喬利敏 (北京農(nóng)業(yè)職業(yè)學(xué)院 北京 102442)
石曉峰 (北京乾元君健葡萄酒科技服務(wù)有限公司) 劉翠平 (北京龍徽釀酒有限公司)
葡萄酒釀造中產(chǎn)生大量的葡萄酒副產(chǎn)物,主要有葡萄皮渣、葡萄籽、酒泥等。本文綜述了近年來(lái)副產(chǎn)物在畜牧生產(chǎn)中綜合應(yīng)用的最新研究進(jìn)展,并探討了其未來(lái)研究方向,旨在為其在畜禽生產(chǎn)中的合理應(yīng)用提供有效參考。
我國(guó)是葡萄生產(chǎn)的大國(guó)之一,葡萄資源豐富,年產(chǎn)葡萄約1400萬(wàn)t左右。隨著葡萄產(chǎn)量的不斷增加和葡萄加工業(yè)的迅速發(fā)展,我國(guó)每年在葡萄酒生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生數(shù)以萬(wàn)噸計(jì)的葡萄副產(chǎn)物。眾所周知,葡萄皮渣營(yíng)養(yǎng)價(jià)值豐富,含有白藜蘆醇、花青素、黃酮類物質(zhì)、兒茶素、果膠類、酒石酸等多種功能性物質(zhì)[1]。具有廣泛的利用價(jià)值,在醫(yī)藥、保健、食品及化妝品等領(lǐng)域具有較大的發(fā)展?jié)摿2,3],但在我國(guó),其開(kāi)發(fā)利用率并不高,被大多數(shù)企業(yè)直接舍棄或者發(fā)酵后作為肥料使用。不僅造成極大資源浪費(fèi),而且污染環(huán)境,形成很大的環(huán)保壓力。目前,釀酒后葡萄副產(chǎn)物作為飼料原料應(yīng)用于畜牧生產(chǎn)的研究較多,利用其替代部分玉米及玉米加工副產(chǎn)品,不僅節(jié)約大量糧食,而且促進(jìn)畜禽生產(chǎn)性能,顯著提高養(yǎng)殖戶經(jīng)濟(jì)效益。
在葡萄酒的釀造過(guò)程中,有20%~30%的葡萄殘?jiān)a(chǎn)品,包括除梗破碎產(chǎn)生的果梗,壓榨后的皮渣、葡萄籽以及轉(zhuǎn)罐、陳釀過(guò)程產(chǎn)生的酒泥沉淀等,其中各成分的含量因葡萄品種而異。
1.1 葡萄皮渣 (1)葡萄皮渣含有豐富的營(yíng)養(yǎng)成分,如蛋白質(zhì)、粗脂肪、各種氨基酸、維生素、礦物質(zhì)及生物活性成分。其中生物活性物質(zhì)尤其是多酚類物質(zhì)具有明顯的抗氧化作用,葡萄皮渣在醫(yī)藥保健、食品、化妝品、化工等行業(yè)都有廣泛的應(yīng)用[3,4]。(2)葡萄皮渣含有較高的能量及多種微量元素,便于加工利用,是一種營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較高,使用方便的新型飼料資源[5,6]。
1.2 葡萄籽 葡萄籽提取物(grape seed extract,GSE)是從釀酒葡萄籽中提取的一種多酚物質(zhì)混合物,主要活性成分是具有生物類黃酮結(jié)構(gòu)的葡萄籽原花青素(grape seed proanthocyanidins, GSP)。研究表明,GSP具有抗氧化、降血脂、抗炎和免疫調(diào)節(jié)等多種功能,是一種極強(qiáng)的體內(nèi)活性功能因子,可作為飼料添加劑應(yīng)用于畜牧業(yè)生產(chǎn)[7-10]。葡萄籽中GSP含量可達(dá)5%~8%[11],臨床實(shí)驗(yàn)表明GSE對(duì)70多種疾病有療效。目前GSE已被我國(guó)衛(wèi)生部批準(zhǔn)為保健品原料。葡萄籽中脂肪含量為12%~15%,提取葡萄籽油,不飽和脂肪酸含量豐富,其亞油酸含量達(dá)到70%以上,并且氨基酸、微量元素、脂溶性維生素含量也比較豐富。擁有擴(kuò)張血管、防止血栓、心臟病,降低膽固醇、高血壓等醫(yī)療保健作用,在食品、醫(yī)藥及化妝品行業(yè)應(yīng)用十分廣泛[12]。葡萄籽榨油之后的殘?jiān)咸炎哑?,含有較為豐富的營(yíng)養(yǎng)元素,譬如蛋白質(zhì)、脂肪及多酚類物質(zhì)等,是良好的新型飼料原料[13]。
1.3 酒泥 (1)葡萄發(fā)酵后,沉淀于桶底的酒泥因富含酵母,可作為酵母蛋白飼料。其蛋白質(zhì)、鈣、磷含量都很高,烘干處理后可作為精飼料添加到普通飼料中使用。酒泥中不含有任何對(duì)人體有毒有害物質(zhì),是很好的綠色有機(jī)肥源。(2)酒泥還可以用來(lái)蒸餾白蘭地,優(yōu)質(zhì)陳釀的酒泥還可以用來(lái)改良酒的品質(zhì)[4]。
