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添加不同比例木薯酒精渣对桂闽引象草微贮品质的影响

2023-05-12罗皎兰易显凤邱进宝黄世洋

畜牧与饲料科学 2023年2期
关键词:微贮木薯消化率

罗皎兰,罗 欢,曾 俊,易显凤,邱进宝,黄世洋

(1.广西大学,广西 南宁 530004;2.广西农业职业技术大学,广西 南宁 530001;3.广西汇创牧业有限公司,广西扶绥 543200)

罗皎兰,罗 欢,曾 俊,等.添加不同比例木薯酒精渣对桂闽引象草微贮品质的影响[J].畜牧与饲料科学,2023,44(2):44-49.

随着草食动物规模化养殖的日益壮大,对优质饲料资源的需求进一步增加,优质牧草饲料供给不平衡等问题日益突显[1]。桂闽引象草在我国南方地区大量种植,是多年生牧草,具有生长快、成本低、营养价值高、产量高和抗逆性强等优点,可作为南方地区青微贮饲料的主要原料,以缓解季节性粗饲料供应不平衡的问题[2],但桂闽引象草产草高峰期刈割时水分含量高,可溶性碳水化合物含量低,抑制了发酵过程,不利于优质青微贮的生产,低水分混合青微贮可有效提高可溶性碳水化合物(water soluble carbohydrate,WSC)含量、抑制有害菌发酵从而提高青微贮发酵品质[3-4]。字学娟等[5]研究表明,低水分象草青贮可以明显改善其青贮发酵品质,桂闽引象草收获季水分含量高、WSC 含量低是影响其青贮品质的主要因素之一[6],如何综合利用本地优质的农业副产品调节其青微贮水分,实现发酵品质和营养价值有效提高,促进南方地区饲草料加工产业可持续发展,是当前行业迫切需要解决的关键技术问题。

木薯酒精渣是木薯生产燃料酒精后的副产品,主要由木薯外皮以及破碎细胞壁组织组成[7]。木薯酒精渣营养成分丰富,水分含量低,因其网状多孔、多晶体的物理结构特性,可以作为饲料吸附水材料,是优质的饲料原料资源,但因其碳水化合物含量低、糖度低,所以不易微贮,因此,利用桂闽引象草和木薯酒精渣的不同特点,进行水分调节及综合发酵,生产优质的发酵饲料具有巨大开发与利用价值。该试验主要研究木薯酒精渣添加水平对桂闽引象草微贮品质及营养价值的影响,探讨适合的水分调节比例,从而达到发酵品质和营养品质提升,为调制优质桂闽引象草微贮饲料及高效利用木薯酒精渣提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

桂闽引象草由广西汇创牧业有限公司提供,选择株高1.5~2.0 m 的植株进行刈割后用粉碎机进行粉碎至1~2 mm 备用。木薯酒精渣和红糖购自广西崇左市扶绥县。商品化微生物添加剂为枯草芽孢杆菌 (1.10×1011CFU/g)、地衣芽孢杆菌(1.10×1011CFU/g)、干酪乳杆菌(1.35×1010CFU/g)、粪肠球菌(1.10×1011CFU/g)、嗜酸乳杆菌(1.36×1010CFU/g)、植物乳杆菌(1.36×1010CFU/g)、酵母菌(2.10×1011CFU/g)、乳酸菌(3.00×1010CFU/g)、戊糖片球菌(1.10×1011CFU/g),购自山东中科嘉亿生物工程有限公司。

1.2 试验设计

试验共设5 组,其中4 个处理组,1 个对照组,处理组添加不同水平木薯酒精渣,桂闽引象草和木薯酒精渣比例分别为1∶1.38 (Ⅰ组)、1∶1 (Ⅱ组)、1∶0.35(Ⅲ组)、1∶0.11(Ⅳ组),将微贮饲料水分含量设置为40%、50%、60%和70%,对照组(CK组)为桂闽引象草单独微贮,每组3 个重复。每个混合比例均添加等量生物添加剂1.125 g/kg,如表1 所示。

1.3 发酵方法

1.3.1 水分调节方法

首先测量桂闽引象草和木薯酒精渣的基础含水量,根据微贮饲料目标水分,计算添加木薯酒精渣重量,最终将其水分控制在40%、50%、60%和70%。

1.3.2 发酵液的制备

称取菌种各5 g,红糖250 g,充分混合备用。

1.3.3 微贮调制

对照组和处理组按试验设计比例添加木薯酒精渣与发酵液充分混合后,用微贮袋分装,平均每袋13.3 kg,每个处理3 个重复,最后用真空压包机压紧封口,存放于室内干燥处,于30 d 后开袋取样检测相关指标。

1.4 测定指标及方法

1.4.1 微贮感官评定

微贮30 d 后开袋进行感官鉴定,依据德国农业协会 (Deutche Lan Dwirtschafts Geseutschaft)评分法[8],分别从气味、色泽和质地3 个方面进行感官评定打分,感官鉴定标准见表2。

