不同地区啤酒糟基本成分测定及其分析

王晓力，孙尚琛，匡彦蓓，王永刚，朱新强，李秋剑

(1．中国农业科学院兰州畜牧与兽药研究所，甘肃兰州 730050;2．兰州理工大学生命科学与工程学院，甘肃兰州 730050;3．华南师范大学生命科学学院，广东广州 510630;4．深圳市农产品质量安全检验检测中心，广东深圳 518005)

啤酒糟是以大麦为原料，经发酵提取籽实中可溶性碳水化合物后的残渣，主要由麦芽的皮壳、叶芽、不溶性蛋白质、半纤维素、脂肪、灰分及少量未分解的淀粉和未洗出的可溶性浸出物组成。啤酒糟中的蛋白质、脂肪、维生素、氨基酸等可满足一般性动物对营养物质的需求，故常将啤酒糟做为饲料原料应用。除此之外，中医上将酒糟用来消食杀腥，去草菜毒，润皮肤，调脏腑，治伤折等，具有很高的医用价值。笔者测量了2012-B-001、2012-B-002、2012-B-003 3个不同地区啤酒糟的基本组成成分，并与葡萄渣、甜菜渣、小麦秸秆进行了比较，为进一步研究开发酒糟类物质提供试验依据。

1 材料与方法

1．1 材料 供试原料:2012-B-001啤酒糟由兰州黄河啤酒厂提供，2012-B-002啤酒糟由呼和浩特燕京啤酒厂提供，2012-B-003啤酒糟由西安汉斯啤酒厂提供。

主要仪器:高效液相色谱仪，835-50高速氨基酸分析仪，Z-5000火焰原子吸收分光光度计，紫外分光光度计，玻璃坩埚，粗蛋白测定仪，索氏提取装置，纤维素测定仪，旋转蒸发仪，冷凝管，水浴锅，鼓风烘箱等。

主要试剂:3%十二烷基磺酸钠，2%十六烷三甲基溴化铵，庚烷磺酸钠，冰醋酸，硼酸，三乙醇胺，甲酸，十氢化萘，巯基乙醇，辛酸，磺基水杨酸，石油醚，3，5-二硝基水杨酸，乙醇等，均为分析纯;甲醇，乙腈等，均为色谱纯。

1．2 方法

1．2．1 材料的处理。各称取1 kg啤酒糟置烘箱内于80℃下干燥至恒重，将去除水分后的啤酒糟研磨成粉后用于营养成分的测定。

1．2．2 粗蛋白、粗脂肪和粗纤维的测定。粗蛋白质的测定参照GB/T6432－1994［1］饲料中粗蛋白质的测量方法，分析仪器为粗蛋白测定仪;脂肪含量测定参照 GB/T6433－2006［2］饲料中粗脂肪含量的测量方法;纤维素含量测定参照GB/T6434－2006［3］饲料中粗纤维含量的检测方法，分析仪器为纤维素测定仪。该试验所有测定均进行3次平行，结果取平均值。

1．2．3 中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维的测定。采用范氏(Van Soest)［4］的洗涤纤维分析法测定此啤酒糟中的中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量。

中性洗涤纤维测定:准确称取干燥后的样品(过40目筛)1．000 g，置于直筒烧杯中，加入100 ml中性洗涤剂和数滴十氢化萘和0．5 g无水亚硫酸钠，套上冷凝装置，立刻置于电炉上煮沸(5～10 min)后保持微沸60 min。煮沸完成后将溶液过滤，抽滤并用2倍于残渣的沸水冲洗抽滤，直至滤液呈中性为止。用20 ml丙酮冲洗残渣2次，至流下的丙酮液呈无色为止，将玻璃坩埚移入100℃鼓风烘箱中烘3 h，再移入干燥器中干燥30 min后，称量，直至恒重。

酸性洗涤纤维测定:称取干燥样(过40目筛)1．000 g，置于直筒烧杯中，加入100 ml酸性洗涤剂和数滴十氢化萘，洗涤测定同“中性”，趁热用已知恒重玻璃坩埚在抽滤装置上过滤，将残渣团块用玻棒打碎，用20 ml沸水浸泡15～30 min后冲洗过滤，重复3次，直至滤液呈中性反应为止。用少量丙酮洗涤残渣，反复冲洗至滤液呈无色后，抽滤全部丙酮。取下坩埚钳，称重。

1．2．4 矿物质测定。分别称取啤酒糟干粉1．000 g，加入V(硝酸)∶V(高氯酸)=4∶1混酸 30 ml消化［5］，消化完全冷却后用纯水定容至25 ml待用，重复3次。用Z-5000火焰原子吸收分光光度法绘制各种金属元素标准曲线。利用标准曲线计算样品中各金属元素的含量。

1．2．5 维生素的测定。维生素的测定参照GB/T17817－2010［6］饲料中维生素A的测定方法:高效液相色谱法。分别配制母液浓度为10 μg/g的B1、B2测定标准储备液，按0、0．2、0．4、0．6、0．8、1．0 μg/g 浓度梯度进样，进样 3 次，记录出峰时间，峰面积取平均值，绘制标准曲线。

分别称取啤酒糟干粉0．4 g，参照文献［7］酸水解后，定容至100 ml，采用高效液相色谱仪测定B1、B2含量，色谱条件为 sinoChromODS-BP 4．6 mm ×250 mm，5 μm 色谱柱，流动相为0．005 mol/L庚烷磺酸钠(0．05%三乙胺和0．5%冰醋酸)－甲醇(72∶28)，流速1．0 ml/min，检测波长为280 nm。

