杨嘉伟 金青哲 王正浩 逯良忠

（江南大学食品学院1，无锡 214122）

（无锡市新耀生物工程技术有限公司2，无锡 214122）

（无锡华亨海洋生物工程有限公司3，无锡 214122）

玉米 DDGS（Distillers Dried Grain with Solubles）即玉米酒糟，是在以玉米为原料发酵制取乙醇过程中，其中的淀粉被转化成乙醇和二氧化碳后，剩余的发酵残留物通过干燥形成的产品。玉米DDGS已经成为美国和国际市场上最重要的饲料原料之一。美国2010／11年度生产3 500万吨玉米 DDGS，出口900万吨，中国为全球最大的玉米DDGS进口国，从美国年进口200～300万吨，目前国内年产350万吨。玉米DDGS蛋白质含量是玉米的3倍多［1］，蛋白质中氨基酸的含量组成比较合理，除赖氨酸相对缺乏外，其余的氨基酸含量较高［2－4］，因此玉米 DDGS已成为国内外饲料生产企业广泛应用的一种新型蛋白饲料原料。但玉米DDGS在饲用中存在潜在的副作用［5］，另外玉米DDGS包括8%～12%的油脂，超出了有些饲料的需要，如猪饲料脂肪最多只能为5%［6］。并且DDGS中的不饱和脂肪酸含量较高，作为饲料饲养猪会导致猪肉胴体变软，脂肪酸硬度降低，影响猪肉的后续加工过程。较高的不饱和脂肪酸也使玉米DDGS容易酸败，货架期变短，脱脂处理是利用玉米DDGS的一个良好途径，脱脂后玉米DDGS蛋白含量提高3%～5%，改善了色泽、风味，提高了饲用品质。油经精制得到精制玉米油。本文综述了玉米油中微量成分甾醇和生育酚的研究进展，在此基础上分析了DDGS玉米油的营养特点及其制油的经济价值，为玉米DDGS合理充分制油提高依据。

1 3种玉米油的甾醇和生育酚组成特点

玉米仁、玉米胚芽、玉米皮都可以作为提油的原料，分别可以获得玉米胚芽油Corn Germ Oil（CGO）、玉米仁油 Corn Kernel Oil（CKO）、玉米皮油Corn Fiber Oil（CFO）3种毛油，已有有研究对它们含有的不皂化物微量成分，尤其是甾醇和生育酚的各种构型及其含量进行了对比研究。

玉米胚芽油不皂化物质量分数高达2%～2.5%，为其他植物油所不及，玉米胚芽油即使精炼后，总甾醇质量分数大于1%，高于绝大部分植物油。但玉米胚芽油不皂化物和甾醇含量逊于玉米仁油和玉米皮油。

这3种油脂不皂化物中的甾醇均包括三萜醇（4，4－Dimethylsterols）、4－甲基甾醇类（4－Monomethylsterols）、无甲基甾醇类等3大类甾醇，但最主要是无甲基甾醇（Desmethylsterols），无甲基甾醇中主要是谷甾醇、菜油甾醇、豆甾醇3种，并呈现谷甾醇＞菜油甾醇＞豆甾醇的规律。玉米胚芽油中甾醇主要以酯型存在，检测到一种典型玉米胚芽油的甾醇酯／甾醇比值为1.6，而玉米仁油和玉米皮油甾醇酯含量又大大高于玉米胚芽油。玉米仁油（毛油）的甾醇脂肪酸酯含量为0.76%～3.09%，游离甾醇为0.54%～1.28%，甾醇阿魏酸酯为0.047%～0.839%，而玉米皮油（毛油）的甾醇脂肪酸酯质量分数为2.9%～9.2%，游离甾醇为1.9%～4.3%，甾醇阿魏酸酯为6.5%～9.5%［7］。玉米皮油含丰富甾烷醇，为其他植物萃取物所不及，甾烷醇主要存在于玉米糊粉层（aleurone layer）［8］，在一款玉米皮油（毛油）中，谷甾烷醇占甾醇总量的43.1%，谷甾醇占34.3%。玉米胚芽油维E含量仅次于小麦胚芽油，脱臭后仍占油重0.1%，玉米胚芽油维E中80%为γ生育酚，其次为α和δ，也含有一定量三烯酚，也以γ－三烯酚为主。在预防LDL氧化和肿瘤细胞形成方面，γ优于α，γ、α联合优于单一α，玉米皮油中γ－生育酚数倍于玉米胚芽油，皮热处理后萃取的油脂中γ－生育酚更丰富［9］。

2 玉米DDGS油脂的营养特点

玉米DDGS的组成与玉米整籽和玉米胚芽均不同，玉米整籽含油仅3%～5%［8］，直接从中提取油脂并不合适，故玉米油的商业原料是玉米胚芽，玉米胚芽的含油率与其生产工艺密切有关，干法胚芽含油15%～25%，湿法胚芽含油40%～50%，说明2种胚芽原料的组成差别很大。玉米DDGS主要是由胚芽与皮纤维组成，有可能由于发酵的不完全含有少量的淀粉，因此玉米DDGS油中甾醇及维E含量相对于玉米胚芽油来说较高［9］。通过近期的试验得出了表1～表3，分别就4个玉米胚芽毛油与4个玉米DDGS毛油样品在脂肪酸组成，维E含量及组成，甾醇含量及组成做了对比分析。A、B、C、D为玉米胚芽毛油的4个样品，A1、B1、C1、D1为玉米 DDGS毛油的4个样品。

