蘋果渣是蘋果加工廠的副產(chǎn)物。我國是世界上最大的蘋果生產(chǎn)國，2002年蘋果年產(chǎn)量為2550萬t，占世界總產(chǎn)的40%以上，可產(chǎn)生蘋果渣300多萬t，蘋果渣的總產(chǎn)量十分可觀。鮮蘋果渣含水量在70%～80%，極易腐敗變質(zhì)，既污染環(huán)境又造成浪費。為了充分利用這一巨大資源。為了有效解決這一問題，在國家“863”項目資金的資助下，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院采用現(xiàn)代生物技術(shù)和營養(yǎng)平衡理論相結(jié)合的辦法，通過益生菌的作用和強(qiáng)化營養(yǎng)平衡，研制出了果渣發(fā)酵飼料，使蘋果渣成為增奶、增重的功能性飼料產(chǎn)品。該項技術(shù)于2003年6月通過了農(nóng)業(yè)部部級成果鑒定，達(dá)到國際先進(jìn)水平。該項技術(shù)的成功開發(fā)，既使蘋果渣變廢為寶，保護(hù)環(huán)境，又為快速發(fā)展的草食動物養(yǎng)殖業(yè)提供了優(yōu)質(zhì)的飼料，最終將促進(jìn)果業(yè)和畜牧業(yè)的健康持續(xù)發(fā)展。同時，蘋果發(fā)酵飼料的研制成功對于增加畜禽產(chǎn)品的安全性及提高人們的健康水平，均具有重大的經(jīng)濟(jì)意義和社會效益。
一、果渣發(fā)酵飼料的研制技術(shù)路線
1.選用先進(jìn)的發(fā)酵工藝
根據(jù)蘋果渣的特點，利用微生物發(fā)酵工程，主要從酵母菌和納豆芽孢桿菌等益生菌中進(jìn)行多種菌種的篩選研究，最終選定復(fù)合釀酒酵母等接種于蘋果渣中，調(diào)控微生物所需營養(yǎng)、溫度、濕度、pH值和其他條件，于30h完成發(fā)酵過程；在發(fā)酵過程中消除或減少了蘋果渣中的抗?fàn)I養(yǎng)因子和農(nóng)藥殘留，同時提高了酸性和中性洗滌纖維的消化率，提高了蛋白質(zhì)、氨基酸、肽、維生素、酶類、核苷酸、有機(jī)酸及未知生長因子等生物活性物質(zhì)，生產(chǎn)出的蘋果渣發(fā)酵物具有酵母培養(yǎng)物和微生態(tài)制劑的特點。普通晾干蘋果渣與發(fā)酵蘋果渣的營養(yǎng)成分見表1。
2.發(fā)酵產(chǎn)物的營養(yǎng)平衡
蘋果渣經(jīng)過微生物發(fā)酵后含有多種生物活性物質(zhì)，但在營養(yǎng)成分的含量上存在不平衡性。我們根據(jù)營養(yǎng)平衡原理，研制出了與發(fā)酵產(chǎn)物相配的營養(yǎng)元素平衡制劑，強(qiáng)化到發(fā)酵蘋果渣中，最終達(dá)到既有微生物及其代謝產(chǎn)物的活性成分，并且常規(guī)營養(yǎng)成分和微量營養(yǎng)成分也平衡的效果。
3.特定工藝干燥處理
蘋果渣的含水量在80%以上，經(jīng)微生物發(fā)酵后，仍含有較高的水分。由于蘋果渣含有果膠等物質(zhì)，自然曬干或晾干需要3d以上的時間，為此課題組專門研究提出了機(jī)械烘干的工藝設(shè)計，該工藝能在60min內(nèi)將濕蘋果渣烘干為含水量14%以下的干發(fā)酵蘋果渣。
4.萍果渣發(fā)酵飼料的生物學(xué)評定
經(jīng)過生物學(xué)評定得出了果渣發(fā)酵飼料粗蛋白、有機(jī)物、NDF、ADF等營養(yǎng)物質(zhì)的瘤胃降解特征（見表1）。蘋果渣經(jīng)過微生物發(fā)酵后，NDF、ADF、總糖和還原糖的含量都有所下降。這表明在蘋果渣微生物發(fā)酵的過程中，在微生物的作用下糖類物質(zhì)或碳水化合物轉(zhuǎn)化為有機(jī)酸，如蘋果酸和琥珀酸等，而反芻動物具有充分利用有機(jī)酸的能力，能利用揮發(fā)性脂肪酸合成機(jī)體組織或產(chǎn)品。
表1 晾干蘋果渣與發(fā)酵蘋果渣的營養(yǎng)成分與瘤胃降解率（%）
晾干蘋果營養(yǎng)成分 發(fā)酵蘋果渣營養(yǎng)成分 晾干果渣瘤胃降解率 發(fā)酵果渣的瘤胃降解率
干物質(zhì)/（DM） 92.18 90.36 78.77 78.22
粗蛋白/（CP） 5.82 15.27 50.23 65.22
粗脂肪/（EE） 2.49 3.11 50.23 42.67
中性洗滌纖維/（NDF） 76.58 63.12 78.95 79.78
酸性洗滌纖維/（ADF） 59.15 52.07 78.67 79.89
總糖 45.68 41.36
還原糖 2.29 0.48
鈣 0.61 0.82
磷 0.1 0.21
