龔 霄，王曉芳，林麗靜，李才勇

（1.中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所，廣東湛江 524001；2.嶺南師范學(xué)院化學(xué)化工學(xué)院，廣東湛江 524048）

菠蘿皮渣發(fā)酵飼料的品質(zhì)研究

龔 霄1，王曉芳1，*林麗靜1，李才勇2

（1.中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所，廣東湛江 524001；2.嶺南師范學(xué)院化學(xué)化工學(xué)院，廣東湛江 524048）

菠蘿皮渣是菠蘿加工過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)物，將菠蘿加工企業(yè)廢棄的菠蘿皮渣有效利用，可實(shí)現(xiàn)資源的再生。以新鮮菠蘿皮渣45%，麩皮40%，干酒糟（DDGS）14%，尿素0.3%和硫酸銨0.2%的比例混合，按照0.5%比例添加含有植物乳桿菌、枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌和釀酒酵母組成的復(fù)合菌種進(jìn)行厭氧發(fā)酵。發(fā)酵后，發(fā)酵香氣濃郁，乳酸含量和氨基酸總量顯著提高，是一種優(yōu)質(zhì)的高蛋白飼料。

菠蘿皮渣；發(fā)酵飼料；營養(yǎng)成分

0 引言

菠蘿（Ananas comosus）俗稱鳳梨，為鳳梨科多年生單子葉常綠草本果樹，與香蕉、芒果、椰子并列為四大熱帶名果。其中，廣東湛江擁有得天獨(dú)厚的自然環(huán)境，是我國菠蘿的優(yōu)勢種植區(qū)域和主要產(chǎn)區(qū)，種植面積占全省70%以上，是名副其實(shí)的“菠蘿地?！?。菠蘿在加工過程中產(chǎn)生高達(dá)50%～60%的菠蘿皮渣，絕大部分被作為廢物直接丟棄。但研究發(fā)現(xiàn)，菠蘿皮渣仍然含有豐富的營養(yǎng)物質(zhì)，菠蘿皮渣中粗蛋白和灰分的含量是果肉的2.5倍和3.0倍［1］。此外，菠蘿皮渣還具有愉悅的香氣成分，作為一種動物飼料的主要原料，極大地提高了動物攝入量［2-5］。菠蘿皮渣發(fā)酵飼料的研發(fā)，不僅可以實(shí)現(xiàn)菠蘿皮渣中營養(yǎng)成分資源化利用，而且消除了潛在的環(huán)境污染問題，將發(fā)揮很好的生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

近年來，菠蘿皮的綜合利用引起人們的高度關(guān)注，張桂香等人［6］利用菠蘿皮制取菠蘿蛋白酶，鄧楚律等人［7］利用菠蘿皮制取菠蘿汁，黃發(fā)新等人［8］用菠蘿皮渣釀制白蘭地，王玲等人［9］利用菠蘿皮渣釀制果醋；綜合利用后的菠蘿皮渣也可直接作為動物飼料［10］。而在奶牛和羊的飼料中添加菠蘿蛋白酶，可提高乳品品質(zhì)。Contreras A等人［11］在奶山羊的食物中加入185 mg/kg的菠蘿蛋白酶，提高了乳脂率及乳蛋白含量，改善了乳品質(zhì)。Chandler D S等人［12］研究表明，給仔豬連續(xù)10 d灌喂適量的菠蘿蛋白酶可顯著降低因K88+ETEC中毒引起的仔豬腹瀉率。而吳云桃［13］在研究日本大耳白仔兔上也得到了類似的結(jié)論。鐘燦樺等人［14］對菠蘿皮發(fā)酵生產(chǎn)飼料蛋白的工藝條件進(jìn)行了研究。由此可見，菠蘿皮渣發(fā)酵飼料的研究對于養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展具有廣闊的前景。

1 材料與方法

菠蘿為2016年湛江徐聞種植的巴厘品種，由湛江思味特食品有限公司榨汁后提供。按照菠蘿皮渣45%，麩皮40%，干酒糟14%，尿素0.3%和硫酸銨0.2%的比例混合，再按0.3%～1.0%比例均勻添加含有植物乳桿菌、枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌和釀酒酵母的復(fù)合菌種液體發(fā)酵劑，采用厭氧發(fā)酵袋進(jìn)行真空包裝，于室溫下進(jìn)行厭氧發(fā)酵。

植物乳桿菌、枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌和釀酒酵母組成的復(fù)合菌種，均由中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所提供。

2 營養(yǎng)成分的測定

飼料水分含量采用快速水分測定儀測定，與傳統(tǒng)的烘箱加熱法相比，采用快速水分測定儀可在最短時間內(nèi)達(dá)到最大加熱功率，在高溫下樣品快速被干燥，大大縮減了測量時間。先把快速水分測定儀接通電源預(yù)熱30 min，然后將1個空樣品盤平放在樣品盤支架上，再將樣品盤支架放置在稱量室內(nèi)，按去皮鍵，將水分儀歸零。取約6 g待測的飼料樣品均勻放入樣品盤，關(guān)閉封蓋，按開始鍵，水分測定儀開始干燥與測量過程。完成后，記錄屏幕顯示測定水分含量的結(jié)果。

