异型发酵乳酸菌对全株玉米青贮发酵品质的影响

贾春英，鲜欧洋，张凡凡

（1.新疆生产建设兵团第三师畜牧兽医工作站，新疆 图木舒克 843900；2.石河子大学动物科技学院）

玉米青贮通过发酵过程中的乳酸菌以及发酵过程中的可溶性碳水化合物进行厌氧发酵产生乳酸，其乳酸能够快速地降低环境条件中的pH，其pH的下降能够有效地杀灭各种微生物并且抑制各种微生物的活动，从而使青绿饲料能够得到长期的保存。异型乳酸菌主要包括布氏乳杆菌（Lactobacillus buchneri）、短乳杆菌（Lactobacillus breris）等。异型乳酸发酵（Heterfermentation）指的是凡葡萄糖经发酵后除主要产生乳酸外，还产生乙醇、乙酸和二氧化碳等多种产物的发酵。在青贮玉米饲料中上述乳酸菌菌剂都有它们的特点，其中异型发酵乳酸菌虽然大量分解底物，消耗能量，但是在发酵过程中添加布氏乳杆菌（Lactobacillus buchneri）能够生成大量的乙酸，乙酸在发酵过程中能够抑制甚至杀灭真菌，有效阻碍二次发酵的过程。所以通过添加异型发酵乳酸菌可以补偿发酵过程中所造成的隐性营养损失[1-3]。

1 材料与方法

1.1 原料与加工调制

在玉米进入蜡熟化的早期阶段时，对整株玉米进行收获并在现场切至约2 cm的长度便于储存。将异型发酵乳酸菌布氏乳杆菌（Lactobacillus buchneri）添加于真空袋中进行调制。

1.2 试验设计

青贮收获时，将全株玉米在真空袋中进行密封保存。试验共设2个处理，处理1：不添加任何菌剂的空白对照（CK），添加等量蒸馏水；处理2：添加异型乳酸菌（Lactobacillus buchneri），添加量为5 × 105cfu/g。青贮共调制12袋，每个处理各6袋，每袋（2.0±0.1）kg，在实验室环境（23～30 ℃）中发酵60 d。监测60 d内青贮发酵过程中营养物质的变化，在第60天将所有的青贮袋全部打开，在2个处理中各抽取3个样品通过各自的测定方法对开窖的玉米青贮进行感官指标评定、发酵特性、营养成分进行有效的评价。

1.3 各指标测定方法

从质地、色泽以及气味等方面对袋装青贮玉米进行感官评价[4]。

影响玉米青贮发酵特性的因素主要是：铵态氮（NH3-N）、pH、乙酸（AA）、乳酸（LA）。通过苯酚-次氯酸比色法测定铵态氮（NH3-N）的含量、通过酸度计进行测定pH，通过GC分析仪进行测定乙酸（AA）的含量，通过对羟基联苯比色法测定乳酸（LA）的含量[5-7]。

影响青贮玉米的营养品质的因素主要是：干物质（DM）、粗蛋白（CP）、中性洗涤纤维（NDF）、酸性洗涤纤维（ADF）、可溶性碳水化合物（WSC）、粗脂肪（EE）、粗灰分（Ash）以及淀粉的含量。通过烘干重量法测定干物质（DM）的含量，通过凯式定氮法测定粗蛋白（CP），通过范氏（Van Soest）洗涤纤维法测定中性洗涤纤维（NDF）和酸性洗涤纤维（ADF）的含量，通过蒽酮-硫酸比色法测定可溶性碳水化合物（WSC）的含量，通过索式浸提法（乙醚浸出法）测定粗脂肪（EE）的含量，通过灰化法测定粗灰分（Ash）的含量，通过酶水解法测定淀粉（starch）的含量。

1.4 数据分析

数据的初步整理和统计采用Microsoft Excel 2010软件。采用SPSS 22.0软件进行数据的F检验，当通过F检验后进行单因素方差分析，其中通过单因素方差分析计算不同处理间差异性，多重比较方法均采用Duncan法。P ＜0.01表示2个处理组间差异极显著，P ＜0.05表示2个处理组间差异显著，P ＞0.05表示2个处理间差异不。

