果渣营养特性及发酵后在猪饲料中的作用

杨 丽，许 芸，魏莲清

（新疆农业职业技术学院 831100）

中国果树的种植面积与总产量在全球排名前两位，随着水果产业的快速发展，水果深加工的规模不断扩大，果渣的排放量也在不断增加。鲜果渣因其含水量高、糖含量高，易发生腐败，贮藏、运输困难。挤压会造成很多养分的损失，并且手工进行干燥是非常昂贵的。自然干燥既费时又易受微生物污染。另外，由于粗纤维、果胶等具有较高的抗营养成分，导致其不能直接用于饲料生产，大部分被废弃，既浪费资源又污染环境。本文就果渣发酵及其在猪饲料的应用进行论述。

1 猪饲料加入发酵果渣对育肥猪生长性能的影响

1.1 生长性能

目前已有多项研究证实，以发酵饲料部分代替基础日粮，对家畜的生产性能无显著影响，且可有效降低养殖成本，然而，目前有关发酵饲料在家畜中的应用研究主要是针对反刍类，而在单胃类中的应用却鲜有报道。王帅的实验结果显示，在断奶仔猪饲料中加入8%的柑桔发酵残渣后，其采食量和体重都比对照组有明显的增加，而饲料重量比则略有下降，但是没有明显的差别。吴华研究表明，在育肥猪的晚期饲料中，加入15%的柑桔渣不会引起猪的不良反应，而加入22.5%的柑桔渣则会使实验组猪的日增重下降。由此可以看出，不同的研究结果之间存在着一定的差别，产生这些差别的原因，可能与果渣种类、加工工艺（如发酵、干燥或其他物理处理方式）、饲料添加剂的配比、动物的生理状况及养殖管理等相关。在中大猪阶段添加15%～20%发酵果渣后，实验组小猪的全价料摄入量有一定的下降，但日增重率没有明显下降，饲料重量比率也有明显下降[1]。由此可以看出，在育肥过程中，早期加入少量的发酵果渣，不会对育肥过程造成不利的影响，但在育肥过程中加入适量的发酵果渣，可以使猪只的平均日增重得到明显的提高，并且明显地降低了料重比。

1.2 养分表观消化率

猪对日粮营养物质的养分表观消化率能够在某种程度上反映出猪对饲料物质的消化和吸收，也是判断饲料的可消化性的一个重要指标。其中，血糖值的高低则直接反映了猪对日粮碳水化合物的消化率；尿素氮含量是猪体内蛋白质沉积和氮素利用率的一个重要指标，也是猪对氮素消化和吸收的一个重要指标。王帅在断奶仔猪日粮中加入8%的柑桔发酵渣后，发现其血糖水平明显上升，血浆中尿素氮水平明显下降，说明适当的柑桔发酵渣可以改善其对碳水化合物的消化吸收，还可以增加其对饲料中氮素的利用率，增强其对蛋白质的消化吸收等[2]。高印研究发现，在仔猪日粮中，添加5%～10%的发酵果渣，可使仔猪的蛋白质表观消化率较对照组稍有提高，但无统计学意义；中大猪龄实验组与对照组相比，粗蛋白的表观消化有极显著差异，而与对照组相比，钙磷的表观消化有明显差异。由此可以看出，在育肥猪日粮中加入发酵果渣，可以在一定程度上提高其对蛋白质的消化吸收，而不会对钙、磷的消化吸收产生明显影响[3]。发酵后的果渣的营养价值在很大程度上取决于发酵时使用的菌种和发酵方式，贮藏过程中的环境因子和防霉变措施也会对发酵后的果渣的品质产生影响。

1.3 饲料通过消化道的时长

饲料在消化道中的滞留时间是指饲料在消化道中滞留时间的多少，可以间接地反映出动物的消化吸收能力，测定这一指标，既可以了解动物消化器官的功能状况，又可以为动物实验、合理喂养等提供科学依据。李芳研究发现，在仔猪时期，辅以发酵果渣可明显缩短饲料在消化道内的滞留时间，在中大猪期则可明显延长饲料在消化道内的滞留时间，但两者之间无明显差别[4]。在仔猪时期，不同营养物质的表观消化率差异不明显，但在中大猪期，两种营养物质的消化率却存在着明显的差异，由此可以推测，随着饲料在消化道内滞留时间的延长，日粮中的蛋白质消化率将会更高，而且，果渣本身的特点（菌种、pH 值等）可以在一定程度上改善其适口性，调节仔猪肠道菌群的平衡，从而促进仔猪肠道的健康发展，也可以从另外一个方面提高仔猪的蛋白质消化率。总之，饲料进入消化道的时间长短，取决于猪的品种、生长阶段和健康状况。

