不同添加劑對豆渣型發(fā)酵飼料發(fā)酵品質(zhì)及有氧穩(wěn)定性的影響
摘 要：為研究不同添加劑對豆渣型發(fā)酵飼料發(fā)酵品質(zhì)及有氧穩(wěn)定性的影響，以無添加的豆渣混合料為對照組，在5個處理組中分別添加復合乳酸菌（LP+LB）、乳酸菌水復合制劑[LP+LB（水）]、乳酸菌MRS復合制劑[LP+LB（MRS）]、復合化學劑1及復合化學劑2。發(fā)酵10d后測定發(fā)酵飼料品質(zhì)和有氧穩(wěn)定性。結(jié)果表明：LP+LB（MRS）組和復合化學添加劑2組干物質(zhì)含量顯著高于對照組（P<0.05），分別為59.32%、58.29%；LP+LB（水）組、LP+LB（MRS）組以及LP+LB組pH均顯著低于對照組（P<0.05），分別為3.95、3.98、3.91；復合化學添加劑1組乳酸和乙酸含量均顯著高于對照組（P<0.05），分別為33.95g/kgDM和3.42g/kgDM；除復合化學添加劑2組外，其他試驗組乳酸菌均高于對照組，但差異不顯著（P>0.05）；兩組復合化學添加劑組酵母菌數(shù)量均顯著低于對照組（P<0.05），且有氧暴露7d中pH一直趨于穩(wěn)定。綜上表明，各處理組均不同程度地提高了發(fā)酵飼料的發(fā)酵品質(zhì)，通過開封后7dpH的測定可以看出復合化學劑1和復合化學劑2組有效改善了發(fā)酵飼料的有氧穩(wěn)定性。
隨著養(yǎng)殖業(yè)的快速發(fā)展，糧食與飼料之間競爭激烈，人畜爭糧問題日益加重，而提高現(xiàn)有飼料利用率和開發(fā)新的飼料資源是解決問題的關鍵。豆渣是豆腐加工后的主要副產(chǎn)物，每年產(chǎn)量2000萬噸，但豆渣中粗纖維含量高且含有胰蛋白酶抑制因子、致甲狀腺腫素、血凝素等多種抗營養(yǎng)因子，直接飼喂豬會引起消化率低下、腹瀉等問題（曹云，2018）。將豆渣做成發(fā)酵飼料再應用，已在生產(chǎn)中得到實踐，但仍存在發(fā)酵后易腐敗變質(zhì)等問題。本研究旨在比較不同添加劑對豆渣型發(fā)酵飼料的發(fā)酵效果，以期找到提高發(fā)酵飼料品質(zhì)和改善其有氧穩(wěn)定性的合適添加劑，達到減少營養(yǎng)流失和長期保存的目的。
1材料與方法
1.1 試驗儀器 試驗儀器高效液相色譜儀（型號為1200）、電子分析天平（型號為ML104）、離心機（型號為TGL-16B）、酸度計（型號為pH—100）、烘干箱（型號為WGL-125B）、紫外分光光度計（型號為TU1901）、0.20μm過濾器等，均由黑龍江八一農(nóng)墾大學動物科技學院提供。 1.2 試驗材料 植物乳桿菌（LP）、布氏乳桿菌（LB），由黑龍江八一農(nóng)墾大學動物科技學院實驗室提供；亞硝酸鈉、苯甲酸鈉、山梨酸鉀，均購自天津市科密歐化學試劑有限公司；乳酸菌培養(yǎng)基（MRS培養(yǎng)基），購自北京奧博星生物技術有限責任公司；玉米胚芽粕、豆渣、大豆糖蜜、噴漿玉米皮、豆殼及乳酸菌復合制劑（LP+LB），均購自大慶市牧源藥業(yè)公司。 1.3 添加劑及豆渣型混合料的配制 復合乳酸菌（LP+LB）的配制：用MRS液體培養(yǎng)基對LP和LB凍干粉分別進行孵育擴繁，復活后的菌液按1:1的比例混合均勻；LP+LB（水）的配制：LP+LB與水按1：20（1gLP+LB:20mL水）的比例進行孵育擴繁。LP+LB（MRS）的配制：LP+LB與MRS按1:20（1gLP+LB:20mLMRS）的比例進行孵育擴繁。復合化學添加劑1和復合化學添加劑2均由亞硝酸鈉、苯甲酸鈉、山梨酸鉀配制而成，但配比不同。試驗豆渣型混合料由12%玉米胚芽粕、45％豆渣、1％大豆糖蜜、25％噴漿玉米皮、17％豆殼配比組成。 