植物乳桿菌液體發(fā)酵仔豬全價飼料的試驗研究以及發(fā)酵全價飼料變水料飼喂技術(shù)
摘要:研究通過正交試驗,確定了植物乳桿菌UR-3液體發(fā)酵飼料的最佳發(fā)酵工藝組合條件為:發(fā)酵時間48h、接種量2.5%、溫度37℃。在此條件下,植物乳桿菌液體發(fā)酵飼料粗蛋白含量顯著高于未發(fā)酵飼料(P<0.05),粗蛋白含量由發(fā)酵前6.28%提高到6.94%;液體發(fā)酵飼料乳酸菌數(shù)量和乳酸含量顯著高于未發(fā)酵飼料(P<0.05),乳酸含量達到212.34mmol/L,生物量為21.62×109cfu/mL。
近年來,國內(nèi)食品安全事件頻繁發(fā)生,特別是抗生素濫用造成藥物的殘留及細(xì)菌耐藥性,已嚴(yán)重威脅到食品安全及人類健康,飼料安全也越來越受到國家和社會的關(guān)注。微生態(tài)發(fā)酵飼料作為一種綠色環(huán)保飼料,為研究人員帶來新的研究思路。因此,在提倡食品安全及綠色養(yǎng)殖的新形勢下,更需要大力發(fā)展生物飼料,從源頭上保證肉類的食品安全。
應(yīng)用方面,與傳統(tǒng)的干料和液體飼料相比,液體發(fā)酵飼料(FLF)優(yōu)勢巨大。FLF可以大大節(jié)省飼料成本、提高飼料的消化利用率、改善動物的生長性能。液體飼料發(fā)酵過程中產(chǎn)生大量的酸性物質(zhì),使飼料酸度增強,從而抑制或消滅沙門氏菌和大腸桿菌,最終促進動物健康。然而FLF的品質(zhì)受到多種因素的影響,在實際生產(chǎn)中很難得到一種品質(zhì)穩(wěn)定的FLF。Brooks認(rèn)為,到目前為止,還未有足夠的發(fā)酵參數(shù)來保證發(fā)酵的效果。20世紀(jì)90年代后,中國已經(jīng)開始發(fā)酵飼料的研究,但仍然缺少FLF相關(guān)應(yīng)用的試驗性報道。
現(xiàn)在,F(xiàn)LF在國外使用很普遍,大多數(shù)是酵母菌、乳酸菌發(fā)酵,然而國內(nèi)的固體發(fā)酵飼料大多使用菌種或微生物發(fā)酵劑。發(fā)酵工藝的關(guān)鍵因素包括溫度、時間、料水比、通氣量、接種量、氮碳源。發(fā)酵條件合適,能有效降解大分子蛋白、消除抗?fàn)I養(yǎng)因子。
迄今為止,采用植物乳桿菌制備FLF的相關(guān)報道較少,尤其是現(xiàn)有工藝主要通過單因素、正交試驗分析,缺少對多種發(fā)酵參數(shù)交互作用的評價。本試驗擬利用實驗室保存的一株具有生長速度快、產(chǎn)乳酸能力強的植物乳桿菌為發(fā)酵菌株,對發(fā)酵時間、溫度、接種量參數(shù)進行優(yōu)化,探討植物乳桿菌FLF的最佳發(fā)酵工藝條件,并進一步對微生態(tài)制劑液體發(fā)酵的飼料進行初步的營養(yǎng)評價進行研究,探討液體飼料經(jīng)發(fā)酵后,粗蛋白含量、乳酸量及生物量的變化狀況,為制備植物乳桿菌 FLF 提供合理的應(yīng)用技術(shù)參數(shù),為乳酸菌 FLF 產(chǎn)品的研發(fā)、應(yīng)用和推廣提供參考。
1.材料與方法
1.1 試驗菌株
植物乳桿菌突變菌株UR-3,現(xiàn)保存于河南省科學(xué)院生物研究所實驗室。
1.2 儀器設(shè)備
高速冷凍離心機、漩渦振蕩器、座式自動電熱壓力蒸汽滅菌器、智能生化培養(yǎng)箱、可見分光光度計、恒溫儀、全溫振蕩器、恒溫培養(yǎng)箱、pH計、冰箱、凈化工作臺等。
1.3 培養(yǎng)基及試劑