2 结果与分析

2.1 全株玉米青贮感官评定

添加异型发酵乳酸菌的处理2和不添加任何菌制剂的处理1（CK）的气味均为乳酸气味；添加异型发酵乳酸菌的处理2和不添加任何菌制剂的处理1（CK）的质地均为松软不粘手，无霉变：添加异型发酵乳酸菌的处理2的颜色为亮黄色，不添加任何菌制剂的处理1（CK）的颜色为黄绿色；添加异型发酵乳酸菌的处理2的酸味较浓，不添加任何菌制剂的处理1（CK）的酸味中等。对其进行感官评定：添加异型发酵乳酸菌的处理2为优等，不添加任何菌制剂的处理1（CK）为良好。

2.2 不同处理全株玉米青贮发酵情况

通过对全株玉米青贮发酵特征相关指标的测定结果如表1。

表1 不同处理的全株玉米青贮发酵指标

2.3 不同处理全株玉米青贮营养品质测定

通过对全株玉米青贮营养品质相关指标的测定结果如表2。

表2 不同处理的全株玉米青贮营养品质指标

2.4 不同处理青贮玉米各指标的综合价值评价

通过表3综合评价可以得出，2个处理按优劣排序的结果：单独添加异型发酵乳酸菌布氏乳杆菌（Lactobacillus buchneri）的处理2（添加量5×105cfu/g）＞不添加任何菌剂的处理1（CK）。

表3 不同处理全株青贮玉米的综合价值指标

3 讨论

3.1 不同处理感官评定

在该试验中，2种青贮饲料的感官评价没有显著差异，处理2的青贮饲料在pH上没有体现出较低的数值，气味上较CK处理的酸味要浓些，总体来说没有产生较为明显的感官差异。

3.2 不同处理对全株青贮玉米发酵品质的影响

数据分析显示：通过添加布氏乳杆菌（Lactobacillus buchneri）的真空袋中的pH和乙酸（AA）含量较高。在添加布氏乳杆菌（Lactobacillus buchneri）的代谢产物中除乳酸（LA）外还有部分乙酸（AA）[8]，故而添加异型发酵乳酸菌（Lactobacillus buchneri）的处理2中乙酸（AA）含量高于不添加任何菌制剂的处理1（CK），在玉米青贮发酵过程当中，具有十分重要作用的乳酸（LA）能够降低玉米青贮的pH。

3.3 不同处理对全株青贮玉米营养品质的影响

本研究中在玉米青贮真空袋中加入布氏乳杆菌（Lactobacillus buchneri）的处理2的干物质（DM）的含量显著高于不添加任何菌剂的处理1（CK）的含量（表2），主要原因是：在全株玉米发酵过程富含充足的底物，在青贮前期添加异型发酵乳酸菌能够促进乳酸的发酵，对青贮酸化有积极的作用，进而抑制有害微生物的繁育甚至起到杀灭有害微生物的作用，进一步减少了干物质（DM）的损失[9-10]。发酵60 d时2个处理添加异型发酵乳酸菌的处理2和不添加任何菌制剂的处理1（CK）的粗蛋白（CP）含量之间差异不显著，其原因是通过植物的呼吸作用、蛋白质降解酶的影响致使其发生变化。也有研究表明，添加异型乳酸菌使得干物质（DM）和淀粉（starch）含量增加，可溶性糖（WSC）和粗蛋白（CP）含量降低。

4 结论

本研究通过对添加异型乳酸菌菌剂布氏乳杆菌（Lactobacillus buchneri）发酵青贮玉米的各个指标进行分析和评价，在玉米青贮中添加布氏乳杆菌（Lactobacillus buchneri）后，铵态氮（NH3-N）、干物质（DM）、乙酸（AA）、中性洗涤纤维（NDF）、酸性洗涤纤维（ADF）、粗灰分（Ash）这6个指标能够得到改善。