番茄渣青贮过程中品质动态变化规律的研究

桑吉惹，郭同军，蒋超祥，王文奇，刘艳丰，王世昌(.新疆巴州畜牧工作站，新疆库尔勒 84000；.新疆畜牧科学院 饲料研究所，乌鲁木齐 830000)

番茄渣青贮过程中品质动态变化规律的研究

桑吉惹1，郭同军2，蒋超祥1，王文奇2，刘艳丰2，王世昌2
(1.新疆巴州畜牧工作站，新疆库尔勒 841000；2.新疆畜牧科学院 饲料研究所，乌鲁木齐 830000)

为研究番茄渣青贮过程中品质的动态变化规律，选用鲜番茄渣进行青贮，分别于发酵的第1、2、3、5、7、10、15、30、45和60 d取样进行感官评定及pH、乳酸、挥发性脂肪酸和营养成分的测定。结果表明：在整个青贮过程中，番茄渣青贮饲料感官评定等级均达到优等；不同青贮时间，番茄渣青贮饲料pH差异不显著(P>0.05)，乳酸、乙酸、丁酸等质量分数差异显著(P<0.05)，粗蛋白(CP)和中性洗涤纤维(NDF)质量分数差异显著(P<0.05)；随着青贮发酵时间的延长，乳酸和乙酸质量分数呈现先上升后趋于稳定的趋势，丁酸质量分数整体表现下降的趋势；番茄渣经青贮后CP和NDF质量分数上升。可见，在本试验条件下，青贮可提高番茄渣的营养价值，改善番茄渣的饲用价值，解决番茄渣贮藏的难题。

番茄渣；青贮；品质；变化规律

发展节粮型畜牧业是保障畜产品有效供给、缓解粮食供求矛盾、丰富居民膳食结构的重要途径。中国是世界上最大的番茄及番茄制品生产国，2013年产量约612万t，占全世界的18.5%，据估计年产番茄渣约25万t，资源较为丰富。番茄渣是生产番茄酱(汁)后的废弃物，约占番茄鲜质量的4%左右，主要由番茄皮、籽和残余果肉组成[1]。以干物质计，番茄渣中粗蛋白质质量分数为14%～22%，粗纤维为34%左右，并含有番茄红素等营养成分，是一种很好的蛋白质饲料资源[2]。

由于加工业生产番茄渣季节性强(多集中在7-9月份)，养殖者大量购入番茄渣饲料用于牛羊养殖生产，由于番茄渣营养物质较为丰富，若其得不到及时利用或者处理不当，极易发霉变质而不宜用于牛羊养殖，资源浪费的同时，也会对环境造成一定的污染。解决番茄渣的贮藏，最大化的保证番茄渣营养价值的稳定，从而实现在家畜养殖中番茄渣饲料的长期供应，是广大养殖者和科研工作者共同关心的问题。因此，本试验通过研究新鲜番茄渣不同青贮时间pH、挥发性脂肪酸(VFA)和营养物质质量分数的变化，评价新鲜番茄渣制作青贮饲料的可行性，为开发番茄渣饲料资源提供技术支持和合理依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

新鲜番茄渣(含水量86.44%)由新疆红帆生物科技有限公司提供。经测定番茄渣(以干物质为基础)有机物质量分数为96.23%，粗蛋白(CP)质量分数为12.47%，中性洗涤纤维(NDF)54.80%，酸性洗涤纤维(ADF)45.62%。

1.2 试验设计

将新鲜番茄渣，分装于30个1 000 mL玻璃广口瓶(即青贮瓶)中，压实，用瓶盖、凡士林和胶带密封后，室温保藏。分别于第1、2、3、5、7、10、15、30、45和60天9：00，随机选取3个青贮瓶，采集青贮样品进行测定。

1.3 样品的采集与处理

打开青贮瓶瓶盖后，清除表层3 cm青贮料，距青贮瓶壁3 cm，围绕瓶中心线，用药匙自上至下挖取青贮饲料至青贮底部3 cm处，将所获取青贮饲料混合均匀后，立即进行感官评定。随后经四分法取样，进行样品其他指标测定。

