■谢正军 曹镜明 万建华
(1.江南大学,江苏无锡214122;2.江苏宝宝宿迁国民生物科技有限公司,江苏宿迁223800)
鲜白酒糟是以粮食为主要原料,采用独特的固态发酵和固态蒸馏传统酿酒工艺制得白酒后的副产物。据不完全统计,近几年我国年产鲜白酒糟基本维持在2 100万吨左右。由于我国白酒的生产主要集中在一些大型酿酒企业,因此鲜白酒糟量大而分布集中。鲜白酒糟水分高达60%左右,如果不及时加以处理,特别是夏秋高温季节,就会腐败变质,不仅浪费了宝贵的资源,还会严重污染周围环境。因此,鲜白酒糟的利用对我国的资源开发和环境保护具有十分重要的意义。
由于酿酒过程中的生物发酵主要是将粮食中淀粉转化为酒精,虽然因所用原料、工艺的不同,酒糟中的营养成分及同一成分的含量亦不相同,但成分基本相近。酒糟中的营养成分除来自糖化、发酵不彻底余留部分原料残余物外,主要来自菌体及其新陈代谢产物和菌体自溶物,同时发酵过程中还产生酵母菌、活性肽、有机酸和一些生物活性因子,如嘌呤、嘧啶、类脂化合物、酶类等,这是一般谷物所不能比拟的,其主要营养成分见表1。然而酒糟中还含有40%~50%的发酵填充物——稻壳(其中含纤维素、木质素及SiO2),即使发酵过程在各种酶的作用下,纤维有所降解,但粗纤维依然高达20%左右,严重影响畜禽的消化和吸收,降低了酒糟的营养价值。
表1 干白酒糟主要营养成分含量(%)
因此,白酒糟是一种可以利用的特有资源。虽然目前我国在此方面的研究已经取得了一定的成绩,例如,利用白酒糟制取甘油、培养食用菌、提取复合氨基酸及微量元素、提取植酸和植酸钙、酿醋、提取蛋白质、生产淀粉酶和纤维素酶,利用酒糟厌氧发酵回收沼气,制取SCP饲料,生产饲料蛋白等。近来有报道以酒糟为原料用短乳杆菌生产γ-氨基丁酸。但这些研究和运用,除了用作饲料、农肥之外,其他方法都是试验性研究,不可能大规模进行推广应用,也就不能从根本上解决白酒糟的最终利用问题,而且有可能制造出更多的废水和废渣,加之鲜酒糟成分复杂、含水量高、不易储存、又有不易利用的稻壳等发酵填充物,所以白酒糟的利用仍存在一定的困难,但同时由于营养成分独特和丰富,因此也有相当大的利用价值。本文主要从用作饲料原料的角度综述分析白酒糟的饲用价值与应用技术。
鲜白酒糟虽具有浓郁的醇香味,但由于水分高达60%左右,pH值约为4,且粗纤维含量较高(以干基计约20%左右),因此如果直接作为饲料,只能饲喂对饲料营养要求较低,特别是对纤维要求不高的动物,最适合的饲喂对象是反刍动物,即牛、羊,其次可以部分添加在草鱼饲料和生长育肥猪中,以代替部分饲料原料,节约成本。
张兴会等(2008)试验指出,在杂交肉牛的短期快速育肥日粮配方中加入适当比例的白酒糟,既不影响其增重速度与效果,又可节省大量的能量饲料。优质白酒糟在日粮中可以代替50%左右的全日粮,应用酒糟饲喂育肥肉牛,可减少精料消耗20%左右,降低成本30%左右。有报道指出,添加适当添加剂的酒糟日粮(酒糟占70%)饲喂育肥肉牛可获得1.0~2.0 kg的日增重。
谢正军(2013)采用鲜白酒糟饲喂肉牛,经训饲后按照6~8 kg/(头·d),与精料、青贮饲料等混合后饲喂两个月后,肉牛采食量提高了15%,日增重增加了120 g,饲料成本降低了0.5元/kg。
