2种处理方式对柑橘皮主要营养物质及卫生指标的影响

Effects of two processing methods on the main nutrients and hygiene indexes of citrus peel

摘要

目的 通过对柑橘皮的晾晒和青贮晾晒2种处理方式进行对比研究，为云南柑橘皮作为饲料添加剂的开发利用提供参考。 方法 2023年11月至2024年2月，收集云南市场上的柑橘皮（以橘和橙为主），对柑橘皮进行晾晒、青贮再晾晒2种处理，镜检不同处理方式下柑橘皮的结构变化，测定主要成分含量、农残、霉菌毒素等指标。 结果 与晾晒处理相比，青贮晾晒处理更能破坏柑橘皮的纤维结构，显著提高柑橘皮的粗蛋白含量（P＜0.05），粗脂肪、粗灰分、粗纤维、钙、磷五项均有提高，但差异不显著（P＞0.05）。晾晒处理、青贮晾晒处理均可降低柑橘皮的农残，青贮晾晒处理降低农残效果比晾晒处理效果好；晾晒处理、青贮晾晒处理的柑橘皮黄曲霉毒素B₁、呕吐霉素、赤霉烯酮3项主要霉菌毒素含量均远低于饲料卫生标准值。 结论 青贮晾晒处理比晾晒处理能更好促进柑橘皮纤维分解，促进主要营养成分的释放，而且作为饲料添加剂在农残和霉菌毒素这两大卫生指标上是安全的。

Abstract

Objectives Two processing methods for citrus peels including sun-drying and silage-sun-drying were compared to provide a scientific reference for the development and utilization of Yunnan citrus peel as a feed additive. Methods The citrus peels mainly included oranges and tangerines were collected from the market in Yunnan from November 2023 to February 2024 and processed with sun-drying and silage-sun-drying. Structural changes under the different process were examined with microscopy. The content of key nutritional components, pesticide residues, and major mycotoxins were determined. Results Silage-sun-drying more effectively destroyed the fibrous structure of citrus peel and increased the content of six main nutritional components including the crude protein (P＜0.05), crude fat, crude ash, crude fiber, calcium, and phosphorus compared with sun-drying. Both processing methods reduced pesticide residues in the peel, with the silage-sun-drying method having a better effect. The content of three major mycotoxins including aflatoxin B₁, deoxynivalenol, and zearalenone in citrus peel processed with two methods was far below the hygiene standard of feed. Conclusions Silage-sun-drying can better promote the decomposition of fibers in citrus peel and the release of major nutrients compared to sun-drying. Citrus peel processed by silage-sun-drying is safe for use as a feed additive in terms of the two critical hygiene indexes including pesticide residues and mycotoxins.

Graphical abstract

关键词

柑橘皮 / 晾晒 / 青贮晾晒 / 结构 / 营养成分 / 卫生指标

Key words

citrus peel / sun-drying / silage-sun-drying / structure / nutritional components / hygiene indexes

2019年7月，农业农村部发布第194号公告：自2020年1月1日起，退出除中药外的所有促生长类药物饲料添加剂，这为我国养殖业减抗、替抗指明了方向——使用酶制剂、益生菌、天然中草药等天然绿色环保型饲料添加剂。柑橘皮作为天然饲料添加剂已有众多研究，如赵义斌等^[1]在产蛋鸡日粮中添加柑橘皮，结果表明柑橘皮能显著提高饲料粗蛋白、粗纤维、脂肪等营养物质的代谢率，而且显著提高了产蛋率；杜秦娇等^[2]对柑橘皮的营养成分进行分析及体外降解率测定，发现柑橘皮可作为反刍动物的能量饲料使用。以上研究均表明柑橘皮可作为非营养性添加剂和营养性添加剂应用于养殖业。

