不同地區(qū)啤酒糟基本成分測定及其分析

王曉力，孫尚琛，匡彥蓓，王永剛，朱新強，李秋劍

(1．中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院蘭州畜牧與獸藥研究所，甘肅蘭州 730050;2．蘭州理工大學(xué)生命科學(xué)與工程學(xué)院，甘肅蘭州 730050;3．華南師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，廣東廣州 510630;4．深圳市農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全檢驗檢測中心，廣東深圳 518005)

啤酒糟是以大麥為原料，經(jīng)發(fā)酵提取籽實中可溶性碳水化合物后的殘渣，主要由麥芽的皮殼、葉芽、不溶性蛋白質(zhì)、半纖維素、脂肪、灰分及少量未分解的淀粉和未洗出的可溶性浸出物組成。啤酒糟中的蛋白質(zhì)、脂肪、維生素、氨基酸等可滿足一般性動物對營養(yǎng)物質(zhì)的需求，故常將啤酒糟做為飼料原料應(yīng)用。除此之外，中醫(yī)上將酒糟用來消食殺腥，去草菜毒，潤皮膚，調(diào)臟腑，治傷折等，具有很高的醫(yī)用價值。筆者測量了2012-B-001、2012-B-002、2012-B-003 3個不同地區(qū)啤酒糟的基本組成成分，并與葡萄渣、甜菜渣、小麥秸稈進行了比較，為進一步研究開發(fā)酒糟類物質(zhì)提供試驗依據(jù)。

1 材料與方法

1．1 材料 供試原料:2012-B-001啤酒糟由蘭州黃河啤酒廠提供，2012-B-002啤酒糟由呼和浩特燕京啤酒廠提供，2012-B-003啤酒糟由西安漢斯啤酒廠提供。

主要儀器:高效液相色譜儀，835-50高速氨基酸分析儀，Z-5000火焰原子吸收分光光度計，紫外分光光度計，玻璃坩堝，粗蛋白測定儀，索氏提取裝置，纖維素測定儀，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀，冷凝管，水浴鍋，鼓風(fēng)烘箱等。

主要試劑:3%十二烷基磺酸鈉，2%十六烷三甲基溴化銨，庚烷磺酸鈉，冰醋酸，硼酸，三乙醇胺，甲酸，十氫化萘，巰基乙醇，辛酸，磺基水楊酸，石油醚，3，5-二硝基水楊酸，乙醇等，均為分析純;甲醇，乙腈等，均為色譜純。

1．2 方法

1．2．1 材料的處理。各稱取1 kg啤酒糟置烘箱內(nèi)于80℃下干燥至恒重，將去除水分后的啤酒糟研磨成粉后用于營養(yǎng)成分的測定。

1．2．2 粗蛋白、粗脂肪和粗纖維的測定。粗蛋白質(zhì)的測定參照GB/T6432－1994［1］飼料中粗蛋白質(zhì)的測量方法，分析儀器為粗蛋白測定儀;脂肪含量測定參照 GB/T6433－2006［2］飼料中粗脂肪含量的測量方法;纖維素含量測定參照GB/T6434－2006［3］飼料中粗纖維含量的檢測方法，分析儀器為纖維素測定儀。該試驗所有測定均進行3次平行，結(jié)果取平均值。

1．2．3 中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維的測定。采用范氏(Van Soest)［4］的洗滌纖維分析法測定此啤酒糟中的中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維含量。

中性洗滌纖維測定:準(zhǔn)確稱取干燥后的樣品(過40目篩)1．000 g，置于直筒燒杯中，加入100 ml中性洗滌劑和數(shù)滴十氫化萘和0．5 g無水亞硫酸鈉，套上冷凝裝置，立刻置于電爐上煮沸(5～10 min)后保持微沸60 min。煮沸完成后將溶液過濾，抽濾并用2倍于殘渣的沸水沖洗抽濾，直至濾液呈中性為止。用20 ml丙酮沖洗殘渣2次，至流下的丙酮液呈無色為止，將玻璃坩堝移入100℃鼓風(fēng)烘箱中烘3 h，再移入干燥器中干燥30 min后，稱量，直至恒重。

