应用CNCPS体系评价扁杏加工副产物的营养价值

靳玲品， 李秀花， 程玉芳， 田树飞， 刘宝旭， 李双群

（1.河北北方学院，河北张家口 075000；2.河北富隆饲料有限公司，河北怀安 076150）

扁杏（Prunus armeniaca×sibirica）是甜仁杏的统称，属蔷薇科杏属植物。目前，国内对扁杏加工副产物的利用较少，除少量用于酿造果醋，提取多酚、黄酮、膳食纤维和维生素E等功能成分，以及少量被用作饲料外，其余大部分被作为废弃物处理，不仅造成了资源浪费，而且污染环境（何余堂等，2013；刘耀玺等，2012；王将等，2010）。因此，研究扁杏加工副产物的饲用价值对拓宽饲料来源、降低饲养成本和减少环境污染具有重要意义。

传统营养学中对饲料营养成分测定的Weende和Van Soest等体系所分析的指标是静态的、表观性指标，不能反映反刍动物瘤胃动态降解的特征。康奈尔净碳水化合物蛋白质动态评价体系（CNCPS），通过准确的化学分析方法对饲料组分含量做出分析，利用体外等方法评价组分的瘤胃降解速率，结合瘤胃微生物生长的机理模型、消化道流通速度模型、动物消化生理模型等，预测饲料组分的瘤胃降解量、过瘤胃量、瘤胃微生物产量和小肠可利用量等，同时考虑了瘤胃氮缺乏及pH变化对瘤胃消化的影响，对饲料的生物学价值和动物生产性能做出有效、准确的预测 （赵金石，2008）。目前，CNCPS体系已发展到6.5版，在美国和加拿大的一些规模化牛场得到广泛应用，并取得了很好的效果 （Van Amburgh等，2015）。近年来，我国一些学者在CNCPS体系饲料营养组分数据库、模型的验证及改进方面的研究成果越来越多（吕波等，2016；靳玲品等，2013；马桢等，2010）。但国内学者对扁杏加工副产物饲料化的应用研究较少，应用CNCPS体系对扁杏加工副产物的营养价值进行评定的研究鲜见报道。本研究拟运用CNCPS的原理，对不同扁杏加工副产物的营养价值进行评定。

1 材料与方法

1.1 材料 3种扁杏加工副产物包括扁杏皮、扁杏渣和杏仁皮，分别来自从张家口市农业科学院扁杏试验基地、河北花园果品有限公司和张家口市万全县洗马林镇禾久果仁加工厂。采集的样品自然风干，粉碎，过1 mm筛，混匀，取分析样品，贮存于样品瓶备用。

1.2 测定指标与方法 饲料样品干物质（DM）、粗蛋白质（CP）、粗脂肪（EE）和粗灰分（Ash）的测定按照张丽英（2009）的方法进行测定。中性洗涤纤维（NDF）、酸性洗涤纤维（ADF）、酸性洗涤木质素（ADL）、中性洗涤不溶蛋白质（NDIP）和酸性洗涤不溶蛋白质 （ADIP）的分析按照 Van Soest（1981）等方法进行测定，非蛋白氮（NPN）、可溶性蛋白质（SOLP）按照 Krishnamoorthy 等（1983）方法测定，淀粉（Starch）的分析按照 AACC（1976）方法进行测定。所有样品都是测定3个平行样。

1.3 CNCPS体系分析 CNCPS体系将饲料蛋白质划分为非蛋白氮（PA）、真蛋白质（PB）与不可利用氮 （PC），BP又根据其在瘤胃内的降解度进一步划分为快速降解蛋白质（PB1）、中速降解蛋白质（PB2）和慢速降解蛋白质（PB3）三部分。将碳水化合物划分为以糖类为主的快速降解碳水化合物（CA）、以淀粉和果胶为主的中速降解部分（CB1）、以可利用细胞壁为主的慢速降解碳水化合物（CB2）和以细胞壁为主的不可利用碳水化合物（CC）四部分。

根据CNCPS体系的模型公式计算饲料蛋白质组分 PA、PB1、PB2、PB3、PC 和碳水化合物组分CA、CB1、CB2、CC（Sniffen，1992）。 计算公式如下：