王永昌等(1996)用含鲜酒糟30%和50%的饲料饲喂生长育肥猪,发现添加50%鲜酒糟具有良好的经济效益,每头猪可节约饲料成本70~100元。
由于白酒糟对胎儿及雄性动物功能有不利影响,故不宜饲喂怀胎母畜及种公畜。此外饲喂鲜酒糟日粮时,需有约1周的过渡期,饲喂量要由少到多,使家畜逐渐适应,再按量喂给。为防止乙醇中毒,一般先喂酒糟后再喂其他饲草料,也可将鲜酒糟和其他饲草料(如:玉米、豆粕、秸秆、青贮饲料)混合拌匀饲喂,不宜以白酒糟作为日粮的唯一粗料。长期饲用白酒糟时,日粮中要补充食盐(0.5%)、小苏打(0.5%~1.0%)、石粉(1%)、磷酸氢钙(0.5%~1.0%)、铁、铜、锰、锌、硒等微量矿物元素,以及补充脂溶性维生素A、D、E,或配合使用专用预混料。在饲喂白酒糟饲料时,若出现轻度拉稀,应在日粮中添加瘤胃素,拉稀严重时,应调整日粮中的使用比例或停喂。若饲喂酒糟后出现湿疹、膝关节红肿和腹胀等不良反应时要暂停饲喂。特别注意禁止饲喂发霉变质的白酒糟。
另外白酒糟热性大,被称为“火性饲料”,冬季饲喂酒糟,抗寒应激作用明显,但夏季饲喂容易加剧热应激。
鲜白酒糟含水量太大,极易发霉变质,特别是在高温季节。因此,为了便于运输、储藏和作为饲料原料进行工业化应用,就必须进行干燥。干燥的方法主要有气流干燥和流化床干燥,为了不破坏营养成分和保持较好的色泽,应尽量采用低温干燥。从表1数据可知,干燥后的白酒糟主要营养成分是蛋白质和脂肪及部分未利用的淀粉,其蛋白质略低于蛋白质饲料原料要求18%以上的标准,却大大高于谷物原料和能量饲料原料的蛋白质含量。据资料分析,干白酒糟的能量略低于玉米,从其能量值和蛋白质含量可以定性其为介于能量饲料和蛋白质饲料之间的原料,但由于粗纤维含量高达18%左右,也可以判定为粗饲料。因此,干白酒糟的营养定性具有多重性,不能以一种成分而论,另外因其色泽较深,要根据不同动物的营养需求以及外观需要来确定合适的添加量。
我国肉牛饲养标准(2000)定义,1 kg中等玉米所含的综合净能值8.08 MJ为一个肉牛能量单位(RND)。万发春等(2002)指出,1 kg干白酒糟中含有0.79个肉牛能量单位,1 kg苜蓿干草含有0.60个肉牛能量单位,可见,干白酒糟中所含的能值高于苜蓿干草。
谢正军(2013)进行肉牛养殖试验,采用70%基础日粮+30%干白酒糟饲喂380 kg左右的肉牛,试验结果表明,饲料报酬提高了19.21%,每头牛每天节约成本0.75元。因此建议在肉牛日粮中可以每天饲喂0.5~2.0 kg的干白酒糟,以替代部分精料。
同样在养猪场进行了干白酒糟饲喂试验,结果显示,干白酒糟替代日粮中20%玉米或30%麦麸结果影响育肥猪的增重,但每头猪饲料成本减少50~80元。
另外从干白酒糟的营养成分以及四大家鱼营养需求分析,在不同的四大家鱼饲料配方中,可按5%~25%添加量替代部分菜籽粕、棉粕、豆粕、玉米或其他蛋白能量原料。
酒糟中含有40%~50%的稻壳,据分析,稻壳中粗纤维含量44.5%、木质素含量21.4%、灰分含量19.9%,而灰分中90%以上是SiO2,畜禽食入后不但不能提供营养,反而还要付出大量的能量消化稻壳。喂养实践证实,用含稻壳的鲜糟喂乳母猪,母猪奶汁质量下降,致使仔猪拉痢;喂公猪使公猪精子畸形,降低母猪受胎率,且引起公猪呼吸急促、心跳加快、血管收缩等症状,影响了猪的正常发育;用比例稍高的含壳酒糟饲料喂牛,牛难受孕、易流产,甚至死亡,经解剖检验,牛胃内扎满了稻壳。为此,为了进一步提高酒糟的营养价值,拓宽其饲用范围,有必要对酒糟中的稻壳进行分离,做到物尽其用。其加工工艺见图1。