1.3 分析指标及分析方法

1.3.1 感官评定 采用德国农业协会评分法[3]，根据气味、质地、色泽3项指标进行评分，然后按得分分成优良、尚好、中等、腐败4个等级(表1)。

表1 发酵饲料感官评定标准Table 1 Standard of sensory evaluation for fermented feed

1.3.2 pH测定 称取新鲜的番茄渣青贮发酵产物10 g于300 mL烧杯中，加90 mL去离子水搅拌浸提5 min后经4层纱布过滤，水浸液使用酸度计(Sartorius pH Meter PB-20)立即测定pH[4]。

1.3.3 挥发性脂肪酸(VFA)质量分数测定 取新鲜的番茄渣青贮发酵产物25 g于250 mL具塞三角瓶中，加入225 mL去离子水，体积分数为50% H2SO4酸化至pH<2，置于4 ℃冰箱中浸提24 h，中间振摇数次，水浸液经快速定量滤纸过滤，用于对乳酸、乙酸、丙酸、丁酸等质量分数的测定。

VFA质量分数用气相色谱仪进行测定，检测条件为：安捷伦6890N气相色谱仪，配氢火焰离子化检测器(FID)；进样口250 ℃，分流进样，分流比为10∶1，进样量1 μL。色谱柱DB-WAX石英毛细管柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm)，载气流量：1.2 mL/min。程序升温：120 ℃保持1 min，以5 ℃/min的速率升至200 ℃。检测器(FID):300 ℃，氢气流量40 mL/min，空气流量450 mL/min，尾吹流量45 mL/min。

1.3.4 营养物质质量分数测定 参照《饲料分析及饲料质量检测技术》检测混贮产物中的干物质(DM)、粗蛋白(CP)、中性洗涤纤维(NDF)和酸性洗涤纤维(ADF)的质量分数[5]。

1.4 数据分析

采用SPSS 18.0软件中One-way ANOVA 进行单因素方差分析，采用 LSD 法进行多重比较，数据均以“平均数±标准差”表示。

2 结果与分析

2.1 番茄渣青贮饲料的感官评价

如表2所示，在整个青贮过程中，番茄渣青贮饲料感官评定等级均达到“优良”等级。在青贮30 d后，青贮饲料酸香味较之前浓郁。

2.2 番茄渣青贮饲料pH和乳酸的质量分数

表3显示，不同青贮时间番茄渣pH差异不显著(P>0.05)，维持在3.51～3.66之间；随着番茄渣青贮时间的延长，发酵产物中乳酸的质量分数先上升后趋于稳定，青贮30 d乳酸质量分数最高，与青贮15 d和45 d差异均不显著(P>0.05)，但显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)地高于其他青贮时间。

2.3 番茄渣青贮饲料中挥发性脂肪酸质量分数

如表4所示，随着番茄渣青贮时间的延长，发酵产物中乙酸、丁酸等VFA的质量分数差异显著(P<0.05)，而丙酸的质量分数差异不显著(P>0.05)。其中,随着番茄渣青贮时间的延长，发酵产物乙酸质量分数整体呈现上升的趋势，青贮60 d乙酸质量分数最高，与青贮10 d、15 d、30 d 和45 d差异均不显著(P>0.05)，但显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)地高于其他青贮时间；青贮60 d丁酸质量分数最低，与青贮45 d差异不显著(P>0.05)，但极显著低于其他青贮时间(P<0.01)。

表2 番茄渣青贮饲料感官评定Table 2 Sensory evaluation of tomato pomace silage

表3 番茄渣青贮饲料pH及乳酸质量分数Table 3 pH value,lactate acid of tomato pomace silage

注：同列数据后不同小写字母表示差异显著(P<0.05)，不同大写字母表示差异极显著(P<0.01)，相同或无字母表示差异不显著(P>0.05)。下表同。 乳酸质量分数以鲜样计，为质量分数。乙酸、丙酸和丁酸同乳酸。

Note: In the same row,values with different uppercase letters mean significant difference(P<0.01),and with different lowercase letters mean significant difference(P<0.05),with the same or no letter superscripts mean no significant difference(P>0.05). The same below.Mass fraction of lactate acid is based on fresh sample and is mass fraction. Acetate acid,propionate acid and butyrate acid are the same as lactate acid.

