果渣的利用現(xiàn)狀及開發(fā)動向

■胡 聰 李仲玄 斯大勇 張日俊

(中國農(nóng)業(yè)大學(xué)飼料生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)室動物營養(yǎng)學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100193)

在發(fā)展中國家，果渣等農(nóng)產(chǎn)品廢棄物已成為環(huán)境污染的主要來源[1]，尤其是我國水果產(chǎn)量和種植面積均居世界前列，每年產(chǎn)生果渣近千萬噸，若不及時處理，不僅造成資源的嚴(yán)重浪費(fèi)，更會對環(huán)境造成危害。故而探求高效利用果渣的方式十分必要。大量文獻(xiàn)顯示，國內(nèi)外對果渣的利用多集中在以下四個方面。

1 增值化——利用微生物降解合成營養(yǎng)素

雖然微生物可利用的能量資源不計(jì)其數(shù)，但是為了綜合考慮環(huán)保、節(jié)能、經(jīng)濟(jì)等多方面因素，各類果渣就凸顯出其獨(dú)特的優(yōu)越性。張彪燕(2015)[2]利用以鮮蘋果渣為主原料，采用液體深層發(fā)酵的方法進(jìn)行發(fā)酵，最終獲得含有大量益生菌且真蛋白含量顯著提升的產(chǎn)物。王健等(2015)[3]以羅漢果果渣粉配以棉籽殼、雜木屑、石膏粉，制成栽培靈芝的培養(yǎng)料，實(shí)現(xiàn)靈芝的高產(chǎn)量和高質(zhì)量，做到了廢物利用，實(shí)現(xiàn)了廢物資源化。Torrado等(2011)[4]僅利用橙渣固態(tài)發(fā)酵黑曲霉菌CECT-2090產(chǎn)檸檬酸，試驗(yàn)結(jié)果表明，每克橙渣可產(chǎn)生193 mg的檸檬酸。Sethi等(2016)[1]在土曲霉NCFT 4269.10的發(fā)酵培養(yǎng)基中分別加入香蕉渣、蘋果渣、橙渣等，發(fā)現(xiàn)其中香蕉渣對提高果膠酶產(chǎn)量效果最好[（6 500±1 116.21）U/g]。Embaby等（2014）[5]研究利用橙子、檸檬、香蕉和石榴等產(chǎn)生的果渣來發(fā)酵地衣芽孢桿菌SHG10，發(fā)現(xiàn)橙渣能夠作為發(fā)酵誘導(dǎo)物，顯著提高其產(chǎn)聚半乳糖醛酸酶的產(chǎn)量與相對比活。Pachapur等（2015）[6]利用蘋果渣水解產(chǎn)物（APH）與粗甘油（CG）作為產(chǎn)氣腸桿菌與丁酸梭菌共發(fā)酵的培養(yǎng)基組分，顯著地提高了氫氣產(chǎn)量[(26.07±1.57)mmol/l]。Pili等(2015)[7]利用80 g/l橙渣、60 g/l玉米漿以及450 g/l洗米水發(fā)酵黑曲霉菌ATCC 9642，得到外聚半乳糖醛酸酶活性可達(dá)18.5 U/ml（比活195.6 U/mg）；而 Buyukkileci等(2015)[8]為了提高外聚半乳糖醛酸酶的產(chǎn)量，采用流加法，僅通過橙渣及硫酸銨作為發(fā)酵培養(yǎng)基培養(yǎng)醬油曲霉取得了很好的效果，在發(fā)酵127.5 h時，外聚半乳糖醛酸酶活性達(dá)到了244.0 U/ml。

2 資源化——食品加工

蘋果渣中不僅含有大量纖維素、半纖維素及淀粉等多糖，也含有單糖、低聚寡糖、檸檬酸及蘋果酸等小分子營養(yǎng)素，同時還有豐富的金屬離子。Gullón等(2007)[9]通過測定蘋果渣的主要成分，進(jìn)而評估利用其在食品加工廠中作為原料生產(chǎn)乳酸的價值，得出結(jié)論，利用蘋果渣發(fā)酵生產(chǎn)乳酸再利用，可以極大地降低乳酸生產(chǎn)成本。而Younis等(2015)[10]的研究表明，蘋果渣富含膳食纖維（62.67%），并擁有極高的系水性（3.89 gH2O/g）、系油性（1.92 ml/g），向牛肉湯中加入一定量的蘋果渣不僅可以提高其乳化穩(wěn)定性，還可以增加膳食纖維的含量。Rather等(2015)[11]研究發(fā)現(xiàn)，在烹飪的過程中加入1%或3%的蘋果渣，可以顯著地增加肉制品中蛋白質(zhì)及水分含量，同時降低10%的脂肪含量，從而提高肉類的適口性。Kohajdová等(2014)[12]將蘋果渣加入小麥面包和餅干中，極大地改善了其口感及風(fēng)味。果渣除了上述保證食品風(fēng)味的作用之外，還可以在食品貯藏時起到一定的抗氧化作用，Alizadeh等(2015)[13]研究發(fā)現(xiàn)，葡萄渣可以對冷藏鰱魚起到保鮮、抗氧化的作用。

3 資源化——動物飼養(yǎng)

果渣作為一種新型廉價的飼料資源，含有豐富的營養(yǎng)素，可以部分替代傳統(tǒng)飼料，在很大程度上可以解決養(yǎng)殖業(yè)面臨的飼料資源不足的壓力，同時也可以降低生產(chǎn)成本獲得更好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