2 果渣营养特性、发酵及在猪饲料中的应用

2.1 苹果果渣

苹果渣是指苹果在初级加工过程中产生的一种副产品，由果皮、果核和残余果肉组成。目前，我国是全球最大的苹果生产国，每年生产的苹果渣量为300 万t 左右。

2.1.1 营养元素

杨福有等（2000）在对陕西省10 家果汁厂生产的苹果渣进行常量营养素含量及氨基酸成分分析，发现鲜果汁渣含水量高，干渣无氮浸提液含量高，氨基酸成分完整，但粗纤维含量较高，粗蛋白钙、磷含量较低。苹果渣也含有丰富的可溶性糖、铁、维生素B、黄酮、多酚、食物纤维[5]。并测定苹果渣中的总糖和铁的含量分别为15.08%和158 mg/kg，维生素B2为3.8 mg/kg，相当于玉米的3.5 倍；苹果皮中的类黄酮为2.5%，表明它对自由基有很强的清除作用；从苹果渣中提取出的多酚含量可达0.37%，且具有较好的抗细菌活性；苹果渣含有8.76%的还原糖、64.76%的总膳食纤维、9.87%的可溶性膳食纤维、54.89%的非可溶性膳食纤维和0.44%的多酚。

2.1.2 发酵

由于苹果渣中单宁酸和其他一些不利于营养的吸收，以及蛋白质的含量偏低，直接用于生猪养殖并不十分理想。利用益生菌对苹果渣进行发酵，以提高其营养品质，从而提高其饲用价值，是一种行之有效的方法。胡银川等（2010）对单、双、三种细菌发酵的苹果渣进行了比较，发现单种细菌发酵时，黑曲霉菌发酵产物中蛋白的增长幅度最大，其次是枯草芽孢杆菌，最后才是啤酒酵母。在两种菌种的联合发酵中，配比为1∶1 时，其蛋白质的增长幅度最大[6]。薛祝林等人（2014）通过对枯草芽孢杆菌与啤酒酵母双菌株在苹果渣中的发酵作用进行研究，结果表明：两种菌株的混合发酵，果肉中蛋白质的含量有较大的差异，即浆料比例＞pH 值＞菌株数量；试验结果表明，在浆料比1:1，接种枯草芽胞杆菌的比例为3%，在pH 值为5 的条件下，该发酵体系中的真蛋白含量为13.58%[7]。

2.1.3 用于猪饲料

本项目前期研究发现，在断奶仔猪中添加适量的发酵苹果渣能够促进仔猪生长发育、改善小肠形态结构、调整菌群平衡、促进营养素的消化。杨福有等（2003）分别以2%、4%、6%的青贮苹果渣与1.5%的柠檬酸为对照，对两个时期的饲料效果进行了比较，发现4%的青贮苹果渣与1.5%的柠檬酸在两个时期的饲料效果中，其日增重率和料重率没有明显差别；2%组早期因缺酸引起的日增重比对照组小，而腹泻的发生率比对照组高；在全日增重阶段，6%的日增量是偏低的，而日增量是4%。并通过减少大肠杆菌的数量，增加乳酸菌和其他有益菌的数量，从而调整肠道微生态，增强断奶仔猪的免疫力[8]。

