柑橘渣自然发酵过程中pH及营养物质含量的变化规律研究

时间：2024-05-23

姚焰础，江山，肖融，黄健，宋凡，宋刚*

（1.重庆市畜牧科学院，重庆荣昌 402460；2.农业部养猪科学重点实验室，重庆荣昌 402460；3.养猪科学重庆市市级重点实验室，重庆荣昌 402460）

柑橘渣是柑橘果实加工榨汁或制罐后的下脚料，约占果实重量的25%~50%。柑橘渣的干物质中无氮浸出物、维生素和微量元素含量丰富，所含能量接近玉米和麦麸，可以作为畜禽的能量饲料。但由于其含水量高，无氮浸出物多，鲜渣很容易腐烂变质，难以贮存；另外，其适口性差，蛋白质含量低，压榨会损失大量养分，因此，柑橘渣在畜禽饲料应用时受到限制，大量柑橘渣尚未充分合理地开发利用。

青贮或发酵是改善饲料适口性、提高营养价值、延长贮存时间的简便有效方法。张石蕊等（2004）报道，经长时间青贮的柑橘渣能很好地保存新鲜柑橘渣原样养分。姚焰础等（2012）发现，青贮提高了鲜柑橘渣的营养价值，改善了适口性，解决了贮存难题。然而，关于柑橘渣在自然发酵过程中pH和营养物质含量的变化规律鲜见报道。为此，本研究通过对柑橘渣自然发酵在不同时间点pH和营养物质含量的测定，探讨柑橘渣自然发酵过程中pH和营养物质的动态变化规律，为柑橘渣发酵用作畜禽饲料提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 柑橘渣来源柑橘渣采集于重庆市开州区的重庆天邦食品有限公司，为柑橘大规模榨汁后的新鲜柑橘渣，包括果皮、种子、橘络和残余果肉，约占果实重量的50%。

1.2 柑橘渣自然发酵将新鲜柑橘渣粉碎，装入带有单向排气呼吸膜的大发酵袋中，密封，室温下自然厌氧发酵。

1.3 发酵柑橘渣样品采集在自然厌氧发酵开始当天取样记为 0 d，以后分别在第 7、14、21、28、56天各采集一次发酵柑橘渣样品。每次取样时从20 cm深处分5点采集，混合均匀。每次取样后迅速将袋内空气排出并密封好。

1.4 发酵柑橘渣初水含量测定及风干样品制备将采集的发酵柑橘渣样品称重，在65℃恒温鼓风干燥箱中烘干，室内放置过夜后称重，测定样品的初水含量。风干样品用高速万能粉碎机（光明，FW-100）粉碎后，装入样品袋密封保存备用。

1.5 发酵柑橘渣中pH的测定用pH计（雷磁，PHS-3C）测定发酵柑橘渣的pH。

1.6 发酵柑橘渣中营养物质含量的测定发酵柑橘渣风干样品的水分含量按GB/T 6435-2006测定；粗蛋白质含量按GB/T 6432-1994测定；中性洗涤纤维含量按GB/T 20806-2006测定；酸性洗涤纤维含量按NY/T 1459-2007测定；粗灰分含量按GB/T 6438-2007测定；钙含量按GB/T 6436-2002测定；磷含量按GB/T 6437-2002测定。

2 结果与讨论

2.1 柑橘渣自然发酵过程中pH的动态变化规律由表1可知，柑橘渣自然发酵0~7 d，pH快速下降，7~28 d保持相对稳定，28~56 d又小幅下降。自然发酵前期乳酸菌快速增殖，产生大量有机酸，导致pH迅速下降，而后乳酸菌自身生长受到抑制，产酸减缓，从而使pH保持相对稳定。

表1 柑橘渣自然发酵过程中pH的动态变化规律

潘小梅等（2017）发现，柑橘渣自然发酵60 d，pH从4.19下降到3.31。胡丽云等（2015）报道，茶枝柑果皮自然发酵0~9 d，乳酸和柠檬酸含量均呈快速上升趋势，9 d后乳酸和柠檬酸含量开始下降。游小燕等（2011）发现，甘薯藤自然发酵0~3 d，pH迅速下降，3~6 d缓慢下降，6 d以后pH基本维持稳定。高丽娟等（2005）报道，玉米、小麦、水稻秸秆自然发酵0~7 d，pH迅速下降，7~30 d保持稳定。马欢欢等（2017）发现，东北酸菜自然发酵0~10 d，pH快速从6.69显著下降到4.33；10~25 d，pH 维持在 4.18~4.33；30~40 d，pH 进一步下降并稳定在3.64~3.74。迟雪梅等（2018）报道，蔬菜自然发酵前6 d，pH迅速下降，6~9 d缓慢下降，之后保持相对稳定，第21天时又有小幅下降。闫雅岚等（2008）研究表明，在自然发酵0~7 d，泡菜中总酸含量上升较快，7 d后趋于稳定。以上研究与本试验结果相似。

2.2 柑橘渣自然发酵过程中营养物质的动态变化规律从表2可以看出，柑橘渣自然发酵时，0~14 d内干物质含量基本稳定，14~56 d逐渐下降，56 d内干物质降低9.20%。微生物发酵产生热量和挥发性物质，导致干物质部分损失。

柑橘渣自然发酵，7 d内粗蛋白质、粗灰分、钙、磷含量迅速上升，分别增加了58.18%、52.38%、57.45%、30.00%，之后保持相对稳定。柑橘渣自然发酵时，乳酸菌在抑制其他腐败细菌增长的同时，利用柑橘渣原料合成自身的菌体蛋白，使得粗蛋白质含量增加。

柑橘渣自然发酵，0~14 d中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量保持稳定，14 d后小幅下降，到第56天时，中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量较发酵前分别降低19.33%、13.02%。发酵时微生物产生的酶类，能降解部分纤维物质，从而降低中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量。

表2 柑橘渣自然发酵过程中营养物质的动态变化规律 %

潘小梅等（2017）发现，柑橘渣自然发酵60 d后，干物质降低12.12%，粗蛋白质增加了18.36%。游小燕等（2011）报道，甘薯藤自然发酵60 d后，干物质下降3.36%，粗蛋白质、钙、磷含量分别增加7.29%、2.61%、22.22%。高丽娟等（2005）研究表明，水稻秸秆自然发酵30 d后，粗蛋白质提高了17.70%。这些结果与本试验相似。游小燕等（2011）发现，甘薯藤自然发酵60 d后，中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量基本稳定；高丽娟等（2005）报道，水稻秸秆自然发酵30 d，粗纤维、粗灰分含量在发酵前后没有变化，与本试验结果不一致，可能是发酵原料和发酵条件不同所致。