动物营养学报 >

2024 , Vol. 36 >Issue 9: 5682 - 5692

DOI: https://doi.org/10.12418/CJAN2024.484

研究论文

化学成分对干白酒糟肉鸡代谢能的影响及其估测模型的研究

  • 谭高明 , 1, 2 ,
  • 解竞静 2 ,
  • 叶晓梦 2 ,
  • 王钰明 2 ,
  • 萨仁娜 2 ,
  • 张妮娅 , 1, * ,
  • 赵峰 , 2, *
展开
  • 1 华中农业大学动物科学技术学院,武汉 430070
  • 2 中国农业科学院北京畜牧兽医研究所,畜禽营养与饲养全国重点实验室,北京 100193
* 张妮娅,副教授,硕士生导师,E-mail: ;
赵 峰,研究员,博士生导师,E-mail:

谭高明(1998—),女,河南漯河人,硕士研究生,动物营养与饲料科学专业。E-mail:

Office editor: 武海龙

收稿日期: 2024-03-07

  网络出版日期: 2024-09-08

基金资助

国家重点研发计划(2021YFD1300205)

现代农业产业技术体系北京市家禽创新团队(BAIC06-2022)

收起

Study on Effects of Chemical Composition on Metabolizable Energy and Its Prediction Model in Dried Liquor Distiller’s Grains for Broilers

  • TAN Gaoming , 1, 2 ,
  • XIE Jingjing 2 ,
  • YE Xiaomeng 2 ,
  • WANG Yuming 2 ,
  • SA Renna 2 ,
  • ZHANG Niya , 1, * ,
  • ZHAO Feng , 2, *
Expand
  • 1 College of Animal Sciences and Technology, Huazhong Agricultural University, Wuhan 430070, China
  • 2 State Key Laboratory of Animal Nutrition and Feeding, Institute of Animal Sciences of Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100193, China
* ZHANG Niya, associate professor, E-mail: ;
ZHAO Feng, professor, E-mail:

Received date: 2024-03-07

  Online published: 2024-09-08

Fold

摘要

本研究旨在研究白羽肉鸡对不同来源干白酒糟的代谢能并建立其估测模型。采用2×11完全随机设计,其中肉鸡饲养阶段设2个阶段,分别为11~14日龄和25~28日龄;试验饲粮设11个饲粮处理,分别为基础饲粮和10个干白酒糟饲粮。在肉鸡11~14日龄,每个试验饲粮处理6个重复,每个重复8只鸡;在肉鸡25~28日龄,每个试验饲粮处理6个重复,每个重复6只鸡。采用全收粪法,以重复为试验单元收集全部排泄物,测定试验饲粮的代谢能,并计算干白酒糟的代谢能。分析干白酒糟的化学成分与代谢能的相关性,并采用逐步回归法建立干白酒糟表观代谢能(AME)和氮校正表观代谢能(AMEn)的预测模型。结果表明:1)干白酒糟的粗纤维(CF)含量高(≥20.10%),代谢能低(AME为2.96~6.70 MJ/kg DM),且肉鸡在11~14日龄和25~28日龄对同一个白酒糟样品的代谢能无显著差异(P>0.05)。2)肉鸡在11~14日龄对干白酒糟的AME(r=-0.689,P<0.05)和AMEn(r=-0.688,P<0.05)与CF含量呈负相关。肉鸡在25~28日龄对干白酒糟的AME与CF含量呈负相关(r=-0.726,P<0.05);AMEn与粗蛋白质(CP)含量呈正相关(r=0.640,P<0.05),与CF(r=-0.776,P<0.05)和酸性洗涤纤维(ADF)含量(r=-0.655,P<0.05)呈负相关。3)肉鸡在11~14日龄对干白酒糟代谢能的估测模型为:AME(MJ/kg DM)=9.52-0.158×CF(% DM)(R2=0.474,RSD=0.84 MJ/kg DM,P=0.028);AMEn(MJ/kg DM)=9.12-0.155×CF(% DM)(R2=0.474,RSD=0.82 MJ/kg DM,P=0.028);肉鸡在25~28日龄对干白酒糟代谢能的估测模型为:AME(MJ/kg DM)=-4.43+0.758×总能(GE)(MJ/kg DM)-0.179×CF(% DM)(R2=0.773,RSD=0.62 MJ/kg DM,P=0.006);AMEn(MJ/kg DM)=-2.81+0.652×GE(MJ/kg DM)-0.176×CF(% DM)(R2=0.819,RSD=0.51 MJ/kg DM,P=0.008)。由此可见,干白酒糟CF含量是估测肉鸡在11~14日龄时对代谢能最重要的估测因子,CF含量和GE是估测肉鸡在25~28日龄时代谢能的主要估测因子。