PA（%CP）=NPN（%SCP）×SCP（%CP）×0.01；

PB1（%CP）=SCP（%CP）-PA（%CP）；

PC（%CP）=ADICP（%CP）；

PB3（%CP）=NDICP（%CP）-ADICP（%CP）；

PB2（%CP）=100-PA（%CP）-PB1（%CP）-PB3（%CP）-PC（%CP）；

CHO（%DM）=100-CP（%DM）-EE（%DM）-Ash（%DM）；

CC（%CHO）=100×[ADL（%DM）×2.4/CHO(%DM）]；

CB2（%CHO）=100×{[NDF（%DM）-NDICP（%DM）-ADL（%DM）×2.4]/CHO（%DM）}；

CNSC （%CHO）=100-CB2（%CHO）-CC（%CHO）；

CA （%CHO）=[100-Starch （%CNSC）]×[100-CB2（%CHO）-CC（%CHO）]；

CB1（%CHO） =Starch（%CNSC）×[100-CB2（%CHO）-CC（%CHO）]/100。

1.4 统计分析 试验数据采用Excel 2007初步处理后，用SAS8.1软件进行单因素方差分析（one-way ANOVA），用Duncan氏方法进行多重比较，结果以“平均值±标准误”表示。

2 结果与分析

2.1 不同扁杏加工副产物的营养成分 由表 1可知，不同扁杏加工副产物的 CP、EE、Ash、NDF、ADF、ADL和淀粉含量存在较大差异。杏仁皮的CP含量最高，达13.74%，是扁杏渣的1.54倍。杏仁皮的EE含量为7.04%，分别为扁杏渣和扁杏皮的2.37和2.84倍。扁杏皮的Ash含量显著高于扁杏渣和杏仁皮 （P＜0.05）。杏仁皮的EE、NDF、ADF和ADL含量，显著高于扁杏皮和扁杏渣（P＜0.05）。扁杏皮的Starch含量显著高于扁杏渣和杏仁皮 （P＜0.05）。不同扁杏加工副产物的CP中NDIP、ADIP、SOLP和NPN所占比例也不一致。杏仁皮的NDIP/CP和ADIP/CP比例最高，扁杏渣次之，扁杏皮最低。扁杏皮的SOLP/CP和NPN/CP比例分别为56.22%和92.66%，显著高于扁杏渣和杏仁皮（P＜0.05）。

2.2 不同扁杏加工副产物的CNCPS体系蛋白质组分 由表2可知，不同扁杏加工副产物的PA、PB1、PB2、PB3和PC含量有显著差异。扁杏加工副产物的PA含量为11.26%～52.09%。其中，扁杏皮的PA含量最高，显著高于扁杏渣和杏仁皮 （P＜0.05）。扁杏渣的PB3含量显著高于依次降低的杏仁皮和扁杏皮（P ＜ 0.05）。 杏仁皮的 PB1、PB2和PC含量显著高于扁杏皮和扁杏渣（P＜0.05）。

表1 不同扁杏加工副产物的营养成分

表2 不同扁杏加工副产物的蛋白质组分含量

2.3 不同扁杏加工副产物的CNCPS体系碳水化合物组分 由表3可知，不同扁杏加工副产物的碳水化物组分有一定差异。不同扁杏加工副产物的CHO含量为71.12%～80.62%。其中，扁杏渣的CHO含量最高，显著高于扁杏皮和杏仁皮 （P＜0.05）。扁杏皮的CNSC含量最高，达76.51%，较杏仁皮高87.43%。扁杏皮的CA和CB1含量显著高于扁杏渣和杏仁皮（P＜0.05）。扁杏渣的CB2含量显著高于杏仁皮和扁杏皮 （P＜0.05）。杏仁皮的CC含量显著高于扁杏渣和扁杏皮（P＜0.05）。

