2.1 發(fā)酵馬鈴薯渣

據(jù)統(tǒng)計，2015年我國的薯類播種面積為8840 000hm2，年產(chǎn)量為3330萬t。經(jīng)淀粉和蛋白質(zhì)分離提取后得到的產(chǎn)物為薯渣，主要是纖維類物質(zhì)，且水分含量高，不易運(yùn)輸和儲存，極易受微生物污染發(fā)生腐敗變質(zhì)。如何開發(fā)利用薯渣資源已成為當(dāng)前我國淀粉加工行業(yè)迫切需要解決的難題。

2.1.1 馬鈴薯渣發(fā)酵技術(shù)研究

許多研究表明，通過微生物固態(tài)發(fā)酵技術(shù)，可使馬鈴薯渣的粗纖維和粗淀粉降解，蛋白質(zhì)含量增加，改善其營養(yǎng)組成，提高飼用價值。孫展英等(2015)研究了不同菌種組合固態(tài)發(fā)酵馬鈴薯渣對其營養(yǎng)價值的影響。結(jié)果表明，采用枯草芽孢桿菌+釀酒酵母+綠色木霉組合發(fā)酵馬鈴薯渣的效果最顯著，可使馬鈴薯渣的粗纖維降解率達(dá)到40.14％，真蛋白增加量達(dá)到35.78％，增值加權(quán)值為37.09％。程方等(2015)研究表明，馬鈴薯渣的最適發(fā)酵菌種組合為黑曲霉z9和啤酒酵母PJ，當(dāng)菌種比例為1：1時，發(fā)酵后馬鈴薯渣的粗蛋白含量為41.72％，蛋白酶活為1 344.93U／g，纖維素酶活為120.87U／g，比對照組分別提高了78.69％、296.74％和1 473.77％；粗纖維含量為8.47％，比對照組降低了31.96％。張鑫等(2012)研究表明，利用馬鈴薯渣生產(chǎn)單細(xì)胞蛋白的最佳菌種組合為釀酒酵母、白地霉、熱帶假絲酵母、植物乳桿菌，經(jīng)發(fā)酵后的馬鈴薯渣粗蛋白含量為35.63％。劉雪蓮等(2009)以黑曲霉、白地霉和熱帶假絲酵母為發(fā)酵菌種，在自然pH、薯渣與麩皮比90：10、溫度32℃的條件下固態(tài)發(fā)酵66h，馬鈴薯渣的粗蛋白含量顯著提高。史琦云等(2004)用白地霉、假絲酵母和釀酒酵母多菌固體發(fā)酵馬鈴薯渣，生產(chǎn)出粗蛋白含量為22.16％的菌體蛋白飼料。

2.1.2 發(fā)酵馬鈴薯渣在動物生產(chǎn)中的應(yīng)用

馬鈴薯渣經(jīng)發(fā)酵后，粗蛋白含量提高、粗纖維含量降低，同時富含益生菌和未知促生長因子，營養(yǎng)價值得到改善，可替代部分常規(guī)飼料原料應(yīng)用于動物生產(chǎn)中。孫展英等(2015)使用發(fā)酵馬鈴薯渣完全等量替代育肥豬日糧中15％的麩皮，可以顯著提高育肥豬對日糧能量、粗蛋白以及磷的消化率，同時使日增重提高11.11％，料肉比降低8.76％，飼料報酬改善。梅寧安等(2015)在肉雞配合飼料中添加10％的發(fā)酵馬鈴薯渣，日增重提高3.29％，料重比降低5.58％，死淘率為0％，與對照組相比，試驗組肉質(zhì)指標(biāo)差異不顯著(P>0.05)，但總膽紅素、r谷氨酰胺轉(zhuǎn)肽酶、谷草轉(zhuǎn)氨酶、尿酸顯著低于對照組(P<0.05)。張偉偉等(2011)在白羽肉雞基礎(chǔ)日糧中添加20％馬鈴薯渣發(fā)酵飼料，肉雞體重增加了29.60％，雞肉中脂肪含量降低了38.47％，蛋白質(zhì)含量增加了37.70％，對肝、腎、脾無損傷；并于2012年開展了蛋雞試驗，用發(fā)酵馬鈴薯渣替代30％的基礎(chǔ)日糧飼喂蛋雞，對蛋雞生產(chǎn)性能和蛋品質(zhì)無影響，具有較好的經(jīng)濟(jì)價值。張凡華等(2008)利用發(fā)酵馬鈴薯渣飼喂育肥肉羊，試驗組每日飼喂自然發(fā)酵的馬鈴薯淀粉渣0.5kg／只。結(jié)果表明，試驗組較對照組的日增重提高了17.39％，屠宰率提高了1.56％，經(jīng)濟(jì)效益提高了30.62％。徐興軍等(2009)在肉兔基礎(chǔ)日糧中添加20％發(fā)酵馬鈴薯渣蛋白飼料，日增重提高了20.4％，料肉比降低了6.5％，兔肉中脂肪含量降低了0.39％，免疫功能無不良影響。

