應用CNCPS體系評價扁杏加工副產物的營養價值

靳玲品， 李秀花， 程玉芳， 田樹飛， 劉寶旭， 李雙群

（1.河北北方學院，河北張家口 075000；2.河北富隆飼料有限公司，河北懷安 076150）

扁杏（Prunus armeniaca×sibirica）是甜仁杏的統稱，屬薔薇科杏屬植物。目前，國內對扁杏加工副產物的利用較少，除少量用于釀造果醋，提取多酚、黃酮、膳食纖維和維生素E等功能成分，以及少量被用作飼料外，其余大部分被作為廢棄物處理，不僅造成了資源浪費，而且污染環境（何余堂等，2013；劉耀璽等，2012；王將等，2010）。因此，研究扁杏加工副產物的飼用價值對拓寬飼料來源、降低飼養成本和減少環境污染具有重要意義。

傳統營養學中對飼料營養成分測定的Weende和Van Soest等體系所分析的指標是靜態的、表觀性指標，不能反映反芻動物瘤胃動態降解的特征。康奈爾凈碳水化合物蛋白質動態評價體系（CNCPS），通過準確的化學分析方法對飼料組分含量做出分析，利用體外等方法評價組分的瘤胃降解速率，結合瘤胃微生物生長的機理模型、消化道流通速度模型、動物消化生理模型等，預測飼料組分的瘤胃降解量、過瘤胃量、瘤胃微生物產量和小腸可利用量等，同時考慮了瘤胃氮缺乏及pH變化對瘤胃消化的影響，對飼料的生物學價值和動物生產性能做出有效、準確的預測 （趙金石，2008）。目前，CNCPS體系已發展到6.5版，在美國和加拿大的一些規模化牛場得到廣泛應用，并取得了很好的效果 （Van Amburgh等，2015）。近年來，我國一些學者在CNCPS體系飼料營養組分數據庫、模型的驗證及改進方面的研究成果越來越多（呂波等，2016；靳玲品等，2013；馬楨等，2010）。但國內學者對扁杏加工副產物飼料化的應用研究較少，應用CNCPS體系對扁杏加工副產物的營養價值進行評定的研究鮮見報道。本研究擬運用CNCPS的原理，對不同扁杏加工副產物的營養價值進行評定。

1 材料與方法

1.1 材料 3種扁杏加工副產物包括扁杏皮、扁杏渣和杏仁皮，分別來自從張家口市農業科學院扁杏試驗基地、河北花園果品有限公司和張家口市萬全縣洗馬林鎮禾久果仁加工廠。采集的樣品自然風干，粉碎，過1 mm篩，混勻，取分析樣品，貯存于樣品瓶備用。

1.2 測定指標與方法 飼料樣品干物質（DM）、粗蛋白質（CP）、粗脂肪（EE）和粗灰分（Ash）的測定按照張麗英（2009）的方法進行測定。中性洗滌纖維（NDF）、酸性洗滌纖維（ADF）、酸性洗滌木質素（ADL）、中性洗滌不溶蛋白質（NDIP）和酸性洗滌不溶蛋白質 （ADIP）的分析按照 Van Soest（1981）等方法進行測定，非蛋白氮（NPN）、可溶性蛋白質（SOLP）按照 Krishnamoorthy 等（1983）方法測定，淀粉（Starch）的分析按照 AACC（1976）方法進行測定。所有樣品都是測定3個平行樣。

1.3 CNCPS體系分析 CNCPS體系將飼料蛋白質劃分為非蛋白氮（PA）、真蛋白質（PB）與不可利用氮 （PC），BP又根據其在瘤胃內的降解度進一步劃分為快速降解蛋白質（PB1）、中速降解蛋白質（PB2）和慢速降解蛋白質（PB3）三部分。將碳水化合物劃分為以糖類為主的快速降解碳水化合物（CA）、以淀粉和果膠為主的中速降解部分（CB1）、以可利用細胞壁為主的慢速降解碳水化合物（CB2）和以細胞壁為主的不可利用碳水化合物（CC）四部分。

根據CNCPS體系的模型公式計算飼料蛋白質組分 PA、PB1、PB2、PB3、PC 和碳水化合物組分CA、CB1、CB2、CC（Sniffen，1992）。 計算公式如下：