关键词： 干白酒糟; 代谢能; 肉鸡; 估测模型

本文引用格式

谭高明 , 解竞静 , 叶晓梦 , 王钰明 , 萨仁娜 , 张妮娅 , 赵峰 . 化学成分对干白酒糟肉鸡代谢能的影响及其估测模型的研究[J]. 动物营养学报, 2024 , 36(9) : 5682 -5692 . DOI: 10.12418/CJAN2024.484

Abstract

This study was conducted to investigate metabolizable energy and its prediction models of dried liquor distiller’s grains from different sources for white feathered broilers. Broilers during 11 to 14 days of age and 25 to 28 days of age and 11 experimental diets consisted of a basal diet and 10 diets of dried liquor distiller’s grains were used in a 2×11 factorial arrangement in a randomized complete design. Each experimental diet was allocated to 6 replicates of 8 chickens per replicate or 6 replicates of 8 chickens per replicate when broilers aged from 11 to 14 days or 25 to 28 days. The total collection method was used to collect all excreta of each repetition as the experimental unit to determine the metabolizable energy of the experimental diet, and then calculate the metabolizable energy of dried liquor distiller’s grains. The correlation between chemical composition and metabolizable energy of dried liquor distiller’s grains was analyzed, and the prediction models of apparent metabolizable energy (AME) and nitrogen corrected apparent metabolizable energy (AMEn) were established by stepwise regression method. The results showed as follows: 1) the high crude fiber (CF) content (≥20.10%) and low metabolizable energy (AME was 2.96 to 6.70 MJ/kg DM) were observed in dried liquor distiller’s grains. No significantly difference was observed in the metabolizable energy of the same dried liquor distiller’s grains for broilers during 11 to 14 days of age and 25 to 28 days of age. 2) The AME (r=-0.689, P<0.05) and AMEn (r=-0.688, P<0.05) of dried liquor distiller’s grains were negatively correlated with CF content in broilers during 11 to 14 days of age. The negative correlation between AME and CF (r=-0.726, P<0.05), positive correlation between AMEn and crude protein (CP) (r=0.640, P<0.05), negative correlation between AMEn and CF (r=-0.776, P<0.05) and acid detergent fiber (ADF) (r=-0.655m P<0.05) of dried liquor distiller’s grains were observed in broilers during 25 to 28 days of age. 3) The prediction models of metabolizable energy in dried liquor distiller’s grains for broilers during 11 to 14 days of age were as follows: AME=9.52-0.158×CF (R2=0.474, RSD=0.84 MJ/kg DM, P=0.028); AMEn=9.12-0.155×CF (R2=0.474, RSD=0.82 MJ/kg DM, P=0.028); the prediction models of metabolized energy in dried liquor distiller’s grains for broilers during 25 to 28 days of age were as follows: AME=-4.43+0.758×gross energy (GE)-0.179×CF (R2=0.773, RSD=0.62 MJ/kg DM, P=0.006); AMEn=-2.81+0.652×GE-0.176×CF (R2=0.819, RSD=0.51 MJ/kg DM, P=0.008). In conclusion, the content of CF in dried liquor distiller’s grains is the most important predictor of metabolizable energy in broilers during 11 to 14 days of age, and the CF content and GE were the main predictors of metabolizable energy in broilers during 25 to 28 days of age.

Key words： dried liquor distiller’s grain; metabolizable energy; broilers; prediction model

我国对畜产品的需求量正在持续增长,但也面临着饲料资源短缺、大豆等原料严重依赖进口等问题[1]。因此,发掘可替代玉米、豆粕等大宗饲料原料的非常规饲料资源非常重要。而应用这些饲料原料的前提是准确地评定其营养价值。干白酒糟是谷物原料(玉米、大米、小麦、糯米、高粱等)经固态发酵、与稻壳混合蒸馏产生白酒后的剩余产物。我国每年干白酒糟的产量约800万t[2],白酒生产过程中谷物的配比、稻壳用量、发酵菌种和生产流程的多样化导致了干白酒糟的化学成分具有较大的差异[3⇓⇓-6],其中粗蛋白质(CP)含量在14.3%~21.8%,粗脂肪(EE)含量在4.2%~6.9%,粗纤维(CF)含量在4.0%~35.0%[2,7],由此导致了其营养价值变异非常大[4]。目前,通过化学成分估测干酒糟表观代谢能(AME)的研究多集中在玉米或高粱干酒糟[8⇓-10]。在采用单一谷物如玉米或小麦生产工业乙醇的过程中,产生的干酒糟与中国白酒生产所产生的干白酒糟在原料、生产工艺上都存在非常大的差异,两者在营养价值上不具有可比性。因此,不能将用于估测玉米或小麦干酒糟AME的模型套用到干白酒糟上。目前,干白酒糟CF含量高,AME相对较低且变异大,缺乏对其营养价值的精准评定是影响其利用的主要因素。因此,本试验以10个在化学成分上差异较大的干白酒糟为研究对象,探讨肉鸡对不同来源干白酒糟AME的差异及建立其估测模型,为其在肉鸡生产上的应用提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 饲料原料

