果渣發酵飼料的應用現狀和研究進展

田航飛，孫汝江，張 豪，崔 賢，楊同榮，叢 磊*

（1.中國農業大學 煙臺研究院，山東 煙臺 264032；2.威海市文登區農業農村事務服務中心，山東 威海 264400）

我國飼料資源日益緊張，人畜爭糧問題嚴重，開發一類非常規飼料資源顯得尤為重要。我國是全球水果的主產國之一，2020年水果總產量達28692萬 t［1］。果渣是水果經過榨汁、生產罐頭等過程得到的副產品，主要成分有果漿、果核、果皮等，由于水果的生產加工方式是季節性加工，果渣大量集中產出，是一類豐富的可開發利用的廢棄資源。

近年來，開發果渣飼料的方式增多，既可以緩解果渣填埋造成的環境污染，也可以為畜禽飼養提供其他來源。利用果渣生產飼料主要有3種方式：即簡單處理（鮮果渣或果渣干粉）、鮮渣青貯以及利用微生物發酵技術生產菌體蛋白飼料［2-9］。采用發酵果渣飼喂家畜既可減少果渣資源的浪費，又可以為畜禽養殖提供非常規的綠色飼料資源。適當添加發酵果渣于畜禽日糧中可以改善畜禽幼體的腸胃功能，促進其腸胃的消化吸收，還可以增加成年畜禽的采食量和日增重，提高部分產蛋家禽和產奶畜禽的蛋奶品質。近年來有研究表明，在畜禽飲食中加入葡萄渣還可以減少活性氮和甲烷排放［10-12］。本文綜合國內外的相關研究，對常見果渣的主要營養成分、果渣飼料化生產的處理方式及其在畜禽飼喂中的具體作用進行了綜述，以期為發酵果渣在畜禽生產中的實際應用提供參考。

1 常見果渣中的主要營養成分

目前，我國水果種植面積及產量位列前三的是柑橘、蘋果和葡萄［1］，深加工后產生的果渣量大，并且具有較好的適口性，經微生物發酵后，果渣中的蛋白質含量、氨基酸含量和益生菌活性明顯提高，抗營養因子含量減少，飼料化利用率提高［2］。此外，也有相關研究將甘蔗和沙棘果作為發酵原料，而以其他水果作為發酵飼料的研究極少。

由表1和表2可知，不同類型果渣在粗蛋白質、粗纖維、粗脂肪、鈣、磷等營養物質以及礦物質元素的含量水平上有一定差異。其中，柑橘渣中粗纖維與其他果渣相比含量較少，說明適口性更好［3-7］；蘋果渣中粗灰分和鈣的含量較少，而粗纖維含量高，適宜飼喂瘤胃中微生物發酵能力強的反芻家畜，此外，蘋果渣含較多蘋果多酚，可以有效清除畜禽體內的自由基，預防畜禽衰老過程中的病癥［13-16］；葡萄渣中含有較多的磷、鉀和鐵［6，17-19］，用作飼料時有利于動物骨骼系統的發育；沙棘渣中的粗脂肪和粗蛋白質含量較高，飼用價值高，且硒含量較高，有利于提高畜禽的免疫力［20-24］；甘蔗渣中粗纖維含量最多，粗脂肪及磷的含量少，適口性差，處理復雜，但其有利于緩解畜禽便秘［25-29］。

表1 果渣主要營養成分（干物質基礎）

表2 果渣礦物質元素含量（干物質基礎）

此外，果渣中的天然單寧可以有效控制其血糖的升高，為魚類攝入高糖飼料提供可能，能有效緩解飼料蛋白質資源的緊張［30］。果渣中還含有多種維生素、天然色素、不飽和脂肪酸、有機酸以及黃酮類等活性物質，在畜禽的生理調節、免疫、繁殖以及抗氧化等方面都發揮著積極的作用，果渣飼料在畜禽飼養中的應用潛力巨大。

2 果渣飼料化的處理方式

果渣可以經不同處理成為畜牧飼料，包括制備干粉、鮮渣青貯及微生物發酵為菌體蛋白飼料等［2-9，31-33］。

2.1 非發酵處理

新鮮果渣帶有果香，可提高適口性，但存放時間短，其蛋白質和氨基酸含量較低，粗纖維含量較高，pH值偏低，但單寧含量又較高，會抑制微生物的生長活動［34］，影響畜禽對營養物質的吸收。因此，可將鮮果渣堿中和后粉碎處理，制成果渣干粉，方便貯存與運輸。缺點在于處理成本較高，果渣干粉易霉變，其粗蛋白與真蛋白以及一些微量元素含量偏低（表1），一般僅作為飼料添加劑或者代替麩皮與玉米作為飼料原料［31］。

2.2 發酵處理

2.2.1 青貯發酵 果渣青貯發酵是將晾曬或擠壓水分后的鮮果渣壓實堆在密閉環境內，在厭氧條件下發酵。優點在于既可以保持果渣良好的適口性，又能改善其營養成分，但要嚴格規范青貯技術，以免產生有毒有害物質。此外，已有研究表明，在青貯發酵時，植物乳桿菌可在0.12 g/mL NaCl的培養基中生長，耐鹽能力強，在發酵液中乳酸相對含量最高，達95.40%，可有效應用于果渣青貯飼料添加劑的制備［32］。

