1 材料与方法
1.1 供试材料
1.1.1 试验材料
用于营养成分分析的DDGS样品共计30个，其中，2个大米DDGS样品、4个玉米DDGS（Ⅰ）样品、16个混合原料（木薯及陈化粮掺混）发酵生产的DDGS样品，由中粮生物科技股份有限公司沫河口分厂提供；8个玉米DDGS（Ⅱ）样品，由中粮生化能源（肇东）有限公司提供。
1.1.2 试验试剂
催化剂、热稳定α-淀粉酶，北京安科博瑞科技有限公司；氢氧化钠、浓硫酸、石油醚（沸程30～60 ℃）、十二烷基硫酸钠、乙二胺四乙酸二钠、四硼酸钠、磷酸氢二钠、无水亚硫酸钠、十六烷基三甲基溴化铵，均为分析纯。
1.1.3 试验设备
ME104电子天平，梅特勒—托利多仪器（上海）有限公司；FD260鼓风干燥箱，德国Binder；HG63快速水分测定仪，梅特勒—托利多仪器（上海）有限公司；KjeltecTM 8400凯氏定氮仪、DT220消化炉，福斯华（北京）科贸有限公司；A2000i型全自动纤维分析仪、封口机、XT15i型自动脂肪分析仪，北京安科博瑞科技有限公司；SX2-4-10TP马弗炉，上海一恒科学仪器有限公司；UV1780分光光度计，岛津企业管理（中国）有限公司；SDS-Ⅱ仿生消化仪，湖南中本智能科技发展有限公司；6400型氧弹热量计，美国PARR公司。
1.2 测定项目及方法
1.2.1 常规营养成分测定
按照原料、来源和粗蛋白（Crude Protein，CP）含量将样品划分为大米DDGS、玉米DDGS（Ⅰ）、玉米DDGS（Ⅱ）、低比例木薯DDGS（CP>18%）和高比例木薯DDGS（CP<18%）5组。饲料样品中的干物质（Dry Matter，DM）测定采用GB/T 6435-2014《饲料中水分的测定》方法；CP测定采用GB/T 6432—2018《饲料中粗蛋白的测定 凯氏定氮法》方法；粗脂肪（Ether extract，EE）含量测定采用GB/T 6433—2006《饲料中粗脂肪的测定》方法；粗纤维（Crude fiber，CF）测定采用GB/T 6434—2022《饲料中粗纤维的含量测定》方法；中性洗涤纤维（Neutral detergent fiber，NDF）测定采用GB/T 20806—2022《饲料中中性洗涤纤维（NDF）的测定》方法；酸性洗涤纤维（Acid detergent fiber，ADF）测定采用NY/T1459—2022《饲料中酸性洗涤纤维的测定》方法；粗灰分（Ash）测定采用GB/T 6438—2007《饲料中粗灰分的测定》方法。
1.2.2 模型预测能值分析
GE=（4 153+56×EE+15×CP－44×Ash）×0.004 186 8
NE=12.18+0.23×EE－0.12×NDF
NE=-8.39+1.07×GE－0.15×NDF+0.062×ADF
NE=14.88+0.22×EE－0.15×NDF+0.095×ADF－0.44×Ash
NE=22.91+1.63×GE
NE=8.21+0.35×EE－0.29×Ash
NE=9.38+0.32×EE－0.083×ADF－0.26×Ash
NE=16.10+1.22×GE+0.084×Starch
NE=-20.79+1.29×GE+0.091×CP+0.120×Starch
其中，GE和NE单位为MJ/kg DM；EE，CP，Ash，NDF，ADF和淀粉（Starch）单位均为% DM。
1.2.3 总能和仿生消化分析
1.3 数据分析
数据采用Excel 2016进行初步整理，用SPSS 20软件对各组数据进行单因素方差分析，差异显著组用Duncan’s法进行多重比较。
2 结果与分析
2.1 常规营养成分对比
由表1可知，不同来源的DDGS营养成分差异较大。大米DDGS与玉米DDGS的CP含量和EE含量相对较高；从不同工厂收集的玉米DDGS的CP和ADF含量差异具有统计学意义（P<0.05），EE、CF、Ash和NDF含量差异无统计学意义（P>0.05）；两组玉米DDGS样品的EE含量较高，比大米DDGS高14.0%～22.7%。
表1 不同分组DDGS样品营养组成统计分析结果 (% DM) |
| 原料 | CP | EE | CF | Ash | NDF | ADF |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 大米DDGS | 28.83 a | 6.52 a | 10.38 b | 5.75 d | 35.00 ab | 19.00 b |