根据样品的产地及加工特性,从我国各区域采集10个干白酒糟饲料原料样品,其产地、颜色、外观、香型及化学成分含量见表1,感官照片见图1。
表1 10个干白酒糟样品产地、颜色、外观、香型及化学成分含量(绝干基础)

Table 1 Producer, color, appearance, flavour and chemical composition contents of 10 samples of dried liquor distiller’s grains (absolute dry basis) %

干白酒糟样品
Samples of
dried liquor
distiller’s
grains		 产地
Producer		 颜色
Color		 外观
Appearance		 香型
Flavour		 干物质
DM		 总能
GE/
(MJ/kg)		 粗蛋
白质
CP		 粗脂肪
EE		 粗灰分
Ash		 粗纤维
CF		 酸性洗
涤纤维
ADF
1 贵州 黑褐色 粉状伴少量
长片颗粒状		 酱香型 89.39 19.91 28.64 3.51 11.48 24.51 41.79
2 江苏 褐色 粉状伴少量
长片颗粒状		 浓香型 88.30 18.77 19.38 4.92 13.28 20.10 40.88
3 湖南 褐色 粉状伴有
长片颗粒状		 馥郁香型 87.86 19.75 22.72 9.88 8.64 25.75 44.59
4 安徽 褐色 粉状伴少量
长片颗粒状		 浓香型 88.05 19.42 17.10 5.71 12.29 34.52 53.63
5 四川 褐色 粉状伴有
长片颗粒状		 酱香型 90.56 19.00 15.57 3.11 11.61 28.61 47.96
6 四川 黑褐色 粉状伴少量
长片颗粒状		 浓香型 85.91 20.79 29.69 9.62 10.32 26.86 49.64
7 四川 褐色 粉状伴有
长片颗粒状		 浓香型 86.16 18.70 16.56 4.66 12.15 31.65 52.50
8 江西 黑褐色 粉状伴少量
长片颗粒状		 特香型 90.36 19.27 17.02 4.92 12.27 35.24 51.82
9 山东 褐色 粉状伴少量
长片颗粒状		 芝麻香型 88.89 20.22 23.31 7.64 11.75 28.05 48.90
10 安徽 褐色 粉状伴少量
长片颗粒状		 浓香型 89.37 18.38 19.82 3.74 14.85 24.29 47.38
图1 10个干白酒糟样品感官照片

A/a:样品1;B/b:样品2;C/c:样品3;D/d:样品4;E/e:样品5;F/f:样品6;G/g:样品7;H/h:样品8;I/i:样品9;J/j:样品10。大写字母为单反相机(型号:Canon EOS D600)拍摄的样品感官照片,小写字母为显微镜(型号:SOPTOP SZ4)拍摄的样品感官照片。

Fig.1 Sensory photos of 10 samples of dried liquor distiller’s grains

A/a: sample 1; B/b: sample 2; C/c: sample 3; D/d: sample 4; E/e: sample 5; F/f: sample 6; G/g: sample 7; H/h: sample 8; I/i: sample 9; E/e: sample 10. The photos of the sample marked with uppercase letters are taken by SLR camera (model: Canon EOS D600), and the photos of the sample marked with lowercase letters are taken by the microscope (model: SOPTOP SZ4).

1.2 试验设计

采用2×11完全随机设计,其中肉鸡饲养阶段设2个阶段,分别为11~14日龄和25~28日龄;试验设11个饲粮处理,分别为基础饲粮和10个干白酒糟饲粮。选取528只8日龄爱拔益加(AA)plus肉鸡,初始体重(225±1) g,随机分为11个组,每组6个重复,每个重复8只鸡,用于测定肉鸡在11~14日龄对基础饲粮及10个干白酒糟饲粮的AME和氮校正表观代谢能(AMEn);选取396只22日龄AA plus肉鸡,初始体重(1 024±1) g,随机分为11个组,每组6个重复,每个重复6只鸡,用于测定肉鸡在25~28日龄对基础饲粮及10个干白酒糟饲粮的AME和AMEn。采用全收粪法,以重复为单位收集全部排泄物,测定试验饲粮的代谢能,并计算干白酒糟的代谢能。

