我国苹果总产量中70%左右被食用,25%左右用于生产苹果汁、果酒、果酱等食品[1-2]。相关食品生产过程中产生25%左右的副产品,即苹果渣[3]。苹果渣中96.2%是果肉和果皮,其余为果仔和果梗[4]。Sudha等[5]认为,苹果渣营养物质丰富,若未能得到合理利用将造成资源浪费和环境污染。将苹果渣制作成饲料饲喂畜禽可有效提高畜禽生产性能,降低饲养成本,减少资源浪费,提高养殖场经济效益[6-7]。文章从苹果渣的营养价值、饲料利用技术以及对畜禽生产性能和经济效益影响进行综述,以期对苹果渣在养殖业中的应用提供参考。1苹果渣的营养价值苹果渣富含淀粉、蛋白质、脂肪、氨基酸等营养物质,但因产地、品种、生产工艺等不同,营养物质含量差别较大[8]。苹果渣中氨基酸较为丰富,且种类可达17种,必需氨基酸占比为36.6%;8种必需氨基酸中,变异度在20%以上的仅有组氨酸和缬氨酸,其余均在20%以下[9-10]。苹果渣中含有类黄酮、多酚、苹果酸等活性物质[11]。水提法可从苹果渣中获得1.44 g GAE/100 g DM,水提物中含2.5%~9.6%的多酚、黄酮[12-13]。研究发现,苹果渣具有调节糖代谢、提高动物免疫力和抗氧化能力等功能[14-16]。以风干物质基础计,苹果渣常规营养水平见表1[8]。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2022.09.034.T001表1苹果渣常规营养成分(风干基础)营养水平含量变异系数水分3.49~8.9941.91淀粉0.48~5.2978.26粗蛋白4.93~8.7815.89粗脂肪3.99~6.9919.20粗灰分1.20~3.3528.50%2苹果渣饲料化利用技术2.1烘干鲜苹果渣水分一般在70%~82%,若未经处理,不仅适口性差,且易发霉、酸败,严重影响饲用效果,甚至对畜禽机体健康造成伤害。降低鲜苹果渣的水分,不仅有利于保存和运输,而且更便于使用。早期在进行烘干时,常用的干燥机主要是直接接触传热的干燥机和列管式干燥机,此类设备由于连续运转,极易导致原料黏结甚至焦化,对产品品质和设备造成不良影响[17]。随着烘干技术的不断改进,目前常用的设备有滚筒烘干机、直热式风炉等,主要由机械脱水与干燥脱水组成,烘干后对原料的质量、感官等影响不大[18]。黄小丽等[19]在干燥苹果渣时使用联合干燥方法,具体步骤是前段利用过热蒸汽干燥(150~160 ℃),后段利用热风干燥(65~70 ℃),可降低干燥时间。张红妮[20]对热风干燥、微波干燥、热风-微波联合干燥等3种干燥方式进行优化,热风干燥最优工艺为90 ℃ 120 min,装载量为0.75 g/cm2;微波干燥调节微波功率700 W,干燥5 min,装载量0.45 g/cm2;热风-微波联合干燥最优工艺为先使用90 ℃ 40 min,后调节微波功率700 W,干燥3 min,装载量为0.75 g/cm2。2.2发酵对苹果渣进行发酵处理,不仅可提高其蛋白质含量,减少或除去抗营养因子含量,而且能够增加生物活性物质、改善适口性,充分提高苹果渣的利用价值。发酵时,常用菌种包括酵母菌、乳酸菌、霉菌等。朱妞[21]利用绿色木霉发酵苹果渣,研究前发酵工艺对苹果渣水溶性膳食纤维的影响;结果发现,前发酵最佳条件为液料比15 mL/g、pH值6.0、培养温度32 ℃、接种量10%、培养64 h;后调节发酵温度为50 ℃、pH值5.0、发酵48 h,可使总膳食纤维得率达79.8%,水溶性膳食纤维含量达30.27%,有效改善苹果渣的质量。Vkj等[22]使用不同酵母对苹果渣进行固态发酵,结果表明,发酵后的苹果渣粗蛋白含量、维生素C含量分别增加3倍和2倍。