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玉米酒糟(DDGS)
玉米酒糟(DDGS)介绍

DDGS,即含可溶物干玉米酒糟。在以玉米为原料发酵制取乙醇过程中,其中的淀粉被转化成乙醇和二氧化碳,其他营养成分如蛋白质、脂肪、纤维等均留在酒糟中。同时由於微生物的作用,酒糟中蛋白质、B族维生素及氨基酸含量均比玉米有所增加,并含有发酵中生成的未知促生长因数。

市场上的玉米酒糟蛋白饲料产品有两种:一种为DDG(Distillers Dried Grains),即不含可溶物的干玉米酒糟,是将玉米酒精糟作简单过滤,滤渣干燥,滤清液排放掉,只对滤渣单独干燥而获得的饲料;另一种为DDGS(Distillers Dried Grains with Solubles),即含可溶物干玉米酒糟,是将滤清液干燥浓缩后再与滤渣混合干燥而获得的饲料。后者的能量和营养物质总量均明显高於前者。

由於DDGS的蛋白质含量在26%以上,已成为国内外饲料生产企业广泛应用的一种新型蛋白饲料原料,在畜禽及水产配合饲料中通常用来替代豆粕、鱼粉,添加比例最高可达30%,并且可以直接饲喂反刍动物。

1. 美国DDGS与国产DDGS比较

美国DDGS的典型营养价值为:含粗蛋白质26%以上,粗脂肪10%以上,0.85%赖氨酸和0.75%的磷。由於酒精生产工艺和干燥过程不同,美国生产的DDGS和中国生产的DDGS营养成分含量和利用率是不同的。国产的DDGS养分变异较大,并且由於在发酵前脱去了玉米的胚芽,产品脂肪含量较低,因而能量含量也比较低。国产的DDGS蛋白质利用率低可能主要是在干燥过程中过度加热所造成的。

2. DDGS的外观性状

外观:黄褐-深褐色,可溶物含量高并且烘干温度高颜色加深。

味道:有发酵的气味,含有机酸,口感有微酸味。

DDGS色卡



DDGS生产流程

1. 用玉米生产酒精主要有三种方法:

(1)全粒法:将整粒玉米直接捣碎投料,其副产品是玉米酒精糟(DDGS)

(2)脱胚法:玉米先行脱去胚芽再投料,副产品为玉米油、玉米胚芽饼及纤维饲料

(3)湿法生产酒精:玉米先做成湿淀粉浆,再生产酒精。副产品为玉米油、玉米蛋白、纤维饲料等。


2. 以下介绍玉米全粒法生产酒精及酒精糟流程

原料处理:去除原料中的杂质以利设备的安全运作

原料粉碎:粉碎设备多为锤式粉碎机,也有专门的粉碎机用以回收玉米胚芽。粉碎的目的为的是增加原料的受热面积,有利原料糊化并提高热处理的效率。

蒸煮过程:

蒸煮的目的:高温高压蒸煮除了有杀菌的作用,主要是能使植物组织细胞破裂进而由粒变成糊化物,以利使原料受淀粉酶的作用转变成可发酵性的糖。

影响糊化程度的因素有 :

a) 原料粉碎程度:一般采用1.5~2.5mm直径为最合理大小

b) 加水比:一般原料热水比为1.0 : 2.7 ~ 1.0 : 3.0之间

c) 预热温度与时间:一般预热温度为90℃,时间为一小时

d) 蒸煮方法:一般有连续蒸煮及间断蒸煮两种

进行糖化:对糊化原料投入糖化剂进行糖化

投入酵母:淀粉类原料发酵成酒精一般使用各种不同种类的啤酒酵母对糖化原料进行作用,将糖分转变成酒精和CO2

酒精发酵过程:

前发酵期:一开始因为酵母菌不多,温度要控制在26℃左右,让酵母菌繁殖到足够数量;

主发酵期:当酵母菌繁殖到每公升一亿个以上时,氧气一般会开始用尽并且酵母菌会停止繁殖。此时主要进行酒精发酵作用,为时大约12小时。温度最好在30~35℃之间,过高会造成污染。

后发酵期:糖分大多已发酵,大约等待30~40小时让糖分用尽。

粗馏与精馏:发酵完后由於其内所含各种物质的挥发性不同,将酒精、酒糟(含蒸馏废液)、杂醇油分离出来的过程称粗馏;而将酒精中杂质除去进而提高酒精浓度称为精馏。

3. 制作DDGS

后发酵期过滤酒糟(固液分离):常用的过滤设备为「真空回转过滤机」、「气膜式压滤机」、「卧式螺旋离心机(Decanter Centrifuger)」,分离出的固态物含水量大约65%,之后送去进行干燥;液态物送至蒸发机。