1.3 试验动物及饲粮

从孵化场购进1日龄雄性AA plus商品肉鸡,选取体重均匀、健康的肉仔鸡于3层网上笼养。舍内通风、免疫程序等按照《AA肉鸡管理手册》进行,期间自由采食和饮水。在11~14日龄和25~28日龄,按照AA肉鸡营养标准(Aviagen公司《AA肉鸡营养手册-2019》)推荐的营养需要量配制基础饲粮和试验饲粮。试验饲粮由20%的干白酒糟替代基础饲粮部分的供能组成成分混合配制而成,试验饲粮组成及营养水平见表2。饲料原料粉碎过1.5 mm筛,混合后用非蒸汽制粒机(型号:KL200,山东省莱州市成达机械有限公司)制成直径3 mm的颗粒料。
表2 试验饲粮组成及营养水平(风干基础)

Table 2 Composition and nutrient levels of experimental diets (air-dry basis) %

项目
Items		 非代谢期饲粮
Diets for non-
metabolism period		 代谢期饲粮Diets for metabolism period
基础饲粮
Basal diet		 试验饲粮1~10
Experiment diets 1 to 10
原料Ingredients
玉米Corn 53.40 51.58 40.93
豆粕Soybean meal 35.38 39.97 31.71
干白酒糟(样品1~10)
Dried liquor distiller’s grains (samples 1 to 10)		 20.00
玉米蛋白粉Corn protein meal 2.00
大豆油Soybean oil 4.51 4.36 3.46
蛋氨酸Met 0.23 0.20 0.16
L-赖氨酸盐酸盐L-Lys·HCl 0.50 0.16 0.13
苏氨酸Thr 0.19 0.07 0.05
缬氨酸Val 0.14 0.02 0.01
食盐NaCl 0.30 0.30 0.30
石粉Limestone 1.07 0.95 0.92
磷酸氢钙CaHPO4 1.73 1.89 1.82
肉鸡复合酶Broiler complex enzyme 0.03
植酸酶Phytase 0.02
预混料Premix1) 0.50 0.50 0.50
合计Total 100.00 100.00 100.00
营养水平Nutrient levels2)
干物质DM 90.96 91.56 91.01~92.37
总能GE/(MJ/kg) 19.51 19.44 19.01~19.64
粗蛋白质CP 27.94 27.00 24.30~27.01

1)预混料为每千克饲粮提供 The premix provided the following per kg of diets:VA 8 000 IU,VB1 3 mg,VB2 8 mg,VB6 5 mg,VB12 0.02 mg,VD3 1 000 IU,VE 20 IU,VK3 0.8 mg,生物素 biotin 0.2 mg,叶酸 folic acid 0.6 mg,泛酸 pantothenic acid 10 mg,烟酸 nicotinic acid 40 mg,Cu (as copper sulfate) 8 mg,Fe (as ferrous sulfate) 100 mg,Mn (as manganese sulfate) 120 mg,Zn (as zinc sulfate) 100 mg,I (as potassium iodide) 0.70 mg,Se (as sodium selenite) 0.30 mg,氯化胆碱 choline chloride 1 500 mg。

2)实测值 Measured values。

1.4 代谢能测定

按照农业农村部《白羽肉鸡饲料原料代谢能和净能测定技术规程》,分别于8和22日龄,选择体重接近的健康肉鸡至代谢笼中。在8~14日龄,每笼8只;在22~28日龄,每笼6只。代谢能测定试验期为6 d,其中前1~3 d为试验饲粮适应期,第3天16:00至第4天09:00,禁饲。第4天09:00第6天16:00饲喂试验饲粮,第6天16:00至第7天09:00禁饲。记录第4天09:00至第6天17:00的采食量,收集第4天09:00至第7天09:00排泄物(每天收集4次),于-20 ℃冰箱存放。

1.5 样品处理及化学分析

饲粮及排泄物于65 ℃鼓风干燥箱中烘干,冷却后放置24 h称重,粉碎过0.42 mm筛后采样,同步测定干物质(DM)含量。饲粮及饲料原料采样后,用于测定纤维含量的样品粉碎过0.84 mm筛粉,测定其他化学成分的样品碎过0.42 mm筛。测定饲粮及排泄物水分(GB/T 6435—2014)、粗蛋白质(CP,GB/T 6432—2018)含量及总能(GE,ISO 9831:1998)。测定饲料原料水分(GB/T 6435—2014)、CP(GB/T 6432—2018)、EE(GB/T 6433—2006)、粗灰分(Ash,GB/T 6438—2007)、粗纤维(CF,GB/T 6434—2022)、酸性洗涤纤维(ADF,NY/T 1459—2022)含量及GE(ISO 9831:1998)。

