濕態玉米酒精糟

中國是酒精生產大國，年產玉米酒精糟1500萬噸左右（固含量30%）。

基本介紹

• 中文名：濕態玉米酒精糟
• 酒精生產大國：中國
• 蛋白質飼料：玉米酒精糟
• 酒精糟做法：烘乾作為飼料原料用

情況介紹

酒糟糟液現行的做法是烘乾作為飼料原料用。此工藝不但成本高（每噸酒糟飼料的烘乾費用為300元），而且營養價值也有損失。我國乾玉米酒精糟（DDGS）的產量為每年450萬噸，用於烘乾的費用約14億元。如果能在濕態狀態下直接進行利用，就可節省這筆用於烘乾的巨額費用，同時也可避免因烘乾而造成的營養損失和空氣污染（CO2，SO2及大量的煙塵），為實現低碳、環保、高效可持續發展提供科學技術的支撐。本文謹就乾態和濕態玉米酒精糟的生產工藝、營養成分、飼餵價值及用途、濕態玉米酒精糟的利用現狀及前景進行論述與分析。 酒精生產中，大約三噸左右的玉米可生產出一噸酒精（V/V95%）、0.9噸二氧化碳及0.9噸乾態玉米酒精糟（又稱為DDGS，是Distillers Dried Grains with Solubles的縮寫)。玉米酒精糟因是玉米等穀物生產酒精時的副產品，在發酵製取乙醇過程中，其中的澱粉被轉化成乙醇和二氧化碳，其他營養成分如蛋白質、脂肪、纖維等均留在酒糟中。同時在發酵過程中，由於微生物的作用，酒糟中蛋白質、B族維生素及胺基酸含量均比玉米有所增加。由於玉米酒精糟的蛋白質含量在26%以上，因此已成為國內外飼料生產企業廣泛套用的一種新型蛋白飼料原料，在畜禽及水產配合飼料中通常用來替代豆粕、魚粉，並且可以直接飼餵反芻動物。烘乾前的玉米酒精糟（固含量30-40%），即為濕態玉米酒精糟（又稱為WDGS，是Wet Distillers Grains with Solubles的縮寫)。

生產工藝

發酵、蒸餾酒精後的糟液（固含量10%），經板框壓濾機或臥式螺旋離心機進行固體/液體分離，分離出的固體成分稱為濾餅或濕渣（固含量30-40%）；而分離出的液體成分（固含量3%，俗稱為黃水）；分離出的液體成分少部分回流入發酵系統重新利用，而大部分則進入濃縮器生成濃縮液（固含量30%，俗稱為濃漿）。濕渣比較鬆散，可單獨烘乾，烘乾後的產物稱為DDG；而濃漿由於是很粘稠的物質，單獨烘乾比較困難，因此生產中將濃漿混入濕渣中一併進行烘乾，生成的產物即為玉米酒精糟（又稱為DDGS）, 玉米酒精糟生產工藝如圖1所示。

蒸餾後的酒精糟液含有纖維、蛋白質、脂肪/油、水、酵母細胞、乙酸和乳酸、丙三醇及礦物質等營養成分。在烘乾過程中，一部分易揮發的營養成分會損失一部分；而另一些營養物質的營養價值（如蛋白質）也會由於溫度過高而降低。但乾燥的玉米酒精糟易保存，運輸、使用方便，因此為廣大酒糟生產企業所廣泛採用。

濕渣與濃漿混合後如果不進行烘乾，即為濕態玉米酒精糟（又稱為WDGS，是Wet Distillers Grains with Solubles的縮寫，固含量30-40%)。濕態玉米酒精糟由於含水量高（60-70%），保存時間短（在空氣中1周以內），運輸、使用也不方便，在生產中很少作為飼料直接利用。

濕態玉米酒精糟生產工藝

營養成分

乾、濕態玉米酒精糟的營養組成基本相同，其主要特點是高蛋白、低澱粉、高纖維及有效磷含量高，其養分（以乾物質為基礎）含量變化範圍為粗蛋白26.7%—32.9%、粗脂肪8.8%—12.4%、中性洗滌纖維33%—40%、酸性洗滌纖維7.5%—18.5%、鈣0.06%—0.12%和磷0.58%—0.73%，此外，玉米酒精糟富含B族維生素和維生素E，還融入了糖化曲和酵母的營養成分及活性因子，並含有很高水平的中性洗滌纖維，木質素含量非常低，這就是玉米酒精糟含有高消化率纖維的來源，中性洗滌纖維有42%在24 h內被消化，這與玉米青貯和苜蓿乾草非常相似。

