蘋果渣是蘋果加工廠的副產物。我國是世界上最大的蘋果生產國，2002年蘋果年產量為2550萬t，占世界總產的40%以上，可產生蘋果渣300多萬t，蘋果渣的總產量十分可觀。鮮蘋果渣含水量在70%～80%，極易腐敗變質，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，中國農業(yè)科學院采用現(xiàn)代生物技術和營養(yǎng)平衡理論相結合的辦法，通過益生菌的作用和強化營養(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品。該項技術于2003年6月通過了農業(yè)部部級成果鑒定，達到國際先進水平。該項技術的成功開發(fā)，既使蘋果渣變廢為寶，保護環(huán)境，又為快速發(fā)展的草食動物養(yǎng)殖業(yè)提供了優(yōu)質的飼料，最終將促進果業(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品的安全性及提高人們的健康水平，均具有重大的經濟意義和社會效益。
    一、果渣發(fā)酵飼料的研制技術路線
    1.選用先進的發(fā)酵工藝
    根據蘋果渣的特點，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行多種菌種的篩選研究，最終選定復合釀酒酵母等接種于蘋果渣中，調控微生物所需營養(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營養(yǎng)因子和農藥殘留，同時提高了酸性和中性洗滌纖維的消化率，提高了蛋白質、氨基酸、肽、維生素、酶類、核苷酸、有機酸及未知生長因子等生物活性物質，生產出的蘋果渣發(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)酵產物的營養(yǎng)平衡
    蘋果渣經過微生物發(fā)酵后含有多種生物活性物質，但在營養(yǎng)成分的含量上存在不平衡性。我們根據營養(yǎng)平衡原理，研制出了與發(fā)酵產物相配的營養(yǎng)元素平衡制劑，強化到發(fā)酵蘋果渣中，最終達到既有微生物及其代謝產物的活性成分，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，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械烘干的工藝設計，該工藝能在60min內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)酵飼料的生物學評定
    經過生物學評定得出了果渣發(fā)酵飼料粗蛋白、有機物、NDF、ADF等營養(yǎng)物質的瘤胃降解特征（見表1）。蘋果渣經過微生物發(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或碳水化合物轉化為有機酸，如蘋果酸和琥珀酸等，而反芻動物具有充分利用有機酸的能力，能利用揮發(fā)性脂肪酸合成機體組織或產品。
    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/（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)酵果渣在瘤胃內培養(yǎng)24h，其干物質和有機物質降解率無顯著差異，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（蘋果酸）、酚類物質（單寧）、果膠物質和糖類物質等，如果直接飼喂奶牛很容易引起瘤胃內酸度過大，造成瘤胃微生物的紊亂。果渣發(fā)酵飼料經有益微生物發(fā)酵后，有效改善了蘋果渣的營養(yǎng)特性，為奶牛增產提供了物質基礎。如將有機酸轉變?yōu)閾]發(fā)性脂肪酸，減少原糖含量，破壞了多酚類物質的抗營養(yǎng)特性，提高了纖維素和半纖維素的瘤胃降解率。
    2.提高奶牛產奶量
    由于在蘋果渣中添加了含氮物質和營養(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，如蛋白質、氨基酸、肽、維生素、酶類、有機酸及未知生長因子，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品，如酵母菌，它的增殖速度快，菌體蛋白質、氨基酸等含量高，經酵母菌發(fā)酵后可在一定程度上提高蘋果渣的蛋白質含量；酵母菌分泌的多肽類物質能刺激多種瘤胃微生物（含纖維分解菌）的增殖。蘋果渣經微生物發(fā)酵后產生的各種醇、醛、酮、酸、酯等物質具有芳香味，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，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，進入瘤胃之后，和瘤胃微生物發(fā)生協(xié)同作用，調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的產量。
    3.預防奶牛疾病
    蘋果發(fā)酵物中含有活性和非活性有益微生物，這些物質可以給瘤胃微生物提供益生原類物質，它們可以改善瘤胃微生物的生存環(huán)境，調節(jié)微生物的生長和繁育，使整個瘤胃微生物處于一種正�？焖侔l(fā)展的狀況，保證了瘤胃微生物的健康即保障了動物機體的健康。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條件，也為動物機體提供了免疫物質，提高了動物抗應激的能力和對疾病的抵抗力。
    三、蘋果渣發(fā)酵飼料的應用效果
    2001年上海光明乳業(yè)第四牧場試驗結果表明，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奶牛飼料中，占飼料總量的10%，試驗組奶牛比對照組多產奶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胞數明顯低于對照組（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，它是現(xiàn)代生物技術和營養(yǎng)理論相結合的產物。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，又適應現(xiàn)代動物飼養(yǎng)業(yè)要求，產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。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。