柑橘皮中的膳食纤维占其总质量的60%~85%^[3]，其中的不溶性纤维是限制柑橘皮利用的一个重要因素^[4]。目前，柑橘皮作为饲料的处理方式主要有鲜喂、干燥制粒、发酵、提取有效成分等，但鲜饲料有明显的季节性和地域性，不能作为直接利用的主要途径^[5]，提取和干燥制粒设备工艺复杂，导致成本高；且柑橘皮在散养土杂鸡中的应用鲜有报道。因此，本文针对云南农村散养土杂鸡饲养周期长、防病治病用药随意、很多丰富的天然饲料资源未开发利用等问题，结合云南丰富的柑橘皮资源，探讨散养户易操作、低成本的柑橘皮处理方式，研究处理后主要营养物质成分和卫生指标的变化，以期探索出适合云南农村土杂鸡散养户的柑橘皮利用方法，为柑橘皮作为散养土杂鸡饲料添加剂的开发利用提供基础，也为开发、拓展其他饲料资源提供参考。

1 材料与方法

1.1 柑橘皮来源

云南集市主要是玉溪集市收集，以橘、橙的皮为主；在橘橙集中上市期间（2023年11月至2024年2月）陆续收集，共收集了10批次。

1.2 柑橘皮处理

每批次把3 d内收集的柑橘皮混合后随机分成2份，一份进行自然晾晒处理，一份青贮后再晾晒处理。

1）自然晾晒。把收集的柑橘皮放在阳光通风处进行自然晾晒，3~4 d后，手摸柑橘皮干硬，轻松就能折断即可收集待用（以下简称为晾晒柑橘皮）。

2）青贮后再晾晒。在国内，一直有学者对柑橘皮发酵饲料进行研究^[6]，共同点都是加入了不同的菌种进行发酵研究^[7]，购买菌种对于农村散养户来说是一笔多出的成本投入。云南柑橘接受日光照射时间长，糖分高，而且集中上市的季节大部分地区气温都在20 ℃左右，比较利于青贮，本着为散养户节约成本的原则，故选择基础青贮。具体做法：把收集到的鲜柑橘皮放入青贮袋里装填压实、密封（外加重物压上），40 d后打开观察记录青贮结果，再摊开自然晾晒，晒到手摸柑橘皮干硬、轻松就能折断即可收集待用（以下简称青贮晾晒柑橘皮）。

1.3 检测内容及方法

1）柑橘皮结构镜检。柑橘皮由外果皮和中果皮两部分构成，这两部分中含有的不溶性纤维限制了其中有效成分的释放和利用，故检测不同处理方式下的柑橘皮外果皮和中果皮结构是否有变化。具体做法：分别随机从每批次的鲜柑橘皮、晾晒柑橘皮、青贮晾晒柑橘皮3种类型的柑橘皮中抽检1片，在40倍镜下观察柑橘皮外果皮结构并记录。每批每种类型的柑橘皮均随机重复抽检3次，共进行10批次的镜检。

2）农残测定。检测工具和试剂为某公司的农残速测卡、纯净水、剪刀、烧杯、移液枪等。2016年，王维^[8]指出有机磷农药不仅具备易降解的优点，还具备品种多、成本低的优点，是我国使用农药中占据最大比例的农药；氨基甲酸酯类农药是在有机磷酸酯之后发展起来的合成农药，故检测有机磷和氨基甲酸酯类农药2种指标。测定方法：每批次随机取鲜柑橘皮5 g剪成约1 cm大小放入烧杯，加入10 mL纯净水，震摇50次，静置1 min，用移液枪移取30 μL液体滴加在速测卡白色药片上，另取一片速测卡滴加30 μL纯净水做空白对照，10 min后对折药片，按捏3 min后打开药片，观察白色药片的显色情况并记录，每批次做3个重复。采用上述同样的方法对同批次的晾晒柑橘皮、青贮晾晒柑橘皮分别进行农残测定，前后共收集10批次的柑橘皮，进行10批次的测定。

3）柑橘皮主要成分含量测定。将晾晒柑橘皮和青贮晾晒柑橘皮分别粉碎，参照国标饲料粗蛋白^[9]、粗脂肪^[10]、粗灰分^[11]、粗纤维^[12]、钙^[13]、磷^[14]的测定方法对6项常规成分进行测定。每批次测3个重复项目，共检测10批次。

