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含水率對(duì)發(fā)酵飼料品質(zhì)的影響

2013-10-25 05:42:32四川農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物醫(yī)學(xué)院周夢(mèng)佳李濤曾燕吳海燕孫彥
中國(guó)飼料 2013年7期
關(guān)鍵詞:發(fā)酵飼料乳酸桿菌乳酸

四川農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物醫(yī)學(xué)院 周夢(mèng)佳 李濤 曾燕 吳海燕 孫彥

四川農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物疫病與人類健康四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 倪學(xué)勤* 曾 東

微生物發(fā)酵飼料是指在人為可控制的條件下,以植物性農(nóng)副產(chǎn)品為主要原料,通過有益微生物的代謝作用,降解部分多糖、蛋白質(zhì)和脂肪等大分子物質(zhì),生成有機(jī)酸、可溶性多肽等小分子物質(zhì),形成營(yíng)養(yǎng)豐富、適口性好、活菌含量高的生物飼料(孫汝江和呂月琴,2012)。在發(fā)酵過程中生成的微生物菌體蛋白、酶類、生物活性小肽、氨基酸、有機(jī)酸、活性益生菌等,可提高畜禽的生產(chǎn)性能(陸文清和胡起源,2008),還能通過調(diào)節(jié)動(dòng)物體內(nèi)的微生態(tài)平衡,防止腹瀉,增進(jìn)動(dòng)物健康(Tara等,2006)。但目前對(duì)發(fā)酵飼料的研究主要集中在發(fā)酵產(chǎn)品對(duì)畜禽生長(zhǎng)性能及免疫水平影響等方面 (張騰飛,2011;金樁等,2010),而對(duì)發(fā)酵過程的工藝參數(shù)及發(fā)酵產(chǎn)品品質(zhì)的研究相對(duì)較少。本試驗(yàn)研究了不同含水率對(duì)發(fā)酵飼料pH、乳酸含量、干物質(zhì)回收率及乳酸桿菌數(shù)量變化的影響,為發(fā)酵飼料生產(chǎn)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

1.1.1 發(fā)酵基料 玉米-豆粕型配合飼料。

1.1.2 發(fā)酵菌種 植物乳桿菌F,由四川農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物微生態(tài)研究中心分離保存,活菌數(shù)為1×109CFU/mL。

1.2 試驗(yàn)方法 試驗(yàn)共設(shè)A、B、C、D和E共5個(gè)處理,發(fā)酵飼料含水率分別為25%、30%、35%、40%和45%,每個(gè)處理3個(gè)重復(fù)。菌種添加量為1×106CFU/g飼料,以蒸餾水調(diào)節(jié)水分,混合均勻后用密閉發(fā)酵袋分裝,30℃培養(yǎng)箱靜置培養(yǎng)。

1.3 測(cè)定指標(biāo)及方法

1.3.1 樣品pH測(cè)定 用蒸餾水調(diào)節(jié)樣品含水率為80%,攪拌均勻后直接測(cè)定。

1.3.2 乳酸含量測(cè)定 采用羥基聯(lián)苯比色法測(cè)定發(fā)酵飼料中乳酸含量(羅建等,2012)。

1.3.3 干物質(zhì)回收率測(cè)定 發(fā)酵飼料配制后立即稱重, 此后在發(fā)酵第 1、3、5、7、10 天采樣,105 ℃烘干稱重。計(jì)算發(fā)酵飼料干物質(zhì)回收率(DMR)。

1.4 乳酸桿菌數(shù)量測(cè)定 準(zhǔn)確稱取發(fā)酵飼料10.0 g,用生理鹽水10倍遞增稀釋至10~7,取適當(dāng)稀釋度的樣品滴種到MRS培養(yǎng)基中,37℃厭氧培養(yǎng)24~36 h,根據(jù)菌落數(shù)計(jì)算樣品中乳酸桿菌數(shù)量。

1.5 數(shù)據(jù)分析 用SPSS19.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,結(jié)果用“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 水分對(duì)發(fā)酵飼料pH變化的影響 由表1可知,在發(fā)酵的各個(gè)時(shí)間點(diǎn),A組和B組pH均極顯著高于其余各組(P<0.01)。發(fā)酵第1天,各組發(fā)酵飼料pH均迅速降低至5.0左右,且水分含量越高,降幅越大;在第3天,pH進(jìn)一步降低,且各組之間差異均極顯著(P<0.01)。到第5天,pH下降速率明顯減緩,D組pH最低,為4.52,極顯著低于其余各組(P<0.01)。第7天和第10天,D組pH最低。

表1 水分對(duì)發(fā)酵飼料pH變化的影響

2.2 水分對(duì)發(fā)酵飼料乳酸含量變化的影響 由表2可知,隨著發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng),各組乳酸含量先升高,5 d后達(dá)峰值,之后緩慢降低。在第1天和第3天,C組和D組乳酸含量均極顯著高于A組和B組(P<0.01)。第5~10天,C組和D組乳酸含量顯著高于A組(P<0.05),但與B組和E組差異不顯著(P>0.05)。

表2 水分對(duì)發(fā)酵飼料乳酸含量變化的影響mmol/g

2.3 水分對(duì)發(fā)酵飼料干物質(zhì)回收率變化的影響由表3可知,隨著發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng),各組干物質(zhì)回收率均逐漸降低,且降幅與水分含量呈正相關(guān)。在第1天,E組干物質(zhì)回收率顯著低于A組和B組(P<0.05),而與 C組和 D組差異不顯著 (P>0.05)。在第3天和第5天,B組干物質(zhì)回收率均顯著低于A組 (P<0.05),C、D組和E組均極顯著低于A組(P<0.01)。到第7天,A組與B組干物質(zhì)回收率差異不顯著(P>0.05),C、D組和E組均極顯著低于A組(P<0.01)。D組和E組顯著低于C組(P<0.05),極顯著低于 B組(P<0.01)。到第10天,相鄰兩組間差異均不顯著(P>0.05)。