1.6 数据计算及统计分析

试验饲粮的代谢能计算公式如下:
AME(MJ/kg DM)=[饲粮摄入量(kg)×饲粮总能(MJ/kg DM)-排泄物量(kg)×
排泄物总能(MJ/kg DM)]/饲粮摄入量(kg);
AMEn(MJ/kg DM)=AME(MJ/kg DM)-RN×34.39(MJ/kg DM);
RN(g/kg)=(食入氮-排泄物氮)/采食量=[饲粮摄入量(g)×饲粮氮含量(%)-
排泄物量(g)×排泄物氮含量(%)]/采食量(kg);
干白酒糟代谢能(MJ/kg DM)={[试验饲粮AME(MJ/kg DM)-基础饲粮AME
(MJ/kg DM)/基础饲粮供能部分的DM占比(%)]×[试验饲粮中基础饲粮
供能部分的DM占比(%)]}/试验饲粮中干白酒糟的DM占比(%)。
式中:34.39为氮校正因子(MJ/kg);RN为沉积氮。
采用SAS 9.4的MEANS模块进行基本统计量分析。采用PRINCOMP模块对干白酒糟的化学成分进行主成分分析。通过GLM模块进行双因素方差分析,分析干白酒糟的来源和肉鸡日龄对AME、AMEn、AME/GE及AMEn/GE的主效应。若出现交互作用则采用Tukey检验法对组间数据进行多重比较。采用CORR模块对干白酒糟的GE、CP、EE、Ash、CF、ADF含量与AME和AMEn进行相关性分析。采用REG模块的逐步回归建立AME和AMEn的预测模型。P<0.05为差异显著。

2 结果与分析

2.1 干白酒糟样品化学成分的主成分分析

由图2可见,对10个干白酒糟的GE及CP、EE、Ash、CF、ADF含量进行主成分分析发现,主成分1主要与GE(r=0.891,P<0.01)、CP(r=0.857,P<0.01)和EE(r=0.808,P<0.01)含量呈正相关,与Ash(r=-0.781,P<0.01)含量呈负相关,解释了化学成分总变异的49.7%。主成分2主要与CF、ADF含量(r>0.905,P<0.01)呈正相关,解释了化学成分总变异的33.8%。从10个干白酒糟样品的主成分得分看,样品3、6、7、10在主成分1上得分较高(绝对值大于1.5),样品1、2、4、8在主成分2上得分较高。
图2 10个干白酒糟样品化学成分含量的主成分载荷矩阵及主成分得分图

PC1:主成分1 principal component 1;PC2:主成分2 principal component 2;S1~S10:样品1~10 samples 1 to 10;GE:总能 gross energy;CP:粗蛋白质 crude protein;EE:粗脂肪 ether extract;Ash:粗灰分 crude ash;CF:粗纤维 crude fiber;ADF:酸性洗涤纤维 acid detergent fiber。下图同 the same as below。

Fig.2 Principal component load matrix and principal component score diagram of chemical component content of 10 samples of dried liquor distiller’s grains

2.2 干白酒糟的来源与肉鸡日龄对干白酒糟代谢能的影响

由表3可知,干白酒糟来源和日龄对干白酒糟AME和AMEn均有显著的交互作用(P<0.05)。对于AME,11~14日龄时,样品1和10显著高于样品4和8(P<0.05),与其他样品之间无显著差异(P>0.05);25~28日龄时,样品1和10与样品4之间无显著差异(P>0.05),仅显著高于样品8(P<0.05);11~14日龄时,样品2、5、6、9与样品8之间无显著差异(P>0.05);25~28日龄时,样品1、2、5、6、9均显著高于样品8(P<0.05),与其他样品无显著差异(P>0.05)。对于AMEn,11~14日龄时,样品1和10显著高于样品4和8(P<0.05),与其他样品无显著差异(P>0.05);25~28日龄时,样品1、2、3、5、6、9显著高于样品8(P<0.05),与其他样品无显著差异(P>0.05)。
表3 白羽肉鸡在11~14日龄和25~28日龄对干白酒糟的代谢能及能量利用率

Table 3 Metabolizable energy and energy utilization rate of dried liquor distiller’s grains for white feathered broilers during 11 to 14 days of age and 25 to 28 days of age

项目
Items		 表观代谢能
AME/
(MJ/kg DM)		 氮校正表观代谢能
AMEn/
(MJ/kg DM)		 表观代谢能/
总能
AME/GE/%		 氮校正表观
代谢能/总能
AMEn/GE/%
来源Sources 日龄Days of age

样品1 Sample 1		 11~14 6.70a 6.47a 33.68ab 32.48ab
25~28 5.97abc 5.73abc 29.99abc 28.76abcd

样品2 Sample 2		 11~14 5.65abcd 5.26abcde 30.08abc 28.02abcd
25~28 5.98abc 5.68abc 31.84abc 30.24abc

样品3 Sample 3		 11~14 4.44abcd 4.17abcde 22.50abcd 21.12bcde
25~28 5.57abcd 5.32abcd 28.19abcd 26.92abcde

样品4 Sample 4		 11~14 3.58cd 3.17de 18.43cd 16.30de
25~28 4.43abcd 4.03abcde 22.82abcd 20.77abcde