2.2 柑桔渣

我国是全球最大的柑桔生产国，柑桔总产量达到4138.1 万t，每年柑桔果渣的产量约为500 万t。

2.2.1 营养元素

柑桔渣的主要营养素含量及主要氨基酸成分在柑桔汁中均有分布。结果表明：鲜柑桔渣的含水量超过80%，干柑桔渣中的无氮抽提物、钙含量较高；另外，柑桔渣中还含有丰富的可溶性糖、铁、维生素B1、维生素B2、维生素C、维生素E、胡萝卜素、黄酮类抗氧化物质、橘皮精油和膳食纤维。焦必林等人（1992）测定了柑桔果皮中的Fe 为204.8 mg/kg，维生素B1为20.0 mg/kg，维生素B2为3.6 mg/kg，维生素c 为288 mg/kg，维生素E 为50.3 mg/kg[9]。谢练武（2006）对柑桔果皮进行分析得出，柑桔果皮中总黄酮含量可达4.48%，以水蒸汽蒸馏方法从柑桔果皮中获得了3.4%的挥发油，其中以柠檬烯（92.72%）为主，它对大肠杆菌、白色葡萄球菌、青霉菌等具有很好的抗菌活性[10]。杨雪等人（2015）发现，柑桔果皮中含有59.27%的膳食纤维、7.61%的可溶性膳食纤维和51.16%的非可溶性膳食纤维[11]。

2.2.2 发酵

采用益生菌发酵柑桔渣，可减少苦味物质，增加蛋白质含量，提高饲料使用价值。姚焰础等人（2012）曾报告，经过青贮处理的柑桔残渣中，柚皮甙、柠檬苦素的含量较处理前下降43.82%，柠檬苦素的含量较处理前下降35.82%。在此基础上，利用酵母菌进行发酵，酵母菌的粗蛋白含量比发酵前提高了3 倍左右，而真蛋白的含量则提高了45%左右[12]。李赤翎等人（2009）研究表明，在30℃、初始pH 值为5 的条件下，采用酵母菌固体发酵技术对柑桔果渣进行固体发酵；在添加3%酵母菌量的情况下，柑桔汁中的酵母菌数可达9.26 亿cfu/g，其粗蛋白含量可从未发酵时的8.17%提高至28.06%[13]。程锦（2016）的研究表明，在米曲霉、康宁木霉、热带假丝酵母三种菌种的比例为1∶2∶2 的情况下，柑桔渣与麦麸、豆粉的混合发酵过程中，其粗蛋白的含量可达33%；该发酵工艺的最佳条件为：发酵时间84 h、温度33℃、水分含量70%、辅料用量5%、菌液用量0.4 mL/g[14]。

2.2.3 用于猪饲料

发酵后的柑桔残渣具有较好的适口性，在一定程度上可以促进肠道绒毛的生长，增加蛋白质的利用，同时还可以降低饲料成本。王帅发现在日粮中添加8%的柑桔糖浆残渣，可显著改善断奶仔猪的生产性能，并可显著改善肠道绒毛，减少隐窝深度，增强其消化吸收。程建华等人发现，在育肥猪饲粮中，用10%～15%的发酵柑桔渣替代小麦麸皮，对育肥猪饲粮的适口性较好，且不影响猪只的采食量，也不会影响猪只的体重增加，其经济与社会效益十分显著[15]。赵蕾以50%、10%的发酵夏橙果皮渣代替基本日粮中的菜籽粉，未见明显影响生长猪的生长发育；饲料中添加50%的代谢物后，日粮中的蛋白质、干物质消化率均有明显的改善；在此基础上，50%代料与100%代料相比，前者的日粮成本下降2.43%，后者为4.85%，前者为每公斤增料成本下降0.06 元，后者为0.23 元。随着柑桔渣加入量的提高，粪中的肠道菌群、乳酸菌群落明显减少，屠宰率呈直线下降趋势，PUFA 含量呈现二次曲线下降趋势；在10%的添加量下，对育肥猪的营养素消化率、屠宰率和皮下脂肪酸的含量没有明显的影响[16]。

3 结语

总之，面对传统饲料资源匮乏的严峻现实，国内外学者对果蔬加工废料进行了大量的饲料化利用研究，并取得了一定的成果。然而，要实现规模化应用，仍面临着很多问题。为进一步提高我国果渣的综合利用水平，应深入研究果渣的资源现状，并对果渣进行营养成分分析，建立果渣作为饲料原料的数据库；对果渣发酵的菌种及工艺进行优化；从卫生指标、营养指标、风味指标、生物效率及经济指标等角度对果渣的饲用进行全面评价；加大对水果残渣中营养素、反营养素的研究力度，发展简便、有效的测定方法，提高水果残渣的品质。