果渣的利用现状及开发动向

■胡 聪 李仲玄 斯大勇 张日俊

(中国农业大学饲料生物技术实验室动物营养学国家重点实验室，北京 100193)

在发展中国家，果渣等农产品废弃物已成为环境污染的主要来源[1]，尤其是我国水果产量和种植面积均居世界前列，每年产生果渣近千万吨，若不及时处理，不仅造成资源的严重浪费，更会对环境造成危害。故而探求高效利用果渣的方式十分必要。大量文献显示，国内外对果渣的利用多集中在以下四个方面。

1 增值化——利用微生物降解合成营养素

虽然微生物可利用的能量资源不计其数，但是为了综合考虑环保、节能、经济等多方面因素，各类果渣就凸显出其独特的优越性。张彪燕(2015)[2]利用以鲜苹果渣为主原料，采用液体深层发酵的方法进行发酵，最终获得含有大量益生菌且真蛋白含量显著提升的产物。王健等(2015)[3]以罗汉果果渣粉配以棉籽壳、杂木屑、石膏粉，制成栽培灵芝的培养料，实现灵芝的高产量和高质量，做到了废物利用，实现了废物资源化。Torrado等(2011)[4]仅利用橙渣固态发酵黑曲霉菌CECT-2090产柠檬酸，试验结果表明，每克橙渣可产生193 mg的柠檬酸。Sethi等(2016)[1]在土曲霉NCFT 4269.10的发酵培养基中分别加入香蕉渣、苹果渣、橙渣等，发现其中香蕉渣对提高果胶酶产量效果最好[（6 500±1 116.21）U/g]。Embaby等（2014）[5]研究利用橙子、柠檬、香蕉和石榴等产生的果渣来发酵地衣芽孢杆菌SHG10，发现橙渣能够作为发酵诱导物，显著提高其产聚半乳糖醛酸酶的产量与相对比活。Pachapur等（2015）[6]利用苹果渣水解产物（APH）与粗甘油（CG）作为产气肠杆菌与丁酸梭菌共发酵的培养基组分，显著地提高了氢气产量[(26.07±1.57)mmol/l]。Pili等(2015)[7]利用80 g/l橙渣、60 g/l玉米浆以及450 g/l洗米水发酵黑曲霉菌ATCC 9642，得到外聚半乳糖醛酸酶活性可达18.5 U/ml（比活195.6 U/mg）；而 Buyukkileci等(2015)[8]为了提高外聚半乳糖醛酸酶的产量，采用流加法，仅通过橙渣及硫酸铵作为发酵培养基培养酱油曲霉取得了很好的效果，在发酵127.5 h时，外聚半乳糖醛酸酶活性达到了244.0 U/ml。

2 资源化——食品加工

苹果渣中不仅含有大量纤维素、半纤维素及淀粉等多糖，也含有单糖、低聚寡糖、柠檬酸及苹果酸等小分子营养素，同时还有丰富的金属离子。Gullón等(2007)[9]通过测定苹果渣的主要成分，进而评估利用其在食品加工厂中作为原料生产乳酸的价值，得出结论，利用苹果渣发酵生产乳酸再利用，可以极大地降低乳酸生产成本。而Younis等(2015)[10]的研究表明，苹果渣富含膳食纤维（62.67%），并拥有极高的系水性（3.89 gH2O/g）、系油性（1.92 ml/g），向牛肉汤中加入一定量的苹果渣不仅可以提高其乳化稳定性，还可以增加膳食纤维的含量。Rather等(2015)[11]研究发现，在烹饪的过程中加入1%或3%的苹果渣，可以显著地增加肉制品中蛋白质及水分含量，同时降低10%的脂肪含量，从而提高肉类的适口性。Kohajdová等(2014)[12]将苹果渣加入小麦面包和饼干中，极大地改善了其口感及风味。果渣除了上述保证食品风味的作用之外，还可以在食品贮藏时起到一定的抗氧化作用，Alizadeh等(2015)[13]研究发现，葡萄渣可以对冷藏鲢鱼起到保鲜、抗氧化的作用。

3 资源化——动物饲养

果渣作为一种新型廉价的饲料资源，含有丰富的营养素，可以部分替代传统饲料，在很大程度上可以解决养殖业面临的饲料资源不足的压力，同时也可以降低生产成本获得更好的经济效益和社会效益。