將待測的飼料分別與去離子水按1∶2比例混合，浸泡15 min，期間用玻璃棒不斷攪拌，以轉(zhuǎn)速4 000 r/min離心10 min，取上清液，利用pH計測定其上清液。

取大小合適的瓷坩堝置馬弗爐中，在550℃下灼燒0.5 h，冷卻至200℃左右，取出后放入干燥器中冷卻30 min，準(zhǔn)確稱量瓷坩堝的質(zhì)量。重復(fù)灼燒至前后2次稱量相差不超過0.5 mg為恒質(zhì)量。稱取3 g（精確至0.000 1 g）待測飼料先在電熱板上以小火加熱使試樣充分炭化至無煙，然后置于馬弗爐中，再在550℃下灼燒4 h，冷卻至200℃左右，取出后放入干燥器中冷卻30 min，重復(fù)灼燒至前后2次稱量相差不超過0.5 mg，記錄數(shù)據(jù)。

蛋白質(zhì)含量測定參照GB/T 6432，飼料中脂肪含量測定參照GB/T 6433，飼料的粗纖維含量測定參照GB/T 6434，飼料中乳酸含量測定參照QBHHS JC007—2013，飼料中鈣含量測定參照GB/T 6436，飼料中總磷含量測定參照GB/T 6437，飼料中總氮的含量測定參照GB/T 24318。

3 結(jié)果與分析

發(fā)酵飼料營養(yǎng)成分見表1。

表1 發(fā)酵飼料營養(yǎng)成分

由表1可以看出，發(fā)酵后的飼料水分、灰分、粗纖維、蛋白質(zhì)、乳酸、總磷和總氮的含量都有不同程度的提高，其中乳酸含量由發(fā)酵前未檢出到發(fā)酵5 d后，乳酸含量增加至27.39 mg/g，使發(fā)酵后的飼料具有特殊的發(fā)酵酸香氣味，對動物誘食效果好，采食量高；發(fā)酵后的飼料pH值由4.92降到4.21，使發(fā)酵后的飼料呈酸性，抑制有害菌（大腸桿菌、沙門氏菌和金黃色葡萄球菌易在偏中性pH值中生長）數(shù)量，大大提高了飼料的安全性；飼料中蛋白質(zhì)含量增加，為動物提供能量；粗纖維可以刺激腸胃發(fā)育和蠕動，改善動物的品質(zhì)；飼料中礦物質(zhì)含量提高，有利于動物形成骨骼，是血紅蛋白、甲狀腺等組織正常代謝所需的重要組分。

發(fā)酵前后的氨基酸含量見表2。

表2 發(fā)酵前后的氨基酸含量

飼料中的氨基酸可以改善屠體的品質(zhì)，提高瘦肉率。由表2可知，經(jīng)發(fā)酵后飼料所檢測的16種氨基酸含量均有不同程度的提高，氨基酸總和提高了54.33%。其中，天門冬氨酸、谷氨酸、甘氨酸、蛋氨酸的提高率達(dá)到了100%以上，蘇氨酸、絲氨酸、纈氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、賴氨酸的提高率達(dá)到了50%以上。賴氨酸和蛋氨酸在飼料中分別被稱為第一限制性氨基酸和第二限制性氨基酸，利用新鮮菠蘿皮渣發(fā)酵的飼料中賴氨酸和蛋氨酸含量分別提高了67.19%和128.57%，提高飼料利用率。此外，蛋氨酸還是乳和乳蛋白合成的第一限制性氨基酸，因此在奶牛的營養(yǎng)中也異常重要。

4 結(jié)論

本研究以菠蘿加工過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)物——菠蘿皮渣為主要原料，搭配麩皮、干酒糟等輔料設(shè)計牛飼料配方，采用植物乳桿菌、枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌和釀酒酵母的復(fù)合菌種在室溫下進(jìn)行厭氧發(fā)酵，通過微生物作用，飼料原料轉(zhuǎn)化為菌體蛋白、生物活性肽、氨基酸等，是一種優(yōu)質(zhì)的高蛋白飼料。菠蘿皮渣復(fù)合發(fā)酵飼料產(chǎn)品的開發(fā)，可以將菠蘿加工廢棄物變廢為寶，提高農(nóng)業(yè)資源的綜合利用價值，同時避免了菠蘿皮渣腐敗引起的生態(tài)環(huán)境問題。其中，發(fā)酵過程中產(chǎn)生的乳酸改變了飼料微環(huán)境的酸堿度，使飼料pH值下降，有效抑制有害菌（大腸桿菌、沙門氏菌和金黃色葡萄球菌）的生長繁殖，一定程度上提高了飼料的安全性；鈣和磷是構(gòu)成動物骨骼的重要元素，對機(jī)體新陳代謝起著重要作用，發(fā)酵后產(chǎn)品中的鈣和磷元素由無機(jī)態(tài)轉(zhuǎn)化為有機(jī)態(tài)，有利于生物吸收率的提高。此外，發(fā)酵產(chǎn)品不僅保留了菠蘿蛋白酶、酚類物質(zhì)等抗氧化成分，還保持有菠蘿本身的特殊香氣成分，而且經(jīng)過微生物作用后氣味更加醇香、協(xié)調(diào)。喂養(yǎng)試驗(yàn)表明，該產(chǎn)品具有很好的適口性，能夠顯著增加動物的采食量。飼料中的16種氨基酸大部分都有不同程度的提高，氨基酸總和提高了54.33%。其中，被稱為飼料中第一限制性氨基酸和第二限制性氨基酸的賴氨酸和蛋氨酸分別提高了67.19%和128.57%，極大地提高了飼料利用率。