2.2 發(fā)酵甘薯渣

甘薯加工過程中會產(chǎn)生大量的副產(chǎn)物，約占原料的10％～14％，年產(chǎn)甘薯淀粉3 000t的加工企業(yè)，每年甘薯淀粉濕渣產(chǎn)出高達(dá)6 000t以上。提取淀粉后的甘薯渣干物質(zhì)中含淀粉44.74％、膳食纖維27.40％，其余為可溶性糖、蛋白、灰分及酚類物質(zhì)等。甘薯渣低蛋白(約為3.10％～5.26％)的特點(diǎn)則導(dǎo)致其適口性差，營養(yǎng)價值和消化利用率低，不能滿足畜禽對營養(yǎng)的均衡需求，過多飼喂還會導(dǎo)致畜禽發(fā)育不良和疾病。

2.2.1 甘薯渣發(fā)酵技術(shù)研究

目前國內(nèi)外許多學(xué)者對甘薯渣發(fā)酵增值用作飼料，做了許多方面的嘗試和研究。通過微生物發(fā)酵技術(shù)處理甘薯渣，可以短時間內(nèi)生產(chǎn)大量的微生物蛋白，提高蛋白質(zhì)含量且氨基酸種類齊全；同時發(fā)酵可降解甘薯渣中的粗纖維、粗淀粉，產(chǎn)生多種維生素和生物酶等，營養(yǎng)價值得到提高。Aziz和Mohsen(2002)用甘薯渣作為原料，通過接種鐮刀菌屬和酵母菌來生產(chǎn)微生物菌體蛋白，在發(fā)酵過程中用酸和伽馬射線處理可大大提高蛋白產(chǎn)量，發(fā)酵3d蛋白產(chǎn)量達(dá)65.8％(干基)。王淑軍等(1996)采用混菌固態(tài)發(fā)酵技術(shù)處理甘薯渣，添加少量麩皮和尿素，經(jīng)24h自然發(fā)酵，產(chǎn)品中粗蛋白含量可達(dá)42.4％。趙啟美等(2002)采用固液結(jié)合的方法，利用雞腿菇對甘薯渣進(jìn)行發(fā)酵，產(chǎn)物粗蛋白含量可達(dá)14.1％，比原料本身的粗蛋白含量提高了246.3％，比所用培養(yǎng)基的粗蛋白含量提高58.4 ％，發(fā)酵產(chǎn)物的粗纖維含量由原料的25.03％下降至14.2％，且具有雞腿菇特有的清香氣味。趙華等(2015)采用黑曲霉、里氏木霉、枯草芽孢桿菌、釀酒酵母對甘薯渣進(jìn)行混菌固態(tài)發(fā)酵，產(chǎn)物的粗蛋白、粗脂肪以及還原糖含量都有了很大提升，羧甲基纖維素酶、濾紙酶、β一葡萄糖苷酶和淀粉酶活性分別為4.26、3.29、3.75和5.15U／g DM。邢文會等(2016)利用產(chǎn)朊假絲酵母、解脂假絲酵母、乳酸乳球菌、米曲霉作為復(fù)合微生物菌劑對甘薯渣進(jìn)行固態(tài)發(fā)酵，在接種量1.64％、溫度29.79℃、初始pH5.59的條件下，甘薯渣的真蛋白含量增加至22.95％。Yang(1988)研究表明，用解淀粉酵母對甘薯渣進(jìn)行固態(tài)發(fā)酵的最佳工藝條件為：水分含量65％，初始pH 4.5，溫度30℃，發(fā)酵時間2～3d，其中初始接種量為1％，發(fā)酵24h再接1％，發(fā)酵48h再接0.5％，發(fā)酵終產(chǎn)物的粗蛋白含量為16.11％～20.82％。

