柑橘皮渣的營(yíng)養(yǎng)組成及其運(yùn)用微生物技術(shù)在牛羊飼料中的應(yīng)用
柑橘皮渣是柑橘加工業(yè)的副產(chǎn)物,包括果皮、種子、橘絡(luò)和殘余果肉等,其中柑橘渣主要是甜橙壓榨制汁后的副產(chǎn)物,約占果實(shí)重量的50%,柑橘皮主要是蜜桔制罐后的副產(chǎn)物,約占果實(shí)重量的25%。隨著柑橘產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,越來(lái)越多的柑橘用于深加工,產(chǎn)生了大量的柑橘皮渣。
大量研究表明,風(fēng)干柑橘皮渣的無(wú)氮浸出物、維生素和微量元素含量豐富,所含能量接近玉米和麥麩,可以作為畜禽的能量飼料添加。在美國(guó)、巴西等柑橘加工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家,通常將柑橘皮渣直接干燥制成顆粒飼料后用于飼喂反芻動(dòng)物。
1、柑橘皮渣的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)
1.1柑橘皮渣的常規(guī)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量
近年來(lái),研究人員對(duì)未處理柑橘皮渣、浸泡壓榨柑橘皮、青貯和發(fā)酵柑橘皮渣的常規(guī)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量進(jìn)行了測(cè)定(表1)。結(jié)果表明,鮮柑橘皮渣的水分含量高,風(fēng)干后無(wú)氮浸出物、粗纖維和鈣含量較高,但粗蛋白質(zhì)和總磷含量低。通過(guò)青貯、發(fā)酵,降低了鮮柑橘皮渣的水分,提高了粗蛋白質(zhì)、粗脂肪和總磷含量。
1.2柑橘皮渣的礦物質(zhì)含量
柑橘皮渣含有鈣、磷、鉀、鎂等多種常量元素和鐵、銅、錳、鋅、硒、碘等多種微量元素,其中鈣和鐵含量十分豐富。表2總結(jié)了柑橘皮渣的礦物質(zhì)含量測(cè)定結(jié)果(其中鈣、磷含量見(jiàn)表1)。
1.3柑橘皮渣的維生素含量
柑橘皮渣中含有維生素B₁、維生素B₂、維生素B5、維生素C、胡蘿卜素、維生素E等多種維生素,其中維生素B₁、維生素C和胡蘿卜素含量十分豐富。表3總結(jié)了柑橘皮渣的維生素含量測(cè)定結(jié)果。
1.4柑橘皮渣的氨基酸組成
柑橘皮渣的氨基酸組成全面,含有18種氨基酸。各種柑橘皮渣的氨基酸組成見(jiàn)表4。
2、柑橘皮渣的苦味物質(zhì)
柑橘果實(shí)的苦味物質(zhì)主要有兩大類:一類是黃烷酮糖苷類化合物,主要代表物為柚皮苷、新橙皮苷等;另一類是三萜系化合物,主要是類檸檬苦素,包括檸檬苦素和諾米林。
程建華等(1999)研究表明,未處理柑橘皮、浸泡壓榨柑橘皮和發(fā)酵柑橘皮的柚皮苷含量分別為2360mg/kg、957mg/kg和751mg/kg,檸檬苦素含量分別為218mg/kg、166mg/kg和140mg/kg。由此可見(jiàn),柑橘皮的主要苦味物質(zhì)是柚皮苷,經(jīng)發(fā)酵處理后,柑橘皮中柚皮苷和檸檬苦素含量分別下降68.18%、35.78%。
姚焰礎(chǔ)等(2011和2012)[7-8]測(cè)定了柑橘渣和青貯柑橘渣的柚皮苷和檸檬苦素含量,結(jié)果發(fā)現(xiàn),柑橘渣中柚皮苷和檸檬苦素含量分別為12.21mg/kg和431.14mg/kg,青貯3個(gè)月后分別降至6.86mg/kg和276.71mg/kg。可見(jiàn),柑橘渣的主要苦味物質(zhì)是檸檬苦素,青貯后柑橘渣的柚皮苷和檸檬苦素含量分別降低43.82%和35.82%。
3、柑橘皮渣在反芻動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)中的應(yīng)用
國(guó)內(nèi)外學(xué)者就柑橘皮渣代替奶牛飼糧中能量飼料或全混合飼糧的比例開(kāi)展了許多研究。