斜面培養(yǎng)基、平板計數(shù)培養(yǎng)基:MRS肉湯培養(yǎng)基、瓊脂和蒸餾水,調(diào)節(jié)pH值至 6.2±0.2。種子培養(yǎng)基:MRS肉湯培養(yǎng)基、蒸餾水,調(diào)節(jié)pH值至6.2±0.2。MRS肉湯培養(yǎng)基:購于索萊寶。乳酸測試盒:購于南京建成生物工程研究所。發(fā)酵全價料培養(yǎng)基:基礎(chǔ)日糧組成及營養(yǎng)水平見表1
1.4 試驗方法
1.4.1 發(fā)酵種子液的制備
從植物乳桿菌UR-3斜面挑取一環(huán),接種到制備好的MRS液體培養(yǎng)基中,靜置 37℃培養(yǎng)24h后,吸取5%的菌種,轉(zhuǎn)到MRS液體培養(yǎng)基中,37℃靜置培養(yǎng)24h,最終制成發(fā)酵種子液。
1.4.2 發(fā)酵飼料的制作
將300g液體飼料(水料比2.5:1)裝入密封的塑料桶中,充分混合均勻后繼續(xù)接菌,放于振蕩培養(yǎng)箱中,按試驗條件進行發(fā)酵培養(yǎng),經(jīng)此處理所得的發(fā)酵飼料為乳酸菌FLF;同樣條件下,不接種植物乳桿菌處理的發(fā)酵飼料為對照組。
1.4.3 植物乳桿菌FLF發(fā)酵條件優(yōu)化試驗
1.4.3.1 單因素試驗
選擇接種量、溫度、發(fā)酵時間3個優(yōu)化條件進行單因素試驗的考查。
設(shè)定發(fā)酵時間72h,溫度34℃,研究1.0%、1.5%、2.0%、2.5%、3.0%、3.5%不同的接種量對液體飼料發(fā)酵效果的影響。設(shè)定發(fā)酵溫度34℃,接種量2.0%,研究24、48、72、96h不同的發(fā)酵時間對液體飼料發(fā)酵效果的影響。設(shè)定發(fā)酵時間72h,接種量2.0%,研究25、28、30、34、37℃不同的發(fā)酵溫度對液體飼料發(fā)酵效果的影響。
1.4.3.2 正交試驗
在單因素試驗的基礎(chǔ)上進行正交試驗,采用正交試驗L9(33),確定植物乳酸菌FL的最佳發(fā)酵組合條件。植物乳桿菌FLF正交試驗因素水平設(shè)計見表2。
1.4.4 測定方法
1.4.4.1 乳酸測定
乳酸測定的操作方法按照說明書進行。
1.4.4.2 生物量的測定
在超凈臺內(nèi)取菌體斜面,在斜面內(nèi)加5mL無菌水,用接種環(huán)刮下表面培養(yǎng)物制成菌懸液。用10倍梯度稀釋法將菌懸液稀釋成濃度分別為10-1、10-2、10-3、10-4、10-5、10-6、10-7、10-8不同濃度梯度后,充分振蕩,制成稀釋液。選擇3個合適的稀釋倍數(shù),分別吸取3個稀釋度中菌懸液各0.2mL,涂布于完全凝固的平板計數(shù)培養(yǎng)基中,每個梯度稀釋做3個平行,倒置于37℃培養(yǎng)箱中培養(yǎng)2d后計數(shù)。
1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析
采用DPS軟件對試驗數(shù)據(jù)進行方差分析。
2.結(jié)果與分析
2.1 植物乳桿菌發(fā)酵對液體飼料營養(yǎng)水平的影響
2.1.1 接種量對植物乳桿菌FLF營養(yǎng)水平的影響
發(fā)酵時間72h,溫度34℃,研究接種量1.0%、1.5%、2.0%、2.5%、3.0%、3.5%對FLF營養(yǎng)價值的影響(見表3)。