样品5 Sample 5		 11~14 4.64abcd 4.37abcde 24.44abcd 22.98abcde
25~28 5.92abc 5.52abcd 31.17abc 29.04abcd

样品6 Sample 6		 11~14 4.55abcd 4.42abcde 21.90bcd 21.25bcde
25~28 6.42ab 5.98abc 30.89abc 28.78abcd

样品7 Sample 7		 11~14 5.37abcd 5.17abcde 28.69abcd 27.65abcd
25~28 4.06abcd 3.89bcde 21.54bcd 20.66bcde

样品8 Sample 8		 11~14 3.82bcd 3.58cde 19.82bcd 18.58cde
25~28 2.96d 2.80e 15.38d 14.52e

样品9 Sample 9		 11~14 5.71abc 5.08abcde 28.22abcd 25.12abcde
25~28 6.44ab 5.76abc 31.82abc 28.51abcd

样品10 Sample 10		 11~14 6.67a 6.27ab 36.29a 34.10a
25~28 5.07abcd 4.78abcde 27.57abcd 25.99abcde
SEM 0.52 0.48 2.84 2.59
来源Sources
样品1 Sample 1 6.34 6.10 31.84 30.62
样品2 Sample 2 5.81 5.47 30.96 29.13
样品3 Sample 3 5.00 4.74 25.34 24.02
样品4 Sample 4 4.01 3.60 20.63 18.53
样品5 Sample 5 5.28 4.94 27.80 26.01
样品6 Sample 6 5.49 5.20 26.39 25.01
样品7 Sample 7 4.71 4.53 25.12 24.16
样品8 Sample 8 3.39 3.19 17.60 16.55
样品9 Sample 9 6.07 5.42 30.02 26.81
样品10 Sample 10 5.87 5.52 31.93 30.04
日龄Days of age
11~14 5.11 4.79 26.41 24.76
25~28 5.28 4.95 27.12 25.42
P值P-value
来源Source <0.001 <0.001 <0.001 <0.001
日龄Days of age 0.477 0.476 0.558 0.555
来源×日龄Source×days of age 0.009 0.007 0.010 0.007
干白酒糟来源和日龄对干白酒糟AME/GE和AMEn/GE均有显著交互作用(P<0.05)。对于AME/GE,11~14日龄时,样品10显著高于样品4和8(P<0.05),与其他样品无显著差异(P>0.05),样品1显著高于样品4(P<0.05),与其他样品无显著差异(P>0.05);25~28日龄时,样品1和10与样品4、8无显著差异(P>0.05),样品1仅显著高于样品8(P<0.05),样品8显著低于除样品3、4、7、10之外的其他样品(P<0.05)。对于AMEn/GE,11~14日龄时,样品1、10显著高于样品4、8(P<0.05),而与其他样品无显著差异(P>0.05);25~28日龄时,样品8显著低于除样品3、4、7、10之外的其余样品(P<0.05)。

2.3 干白酒糟的化学成分与代谢能的相关关系

由表4可知,对于干白酒糟化学成分之间的相关性,GE与CP和EE含量之间,CF含量与ADF含量之间存在显著的正相关关系(P<0.05),而Ash含量与GE和EE含量之间存在显著的负相关关系(P<0.05)。肉鸡在11~14日龄对干白酒糟的AME(r=-0.689,P<0.05)和AMEn(r=-0.688,P<0.05)与CF含量呈负相关。肉鸡在25~28日龄对干白酒糟的AME与CF含量呈负相关(r=-0.726,P<0.05),AMEn与CP含量呈正相关(r=0.640,P<0.05),与CF(r=-0.776,P<0.05)和ADF含量(r=-0.655,P<0.05)呈负相关。
表4 干白酒糟的化学成分与代谢能的皮尔逊相关系数

Table 4 Pearson correlation coefficients between chemical composition and metabolizable energy of dried liquor distiller’s grains

项目
Items		 总能
GE		 粗蛋白质
CP		 粗脂肪
EE		 粗灰分
Ash		 粗纤维
CF		 酸性洗
涤纤维
ADF
粗蛋白质CP 0.781**
粗脂肪EE 0.706* 0.498
粗灰分Ash -0.687* -0.425 -0.711*
粗纤维CF 0.033 -0.452 -0.035 -0.075
酸性洗涤纤维ADF 0.009 -0.414 0.071 0.063 0.894**
表观代谢能(11~14日龄)
AME (11 to 14 days of age)		 -0.203 0.349 -0.368 0.421 -0.689* -0.588
氮校正表观代谢能(11~14日龄)
AMEn (11 to 14 days of age)		 -0.196 0.380 -0.374 0.380 -0.688* -0.595
表观代谢能(25~28日龄)
AME(25 to 28 days of age)		 0.473 0.623 0.305 -0.268 -0.726* -0.589
氮校正表观代谢能(25~28日龄)
AMEn (25 to 28 days of age)		 0.439 0.640* 0.281 -0.280 -0.776* -0.655*