后发酵期浓缩液态物:由於液态物内含有许多可溶性蛋白质和糖类等营养物,故一般会再将液态物回加到固态物里再进行干燥;但为了让液态物能进入干燥装置,必须预先将液态物浓缩到45%浓度左右的浆状物。一般使用的蒸发器设备为「热泵」,将蒸发器排出的蒸汽二次利用,经机械升压达到加热的目的。

后发酵期干燥:固态物加上浓缩液态物后最后要进行干燥。

传统有采用「滚筒式干燥」,通常一次干燥后只有40%合格,剩下的60%还要再回送到干燥机里再干燥,但为防止产品过热,二次干燥还要再混合部分浓缩液态物以增加水分后再送入机器。整体而言进入干燥器的混合物水分大约控制在25%。

目前多采用 「转盘式干燥器(Rota-disc Dryer)」,对被干燥物没有严格的水分要求,转盘间有括刀搅动物料,亦不容易产生物料过热的问题。

干燥过后一般就以粉状物或打成粒状方式成为商品。

生产和品质控制

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DDGS进口流程


注意事项:

1. 农业部《农业转基因生物安全管理审批(境外贸易商申请农业转基因生物安全证书[进口])》的办理。

办理条件:

(1)《农业转基因生物进口安全管理登记表》(用作加工原料 )

(2)农业部颁发的境外研发商《农业转基因生物安全证书(进口)》(影本)

(3)进口过程中的安全控制措施说明

办理程式:

(1)材料受理。农业部行政审批综合办公室受理申请人报送的《农业转基因生物进口安全管理登记表》(用 作加工原料 )及其相关材料,并进行初审。

(2)专家评审。农业部农业转基因生物安全管理办公室组织专家组对申请材料进行评审。

(3)办理批件。农业部农业转基因生物安全管理办公室根据审查意见提出审批方案,报经部长审批後办理批件。

承诺时限: 在受理後5个工作日内完成安全评价,安全评价後20个工作日内作出批复。

收费标准: 3000元/个

2. 农业部《农业转基因生物安全管理审批(农业转基因生物标识审查认可批准档)》 的办理

办理条件:

(1)申请人应为境内公司

(2)需报送以下材料 :

a) 《农业转基因生物标识审查认可申请表》

b) 标签式样或其他说明文件

c) 标识说明(如标识大小、尺寸比例、颜色、在产品包装上的部位、牢固度、附着力等)

d) 运输过程中标识使用说明

e) 农业部颁发的境外贸易商《农业转基因生物安全证书》[进口]和相关批准档(均为影本)

f) 其他相关批准档(如品种审定证书、农药登记证、肥料登记证、新兽药证书及其生产许可证书和经营证书, 均为影本)

g) 申请人应当在报检後30日内,向农业部报送《农业转基因生物进境资讯回馈表》,并於有效期後30日 内将未使用的进口标识退回农业部。

办理程式:

(1)材料受理。农业部行政审批综合办公室受理申报单位报送的《农业转基因生物标识审查认可申请表》及其相关材料, 并进行初审。

(2)专案审查。农业部农业转基因生物安全管理办公室根据国家有关规定对申报材料进行审查。

(3)办理批件。农业部农业转基因生物安全管理办公室根据审查意见提出审批方案,报经部长审批後办理批件。

承诺时限: 20 个工作日

收费标准:不收费

3. 进口贸易术语CFR的权责划分

买卖双方基本义务的划分

按国际商会对CFR的解释,买卖双方各自承担的基本义务,概括起来,可作如下划分:

(1)卖方义务

a) 自负风险和费用,取得出口许可证或其他官方批准的证件,在需要办理海关手续时,办理货物出口所需的一切海关手续。

b) 签订从指定装运港承运货物运往指定目的港的运输合同;在买卖合同规定的时间和港口,将货物装上船并支付至目的港的运费;装船後及时通知买方。

c) 承担货物在装运港越过船舷为止的一切风险。

d) 向买方提供通常的运输单据,如买卖双方约定采用电子通讯,则所有单据均可被同等效力的电子资料交换(EDI)资讯所代替。

(2)买方义务

a) 自负风险和费用,取得进口许可证或其他官方批准的证件,在需要办理海关手续时,办理货物进口以及必要时经由另一国过境的一切海关手续,并支付有关费用及过境费。

b) 承担货物在装运港越过船舷以後的一切风险。

c) 接受卖方提供的有关单据,受领货物,并按合同规定支付货款。

d) 支付除通常运费以外的有关货物在运输途中所产生的各项费用以及包括驳运费和码头费在内的卸货费。

使用CFR的注意事项

(1)卖方应及时发出装船通知

按CFR条件成交时,由卖方安排运输,由买方办理货运保险。如卖方不及时发出装船通知,则买方就无法及时办理货运保险,甚至有可能出现漏保货运险的情况。因此,卖方装船後务必及时向买方发出装船通知,否则,卖方应承担货物在运输途中的风险和损失。

(2)按CFR进口应慎重行事

在进口业务中,按CFR条件成交时,鉴於由外商安排装运,由我方负责保险,故应选择资信好的国外客户成交,并对船舶提出适当要求,以防外商与船方勾结,出具假提单,租用不适航的船舶,或伪造品质证书与产地证明。若出现这类情况,会使我方蒙受不应有的损失。

成分分析


建议用量

猪料添加中玉米酒糟(DDGS)之用量建议

根据美国明尼苏达大学研究报告指出,各猪种饲料建议添加DDGS比例如下表所示


而根据美国谷物协会建议畜禽种类及生长阶段,其添加DDGS比例如下图所示


霉菌毒素问题

和所有的饲料原料(包括玉米和黄豆粉)一样,DDGS的霉菌毒素含量也受到高度的关注。因为DDGS来自玉米,如果原料玉米受到霉菌毒素的污染,霉菌毒素的浓度会浓缩三倍而累积在DDGS中。

联合国粮农组织和美国食品药物管理局 (U.S. Food and Drug Administration)曾根据目前已知的科学证据做出饲料和饲料原料霉菌毒素的容许上限建议。以美国食品药物管理局所作的建议为例,该机构为黄麴毒素订定了行动标准 (action levels)、为伏马鎌孢毒素订定了辅导标准 (guidance levels)、和为呕吐毒素订定了建议标准 (advisory levels) ;对玉米赤霉醇和T-2毒素则未订定具体标准。各种霉菌毒素在禽畜饲料中的建议浓度上限请参阅下表 。

(资料来源:http://www.fda.gov/cvm/fdaaustintx823.htm;Osweiler G.D. (1996) Toxicology. The National Veterinary Medical Series, William & Wilkins, Media, PA:409ff)。

各种霉菌毒素在不同禽畜日粮的可能危害浓度可参考下列网站

http://www.oardc.ohio-state.edu/ohiofieldcropdisease/Mycotoxins/mycopagedetrimental.htm

附表(霉菌毒素在禽畜饲料中的建议浓度)


1. FDA行动标准(action levels)

2. FDA辅导标准(guidance levels),原料使用量不得超过总日粮的50%。

3. FDA建议标准(advisory levels),括弧中的数值为日粮的建议浓度。

4. Osweiler G.D. (1996) Toxicology. The National Veterinary Medical Series, William & Wilkins, Media, PA:409ff。日粮的建议浓度。

上述的标准虽然让我们了解到动物在面对霉菌毒素时不是真的那麽脆弱,但是仍然需要考虑1)动物长期摄入霉菌毒素的效应、2)多种霉菌毒素并存所造成的协同效应、和3)许多未知、未列入或不易检出的霉菌毒素;在田间的实务操作需要使用更严谨的标准,通常以霉菌毒素研究结果的「未发现负面效应浓度(No-Observed-Adverse-Effect-Level, NOAEL)」除以某个安全系数值(5、10或100)以确保动物的安全。

以猪只的日粮为例,常用的建议标准是黄麴毒素(< 20 ppb)、伏马鎌孢毒素(< 1,000 ppb)、呕吐毒素(< 1,000 ppb)、玉米赤霉醇(< 500 ppb)。将配合饲料的霉菌毒素浓度控制在这个标准之下,禽畜的生产应该是十分安全的,因为这个标准已经远低於可能造成危害的浓度。

举例来说,如果有一批DDGS含呕吐毒素2,000 ppb,在养猪饲料中将使用该批DDGS20%,假设饲料中的其它原料的霉菌毒素都低於可检出下限,则配合饲料中呕吐毒素的含量将为400 ppb,仍在安全标准之内。