由表3可知,植物乳桿菌接種量的不同,F(xiàn)LF的粗蛋白水平也不同;當(dāng)接種量為 2.0%,粗蛋白含量達最大(6.60%),原因可能是植物乳桿菌液體發(fā)酵將飼料中的蛋白質(zhì)分解成為許多小分子物質(zhì),此時乳酸含量和生物量顯著性提高(P<0.05),并達到最大值,分別為187.16mmol/L、17.94×109cfu/mL;但當(dāng)接種量大于2%時,F(xiàn)LF中粗蛋白含量有所下降,可能是FLF中的菌種達到飽和,相互之間競爭底物,從而不利菌種的存活,導(dǎo)致植物乳桿菌的生物量降低。所以,當(dāng)發(fā)酵時間72h、溫度34℃、接種量2%時液體飼料發(fā)酵效果最佳。
2.1.2 發(fā)酵時間對植物乳桿菌FLF營養(yǎng)水平的影響
發(fā)酵溫度為34℃,接種量2%,研究發(fā)酵時間24h、48h、72h、96h對FLF營養(yǎng)水平的影響(見表 4)。
由表4可知,植物乳桿菌 FLF 可以使飼料中粗蛋白、乳酸含量和生物量相對提高。不同發(fā)酵時間(24、48、72、96h)條件下,飼料粗蛋白含量分別為6.41%、6.69%、6.58%、6.39%。當(dāng)發(fā)酵48h時,粗蛋白含量達到最大值6.69%。在植物乳桿菌發(fā)酵初期會產(chǎn)生大量的乳酸,在24、48、72h3個時間點,F(xiàn)LF中乳酸含量分別 達到151.80、186.49、187.16mmol/L,48、72h與24h之間差異顯著(P<0.05)。研究發(fā)現(xiàn),在發(fā)酵初期階段,由于有足夠多的營養(yǎng)物質(zhì)進行發(fā)酵,植物乳桿菌的繁殖速度較快;但是在發(fā)酵后期72~96h,由于飼料中營養(yǎng)物質(zhì)被逐漸損耗掉,無法滿足菌種正常生長的基本需要,生物量也隨之逐漸減少;同時,植物乳桿菌代謝產(chǎn)生乳酸受到抑制,產(chǎn)生的乳酸也逐漸減少。所以,為了更好地應(yīng)用于液體飼料發(fā)酵的生產(chǎn)實踐中,選擇以最高的粗蛋白含量為標(biāo)準(zhǔn),所以發(fā)酵溫度為34℃,接種量2.0%的情況下,植物乳桿菌 FLF 的最佳發(fā)酵時間為48h。
2.1.3 發(fā)酵溫度對植物乳桿菌FLF營養(yǎng)水平的影響
發(fā)酵時間72h,接種量2%,研究發(fā)酵溫度25、28、30、34、37℃對FLF營養(yǎng)水平的影響(見表5)。
由表5可知,隨著FLF發(fā)酵溫度的升高,粗蛋白含量也逐漸升高,當(dāng)發(fā)酵溫度達 37℃時,粗蛋白達到最高(6.81%)。發(fā)酵溫度在25~37℃時,乳酸含量及生物量等指標(biāo)均顯著性提高(P<0.05),溫度和各項指標(biāo)呈正相關(guān)關(guān)系。
由表6、表7可知,植物乳桿菌液體發(fā)酵液中乳酸量和粗蛋白含量的極差(R)最大值,可以得出影響植物乳桿菌液體發(fā)酵因素的主次順序為:發(fā)酵時間>接種量> 發(fā)酵溫度,所以最佳發(fā)酵組合條件,即發(fā)酵時間為48h、接種量2.5%、溫度37 ℃。
2.2 正交試驗結(jié)果(見表6、表7)
2.3 植物乳桿菌 FLF 試驗前后飼料中各指標(biāo)的比較(見表8)
由表8可知,液體飼料接種植物乳桿菌UR-3后,經(jīng)過48h的發(fā)酵,粗蛋白、生物量和乳酸含量都顯著高于尚未發(fā)酵的FLF(P<0.05),這表明接種植物乳桿菌UR-3對發(fā)酵飼料中的營養(yǎng)物質(zhì)進行高效率的發(fā)酵,產(chǎn)生大量的乳酸,此結(jié)論與肖軻的試驗結(jié)果一致。
3.討論
3.1 植物乳桿菌發(fā)酵對 FLF 營養(yǎng)水平的影響