PA（%CP）=NPN（%SCP）×SCP（%CP）×0.01；

PB1（%CP）=SCP（%CP）-PA（%CP）；

PC（%CP）=ADICP（%CP）；

PB3（%CP）=NDICP（%CP）-ADICP（%CP）；

PB2（%CP）=100-PA（%CP）-PB1（%CP）-PB3（%CP）-PC（%CP）；

CHO（%DM）=100-CP（%DM）-EE（%DM）-Ash（%DM）；

CC（%CHO）=100×[ADL（%DM）×2.4/CHO(%DM）]；

CB2（%CHO）=100×{[NDF（%DM）-NDICP（%DM）-ADL（%DM）×2.4]/CHO（%DM）}；

CNSC （%CHO）=100-CB2（%CHO）-CC（%CHO）；

CA （%CHO）=[100-Starch （%CNSC）]×[100-CB2（%CHO）-CC（%CHO）]；

CB1（%CHO） =Starch（%CNSC）×[100-CB2（%CHO）-CC（%CHO）]/100。

1.4 統計分析 試驗數據采用Excel 2007初步處理后，用SAS8.1軟件進行單因素方差分析（one-way ANOVA），用Duncan氏方法進行多重比較，結果以“平均值±標準誤”表示。

2 結果與分析

2.1 不同扁杏加工副產物的營養成分 由表 1可知，不同扁杏加工副產物的 CP、EE、Ash、NDF、ADF、ADL和淀粉含量存在較大差異。杏仁皮的CP含量最高，達13.74%，是扁杏渣的1.54倍。杏仁皮的EE含量為7.04%，分別為扁杏渣和扁杏皮的2.37和2.84倍。扁杏皮的Ash含量顯著高于扁杏渣和杏仁皮 （P＜0.05）。杏仁皮的EE、NDF、ADF和ADL含量，顯著高于扁杏皮和扁杏渣（P＜0.05）。扁杏皮的Starch含量顯著高于扁杏渣和杏仁皮 （P＜0.05）。不同扁杏加工副產物的CP中NDIP、ADIP、SOLP和NPN所占比例也不一致。杏仁皮的NDIP/CP和ADIP/CP比例最高，扁杏渣次之，扁杏皮最低。扁杏皮的SOLP/CP和NPN/CP比例分別為56.22%和92.66%，顯著高于扁杏渣和杏仁皮（P＜0.05）。

2.2 不同扁杏加工副產物的CNCPS體系蛋白質組分 由表2可知，不同扁杏加工副產物的PA、PB1、PB2、PB3和PC含量有顯著差異。扁杏加工副產物的PA含量為11.26%～52.09%。其中，扁杏皮的PA含量最高，顯著高于扁杏渣和杏仁皮 （P＜0.05）。扁杏渣的PB3含量顯著高于依次降低的杏仁皮和扁杏皮（P ＜ 0.05）。 杏仁皮的 PB1、PB2和PC含量顯著高于扁杏皮和扁杏渣（P＜0.05）。

表1 不同扁杏加工副產物的營養成分

表2 不同扁杏加工副產物的蛋白質組分含量

2.3 不同扁杏加工副產物的CNCPS體系碳水化合物組分 由表3可知，不同扁杏加工副產物的碳水化物組分有一定差異。不同扁杏加工副產物的CHO含量為71.12%～80.62%。其中，扁杏渣的CHO含量最高，顯著高于扁杏皮和杏仁皮 （P＜0.05）。扁杏皮的CNSC含量最高，達76.51%，較杏仁皮高87.43%。扁杏皮的CA和CB1含量顯著高于扁杏渣和杏仁皮（P＜0.05）。扁杏渣的CB2含量顯著高于杏仁皮和扁杏皮 （P＜0.05）。杏仁皮的CC含量顯著高于扁杏渣和扁杏皮（P＜0.05）。