表3 不同扁杏加工副产物的碳水化合物组分含量

3 讨论

3.1 扁杏加工副产物的常规营养成分特点 扁杏皮是生产甜杏仁过程的废弃物，其蛋白质含量较低，非纤维性碳水化合物含量较高，具有良好的营养潜力，可以满足小反刍动物的营养需求（E-lahi，2017）。 NRC（2001）报道，美国杏果皮的 CP含量为4.0% ～9.0%，其NDF、ADF和NDL的含量分别为 25.6% ～48.0%、23.2% ～37.2%、1.9% ～7.9%。本试验中扁杏皮的CP含量高于其报道，ADL含量在其范围之内，NDF和ADF的含量低于其报道，这些差异可能是由于杏的品种或产地等不同而造成的。扁杏渣的CP含量高于王文奇等（2013）的报道（6.92%），NDF 和 ADF 含量低于其报道（21.78%，15.85%）。不同扁杏渣的营养价值存在差异的原因可能是因为其原料来源、加工方法或提取的成分不同而造成的。杏仁皮的CP的含量与Mandalari等 （2010）的报道 （11.4% ～13.1%）相近，其EE、NDF和 ADF含量低于刘策（2014）的研究结果（10.47%、52.12%、43.72%）。杏仁皮的CP含量高于葡萄渣 （11.3%）（张英杰等，2016），EE、NDF 和 ADF 的 含 量 均 与 之 相 近（7.83%、48.60%、36.00%）。

3.2 扁杏加工副产物的蛋白质组分特点 PA为NPN，包括肽、游离氨基酸、核酸、酰胺、胺和氨（NRC，2001）。这些NPN在瘤胃中快速降解产生氨，被瘤胃微生物利用合成较优质的微生物蛋白（MCP），对反刍动物具有较高的营养价值（Zhou等，2011）。扁杏皮PA含量与玉米青贮饲料（30%～ 60%）相近（NRC，1989），可以快速为瘤胃微生物提供充足的氮源。扁杏渣是扁杏皮加工果酒的副产物，经过榨汁工艺处理，其可溶性成分被提取，所以与扁杏皮相比，其PA、PB1和PB2含量较低，PB3和PC含量较高。扁杏渣的PB3含量显著高于扁杏皮和杏仁皮，说明其可以提供较多的过瘤胃蛋白。杏仁皮是杏仁的红棕色或者深黄色的种皮，在工业中经过高温热烫漂方法从杏仁中剥离，可能高温处理使得蛋白质变性，所以其PA含量较低，PC含量较高，品质较差。

3.3 扁杏加工副产物的碳水化合物组分特点CNCPS体系中非结构性碳水化合物（NSC）包括快速降解碳水化合物（CA）和中速降解部分（CB1），结构性碳水化合物（SC）包括慢速降解碳水化合物（CB2）和不可利用碳水化合物（CC）。 NSC容易发酵，释放能量较快，是高产奶牛的主要能量来源。但NSC的快速降解可能导致VFA的积累，使瘤胃pH降低，渗透压升高，采食量下降。为避免瘤胃酸中毒和其他代谢病的发生，饲粮中NSC的最大比例为饲粮干物质的30%～40%（Nocek，1997）。本研究中，扁杏皮和扁杏渣的CHO含量分别为74.15%和80.62%，CNSC含量分别为76.51%和59.50%，说明其碳水化合物含量较高，而且主要成分是非结构性碳水化合物，在瘤胃中降解较快，若大量饲喂容易发生酸中毒，所以要注意控制饲喂量；其CA含量分别为66.51%和53.56%，均高于豆腐渣（48.17%）（高红等，2016）和玉米（21.75%）（李建云等，2012），但其 CB1含量低于豆腐渣（44.2%）和玉米（59.03%），说明其CNSC是以快速降解的糖类为主，而玉米是以中速降解的淀粉为主，豆腐渣中糖类比例稍高于淀粉。杏仁皮CB2和CC含量较高，说明其结构性碳水化合物含量较高，而且消化、利用率较低，品质较差。通过使用复合菌（黑曲霉、酿酒酵母、枯草芽孢杆菌）对杏仁皮进行固态发酵处理，其CP含量显著提高 （P<0.05），NDF和ADF含量的变化无显著差异（P＞0.05），但其CP和ADF的有效降解率显著提高（P<0.05）（刘策等，2014）。

4 结论

扁杏加工副产物中的可溶性蛋白质主要是非蛋白氮，真蛋白质含量较少。扁杏皮和扁杏渣的碳水化合物含量较高，而且主要成分是糖类等快速降解的非结构性碳水化合物，结构性碳水化合物含量少，而且消化率较高，是较好的能量饲料来源。杏仁皮粗蛋白质、粗脂肪含量较高，但其不可利用蛋白质和不可利用碳水化合物含量也较高，今后需要进一步研究提高其消化、利用率的加工处理技术。