用途

乾、濕態玉米酒精糟的用途也基本相同，它們是很好的飼料組分，由於不同動物以及動物不同生長階段的營養要求存在差異，並且玉米酒精糟營養組分差異較大，因而玉米酒精糟的用量也存在較大差異。家禽飼料中玉米酒精糟建議用量量為5%～15%，其中蛋雞和種雞的用量比例較大。玉米酒精糟在豬飼料中的用量為10%～15%，在使用玉米酒精糟的同時還需要添加賴氨酸和色氨酸。 反芻動物玉米酒精糟的用量比例較高，最高可達40%。玉米酒精糟作為蛋白飼料，可以部分或全部代替豆粕在飼料中的用量。但是由於玉米酒精糟中一些營養元素的缺失，針對不同的動物，還應添加相應的營養元素。

在美國，2009年玉米酒精糟大約39% 用於奶牛日糧、38%用於肉牛日糧、 15%用於豬的日糧、7%用於禽類的日糧、1%用於其它動物的日糧(來源: 可再生能源協會)。玉米酒精糟在動物日糧所占的比例依動物的種類不同而不同；對於肉牛，乾態(含水量10%)和濕態(含水量65%)玉米酒精糟在日糧中所占的比例分別為20% 和40%；對於奶牛，乾態(含水量10%)和濕態(含水量65%)玉米酒精糟在日糧中所占的比例為10-25%；而在豬和禽類日糧中所占的比例不超過10%。

可見，玉米酒精糟是一種營養價值很高的蛋白質飼料，主要用作奶牛和肉牛的飼料（占玉米酒精糟消費總量的75%左右），可占奶牛總採食乾物質的30%、肉牛總採食乾物質的40%。

乾、濕的差異

儘管乾、濕態玉米酒精糟的營養組成及用途也相同，但飼餵價值在飼餵量不同時，差異很大。國外文獻表明，玉米酒糟糟在不同餵量時的飼餵價值如表1所示：

表1：玉米酒糟糟在不同餵量時的飼餵價值（相當於玉米的%）
Item	占日糧乾物質的比例%
	0	10	20	30	40	50
DDGS	100	153	123	107	100
WDGS	100	145	142	137	131	126

從上表可以看出，DDGS的飼餵價值隨著餵量的增加而呈急劇下降的趨勢（從餵量在10%時的153下降到餵量在40%時的100），而濕態玉米酒精糟的飼餵價值隨著餵量的增加而下降緩慢（從餵量在10%時的145下降到餵量在40%時的131）。因此，在當前的餵量下（占奶牛日糧乾物質的30%、肉牛日糧乾物質的40%），濕態玉米酒精糟的飼餵價值比干態（DDGS）高30個百分點。

可見，用濕態玉米酒精糟餵牛，不但節省了烘乾費用（300元/噸），其營養價值也提高30%（相當於300公斤玉米，價值600元/噸），兩項相加則產生900元/噸的效益。也就是說，濕態玉米酒精糟（按乾基算）比干態玉米酒精糟便宜900元/噸。

利弊

乾態玉米酒精糟在全國範圍內都可使用，但濕態玉米酒精糟由於含水量高（65%），因此其使用範圍局限於酒精廠附近的區域 (大約100公里以內)。

優勢

· 單位乾物質的成本比DDGS低 (因節省了烘乾費用)

· 能量含量比DDGS高（因乾燥過程會損失一定量的可揮發性物質，同時也引起蛋白質與碳水化合物之間發生反應而使能量的消化率降低)

· 在TMR機中與其它物料更易混合均勻，且由於有一定的含水量，從而會減輕飼料的分離。

劣勢

· 保存期短（加防腐劑後保存期一周以內，美國資料）、運輸費用高

· 過瘤胃蛋白的量低於DDGS (因加熱過程可增加過瘤胃蛋白的量)

利用現狀

美國利用現狀

美國是玉米酒精糟生產、消費與出口大國，美國“玉米種植業者”的一項報告指出，在美國，大約60%的玉米酒精糟是乾態的DDGS，用於國內消費及出口；其它40%是濕態玉米酒精糟在酒精廠附近地區用作草家畜的飼料。而2004年美國共生產7450萬噸的玉米酒精糟，其中國內消費6500萬噸（89%），786萬噸出口其它國家。據上述兩項數據測算，美國國內消費的玉米酒精糟中，乾態DDGS3575萬噸占55%、濕態玉米酒精糟2925萬噸占45%；即將近一半是濕態玉米酒精糟供美國國內酒精廠附近的養牛場使用。

由美國牛肉雜誌與堪薩斯州立大學經濟系聯合進行的一項調查報告。顯示，在美國，有三分之二的肉牛飼養者使用玉米酒精糟；而在這三分之二的用戶中，使用濕態玉米酒精糟的用戶（占84%）遠多於僅使用乾態玉米酒精糟的用戶（占16%）； 且WDGS的用量是占日糧27%。使用乾態玉米酒精糟的用戶看重的是乾態玉米酒精糟的可操性；而使用濕態玉米酒精糟的用戶則看重的是濕態玉米酒精糟的價格。