刘壮壮等[23]研究利用产朊假丝酵母菌与不同丝状真菌组合固态发酵对苹果渣不同氮素组分的影响,发现发酵后苹果渣中粗蛋白质、纯蛋白质、多肽和游离氨基酸的质量分数均得到提高。常亮等[24]研究发现,当在苹果渣中接种15%的白地霉、啤酒酵母、根霉菌、枯草芽孢杆菌、绿色木霉混合菌种(5个菌种的比例为2.0∶2.0∶0.5∶0.5∶1.0),可将苹果渣蛋白质含量由7.985 mg/g提高至15.149 mg/g。2.3青贮青贮是指在厌氧条件下,附生微生物利用原料中的营养物质进行发酵,产生有机酸,降低原料pH值,进而使饲料得到保存的方法[25]。青贮中常用微生物包括牛链球菌、乳酸乳球菌、植物乳杆菌、枯草芽孢杆菌、酵母等[26]。张一为等[27]研究苹果渣青贮与全株玉米青贮间的组合效应,将两者按照不同比例混合青贮;发现当苹果渣麦秸混合青贮与玉米青贮比例为40∶60时,体外干物质消化率可达50.25%,表明按该比例混合可提高奶牛对干物质的消化率。Joikhwan[28]将苹果渣以40%~60%的比例与稻草混合青贮,发现混贮后可显著提高青贮饲料粗蛋白、乳酸和总酸含量,显著降低粗灰分含量,改善青贮品质。薛艳林等[29]研究发现,在苜蓿草中添加苹果渣进行发酵,可改善青贮饲料的发酵品质和营养价值,而且还能够抑制蛋白质在青贮过程中的水解。苹果渣3种饲料化利用技术优与缺点见表2。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2022.09.034.T002表2苹果渣3种饲料化利用技术优缺点方法优点缺点烘干方便保存和使用应用、是微生物发酵、青贮等方法成功的前提工艺复杂、耗能高、污染环境、干燥对象固定发酵生产成本低、便于保存、可提高营养价值菌种选择要求较高、水分含量控制严格、应用于畜牧业数据缺乏青贮贮存时间长、改善饲料品质、减少营养流失、成本较低贮存条件严格、开罐(窖)饲喂时有限制3苹果渣对畜禽生产性能的影响3.1苹果渣对反刍动物生产性能的影响吕政印[30]发现,将苹果渣添加到波尔杂交山羊基础日粮中可以显著提高营养物质的表观消化率,且以添量为20%时效果最佳。陈伯祥等[31]研究发现,在肉羊精料中添加15%的发酵苹果渣可显著提高肉羊平均日增重,显著降低料重比,促进肉羊生长。马宁等[32]使用不同比例干苹果渣替代西门塔尔育肥牛精料中部分玉米,发现代替比例为4%时可提高肉牛瘤胃体外发酵产气量;代替比例为4%和8%时可提高瘤胃液中氨态氮浓度及挥发性脂肪酸浓度。结果表明,苹果渣代替肉牛日粮有利于瘤胃发酵和饲粮消化,有助于肉牛生长。李元新等[33]研究发现,在肉牛饲料中添加15%的发酵平果渣可显著提高肉牛的平均日增重,极显著降低料重比。宋振宇等[34]研究苹果渣与麦秸混合青贮对荷斯坦公牛增重的影响,结果发现,使用苹果渣麦秸混合青贮饲料替代60%的玉米黄贮可显著提高公牛平均日增重和饲料转化率。原有霖[35]利用青贮苹果渣代替40%青贮玉米秆饲喂奶牛,结果发现,奶牛产奶量提高8.2%。熊忙利等[36]研究发现,在关中奶山羊公羔饲料中添加18%的苹果渣可显著提高公羔羊的平均日增重、平均日采食量,但是对料重比影响不大。王文明[37]研究青贮饲料中添加苹果渣对奶牛日增重及产奶量影响,结果表明,苹果渣可提高奶牛日增重,显著提高产奶量。严平[38]利用青贮苹果渣代替奶牛日粮中的青贮玉米来饲喂奶牛,结果发现,代替比例为50%时可显著提高牛的产奶量、乳脂率和乳蛋白含量,但对乳糖和非脂固形物含量影响不大。刘树民等[39]研究发现,在奶牛日粮中添加干苹果渣可提高奶牛的产奶量和乳脂率,对其他乳成分影响不大。