表4 番茄渣青贮饲料中挥发性脂肪酸质量分数Table 4 VFA of tomato pomace silage %

2.4 番茄渣青贮饲料中营养成分的质量分数

表5显示，不同青贮时间番茄渣DM和ADF质量分数差异不显著(P>0.05)，CP和NDF质量分数差异显著(P<0.05)。其中，随着番茄渣青贮时间的延长，发酵产物CP质量分数先上升后趋于稳定，青贮30 d CP质量分数最高，与10 d、15 d、45 d和60 d差异不显著(P>0.05)，但显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)高于其他青贮时间；NDF 45 d质量分数最高，与10 d、15 d、30 d和60 d差异不显著(P>0.05)，但显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)高于其他青贮时间。

表5 番茄渣青贮饲料中营养成分的质量分数(干物质为基础)Table 5 Nutrients of tomato pomace silage(DM basis) %

3 讨 论

判断青贮饲料优劣一般可通过“看颜色、闻气味、识质地、尝味道”等感官指标对其进行感官评定[6]。青贮饲料的色泽主要受青贮过程中乳酸发酵程度的影响[7]，而优质的青贮饲料颜色应接近于作物原先的颜色[8]。正常发酵青贮饲料常带有令人舒适的酸香味道，而青贮饲料如果出现异常发酵，往往伴随着发酵底物中丁酸质量分数的增加，会带来不悦的霉味或丁酸臭味[9]。在本试验中，番茄渣青贮饲料颜色与番茄渣自身颜色基本一致，为橙黄色，且随着发酵时间的延长，底物酸香味变得浓郁，番茄渣感官评定等级为优等，无腐烂和霉变现象。

青贮饲料pH是判断青贮品质好坏的重要指标之一[10]，它是判别青贮饲料发酵成功与否的重要标志。青贮过程中pH表现为：在青贮饲料发酵初期，由于乳酸菌快速繁殖而产生大量乳酸，乳酸的不断蓄积使得青贮料pH迅速降低，而当pH<3.8时，乳酸菌自身繁殖和活动会受到抑制，而使得pH逐渐趋于稳定[11]。乳酸是乳酸菌主要的代谢产物，乳酸生成量是反映青贮质量的最重要指标，也是影响pH的最主要因素[12]。在本试验中，所选新鲜番茄渣pH经测定为3.85，底物较低的pH会抑制丁酸菌的生长，防止青贮饲料发霉变质，这或许是番茄渣在整个青贮过程中保持优良等级的重要原因之一。此外，乳酸菌发酵番茄渣底物，青贮30 d乳酸质量分数达到峰值，30～60 d乳酸质量分数趋于稳定。

番茄渣青贮过程中会产生乙酸、丙酸、丁酸等挥发性脂肪酸。其中，乙酸是唯一一种可以稳定提高青贮有氧稳定性的青贮发酵代谢产物。而丁酸是由腐败菌和酪酸菌分解蛋白质、葡萄糖和乳酸而产生的产物。青贮饲料中若乳酸质量分数越高，丁酸质量分数越低，则青贮品质相对越好。本试验研究发现，随着番茄渣青贮时间的延长，乙酸质量分数整体呈现上升的趋势，而丁酸质量分数整体表现下降的趋势，在青贮45 d时丁酸质量分数趋于稳定，60 d时达到最低值；番茄渣青贮30 d后，青贮饲料中丁酸质量分数相对较低，而乙酸质量分数的增加，进一步提高了青贮饲料的有氧稳定性，提高了青贮饲料品质。

