柑橘渣自然發酵過程中pH及營養物質含量的變化規律研究

2020-11-12 15:58:53      點擊:

摘要:為研究柑橘渣在自然發酵過程中pH和營養物質含量的動態變化規律,本試驗將新鮮柑橘渣密封后自然厭氧發酵,分別在第0、7、14、21、28、56天采集樣品,測定pH和營養物質含量。試驗結果表明:柑橘渣自然發酵7d內pH迅速下降,粗蛋白質、粗灰分、鈣、磷含量分別提高58.18%、52.38%、57.45%、30.00%,然后保持相對穩定;14d內干物質、中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維含量保持穩定,14d后逐漸下降,發酵56d較發酵前分別降低9.20%、19.33%、13.02%。試驗結果提示,柑橘渣自然發酵能降低pH和纖維含量,提高營養物質含量,但由于蛋白質和干物質含量低,因此需要與其他低水分、高蛋白質的飼料進行混合發酵,以提高其飼用價值。

柑橘渣是柑橘果實加工榨汁或制罐后的下腳料,約占果實重量的25%~50%。柑橘渣的干物質中無氮浸出物、維生素和微量元素含量豐富,所含能量接近玉米和麥麩,可以作為畜禽的能量飼料。但由于其含水量高,無氮浸出物多,鮮渣很容易腐爛變質,難以貯存;另外,其適口性差,蛋白質含量低,壓榨會損失大量養分,因此,柑橘渣在畜禽飼料應用時受到限制,大量柑橘渣尚未充分合理地開發利用。

青貯或發酵是改善飼料適口性、提高營養價值、延長貯存時間的簡便有效方法。張石蕊等報道,經長時間青貯的柑橘渣能很好地保存新鮮柑橘渣原樣養分。姚焰礎等發現,青貯提高了鮮柑橘渣的營養價值,改善了適口性,解決了貯存難題。然而,關于柑橘渣在自然發酵過程中pH和營養物質含量的變化規律鮮見報道。為此,本研究通過對柑橘渣自然發酵在不同時間點pH和營養物質含量的測定,探討柑橘渣自然發酵過程中pH和營養物質的動態變化規律,為柑橘渣發酵用作畜禽飼料提供科學依據。

1.材料與方法

(1)柑橘渣來源

 柑橘渣采集于重慶市開州區的重慶天邦食品有限公司,為柑橘大規模榨汁后的新鮮柑橘渣,包括果皮、種子、橘絡和殘余果肉,約占果實重量的50%。

(2)柑橘渣自然發酵

將新鮮柑橘渣粉碎,裝入帶有單向排氣呼吸膜的大發酵袋中,密封,室溫下自然厭氧發酵。

(3)發酵柑橘渣樣品采集

在自然厭氧發酵開始當天取樣記為0d,以后分別在第7、14、21、28、56天各采集一次發酵柑橘渣樣品。每次取樣時從20cm深處分5點采集,混合均勻。每次取樣后迅速將袋內空氣排出并密封好。

(4)發酵柑橘渣初水含量測定及風干樣品制備

將采集的發酵柑橘渣樣品稱重,在65℃恒溫鼓風干燥箱中烘干,室內放置過夜后稱重,測定樣品的初水含量。風干樣品用高速萬能粉碎機(光明,FW-100)粉碎后,裝入樣品袋密封保存備用。

(5)發酵柑橘渣中pH的測定

用pH計(雷磁,PHS-3C)測定發酵柑橘渣的pH。

(6)發酵柑橘渣中營養物質含量的測定

發酵柑橘渣風干樣品的水分含量按GB/T 6435-2006測定;粗蛋白質含量按GB/T 6432-1994測定;中性洗滌纖維含量按GB/T 20806-2006測定;酸性洗滌纖維含量按NY/T 1459-2007測定;粗灰分含量按GB/T 6438-2007測定;鈣含量按GB/T 6436-2002測定;磷含量按GB/T6437-2002測定。

2.結果與討論

(1)柑橘渣自然發酵過程中pH的動態變化規律

 由表1可知,柑橘渣自然發酵0~7d,pH快速下降,7~28d保持相對穩定,28~56d又小幅下降。自然發酵前期乳酸菌快速增殖,產生大量有機酸,導致pH迅速下降,而后乳酸菌自身生長受到抑制,產酸減緩,從而使pH保持相對穩定。

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潘小梅等發現,柑橘渣自然發酵60d,pH從4.19下降到3.31。胡麗云等報道,茶枝柑果皮自然發酵0~9d,乳酸和檸檬酸含量均呈快速上升趨勢,9d后乳酸和檸檬酸含量開始下降。游小燕等發現,甘薯藤自然發酵0~3d,pH迅速下降,3~6d緩慢下降,6d以后pH基本維持穩定。高麗娟等報道,玉米、小麥、水稻秸稈自然發酵0~7d,pH迅速下降,7~30d保持穩定。馬歡歡等發現,東北酸菜自然發酵0~10d,pH快速從6.69顯著下降到4.33;10~25d,pH維持在4.18~4.33;30~40d,pH進一步下降并穩定在3.64~3.74。遲雪梅等報道,蔬菜自然發酵前6d,pH迅速下降,6~9d緩慢下降,之后保持相對穩定,第21天時又有小幅下降。閆雅嵐等研究表明,在自然發酵0~7d,泡菜中總酸含量上升較快,7d后趨于穩定。以上研究與本試驗結果相似。

(2)柑橘渣自然發酵過程中營養物質的動態變化規律

從表2可以看出,柑橘渣自然發酵時,0~14d內干物質含量基本穩定,14~56d逐漸下降,56d內干物質降低9.20%。微生物發酵產生熱量和揮發性物質,導致干物質部分損失。柑橘渣自然發酵,7d內粗蛋白質、粗灰分、鈣、磷含量迅速上升,分別增加了58.18%、52.38%、57.45%、30.00%,之后保持相對穩定。柑橘渣自然發酵時,乳酸菌在抑制其他腐敗細菌增長的同時,利用柑橘渣原料合成自身的菌體蛋白,使得粗蛋白質含量增加。柑橘渣自然發酵,0~14d中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維含量保持穩定,14d后小幅下降,到第56天時,中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維含量較發酵前分別降低19.33%、13.02%。發酵時微生物產生的酶類,能降解部分纖維物質,從而降低中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維含量。

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潘小梅等發現,柑橘渣自然發酵60d后,干物質降低12.12%,粗蛋白質增加了18.36%。游小燕等報道,甘薯藤自然發酵60d后,干物質下降3.36%,粗蛋白質、鈣、磷含量分別增加7.29%、2.61%、22.22%。高麗娟等研究表明,水稻秸稈自然發酵30d后,粗蛋白質提高了17.70%。這些結果與本試驗相似。游小燕等發現,甘薯藤自然發酵60d后,中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維含量基本穩定;高麗娟等報道,水稻秸稈自然發酵30d,粗纖維、粗灰分含量在發酵前后沒有變化,與本試驗結果不一致,可能是發酵原料和發酵條件不同所致。

3.結論

柑橘渣自然發酵能降低pH和纖維含量,提高營養物質含量,但由于蛋白質和干物質含量低,因此需要與其他低水分、高蛋白質的飼料進行混合發酵,以提高其飼用價值。

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