植物乳桿菌發(fā)酵成本低、效果好、對飼料營養(yǎng)成分破壞較小,還能提高飼料的轉(zhuǎn)化率和畜禽生長性能以及飼料的品質(zhì)。植物乳桿菌可以改善蛋白品質(zhì)、產(chǎn)生促生長因子,其在發(fā)酵飼料過程中產(chǎn)生乳酸,并將大分子蛋白質(zhì)降解為許多小分子物質(zhì)。研究發(fā)現(xiàn),在試驗中,發(fā)酵飼料粗蛋白含量均有升高的趨勢,可能是由于植物乳桿菌在液體發(fā)酵過程中,不僅分解部分蛋白質(zhì),同時還合成了一定量的蛋白質(zhì)。
閆征等研究發(fā)現(xiàn),乳酸菌的生長受到抑制和乳酸產(chǎn)量下降的直接原因是終產(chǎn)物乳酸的不斷積累。熊素玉等研究發(fā)現(xiàn),乳酸菌在pH值6.5~8.5、40℃培養(yǎng)時生長狀態(tài)好,而且發(fā)酵葡萄糖和乳糖產(chǎn)生乳酸,降低基質(zhì)的pH值,乳酸菌的生長從而受到抑制。在本研究中,植物乳桿菌液體飼料發(fā)酵前期代謝率提高,有許多乳酸產(chǎn)生;在植物乳桿菌液體飼料發(fā)酵中后期,植物乳桿菌代謝漸緩,乳酸量減少。這與許梅等的試驗結(jié)論一致。
3.2 發(fā)酵條件對 FLF 營養(yǎng)水平的影響
發(fā)酵溫度是影響FLF營養(yǎng)價值的重要條件之一。在本試驗中,發(fā)酵溫度在 25~37℃時,各項指標(biāo)顯著性高(P<0.05),溫度和各項指標(biāo)呈正相關(guān)關(guān)系,但是我們未做37℃以上溫度條件的發(fā)酵試驗,因為發(fā)酵溫度太高,就會使菌種的繁殖速度快,菌種會快速老化,最終會影響FLF產(chǎn)品的品質(zhì)。
發(fā)酵時間是影響FLF營養(yǎng)價值的主要條件,發(fā)酵時間太短不利于菌種的生長繁殖,從而影響飼料中粗蛋白含量;若發(fā)酵時間太長,菌種會將蛋白質(zhì)降解成氨揮發(fā)掉,進而降低飼料中粗蛋白含量。
接種量決定FLF效果的好壞:接種量過少,發(fā)酵時雜菌會飛速生長,最終導(dǎo)致發(fā)酵失??;接種量過高,有益菌相互之間底物競爭,會降低產(chǎn)品品質(zhì)。
3.3 有待進一步研究的問題
本研究對植物乳桿菌UR-3在液態(tài)發(fā)酵飼料中的應(yīng)用作了初步的研究,目前該研究方向的相關(guān)報道較少,要使FLF進入工業(yè)化生產(chǎn)和商品化階段還有許多研究工作要做,需要解決的問題還有很多。
大量試驗表明,F(xiàn)LF作為一種新型的綠色環(huán)保飼料,不但以改善飼料的營養(yǎng)特性、提高仔豬的生產(chǎn)性能,而且能改善仔豬的腸道康并預(yù)防腹瀉。雖然目前FLF的相關(guān)研究尚處在初期探索階段,并局限于斷奶仔豬方面,但是相信隨著FLF加工機械和設(shè)備的不斷發(fā)展,生產(chǎn)技術(shù)的不斷完善,F(xiàn)LF將是一種理想的抗生素促生長因子替代品。
4.結(jié)論
本試驗通過正交試驗,確定了時間、溫度、接種量對植物乳桿菌FLF營養(yǎng)價值的影響。植物乳桿菌FLF的最佳發(fā)酵工藝組合條件為:發(fā)酵時間48h、接種量2.5%、溫度37℃。植物乳桿菌發(fā)酵飼料粗蛋白含量顯著高于未發(fā)酵飼料(P<0.05),粗蛋白含量由發(fā)酵前6.28%提高到6.94%;發(fā)酵飼料乳酸菌數(shù)量和乳酸含量顯著高于未發(fā)酵飼料(P<0.05),乳酸含量達到212.34mmol/L,生物量為21.62×109cfu/mL。本研究為植物乳桿菌制備液體發(fā)酵飼料提供合理的應(yīng)用技術(shù)參數(shù),并為乳酸菌FLF產(chǎn)品的研發(fā)、應(yīng)用和推廣提供參考數(shù)據(jù)。