本试验中，不同青贮时间番茄渣其DM和ADF质量分数变化不明显。随着青贮时间的延长，青贮饲料CP质量分数呈上升的趋势，至30 d达到峰值，随后趋于稳定，这与姚焰础等[13]的研究结果一致；番茄渣青贮10 d后NDF质量分数高于番茄渣原料，表明单一饲料原料——番茄渣青贮有助于提高青贮发酵底物中NDF质量分数，这与柑橘渣青贮[13]和大麦青贮[14]结果一致，造成青贮饲料NDF质量分数增加的原因可能是青贮初期细胞呼吸和接下来的酶解过程容易导致碳水化合物分解所致。

4 结 论

番茄渣经青贮后，综合青贮饲料感官评定、发酵品质和营养成分等指标的动态变化来看，番茄渣经青贮30～60 d，青贮饲料中乳酸的质量分数增加，丁酸质量分数降低，可提高番茄渣的营养价值，改善番茄渣的饲用价值，解决番茄渣贮藏的难题。

Reference：

[1] DELVALLE M,CMARA M,TORIJA M E.Chemical characterization of tomato pomace[J].JournaloftheScienceofFoodandAgriculture,2006,86(8):1232-1236.

[2] 兰 芳,张玉芳.番茄酱渣饲料的营养价值及开发前景[J].饲料博览,2009(2):33-34.

LANG F,ZHANG Y F.Nutrient value and exploitation foreground of tomato pomace[J].FeedReview,2009(2):33-34(in Chinese).

[3] 蔡敦江,周兴民,朱 廉.苜蓿添加剂青贮、半干青贮与麦秸混贮的研究[J].草地学报,1997,5(2):123-127.

CAI D J,ZHOU X M,ZHU L.Study on additives silage and wilted silage and mixed silage of alfafa[J].ActaAgrestiaSinica,1997,5(2):123-127(in Chinese with English abstract).

[4] HAN K J,COLLINS M,VANZANT E S,etal.Bale density and moisture effects on alfalfa round bale silage[J].CropScience,2004,44(3):914-919.

[5] 张丽英.饲料分析及饲料质量检测技术 [M].第3版.北京:中国农业大学出版社,2003:48-80.

ZHANG L Y.Feed Analysis and Feed Quality Detection Technology[M].3rd ed.Beijing:China Agricultural University,2003:48-80(in Chinese).

[6] 陈伯华.青贮饲料的感官评价与利用[J].山西农业,2004(11):34.

CHEN B H.Sensory evaluation and utilization of silage[J].ShanxiAgriculture,2004(11):34(in Chinese).

[7] 纪亚君.青贮添加剂的研究和应用[J].四川畜牧兽医,1996(1):56-59.

JI Y J.Research and application of silage additives[J].SichuanJournalofAnimalScienceandVeterinaryMedicine,1996(1):56-59(in Chinese).

[8] 刘建新,杨振海,叶均安,等.青贮饲料的合理调制与质量评定标准(续)[J].饲料工业,1999,20(4):3-5.

LIU J X,YANG ZH H,YE J A,etal.Standard for rational modulation and quality assessment of silage(continued)[J].FeedIndustry,1999,20(4):3-5(in Chinese).

[9] 余汝华.玉米秸秆青贮前后营养成分变化规律的研究 [D].北京:中国农业大学,2004.

YU R H.Study on the changes of nutrient composition of corn straw silage before and after silage[D].Beijing:China Agriculture University,2004(in Chinese with English abstract).

[10] 蔡义民,熊进清,廖 芷,等.乳酸菌剂对青贮饲料发酵品质的改善效果[J].中国农业科学,1995,28(2):73-82.

CAI Y M,XIONG J Q,LIAO ZH,etal.Effect of lactic acid bacteria inoculants on fermentative quality of silage[J].ChinaAgricultureSciences,1995,28(2):73-82(in Chinese with English abstract).