［1］ 王曉敏，劉培劍.菠蘿渣在動物生產(chǎn)中的應(yīng)用研究進(jìn)展 ［J］.廣東飼料，2016，25（1）：41-42.

［2］ 葉盛權(quán)，侯少波，張琴，等.菠蘿皮飼料添加劑的研制 ［J］.食品研究與開發(fā)，2004，25（6）：45-47.

［3］ 連文偉，張勁，李明福.菠蘿葉渣青貯飼料飼喂奶牛對比實(shí)驗(yàn) ［J］.熱帶農(nóng)業(yè)工程，2003（4）：23-25.

［4］ 黃連基，廖軍寧，賴賢信.菠蘿皮喂牛技術(shù)的開發(fā)利用 ［J］.中國畜牧雜志，1993，29（5）：13-14.

［5］ 彭超威.菠蘿渣在生長肥育豬日糧中的飼用價值研究［J］.飼料研究，1992（8）：15-16.

［6］ 張桂香，王元秀，矯強(qiáng)，等.鹽法提取菠蘿蛋白酶的研究 ［J］.食品工業(yè)科技，2004（6）：103-104.

［7］ 鄧楚律，李秀娟.酶法分離菠蘿皮汁工藝研究 ［J］.食品工業(yè)科技，2007（11）：170-172.

［8］ 黃發(fā)新，詹云輝，胡炳芬，等.用菠蘿皮渣釀制白蘭地的初步研究 ［J］.云南熱作科技，1997，20（1）：11-15.

［9］ 王玲，秦小明，楊辛苗，等.菠蘿皮渣果醋釀制新工藝研究 ［J］.中國調(diào)味品，2008（6）：57-59.

［10］梁耀開，鄧毛程，吳亞麗，等.利用菠蘿皮渣生產(chǎn)蛋白飼料的發(fā)酵條件研究 ［J］.河南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010（9）：129-131.

［11］Contreras A，Paape M J，Miller R H，et al.Effect of bromelain on milk yield，milk composition and mammary health in dairy goats［J］.Tropical Animal Health and Production，2009，41（4）：493-498.

［12］Chandler D S，Mynott T L.Bromelain protects piglets from diarrhoea caused by oral challenge with K88 positive enterotoxigenic Escherichia coli［J］.Gut，1998，43（2）：196-202.

［13］吳云桃.菠蘿蛋白酶對仔兔大腸桿菌腹瀉的防治作用和促生長作用 ［D］.北京：中國農(nóng)業(yè)大學(xué)，2006.

［14］鐘燦樺，黃和.菠蘿皮發(fā)酵飼料研究 ［J］.新飼料，2007（4）：34-36.◇

Pineapple residue is the main by-products produced in the process of pineapple factory.In order to effectively utilize the residue during the pineapple processing，the regeneration of the resource is realized and the present study is carried out. Fresh pineapple residue 45%，wheat bran 40%，dried distillers grains（DDGS） 14%，urea 0.3%，ammonium sulfate 0.2%，and 0.5%microbial starter containing of Lactobacillus，Bacillus subtilis，Bacillus licheniformis and Saccharomyces cerevisiae for anaerobic fermentation.After fermentoin，the aroma of the products is improved，and the contents of lactic acid and total amino acid are significantly increased.The results show that the fermented product is a high quality and high protein feed for cattle.

pineapple residue；fermented feed；nutrient composition

1671-9646（2016）09a-0056-03

S816

A

10.16693/j.cnki.1671-9646（X）.2016.09.019

2016-06-21

公益性行業(yè)（農(nóng)業(yè)）科研專項“園藝作物產(chǎn)品加工副產(chǎn)物綜合利用”（201503142）。

龔霄（1984— ），男，博士，研究方向?yàn)槭称钒l(fā)酵與酶工程。

林麗靜（1978— ），男，博士，副研究員，研究方向?yàn)闊釒мr(nóng)產(chǎn)品貯藏與加工。