4）柑橘皮霉菌毒素测定。霉菌毒素广泛存在于饲料原料生长、加工和储存的全过程，导致动物生长效率低下，同时动物产品中富集的霉菌毒素危害人类健康^[15]，故对每批次的晾晒柑橘皮和青贮晾晒柑橘皮随机抽样进行霉菌毒素检测。每批次测3个重复项目，共检测10批次。①检测指标：黄曲霉毒素B₁、呕吐毒素、赤霉烯酮。②主要仪器和试剂：飞测黄曲霉毒素检测仪（包含配套检测卡、孵育器），漩涡振荡器，离心机，粉碎机，无水乙醇等。③检测方法：晾晒柑橘皮、青贮晾晒柑橘皮各取300 g，粉碎1 min，粉碎粒度要求90%颗粒物可通过0.85 mm孔径网筛，过筛后的颗粒物再混匀；称取（5±0.05） g混匀样品置于50 mL离心管中，加入25 mL样品提取液（500 mL无水乙醇，加入500 mL纯水，再加入20 g氯化钠，搅拌溶解混匀得到），振荡提取3 min；振荡提取结束后，静置10 s，取1 mL液体于2 mL离心管中，4 000 r/min离心2 min；取离心上清液，按照比例稀释（黄曲霉毒素B₁（AFB₁）：100 μL离心上清液+500 μL样品稀释液）；用漩涡振荡器混匀3~5 s后，取100 μL稀释后的液体，加到检测卡的加样孔中；将检测卡置于37 ℃恒温孵育器中，盖盖反应8 min后将检测卡插入仪器的检测插口中，读数并记录结果。

2 结果与分析

2.1 青贮结果

共收集10批次柑橘皮进行青贮，均青贮成功。打开后有明显的酸香气味，柑橘皮结构分明，无黏连发霉和腐烂，每批次青贮后的颜色均比鲜柑橘皮稍暗淡（图1、图2），表明青贮成功。

2.2 柑橘皮结构显微镜观察结果

1）鲜柑橘皮。橘皮、橙皮因品种不同，结构有明显差异。橘皮外果皮水分充足，油室明显且透光性强，其余部分较厚，整个外果皮因透光性不一样呈现深浅不一的颜色（图3）；中果皮水分充足，白色纤维紧贴外果皮，中果皮为含水饱满粗海绵状结构（图4）。新鲜橙皮外果皮水分充足，表面有一层光滑的油状膜覆盖，无油室、不透光（图5）；中果皮白色紧贴外果皮，中果皮呈现为含水饱满细密海绵状结构（图6）。由此可见，无论是橘或橙，新鲜状态均水分充盈，中果皮紧贴外果皮，中果皮因水分填充显得紧实。

2）晾晒柑橘皮。橘皮外果皮皱缩，油室明显凹陷且透光性减弱，其他部分不透光（图7）；中果皮白色纤维脉络清晰，与外果皮有部分分层，中果皮成干瘪粗海绵状结构，相互间连接紧密（图8）。橙皮外果皮皱缩，外面包裹的油状膜依然存在，外果皮有一定透光性（图9）；中果皮与外果皮明显分离，中果皮呈干燥粗海绵状结构，相互间连接紧密，偶见部分中果皮海绵层断裂（图10）。由此可见，风干处理方式可促使柑橘皮内外果皮分离，但无法破坏果皮纤维间紧密的结构。

3）青贮晾晒柑橘皮。橘皮外果皮皱缩，油室更加明显且透光性增强，整个外果皮均具有透光性（图11），部分中果皮纤维降解，中果皮与外果皮分离更明显，中果皮纤维间结构大部分呈现断裂疏松状（图12）。橙皮外果皮油状膜消失，具有明显的透光性（图13），中果皮纤维部分降解，中果皮与外果皮明显分离，且中果皮纤维间结构大部分呈现断裂疏松状（图14）。上述结果说明青贮晾晒柑橘皮在青贮过程中，微生物对内外果皮细胞纤维及果胶进行了部分分解。

2.3 农残检测

10批次柑橘皮农残定性检测结果与标准（图15）对比，由表1可以看出，10批次的新鲜柑橘皮均有农残，但农残低；晾晒后第2、3、5、8等4个批次表现为农残低，其余6批次均为合格；青贮晾晒柑橘皮农残测定均为合格。结果表明晾晒和青贮晾晒均可降低柑橘皮的农残，青贮晾晒处理比晾晒处理效果更好。