表3 不同扁杏加工副產物的碳水化合物組分含量

3 討論

3.1 扁杏加工副產物的常規營養成分特點 扁杏皮是生產甜杏仁過程的廢棄物，其蛋白質含量較低，非纖維性碳水化合物含量較高，具有良好的營養潛力，可以滿足小反芻動物的營養需求（E-lahi，2017）。 NRC（2001）報道，美國杏果皮的 CP含量為4.0% ～9.0%，其NDF、ADF和NDL的含量分別為 25.6% ～48.0%、23.2% ～37.2%、1.9% ～7.9%。本試驗中扁杏皮的CP含量高于其報道，ADL含量在其范圍之內，NDF和ADF的含量低于其報道，這些差異可能是由于杏的品種或產地等不同而造成的。扁杏渣的CP含量高于王文奇等（2013）的報道（6.92%），NDF 和 ADF 含量低于其報道（21.78%，15.85%）。不同扁杏渣的營養價值存在差異的原因可能是因為其原料來源、加工方法或提取的成分不同而造成的。杏仁皮的CP的含量與Mandalari等 （2010）的報道 （11.4% ～13.1%）相近，其EE、NDF和 ADF含量低于劉策（2014）的研究結果（10.47%、52.12%、43.72%）。杏仁皮的CP含量高于葡萄渣 （11.3%）（張英杰等，2016），EE、NDF 和 ADF 的 含 量 均 與 之 相 近（7.83%、48.60%、36.00%）。

3.2 扁杏加工副產物的蛋白質組分特點 PA為NPN，包括肽、游離氨基酸、核酸、酰胺、胺和氨（NRC，2001）。這些NPN在瘤胃中快速降解產生氨，被瘤胃微生物利用合成較優質的微生物蛋白（MCP），對反芻動物具有較高的營養價值（Zhou等，2011）。扁杏皮PA含量與玉米青貯飼料（30%～ 60%）相近（NRC，1989），可以快速為瘤胃微生物提供充足的氮源。扁杏渣是扁杏皮加工果酒的副產物，經過榨汁工藝處理，其可溶性成分被提取，所以與扁杏皮相比，其PA、PB1和PB2含量較低，PB3和PC含量較高。扁杏渣的PB3含量顯著高于扁杏皮和杏仁皮，說明其可以提供較多的過瘤胃蛋白。杏仁皮是杏仁的紅棕色或者深黃色的種皮，在工業中經過高溫熱燙漂方法從杏仁中剝離，可能高溫處理使得蛋白質變性，所以其PA含量較低，PC含量較高，品質較差。

3.3 扁杏加工副產物的碳水化合物組分特點CNCPS體系中非結構性碳水化合物（NSC）包括快速降解碳水化合物（CA）和中速降解部分（CB1），結構性碳水化合物（SC）包括慢速降解碳水化合物（CB2）和不可利用碳水化合物（CC）。 NSC容易發酵，釋放能量較快，是高產奶牛的主要能量來源。但NSC的快速降解可能導致VFA的積累，使瘤胃pH降低，滲透壓升高，采食量下降。為避免瘤胃酸中毒和其他代謝病的發生，飼糧中NSC的最大比例為飼糧干物質的30%～40%（Nocek，1997）。本研究中，扁杏皮和扁杏渣的CHO含量分別為74.15%和80.62%，CNSC含量分別為76.51%和59.50%，說明其碳水化合物含量較高，而且主要成分是非結構性碳水化合物，在瘤胃中降解較快，若大量飼喂容易發生酸中毒，所以要注意控制飼喂量；其CA含量分別為66.51%和53.56%，均高于豆腐渣（48.17%）（高紅等，2016）和玉米（21.75%）（李建云等，2012），但其 CB1含量低于豆腐渣（44.2%）和玉米（59.03%），說明其CNSC是以快速降解的糖類為主，而玉米是以中速降解的淀粉為主，豆腐渣中糖類比例稍高于淀粉。杏仁皮CB2和CC含量較高，說明其結構性碳水化合物含量較高，而且消化、利用率較低，品質較差。通過使用復合菌（黑曲霉、釀酒酵母、枯草芽孢桿菌）對杏仁皮進行固態發酵處理，其CP含量顯著提高 （P<0.05），NDF和ADF含量的變化無顯著差異（P＞0.05），但其CP和ADF的有效降解率顯著提高（P<0.05）（劉策等，2014）。

4 結論

扁杏加工副產物中的可溶性蛋白質主要是非蛋白氮，真蛋白質含量較少。扁杏皮和扁杏渣的碳水化合物含量較高，而且主要成分是糖類等快速降解的非結構性碳水化合物，結構性碳水化合物含量少，而且消化率較高，是較好的能量飼料來源。杏仁皮粗蛋白質、粗脂肪含量較高，但其不可利用蛋白質和不可利用碳水化合物含量也較高，今后需要進一步研究提高其消化、利用率的加工處理技術。