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不同添加剂对豆渣型发酵饲料发酵品质及有氧稳定性的影响

2020-08-18 16:08:45      点击:

摘 要:为研究不同添加剂对豆渣型发酵饲料发酵品质及有氧稳定性的影响,以无添加的豆渣混合料为对照组,在5个处理组中分别添加复合乳酸菌(LP+LB)、乳酸菌水复合制剂[LP+LB(水)]、乳酸菌MRS复合制剂[LP+LB(MRS)]、复合化学剂1及复合化学剂2。发酵10d后测定发酵饲料品质和有氧稳定性。结果表明:LP+LB(MRS)组和复合化学添加剂2组干物质含量显著高于对照组(P<0.05),分别为59.32%、58.29%;LP+LB(水)组、LP+LB(MRS)组以及LP+LB组pH均显著低于对照组(P<0.05),分别为3.95、3.98、3.91;复合化学添加剂1组乳酸和乙酸含量均显著高于对照组(P<0.05),分别为33.95g/kgDM和3.42g/kgDM;除复合化学添加剂2组外,其他试验组乳酸菌均高于对照组,但差异不显著(P>0.05);两组复合化学添加剂组酵母菌数量均显著低于对照组(P<0.05),且有氧暴露7d中pH一直趋于稳定。综上表明,各处理组均不同程度地提高了发酵饲料的发酵品质,通过开封后7dpH的测定可以看出复合化学剂1和复合化学剂2组有效改善了发酵饲料的有氧稳定性。

随着养殖业的快速发展,粮食与饲料之间竞争激烈,人畜争粮问题日益加重,而提高现有饲料利用率和开发新的饲料资源是解决问题的关键。豆渣是豆腐加工后的主要副产物,每年产量2000万吨,但豆渣中粗纤维含量高且含有胰蛋白酶抑制因子、致甲状腺肿素、血凝素等多种抗营养因子,直接饲喂猪会引起消化率低下、腹泻等问题(曹云,2018)。将豆渣做成发酵饲料再应用,已在生产中得到实践,但仍存在发酵后易腐败变质等问题。本研究旨在比较不同添加剂对豆渣型发酵饲料的发酵效果,以期找到提高发酵饲料品质和改善其有氧稳定性的合适添加剂,达到减少营养流失和长期保存的目的。

1材料与方法

1.1 试验仪器

试验仪器高效液相色谱仪(型号为1200)、电子分析天平(型号为ML104)、离心机(型号为TGL-16B)、酸度计(型号为pH—100)、烘干箱(型号为WGL-125B)、紫外分光光度计(型号为TU1901)、0.20μm过滤器等,均由黑龙江八一农垦大学动物科技学院提供。

1.2 试验材料

植物乳杆菌(LP)、布氏乳杆菌(LB),由黑龙江八一农垦大学动物科技学院实验室提供;亚硝酸钠、苯甲酸钠、山梨酸钾,均购自天津市科密欧化学试剂有限公司;乳酸菌培养基(MRS培养基),购自北京奥博星生物技术有限责任公司;玉米胚芽粕、豆渣、大豆糖蜜、喷浆玉米皮、豆壳及乳酸菌复合制剂(LP+LB),均购自大庆市牧源药业公司。

1.3 添加剂及豆渣型混合料的配制

复合乳酸菌(LP+LB)的配制:用MRS液体培养基对LP和LB冻干粉分别进行孵育扩繁,复活后的菌液按1:1的比例混合均匀;LP+LB(水)的配制:LP+LB与水按1:20(1gLP+LB:20mL水)的比例进行孵育扩繁。LP+LB(MRS)的配制:LP+LB与MRS按1:20(1gLP+LB:20mLMRS)的比例进行孵育扩繁。复合化学添加剂1和复合化学添加剂2均由亚硝酸钠、苯甲酸钠、山梨酸钾配制而成,但配比不同。试验豆渣型混合料由12%玉米胚芽粕、45%豆渣、1%大豆糖蜜、25%喷浆玉米皮、17%豆壳配比组成。

1.4 试验设计

试验共设6组:对照组、LP+LB(水)组、LP+LB(MRS)组、LP+LB组、复合化学添加剂1组、复合化学添加剂2组,每组3个平行,每个平行300g。复合化学添加剂1组添加量为4L/t;复合化学添加剂2组添加量为2L/t;LP+LB(水)组与LP+LB(MRS)组添加量均为2mL/kg;LP+LB组添加量为LP和LB各106cfu/g。处理好的豆渣型混合料分别装入3个真空袋,抽气封口,室温下发酵,贮存10d开封。

1.5 发酵饲料品质的测定

1.5.1 干物质的测定

取50g发酵豆渣型混合料于锡纸盒中采用65℃、48h干燥法测定干物质含量。

1.5.2 pH及有氧稳定性的测定

将发酵料混合均匀后,称取10g,放入自封袋,加90mL蒸馏水,混合均匀后用酸度计测定pH,开封后连续7d测定pH。通过pH波动来判断发酵饲料的有氧稳定性。

1.5.3 微生物数量的测定

称取发酵豆渣型混合料10g,加90mL灭菌的生理盐水,混合均匀后抽取1mL菌液从1×10-1逐级稀释到1×10-6,采用平板菌落计数法测定乳酸菌、酵母菌、大肠杆菌及霉菌的数量。

1.5.4 有机酸的测定

发酵产物有机酸用液相色谱法测定。首先将发酵滤液经过离心机离心,后用注射器抽取2mL左右的发酵滤液经过0.20μm的水系过滤器进行过滤,最后取10μL的过滤液进入色谱柱。液相色谱条件,色谱柱SepaxCarbomixH-NP5,配同系保护柱CarbomixH-NP5;流动相:2.5mmol/LH2SO4水溶液,流速:0.55mL/min,柱温:57℃,示差检测器温度:30℃,响应时间:6s,进样量:20μL。

