孙林郁

（通标标准技术服务有限公司，上海 200233）

玉米干全酒糟（DDGS）作为采用干磨工艺的乙醇生产过程中最为重要的副产品，由于含有中等程度的蛋白质与能量，适合用作饲料原料，并可部分用于替代饲料中的玉米粉，大豆粉和磷元素添加剂。在全球市场中被广泛用于奶（肉）牛、猪、禽、水产等饲料中。美国作为DDGS最大消费国，DDGS市场需求量十分巨大。其生产的DDGS有88%用于畜禽养殖，用于乳（肉）牛饲养的干全酒糟逐年持续增加；DDGS在养猪业中使用量增长最快；DDGS在禽类养殖业中虽尚待开发，但有研究显示DDGS是非常好的禽类饲料原料。作为美国产DDGS进口最多的国家，我国对饲料原料需求十分强劲。但国产DDGS营养成分变异较大，且由于发酵前脱去玉米胚芽，导致产品脂肪以及能量含量较低。目前我国累计进口美国产DDGS达238.21万t。因此，了解掌握DDGS特性对控制产品安全，促进我国饲料产业健康发展有着极其重要的意义。

1 美国产DDGS基本理化特性

美国产DDGS物理化学特性根据其来源不同有所差异，并影响其饲用价值和处理特性。这些指标主要标包括色度、气味、颗粒度、堆积密度、流动性、货架期稳定性以及吸湿性。

1.1 色度

DDGS色度范围从浅黄色直至深棕色。不同品种玉米颗粒颜色存在差异，并影响DDGS色度。且许多品种高粱色泽为古铜色，导致玉米高粱混合物生产的DDGS色度较单纯玉米加工的深[1]。酒糟浆中加入相对高比例可溶物生成的DDGS色度较深。研究显示，可溶物分别以0、12、25及42 gal·min-1速度加入酒糟浆，随可溶物加入酒糟浆速度提高，其色泽L*和b*降低，而a*增加。相似结果在其他研究中也有所反映[2-3]。DDGS干燥温度范围一般为127～621℃。干燥机温度越高，DDGS在干燥机中时间越长，最终色度就越深。

1.2 气味

气味与DDGS干燥加热有关，高品质DDGS有发酵的甜香味。过度加热将导致DDGS所含营养物被破坏，并产生烧焦味和烟熏味。

1.3 颗粒度和堆积密度

饲料原料的颗粒度及均匀度是选择原料、生产配合饲料以及饲料添加剂时用来确定后续加工要求的重要指标。颗粒度带来的影响主要包括：营养素可消化性，颗粒度越细（表面积增大，易于消化酶作用），营养素消化率越高；混合效率，原料混合物颗粒度越均匀，获得状态均匀混合饲料的时间愈少，效率愈高；颗粒饲料质量，通过颗粒硬度与制粒后配合饲料中粉末含量比例来定义，对以玉米-大豆粉为主的饲料，平均颗粒度较低的原料可产出高品质颗粒料（含粉率较低）；堆积密度（容重）反映单位体积饲料的重量，颗粒度降低可增加容重，容重是确定运输车辆、船只、集装箱、产品包装的储存容量的一个重要因素，直接影响运输和储存成本，容重小的组分每单位重量运输储存成本更高；各组分的分层程度，当颗粒度或者容重不同的组分共同混合时，在运输及处理过程中各组分容易产生分层现象，颗粒度越不均匀则分层愈严重，高容重颗粒沉降，而低容重颗粒上升；适口性，针对不同动物的饲料粉碎或捣碎程度也不完全相同，研磨粗糙的饲料会降低饲料的适口性，而精细研磨的粉类饲料会减少采食量，并容易在供料器和存储过程中结拱；胃溃疡发生率，在猪饲养中，降低平均颗粒度实现DDGS在最终饲料中表现出的营养可消化性提升，导致胃溃疡发生率下降。目前猪/禽类饲料平均目标颗粒度为600～800μm[4]。