2.2.2 菌體蛋白飼料 利用微生物發酵技術生產菌體蛋白飼料的工藝包括液態深層發酵和固態發酵，我國目前以固態發酵研究為主。固態發酵的優點在于果渣同其他原料與微生物混合發酵后，果酸、果膠質、淀粉等物質被降解為易被畜禽消化吸收的小分子物質和大量菌體蛋白，能有效平衡氨基酸組成，提高益生菌數量，降低纖維素及半纖維素含量，抗營養物質降解，從而提高果渣的營養價值和畜禽的消化吸收率［35-38］。其缺點在于果渣發酵生產蛋白飼料需要選用適宜的多種菌種混配進行接種繁殖，多菌種之間的微觀互作復雜且會顯著增加生產成本，不利于飼料生產產業化。此外，由于菌種種類和配比、果渣種類和比例、溫濕度、發酵時長等各項可變條件存在，以及不同畜禽對飼料營養成分的需求不同，目前尚未明確某一果渣的最優發酵工藝。已有研究在控制不同變量的情況下，給出相對最優解（表3）。

表3 果渣菌體蛋白飼料的相對最優發酵方式

3 發酵果渣在主要畜禽養殖中的應用

發酵飼料在畜禽飼養中應用廣泛，適當添加對不同生長階段的畜禽均有益處，其可以改善畜禽幼體的腸胃功能，降低腹瀉等疾病的發病率，提高免疫力和消化吸收能力，還可以增加成年畜禽的采食量和日增重，提升產蛋家禽和產奶畜禽的蛋奶品質。

3.1 發酵果渣在家畜養殖中的應用

3.1.1 發酵果渣在反芻家畜養殖中的應用 反芻家畜瘤胃中微生物發酵能力強，能夠消化粗纖維含量較高的發酵果渣飼料，因此，發酵果渣在牛羊等反芻家畜中研究應用較為廣泛，適口性良好。

從發酵果渣飼喂羔羊和犢牛的研究［39-41］中發現，在麥稈混合飼料中添加30%的青貯柑橘渣飼喂羔羊，會提高羊肉的系水力，使羔羊肌肉構象更加優良；添加8%的風干發酵蘋果渣至羔羊日糧，可提高其屠宰率和凈肉率；添加5%的發酵蘋果渣于犢牛日糧，有益于犢牛的消化吸收，提高其日增重。已有研究表明幼年反芻畜禽可很好地適應發酵飼料的添加，研究者可以繼續嘗試添加發酵葡萄渣等飼喂羔羊及犢牛，也可考慮適當提高發酵蘋果渣的添加比例。

對于育肥階段的牛羊而言，發酵果渣的添加能明顯提高肉羊及育肥牛的日增重和消化率，固態發酵啤酒糟和葡萄渣復合蛋白飼料可以100%代替基礎日糧飼喂肉羊及肉牛［42］。Muhammad等［43］研究表明，最高可添加12%酵母發酵柑橘果肉于公牛日糧中，對牛瘤胃消化動力和營養素消化率沒有任何不良影響。陳伯祥等［44］研究表明，在精糧中添加15%發酵蘋果渣可提高肉羊血清中胰島素與生長素的含量，促進肉羊生長發育。其他發酵飼料，如青貯甘蔗尾等，對生長水牛的能量代謝、養分消化以及血液生化指標均無不良影響，與青貯玉米秸稈組合飼喂可有效提高生長水牛的生長性能［45］。Rodríguez-Muela等［46］研究表明，在育肥羊的日糧中添加10.91%的發酵蘋果渣可提高動物血漿的抗氧化活性，并刺激其乳頭的生長。此外，由于果渣的低能量（木質素水平）和高濃縮單寧水平，發酵葡萄果渣飼喂公牛的每日 CH4輸出量降低14%（P=0.01）［12］；由于含有多酚化合物，飼喂葡萄渣（GP）可以通過限制尿氮排泄和活性氮排放的方式改變牛的氮（N）利用率［11］。

對于泌乳牛羊而言，在日糧中添加青貯蘋果渣代替50%的玉米青貯料飼喂奶山羊，在不影響其身體機能的情況下，可以明顯提高其采食量和產奶量，降低飼料成本［47］。Andrea等［48］研究表明，日糧中添加干葡萄皮渣會提高牛奶和奶酪的營養參數，增加亞油酸、反異油酸、瘤胃酸和總n-6脂肪酸等的濃度，由于發酵葡萄渣中存在成分變化，部分研究者認為在日糧中添加發酵果渣盡管可有效減少飼養成本，但并不能使泌乳品質提升［49］。

