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玉米芯發(fā)酵全混合飼料的制作及營養(yǎng)成分分析

隨著養(yǎng)殖業(yè)的快速發(fā)展，我國蛋白質飼料短缺、人畜爭糧等矛盾日益突出。玉米作為主要的飼料作物之一，長期被廣泛應用于畜牧養(yǎng)殖中。我國玉米年產(chǎn)量高達2億多噸，其中玉米芯產(chǎn)量約占10%，達2千萬噸以上。玉米芯是玉米果穗脫去子粒后的穗軸。我國每年生產(chǎn)大量的玉米芯，但在農(nóng)村大部分玉米芯被當做燃料燒掉，造成資源浪費。隨著科學技術的發(fā)展，玉米芯深加工領域不斷擴大，被加工生產(chǎn)糠醛、糠醇、木糖、活性炭、飴糖、葡萄糖等一系列高附加值的產(chǎn)品；除此之外，玉米芯還可用于釀酒、榨油、制作食品盒、農(nóng)作物栽培料、飼料等，使得玉米芯價值得以被充分發(fā)掘。與發(fā)酵前相比，發(fā)酵提高了玉米芯營養(yǎng)價值，對動物有一定的促生長作用，可以用來飼喂豬、魚、鴨等。利用微生物發(fā)酵生產(chǎn)蛋白質飼料不但可解決蛋白質資源緊缺的問題，還可解決相關環(huán)境問題。玉米芯的主要營養(yǎng)成分是纖維素、半纖維素和復雜多糖，在畜體內難以消化，如果應用纖維素酶等進行處理則可提高玉米芯的營養(yǎng)價值和消化吸收率。本試驗以玉米芯和苜蓿為粗飼料，玉米、豆粕、麩皮和葵花餅粕為主要精料原料，制成不同精粗比的全混合發(fā)酵飼料，同時制作單一玉米芯發(fā)酵飼料，研究以纖維素酶和釀酒酵母作為發(fā)酵劑對單一玉米芯和以玉米芯為主要粗飼料的3 組不同精粗比全混合飼料發(fā)酵后營養(yǎng)成分、霉菌指數(shù)和感官品質的影響，為發(fā)酵玉米芯在動物日糧配比和動物生長試驗提供數(shù)據(jù)參考。

1.1  試驗材料

選擇苜蓿、玉米芯、玉米、豆粕、麩皮、葵花餅作為飼料原料。纖維素酶購自某有限公司，酶活為10000 U/g；釀酒酵母購自某酵母公司。

1.2  試驗設計

試驗于2017年6—9 月在寧夏銀川市賀蘭縣某良種繁育中心進行。發(fā)酵全混合飼料（FTMR）組成及營養(yǎng)成分見表1。選用340 mm×240 mm 密封袋，將全混合飼料與一定量的纖維素酶（添加量為0.03 g/kg飼料）和釀酒酵母（添加量為0.18 g/kg 飼料）充分混合后加入同質量的水后，使用真空機抽空氣后密封，發(fā)酵30 d，分別制作精粗比為20∶80、30∶70和40∶60的FTMR 和單一玉米芯發(fā)酵飼料，每個處理設3 次重復，處理為隨機取樣。

1.3  測定指標及方法

發(fā)酵結束，自上而下或從一端到另一端依次挖取，取樣后及時封嚴袋口。

1.3.1   玉米芯FTMR和單一玉米芯發(fā)酵飼料的常規(guī)營養(yǎng)成分分析

粗蛋白質參照《飼料中粗蛋白測定方法》（GB/T 6432-1994）、粗脂肪參照《飼料中粗脂肪的測定》（GB/T 6433-2006）、粗灰分參照《GB/T 6438-2007》、中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維采用范式（VanSoest）洗滌纖維分析法、鈣參照《飼料中鈣的測定》（GB/T 6436-2002）、磷參照《飼料中總磷的測定分光光度法》（GB/T 6437-2002）進行測定。

1.3.2   飼料霉菌數(shù)測定

黃曲霉毒素和玉米赤霉烯酮按照《飼料中黃曲霉毒素、玉米赤霉烯酮和T-2毒素的測定液相色譜- 串聯(lián)質譜法》（NY/T 2071-2011）進行檢測，酵母菌按照《飼料中霉菌總數(shù)的測定》（GB/ T 13092-2006）進行檢測，嘔吐毒素是按照《食品中脫氧雪腐鐮刀菌烯醇及其乙酰化衍生物的測定》（GB 5009.111-2016）進行檢測，梭狀芽孢桿菌以JSMCB 為菌種，0.5%葡萄糖、1.0% 牛肉蛋白胨、0.5% 酵母膏、0.2%NaCl、0.4%K2HPO4、0.1%CaCO3 制成基礎培養(yǎng)基，液體深層靜置培養(yǎng)，250 mL 三角瓶裝液量200 mL 于37℃恒溫培養(yǎng)箱中靜置培養(yǎng)，用血球計數(shù)法測定菌數(shù)。