1.4 流动性

流动性指固体颗粒或粉末在运输过程/储存容器中的流动能力。流动性并非物料固有特性，而是几种相互作用因素同时对物料流产生影响的结果[5]。流动性受一系列因素的协同影响，包括化学成分（如蛋白质、脂肪、淀粉和碳水化合物含量及防结块剂的添加）、产品水分、粒度分布、储藏温度、相对湿度、时间、产品的压实压力分布、运输过程中的振动和（或）储藏过程中多种因素的综合变化[5]。DDGS流动性在一定条件下可能表现很差：由于产品吸潮性能，环境相对湿度＞60%时，导致流动性降低。若未被充分冷却或固化，装载过程中易发生“凝结”或“结块”等流动性问题并导致货物卸载困难，特别在大宗存储运输中将难以被客户或运输商所接受。研究表明，抗剪试验仪是测量散装物料力度及流动性能的主要仪器，并可测量物料压实度与块体强度。颗粒料流动性的另一种测量方法由Rosentrater在2006年提出，包括休止角、压缩率、刮铲角及均匀系数。目前流动性改进局限在酒精加工厂的反复尝试中，改进措施主要包括调节发酵的完全性、调节水分含量和改变颗粒度[5]。

1.5 货架期稳定性

DDGS水分含量为10%～12%，除非运输容器或储存设施渗水，运输和储存过程中发生腐败的可能性很小。一般而言其储藏期长达数月，目前尚未证实防腐和防霉剂对防止DDGS腐败并延长储藏期的必要性。美国谷物协会的一项试验中，DDGS装入集装箱从南达科他州的酒精厂运至一家位于北回归线以南20公里的台湾商业奶牛场，储藏在有顶盖的铁管仓中10周后进行奶牛饲喂试验。整个过程中平均环境温度＞32℃，平均湿度＞90%。在其到达农场及10周储藏结束时分别取样测试。结果显示其过氧化值（油脂中脂肪的酸败）并没有变化。据此推测，玉米中天然存在的抗氧化物质含量在高温湿热环境中进一步增加了。

1.6 吸湿性

潮湿环境中DDGS存储过程中水分会有所上升。有试验表明，储存期间每周随机抽取样品，对水分含量持续分析，其水分含量从9.05%上升至12.26%。DDGS粗蛋白质含量在试验中未发生变化，也未产生真菌毒素。

2 美国产DDGS推荐测试方法

DDGS质量指标包括水分、蛋白质、脂肪和纤维。传统用于DDGS的测试方法基本为经验方法，其结果仅是测试样品的间接测量结果，并依赖于试验条件（如试剂种类或纯度、试验温度、时间等）。由于不同实验室甚至同一实验室可能采用不同的DDGS测试方法，导致即使同一样品的测试结果也可能不同。这种情况使得生产商、贸易商及最终使用者无所适从。2005年，美国乙醇协会针对此问题组织两个专门工作组从事DDGS最佳测试方法的调查、研究。

2.1 测试方法研究过程

研究针对测试方法有效性和可行性，同一实验室内以及不同实验室间测试结果差异进行设计。研究包括常用的测试方式、测试内容涉及水分、粗蛋白质、粗脂肪以及粗纤维。阶段一，方法有效性和可行性及实验室内差异评估。从6处不同地点各选取5份样品，样品尽量与当地市场产品保持类似。30份样品分别进行测试，每个样品测试3份。阶段二，实验室间差异评估，使用了第一阶段中的5份样品，分别送到23家实验室进行测试，每个样品测试2份。所有实验室均使用预先确认的测试方法。

2.2 推荐测试方法

在上述研究过程，针对不同实验室或同一实验室内采用不同测试方法的检测结果引入变异系数（CV）进行评估。对于不同项目或同一项目不同样本的测试结果离散程度越小，则说明采用的测试方法越客观稳定。根据检测结果，DDGS质量指标的推荐测试方法见附表。

附表 推荐测试方法

2.2.1 水分

烘箱干燥法测试结果因样品而有所不同，原因为较高温度或较长干燥期样品挥发程度不同，较低温度或较短干燥期样品无法去除所有水分。卡尔费休法测定饲料样品中水含量准确，但由于成本问题导致大部分实验室不愿意使用[6]。借鉴卡尔费休法测试精度，研究选取多种测试方法与其比较，将其差值作为比较的标准。美国饲料检验协会（NFTA）推荐方法NFTA 2.2.2.5：通过105℃烘箱干燥3 h后样品剩余残基的干物质（DM）测量，确定其水分。此方法在不同实验室间和同一实验室测试结果均显示出可接受的CV值。

