发酵时间对凤梨渣青贮品质的影响

王志敬，吴征敏，葛影影，兰瑞霞，凡超杰，刘 娟，吴浩浩，尹福泉

（1.清远市动物疫病预防控制中心，广东 清远 511518；2.广东海洋大学农学院，广东 湛江 524000；3.清远市农业科技推广服务中心，广东 清远 511518）

凤梨(Ananas comosus)俗称菠萝，原产于美洲热带地区，著名热带水果之一，现广泛栽培于我国广东、海南、广西、福建和云南等地。邓春梅等[1]指出我国的菠萝种植面积呈逐年增长趋势，2015年我国的菠萝收获面积为5.37万hm2，菠萝总收获量为149.55万t，同年我国的菠萝及菠萝制品进口量约为9.05万t。菠萝在加工过程中有50%～60%的副产品(皮、渣、果肉等)，2015年一年就有74.78万～89.73万t的菠萝渣，如此多的菠萝渣直接丢弃不仅对自然生态环境造成不利影响，而且还造成了资源的浪费。新鲜凤梨加工副产品由于叶顶端渐尖，全缘或有锐齿，并且花萼较硬而不适宜直接用作动物饲料，但是将凤梨副产品经过脱水加工后用于饲喂鸡[2]、绵羊[3]和山羊[4-5]等动物都可以获得较好的饲养效果，将凤梨加工副产品调制成青贮饲料后用于饲喂反刍动物也是可行的，并且对生产性能还有一定的促进作用[6]。菠萝主要生产区集中在华南地区，华南地区雨水较多，调制干草成本较高，青贮不仅可以降低成本、提高适口性、降低养分损耗，而且可以提高牧草的保存时间。鉴于此，本研究分析不同发酵时间对凤梨渣青贮品质的影响，以期为菠萝渣的合理利用提供理论基础。

1 材料与方法

1.1 试验材料

凤梨渣是指凤梨加工过程中所产生的副产品，主要包括凤梨皮、花萼、顶芽和部分果肉。试验用凤梨渣取自广东省徐闻县某罐头加工厂，切至长宽为1～3 cm大小后，自然风干水分为65%～70%。

1.2 凤梨渣的青贮

选择2.0 L的密封塑料青贮容器，将凤梨渣填充于塑料青贮容器中，压实、封紧容器盖后于避光处室温保存。分为5组，每组3个重复，每组青贮时间分别为1、2、3、4、5周。

1.3 测定指标与方法

1.3.1 营养物质测定

常规养分干物质(dry matter,DM)、粗蛋白(crude protein,CP)、粗灰分(Ash)、钙(Ca)、磷(P)等按照参照张丽英[7]方法测定；纤维物质采用范式(Van Soest)洗涤纤维测定方法测定[8]。

1.3.2 pH的测定

取发酵鲜样10 g加90 mL蒸馏水充分搅拌后于4 ℃ 浸提24 h，用纱布过滤后用于pH的测定。

1.3.3 相对饲喂价值(relative feed value)的计算

式中：DMI (dry matter intake)为青贮饲料DM的随意采食量(%)；DDM (digestible dry matter)为可消化干物质含量(%)；1.29为盛花期紫花苜蓿的DMI ×DDM；RFV (relative feeding value)为相对一特定标准牧草[紫花苜蓿(Medicago sativa)]，某种牧草可消化干物质的采食量。

1.4 数据处理

用Excel 2007对试验数据进行初步整理，用SPSS 19.0软件中ANOVA模型进行单因素方差分析，多重比较用Duncan进行统计分析，结果以“平均值 ± 标准差”表示，P＜ 0.05 表示差异显著。

2 结果与分析

2.1 发酵时间对凤梨渣营养物质含量的影响

凤梨渣青贮后干物质含量均低于未青贮之前(P＜ 0.05)，2 周时最小，为 89.21% (表1)，较原料(0周)低3.48%；凤梨渣青贮后的粗纤维含量均显著高于原料(P＜ 0.05)，但是随着发酵时间的延长呈下降趋势；凤梨渣青贮后，其粗蛋白含量均显著高于原料(P＜ 0.05)，以发酵4周时最高，为14.85%，较原料高46.59%；凤梨渣青贮后，粗灰分、钙和磷含量均显著高于原料(P＜ 0.05)，分别以发酵2、4和3周最高，分别较原料高50.16%、60.71%和37.50%。