表2 感官评价标准 单位:分

1.4.2 微贮常规营养成分测定

采用样品烘干的方法测定干物质含量[9]。粗灰分测定采用张丽英[10]报道的检测方法。粗蛋白含量采用凯氏定氮法测定[11]。采用蒽酮-硫酸法测定可溶性碳水化合物含量[12]。中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量采用滤袋分析法测定[13]。木质素的检测方法采用紫外分光光度法[14]。淀粉、矿物元素和氯离子等其他指标参照《发酵饲料分析检测技术》进行检测[15]。每个指标3 个重复。

1.4.3 pH 值、有机酸及氨含量的测定

按照《青贮饲料质量评定标准(试行)》制取浸提液[16],测定青贮饲料pH 值。乳酸含量用液相色谱法测定[17]。挥发性脂肪酸(乙酸、丙酸和丁酸)含量参照柳俊超等[18]报道的方法测定。氨含量用苯酚-次氯酸钠盐反应测定[19]。

1.4.4 消化率的测定

30 h 中性洗涤纤维消化率、30 h 体外干物质消化率参照《饲料分析及饲料质量检测技术》[20]进行测定。

1.5 数据处理

试验数据用Excel 初步整理后,采用SPSS 24.0 统计学软件进行单因素方差分析,并用Duncan′s 法对组间均数进行多重比较,结果以“平均值±标准差”表示,P<0.05 表示差异显著,P>0.05表示差异不显著。

2 结果与分析

2.1 感官评价

由表3 可知,从色泽上Ⅱ组接近原料颜色为最优,得分为2 分。Ⅰ组和Ⅲ组次之,均为淡黄色略带褐色,得分均为1 分。Ⅳ组和CK 组最差,为中间色,得分均为1 分。从质地上Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组茎叶结构保持良好,得分分别为4 分、4 分和3 分,CK组及Ⅳ组茎叶结构保持极差,得分均为1 分。从气味上CK 组和Ⅳ组无芳香味且臭味浓,得分均为2分。Ⅰ组和Ⅲ组为淡淡的芳香味,得分均为10 分,Ⅱ组具有浓厚的芳香味,得分为14 分。综上所述,感官评价指标优等的为Ⅱ组,Ⅰ组和Ⅲ组为良,CK 组和Ⅳ组为下等。

表3 感官评价结果 单位:分

2.2 添加不同比例木薯酒精渣对桂闽引象草微贮营养组成的影响

由表4 可知,各处理组的干物质含量显著(P<0.05)高于CK 组,其中Ⅰ组干物质含量最高,显著(P<0.05)高于其他各组,比CK 组高39.50%。各处理组粗蛋白含量显著(P<0.05)高于CK 组,其中最高组为Ⅱ组,比CK 组高6.03%。各处理组粗灰分含量显著(P<0.05)低于CK 组,其中Ⅰ组的粗灰分含量最低,比CK 组低7.03%。Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组的中性洗涤纤维含量显著(P<0.05)低于Ⅳ组和CK 组,Ⅳ组与CK 组无显著(P>0.05)差异;Ⅱ组中性洗涤纤维含量最低,其次分别是Ⅲ、Ⅰ组,分别降低了15.35%、11.01%、9.57%。Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组的酸性洗涤纤维含量较CK 组显著(P<0.05)降低;Ⅱ组酸性洗涤纤维含量最低,其次是Ⅲ、Ⅰ组,相较于CK 组分别降低了8.87%、6.13%、4.70%。Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组WSC 含量较CK 组显著(P<0.05)增加,分别增加了4.50%、4.10%、2.80%,Ⅳ组与CK 组差异不显著(P>0.05)。Ⅰ组木质素显著(P<0.05)高于其他处理组,最低为CK 组,前者高于后者4.94%。Ⅱ组淀粉含量显著 (P<0.05)高于其他组,比CK 组高5.30%。

表4 添加不同比例木薯酒精渣对桂闽引象草微贮营养组成的影响 单位:%

如表5 所示,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组的钙含量显著(P<0.05)高于CK 组,其中Ⅱ组含量最高,比CK 组增加0.88%。Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组磷含量较CK 组显著(P<0.05)降低。各处理组镁、钾以及氯离子含量显著(P<0.05)低于CK 组,Ⅰ组的镁、钾以及氯离子含量最低,比CK 组分别降低0.10%、1.37%、0.71%。各处理硫含量组无显著(P>0.05)差异,其中硫含量最高的为Ⅲ、Ⅳ组,最低为Ⅱ组。综上所述,Ⅱ组的营养成分综合指标优于其他组。

表5 添加不同比例木薯酒精渣对桂闽引象草微贮矿物元素及氯离子含量的影响 单位:%

2.3 添加不同比例木薯酒精渣对桂闽引象草微贮饲料消化率的影响

由表6 可知,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组的30 h 体外干物质消化率显著(P<0.05)高于Ⅳ组和CK 组,其中Ⅱ组最高,较CK 组高11.3%。各处理组30 h 中性洗涤纤维消化率无显著(P>0.05)差异。Ⅱ组消化率优于其他组。

