番茄渣青貯過程中品質(zhì)動態(tài)變化規(guī)律的研究

桑吉惹，郭同軍，蔣超祥，王文奇，劉艷豐，王世昌(.新疆巴州畜牧工作站，新疆庫爾勒 84000；.新疆畜牧科學(xué)院 飼料研究所，烏魯木齊 830000)

番茄渣青貯過程中品質(zhì)動態(tài)變化規(guī)律的研究

桑吉惹1，郭同軍2，蔣超祥1，王文奇2，劉艷豐2，王世昌2
(1.新疆巴州畜牧工作站，新疆庫爾勒 841000；2.新疆畜牧科學(xué)院 飼料研究所，烏魯木齊 830000)

為研究番茄渣青貯過程中品質(zhì)的動態(tài)變化規(guī)律，選用鮮番茄渣進行青貯，分別于發(fā)酵的第1、2、3、5、7、10、15、30、45和60 d取樣進行感官評定及pH、乳酸、揮發(fā)性脂肪酸和營養(yǎng)成分的測定。結(jié)果表明：在整個青貯過程中，番茄渣青貯飼料感官評定等級均達到優(yōu)等；不同青貯時間，番茄渣青貯飼料pH差異不顯著(P>0.05)，乳酸、乙酸、丁酸等質(zhì)量分數(shù)差異顯著(P<0.05)，粗蛋白(CP)和中性洗滌纖維(NDF)質(zhì)量分數(shù)差異顯著(P<0.05)；隨著青貯發(fā)酵時間的延長，乳酸和乙酸質(zhì)量分數(shù)呈現(xiàn)先上升后趨于穩(wěn)定的趨勢，丁酸質(zhì)量分數(shù)整體表現(xiàn)下降的趨勢；番茄渣經(jīng)青貯后CP和NDF質(zhì)量分數(shù)上升。可見，在本試驗條件下，青貯可提高番茄渣的營養(yǎng)價值，改善番茄渣的飼用價值，解決番茄渣貯藏的難題。

番茄渣；青貯；品質(zhì)；變化規(guī)律

發(fā)展節(jié)糧型畜牧業(yè)是保障畜產(chǎn)品有效供給、緩解糧食供求矛盾、豐富居民膳食結(jié)構(gòu)的重要途徑。中國是世界上最大的番茄及番茄制品生產(chǎn)國，2013年產(chǎn)量約612萬t，占全世界的18.5%，據(jù)估計年產(chǎn)番茄渣約25萬t，資源較為豐富。番茄渣是生產(chǎn)番茄醬(汁)后的廢棄物，約占番茄鮮質(zhì)量的4%左右，主要由番茄皮、籽和殘余果肉組成[1]。以干物質(zhì)計，番茄渣中粗蛋白質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為14%～22%，粗纖維為34%左右，并含有番茄紅素等營養(yǎng)成分，是一種很好的蛋白質(zhì)飼料資源[2]。

由于加工業(yè)生產(chǎn)番茄渣季節(jié)性強(多集中在7-9月份)，養(yǎng)殖者大量購入番茄渣飼料用于牛羊養(yǎng)殖生產(chǎn)，由于番茄渣營養(yǎng)物質(zhì)較為豐富，若其得不到及時利用或者處理不當(dāng)，極易發(fā)霉變質(zhì)而不宜用于牛羊養(yǎng)殖，資源浪費的同時，也會對環(huán)境造成一定的污染。解決番茄渣的貯藏，最大化的保證番茄渣營養(yǎng)價值的穩(wěn)定，從而實現(xiàn)在家畜養(yǎng)殖中番茄渣飼料的長期供應(yīng)，是廣大養(yǎng)殖者和科研工作者共同關(guān)心的問題。因此，本試驗通過研究新鮮番茄渣不同青貯時間pH、揮發(fā)性脂肪酸(VFA)和營養(yǎng)物質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的變化，評價新鮮番茄渣制作青貯飼料的可行性，為開發(fā)番茄渣飼料資源提供技術(shù)支持和合理依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

新鮮番茄渣(含水量86.44%)由新疆紅帆生物科技有限公司提供。經(jīng)測定番茄渣(以干物質(zhì)為基礎(chǔ))有機物質(zhì)量分數(shù)為96.23%，粗蛋白(CP)質(zhì)量分數(shù)為12.47%，中性洗滌纖維(NDF)54.80%，酸性洗滌纖維(ADF)45.62%。

1.2 試驗設(shè)計

將新鮮番茄渣，分裝于30個1 000 mL玻璃廣口瓶(即青貯瓶)中，壓實，用瓶蓋、凡士林和膠帶密封后，室溫保藏。分別于第1、2、3、5、7、10、15、30、45和60天9：00，隨機選取3個青貯瓶，采集青貯樣品進行測定。