由此可見，在美國，濕態玉米酒精糟用量接近其國內總用量的一半，其用戶的數量相當多，遠超過僅使用乾態玉米酒精糟的用戶。

我國利用現狀

我國是酒精生產大國，每年產酒糟1500萬噸左右（固含量30%）。乾玉米酒精糟（DDGS）的產量為每年450萬噸。但在我國，大量使用濕態玉米酒精糟還未見報導，濕態玉米酒精糟的利用只有零星的案例，但其所占的比例極少；因此，我國生產和消費的玉米酒精糟（包括進口美國的DDGS），絕大多數是乾態的玉米酒精糟。

按每噸玉米酒精糟的烘乾費用以300元計，我國年產DDGS 450萬噸，用於烘乾的費用約14億元。如果能在濕態狀態下直接進行利用，就可節約這筆用於烘乾的巨額費用，同時也可避免因烘乾而造成的營養損失及帶來的空氣污染。

國內開發利用

我國科研人員對DDGS進行了大量的研究，而對濕態玉米酒精糟開發利用的研究，除河南科技大學等幾個單位有研究文獻報導外，還未見有其它研究文獻報導。

河南科技大學、河南省生物化工研究中心（焦作河陽酒精實業有限公司）和洛陽碧博牧業生物研究所三家單位組成的產學研聯合攻關課題組，對濕態玉米酒精糟的套用進行了多項研究，已取得了階段性的進展：

⑴、 濕態玉米酒精糟保存技術

採用特殊選育的益生菌處理結合密封包裝（50公斤/袋、1000公斤/袋），保存期在3個月以上，完全可以滿足生產中對保存期的要求解決了濕態玉米酒精糟的保存問題。

⑵、 濕態玉米酒精糟肉牛育肥技術

濕態玉米酒精糟肉牛育肥技術，是以濕態玉米酒精糟為的蛋白質飼料及主要能量飼料，外加少量玉米進行肉牛育肥，結果表明，肉牛飼餵8-10公斤濕態玉米酒精糟飼料，與對照組相比日增重提高15%左右，屠宰率高3-4個百分點（提高7%左右），平均售價比對照組高1.5元/kg，利潤提高30%以上。

⑶、 濕態玉米酒精奶牛單產提升技術

濕態玉米酒精糟奶牛單產提升技術，日添加3-4kg濕態玉米酒精糟，產奶量提高5-10%（單產提高1.3-2.2公斤左右），每頭牛日增收0.5-2元; 全年單產提高500-900公斤左右、利潤提高10%左右。

市場分析

我國年濕態玉米酒精糟的生產能力1500萬噸（固含量30%），可供1000萬頭肉牛和奶牛全年飼餵（濕態玉米酒精糟的飼餵量，按每頭肉牛每年2噸、每頭奶牛每年1噸）。據農業部奶源辦公室統計，截止2011年年底，我國奶牛存欄1260萬頭；另據中國畜牧業協會牛業分會統計數據顯示，我國肉牛存欄6641.1萬頭。兩者合計存欄量為7900萬頭。

因此可以看出，我國濕態玉米酒精糟的市場潛力巨大。如果玉米酒精糟不用烘乾，全部在濕態狀態下用於飼餵肉牛和奶牛，全酒精行業每年即可節省14億的烘乾費用，同時也可避免因烘乾而造成的營養損失及帶來的空氣污染。

河南科技大學等單位研製的成套新技術，給濕態玉米酒精糟的利用提供了一條途徑。這套技術已在焦作河陽酒精實業有限公司進行轉化，已進入商業化運營，既讓酒精生產企業節能增收，又能提高養殖企業的效益，因此深受酒精生產企業及養殖業界的歡迎。

但濕態玉米酒精糟的利用在我國畢竟是一種新事物，需要經過長時期的實踐提煉技術、試點示範，才能讓廣大民眾逐漸接受。

總結

玉米酒精糟是一種營養價值很高的蛋白質飼料，主要用作奶牛和肉牛的飼料。在美國濕態玉米酒精糟用量接近其國內總用量的一半，其用戶分布於酒精廠的周圍；不但節省了大量的烘乾費用，其營養價值也得到充分的發揮。

我國生產和消費的玉米酒精糟絕大多數是乾態的玉米酒精糟，濕態玉米酒精糟的市場潛力巨大。

經濟效益的吸引加之政府出台相應政策進行引導，可促使奶牛、肉牛產業圍繞酒精企業布局、集中，形成濕態玉米酒精糟養殖新產業經濟帶，從而使產業布局更加節能高效。

河南科技大學等單位研製的成套新技術，給濕態玉米酒精糟的利用提供了一定的技術支撐。這套技術已在焦作河陽酒精實業有限公司進行轉化，已進入商業化運營，既讓酒精生產企業節能增收，又能提高養殖企業的效益，因此深受酒精生產企業及養殖業界的歡迎。

但濕態玉米酒精糟的利用在我國畢竟是一種新事物，需要經過長時期的實際套用，不斷進行技術改進、試點示範，才能讓廣大民眾逐漸接受。