1.3.3   發(fā)酵玉米芯及其FTMR 的品質鑒定

采用德國農(nóng)業(yè)協(xié)會（Deutsche Lan Dwirtschafts Gesellschaft）評分法，根據(jù)氣味、質地、色澤進行評分，然后再按得分劃分為優(yōu)良（16~20 分）、尚可（10~15 分）、中等（5~9分）、腐敗（0~4 分）4 個等級進行感觀評價（表2）。對飼料pH進行鑒定，將FTMR樣品用3 層醫(yī)用紗布包裹后用力榨取，得粗提液，再經(jīng)定量濾紙過濾后得濾液，用酸度計測定。

1.4   統(tǒng)計分析采用

 Excel 2007 軟件對數(shù)據(jù)進行預處理，通過SAS8.2的LSD法進行顯著性分析，結果用平均值± 標準差表示。P 

由表3可知，玉米芯在發(fā)酵前后的粗蛋白質、粗脂肪、粗灰分、鈣、磷、中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維差異均不顯著（P<0.05），其中蛋白質含量有增高趨勢，中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維有降低趨勢。由此可知，使用纖維素酶和釀酒酵母進行發(fā)酵可降低玉米芯纖維素含量。

2.2  不同精粗比全混合飼料發(fā)酵前后的營養(yǎng)成分變化

由表 4 可見，不同精粗比玉米芯全混合飼料在發(fā)酵前后粗蛋白質水平差異均不顯著，但有上升趨勢；在鈣、磷水平上，玉米芯全混合飼料在發(fā)酵前后均差異不顯著，但有提高趨勢。

2.3   玉米芯及不同精粗比FTMR 霉菌數(shù)數(shù)量的變化

表5數(shù)據(jù)顯示， 黃曲霉毒素<50μg/kg、玉米赤霉烯酮<250μg/kg、嘔吐毒素<1000μg/kg， 參照飼料中常見霉菌毒素及最高限量國家標準，查閱《飼料衛(wèi)生標準》（GB13078-2001） 中黃曲霉毒素的限量規(guī)定、《飼料衛(wèi)生標準飼料中赭曲霉毒素A 和玉米赤霉烯酮的允許量》（GB13078.2-2006）、《配合飼料中脫氧雪腐鐮刀菌烯醇的允許量》（GB13078.3-2007），表明發(fā)酵飼料所含各霉菌數(shù)均未超過國家規(guī)定標準，可用于動物喂食。玉米芯、發(fā)酵玉米芯、FTMR20∶80、FTMR30∶70 和FTMR40∶60 的黃曲霉毒素含量、酵母菌及梭狀芽孢桿菌數(shù)量均無顯著差異。FTMR20∶80、FTMR30∶70 和FTMR40∶60 的玉米赤霉烯酮、嘔吐毒素含量均極顯著高于玉米芯、發(fā)酵玉米芯（P <0.01）。

2.4  發(fā)酵玉米芯及FTMR 的品質鑒定

3.1  玉米芯發(fā)酵處理后營養(yǎng)成分的變化

陳志強等統(tǒng)計分析表明，寧夏地區(qū)玉米芯主要營養(yǎng)成分的平均值分別為干物質93.30%、粗灰分2.77%、粗蛋白質2.42%、粗脂肪0.36%、鈣0.12%、磷0.04%、中性洗滌纖維79.13%、酸性洗滌纖維42.49%。與上述數(shù)據(jù)相比，本試驗測得玉米芯發(fā)酵后的粗蛋白質、鈣、磷含量均有所增加，粗脂肪、中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維含量有所下降，表明對玉米芯進行發(fā)酵處理有利于降低纖維素含量。玉米芯經(jīng)發(fā)酵、干燥等特殊工藝可制成含活性益生菌的安全、無污染、無殘留的優(yōu)質飼料，營養(yǎng)價值得到提高。Allen等報道，飼糧中的中性洗滌纖維含量高于25% 時，干物質采食量與中性洗滌纖維含量呈負相關，經(jīng)發(fā)酵后的玉米芯有利于提高動物的干物質采食量。反芻動物的瘤胃內環(huán)境狀況直接影響機體健康，而瘤胃pH 是衡量瘤胃生理狀況的理想指標。張立濤等 報道，瘤胃pH 與飼料中中性洗滌纖維含量呈正相關，可見發(fā)酵玉米芯中性洗滌纖維含量的降低對改善反芻動物瘤胃內環(huán)境有一定積極作用。

3.2  發(fā)酵處理對玉米芯和不同精粗比全混合飼料營養(yǎng)成分及感官特性的影響

本試驗中，全混合飼料在發(fā)酵后粗蛋白質、鈣和磷含量較發(fā)酵前都有所上升，與母豬配合全價飼料發(fā)酵前后的營養(yǎng)物質變化相符合。全混合飼料發(fā)酵后會降低飼料pH，有利于全混合飼料的保存時間。其次，發(fā)酵后的玉米芯和不同精粗比全混合飼料的手感、香味、顏色等均有所改善，提高了飼料適口性和采食量。

3.3  發(fā)酵處理對玉米芯及不同精粗比全混合飼料霉菌數(shù)的影響

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