1.3 樣品的采集與處理

打開青貯瓶瓶蓋后，清除表層3 cm青貯料，距青貯瓶壁3 cm，圍繞瓶中心線，用藥匙自上至下挖取青貯飼料至青貯底部3 cm處，將所獲取青貯飼料混合均勻后，立即進行感官評定。隨后經(jīng)四分法取樣，進行樣品其他指標(biāo)測定。

1.3 分析指標(biāo)及分析方法

1.3.1 感官評定 采用德國農(nóng)業(yè)協(xié)會評分法[3]，根據(jù)氣味、質(zhì)地、色澤3項指標(biāo)進行評分，然后按得分分成優(yōu)良、尚好、中等、腐敗4個等級(表1)。

表1 發(fā)酵飼料感官評定標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Standard of sensory evaluation for fermented feed

1.3.2 pH測定 稱取新鮮的番茄渣青貯發(fā)酵產(chǎn)物10 g于300 mL燒杯中，加90 mL去離子水?dāng)嚢杞? min后經(jīng)4層紗布過濾，水浸液使用酸度計(Sartorius pH Meter PB-20)立即測定pH[4]。

1.3.3 揮發(fā)性脂肪酸(VFA)質(zhì)量分數(shù)測定 取新鮮的番茄渣青貯發(fā)酵產(chǎn)物25 g于250 mL具塞三角瓶中，加入225 mL去離子水，體積分數(shù)為50% H2SO4酸化至pH<2，置于4 ℃冰箱中浸提24 h，中間振搖數(shù)次，水浸液經(jīng)快速定量濾紙過濾，用于對乳酸、乙酸、丙酸、丁酸等質(zhì)量分數(shù)的測定。

VFA質(zhì)量分數(shù)用氣相色譜儀進行測定，檢測條件為：安捷倫6890N氣相色譜儀，配氫火焰離子化檢測器(FID)；進樣口250 ℃，分流進樣，分流比為10∶1，進樣量1 μL。色譜柱DB-WAX石英毛細管柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm)，載氣流量：1.2 mL/min。程序升溫：120 ℃保持1 min，以5 ℃/min的速率升至200 ℃。檢測器(FID):300 ℃，氫氣流量40 mL/min，空氣流量450 mL/min，尾吹流量45 mL/min。

1.3.4 營養(yǎng)物質(zhì)質(zhì)量分數(shù)測定 參照《飼料分析及飼料質(zhì)量檢測技術(shù)》檢測混貯產(chǎn)物中的干物質(zhì)(DM)、粗蛋白(CP)、中性洗滌纖維(NDF)和酸性洗滌纖維(ADF)的質(zhì)量分數(shù)[5]。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用SPSS 18.0軟件中One-way ANOVA 進行單因素方差分析，采用 LSD 法進行多重比較，數(shù)據(jù)均以“平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差”表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 番茄渣青貯飼料的感官評價

如表2所示，在整個青貯過程中，番茄渣青貯飼料感官評定等級均達到“優(yōu)良”等級。在青貯30 d后，青貯飼料酸香味較之前濃郁。

2.2 番茄渣青貯飼料pH和乳酸的質(zhì)量分數(shù)

表3顯示，不同青貯時間番茄渣pH差異不顯著(P>0.05)，維持在3.51～3.66之間；隨著番茄渣青貯時間的延長，發(fā)酵產(chǎn)物中乳酸的質(zhì)量分數(shù)先上升后趨于穩(wěn)定，青貯30 d乳酸質(zhì)量分數(shù)最高，與青貯15 d和45 d差異均不顯著(P>0.05)，但顯著(P<0.05)或極顯著(P<0.01)地高于其他青貯時間。

2.3 番茄渣青貯飼料中揮發(fā)性脂肪酸質(zhì)量分數(shù)

如表4所示，隨著番茄渣青貯時間的延長，發(fā)酵產(chǎn)物中乙酸、丁酸等VFA的質(zhì)量分數(shù)差異顯著(P<0.05)，而丙酸的質(zhì)量分數(shù)差異不顯著(P>0.05)。其中,隨著番茄渣青貯時間的延長，發(fā)酵產(chǎn)物乙酸質(zhì)量分數(shù)整體呈現(xiàn)上升的趨勢，青貯60 d乙酸質(zhì)量分數(shù)最高，與青貯10 d、15 d、30 d 和45 d差異均不顯著(P>0.05)，但顯著(P<0.05)或極顯著(P<0.01)地高于其他青貯時間；青貯60 d丁酸質(zhì)量分數(shù)最低，與青貯45 d差異不顯著(P>0.05)，但極顯著低于其他青貯時間(P<0.01)。

表2 番茄渣青貯飼料感官評定Table 2 Sensory evaluation of tomato pomace silage

表3 番茄渣青貯飼料pH及乳酸質(zhì)量分數(shù)Table 3 pH value,lactate acid of tomato pomace silage