晾干果渣與發(fā)酵果渣在瘤胃內(nèi)培養(yǎng)24h，其干物質(zhì)和有機(jī)物質(zhì)降解率無顯著差異，而發(fā)酵果渣的粗蛋白在瘤胃的降解率要明顯高于晾干果渣，脂肪降解率則明顯低于晾干果渣，可見發(fā)酵使得果渣中的脂肪在瘤胃中的降解率下降，這有利于動物在后腸道對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收和利用。晾干果渣與發(fā)酵果渣中NDF、ADF的瘤胃降解率都很高，這表明果渣中的碳水化合物在瘤胃的消化性很高，其中的纖維素和半纖維素可以被反芻動物有效利用。
二、蘋果發(fā)酵飼料的作用特點
1.有效改善蘋果渣的營養(yǎng)特性
蘋果榨汁后的蘋果渣中含有大量的酸性物質(zhì)（蘋果酸）、酚類物質(zhì)（單寧）、果膠物質(zhì)和糖類物質(zhì)等，如果直接飼喂奶牛很容易引起瘤胃內(nèi)酸度過大，造成瘤胃微生物的紊亂。果渣發(fā)酵飼料經(jīng)有益微生物發(fā)酵后，有效改善了蘋果渣的營養(yǎng)特性，為奶牛增產(chǎn)提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。如將有機(jī)酸轉(zhuǎn)變?yōu)閾]發(fā)性脂肪酸，減少原糖含量，破壞了多酚類物質(zhì)的抗?fàn)I養(yǎng)特性，提高了纖維素和半纖維素的瘤胃降解率。
2.提高奶牛產(chǎn)奶量
由于在蘋果渣中添加了含氮物質(zhì)和營養(yǎng)平衡劑，使得發(fā)酵后的蘋果粕營養(yǎng)成分和含量得到平衡，同時增加了許多生物活性物質(zhì)，如蛋白質(zhì)、氨基酸、肽、維生素、酶類、有機(jī)酸及未知生長因子，使得本晶含有微生態(tài)制劑的某些特征。
發(fā)酵后的蘋果渣含有豐富的微生物產(chǎn)品，如酵母菌，它的增殖速度快，菌體蛋白質(zhì)、氨基酸等含量高，經(jīng)酵母菌發(fā)酵后可在一定程度上提高蘋果渣的蛋白質(zhì)含量；酵母菌分泌的多肽類物質(zhì)能刺激多種瘤胃微生物（含纖維分解菌）的增殖。蘋果渣經(jīng)微生物發(fā)酵后產(chǎn)生的各種醇、醛、酮、酸、酯等物質(zhì)具有芳香味，加之發(fā)酵后的營養(yǎng)平衡劑的添加，使得果渣發(fā)酵飼料的適口性增強(qiáng)，具有提高動物采食量的作用。
果渣發(fā)酵飼料所含有的益生菌和益生菌發(fā)酵培養(yǎng)物等活性物質(zhì)，進(jìn)入瘤胃之后，和瘤胃微生物發(fā)生協(xié)同作用，調(diào)整整個瘤胃微生物區(qū)系，提高瘤胃微生物對飼料的利用，同時提高瘤胃微生物蛋白質(zhì)的產(chǎn)量。
3.預(yù)防奶牛疾病
蘋果發(fā)酵物中含有活性和非活性有益微生物，這些物質(zhì)可以給瘤胃微生物提供益生原類物質(zhì)，它們可以改善瘤胃微生物的生存環(huán)境，調(diào)節(jié)微生物的生長和繁育，使整個瘤胃微生物處于一種正常快速發(fā)展的狀況，保證了瘤胃微生物的健康即保障了動物機(jī)體的健康。蘋果發(fā)酵物中富含多種維生素和平衡的微量元素及氨基酸，這為微生物的生存提供了物質(zhì)條件，也為動物機(jī)體提供了免疫物質(zhì)，提高了動物抗應(yīng)激的能力和對疾病的抵抗力。
三、蘋果渣發(fā)酵飼料的應(yīng)用效果
2001年上海光明乳業(yè)第四牧場試驗結(jié)果表明，將發(fā)酵與營養(yǎng)平衡果渣作為功能性飼料用于泌乳牛日糧中，在沒有提高飼料成本的前提下，奶牛日產(chǎn)奶量平均提高1.91kg/d，試驗期乳脂率提高0.05%，乳糖含量基本持平，乳蛋白質(zhì)含量提高0.04%，乳中的總固形物含量提高0.07%。試驗期間奶牛的發(fā)病次數(shù)明顯減少。
2002年北京三元綠荷奶牛養(yǎng)殖中心永樂店奶牛場試驗結(jié)果表明，在不增加飼料成本的前提下，將果渣作為飼料成分用于高產(chǎn)奶牛飼料中，占飼料總量的10%，試驗組奶牛比對照組多產(chǎn)奶1.66kg，乳脂率、乳蛋白含量等差異不顯著，更重要的是，試驗組牛奶中的體細(xì)胞數(shù)明顯低于對照組（試驗組43.3萬個/mL；對照組93.4萬個/mL）。
果渣發(fā)酵飼料作為一種綠色生物活性飼料，含有豐富的營養(yǎng)成分和益生素等活性物質(zhì)，它是現(xiàn)代生物技術(shù)和營養(yǎng)理論相結(jié)合的產(chǎn)物。它的研制成功，既解決了果廠的難題，使果渣變廢為寶，消除了環(huán)境污染的隱患，又適應(yīng)現(xiàn)代動物飼養(yǎng)業(yè)要求，產(chǎn)生了一種新型生物功能性飼料，為畜牧業(yè)的發(fā)展做出了貢獻(xiàn)。因此，果渣發(fā)酵飼料的出現(xiàn)，對緩解我國飼料資源匱乏的現(xiàn)狀和減少環(huán)境污染都具有重要意義。