有研究发现,若苹果渣中残留杀菌剂等农药,饲喂后会对妊娠奶牛产出后代的骨、泌尿生殖系统造成损伤,甚至引起犊牛死亡;因此苹果渣在使用之前必须检测农药残留[40]。3.2苹果渣对猪生产性能的影响杨骏[41]研究发现,断奶仔猪采食含3%苹果渣的液体饲料可显著提高日增重,降低耗料增重比,使肠道乳酸菌数量增加,使仔猪腹泻率降低。高印等[42]研究发现,在“杜×长×大”三元杂交断奶仔猪日粮中添加6%的发酵苹果渣可以显著提高断奶仔猪平均日采食量和平均日增重。杨福有等[43]利用青贮苹果渣和1.5%的柠檬酸饲喂断奶仔猪,两种饲料对断奶仔猪的平均日增重、料重比、腹泻率等无显著影响。吕由等[44]研究发现,在基础日粮中添加苹果渣可提高育肥猪的采食量、平均日增重,降低料重比,但添加比例不宜超过4%。赵子惠等[45]研究不同比例发酵苹果渣对育肥猪生产性能的影响,结果表明,发酵苹果渣可极显著提高育肥猪的平均日增重,极显著降低料重比。邓敦等[46]研究发现,苹果渣可极显著降低母猪便秘发生率,但对母猪繁殖性能无显著影响。3.3苹果渣对家禽生产性能的影响齐红杰[47]自雏鸡20日龄开始在其饲料中添加不同比例发酵苹果渣,结果发现,在饲料中添加3%和5%的发酵苹果渣均可显著提高蛋鸡的产蛋率和产蛋量,且添加量为5%发酵苹果渣的效果优于添加量3%的效果。廖云琼[48]研究发现,将4%的发酵苹果渣饲喂给樱桃谷肉鸭可促进肉鸭健康发育,使肉鸭更早、更快地更换羽毛,利于提高肉鸭体重整齐度,显著提高肉鸭的采食量和生长速度,提高肉鸭的饲料转化率。马清花等[49]研究表明,利用5.0%苹果渣代替产蛋鹅基础日粮中的3.5%玉米、1.0%豆粕和0.5%苜蓿草;结果表明,苹果渣可显著提高鹅的孵化率和仔鹅存活率,改善鹅的繁殖性能。4苹果渣对畜禽生产经济效益的影响苹果渣营养丰富且含有多种活性物质,将其烘干、发酵或者青贮后用于畜禽生产中,有助于提高养殖场经济效益。苹果渣对畜禽生产经济效益的影响见表3。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2022.09.034.T003表3苹果渣对畜禽生产经济效益的影响动物品种苹果渣类型添加量/%经济效益文献来源荷斯坦奶牛干苹果渣60.0每头牛每天多获利3.96元胡昌军[50]育肥滩羔羊风干发酵苹果渣8.0单位重量胴体增重效益提高3.67%,胴体增重总效益提高11.96%张鑫荣等[51]奶山羊青贮苹果渣50.0奶山羊产奶量分别提高5.23%、5.81%、4.65%,青贮苹果渣要比青贮玉米便宜,经济效益明显朱越等[52]育肥猪干苹果渣2.5、5.0饲料成本分别提高14.09、4.76元/头,单位增重成本分别提高0.48、0.51元,增加了养殖成本徐瑞等[53]海兰褐蛋雏鸡发酵苹果渣3.0、5.0生产每千克鸡蛋饲料成本分别下降4.75%、8.88%齐红杰[47]樱桃谷雏鸭苹果渣2.0、4.0、6.0分别增收4.83%、10.15%、1.95%廖云琼等[54]樱桃谷肉鸭膜发酵苹果渣粉4.0、6.0每只鸭毛利润提高0.36元廖云琼等[55]5结论在畜禽养殖生产过程中合理利用苹果渣,不仅可以提高畜禽生产性能、降低饲料成本,增加养殖场经济效益;而且还能够缓解我国饲料资源不足、减少资源浪费导致的环境问题,促进饲料业的可持续发展。苹果渣在实际利用过程中,因苹果品种、产地、加工工艺不同等导致其营养物质含量不稳定,同时青贮或者发酵技术暂未成熟。因此,未来仍需加大对苹果渣饲料化利用技术以及在畜禽饲料中添加量的研究力度,促进其在畜禽养殖生产中的广泛应用。
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