注：同列數(shù)據(jù)后不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)，不同大寫字母表示差異極顯著(P<0.01)，相同或無字母表示差異不顯著(P>0.05)。下表同。 乳酸質(zhì)量分數(shù)以鮮樣計，為質(zhì)量分數(shù)。乙酸、丙酸和丁酸同乳酸。

Note: In the same row,values with different uppercase letters mean significant difference(P<0.01),and with different lowercase letters mean significant difference(P<0.05),with the same or no letter superscripts mean no significant difference(P>0.05). The same below.Mass fraction of lactate acid is based on fresh sample and is mass fraction. Acetate acid,propionate acid and butyrate acid are the same as lactate acid.

表4 番茄渣青貯飼料中揮發(fā)性脂肪酸質(zhì)量分數(shù)Table 4 VFA of tomato pomace silage %

2.4 番茄渣青貯飼料中營養(yǎng)成分的質(zhì)量分數(shù)

表5顯示，不同青貯時間番茄渣DM和ADF質(zhì)量分數(shù)差異不顯著(P>0.05)，CP和NDF質(zhì)量分數(shù)差異顯著(P<0.05)。其中，隨著番茄渣青貯時間的延長，發(fā)酵產(chǎn)物CP質(zhì)量分數(shù)先上升后趨于穩(wěn)定，青貯30 d CP質(zhì)量分數(shù)最高，與10 d、15 d、45 d和60 d差異不顯著(P>0.05)，但顯著(P<0.05)或極顯著(P<0.01)高于其他青貯時間；NDF 45 d質(zhì)量分數(shù)最高，與10 d、15 d、30 d和60 d差異不顯著(P>0.05)，但顯著(P<0.05)或極顯著(P<0.01)高于其他青貯時間。

表5 番茄渣青貯飼料中營養(yǎng)成分的質(zhì)量分數(shù)(干物質(zhì)為基礎(chǔ))Table 5 Nutrients of tomato pomace silage(DM basis) %

3 討 論

判斷青貯飼料優(yōu)劣一般可通過“看顏色、聞氣味、識質(zhì)地、嘗味道”等感官指標(biāo)對其進行感官評定[6]。青貯飼料的色澤主要受青貯過程中乳酸發(fā)酵程度的影響[7]，而優(yōu)質(zhì)的青貯飼料顏色應(yīng)接近于作物原先的顏色[8]。正常發(fā)酵青貯飼料常帶有令人舒適的酸香味道，而青貯飼料如果出現(xiàn)異常發(fā)酵，往往伴隨著發(fā)酵底物中丁酸質(zhì)量分數(shù)的增加，會帶來不悅的霉味或丁酸臭味[9]。在本試驗中，番茄渣青貯飼料顏色與番茄渣自身顏色基本一致，為橙黃色，且隨著發(fā)酵時間的延長，底物酸香味變得濃郁，番茄渣感官評定等級為優(yōu)等，無腐爛和霉變現(xiàn)象。

青貯飼料pH是判斷青貯品質(zhì)好壞的重要指標(biāo)之一[10]，它是判別青貯飼料發(fā)酵成功與否的重要標(biāo)志。青貯過程中pH表現(xiàn)為：在青貯飼料發(fā)酵初期，由于乳酸菌快速繁殖而產(chǎn)生大量乳酸，乳酸的不斷蓄積使得青貯料pH迅速降低，而當(dāng)pH<3.8時，乳酸菌自身繁殖和活動會受到抑制，而使得pH逐漸趨于穩(wěn)定[11]。乳酸是乳酸菌主要的代謝產(chǎn)物，乳酸生成量是反映青貯質(zhì)量的最重要指標(biāo)，也是影響pH的最主要因素[12]。在本試驗中，所選新鮮番茄渣pH經(jīng)測定為3.85，底物較低的pH會抑制丁酸菌的生長，防止青貯飼料發(fā)霉變質(zhì)，這或許是番茄渣在整個青貯過程中保持優(yōu)良等級的重要原因之一。此外，乳酸菌發(fā)酵番茄渣底物，青貯30 d乳酸質(zhì)量分數(shù)達到峰值，30～60 d乳酸質(zhì)量分數(shù)趨于穩(wěn)定。