| 玉米DDGS（Ⅰ） | 26.15 b | 8.00 a | 13.98 ab | 7.86 cd | 33.82 b | 14.95 c |
| 玉米DDGS（Ⅱ） | 28.68 a | 7.43 a | 10.27 b | 8.53 c | 33.53 bc | 11.18 d |
| 低比例木薯DDGS | 20.26 c | 2.49 b | 12.70 ab | 10.79 b | 30.04 c | 18.92 b |
| 高比例木薯DDGS | 13.21 d | 1.33 b | 17.90 a | 16.33 a | 38.20 a | 30.00 a |
|
随着木薯替代比例的增加，木薯DDGS的CP含量和EE含量逐渐降低，CF和Ash含量有所升高。结果表明，低比例木薯DDGS属于蛋白质饲料原料，高比例木薯DDGS更接近纤维饲料原料，前者营养价值更高。
2.2 模型预测能值对比
对不同分组DDGS样品的GE和NE（基于不同能值预测模型的计算值）进行统计分析，结果如表2所示。大米DDGS和玉米DDGS的GE和NE值较高；两者间差异无统计学意义（P>0.05），与木薯DDGS的GE和NE差异具有统计学意义（P<0.05）。
表2 基于不同类型原料能值预测模型的能值统计分析 (MJ/kg DM) |
| 项目 | GE | NE（生长猪） | |||
|---|---|---|---|---|---|
| 蛋白类1 | 纤维类2 | 常用原料3 | 净能均值4 | ||
| 大米DDGS | 19.67 a | 9.47 a | 8.79 a | 8.32 a | 8.93 a |
| 玉米DDGS（Ⅰ） | 19.46 a | 9.26 a | 8.73 a | 7.54 a | 8.63 a |
| 玉米DDGS（Ⅱ） | 19.36 a | 8.88 a | 8.53 a | 7.67 a | 8.45 a |
| 低比例木薯DDGS | 17.26 b | 7.96 b | 5.66 b | 5.74 b | 6.54 b |
| 高比例木薯DDGS | 15.52 c | 5.79 c | 3.13 c | 3.48 c | 4.22 c |
|
随着木薯替代比例的增加，GE和NE明显降低（P<0.05）。基于不同类型能值预测模型得到的净能结果相差较大，基于同一能值模型得到的能值对比结果相对一致。统一采用生长猪常用原料（不分类）净能模型分析，高比例木薯DDGS的NE预测值较低比例木薯DDGS低39.4%。能值分析结果显示，随着木薯替代比例的增加，高比例木薯DDGS能值大幅降低，品质下降。
2.3 测定总能和仿生消化结果对比
选取最新收集的具有代表性的5个DDGS样品测定了GE、EHGE和消化率，结果见表3。2个玉米DDGS的GE高于大米DDGS，但仿生消化EHGE值低于大米DDGS；低比例木薯DDGS的GE低于玉米DDGS，但两者的EHGE数值相当；高比例木薯DDGS的GE和EHGE均最低。在消化率方面，低比例木薯DDGS和大米DDGS的干物质消化率和能量消化率相对较高，高比例木薯DDGS的干物质消化率和能量消化率较低，在数值上与玉米DDGS相近。与工厂收集的2个玉米DDGS样品相比，低比例木薯DDGS的GE降低10.5%～11.5%，但是EHGE、干物质和能量消化率均高于玉米DDGS。综上所述，随着木薯添加比例的增加，木薯DDGS的能值和消化率均有所降低，相比之下，低比例木薯DDGS的消化性能更佳，产品品质较好。
表3 不同DDGS样品的测定总能和仿生消化试验结果 |
| 样品 | GE/（MJ/kg） | EHGE/（MJ/kg） | 干物质消化率/% | 能量消化率/% |
|---|---|---|---|---|
| 大米DDGS | 20.26 | 12.23 | 54.89 | 60.34 |
| 玉米DDGS（Ⅰ） | 21.07 | 11.19 | 47.44 | 53.09 |
| 玉米DDGS（Ⅱ） | 20.83 | 11.19 | 49.84 | 53.71 |
| 低比例木薯DDGS | 18.65 | 11.25 | 56.45 | 60.29 |
| 高比例木薯DDGS | 16.47 | 8.72 | 47.62 | 52.95 |