[11] 杨永明,卢德勋.青贮饲料调制技术[J].饲料博览,2001(4):31-32.

YANG Y M,LU D X.Silage modulation technology[J].FeedReview,2001(4):31-32(in Chinese).

[12] 刘佳要.玉米秸秆青贮过程中微生物、营养成分及脂肪酸变化规律的研究[D].陕西杨凌:西北农林科技大学,2009.

LIU J Y.Studies on the changes of microorganism,nutrits and organic acid during ensiling for corn straw[D].Yangling Shaanxi:Northwest A&F University,2009(in Chinese with English abstract).

[13] 姚焰础,杨飞云.柑橘渣青贮过程中营养物质和苦味物质含量的动态变化规律研究[J].中国饲料,2012(7):14-15,19.

YAO Y CH,YANG F Y.Study on the dynamic variation of citus pulb silage process on the nutrients and bitter compounds[J].ChinaFeed,2012(7):14-15,19(in Chinese with English abstract).

[14] 郭金双,赵广永.添加蔗糖对大麦青贮品质及中、酸性洗涤纤维瘤胃降解率的影响[J].中国畜牧杂志,2000,36(4):18-20.

GUO J SH,ZHAO G Y.Effect of sugar supplementation on the quality of barley silage and NDF and ADF degradation in the rumen of cattle[J].ChineseJournalofAnimalScience,2000,36(4):18-20(in Chinese with English abstract).

StudyonDynamicChangesofFermentationQualityofTomatoPomaceSilage

SANG Jire1,GUO Tongjun2,JIANG Chaoxiang1,WANG Wenqi2,LIU Yanfeng2and WANG Shichang2
(1.Animal Husbandry Station of Bazhou,Korla Xinjiang 841000,China; 2.Feed Research Institute,Xinjiang Academy of Animal Science,Urumqi 830000,China)

In order to study the dynamic changes of fermentation quality of tomato pomace silage,samples of tomato pomace silage were collected respectively to conduct sensory evaluation,pH,lactate acid and volatile fatty acid on the 1st,2nd,3rd,5th,7th,10th,15th,30th,45th and 60th day. The results showed that the tomato pomace silage reached a super grade among all periods of fermentation. pH of tomato pomace silage was not significantly different(P>0.05),lactate acid,acetate acid,and butyrate acid of tomato pomace silage were significantly different(P<0.05),and CP and NDF were significantly different(P<0.05). With the time of silage fermentation,the mass fraction of lactate acid and acetate acid showed trend of increase at first and then to be stable and the mass fraction of butyrate acid was depressed.The mass fraction of CP and NDF increased after silage. In conclusion,under the experimental condition,ensilage increased nutritional value of tomato pomace and improved its feeding value,thus storage problem was solved.

Tomato pomace; Silage; Quality; Varying pattern

2016-04-15

2016-06-15

Science and Technology Assistance Project of Xinjiang Uygur Autonomous Region(No.201091134);the National Sheep Industry Technology System(No.CARS-39).

SANG Jire,male,senior animal technicians.Research area:livestock reproduciton and breeding.E-mail:2985694561@qq.com

S816.5+3

A

1004-1389(2017)09-1295-06

(责任编辑：潘学燕Responsibleeditor:PANXueyan)

日期：2017-09-12

网络出版地址：http://kns.cnki.net/kcms/detail/61.1220.S.20170912.1740.010.html

2016-04-15

2016-06-15

新疆维吾尔自治区科技支疆项目(201091134); 国家现代农业肉羊产业技术体系 (CARS-39)。

桑吉惹，男，高级畜牧师，研究方向为家畜繁殖育种和畜牧生产。E-mail:2985694561@qq.com

王文奇，男，副研究员，硕士，研究方向为反刍动物营养与饲料科学。E-mail:xjslswwq@163.com

CorrespondingauthorWANG Wenqi,male,associate research fellow.Research area:ruminant animal nutrition and feed science.E-mail:xjslswwq@163.com