高印(2016)[14]給斷奶仔豬飼喂6%發(fā)酵蘋果渣，能夠顯著提高斷奶仔豬的表觀消化率、生產(chǎn)性能和免疫力；調(diào)節(jié)腸道微生態(tài)平衡，降低大腸桿菌數(shù)量，改善腸道內(nèi)環(huán)境，緩解斷奶應(yīng)急，降低腹瀉率，提高血清中內(nèi)分泌激素含量，降低尿素氮和膽固醇的含量。Kara等(2016)[15]用葡萄渣飼喂蛋雞，研究其不同添加量（1%、4%、6%）對蛋雞生長性能，產(chǎn)蛋性能，血清、血漿和蛋黃中營養(yǎng)素含量的影響，結(jié)果顯示，添加4%葡萄渣極顯著地提高了蛋重，同時降低了蛋黃中丙二醛和血糖的含量，預(yù)示著葡萄渣用作新型飼料原料將存在廣闊前景。

除了單胃動物，開發(fā)和利用果渣作為反芻動物飼料資源，同樣有著廣闊的市場前景和發(fā)展空間[16]。宋振宇等(2016)[17]用蘋果渣麥秸混合青貯飼料替代60%的玉米黃貯飼喂荷斯坦公牛時發(fā)現(xiàn)，試驗(yàn)組(60%蘋果渣青貯+40%玉米黃貯)較對照組(100%玉米黃貯)公牛血液各項(xiàng)生化指標(biāo)無影響，且試驗(yàn)組日增重和飼料轉(zhuǎn)化率顯著高于對照組，飼養(yǎng)成本降低。Abbeddou等(2015)[18]研究發(fā)現(xiàn)，在泌乳羊日糧中添加30%番茄渣可以提高乳脂含量，降低乳蛋白含量、總產(chǎn)奶量、脂肪酸含量，對共軛亞油酸含量沒有顯著影響。將葡萄渣添加到綿羊飼料中直接影響了綿羊奶和肉中脂肪酸組分及其抗氧化能力，增加共軛亞油酸含量，提高機(jī)體抗應(yīng)激能力[19]。Rodríguez-Muela等(2015)[20]研究了發(fā)酵蘋果渣對育肥羊生長性能、抗氧化能力、血液生理以及瘤胃上皮細(xì)胞發(fā)育情況的影響，結(jié)果證明發(fā)酵蘋果渣用作飼料有助于育肥羊生長健康，同時通過提高血漿抗氧化活性和刺激乳頭生長從而幫助瘤胃上皮細(xì)胞發(fā)育。Foiklang等(2016)[21]采用體外法，研究在飼料中不同添加量葡萄渣對水牛消化率、氣體排放及瘤胃發(fā)酵的影響，在經(jīng)尿素處理過的粗飼料中添加2%葡萄渣可以顯著增加微生物數(shù)量及揮發(fā)性脂肪酸含量，促進(jìn)瘤胃發(fā)酵，提高真消化率，并且減少甲烷氣體排放。

4 高值化——疾病治療

果渣大多富含各種多酚、維生素C、類黃酮等抗氧化、抗炎物質(zhì)，給許多炎癥疾病的治療提供了新思路。郭興(2017)[22]研究發(fā)現(xiàn)，添加7.5%沙棘果渣栽培黑木耳，可顯著提高總黃酮含量，提高黑木耳的保健效果，具有較好的推廣前景。何珺等(2016)[23]將沙棘果渣中異鼠李素按照常規(guī)的制劑工藝直接制成降糖藥物，或作為原料藥制備治療糖尿病的中藥復(fù)方制劑。Boussenna等(2016)[24]在小鼠上的研究表明，在葡聚糖硫酸鈉誘導(dǎo)的結(jié)腸炎模型中，飼喂葡萄渣提取物可顯著提高小鼠體內(nèi)過氧化物酶及抗氧化酶的活性，增加促炎性細(xì)胞因子及細(xì)胞間黏附因子數(shù)量，緩解炎癥現(xiàn)象，說明葡萄渣提取物可以防治結(jié)腸炎癥。而其他的一些果渣，如蘋果渣、葡萄渣、橙渣及香蕉渣同樣也是很好的抗氧化劑[13，25]，而樹莓渣更被試驗(yàn)驗(yàn)證具有良好的抗氧化、抗癌、抗菌活性[26]，但是不同的提取工藝會導(dǎo)致最終果渣提取物的抗氧化活性有所不同[27]，相信這也將成為今后研究的熱點(diǎn)。

5 結(jié)語

果渣作為一種常見的副產(chǎn)品資源，富含蛋白質(zhì)、脂肪和粗纖維等，其資源利用開發(fā)應(yīng)得到高度的重視。目前，僅有少量果渣被用于肥料、燃料、飼料等用途，絕大部分果渣因無法進(jìn)行綜合利用而廢棄，造成嚴(yán)重的資源浪費(fèi)和環(huán)境污染。當(dāng)然，除了文章中提到的用于培養(yǎng)微生物、食品加工、動物飼養(yǎng)及疾病治療之外，也有報(bào)道顯示，利用果渣合成有機(jī)肥料、制作化妝品、凈化水質(zhì)以及生產(chǎn)紙制品等[28-31]。因此，以創(chuàng)新的思路開發(fā)和利用果渣有著廣闊的前景和發(fā)展空間，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，果渣資源的利用會越來越深入，將產(chǎn)生巨大的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。