图1 鲜酒糟烘干分级利用工艺流程
除壳以后的酒糟饲料,粗纤维可降低到非粗饲料标准限度以内,粗蛋白含量可提高到近20%,绝大部分营养成分含量比处理前有所提高,参见表2。
表2 白酒糟去壳前后营养成分比较(%)
有试验证明,除壳后的酒糟饲料的饲养效果不低于等量的粮食。
据有关资料报道,将白酒糟加入辅料(秕谷或碾碎粗料)按3∶1混合,含水量在70%左右,在厌氧条件下,让乳酸菌大量繁殖,使其中的淀粉和可溶性糖变为乳酸,当浓度增加到一定程度后,霉菌和腐败菌的生长就被抑制,这样含水量高的酒糟也可以保存其营养成分,使残留的乙醇挥发掉,从而使酒糟保存时间可达6~7个月。一般贮存方法是,将酒糟置于窖中2~3 d,待上面渗出液体时将清液除去,再加鲜酒糟.如此反复,最后一次留有一定量的清液,以隔绝空气,然后用板盖好,用塑料布封好,作为营养较为丰富的青贮饲料。在饲喂前需用石灰水中和酸(100 kg酒糟加100~140 g石灰)即可。
所谓发酵白酒糟就是将鲜白酒糟和复合酶制剂、酵母菌、霉菌等生物制剂混合后进行深度固态发酵培养,发生菌体自溶、酶解等作用,再经干燥粉碎而得到的发酵产品。
由于发酵后白酒糟中蛋白质含量有所提高,纤维素含量下降,且含有丰富的维生素、多种微生物酶、生物活性物质及生长调节剂,色泽也得到改善。使动物更易吸收,并可增加采食量,降低养殖成本,提高资源利用率,也为众多白酒厂综合利用酒糟、提高酒糟饲料质量开辟了一条新路。
乔家运等(2013)采用呼吸膜袋装发酵技术,以白酒糟为主要原料,添加30%~60%的麦麸为辅料,生产出了一种适合于饲养生猪的生物饲料,在配合饲料中添加10%,可以取得较好的经济效益和社会效益,并在实际生产中进行了适度推广应用。
易弋等(2009)通过正交试验得到了优化的热带假丝酵母菌培养发酵白酒糟的条件。在此条件下得到的发酵液烘干后,粗蛋白含量为26.31%,真蛋白含量为25.32%,粗纤维素含量为12.16%。与原始白酒糟相比,发酵产品粗蛋白含量提高70.51%,真蛋白含量提高78.81%,粗纤维含量降低25.49%。
谢正军(2013)也运用本单位生产的酿酒酵母发酵的白酒糟进行了替代部分精料饲喂泌乳奶牛试验,结果表明,发酵白酒糟替代1 kg泌乳奶牛精料时,综合效果最好。其中与对照组相比,采食量提高了13%,产奶量增加了1.42 kg,乳脂率增加了0.35%,同时牛乳中体细胞数明显降低了52.5%。
我国目前仅蛋白质饲料资源缺口每年达1 000万吨以上,要满足畜牧业发展的需要,科学、合理、有效地开发利用饲料资源就显得尤为重要。在我国白酒糟资源独特而丰富,合理有效地开发利用白酒糟饲料,无疑将弥补我国饲料资源不足的状况,从而推动我国畜牧业的持续发展。各地区、各企业和养殖户要结合自身特点和优势,选择一种合适的利用方法和途径,共同为节粮减排、改善环境,促进生物链良性循环做出各自的贡献。
(参考文献11篇,刊略,需者可函索)