高印(2016)[14]给断奶仔猪饲喂6%发酵苹果渣，能够显著提高断奶仔猪的表观消化率、生产性能和免疫力；调节肠道微生态平衡，降低大肠杆菌数量，改善肠道内环境，缓解断奶应急，降低腹泻率，提高血清中内分泌激素含量，降低尿素氮和胆固醇的含量。Kara等(2016)[15]用葡萄渣饲喂蛋鸡，研究其不同添加量（1%、4%、6%）对蛋鸡生长性能，产蛋性能，血清、血浆和蛋黄中营养素含量的影响，结果显示，添加4%葡萄渣极显著地提高了蛋重，同时降低了蛋黄中丙二醛和血糖的含量，预示着葡萄渣用作新型饲料原料将存在广阔前景。

除了单胃动物，开发和利用果渣作为反刍动物饲料资源，同样有着广阔的市场前景和发展空间[16]。宋振宇等(2016)[17]用苹果渣麦秸混合青贮饲料替代60%的玉米黄贮饲喂荷斯坦公牛时发现，试验组(60%苹果渣青贮+40%玉米黄贮)较对照组(100%玉米黄贮)公牛血液各项生化指标无影响，且试验组日增重和饲料转化率显著高于对照组，饲养成本降低。Abbeddou等(2015)[18]研究发现，在泌乳羊日粮中添加30%番茄渣可以提高乳脂含量，降低乳蛋白含量、总产奶量、脂肪酸含量，对共轭亚油酸含量没有显著影响。将葡萄渣添加到绵羊饲料中直接影响了绵羊奶和肉中脂肪酸组分及其抗氧化能力，增加共轭亚油酸含量，提高机体抗应激能力[19]。Rodríguez-Muela等(2015)[20]研究了发酵苹果渣对育肥羊生长性能、抗氧化能力、血液生理以及瘤胃上皮细胞发育情况的影响，结果证明发酵苹果渣用作饲料有助于育肥羊生长健康，同时通过提高血浆抗氧化活性和刺激乳头生长从而帮助瘤胃上皮细胞发育。Foiklang等(2016)[21]采用体外法，研究在饲料中不同添加量葡萄渣对水牛消化率、气体排放及瘤胃发酵的影响，在经尿素处理过的粗饲料中添加2%葡萄渣可以显著增加微生物数量及挥发性脂肪酸含量，促进瘤胃发酵，提高真消化率，并且减少甲烷气体排放。

4 高值化——疾病治疗

果渣大多富含各种多酚、维生素C、类黄酮等抗氧化、抗炎物质，给许多炎症疾病的治疗提供了新思路。郭兴(2017)[22]研究发现，添加7.5%沙棘果渣栽培黑木耳，可显著提高总黄酮含量，提高黑木耳的保健效果，具有较好的推广前景。何珺等(2016)[23]将沙棘果渣中异鼠李素按照常规的制剂工艺直接制成降糖药物，或作为原料药制备治疗糖尿病的中药复方制剂。Boussenna等(2016)[24]在小鼠上的研究表明，在葡聚糖硫酸钠诱导的结肠炎模型中，饲喂葡萄渣提取物可显著提高小鼠体内过氧化物酶及抗氧化酶的活性，增加促炎性细胞因子及细胞间黏附因子数量，缓解炎症现象，说明葡萄渣提取物可以防治结肠炎症。而其他的一些果渣，如苹果渣、葡萄渣、橙渣及香蕉渣同样也是很好的抗氧化剂[13，25]，而树莓渣更被试验验证具有良好的抗氧化、抗癌、抗菌活性[26]，但是不同的提取工艺会导致最终果渣提取物的抗氧化活性有所不同[27]，相信这也将成为今后研究的热点。

5 结语

果渣作为一种常见的副产品资源，富含蛋白质、脂肪和粗纤维等，其资源利用开发应得到高度的重视。目前，仅有少量果渣被用于肥料、燃料、饲料等用途，绝大部分果渣因无法进行综合利用而废弃，造成严重的资源浪费和环境污染。当然，除了文章中提到的用于培养微生物、食品加工、动物饲养及疾病治疗之外，也有报道显示，利用果渣合成有机肥料、制作化妆品、净化水质以及生产纸制品等[28-31]。因此，以创新的思路开发和利用果渣有着广阔的前景和发展空间，随着科学技术的发展，果渣资源的利用会越来越深入，将产生巨大的社会效益和经济效益。