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(fā)酵生產(chǎn)乙醇和二氧化碳后，剩余的發(fā)酵殘留物通過低溫干燥形成的共生產(chǎn)品，用3t玉米生產(chǎn)1t乙醇的同時可以生產(chǎn)1t DDGS。由于DDGS是國際市場公認的優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)飼料，蛋白質(zhì)含量達30％左右，且富含氨基酸、維生素和礦物質(zhì)，因而具有良好的飼料開發(fā)利用潛力。本文主要介紹了美國DDGS的生產(chǎn)利用概況及用作豬飼料的研究進展。

    1 美國DDGS生產(chǎn)利用概況
    隨著燃料乙醇產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，美國可供家畜和家禽飼料利用的DDGS數(shù)量也不斷增加。2004年，美國共有81個乙醇工廠，生產(chǎn)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(jīng)有86個乙醇工廠，乙醇生產(chǎn)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(chǎn)能為17億加侖（可再生燃料協(xié)會，2006）。美國已制定了一個大力發(fā)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(chǎn)物DDGS的產(chǎn)量將繼續(xù)呈增長的趨勢。
    目前，美國超過90 %的燃料乙醇是用玉米生產(chǎn)的。1981年，生產(chǎn)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(chǎn)的，干法乙醇生產(chǎn)已經(jīng)成為美國增長最快的產(chǎn)業(yè)部門。
    2004年，這些干法乙醇工廠生產(chǎn)了850多萬tDDGS，隨著燃料乙醇產(chǎn)量的增長，DDGS的產(chǎn)量也持續(xù)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(chǎn)品，而全部采用植物性飼料，美國生產(chǎn)的DDGS大多數(shù)都被用于飼喂肉牛和奶牛，據(jù)統(tǒng)計大約有56%的肉牛飼料中添加了DDGS。同時，在采用新技術(shù)、新方法并且得到良好質(zhì)量控制的乙醇工廠，DDGS的營養(yǎng)成分已經(jīng)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(shù)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(jīng)濟效益高的優(yōu)點。

    2 DDGS營養(yǎng)含量的差異
    在豬日糧中使用DDGS遇到的一大挑戰(zhàn)是其營養(yǎng)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(chǎn)批次，玉米DDGS的營養(yǎng)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(zhì)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(yǎng)含量差異可能與玉米品種和地理位置的不同有關(guān)。Goodson等（2006）研究表明，在美國中西部地區(qū)玉米中粗蛋白質(zhì)的變異系數(shù)為7.8%。
    在國家研究委員會（NRC，1996）列出的飼料營養(yǎng)成分表中，DDGS的平均粗蛋白質(zhì)（CP）和瘤胃可降解蛋白質(zhì)（DIP）的含量分別為30.4%和52%。這兩種營養(yǎng)成分平均值的變異系數(shù)（CV）分別為11.7%和38.5%。而在NRC（2001）的飼料營養(yǎng)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(xiàn)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(zhì)平均值的變異系數(shù)較小可能是現(xiàn)代加工條件的反映。值得注意的是，Spiehs等（2002）對現(xiàn)代化乙醇工場的采樣調(diào)查中，DDGS CP含量的總體變異較小，但纖維和礦物質(zhì)含量的差異較大。同樣，對中西部玉米加工場的早期調(diào)查結(jié)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?。?.0%～5.8%），而DIP、酸性洗滌纖維（ADF）和脂肪的變異系數(shù)分別為6.7%～15.1%、12.9%～28.1%和12.9%～38.5%。因此，在設(shè)計日糧配方時，要考慮到干法加工乙醇副產(chǎn)物營養(yǎng)成分數(shù)值差異對結(jié)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(tǒng)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(guān)系到豬的生長率。Spiehs等（2004）和Hastad等（2002）已經(jīng)證實，來源于新建乙醇工廠生產(chǎn)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(shù)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(jù)Lumpkins等（2005）計算，家禽對玉米DDGS的磷利用率為54%～68%；據(jù)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(yǎng)類型和提高成本效益上具有更大的吸引力，所以，DDGS已經(jīng)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(jié)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(nèi)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(zhì)的影響
    近年來的研究表明，在豬日糧中添加DDGS，研究結(jié)果會有不同差異，一個可能的解釋是，DDGS的來源不同和產(chǎn)品的質(zhì)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(zhuǎn)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(zhuǎn)化率沒有差異；由DeDecker等（2005）進行的另一項商業(yè)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(yǎng)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(jīng)濟效益或胴體品質(zhì)。Hastad等（2005）評價了DDGS來源、水平、生產(chǎn)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(zhì)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(zhì)反應(yīng)。在評估使用DDGS的經(jīng)濟效益時，應(yīng)考慮到DDGS含量對胴體產(chǎn)量的影響，此外，一般不注意飼喂DDGS對豬肉脂肪品質(zhì)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(xiàn)節(jié)省日糧成本的同時，要對胴體的品質(zhì)及胴體的價值加以評估，以確保使用DDGS可以增加養(yǎng)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(jīng)顯示出了廣闊的前景。據(jù)美國谷物協(xié)會《飼料與飼養(yǎng)技術(shù)簡訊》報道，養(yǎng)豬業(yè)已經(jīng)成為美國使用DDGS增長最快的行業(yè)。高質(zhì)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(zhì)和其他主要養(yǎng)分的良好來源。
    但正如玉米的低蛋白質(zhì)質(zhì)量一樣，相對于其蛋白質(zhì)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(jiān)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(chǎn)性能。一些豬肉生產(chǎn)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(jié)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(chǎn)性能和胴體品質(zhì)，但這些推薦水平是假定高質(zhì)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(chǔ)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(yīng)該引起養(yǎng)豬生產(chǎn)者的注意，毒枝菌素主要是指由黃曲霉菌產(chǎn)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(yǎng)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(jié)省獸藥治療費用近2 000萬美元。

    結(jié) 論
    隨著燃料乙醇產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展，可以向飼料業(yè)提供的玉米DDGS數(shù)量也將會不斷增加。使用單一來源的DDGS和用前質(zhì)量檢測將有助于減少其營養(yǎng)成分的變化，并提供有價值的營養(yǎng)，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(jīng)濟影響以及對上市體重與胴體品質(zhì)的影響，尤其重要的是，燃料乙醇產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)的副產(chǎn)物數(shù)量必須保持持續(xù)性，以保證畜牧業(yè)長期持續(xù)獲得可資利用的DDGS。