豬場發(fā)酵全價飼料變水料飼喂技術(shù)
今天給大家介紹豬場如何發(fā)酵全價飼料進行水料飼喂。
其實操作很簡單,將豬全價飼料(商品全價顆粒飼料、粉料均可,也可以自配全價飼料)與飲水采取1:3的比例,每噸豬全價飼料(干)加入0.5-1包“99多功能飼料發(fā)酵劑”(500克/包,市場售價約25元),加入發(fā)酵罐后進行攪拌混合均勻,在25℃以上發(fā)酵罐中密閉發(fā)酵6小時以上,直接飼喂??梢栽缟巷曃雇旰蟀l(fā)酵下午飼喂的料,下午飼喂完后發(fā)酵第二早上飼喂的料,如此循環(huán)進行。
豬場全價料發(fā)酵技術(shù)優(yōu)勢:
提高飼料利用率,料肉比減低0.3左右;根據(jù)豬場個性需求和豬場非常規(guī)飼料原料,例如可以加入牧草、果渣、豆渣等進行飼喂,這些廉價飼料可以使用比例一般在10%-30%。還可以加入中草藥到其中(如“御瘟湯”,每噸豬飼料加入1-1.5公斤效果更好)。
豬場臭味氨氣少,常見疾病發(fā)病率顯著降低,降低飼料和用藥養(yǎng)殖成本,減少抗生素使用投入形成無抗養(yǎng)殖,提高養(yǎng)殖效益。
改善肉的品質(zhì),保水好,豬肉口感好。
發(fā)酵成水料后,可以進行人工、半自動、自動化液態(tài)飼喂系統(tǒng)。
規(guī)?;B(yǎng)殖可以采用自動化液態(tài)飼喂系統(tǒng),這種模式采用自動化稱重技術(shù),將每天所需飼料和飲水以1:3的比例配好;通過自動計量,將每圈豬所需飼料直接供到豬舍;
自動化液態(tài)飼喂系統(tǒng)優(yōu)勢:通過發(fā)酵,預(yù)防濕料霉變;無需飼養(yǎng)人員搬運飼料,節(jié)省飼養(yǎng)人工成本;解決了粉劑飼料的浪費問題,減少呼吸道疾病發(fā)病率。
發(fā)酵設(shè)備成本低,操作簡單,易操作,普通飼養(yǎng)員都能學(xué)會;還可以充分使用果渣、豆渣、蔬菜葉、牧草等食品下腳料等廉價飼料,降低養(yǎng)殖成本;解決飼養(yǎng)人員不足及難管理的問題。
各種養(yǎng)豬規(guī)模的養(yǎng)殖場都可以運用。
下圖是廣西助農(nóng)公司在南寧市武鳴區(qū)的客戶現(xiàn)場圖,這個客戶主要以發(fā)酵廉價飼料+配合飼料的飼喂模式。
下圖是廣西助農(nóng)公司在桂林市荔浦縣客戶的現(xiàn)場圖,這個客戶全部使用短時間發(fā)酵全價飼料+養(yǎng)豬專用復(fù)合益生菌+水飼養(yǎng)黑豬。
【視頻】部分發(fā)酵飼料養(yǎng)豬雞鴨帶給你無臭味健康無抗養(yǎng)殖效果
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廣西助農(nóng)畜牧科技有限公司提供全方位支撐
2020年已全面禁抗,我們之前經(jīng)常在飼料中添加的抗生素進行促生長行為將是違法,否則面臨巨額罰單。如何既能夠促進動物生長又能夠形成無抗養(yǎng)殖呢?其實中草藥在促進畜禽養(yǎng)殖健康和生長、改善肉蛋奶品質(zhì)大有可為,特別是將中草藥發(fā)酵后效果提升4-28倍等好處,這個實施方案比你想象中效果更好,運用的沒有不被效果折服的,值得嘗試驗證
我們的技術(shù)僅需在出欄前半個月左右運用益生菌+酶制劑+中草藥相關(guān)的無違禁安全產(chǎn)品,肉質(zhì)改善非常顯著,且可以批量化生產(chǎn)。
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