2.2.2 發(fā)酵甘薯渣在動物生產(chǎn)中的應(yīng)用

甘薯渣經(jīng)發(fā)酵后，營養(yǎng)價值和適口性均得到明顯改善，在動物上的飼喂效果良好，尤其是在生長育肥豬上。周曉容(2016)等在生長肥育豬飼糧中使用33.8％新鮮發(fā)酵甘薯渣，對豬只的采食量、日增重?zé)o顯著影響，但料重比降低了14.7％，差異顯著，可節(jié)約飼料成本每千克增重2.4元，具有較好的經(jīng)濟(jì)價值。邢文會等(2016)在育肥豬飼料中添加10％的發(fā)酵甘薯渣，可降低料重比，提高屠宰率，改善肉質(zhì)指標(biāo)。王淑軍等(2002)用扣囊擬內(nèi)孢霉K991株、產(chǎn)朊假絲酵母C986株和綠色木霉T995株混合發(fā)酵甘薯渣，發(fā)酵后甘薯渣的粗蛋白含量提高了236％，粗纖維降低了36.16％，并富含酵母活細(xì)胞和消化酶，用其替代20％的基礎(chǔ)日糧飼喂生長豬，能豬只促進(jìn)生長、降低料重比。王碩等(2010)研究表明，甘薯酒精渣可替代部分DDGS作肉牛全價飼料的組成部分，用量控制在10％以內(nèi)，對肉牛生產(chǎn)性能沒有顯著影響，飼料成本可降低5％，每天每頭牛飼養(yǎng)利潤增加0.67元。敖禮林等(2015)研究得出，甘薯渣發(fā)酵后可用作多種動物飼料，仔豬飼喂量為總飼料量的15％～25％；肉雞前期飼喂量為15％～20％，后期可達(dá)到45％～50％；肉鴨前期飼喂量為15％～20％，后期可達(dá)50％；肉鵝前期飼喂量為20％～30％，后期可達(dá)70％。

2.3 發(fā)酵柑橘渣

中國是柑橘的重要原產(chǎn)地之一，產(chǎn)量僅次于巴西和美國。2014年全國柑橘產(chǎn)量34923萬噸。柑橘渣是柑橘類水果經(jīng)榨汁、制罐等加工過程后的副產(chǎn)物，包括果皮、種子和殘余果肉等，富含礦物質(zhì)、糖類、氨基酸、維生素以及果膠類物質(zhì)。據(jù)估計，從汁類壓榨生產(chǎn)中可獲得50％的柑橘渣，罐頭加工中可獲得25％的柑橘皮渣，這類副產(chǎn)物富含色素、膳食纖維以及具有強(qiáng)抗氧化功能的黃酮類化合物。

果渣既可作為粗飼料和多汁飼料使用，也可與其他干飼料混合后青貯或發(fā)酵。一般而言，干果渣屬于中能量低蛋白質(zhì)粗飼料，但經(jīng)微生物發(fā)酵后果渣蛋白含量可顯著提高。發(fā)酵果渣指以果渣為原料，使用農(nóng)業(yè)部《飼料添加劑品種目錄》中批準(zhǔn)使用的飼用微生物進(jìn)行固體發(fā)酵獲得的產(chǎn)品。