1.4 試驗設計 試驗共設6組：對照組、LP+LB（水）組、LP+LB（MRS）組、LP+LB組、復合化學添加劑1組、復合化學添加劑2組，每組3個平行，每個平行300g。復合化學添加劑1組添加量為4L/t；復合化學添加劑2組添加量為2L/t；LP+LB（水）組與LP+LB（MRS）組添加量均為2mL/kg；LP+LB組添加量為LP和LB各106cfu/g。處理好的豆渣型混合料分別裝入3個真空袋，抽氣封口，室溫下發(fā)酵，貯存10d開封。 1.5 發(fā)酵飼料品質(zhì)的測定 1.5.1 干物質(zhì)的測定 取50g發(fā)酵豆渣型混合料于錫紙盒中采用65℃、48h干燥法測定干物質(zhì)含量。 1.5.2 pH及有氧穩(wěn)定性的測定 將發(fā)酵料混合均勻后，稱取10g，放入自封袋，加90mL蒸餾水，混合均勻后用酸度計測定pH，開封后連續(xù)7d測定pH。通過pH波動來判斷發(fā)酵飼料的有氧穩(wěn)定性。 1.5.3 微生物數(shù)量的測定 稱取發(fā)酵豆渣型混合料10g，加90mL滅菌的生理鹽水，混合均勻后抽取1mL菌液從1×10-1逐級稀釋到1×10-6，采用平板菌落計數(shù)法測定乳酸菌、酵母菌、大腸桿菌及霉菌的數(shù)量。 1.5.4 有機酸的測定 發(fā)酵產(chǎn)物有機酸用液相色譜法測定。首先將發(fā)酵濾液經(jīng)過離心機離心，后用注射器抽取2mL左右的發(fā)酵濾液經(jīng)過0.20μm的水系過濾器進行過濾，最后取10μL的過濾液進入色譜柱。液相色譜條件，色譜柱SepaxCarbomixH-NP5，配同系保護柱CarbomixH-NP5；流動相：2.5mmol/LH2SO4水溶液，流速：0.55mL/min，柱溫：57℃，示差檢測器溫度：30℃，響應時間：6s，進樣量：20μL。 1.6 數(shù)據(jù)分析 試驗數(shù)據(jù)先由Excel處理后，采用SPSS 21.0數(shù)據(jù)分析軟件中的ANOVA程序進行方差分析，數(shù)據(jù)結(jié)果以“平均數(shù)±標準差”表示，以P<0.05作為差異顯著性判斷標準。 2結(jié)果與分析 2.1 不同添加劑對發(fā)酵飼料發(fā)酵品質(zhì)的影響 由表1可知，豆渣型發(fā)酵飼料發(fā)酵10d后，添加LP+LB（MRS）組和復合化學劑2組干物質(zhì)含量顯著高于對照組（P<0.05），其中LP+LB（MRS）組干物質(zhì)含量最高，為59.32%，比對照組提高3.22%；各組pH均在3.5~4.5，LP+LB（水）、LP+LB（MRS）和LB+LP組pH均在4.00以下，分別為3.95、3.98、3.91，顯著低于對照組（P<0.05）；復合化學添加劑1組乳酸和乙酸含量均顯著高于對照組（P<0.05），分別為33.95g/kgDM和3.42g/kgDM；添加劑組異丁酸含量均高于對照組，但差異不顯著（P>0.05）；LP+LB組和復合化學添加劑2組丁二酸含量均高于對照組，但差異不顯著（P>0.05）；復合化學添加劑2組乳酸菌為4.87logcfu/g，低于對照組，其他添加劑組乳酸菌數(shù)量均高于對照組（P<0.05），其中LP+LB（MRS）組乳酸菌數(shù)量最多，為8.19logcfu/g，比對照組高1.63logcfu/g；復合化學劑1和復合化學劑2組酵母菌均顯著低于對照組（P<0.05），分別比對照組低3.85logcfu/g和2.75logcfu/g；在所有發(fā)酵組中均未檢測大腸桿菌和霉菌。
2.2 不同添加劑對發(fā)酵飼料有氧穩(wěn)定性的影響