2.4 添加不同比例木薯酒精渣对桂闽引象草微贮品质的影响

由表7 可知,Ⅳ组pH 值最高,显著(P<0.05)高于Ⅲ组,与Ⅰ、Ⅱ、CK 组无显著(P>0.05)差异,最低组为Ⅲ组。Ⅱ组的乳酸含量显著(P<0.05)高于Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ、CK 组,其中CK 组最低,Ⅱ组高于CK 组3.72%。乙酸含量最高的为CK 组,最低的为Ⅰ组,且显著(P<0.05)低于其他处理组。Ⅰ、Ⅱ组未检测出丁酸,CK、Ⅲ、Ⅳ组含少量丁酸。各组均未检测出丙酸。Ⅰ、Ⅱ组氨含量显著(P<0.05)低于CK 组,最高的为CK 组,最低的为Ⅰ组和Ⅱ组,Ⅲ组和Ⅳ组与CK 组差异不显著(P>0.05)。综上所述,发酵品质最佳的为Ⅱ组,其他由高到低依次为Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ、CK 组。

表7 添加不同比例木薯酒精渣对桂闽引象草微贮品质的影响 单位:%

3 讨论

3.1 添加不同比例木薯酒精渣对桂闽引象草微贮品质的影响

影响微贮饲料发酵品质的因素有多种[21],pH值是影响微贮饲料发酵品质的重要指标,优质微贮饲料的pH 值应在4.20 以下[22]。该试验结果表明,除了Ⅳ组,其他组pH 值均在4.20 以下,表明添加木薯酒精渣可以促进乳酸菌发酵,降低微贮饲料pH 值,这与感官评价结果一致。微贮饲料中有机酸含量的检测是判定微贮品质最重要的一项指标[23],该试验中木薯酒精渣处理组的乳酸含量增加,乙酸含量降低,处理组乳酸含量总体高于对照组,表明添加木薯酒精渣可促进桂闽引象草微贮同型乳酸发酵,这与田静等[24]研究结果相似。赵明坤等[25]研究表明,适当添加玉米粉有效提高了金荞麦和甜象草混合青贮品质,吸附材料可以调节微贮原料的水分含量、增加干物质含量,为乳酸发酵提供充足的底物,从而改善微贮发酵品质[26]。该试验研究结果表明,木薯酒精渣处理组具有较高的乳酸/乙酸值,提高了桂闽引象草微贮发酵品质。

3.2 添加不同比例木薯酒精渣对象草微贮营养价值的影响

微贮饲料的营养成分,主要包括干物质、粗蛋白、粗脂肪、可溶性碳水化合物含、粗灰分等。桂闽引象草干物质含量相对较低,导致微贮过程中难以为乳酸菌等提供足够的营养底物,该试验通过添加不同水平木薯酒精渣,调节桂闽引象草微贮饲料水分,使其降低至适宜水平,从而获得优良品质的微贮饲草料[27]。木薯酒精渣是南方地区广泛种植的经济作物,具有来源广、量大、价格低廉且营养价值相对高等优点,添加比例则依据制作常规微贮饲料的水分要求及原料水分含量而设计。该试验研究由于桂闽引象草的水分含量远远高于木薯酒精渣,以致各混合微贮处理组的干物质含量随木薯酒精渣的增加而增加,从而减少废水产生,抑制了微贮的二次发酵,减少有机物的损失。木薯酒精渣具有一定的粗蛋白,混合微贮后能够提高桂闽引象草微贮饲料的营养价值,该试验中随着木薯酒精渣添加比例的增加,粗蛋白含量总体呈升高趋势,与吕建敏等[28]研究结果一致。中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维作为饲草能量消化率的关键指标,其含量的降低有助于改变微贮纤维结构,提高微贮的消化率[29]。该试验中随着木薯酒精渣添加比例的增加,中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量均呈下降趋势,这与庄益芬等[30]、张心钊等[31]研究结果相似,说明木薯酒精渣和桂闽引象草混合微贮可以降低饲料粗纤维,提高饲料消化率和适口性。粗灰分随木薯酒精添加比例的增加呈下降趋势,粗灰分越低,说明有机物被破坏越少,说明木薯酒精渣和桂闽引象草微贮过程中提高了饲料的营养品质,这与徐生祥[29]研究结果相似。WSC 可以直接给乳酸发酵底物提供能量,其含量越多、产生的乳酸越多、乙酸越低,从而微贮品质也越好。该试验结果发现,随着木薯酒精渣混合比例的增加,WSC 总体呈升高趋势,这与孙鏖等[32]的研究结果一致,表明添加木薯酒精渣可以改善桂闽引象草微贮饲料的营养结构,提高饲料的营养价值。

4 结论

添加木薯酒精渣可以提高桂闽引象草微贮饲料干物质、粗蛋白、水溶性碳水化合物以及乳酸含量,并提高体外干物质消化率。桂闽引象草与木薯酒精渣添加比例为1∶1,水分控制在50%时,桂闽引象草微贮饲料品质最佳。

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