2.3.1 柑橘渣發(fā)酵技術(shù)研究

柑橘渣的粗纖維含量高，果皮和瓣膜中多為果膠、纖維素和半纖維素，木質(zhì)素含量較低，易于消化吸收，且含有可溶性糖和有機(jī)酸，經(jīng)微生物發(fā)酵后，粗纖維含量下降、粗蛋白和粗脂肪含量升高，還含有許多酶類、核酸類物質(zhì)以及一些未知促生長因子。楊柳等(2014)以黑曲霉、白地霉和米酒酵母菌為試驗菌，按4：1：5的比例接人柑橘渣中，經(jīng)30℃、64h發(fā)酵后，粗蛋白含量可達(dá)10.12％，比發(fā)酵前提高了56.41％。劉樹立等(2008)對柑橘渣的增值發(fā)酵研究表明，白地霉、宇佐美曲霉和熱帶假絲酵母為柑橘渣發(fā)酵的最佳菌種組合，發(fā)酵后的柑橘渣粗蛋白提高了80％，粗脂肪提高了26％，粗纖維下降了40％，營養(yǎng)價值得到提高。于文華等(2008)研究了柑橘渣生產(chǎn)單細(xì)胞蛋白飼料的工藝。結(jié)果表明，當(dāng)發(fā)酵溫度為30.1℃、接種量為14.4％、尿素添加量為1.8％時，柑橘渣生產(chǎn)單細(xì)胞蛋白飼料真蛋白含量最高。周煉等(2005)研究表明，柑橘渣最佳發(fā)酵菌種組合為黑曲霉(2281)、康寧木霉(13016)、產(chǎn)脘假絲酵母(1807)，最佳工藝條件為：添加15％的麩皮，接種比例1：2：3，溫度29℃，自然pH，培養(yǎng)時間4～5d；發(fā)酵后粗蛋白含量比相應(yīng)對照組高出近80％，是純皮渣粗蛋白絕干含量的3-4倍。

目前，我國學(xué)者在糟渣類飼料資源固態(tài)發(fā)酵增值化開發(fā)與利用方面開展了大量的研究工作，尤其是在固態(tài)發(fā)酵工藝和產(chǎn)品開發(fā)方面取得重要進(jìn)展。但在開發(fā)與實(shí)際應(yīng)用過程中仍存在一些問題，主要包括：①發(fā)酵營養(yǎng)指標(biāo)數(shù)據(jù)不完善，缺乏可靠的飼料數(shù)據(jù)庫，增加了日糧配方的設(shè)計難度；②研究深度不夠，發(fā)酵飼料中的發(fā)酵產(chǎn)物中還含有大量活性物質(zhì)(有益菌、消化酶、維生素、活性肽等)，都會直接影響產(chǎn)品價值，但目前很少進(jìn)行深入探討；③發(fā)酵原料的產(chǎn)地、加工工藝的不同，造成發(fā)酵產(chǎn)品的差異，大規(guī)模生產(chǎn)應(yīng)用時，如何保證不同批次產(chǎn)生的發(fā)酵產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定又是一大技術(shù)難題；④安全性評價方面，許多有毒成分和抗?fàn)I養(yǎng)因子缺乏簡單高效的檢測技術(shù)，檢測成本較高，不利于推廣；⑤發(fā)酵飼料行業(yè)還未形成有序狀態(tài)，產(chǎn)品良莠不齊。

3.2 展望

針對上述糟渣類飼料原料開發(fā)利用過程中存在的問題，今后需要從以下幾個方面展開工作：①開展糟渣類飼料原料資源的調(diào)研、檢測、評估，建立相應(yīng)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫。單純的營養(yǎng)指標(biāo)不能全面反映飼料原料的實(shí)際應(yīng)用價值，需要從適口性、抗?fàn)I養(yǎng)因子、可獲得性、可加工性、原料價格、適用動物等方面進(jìn)行綜合評估；②結(jié)合現(xiàn)代分子生物學(xué)技術(shù)，構(gòu)建微生物發(fā)酵飼料菌種庫；③在現(xiàn)有成果的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步優(yōu)化和完善發(fā)酵蛋白飼料生產(chǎn)工藝，逐步形成成熟的加工體系；④開發(fā)新型發(fā)酵蛋白飼料資源；⑤完善檢測技術(shù)，主要指抗?fàn)I養(yǎng)因子和毒素的檢測技術(shù)，建立糟渣類飼料安全性評價體系；⑥由基礎(chǔ)研究進(jìn)一步向產(chǎn)業(yè)化過渡，實(shí)現(xiàn)發(fā)酵蛋白原料的標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，制定出相應(yīng)的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。