2.1 葡萄皮渣在畜禽飼料中的應(yīng)用 (1)關(guān)于葡萄渣作為一種新型飼料在畜牧生產(chǎn)中的應(yīng)用,前人已做了大量工作。據(jù)報(bào)道,用葡萄渣代替部分玉米面喂豬,可提高育肥豬生產(chǎn)性能,降低飼養(yǎng)成本[14,15]。盧珍珍等[16]研究表明,羔羊飼糧中葡萄渣以8%~16%添加后,其日增重、飼料轉(zhuǎn)化率、屠宰性能和養(yǎng)分利用率等指標(biāo)與對(duì)照組比較差異顯著。(2)葡萄皮渣可以提高單欄飼養(yǎng)方式下綿羊睪丸組織抗氧化性,改善綿羊繁殖性能[17]。孫占鵬等[18]研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),在基礎(chǔ)日糧中添加8%葡萄渣對(duì)提高成年母羊增重效果最好。秦建華、趙月蘭等[19]在用葡萄渣飼料飼喂肉仔雞的試驗(yàn)研究中證明,日糧中葡萄渣含量為 3%~6%時(shí),可以降低飼料成本,提高經(jīng)濟(jì)效益。
2.2 葡萄籽在畜禽飼料中的應(yīng)用 (1)葡萄籽在畜禽飼料中的應(yīng)用:羅曉花等[20]在葡萄籽對(duì)奶牛泌乳性能影響的研究中表明,在牛精飼料中添加10%~20%的葡萄籽,奶牛的產(chǎn)奶量顯著提高。吳建敏等[21]研究表明,葡萄籽作為奶牛飼料對(duì)產(chǎn)奶性能、乳品品質(zhì)和日產(chǎn)效益均沒(méi)有不良影響,而且有助于乳脂率和生產(chǎn)效益的改善。蘇秀俠等[22,23]報(bào)道,哺乳期母豬以7%的比例添加熟化葡萄籽粉,會(huì)取得較好的繁殖性能。在豬的育肥前期以3%、后期以6%的比例添加熟化葡萄籽粉,可以取得較好的生長(zhǎng)性能。張鵬等[24]研究表明,在基礎(chǔ)日糧中使用葡萄籽粉替代7%玉米對(duì)成年母羊的增重效果和經(jīng)濟(jì)效益最佳。(2)葡萄籽提取物在畜禽飼料中的應(yīng)用:有研究表明,GSE可調(diào)節(jié)小鼠、兔等動(dòng)物機(jī)體的血脂代謝,具有降低膽固醇的功能[25,26]。胡如久[27]報(bào)道,在蛋雞飼料中添加GSE提高了產(chǎn)蛋性能,顯著降低了雞蛋中膽固醇含量。黃光中等[28]在湘云金鯽魚(yú)基礎(chǔ)飼料中添加10g/kgGSE,顯著提高湘云金鯽的生長(zhǎng)性能,降低餌料系數(shù),改善魚(yú)體品質(zhì)。(3)葡萄籽粕在畜禽飼料中的應(yīng)用:葡萄籽粕是一種纖維含量較高且氨基酸適中的理想纖維飼料,已被廣泛應(yīng)用于飼料中。杜道全和楊文華[29]在奶牛日糧中添加2%~4%葡萄籽粕提高了奶牛整體生產(chǎn)性能,延長(zhǎng)了產(chǎn)奶高峰期,并且提高了乳品質(zhì)和肉質(zhì)量。有報(bào)道,在妊娠母豬日糧中用7%葡萄籽粕替代玉米,效果更為明顯,提高了斷奶仔豬的重量;蛋雞日糧中添加6%的葡萄籽粕可以獲得較好的產(chǎn)蛋性能[22,30]。有研究表明,在鵝日糧中添加6%~ 8%發(fā)酵葡萄籽粕能顯著提高5~12周齡鵝日增重,降低料重比,顯著提高鵝的胴體品質(zhì);添加9%的葡萄籽粕時(shí),可顯著提高鵝的消化率[31-33]。
2.3 酒泥在畜禽飼料中的應(yīng)用 葡萄酒泥是一種寶貴的飼料資源,但由于其含有12%的殘留酒精、木質(zhì)素、單寧(鞣酸)和果膠等抗?fàn)I養(yǎng)因子,使其在畜禽日糧中的用量受到很大限制,從而制約了作為飼料原料的開(kāi)發(fā)和利用。研究表明,可以通過(guò)微生物發(fā)酵技術(shù),使酒泥中抗?fàn)I養(yǎng)因子和對(duì)牲畜有害的物質(zhì)得到降解,使其轉(zhuǎn)化為營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高、適口性好的一種新型飼料原料[34]。
綜上所述,葡萄釀酒后副產(chǎn)物在動(dòng)物中具有非常廣闊的應(yīng)用前景,但在生產(chǎn)中,絕大部分副產(chǎn)物做了肥料,或者曬干做了燃料,未能被好好利用。眾所周知葡萄釀酒季節(jié)性強(qiáng),釀酒后副產(chǎn)物集中,所以要及時(shí)處理,否則會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重影響和巨大壓力。所以下一步要著重深入研究副產(chǎn)物的預(yù)處理、保存,各地副產(chǎn)物營(yíng)養(yǎng)成分間的差異以及在動(dòng)物生產(chǎn)的添加比例,從而推動(dòng)我國(guó)發(fā)展節(jié)糧高效畜牧業(yè)和農(nóng)業(yè)資源循環(huán)再利用,創(chuàng)造巨大的經(jīng)濟(jì)效益。