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

2020-08-11王雪洋韩淑敏李雁冰李金库李井春魏国生

中国饲料 2020年15期

王雪洋，韩淑敏，李雁冰，李金库，李井春，魏国生

（黑龙江八一农垦大学动物科技学院，黑龙江大庆163319）

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TU-1901）、0.20 μm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（1 g LP+LB：20 mL 水）的比例进行孵育扩繁。LP+LB（MRS）的配制：LP+LB 与 MRS 按 1：20（1 g LP+LB：20 mL MRS）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300 g。复合化学添加剂1组添加量为4 L/t；复合化学添加剂2组添加量为2 L/t；LP+LB（水）组与 LP+LB（MRS）组添加量均为 2 mL/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10 d开封。

1.5 发酵饲料品质的测定

1.5.1 干物质的测定取50 g发酵豆渣型混合料于锡纸盒中采用65℃、48 h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10 g，放入自封袋，加90 mL蒸馏水，混合均匀后用酸度计测定pH，开封后连续7 d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10 g，加90 mL灭菌的生理盐水，混合均匀后抽取 1 mL 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2 mL左右的发酵滤液经过0.20 μm的水系过滤器进行过滤，最后取10 μL的过滤液进入色谱柱。液相色谱条件，色谱柱：Sepax Carbomix H-NP5，配同系保护柱Carbomix H-NP5；流动相：2.5 mmol/L H2SO4水溶液，流速：0.55 mL/min，柱温：57℃，示差检测器温度：30℃，响应时间：6 s，进样量：20 μL。

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10 d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 33.95 g/kg DM 和 3.42 g/kg DM；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4.87 log cfu/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8.19 log cfu/g，比对照组高1.63 log cfu/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3.85 log cfu/g和2.75 log cfu/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7 d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+LB（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15 d或 20 d，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）。

表1 不同添加剂对豆渣型发酵饲料发酵品质的影响

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加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7 d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20.0 g/kg DM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。