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_微生物试验报告与运用_微生物知识

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

2020-11-12 15:58:53 点击：

摘要：为研究柑橘渣在自然发酵过程中pH和营养物质含量的动态变化规律，本试验将新鲜柑橘渣密封后自然厌氧发酵，分别在第0、7、14、21、28、56天采集样品，测定pH和营养物质含量。试验结果表明：柑橘渣自然发酵7d内pH迅速下降，粗蛋白质、粗灰分、钙、磷含量分别提高58.18%、52.38%、57.45%、30.00%，然后保持相对稳定；14d内干物质、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量保持稳定，14d后逐渐下降，发酵56d较发酵前分别降低9.20%、19.33%、13.02%。试验结果提示，柑橘渣自然发酵能降低pH和纤维含量，提高营养物质含量，但由于蛋白质和干物质含量低，因此需要与其他低水分、高蛋白质的饲料进行混合发酵，以提高其饲用价值。

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）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%。

（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。

（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0d，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20cm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。

（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。

（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。

（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/T6437-2002测定。

2.结果与讨论

（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0～7d，pH快速下降，7～28d保持相对稳定，28～56d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。

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

(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，0～14d内干物质含量基本稳定，14～56d逐渐下降，56d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，7d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，0～14d中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量保持稳定，14d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。

潘小梅等发现，柑橘渣自然发酵60d后，干物质降低12.12%，粗蛋白质增加了18.36%。游小燕等报道，甘薯藤自然发酵60d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%。高丽娟等研究表明，水稻秸秆自然发酵30d后，粗蛋白质提高了17.70%。这些结果与本试验相似。游小燕等发现，甘薯藤自然发酵60d后，中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量基本稳定；高丽娟等报道，水稻秸秆自然发酵30d，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。

3.结论

柑橘渣自然发酵能降低pH和纤维含量，提高营养物质含量，但由于蛋白质和干物质含量低，因此需要与其他低水分、高蛋白质的饲料进行混合发酵，以提高其饲用价值。

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