2.4 柑橘皮主要成分

由表2可知，与晾晒柑橘皮相比，经过青贮晾晒处理的柑橘皮粗蛋白（CP）含量显著提高（P＜0.05），粗脂肪（EE）、粗灰分（Ash）、粗纤维（CF）、钙、磷5项均有提高，但差异不显著（P＞0.05）。

2.5 柑橘皮霉菌毒素

从表3可以看出，经过青贮晾晒的柑橘皮比晾晒柑橘皮黄曲霉毒素B₁显著降低（P＜0.05）、呕吐毒素和赤霉烯酮2个卫生指标显著升高（P＜0.05），但无论是晾晒柑橘皮还是青贮柑橘皮，黄曲霉毒素B₁、呕吐毒素和赤霉烯酮的检测结果与GB 13078－2017《饲料卫生标准》中的其他植物性饲料原料中的标准限量值相比，均低于标准限量值。结果表明，晾晒处理和青贮晾晒处理的柑橘皮霉菌毒素指标均符合饲料卫生标准。

3 讨 论

柑橘皮镜检结果中，青贮晾晒柑橘皮外果皮和中果皮均有部分降解，是因为青贮发酵过程中，乳酸菌等微生物会部分降解纤维素和半纤维素，部分乳酸菌菌株还会产生少量酶分解果胶^[16]。本试验中的青贮是基础青贮，乳酸菌数量有限，故导致这种降解作用比较有限。目前，研究比较多的是在基础青贮的基础上添加乳酸菌或者加入酶等提高青贮效果^[17]。因本次课题的时间和资金有限，加入乳酸菌或酶效果的研究有待后续进一步探讨。

柑橘皮农残测定中，2种处理方式均可降低农残，但青贮晾晒比晾晒效果更好，可能是氨基甲酸酯类农药在紫外线照射（如阳光）下可引发光解反应，加速分解的特性，同时暴露于空气中的氧气也可能促进氧化降解。已经有部分学者证实用乳酸菌中的某些菌株可以明显降低有机磷农药的农残^[18]，目前植物及副产品降低农残研究的热点是筛选乳酸菌菌株来降低农残^[19]。青贮晾晒处理既利用了发酵过程中乳酸菌的降解作用，也利用了紫外线的光解反应和氧化降解，故降低农残效果更好。本研究因为条件限制，故采用快速检测试纸进行检测，这种快速检测方法只能进行定性初筛，无法具体定量。青贮晾晒处理比晾晒处理能降低多少农残，还待后续研究中通过高效液相色谱法来明确。

不同处理柑橘皮主要成分测定结果表明，青贮晾晒柑橘皮6项主要指标均有所提高，这些成分在土杂鸡上的利用率如何，还需通过体外消化试验或者饲养试验来验证。

在柑橘皮的霉菌毒素测定中，虽然晾晒和青贮晾晒均符合饲料卫生标准，但呕吐毒素和赤霉烯酮显著提高，如何降低青贮晾晒柑橘皮中呕吐毒素和赤霉烯酮是个值得研究的问题。柑橘皮作为饲料添加剂还需要评估重金属含量，植物中的重金属含量与栽培土壤密切相关，我国现行的土壤污染评价标准评判土壤中有害金属元素是否超标，是以土壤中金属元素总含量为准，未考虑影响植物吸收的许多其他因素。即如果土壤中有害重金属元素总含量超过标准规定值，该土壤被认为是受有害元素污染，不适宜种植农作物^[20]。张宏瑞等^[21]对部分柑橘产区的重金属做过检测，未发现重金属超标。云南的柑橘主产区均未有矿区和工业区，故没有进行重金属检测。

4 结 论

青贮晾晒处理比晾晒处理更能促进柑橘皮果皮纤维分解，促进有效成分的释放；在农残和霉菌毒素这2个卫生指标方面，云南的柑橘皮作为饲料添加剂是安全的，这为云南柑橘皮作为饲料添加剂的开发利用提供了基础支撑。

参考文献

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基金资助

云南省教育厅科学研究基金项目(2023J1842)