酸性洗滌纖維測定:稱取干燥樣(過40目篩)1．000 g，置于直筒燒杯中，加入100 ml酸性洗滌劑和數(shù)滴十氫化萘，洗滌測定同“中性”，趁熱用已知恒重玻璃坩堝在抽濾裝置上過濾，將殘渣團塊用玻棒打碎，用20 ml沸水浸泡15～30 min后沖洗過濾，重復(fù)3次，直至濾液呈中性反應(yīng)為止。用少量丙酮洗滌殘渣，反復(fù)沖洗至濾液呈無色后，抽濾全部丙酮。取下坩堝鉗，稱重。

1．2．4 礦物質(zhì)測定。分別稱取啤酒糟干粉1．000 g，加入V(硝酸)∶V(高氯酸)=4∶1混酸 30 ml消化［5］，消化完全冷卻后用純水定容至25 ml待用，重復(fù)3次。用Z-5000火焰原子吸收分光光度法繪制各種金屬元素標(biāo)準(zhǔn)曲線。利用標(biāo)準(zhǔn)曲線計算樣品中各金屬元素的含量。

1．2．5 維生素的測定。維生素的測定參照GB/T17817－2010［6］飼料中維生素A的測定方法:高效液相色譜法。分別配制母液濃度為10 μg/g的B1、B2測定標(biāo)準(zhǔn)儲備液，按0、0．2、0．4、0．6、0．8、1．0 μg/g 濃度梯度進樣，進樣 3 次，記錄出峰時間，峰面積取平均值，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

分別稱取啤酒糟干粉0．4 g，參照文獻(xiàn)［7］酸水解后，定容至100 ml，采用高效液相色譜儀測定B1、B2含量，色譜條件為 sinoChromODS-BP 4．6 mm ×250 mm，5 μm 色譜柱，流動相為0．005 mol/L庚烷磺酸鈉(0．05%三乙胺和0．5%冰醋酸)－甲醇(72∶28)，流速1．0 ml/min，檢測波長為280 nm。

利用標(biāo)準(zhǔn)曲線計算樣品中相應(yīng)維生素的含量。

1．2．6 氨基酸的測定。氨基酸的測定按GB/T18246－2000［8］飼料中的氨基酸測定方法，分析儀器為835-50高速氨基酸分析儀和紫外分光光度計。

2 結(jié)果與分析

2．1 3類啤酒糟基本營養(yǎng)成分測量結(jié)果 依照國標(biāo)測定出3類啤酒糟中粗蛋白含量分別占其干物質(zhì)總量的28．4%、23．3%和20．1%，與葡萄渣、甜菜渣、小麥秸稈相比(表1)，蛋白含量分別是葡萄渣的2．20、0．59、1．53 倍，是甜菜渣的2．14、0．58、1．49 倍，是小麥秸稈的 7．14、1．92、4．97 倍。3 類啤酒糟的粗脂肪含量均高于葡萄渣、甜菜渣和小麥秸稈，粗纖維含量略低于3種廢棄物相關(guān)含量。

表1 3類啤酒糟與葡萄渣、甜菜渣、小麥秸稈基本成分的比較 g/kg

2．2 中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維測定結(jié)果 中性洗滌纖維(NDF)包括纖維素、木質(zhì)素、半纖維素和不溶性灰分，酸性洗滌纖維(ADF)包括纖維素、木質(zhì)素和酸不溶灰分，其對動物瘤胃正常的發(fā)酵功能具有重要意義。但過高的NDF和ADF會對干物質(zhì)采食量產(chǎn)生負(fù)效應(yīng)。與其他粗飼料相比，此3類啤酒糟纖維(表2)的填充性比粗飼料低，長度小，更易迅速地被消化，可消化纖維含量高，可以增加采食量，提高泌乳期奶牛、羊的泌乳量和乳脂率。

表2 3類啤酒糟中性洗滌纖維NDF和酸性洗滌纖維ADF含量g/kg

2．3 礦物質(zhì)含量測定結(jié)果

2．3．1 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制。分別配制各種微量元素標(biāo)準(zhǔn)工作液，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。從表3可看出，各元素線性關(guān)系良好，可以用于計算樣品中各元素的含量。

表3 FAAS法測定白酒糟中各元素配制的標(biāo)準(zhǔn)溶液、線性回歸方程和相關(guān)系數(shù)