由圖1可知，復合化學劑1和復合化學劑2組在有氧暴露的7d中pH一直趨于穩(wěn)定，而其他試驗組在有氧暴露的7d中pH變化幅度較大，其中對照組和LP+LB（MRS）組在有氧暴露第2天pH顯著升高（P<0.05），LP+LB（水）組和LP+LB組在有氧暴露第3天pH值顯著升高（P<0.05），而LP+LB（MRS）組和LP+LB組在有氧暴露第6天pH又顯著下降，LP+LB（水）組則在有氧暴露第7天pH顯著下降。
3討論
3.1 不同添加劑對發(fā)酵飼料發(fā)酵品質(zhì)的影響
發(fā)酵飼料中好氧微生物的活動受到抑制，其消耗的營養(yǎng)物質(zhì)就會減少，干物質(zhì)也會相應減少（張磊，2010）。添加LP+LB（MRS）組和復合化學添加劑2組干物質(zhì)含量高可能是因為好氧微生物的活動受到抑制，進而減少對飼料中營養(yǎng)成分的消耗。乳酸菌是影響發(fā)酵的主要菌種，大量的乳酸菌可以使青貯料快速進入到乳酸發(fā)酵階段，進而迅速降低pH（郭婷，2014），這可能是本試驗中LP+LB（水）組、LP+L（MRS）組和LP+LB組pH低的原因。與對照組相比，復合化學添加劑1組乳酸和乙酸含量顯著增加，可能是因為化學添加劑在發(fā)酵初期抑制了好氧微生物的生長，為乳酸菌生長提供更多的可溶性糖（Shao等，2007），進而促進乳酸菌的生長繁殖，使其代謝產(chǎn)物乳酸和乙酸含量增加。張慧杰（2011）研究發(fā)現(xiàn)，乳酸菌數(shù)量的最大值出現(xiàn)在發(fā)酵15d或20d，本試驗中LP+LB（水）組、LP+LB（MRS）組、LP+LB組以及復合化學添加劑1組乳酸菌數(shù)量均高于對照組，但差異不顯著，可能與發(fā)酵時間短，乳酸菌還未成為優(yōu)勢菌有關。本試驗中兩組復合化學添加劑組酵母菌數(shù)量顯著低于對照組，可能與苯甲酸鈉、山梨酸鉀對酵母菌有抑制作用有關（袁仕改，2018）。
3.2 不同添加劑對發(fā)酵飼料有氧穩(wěn)定性的影響
化學添加劑能夠快速改善發(fā)酵飼料的有氧穩(wěn)定性。Carvalho（2012）研究發(fā)現(xiàn)，甘蔗青貯中添加丙酸能夠有效抑制梭菌及酵母菌等腐敗菌的生長，提高青貯飼料有氧穩(wěn)定性。Silva等（2015）研究表明，向玉米發(fā)酵飼料中添0.2％~0.3％丙酸制劑可以有效地提高發(fā)酵飼料的有氧穩(wěn)定性。在本試驗中，復合化學添加劑1組和復合化學添加劑2組在有氧暴露的7d中pH一直趨于穩(wěn)定，這與苯甲酸鈉、山梨酸鉀能夠抑制酵母菌等腐敗菌的生長有關（袁仕改，2018），酵母菌是導致青貯飼料有氧變質(zhì)的主要微生物（黃峰等，2019）。乳酸菌分為同型發(fā)酵乳酸菌和異型發(fā)酵乳酸菌，同型發(fā)酵乳酸菌的主要發(fā)酵產(chǎn)物是乳酸，但產(chǎn)生能夠抑制酵母菌、霉菌等生長繁殖的短鏈脂肪酸非常有限，而異型發(fā)酵乳酸菌的主要發(fā)酵產(chǎn)物為乙酸，乙酸是一種能夠有效抗真菌及霉菌的酸類物質(zhì)，可有效抑制有氧腐敗（袁仕改，2018）。馬迪（2014）研究發(fā)現(xiàn)，在青貯黑麥草中乙酸的含量需要達到20.0g/kgDM以上才具有抗真菌作用。而本試驗中LP+LB（水）、LP+LB（MRS）組以及LP+LB組的有氧穩(wěn)定性并未改善，這可能是因為發(fā)酵過程中產(chǎn)生的抗真菌及霉菌的酸類物質(zhì)少，不能有效抑制腐敗菌的生長繁殖。
4結(jié)論
本試驗結(jié)果表明，LP+LB組在改善發(fā)酵品質(zhì)方面優(yōu)于其他組，而添加復合化學劑1組和復合化學劑2組能有效改善發(fā)酵飼料的有氧穩(wěn)定性。
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