表1 不同发酵时间对凤梨渣青贮品质的影响Table 1 Effect of different fermentation time on pineapple residue silage quality

2.2 发酵时间对凤梨渣pH和相对饲喂价值的影响

青贮凤梨渣的pH均显著低于原料(P＜ 0.05)，且随着发酵时间的延长，凤梨渣的pH呈下降趋势(表2)，发酵第1周与第2周的pH差异不显著(P＞0.05)，发酵第3、4和5周的pH显著高于发酵前两周，但3组间差异不显著(P＞ 0.05)；凤梨渣青贮后的中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维均显著高于原料(P＞ 0.05)，随着发酵时间的延长中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维呈下降趋势。凤梨渣发酵第3、4和5周的干物质随意采食量呈上升趋势，但是组间差异不显著(P＞ 0.05)，3组均显著高于发酵第1和2周(P＜ 0.05)；随着发酵时间的增长，青贮凤梨渣的相对饲喂价值也呈增长趋势，以发酵第5周时最高，显著高于发酵第1和2周(P＜ 0.05)。

表2 不同发酵时间对凤梨渣青贮pH和相对饲喂价值的影响Table 2 Effect of different fermentation times on pH and relative feeding values of pineapple residue silage

3 讨论

3.1 发酵时间对凤梨渣营养物质含量的影响

青贮饲料的青贮品质受牧草种类、生理阶段、刈割时间、牧草处理方式、青贮方法和青贮时间等因素的影响，合理的青贮时间不仅可以提高青贮窖的利用率，而且对于牧草的合理利用也具有十分重要的指导的意义。马生发等[9]研究表明，苜蓿(Medicago sativa)中蛋白质含量高、可溶性糖含量低，制作青贮饲料品质较差，如果将苜蓿与玉米(Zea mays)秸秆以6∶4配比进行青贮，30 d就可以获得较高品质的青贮饲料；冯巧娟等[10]研究指出，青贮时间和青贮温度都会对木薯叶和木薯块根青贮品质产生影响，高温(30、40 ℃)较低温(20 ℃)更有利于乳酸菌的产生和降低pH，发酵第28天乳酸最高，丁酸含量最低。秦丽萍等[11]研究表明，温度和发酵时间对青贮饲料的的青贮品质都具有较显著的影响，垂穗披碱草(Elymus nutans)在25 ℃下青贮30 d 后的青贮饲料pH较15 ℃下青贮60 d还低。李满双等[12]研究了不同发酵时间对沙柳(Salix cheilophila)混合青贮饲料品质的影响，结果表明，沙柳混合发酵30 d时可以获得较好的发酵品质。华南地区的菠萝主要产地集中在徐闻县，徐闻年平均温度为23.3 ℃，夏季平均温度在29.5 ℃，测定得出新鲜凤梨渣的可溶性糖含量为18.10%左右，高温高糖都对乳酸菌的发酵起到一定的促进作用。为此，本研究分析了35 d内的青贮凤梨渣的品质变化特点，从而为凤梨渣的合理利用提供理论依据。