番茄渣青貯過程中會產(chǎn)生乙酸、丙酸、丁酸等揮發(fā)性脂肪酸。其中，乙酸是唯一一種可以穩(wěn)定提高青貯有氧穩(wěn)定性的青貯發(fā)酵代謝產(chǎn)物。而丁酸是由腐敗菌和酪酸菌分解蛋白質(zhì)、葡萄糖和乳酸而產(chǎn)生的產(chǎn)物。青貯飼料中若乳酸質(zhì)量分數(shù)越高，丁酸質(zhì)量分數(shù)越低，則青貯品質(zhì)相對越好。本試驗研究發(fā)現(xiàn)，隨著番茄渣青貯時間的延長，乙酸質(zhì)量分數(shù)整體呈現(xiàn)上升的趨勢，而丁酸質(zhì)量分數(shù)整體表現(xiàn)下降的趨勢，在青貯45 d時丁酸質(zhì)量分數(shù)趨于穩(wěn)定，60 d時達到最低值；番茄渣青貯30 d后，青貯飼料中丁酸質(zhì)量分數(shù)相對較低，而乙酸質(zhì)量分數(shù)的增加，進一步提高了青貯飼料的有氧穩(wěn)定性，提高了青貯飼料品質(zhì)。

本試驗中，不同青貯時間番茄渣其DM和ADF質(zhì)量分數(shù)變化不明顯。隨著青貯時間的延長，青貯飼料CP質(zhì)量分數(shù)呈上升的趨勢，至30 d達到峰值，隨后趨于穩(wěn)定，這與姚焰礎(chǔ)等[13]的研究結(jié)果一致；番茄渣青貯10 d后NDF質(zhì)量分數(shù)高于番茄渣原料，表明單一飼料原料——番茄渣青貯有助于提高青貯發(fā)酵底物中NDF質(zhì)量分數(shù)，這與柑橘渣青貯[13]和大麥青貯[14]結(jié)果一致，造成青貯飼料NDF質(zhì)量分數(shù)增加的原因可能是青貯初期細胞呼吸和接下來的酶解過程容易導(dǎo)致碳水化合物分解所致。

4 結(jié) 論

番茄渣經(jīng)青貯后，綜合青貯飼料感官評定、發(fā)酵品質(zhì)和營養(yǎng)成分等指標(biāo)的動態(tài)變化來看，番茄渣經(jīng)青貯30～60 d，青貯飼料中乳酸的質(zhì)量分數(shù)增加，丁酸質(zhì)量分數(shù)降低，可提高番茄渣的營養(yǎng)價值，改善番茄渣的飼用價值，解決番茄渣貯藏的難題。

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StudyonDynamicChangesofFermentationQualityofTomatoPomaceSilage

SANG Jire1,GUO Tongjun2,JIANG Chaoxiang1,WANG Wenqi2,LIU Yanfeng2and WANG Shichang2
(1.Animal Husbandry Station of Bazhou,Korla Xinjiang 841000,China; 2.Feed Research Institute,Xinjiang Academy of Animal Science,Urumqi 830000,China)

In order to study the dynamic changes of fermentation quality of tomato pomace silage,samples of tomato pomace silage were collected respectively to conduct sensory evaluation,pH,lactate acid and volatile fatty acid on the 1st,2nd,3rd,5th,7th,10th,15th,30th,45th and 60th day. The results showed that the tomato pomace silage reached a super grade among all periods of fermentation. pH of tomato pomace silage was not significantly different(P>0.05),lactate acid,acetate acid,and butyrate acid of tomato pomace silage were significantly different(P<0.05),and CP and NDF were significantly different(P<0.05). With the time of silage fermentation,the mass fraction of lactate acid and acetate acid showed trend of increase at first and then to be stable and the mass fraction of butyrate acid was depressed.The mass fraction of CP and NDF increased after silage. In conclusion,under the experimental condition,ensilage increased nutritional value of tomato pomace and improved its feeding value,thus storage problem was solved.

Tomato pomace; Silage; Quality; Varying pattern

2016-04-15

2016-06-15

Science and Technology Assistance Project of Xinjiang Uygur Autonomous Region(No.201091134);the National Sheep Industry Technology System(No.CARS-39).

SANG Jire,male,senior animal technicians.Research area:livestock reproduciton and breeding.E-mail:2985694561@qq.com

S816.5+3

A

1004-1389(2017)09-1295-06

(責(zé)任編輯：潘學(xué)燕Responsibleeditor:PANXueyan)

日期：2017-09-12

網(wǎng)絡(luò)出版地址：http://kns.cnki.net/kcms/detail/61.1220.S.20170912.1740.010.html

2016-04-15

2016-06-15

新疆維吾爾自治區(qū)科技支疆項目(201091134); 國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)肉羊產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系 (CARS-39)。

桑吉惹，男，高級畜牧師，研究方向為家畜繁殖育種和畜牧生產(chǎn)。E-mail:2985694561@qq.com

王文奇，男，副研究員，碩士，研究方向為反芻動物營養(yǎng)與飼料科學(xué)。E-mail:xjslswwq@163.com

CorrespondingauthorWANG Wenqi,male,associate research fellow.Research area:ruminant animal nutrition and feed science.E-mail:xjslswwq@163.com