2．3．2 樣品測定結(jié)果。礦物質(zhì)是維持幼畜生長、成年家畜健康和正常生產(chǎn)、繁殖不可缺少的營養(yǎng)物質(zhì)，在家畜的生理和生產(chǎn)上具有重要作用。從表4可以看出，3類啤酒糟中所含的礦物質(zhì)種類齊全，且含量均符合國標(biāo)中對飼料營養(yǎng)成分的要求。

表4 3類啤酒糟中無機元素種類及含量 mg/kg

2．4 維生素測定結(jié)果 維生素是動物機體正常生長、繁殖、生產(chǎn)及維持自身健康所需的微量有機物質(zhì)，動物本身不能合成或者合成數(shù)量不能滿足自身需要時需要及時從飼料中添加。維生素B1在調(diào)節(jié)神經(jīng)系統(tǒng)，促進能量的吸收利用等過程中起作用。維生素B2又稱核黃素，在生物體的組織修復(fù)、皮膚、被毛的維持方面發(fā)揮作用。維生素B6是動物體內(nèi)某些輔酶的組成成分，參與多種代謝反應(yīng)，尤其是和氨基酸代謝有密切關(guān)系。經(jīng)檢測，這3個地區(qū)的啤酒糟中含有維生素B1及維生素B2，含量如表5所示。

表5 3類啤酒糟中維生素種類及含量 mg/kg

2．5 氨基酸檢測結(jié)果 氨基酸是判斷飼料原料營養(yǎng)價值的重要指標(biāo)。該試驗通過對蘭州黃河啤酒廠、呼和浩特燕京啤酒廠和西安漢斯啤酒廠提供的啤酒糟中氨基酸種類及含量進行分析測定，結(jié)果如表6所示，3個酒廠的酒糟分別檢測出12種氨基酸，其中必需氨基酸占總氨基酸的比值分別為73．80%、55．88%、60．81%，必需氨基酸和非必需氨基酸的比值分別為2．82、1．27、1．55。此類氨基酸對動物骨骼的生長發(fā)育，營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收，免疫力的增強等均有重要作用。

表6 3類啤酒糟中氨基酸種類及含量%

3 結(jié)論

試驗研究了來自甘肅蘭州、內(nèi)蒙古呼和浩特和陜西西安3個地區(qū)酒廠提供的啤酒糟的基本營養(yǎng)成分。檢測結(jié)果表明:3個地區(qū)的啤酒糟營養(yǎng)成分比較齊全，蛋白質(zhì)含量占其干物質(zhì)總量的比值均超過20%，適合做蛋白質(zhì)類飼料。此3類啤酒糟的中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維含量略低于其他粗飼料，適合反芻類動物的飼喂。此外，此3類啤酒糟中8種必需氨基酸齊全，礦物質(zhì)種類豐富，維生素含量適中，能夠滿足一般動物的營養(yǎng)要求。為此，回收利用啤酒糟不論是在畜牧養(yǎng)殖還是在環(huán)境保護方面均有較好的應(yīng)用價值。

［1］全國飼料工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會．中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)．GB/T6432－1994．飼料中粗蛋白的測定［S］．北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，1995．

［2］國家飼料質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心(北京)．中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)．GB/T6433 －2006．飼料中粗脂肪的測定［S］．北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2006．

［3］農(nóng)業(yè)部飼料產(chǎn)品監(jiān)測中心．中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)．GB/T6434－2006．飼料中粗纖維的測定［S］．北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2006．

［4］趙蒙蒙，姜曼，周祚萬．幾種農(nóng)作物秸稈的成分分析［J］．材料導(dǎo)報B:研究篇，2011，25(8):122 －125．

［5］陳軍輝，謝明勇，傅博強，等．西洋參中無機元素的主成分分析和聚類分析［J］．光譜學(xué)與光譜分析，2006，26(7):1326 －1329．

［6］中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與檢測技術(shù)研究所［國家飼料質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心(北京)］，北京桑普生物化學(xué)技術(shù)有限公司，廣東愛保農(nóng)科技有限公司，等．中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)．GB/T17817－2010．飼料中維生素的測定［S］．北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2011．

［7］顧關(guān)云，蔣昱．蘆筍的化學(xué)成分和生物活性［J］．國外醫(yī)藥(植物藥分冊)，2007，22(2):47 －50．

［8］國家飼料產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心(北京)．中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)．GB/T18246－2000．飼料中氨基酸的測定［S］．北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2000．