**表示P<0.01,*表示0.01≤P<0.05。

** mean P<0.01, and * mean 0.01≤P<0.05.

2.4 化学成分估测肉鸡对干白酒糟代谢能的回归模型

由图3可见,通过逐步回归分析得出,在所测化学成分中,CF是肉鸡在11~14日龄、25~28日龄对干白酒糟AME和AMEn变异影响最大的化学成分。其次是GE对肉鸡在25~28日龄对干白酒糟AME和AMEn变异有影响。以化学成分估测干白酒糟AME和AMEn的回归模型如下:肉鸡在11~14日龄对干白酒糟AME和AMEn通过CF进行估测,AME(MJ/kg DM)=9.52-0.158×CF(% DM)(R2=0.474,RSD=0.84 MJ/kg DM,P=0.028);AMEn(MJ/kg DM)=9.12-0.155×CF(% DM)(R2=0.474,RSD=0.82 MJ/kg DM,P=0.028);肉鸡在25~28日龄对干白酒糟AME和AMEn通过CF和GE进行估测,AME(MJ/kg DM)=-4.43+0.758×GE(MJ/kg DM)-0.179×CF(% DM)(R2=0.773,RSD=0.62 MJ/kg DM,P=0.006);AMEn(MJ/kg DM)=-2.81+0.652×GE(MJ/kg DM)-0.176×CF(% DM)(R2=0.819,RSD=0.51 MJ/kg DM,P=0.008)。
图3 11~14日龄和25~28日龄白羽肉鸡对干白酒糟的AME和AMEn对CF的线性回归

A:11~14日龄肉鸡对干白酒糟的AME;B:11~14日龄肉鸡对干白酒糟的AMEn;C:25~28日龄肉鸡对干白酒糟的AME;D:25~28日龄肉鸡对干白酒糟的AMEn。

Fig.3 Linear regression of AME and AMEn on CF in dried liquor distiller’s grains fed white feathered broilers at 11 to 14 days of age and 25 to 28 days of age

A: AME of dried liquor distiller’s grains fed white feathered broilers at 11 to 14 days of age; B: AMEn of dried liquor distiller’s grains fed white feathered broilers at 11 to 14 days of age; C: AME of dried liquor distiller’s grains fed white feathered broilers at 25 to 28 days of age; D: AMEn of dried liquor distiller’s grains fed white feathered broilers at 25 to 28 days of age.

3 讨论

3.1 干白酒糟化学成分变异的特点

我国白酒生产的过程为谷物与少量热水、酒曲粉(发酵剂)混合形成酒醅,经30~40 d固态发酵后与稻壳混合蒸馏产生白酒和酒糟[6]。因此,谷物原料、发酵工艺和稻壳用量是影响干白酒糟化学成分的关键因素。而以酵母发酵生产工业乙醇的生产工艺为以玉米等单一谷物经粉碎、淀粉糊化、液化、酶解后经酵母48~72 h液态发酵,蒸馏产生乙醇后剩余物为酒糟[11]。虽然都同为生产酒精和酒糟,然而,工艺特点的不同决定了干酒糟的化学成分差异非常大。在美国生产工业乙醇后的玉米干白酒糟中,CP含量为27.1%~36.4%,EE含量为6.5%~11.8%,Ash含量为5.4%~9.0%,CF含量为6.4%~9.5%,ADF含量为8.9%~11.9%;小麦干酒糟中,CP含量为30.3%~37.9%,EE含量为4.4%~6.5%,Ash含量为8.1%~10.0%,CF含量为5.5%~8.8%,ADF含量为9.5%~12.2%(均为DM基础)[11]。本研究10个干白酒糟样品中,CP含量为15.57%~29.69%,EE含量为3.11%~9.88%,Ash含量为8.64%~14.85%,CF含量为20.10%~35.24%,ADF含量为40.88%~53.63%。通过对比工业乙醇生产后的干酒糟与干白酒糟的化学成分可以得出,干白酒糟的CF含量很高(约为3倍),Ash含量偏高,而CP含量偏低。上述结果与董文轩等[4]、徐建[12]和李云萍[13]的研究结果类似。上述差异除了中国白酒与工业乙醇生产过程中发酵工艺不同以外,还有一个非常重要的因素是在中国白酒的生产工艺中,通过添加稻壳提高蒸馏时的蒸汽循环,稻壳最终进入酒糟中[6],从而增加了纤维的含量并稀释了其他营养物质的含量。由此进一步加剧了白酒糟化学成分的变异幅度范围。本研究对10个干白酒糟化学成分的主成分分析明确得出了与营养物质含量相关的主成分1(解释化学成分变异的49.7%)及与纤维含量相关的主成分2(解释化学成分变异的33.8%)。这进一步表明,在干白酒糟中纤维含量是影响化学成分变异的关键因素。在干白酒糟化学成分之间的相关关系中,GE与CP和EE含量呈正相关,与Ash含量呈负相关,这是因为CP和EE的能值高于碳水化合物,而灰分不含有能值,因此,GE与化学成分含量的相关性符合热量释放的基本规律。然而,干白酒糟的纤维含量与CP、EE及Ash含量之间无显著相关性,这表明虽然稻壳的用量趋向于提高干白酒糟的CF和Ash含量,降低CP和EE含量,但是,这些化学成分也受到了谷物来源及组成的影响。