3 结论与讨论
3.1 生产原料与DDGS营养指标
在燃料乙醇行业中，DDGS产品的3项重要技术指标分别是CP、EE含量及色泽，是影响DDGS产品质量与销售价格的关键因素[25]。DDGS中CP含量通常是用其原料的CP含量评估[11]。本研究中，低比例木薯DDGS的CP含量在20%左右，可以作为单胃和反刍动物的蛋白来源；高比例木薯DDGS的CP在13%左右，粗纤维接近18%，更适合作为纤维原料。在长期生产实际中，燃料乙醇企业生产原料以陈化玉米为主，部分也会在原料中按比例混入陈化稻谷、陈化小麦和木薯等。研究认为，陈化粮储存时间和混配比例均会对DDGS产品的CP含量产生影响。此外，发酵过程离心清液的回配比例及乳酸和多糖的控制程度，是影响DDGS产品的CP含量的重要因素。目前部分燃料乙醇企业在发酵过程中，通过添加适当的酵母促进剂和酸性蛋白酶，在促进发酵作用的同时，也会适当提高醪液中的CP含量，相应DDGS产品中的CP含量也会有所改善[25]。
在本研究中，随着木薯替代比例的增加，木薯DDGS的CP含量和EE含量有所降低，CF和Ash含量有所提高；相比之下，低比例木薯DDGS的营养价值较高。结合营养成分检测结果，低比例木薯DDGS属于蛋白质饲料原料，高比例木薯DDGS更接近纤维原料。
3.2 营养成分与DDGS能值
一般的化学分析可以检测DDGS的常规养分，但对于不同DDGS的能值评价较为困难。根据化学分析结果建立回归方程来测算DDGS的有效能值具有重要的意义[13]。李平[26]基于玉米DDGS的实测值，建立了基于DDGS营养成分的有效能值和氨基酸消化率动态预测方程，填补和完善了猪饲料原料数据库，为准确快速配制猪饲料提供理论依据。研究认为，评价一种新的原料营养价值时，不能盲目使用查表值，应根据不同原料的成分含量特点选用合适的公式[10]。目前，推算能量饲料、蛋白质饲料及配合饲料代谢能的回归公式已经建立，针对具体原料的能值模型仍需持续完善。仿生消化法是在酶学、消化生理学和内分泌学基础上不断发展而建立的评价饲料生物有效能的方法，测定的EHGE具有快速、精确度高等优点[21,27]。陈亮[18]利用单胃动物仿生消化仪开展研究，结果表明，仿生法测定的消化能值和动物试验法的测定值接近，具有极高相关性，且仿生法测定结果精确度更高。
本研究中，DDGS基于不同类型能值预测模型得到的净能结果相差较大，仍需要完善不同原料来源的DDGS能值模型。针对同一能值预测模型得到的能值结果显示，随着木薯替代比例的增加，高比例木薯DDGS能值大幅降低。DDGS样品的测定总能和通过仿生消化试验测得的EHGE结果也显示，低比例木薯DDGS总能较高，EHGE与玉米DDGS相当，产品品质较好，高比例木薯DDGS的品质相对较差。
3.3 DDGS消化率
DDGS的营养价值不仅要考虑蛋白质和能值水平，还要考虑其降解性和消化率。在反刍动物营养中，DDGS适度干燥可以在一定程度上增加过瘤胃蛋白，提高小肠中可消化和吸收的蛋白质含量[11]。研究显示，与豆粕相比，玉米DDGS可以提供更多的过瘤胃蛋白，保证高产奶牛的营养需要。但是，由于热变性蛋白的存在，DDGS蛋白质在小肠的消化率可能会受到较大影响[28]。此外，高水平的日粮纤维也是导致DDGS养分消化率低、有效能值较低的原因之一[29]。随着小麦原料消耗殆尽，木薯逐渐取代小麦成为主要的生产原料。随着木薯添加比例的提高，DDGS的CP和EE含量降低，CF和Ash含量提高。仿生消化试验结果显示，低比例木薯DDGS的消化率相对最高，与大米DDGS相近；高比例木薯DDGS的消化率较低，与玉米DDGS相近。
综上，本研究分析了不同原料的DDGS饲用价值，结果表明，低比例木薯DDGS粗蛋白含量高，消化率高，酶水解物能值与玉米DDGS相当，产品品质较好，可以作为蛋白原料，以缓解豆粕紧缺以及玉米DDGS成本较高的压力；高比例木薯DDGS粗纤维和粗灰分含量高，会降低畜禽对养分的消化利用率，更适用于反刍动物，有助于降低饲料成本。未来燃料乙醇行业的原料选择将更趋于非粮化、多元化，如何应对多变的原料形势，在现有装置上实现针对不同原料的高效稳定生产是业界面临的重要课题之一。为更好地指导产品应用，仍需结合原料特性完善营养价值评定方法，深入探究应用和加工技术，研究与其他饲料原料的正组合效应，提高饲料利用率，为玉米、豆粕减量替代及低碳养殖的科学研究与生产实践提供参考。