表3 水分對(duì)發(fā)酵飼料干物質(zhì)回收率的影響%

2.4 水分對(duì)發(fā)酵飼料乳酸桿菌數(shù)量變化的影響由表4可知,各組乳酸桿菌數(shù)量在發(fā)酵前3 d均逐漸增加,之后開始緩慢減少。在第1天,C和D組乳酸桿菌數(shù)量極顯著高于A、B組和E組 (P<0.01)。在第3天,D組極顯著高于A、B組和E組(P<0.01),C組顯著高于 B組和 E組 (P<0.05)。第5天時(shí),B組和C組極顯著高于A組(P<0.01),D組和E組極顯著高于A、B組和C組(P<0.01)。到第7天時(shí),B、C組和D組極顯著高于A組和E組 (P<0.01),E組顯著高于A組(P<0.05),B、C組和 D組組間差異不顯著 (P>0.05)。到第10天,各組乳酸桿菌數(shù)量均下降至108CFU/g數(shù)量級(jí)。B、C、D組和E組均極顯著高于A組 (P<0.01),B、C組和D組組極顯著高于E組,B、C組和D組間差異不顯著(P>0.05)。

表4 水分對(duì)發(fā)酵飼料乳酸桿菌數(shù)量變化的影響 lg CFU/g

3 討論

3.1 水分對(duì)發(fā)酵飼料pH變化的影響 魏愛彬等(2012)研究發(fā)現(xiàn),植物乳桿菌發(fā)酵飼料1 d后pH呈明顯下降趨勢(shì),在發(fā)酵10 d時(shí)pH趨于穩(wěn)定,達(dá)4.2左右。李升和等(2011)研究報(bào)道,含水率為37%的發(fā)酵飼料,其pH在發(fā)酵的各個(gè)時(shí)期均低于含水率為31%~35%的發(fā)酵飼料。本試驗(yàn)結(jié)果顯示,C組和D組pH降低迅速,顯著低于其余各組,這與以往的研究結(jié)果基本一致,說(shuō)明水分對(duì)發(fā)酵飼料pH變化有顯著影響,含水率過高或過低均不利于pH的降低。

3.2 水分對(duì)發(fā)酵飼料乳酸含量變化的影響 研究報(bào)道,乳酸發(fā)酵飼料中乳酸含量與pH呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系 (李龍等,2010)。 黃俊等 (2008)以40%~70%含水率對(duì)啤酒糟與統(tǒng)糠進(jìn)行長(zhǎng)期混合發(fā)酵,發(fā)現(xiàn)含水率為60%時(shí),乳酸含量最高。李紹章等(2010)分別采用液態(tài)、固態(tài)和液態(tài)轉(zhuǎn)固態(tài)三種工藝對(duì)飼料進(jìn)行發(fā)酵,發(fā)現(xiàn)液態(tài)發(fā)酵組中乳酸含量最高,其次是液態(tài)轉(zhuǎn)固態(tài)發(fā)酵組;在發(fā)酵5 d后,乳酸含量逐漸降低。本試驗(yàn)結(jié)果顯示,在發(fā)酵初期(1~3 d),各組乳酸含量均迅速增加,之后增加速率變慢。在同一時(shí)間,C組和D組乳酸含量均高于其余各組。

3.3 水分對(duì)發(fā)酵飼料干物質(zhì)回收率變化的影響由于乳酸菌發(fā)酵過程中部分養(yǎng)分因分解產(chǎn)生氣體釋放熱量而損失,可用DMR來(lái)表示發(fā)酵過程中養(yǎng)分的損失程度,其數(shù)值越高,說(shuō)明發(fā)酵損失越小,能耗越低(席興均,2002)。 李龍等(2010)研究發(fā)現(xiàn),DMR隨水分的升高和發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng)而降低。本試驗(yàn)結(jié)果與之一致。這可能是由于過低的水分抑制了飼料中乳酸桿菌的生長(zhǎng),養(yǎng)分分解速率降低,所以DMR較高。

3.4 水分對(duì)發(fā)酵飼料乳酸桿菌數(shù)量變化的影響賈鵬輝等(2009)研究報(bào)道,發(fā)酵飼料乳酸菌數(shù)量在48 h后達(dá)到最大值,隨后逐漸下降。這是由于微生物發(fā)酵糖類產(chǎn)酸、厭氧程度的逐漸加強(qiáng)以及pH降低,使乳酸桿菌大量增殖;當(dāng)pH下降到一定程度時(shí),乳酸桿菌本身也受到抑制,所以數(shù)量又逐漸下降(王旭明等,2002)。 李龍等(2010)分別以30%、40%和50%的含水率發(fā)酵飼料,發(fā)現(xiàn)乳酸菌數(shù)量隨水分升高先增加后減少,各組間差異極顯著(P<0.01)。本試驗(yàn)結(jié)果顯示,隨著發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng),各組乳酸桿菌數(shù)量先升高,到第3天達(dá)峰值,之后緩慢降低;C組和D組乳酸桿菌數(shù)量在各時(shí)期均高于其余組。說(shuō)明含水率對(duì)乳酸桿菌數(shù)量有顯著影響,發(fā)酵飼料含水率為35%~40%時(shí),乳酸桿菌生長(zhǎng)速率最快。

4 結(jié)論

綜上所述,水分對(duì)發(fā)酵飼料pH、乳酸含量、干物質(zhì)回收率及乳酸桿菌數(shù)量的變化均有顯著影響。本試驗(yàn)條件下,發(fā)酵飼料最適含水率為35%~40%。

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