3.2 肉鸡对干白酒糟代谢能的影响因素及估测模型

本试验测定肉鸡对干白酒糟样品1和9的代谢能值相对较高,而样品4和8的代谢能值相对较低。相比于生产工业乙醇后的玉米干酒糟[11,14],干白酒糟的代谢能较低。这一结果与生长猪对干白酒糟的消化能和代谢能较低的现象[4,12-13]一致。在本试验中,样品1、5为酱香型干白酒糟,样品2、4、6、7、10为浓香型干白酒糟,样品3为馥郁香型干白酒糟,样品8为特香型干白酒糟,样品9为芝麻香型干白酒糟。在我国传统的白酒制造工艺中,酱香型白酒以高粱为主[15],酒醅稻壳的加入量为8%~12%[16];浓香型、清香型白酒在生产原料上更广泛,除高粱外还有大米、糯米、小麦和玉米等[15],酒醅稻壳的加入量为56%~76%[16]。通常情况下,酱香型干白酒糟的纤维含量比浓香型和清香型干白酒糟低,营养价值相对较高[17]。然而在酒糟饲用化中,部分稻壳通过筛分去除,因此,酒糟的营养价值受到稻壳含量及发酵原料组成的综合影响,难以单独以白酒香型判断干白酒糟的营养价值。
一般认为,快大型白羽肉鸡在生长前期(1~14日龄)的消化道功能发育尚未成熟,消化和吸收养分的能力低。随着日龄的增长,消化系统快速发育,消化酶分泌增加,对饲料的消化能力增加[18⇓-20]。本研究中,肉鸡在11~14日龄和25~28日龄对同一个白酒糟样品的代谢能均无显著差异。这可能是干白酒糟含有稻壳,导致了CF含量高,而且稻壳的纤维中木质素含量高,且不消化。在干白酒糟化学成分与代谢能值的相关关系中,CF含量与肉鸡在11~14日龄和25~28日龄的AME和AMEn均呈显著的负相关关系,这主要是由于纤维对其他养分的消化形成了物理屏障,从而降低了对养分的消化、吸收效率[21]。因此,对高纤维含量的饲料原料,CF的含量通常与代谢能呈负相关关系[22]。
在干酒糟有效能的估测模型中,Meloche等[8-9]的试验结果表明,生产工业乙醇后的玉米干酒糟AMEn可通过CF、GE(或EE)、Ash、CP和淀粉含量估测。Cozannet等[23]研究发现,在生产工业乙醇后的小麦干酒糟中,CF含量是估测AMEn最重要的因子。董文轩等[4]、李云萍[13]研究发现,干白酒糟的纤维含量也是影响生长猪消化能的主要因素,且随着纤维含量的增加,消化能降低。由此可见,无论是生产工业乙醇后的干酒糟,还是干白酒糟,CF含量都是估测鸡、猪有效能的关键因子。在本试验干白酒糟代谢能的估测模型中,通过化学成分的主成分分析得出10个样品的主成分得分相对分散,这表明不同样品间在化学成分含量上存在明显差别,因此,适合选用作为建立估测代谢能的样品。CF含量和GE是估测肉鸡在11~14日龄时AME和AMEn最重要的估测因子,代谢能随着CF含量的增加而降低;CF含量和GE是估测肉鸡在25~28日龄时AME和AMEn主要的估测因子,代谢能随着CF含量的增加而降低,随着GE的增加而增加。上述估测模型符合干白酒糟生产工艺的特点,也符合因添加稻壳导致纤维含量增加,可消化养分降低的规律。因此,在提高干白酒糟的营养价值上,通过合适的手段将稻壳从酒糟中分离是非常重要的。

4 结论

① 干白酒糟的CF含量高(≥20.10%),代谢能较低(AME为2.96~6.70 MJ/kg DM),且肉鸡在11~14日龄和25~28日龄对同一个白酒糟样品的代谢能无显著差异。
② 干白酒糟CF含量是估测肉鸡在11~14日龄时AME和AMEn最重要的估测因子,CF含量和GE是估测肉鸡在25~28日龄时AME和AMEn的主要估测因子。

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