結(jié)果中玉米酒糟的含量。

3.3 不同類型酒糟碳水化合物和蛋白質(zhì)組分含量差異

本研究中，濃香型高粱酒糟、青稞酒糟和玉米酒糟的碳水化合物含量在60%以上，是以提供碳水化合物為主的酒糟，但是濃香型高粱酒糟的非結(jié)構(gòu)性碳水化合物占碳水化合物的比例較低，CC比例高，說明濃香型高粱酒糟在瘤胃內(nèi)不可降解部分含量高，利用效率較低。玉米酒糟和青稞酒糟的非結(jié)構(gòu)性碳水化合物和CB1占碳水化合物的比例最高，顯著高于其他類型酒糟，且CC含量較低，說明玉米酒糟和青稞酒糟的碳水化合物在瘤胃內(nèi)降解率較高，利用效率較高，能夠為動物提供優(yōu)質(zhì)碳水化合物。

本研究中不同類型酒糟的蛋白質(zhì)組分差異較低大。啤酒糟的中速降解真蛋白質(zhì)(PB2)和PB3比例較高，這可能是由于在釀造過程中，大部分的可溶性蛋白質(zhì)被酵母降解，而沒有被降解的真蛋白質(zhì)主要以中速和慢速降解蛋白質(zhì)的形式保留了下來[23]，且啤酒糟的PC比例顯著低于其他酒糟，說明啤酒糟PB3比例較高，提供的蛋白質(zhì)品質(zhì)高于其他酒糟。青稞酒糟可溶性蛋白質(zhì)組分非蛋白氮(PA)占CP的比例較高，玉米酒糟的PB2比例較高，且PC比例較低，說明青稞酒糟和玉米酒糟的CP中NPN和可溶性真蛋白質(zhì)含量較高，能夠為動物提供優(yōu)質(zhì)的蛋白質(zhì)。濃香型高粱酒糟的PC比例最高，顯著高于其他酒糟，說明濃香型高粱酒糟在瘤胃內(nèi)消化率較低，提供的蛋白質(zhì)品質(zhì)最差。

3.4 不同類型酒糟礦物元素含量差異

本試驗中酒糟鈣、總磷占DM含量分別為0.13%～0.87%、0.29%～0.77%，與呂玉玲等[24]和Adams等[25]報道的結(jié)果相似。高Fe除了妨礙Cu和Zn的吸收，還容易導致氧化應(yīng)激。本試驗中濃香型高粱酒糟和醬香型高粱酒糟的Fe含量在828～1 999 mg/kg之間，其中醬香型高粱酒糟的Fe含量最高，與張雅雪[26]和范占煉[27]研究結(jié)果相似。不同類型酒糟Cu含量在10～51 mg/kg之間，以啤酒糟Cu含量最高，高于Adams等[25]的結(jié)果。不同類型酒糟Mn含量在21～252 mg/kg之間，且高粱酒糟的Mn含量最高，與王曉力等[28]報道一致，略高于房進廣[29]的結(jié)果。不同類型酒糟Zn含量在49～161 mg/kg之間，其中啤酒糟的Zn含量最高。但是，由于高Fe對Zn有競爭性吸收抑制，可能導致Zn的缺乏，因此高Fe低Zn酒糟應(yīng)注意Zn的需要量。

3.5 不同類型酒糟抗營養(yǎng)因子含量差異

單寧能與蛋白質(zhì)結(jié)合成難溶性的絡(luò)合物[30]，會造成反芻動物采食量、飼料消化率、過瘤胃蛋白含量、氮利用率降低，以及氮排泄、甲烷排放提高等負面影響，且影響程度深淺主要與單寧的來源、濃度和結(jié)構(gòu)相關(guān)[31]。研究結(jié)果顯示，高粱單寧含量為0.45%～1.68%[32]，但是在白酒釀造過程中微生物會產(chǎn)生單寧酶[33]，因此，酒糟單寧含量遠遠低于釀酒原料的單寧含量。稻殼中Si含量為59～100 g/kg[34]。我國傳統(tǒng)香型白酒的酒糟如醬香型酒糟、濃香型酒糟等稻殼含量分別為8%～12%和56%～68%[35]。飼料中Si含量較高時，會降低CF的可降解性，加快飼料通過消化道的速度；另外，飼料中Si含量較高時還增加了飼料中灰分含量，從而降低了單位重量內(nèi)有效營養(yǎng)物質(zhì)的量，營養(yǎng)價值降低[36]。因此，濃香型高粱酒糟除了瘤胃不可降解的組分較高之外，高含量的Si也影響了其在瘤胃內(nèi)的降解。

3.6 不同類型酒糟霉菌毒素含量特點

霉菌毒素廣泛存在于各種飼料原料中，其中糧食谷物和酒糟中主要霉菌毒素有黃曲霉毒素B1、玉米赤霉烯酮、嘔吐毒素和赭曲霉毒素等[37-38]。僅1個樣品檢測出少量的黃曲霉毒素B1，由于在采樣中都是采用新鮮酒糟，也表明樣品的運輸保存好。徐建[20]報道白酒糟霉菌毒素含量極少，與本試驗結(jié)果一致。

4 結(jié) 論

① 啤酒糟的CP含量最高，可以作為蛋白質(zhì)飼料；玉米酒糟的NFE、淀粉及CP含量均較高，可以同時作為能量和蛋白質(zhì)飼料；濃香型高粱酒糟的CF、NDF、ADF和ADL含量最高，可以作為粗飼料。

② CNCPS評定結(jié)果表明，啤酒糟蛋白質(zhì)可發(fā)酵程度最高，是優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)來源；玉米酒糟碳水化合物可發(fā)酵程度最高，是優(yōu)質(zhì)碳水化合物來源；濃香型高粱酒糟可發(fā)酵程度最低，作為反芻動物飼料時品質(zhì)較低。

③ 抗營養(yǎng)因子中，濃香型高粱酒糟的Si含量最高，影響其他營養(yǎng)成分的消化吸收，營養(yǎng)價值較低。不同類型酒糟樣品中霉菌毒素和單寧含量極少，實際生產(chǎn)中可不予考慮。

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