綜上可知，自幼年起，在反芻家畜日糧中添加5%～30%的發酵果渣可提高其消化吸收能力和日增重，改善體尺指標。添加發酵果渣飼喂泌乳牛羊，可有效降低飼料成本。

3.1.2 發酵果渣在豬養殖中的應用 在飼喂不同生長發育階段的豬時，均可添加發酵果渣于日糧，但由于仔豬腸胃發育不完善，添加量一般控制在5%左右，在飼喂生長豬和育肥豬時，可將添加量逐漸調整至10%～30%。

在仔豬生長時期，可以添加發酵果渣作為部分飼糧。王國軍等［50-51］研究發現，在斷奶仔豬日糧中添加6%的益生菌發酵蘋果渣可有效促進機體對飼料中粗蛋白和粗脂肪的利用，仔豬血清中Ig A、IL-4、和IL-6的含量增高，腸道大腸桿菌的數量下降，芽孢桿菌和乳酸桿菌的含量上升，還可以有效緩解斷奶應激引起的綜合癥；Kafantaris等［52］研究發現，青貯葡萄皮渣添加到仔豬（僅用母乳喂養20 d）的飼料中，仔豬腸膜損傷減少，在仔豬出生的第35天和第50天，其糞便腸桿菌科的數量顯著減少，且部分測試豬組織中GSH、H2O2的分解活性均顯著增加，有利于防止氧化應激對脂質和蛋白質的損害。

對于育肥豬和生長豬而言，適量發酵果渣添加飼喂幾乎無不良影響，且略有促進作用。趙子惠等［53］研究表明，當發酵蘋果渣添加量為10%時，育肥豬平均日增重達到727.17 g/d，血清中T4和Ig G水平極顯著增高，育肥豬的免疫力提高；Chandran等［54］研究發現，在豬日糧中添加固態發酵蘋果渣，試驗豬攝入食物轉化效率提高一倍。Verónica等［55］研究表明，在豬日糧中加入青貯柑橘果肉不會影響豬的養分消化率和胴體產量，還會減少其糞便中的乳酸桿菌數量。

綜上說明，在豬日糧中添加適量發酵果渣可以明顯改善其腸道環境，避免仔豬斷奶應激引發病癥，提高其免疫力和消化吸收能力。

3.2 發酵果渣在家禽養殖中的應用

已有研究發現，采用發酵果渣飼喂幼雛未見顯著優勢，飼喂成年家禽可以顯著提高其屠宰性能和生產性能。

對于肉鴨、肉雞、肉鵝而言，廖云瓊等［56］研究表明，采用4%和6%的發酵蘋果渣飼喂櫻桃谷肉鴨，均可促進其生長發育，提早更換羽毛，但影響不顯著；隋麗等［57］研究表明，在飼糧中添加6%～8%的發酵葡萄籽粕可以提高12周齡鵝的平均日增重，改善其屠宰性能，也提高了五龍鵝對CP、EE、Ca、P、CF、NDF和ADF的利用率；Nardoia等［58］研究表明，在維持雞肉的氧化穩定性方面，飼糧中按60 g/kg的劑量添加葡萄皮與補充維生素E一樣有效。

對于蛋雞而言，王艷華等［24］研究表明，在蛋雞日糧中添加4%的發酵沙棘果渣時，日產蛋率最高，蛋黃色澤提高，破損軟蛋率下降；廖天江［59］研究表明，在飼養日糧中添加不同比例發酵沙棘籽渣飼養36羽270日齡蛋雞六周后，蛋雞產蛋率和飼料轉化率均有所提高。

綜上表明，可從幼雛一周齡開始添加5%左右的發酵果渣進行飼喂，可以有效提高其生長發育性能和產蛋品質。

4 果渣發酵飼料的生產問題

不同方法進行的發酵果渣加工處理研究以及飼喂研究多處于試驗階段，實際大規模生產應用較少，難點在于：第一，果渣品質不同。果渣營養成分差異性顯著，不同生長環境和栽培管理措施下，同一種水果的營養成分不相同，難以制定統一的規范化發酵生產標準；第二，最佳發酵工藝難以明確。發酵飼料產品的穩定性不高，多菌種混合發酵的流程不同，發酵果渣飼料的營養特性也不相同，發酵工藝仍在摸索階段；第三，相關機理不明確。采用不同菌種發酵不同果渣飼料，用在飼喂不同畜禽的機理研究未明確，很難根據畜禽生長發育情況明確發酵果渣的使用種類和比例。

5 結語

發酵果渣適合飼喂大多數畜禽，具體飼喂比例需要根據果渣類型、畜禽種類、畜禽生長階段來決定。一般日糧中適當添加添加5%～10%的發酵果渣，對牛、羊、豬、雞、鴨、鵝等常見畜禽的生長發育均有良好的影響，實際應用中可采取分階段、逐漸遞增的方式添加發酵果渣，以保證畜禽品質，最大程度降低飼養成本。此外，發酵果渣生產和實際應用中還存在很多不確定性，后續研究重點應放在規范果渣發酵飼料的果渣處理標準、發酵工藝和工廠化生產流程上，嘗試在大規模養殖場系統性飼喂畜禽發酵果渣，在大樣本下明確發酵果渣的顯著優勢。