啤酒糟(brewer's grain,BSG)是啤酒釀造業(yè)加工過程中的副產(chǎn)品,是以小麥、大麥等為原料經(jīng)發(fā)酵提取后的殘渣。BSG來源廣泛且數(shù)量充足,每生產(chǎn)1t啤酒大約產(chǎn)生1/4的BSG,我國BSG年產(chǎn)量在1000萬t以上，并且有明顯的不斷增長趨勢。BSG主要用于動物飼料或者被直接丟棄，由于直接丟棄造成了嚴(yán)重的資源浪費和環(huán)境污染[1]，BSG在動物飼料上應(yīng)用逐漸受到重視。BSG富含蛋白質(zhì)、膳食纖維、微量元素等營養(yǎng)元素,是一種理想的傳統(tǒng)飼料替代物。

1 啤酒糟的營養(yǎng)特性

BSG含有豐富的蛋白質(zhì)、膳食纖維和酚類化合物,礦物質(zhì)(鈣、鈷、銅、鐵、鎂、錳、磷、鉀、硒、鈉和硫)和維生素(膽堿、葉酸、煙酸、泛酸、VB，和VB)含量也較高[2]。

1.1 蛋白質(zhì)含量較高,氨基酸組成平衡

BSG蛋白質(zhì)含量可達26%~30%,種類與大麥籽粒相似,包括球蛋白、白蛋白、谷蛋白和大麥醇溶蛋白[3],常以啤酒糟干粉的形式作為蛋白質(zhì)資源添加于飼料中。BSG干粉粗蛋白含量為24.3%雖然與豆餅、豆粕等蛋白質(zhì)類飼料還有一定差距但與麥麩、玉米、米糠等其他常用能量類飼料相比具有明顯優(yōu)勢,BSG與小麥麩、米糠等飼料原料的粗蛋白含量比較見表1[4]。Connolly等[5]利用萃取的方法測定了50℃時提取的啤酒糟氨基酸種類及含量,發(fā)現(xiàn)BSG中含有17種氨基酸,以谷氨酸和脯氨酸含量最高。Mussatto等證明了BSG是必需氨基酸和非必需氨基酸的良好來源，必需氨基酸中蛋氨酸、苯丙氨酸、色氨酸、組氨酸和賴氨酸含量較高，而非必需氨基酸中絲氨酸和丙氨酸含量較高。除此之外，人們設(shè)計出了糟糠與BSG固態(tài)發(fā)酵法[7]、BSG微生物發(fā)酵法[8]等工藝優(yōu)化方案,顯著(P<0.05)提高了飼用BSG中粗蛋白含量,促進了BSG工業(yè)化生產(chǎn)。

1.2 膳食纖維含量豐富

BSG中的不溶性殘留物(INS)中存在著少量的可溶性膳食纖維(soluble dietaryfiber,SDF)和充足的不溶性膳食纖維(insoluble dietary fiber,IDF)[9]可作為日糧中木質(zhì)素、B-葡聚糖和阿拉伯木聚糖的重要來源[10]。以大麥為原料的BSG中膳食纖維種類及含量見表2[11]。劉甜甜[12]通過高效液相色譜法和DNS法分析了BSG提取液中膳食纖維含量，發(fā)現(xiàn)木糖約占9.48%，阿拉伯木聚糖約占4.5%,并得出BSC在最佳工藝流程下制得的膳食纖維可達33.2%。肖連冬等[9]以啤酒糟為主要原料,以麩皮、玉米粉、豆渣為輔料,利用平菇菌株液態(tài)發(fā)酵,使SDF 得率達到15.71%。

1.3 酚類化合物種類多、活性高

酚類化合物大多存在于谷殼中，而BSG主要由大麥等原料的外殼、種皮、種子組成，所以BSG酚類含量豐富，是一種潛在的酚類資源，BSG中類化合物種類及含量見表3[13]。BSG富含的酚類化合物以阿魏酸和對香豆酸[13]含量最為豐富，阿魏酸含量范圍為1860~1948ug/g，對香豆酸含量范圍為565~794 ug/g[14]。另有研究指出，BSG中含量第二豐富的酚類化合物是芥子酸、咖啡酸[15]。Stefanello等[16]分別提取了BSG、大米、玉米和小麥麩的多酚，運用HPLC-DAD定量分析法分析了原料中酚類化合物的單體，發(fā)現(xiàn)BSG中多酚濃度最高，并肯定了將BSG用作動物飼料的可行性。

2 啤酒糟在畜禽飼料中的應(yīng)用

2.1 提高繁殖性能

BSG中富含VB且其味道醇香可增加飼料適口性，進而增加動物采食量。日糧中添加適量BSC可對母畜繁殖性能產(chǎn)生有利影響。Rooke等[17]在懷孕母牛日糧中添加一定量BSC后，可極顯著(P<0.001)提高母畜體重和初生犢牛體重。蔣載陽等[18]研究發(fā)現(xiàn)，在母豬日糧中添加發(fā)酵酒糟后可顯著(P<0.05)降低母豬斷奶后發(fā)情間隔，并能顯著(P<0.05)提高哺乳母豬血清免疫球蛋白C(C)水平，顯著(P<0.05)提高粗蛋白和有機物的表觀消化率。Levic等[19]利用BSG生產(chǎn)新型蛋白飼料并發(fā)現(xiàn)該飼料與豆粕飼料相比，可以顯著(P<0.05)提高雞產(chǎn)蛋量和孵化率，具有相對的營養(yǎng)優(yōu)勢。