1.6 数据分析

试验数据先由Excel处理后,采用SPSS 21.0数据分析软件中的ANOVA程序进行方差分析,数据结果以“平均数±标准差”表示,以P<0.05作为差异显著性判断标准。

2结果与分析

2.1 不同添加剂对发酵饲料发酵品质的影响

由表1可知,豆渣型发酵饲料发酵10d后,添加LP+LB(MRS)组和复合化学剂2组干物质含量显著高于对照组(P<0.05),其中LP+LB(MRS)组干物质含量最高,为59.32%,比对照组提高3.22%;各组pH均在3.5~4.5,LP+LB(水)、LP+LB(MRS)和LB+LP组pH均在4.00以下,分别为3.95、3.98、3.91,显著低于对照组(P<0.05);复合化学添加剂1组乳酸和乙酸含量均显著高于对照组(P<0.05),分别为33.95g/kgDM和3.42g/kgDM;添加剂组异丁酸含量均高于对照组,但差异不显著(P>0.05);LP+LB组和复合化学添加剂2组丁二酸含量均高于对照组,但差异不显著(P>0.05);复合化学添加剂2组乳酸菌为4.87logcfu/g,低于对照组,其他添加剂组乳酸菌数量均高于对照组(P<0.05),其中LP+LB(MRS)组乳酸菌数量最多,为8.19logcfu/g,比对照组高1.63logcfu/g;复合化学剂1和复合化学剂2组酵母菌均显著低于对照组(P<0.05),分别比对照组低3.85logcfu/g和2.75logcfu/g;在所有发酵组中均未检测大肠杆菌和霉菌。

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2.2 不同添加剂对发酵饲料有氧稳定性的影响

由图1可知,复合化学剂1和复合化学剂2组在有氧暴露的7d中pH一直趋于稳定,而其他试验组在有氧暴露的7d中pH变化幅度较大,其中对照组和LP+LB(MRS)组在有氧暴露第2天pH显著升高(P<0.05),LP+LB(水)组和LP+LB组在有氧暴露第3天pH值显著升高(P<0.05),而LP+LB(MRS)组和LP+LB组在有氧暴露第6天pH又显著下降,LP+LB(水)组则在有氧暴露第7天pH显著下降。

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3讨论

3.1 不同添加剂对发酵饲料发酵品质的影响

发酵饲料中好氧微生物的活动受到抑制,其消耗的营养物质就会减少,干物质也会相应减少(张磊,2010)。添加LP+LB(MRS)组和复合化学添加剂2组干物质含量高可能是因为好氧微生物的活动受到抑制,进而减少对饲料中营养成分的消耗。乳酸菌是影响发酵的主要菌种,大量的乳酸菌可以使青贮料快速进入到乳酸发酵阶段,进而迅速降低pH(郭婷,2014),这可能是本试验中LP+LB(水)组、LP+L(MRS)组和LP+LB组pH低的原因。与对照组相比,复合化学添加剂1组乳酸和乙酸含量显著增加,可能是因为化学添加剂在发酵初期抑制了好氧微生物的生长,为乳酸菌生长提供更多的可溶性糖(Shao等,2007),进而促进乳酸菌的生长繁殖,使其代谢产物乳酸和乙酸含量增加。张慧杰(2011)研究发现,乳酸菌数量的最大值出现在发酵15d或20d,本试验中LP+LB(水)组、LP+LB(MRS)组、LP+LB组以及复合化学添加剂1组乳酸菌数量均高于对照组,但差异不显著,可能与发酵时间短,乳酸菌还未成为优势菌有关。本试验中两组复合化学添加剂组酵母菌数量显著低于对照组,可能与苯甲酸钠、山梨酸钾对酵母菌有抑制作用有关(袁仕改,2018)。

3.2 不同添加剂对发酵饲料有氧稳定性的影响

化学添加剂能够快速改善发酵饲料的有氧稳定性。Carvalho(2012)研究发现,甘蔗青贮中添加丙酸能够有效抑制梭菌及酵母菌等腐败菌的生长,提高青贮饲料有氧稳定性。Silva等(2015)研究表明,向玉米发酵饲料中添0.2%~0.3%丙酸制剂可以有效地提高发酵饲料的有氧稳定性。在本试验中,复合化学添加剂1组和复合化学添加剂2组在有氧暴露的7d中pH一直趋于稳定,这与苯甲酸钠、山梨酸钾能够抑制酵母菌等腐败菌的生长有关(袁仕改,2018),酵母菌是导致青贮饲料有氧变质的主要微生物(黄峰等,2019)。乳酸菌分为同型发酵乳酸菌和异型发酵乳酸菌,同型发酵乳酸菌的主要发酵产物是乳酸,但产生能够抑制酵母菌、霉菌等生长繁殖的短链脂肪酸非常有限,而异型发酵乳酸菌的主要发酵产物为乙酸,乙酸是一种能够有效抗真菌及霉菌的酸类物质,可有效抑制有氧腐败(袁仕改,2018)。马迪(2014)研究发现,在青贮黑麦草中乙酸的含量需要达到20.0g/kgDM以上才具有抗真菌作用。而本试验中LP+LB(水)、LP+LB(MRS)组以及LP+LB组的有氧稳定性并未改善,这可能是因为发酵过程中产生的抗真菌及霉菌的酸类物质少,不能有效抑制腐败菌的生长繁殖。

4结论

本试验结果表明,LP+LB组在改善发酵品质方面优于其他组,而添加复合化学剂1组和复合化学剂2组能有效改善发酵饲料的有氧稳定性。

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