利用标准曲线计算样品中相应维生素的含量。

1．2．6 氨基酸的测定。氨基酸的测定按GB/T18246－2000［8］饲料中的氨基酸测定方法，分析仪器为835-50高速氨基酸分析仪和紫外分光光度计。

2 结果与分析

2．1 3类啤酒糟基本营养成分测量结果 依照国标测定出3类啤酒糟中粗蛋白含量分别占其干物质总量的28．4%、23．3%和20．1%，与葡萄渣、甜菜渣、小麦秸秆相比(表1)，蛋白含量分别是葡萄渣的2．20、0．59、1．53 倍，是甜菜渣的2．14、0．58、1．49 倍，是小麦秸秆的 7．14、1．92、4．97 倍。3 类啤酒糟的粗脂肪含量均高于葡萄渣、甜菜渣和小麦秸秆，粗纤维含量略低于3种废弃物相关含量。

表1 3类啤酒糟与葡萄渣、甜菜渣、小麦秸秆基本成分的比较 g/kg

2．2 中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维测定结果 中性洗涤纤维(NDF)包括纤维素、木质素、半纤维素和不溶性灰分，酸性洗涤纤维(ADF)包括纤维素、木质素和酸不溶灰分，其对动物瘤胃正常的发酵功能具有重要意义。但过高的NDF和ADF会对干物质采食量产生负效应。与其他粗饲料相比，此3类啤酒糟纤维(表2)的填充性比粗饲料低，长度小，更易迅速地被消化，可消化纤维含量高，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类啤酒糟中性洗涤纤维NDF和酸性洗涤纤维ADF含量g/kg

2．3 矿物质含量测定结果

2．3．1 标准曲线的绘制。分别配制各种微量元素标准工作液，绘制标准曲线。从表3可看出，各元素线性关系良好，可以用于计算样品中各元素的含量。

表3 FAAS法测定白酒糟中各元素配制的标准溶液、线性回归方程和相关系数

2．3．2 样品测定结果。矿物质是维持幼畜生长、成年家畜健康和正常生产、繁殖不可缺少的营养物质，在家畜的生理和生产上具有重要作用。从表4可以看出，3类啤酒糟中所含的矿物质种类齐全，且含量均符合国标中对饲料营养成分的要求。

表4 3类啤酒糟中无机元素种类及含量 mg/kg

2．4 维生素测定结果 维生素是动物机体正常生长、繁殖、生产及维持自身健康所需的微量有机物质，动物本身不能合成或者合成数量不能满足自身需要时需要及时从饲料中添加。维生素B1在调节神经系统，促进能量的吸收利用等过程中起作用。维生素B2又称核黄素，在生物体的组织修复、皮肤、被毛的维持方面发挥作用。维生素B6是动物体内某些辅酶的组成成分，参与多种代谢反应，尤其是和氨基酸代谢有密切关系。经检测，这3个地区的啤酒糟中含有维生素B1及维生素B2，含量如表5所示。

表5 3类啤酒糟中维生素种类及含量 mg/kg

2．5 氨基酸检测结果 氨基酸是判断饲料原料营养价值的重要指标。该试验通过对兰州黄河啤酒厂、呼和浩特燕京啤酒厂和西安汉斯啤酒厂提供的啤酒糟中氨基酸种类及含量进行分析测定，结果如表6所示，3个酒厂的酒糟分别检测出12种氨基酸，其中必需氨基酸占总氨基酸的比值分别为73．80%、55．88%、60．81%，必需氨基酸和非必需氨基酸的比值分别为2．82、1．27、1．55。此类氨基酸对动物骨骼的生长发育，营养物质的消化吸收，免疫力的增强等均有重要作用。

表6 3类啤酒糟中氨基酸种类及含量%

3 结论

试验研究了来自甘肃兰州、内蒙古呼和浩特和陕西西安3个地区酒厂提供的啤酒糟的基本营养成分。检测结果表明:3个地区的啤酒糟营养成分比较齐全，蛋白质含量占其干物质总量的比值均超过20%，适合做蛋白质类饲料。此3类啤酒糟的中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量略低于其他粗饲料，适合反刍类动物的饲喂。此外，此3类啤酒糟中8种必需氨基酸齐全，矿物质种类丰富，维生素含量适中，能够满足一般动物的营养要求。为此，回收利用啤酒糟不论是在畜牧养殖还是在环境保护方面均有较好的应用价值。

［1］全国饲料工业标准化技术委员会．中华人民共和国国家标准．GB/T6432－1994．饲料中粗蛋白的测定［S］．北京:中国标准出版社，1995．

［2］国家饲料质量监督检验中心(北京)．中华人民共和国国家标准．GB/T6433 －2006．饲料中粗脂肪的测定［S］．北京:中国标准出版社，2006．

［3］农业部饲料产品监测中心．中华人民共和国国家标准．GB/T6434－2006．饲料中粗纤维的测定［S］．北京:中国标准出版社，2006．

［4］赵蒙蒙，姜曼，周祚万．几种农作物秸秆的成分分析［J］．材料导报B:研究篇，2011，25(8):122 －125．

［5］陈军辉，谢明勇，傅博强，等．西洋参中无机元素的主成分分析和聚类分析［J］．光谱学与光谱分析，2006，26(7):1326 －1329．

［6］中国农业科学院农业质量标准与检测技术研究所［国家饲料质量监督检验中心(北京)］，北京桑普生物化学技术有限公司，广东爱保农科技有限公司，等．中华人民共和国国家标准．GB/T17817－2010．饲料中维生素的测定［S］．北京:中国标准出版社，2011．

［7］顾关云，蒋昱．芦笋的化学成分和生物活性［J］．国外医药(植物药分册)，2007，22(2):47 －50．

［8］国家饲料产品质量监督检验中心(北京)．中华人民共和国国家标准．GB/T18246－2000．饲料中氨基酸的测定［S］．北京:中国标准出版社，2000．