2.2.2 粗蛋白质

美国分析化学家协会（AOAC）推荐AOAC 990.03（燃烧法检测饲料中粗蛋白质，通过热导率测量在纯氧中燃烧释放的氮含量，并转换为等效蛋白质）和AOAC 2001.11（标准酸滴定法，将样品与硫酸反应生成硫酸氨，通过蒸馏综合测量其氨含量以确定其含有蛋白质）。这两种方法针对DDGS测试结果均准确精密，不同实验室间和同一实验室结果接近。

2.2.3 脂肪

AOAC 945.16（石油醚萃取法，测量谷物辅料中的油）作为非水解方法与其他两种方法AOAC 2003.05/AOAC 2003.06（乙醚提取-浸没法/己烷萃取-浸没法）测试脂肪含量时结果一致。但不同实验室间对比，945.16方法CV值最低，成为DDGS脂肪推荐测试方法。

2.2.4 纤维

多种粗纤维测试方法无显著差异，但由于其他测试方法辅料滤袋退出市场，而其替代品质量表现出10%的相对偏离。AOAC 978.10（玻璃坩埚烧结法，对溶于1.25%硫酸及1.25%氢氧化钠的样品点火烧结，测量其干燥残余粗纤维）成为DDGS粗纤维的推荐测试方法。

3 DDGS质量监控

3.1 DDGS供应商选择

不同工厂生产的DDGS产品营养成分可能不同。应使用供应商认可程序以选择能够提供符合质量预期的DDGS产品供应商。相应措施包括DDGS产品的实验室检测，实地访问供应商生产环境以评价其质量保证措施，验证供应商产品责任保险的覆盖范围。

3.2 DDGS品质规格的合同说明

应考虑在采购合同中详细说明DDGS品质规格要求。当买、卖方极为重视营养成分的精确确认时，具体营养成分的分析方法也应明确写入采购合同或相关文件中。

3.3 DDGS交付的采样和查验

DDGS交付应在物料卸货时按照标准采样程序，抽取代表性的DDGS样品，确认其是否符合质量要求。检验程序应包括颜色检验、气味检查、容重与颗粒度监控。

3.4 DDGS真菌毒素监控

DDGS中真菌毒素含量可能是生产用玉米原料中真菌毒素含量的3倍。因此应考虑定期检查DDGS中的真菌毒素含量以确保其不出现超标的情况。

3.5 监控DDGS营养成分

应向DDGS供应商索要其每批DDGS产品的营养成分数据，并按照制定的营养含量标准以确保配方中使用的DDGS各项营养素含量准确。

4 结语

由于生产工艺及干燥条件，不同地区产DDGS营养成分含量及利用率不尽相同。受氨基酸平衡和粗纤维等影响，在生产中可部分代替豆粕，并补充赖氨酸等限制性氨基酸。与原料相比，由于去除淀粉和糖，其营养成分（蛋白质、脂肪、维生素）提高。美国DDGS的典型营养价值为：含粗蛋白质＞26%，粗脂肪＞10%，赖氨酸0.85%，磷0.75%。在DDGS市场需求和实际应用持续增长的趋势下，使用DDGS时应根据相应质量标准确切掌握其营养成分组成及其优缺点。通过对DDGS基本理化特性的精确控制、测试方法的选择应用以及全方位的质量监控，实现DDGS成品质量的全流程保障。

[1]Ferrer E,Algria A,Farre R.Fluorescence,browning index,and color in infant formulas during storage[J].J Agric Food Chem,2005,53（12）:4 911-4 917.

[2]Noll S.Parsons C,Walters B.What's new since September 2005 in feeding distillers co-products to poultry[J].Proceedings,2006:149-154.

[3]Ganesan V,Muthukumarappan K,Rosentrater KA.Effectofmoisture contentand soluble levelson the physical and flow properties ofDDGS[J].CerealChemistry,2008,85（4）:464-470.

[4]Shurson J,Noll S,Goihl J.Corn by-product diversity and feeding value tonon-ruminants[J].Proc MNNutrConf,2005,34:50-68.

[5]Rosentrater K A.Understanding distiller'sgrain storage,handling,and flowability challenges[J].Distiller's Grains Quarterly,2006,1（1）:18-21.

[6]中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.GB/T 606-2003化学试剂水分测定通用方法-卡尔.费休法[S].北京:中国标准出版社,2003.