表1 不同油的脂肪酸组成分析

从表1可以看出，2种油的脂肪酸组成并无太大差异，亚油酸是它们的主要脂肪酸，含量在54%～60%之间，其次为油酸＞硬脂酸＞软脂酸＞亚麻酸。

从表2可以看出，玉米DDGS油与玉米胚芽油一样，γ生育酚是其主要生育酚成分，其次为α和δ，总的来说，玉米DDGS油中生育酚含量比玉米胚芽油高，平均为其1.3倍左右。这使得玉米DDGS油具有较高的氧化稳定性。

表2 不同油的生育酚组成／μg／g

表3 不同油的甾醇组成及含量／mg／g

从表3可以看出，玉米DDGS油的甾醇平均含量为14.50 mg／g，此值玉米胚芽油平均为 11.21 mg／g油，尤其是玉米DDGS油的甾烷醇含量高于玉米胚芽油。除此之外，玉米DDGS油中的阿魏酸甾醇酯（谷维素），玉米黄色素也较玉米胚芽油中多，具体含量如表4所示。谷维素具有良好的调节神经作用［10］，黄色素中的主要物质玉米黄素对于人体视力有很好的保护作用［11－12］，这些使得玉米DDGS油具有更多的营养价值。

表4 不同油的谷维素及玉米黄色素含量

3 玉米DDGS制炼油的经济效益分析

玉米DDGS精炼油的工艺流程：烘干后的玉米酒糟送至制油车间进行萃取，得到的湿糟送至蒸脱机脱溶干燥，干燥得到的干糟作为玉米DDGS产品销售。萃取所得的混合油进行蒸发、抽提，萃取剂经过冷却循环使用。毛油送至精制车间进行精炼作为营养保健食用油被投放市场，也可转酯化成为可再生的生物柴油。

按照以下口径进行经济、市场分析及效益预测：经制油后的玉米DDGS蛋白含量提高3%～5%，残油降至1%。生产规模以年产10万吨玉米DDGS计，产出高蛋白DDGS按90%计，精制油按8.5%计，脂肪酸按1.5%计。制油车间蒸汽消耗400 kg／t料，溶剂消耗 4 kg／t料，电耗 15 kW／t料。

（1）收入

精制玉米油：成品油按目前市场价1.2万元／吨计算，10万吨×8.5%×1.2万元／吨＝1.02亿元；

玉米DDGS蛋白饲料：按目前市场价2 300元／吨计算，10万吨×90%×0.23万元／吨＝2.07亿元；

脂肪酸：按市场价6 600元／吨计算，10万吨×1.5%×0.66万元／吨＝0.099亿元；

收入合计：1.02＋2.07＋0.099＝3.185亿元。

（2）成本

原料：原料按目前玉米DDGS市场价0.2万元／吨计算，0.2万元／吨×10万吨＝2.0亿元；

浸出：按80元／吨计算，浸出总成本为0.008万元／吨×10万吨＝0.08亿元；

精炼：生产成本加消耗按600元／吨计算，精炼总成本为0.06万元／吨×10万吨×10%＝0.06亿元；

成本合计：2.0＋0.08＋0.06＝2.14亿元。

（3）利税

利税空间：3.185－2.14＝1.045亿元。

4 结论

可见，玉米DDGS是一种潜在的优质食用油原料，制油的经济效益显著，制油后的玉米DDGS蛋白含量高，玉米DDGS油中脂肪伴随物丰富。按我国现有自产和进口规模500万吨玉米DDGS计，如能合理充分制油，可得到30～50万吨优质玉米油。根据专家估计，中国玉米DDGS需求量1 150万吨，玉米DDGS尚有500万吨进口余地，利用玉米DDGS增产玉米油的潜力很大。

［1］NRC.Nutrient requirements of dairy cattle（7th ed）［M］.Washington D.C.：National Academy Press，2001：48－52

［2］Fastinger N D，Mahan D C.Determination of the ileal amino acid and energy digestibilities of corn distillers dried grains with solubles using grower－finisher pigs［J］.Journal of animal science，2006（84）：1722－1728.

［3］张铭.DDGS的生产工艺、研究利用现状及在畜禽生产中的应用［J］.饲料工业.2008，29（21）：52－55

［4］Fereidoon Shahidi.Bailey＇s industry oil and fat products（6th ed）［M］.John Wiley＆Sons，Inc，2008（2）：149－168

［5］Han J，Liu KS.Changes in composition and amino acid profile during dry grind ethanol processing from corn and estimation of yeast contribution towards DDGS proteins［J］.Agric Food Chem 2010（58）：3430－3437

［6］彭健.猪饲料配制和使用技术［M］.北京：中国农业出版社，2002：21－23

［7］K B Hicks，R A Moreau.Comparison of oil and phytoserol levels in germplasm accessions of corn，teosinle and Job’s tears［J］.Agricultural Food Technol.2001（55）：63－67

［8］Moreau R A，Singh V.Phytosterols in the aleurone layer of corn kernels［J］.Biochem Soc Trans.2000，28：803－806

［9］R A Moreau，K B Hicks，M JPowell.Comparison of yield and composition of oil extracted from corn fiber and corn bran［J］.Agric.Food Chem.，1999（47）：2869－2871

［10］周瑞宝.特种油料加工工艺［M］.北京：化学工业出版社，2010：79－82

［11］Jill K Winkler－Mosier，Lotta Breyer.Composition and oxidative stability of crude oil extracts of corn germ and distillers grains［J］.Industrial crops and products，2011，33：572－578

［12］肖少香.米糠油的营养保健功能及其生产工艺探讨［J］.中国油脂，2003（4）：83－84

［13］崔凌飞，王遂.玉米皮色素提取及其稳定性研究［J］.食品科学，2002（5）：66－70

［14］徐泽枫.玉米中类胡萝卜素的研究进展［J］.广东化工，2009（3）：119－121.