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_微生物试验报告与运用_微生物知识

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。

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。

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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