Miron等(2002)報(bào)道,11%的柑橘渣代替全混合飼糧中等量玉米,提高了飼料轉(zhuǎn)化成牛奶的效率。Anderson等(2004)研究發(fā)現(xiàn),柑橘渣代替全混合飼糧中100%的玉米不影響奶牛的產(chǎn)奶量、乳蛋白和乳脂率,但是粗脂肪隨柑橘渣采食量的增加而下降,飼糧中每增加1%的柑橘渣,粗脂肪攝入量就減少0.42g。吳厚玖等(1997)用發(fā)酵柑橘渣飼喂奶牛,結(jié)果發(fā)現(xiàn),柑橘渣發(fā)酵飼料增產(chǎn)牛奶的效果很快,喂后第2天就開(kāi)始見(jiàn)效,結(jié)束飼喂后,持續(xù)增產(chǎn)牛奶1周以上。張石蕊等(2007)研究了飼糧中添加柑橘渣對(duì)奶牛產(chǎn)奶性能的影響,結(jié)果表明,飼糧中添加200g風(fēng)干柑橘渣極顯著地提高了奶牛的4%標(biāo)準(zhǔn)奶產(chǎn)量、乳脂率、乳固形物率、乳脂產(chǎn)量和乳固形物產(chǎn)量(P<0.01),顯著提高了奶牛的干物質(zhì)采食量(P<0.05);添加柑橘渣的試驗(yàn)組的養(yǎng)分表觀消化率(除粗脂肪外)均比對(duì)照組高,其中鈣、中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維差異顯著(P<0.05)。近年來(lái)也研究了青貯柑橘渣對(duì)奶牛產(chǎn)奶量、乳成分及飼料成本的影響,結(jié)果表明,飼糧中添加青貯柑橘渣有提高奶牛產(chǎn)奶量和乳脂率的趨勢(shì),9kg青貯柑橘渣代替3kg混合精料能降低奶牛飼料成本24.51%。柑橘皮渣營(yíng)養(yǎng)全面,并含有抗氧化作用的黃酮類化合物(曠春桃和劉慎,2005,可促進(jìn)奶牛對(duì)碳水化合物的利用和乳脂轉(zhuǎn)化,提高乳脂率和乳脂產(chǎn)量,改善乳成分。
Rossi(2004)研究表明,柑橘渣含有大量可消化的粗纖維,能為肉牛提供能量,能夠降低酸中毒和脹氣的發(fā)生;小牛飼糧中柑橘渣添加量不超過(guò)40%為宜;水牛飼喂柑橘渣需要補(bǔ)充蛋白質(zhì)飼料;而對(duì)于旱牛,只要干草中粗蛋白質(zhì)含量不低于8%則不需要額外添加。Fentress和Kirk報(bào)道,柑橘渣代替玉米,并適量補(bǔ)充高蛋白原料,對(duì)肉牛的肥育效果沒(méi)有顯著差異。由于柑橘渣鈣、磷不平衡,當(dāng)添加量較大時(shí),要注意飼糧的鈣、磷平衡。
Fegerost和Zervas(1995)用柑橘渣代替10%的飼糧干物質(zhì),結(jié)果發(fā)現(xiàn)對(duì)山羊的乳脂率、乳蛋白含量和乳糖含量沒(méi)有顯著影響。Broderick等(1985)報(bào)道,當(dāng)柑橘渣添加量小于30%時(shí),對(duì)山羊的采食量、胴體品質(zhì)和肉質(zhì)沒(méi)有顯著影響。Rihani等(1993)研究表明,柑橘渣代替10%的能量飼料,對(duì)綿羊飼糧中蛋白質(zhì)、脂肪、無(wú)氮浸出物和能量的消化率沒(méi)有顯著影響,而粗纖維消化率則顯著升高。
4小結(jié)
柑橘皮渣是柑橘加工業(yè)的主要副產(chǎn)物,數(shù)量巨大。在美國(guó)、巴西等柑橘加工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家,通常將柑橘皮渣直接干燥制成顆粒飼料后用于飼喂反芻動(dòng)物,但能耗高。由于鮮皮渣水分含量高,苦味重,壓榨會(huì)損失大量養(yǎng)分,人工干燥成本高,自然晾曬費(fèi)工費(fèi)時(shí)且易被病菌污染等缺點(diǎn),使得我國(guó)柑橘皮渣在作為畜禽飼料應(yīng)用時(shí)受到限制,絕大部分被廢棄,既浪費(fèi)資源又污染環(huán)境。目前研究表明,飼糧中適量添加柑橘皮渣對(duì)畜禽生產(chǎn)無(wú)不利影響,通過(guò)發(fā)酵可以改善適口性,提高營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,節(jié)約飼料資源,降低飼料成本,提高經(jīng)濟(jì)效益,同時(shí)減輕柑橘渣廢棄給環(huán)境帶來(lái)的污染,具有明顯生態(tài)效益。今后需要對(duì)柑橘皮渣的發(fā)酵菌種、發(fā)酵配方、發(fā)酵工藝、干燥工藝及其在畜禽飼糧中的配合技術(shù)與飼養(yǎng)工藝進(jìn)行深入系統(tǒng)研究,提高柑橘皮渣的利用效率。
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