2.2 促進腸道微生物種群平衡

BSG含有阿拉伯木聚糖和B-葡聚糖等膳食纖維，膳食纖維的分解能夠促進短鏈脂肪酸(SC-FA)的生成，而SCFA能夠為腸道厭氧菌提供能量，改善雙歧桿菌、腸球菌和乳酸菌等有益菌的活性，從而促進腸道營養(yǎng)吸收、調(diào)控糖脂平衡和改善機體免疫功能[20]。Tiwari等[21]利用體外模型研究了包括BSG在內(nèi)的6種飼料對豬腸道大腸菌群的影響，發(fā)現(xiàn)BSG等纖維性飼料可以發(fā)揮類似菊粉的益生元作用，調(diào)節(jié)腸道微生物菌群，改善機體免疫力。Sivilai等[22]研究發(fā)現(xiàn)，在豬的日糧中添加4%的 BSG 之后,干物質(zhì)攝入量增加19%，且提高了干物質(zhì)、有機物、粗纖維和粗蛋白的表觀消化系數(shù)，提出BSG及米酒副產(chǎn)物可能是通過B-葡聚糖發(fā)揮其在改善采食量、消化率和氮保留等方面的作用。Ding等[23]也報道了B-葡聚糖對肉雞生長性能和腸道形態(tài)的改善作用。

2.3 降低飼料成本，提高凈收益

啤酒糟來源廣泛且價格較低，所含的蛋白質(zhì)纖維等比一般谷物高，在精飼料價格增加時可適當(dāng)提高BSG的比例。Mukasafari等[24]在粗飼料中添加不同水平(0、25%、50%、75%和100%)的BSG當(dāng)作LandracexPietrain雜交豬日糧，發(fā)現(xiàn)隨著BSG添加水平的提高，飼料成本逐漸降低，BSG添加量在50%時凈收益最高且不影響豬的正常生產(chǎn)性能。武英等[25]通過試驗探討在母豬繁殖周期的不同階段日糧中BSG的適宜添加量，計算出通過在母豬配種和孕前期添加50%BSG和在孕后期及哺乳期添加25%BSG，平均1頭母豬1個繁殖周期可節(jié)省飼料成本100.45元。Westendorf等[26]也證明了飼料生產(chǎn)商和養(yǎng)殖戶可以利用BSG及其副產(chǎn)品降低飼料成本。鄔蘇曉等[27]研究發(fā)現(xiàn)，通過在梅花豬日糧中添加40%啤酒糟發(fā)酵飼料，可顯著(P<0.05)提高日增重，在飼料報酬方面也有理想的效果，且緩解了梅花豬腹瀉問題。Durga等[28]在約克郡大白豬的日糧中分別添加10%BSG、10%辣木葉和5%大米蛋白粉，比較不同飼料替代物對經(jīng)濟效益的影響，結(jié)果表明，添加10%BSG可以降低飼料成本，每千克豬肉的飼料成本可低至72.87盧比，低于添加10%辣木葉組(85.08盧比)和添加5%大米蛋白粉組(73.28盧比)的飼喂成本，且添加10%BSG組平均每頭豬凈收益可以達到36.25盧比。BSC價格低于精飼料，但由于其能量較低纖維含量高，在設(shè)計飼料配比時也應(yīng)根據(jù)豬的生產(chǎn)目的和生產(chǎn)階段控制BSG和精飼料的比例，避免因降低豬的飼料轉(zhuǎn)化率而影響其生長。Amoah等[29]研究發(fā)現(xiàn)在約克郡育肥豬日糧中添加25%BSG可實現(xiàn)最佳的經(jīng)濟增值效果，除此之外，他們還通過給斷奶仔豬飼喂不同水平(0、17%和20%)的BSG發(fā)現(xiàn)，BSG可以促進斷奶仔豬的飼料轉(zhuǎn)化(FCR)，且添加17%水平的BSG可以顯著提高經(jīng)濟效益。

3 小結(jié)

綜上所述，BSG含有較高的蛋白質(zhì)水平，膳食纖維、酚類化合物、維生素和礦物質(zhì)含量豐富，可代替一定比例的精飼料添加到畜禽飼料中。在母畜日糧中添加BSG，可提高母畜泌乳能力，增加仔豬成活率，改善母畜繁殖性能；在肥育畜禽飼料中添加BSG主要為了降低飼料成本，增加經(jīng)濟收益，提高啤酒釀造業(yè)副產(chǎn)物利用程度，緩解資源浪費；BSG可以促進腸道內(nèi)SCFA的生成，調(diào)節(jié)腸道菌群平衡，有助于機體的生長。但由于BSG能量較低，纖維水平較高，且屬于“火性原料”，在設(shè)計飼料配方時，應(yīng)充分考慮畜禽的生產(chǎn)階段和生產(chǎn)目的，按照不同的BSG與精飼料的添加比例配制飼料，BSG在畜禽日糧中的具體添加量仍有待研究。