从本研究结果可以看出，随着发酵时间的延长干物质含量呈下降趋势，前两周呈显著下降趋势，后面逐渐趋于稳定，这与前人的研究结果一致[12]，主要原因是发酵前期乳酸菌等发酵微生物增殖速度快，对于糖等营养物质利用率高，后期由于pH的下降，乳酸菌等发酵微生物的活动受到限制，所以干物质含量逐渐趋于稳定，这也是青贮饲料品质稳定且保存时间长等特点的主要依据。发酵后，青贮凤梨渣的粗纤维、粗蛋白和粗灰分等物质的含量均显著高于发酵之前，并且随着发酵时间的延长逐步趋于稳定。粗蛋白含量增高的主要原因可能有二，一是微生物在发酵过程中分解利用了凤梨渣中的可溶性糖等营养物质，干物质含量降低了，从而使得发酵凤梨渣粗蛋白相对含量升高；二是凤梨渣在发酵过程中，乳酸菌等微生物不断增殖，从而提高了蛋白质含量。随着发酵时间的增加，粗纤维呈现先增高后降低，最后趋于稳定的趋势，主要原因是发酵初期乳酸菌等发酵微生物增殖速度快，对于可溶性多糖等营养物质的利用率高，随着发酵时间的延长可溶性多糖含量低，微生物浓度高，部分结构性多糖(纤维物质)被微生物分解利用，从而呈现下降趋势，最后由于pH的下降，微生物活动受到抑制，从而趋于稳定。自然界中的某些微生物可以通过化能合成作用以CO2作为主要碳源，以无机含氮化合物作为氮源，并通过氧化外界无机物获得能量以满足自身生长需要，对于青贮凤梨渣的Ash、Ca、P的含量均显著高于原料的原因，可能就是因为微生物的化能合成作用所导致的。青贮初期，微生物活动频繁，合成较多的耐高温的盐类等矿物质，从而导致Ash含量的增加，且经过微生物的作用后，Ca、P等矿物盐类更加易于溶于强酸。后期由于微生物的活动受到pH的影响而逐渐趋于平缓，Ash、Ca、P的含量也逐步趋于平缓。

3.2 发酵时间对青贮凤梨渣pH和相对饲喂价值的影响

pH是指溶液中氢离子的总数和总物质的量的比，通常用来衡量溶液的酸碱程度，在青贮饲料中常被用来衡量青贮饲料的品质好坏[13-14]。Gowda等[6]指出凤梨渣青贮15 d时，pH为4.2～4.3，从而评定凤梨渣青贮品质较优，这与本研究结果一致。本研究得出，新鲜凤梨渣的pH为5.23，青贮2周 (14 d)时 pH为 4.31，发酵 3周时 pH为 4.25，4、5周时pH均为4.23。表明在发酵的前3周，随着发酵时间的延长，pH呈现下降趋势，后面逐渐趋于稳定。主要原因是乳酸菌等发酵微生物活动的结果，发酵刚开始是好气微生物的活动时期，随着青贮凤梨渣中氧气的逐步减少，好气微生物活动逐渐受到抑制，此时乳酸菌等厌氧微生物开始活动，凤梨渣中的可溶性糖等营养物质为乳酸菌等微生物的增殖提供了营养素，随着乳酸菌数量的增加乳酸含量逐步上升，从而导致pH下降，当pH下降到一定范围时乳酸菌活动受限，此时凤梨渣的pH趋于稳定。本研究中，随着发酵时间的延长，NDF、ADF也呈现先增高后降低最后趋于稳定的趋势，和CF的变化趋势一致，都是发酵微生物活动的结果。相对饲喂价值(RFV)常被用作评定饲料的品质，在对粗饲料的品质进行评定时，标准牧草一般选择紫花苜蓿[15-17]。王慧娟[15]通过RFV法对羊常用的21种粗饲料品质进行评定；红敏等[16]通过RFV法对青贮玉米、玉米秸秆、羊草(Leymus chinensis)和苜蓿干草的品质进行评定，同时与GI2001(分级指数)和GI2008(新一代分级指数)评定方法进行比较，结果表明，3种方法的评定结果一致；赵雪娇等[17]通过RFV评定了不同品种玉米和留茬高度对全株青贮品质的影响。可见，用RFV评价青贮饲料的相对价值是可行的，并且准确性也是可靠的。本研究表明，凤梨渣青贮1和2周的RFV相当，3周时开始出现显著增长趋势，第5周时最高且较1周高出9.8%，但与3和4周差异不显著，这与CP的变化趋势基本一致，表明凤梨渣青贮1和2周的青贮品质还不稳定，当青贮到3、4和5周时，青贮品质逐步稳定。

4 结论

不同发酵时间对凤梨渣的青贮品质和相对饲喂价值产生一定的影响。青贮凤梨渣的CP、Ash、Ca、P含量均高于或显著高于原料，发酵4周时CP和Ca的含量最高，pH最低，且CF(P＜ 0.05)和NDF含量均低于前两周；发酵时间对DDM无显著影响，但随着发酵时间的增长，RFV和DMI呈上升趋势，到发酵4周时趋于平稳。综上，华南地区凤梨渣青贮到4周时即可开封利用。