摘要:本試驗(yàn)旨在研究不同添加劑對(duì)豆?jié){型和豆渣型發(fā)酵飼料發(fā)酵品質(zhì)及有氧穩(wěn)定性的影響。添加劑包括布氏乳桿菌(LB)、植物乳桿菌(LP)、復(fù)合化學(xué)添加劑1和2。每組稱取900g混合發(fā)酵飼料，由玉米胚芽粕、豆渣或豆?jié){、大豆糖蜜、噴漿玉米皮、稻殼按12∶45∶1∶25∶17比例配制而成。試驗(yàn)共6組，分別為對(duì)照組(無任何添加劑)、復(fù)合化學(xué)添加劑1組(添加4L/t復(fù)合化學(xué)添加劑1)、復(fù)合化學(xué)添加劑2組(添加2L/t復(fù)合化學(xué)添加劑2)、LB+LP(水)組(添加2．0mL/kgLP和LB凍干粉末與水混合菌液，LB添加量為106CFU/g，LP添加量為106CFU/g)、LB+LP(MＲS)組［添加2.0mL/kgLP和LB凍干粉末與乳酸細(xì)菌培養(yǎng)基(MＲS)混合菌液，LB添加量為106CFU/g，LP添加量為106CFU/g］、LB+LP組(添加2.0mL/kgLB和LP用MＲS復(fù)活后的菌液，LB添加量為106CFU/g，LP添加量為106CFU/g)。每組3個(gè)重復(fù)，2種發(fā)酵飼料發(fā)酵周期均為10d，室溫儲(chǔ)存。結(jié)果表明:1)豆渣型發(fā)酵飼料方面，與對(duì)照組相比，復(fù)合化學(xué)添加劑1和2組的干物質(zhì)含量及乳酸菌數(shù)量顯著升高(P＜0.05)，復(fù)合化學(xué)添加劑2和LB+LP組的乳酸、丙酸、異丁酸含量顯著降低(P＜0.05)，各試驗(yàn)組的乳酸菌數(shù)量顯著提高(P＜0.05);復(fù)合化學(xué)添加劑1組的開封當(dāng)天(1d)pH顯著高于其他各組(P＜0.05)，LB+LP(MＲS)組的最終(7d)pH顯著高于其他各組(P＜0.05)，復(fù)合化學(xué)添加劑2組的最終(7d)pH顯著低于其他各組(P＜0.05)。2)豆?jié){型發(fā)酵飼料方面，復(fù)合化學(xué)添加劑1和2組的pH顯著高于其他各組(P＜0.05)，復(fù)合化學(xué)添加劑1組的干物質(zhì)顯著高于其他各組(P＜0.05)，LB+LP(MＲS)組的丙酸含量顯著高于除LB+LP(水)組外的其他各組(P＜0.05)，LB+LP(水)組的乙醇含量顯著高于其他各組(P＜0.05);復(fù)合化學(xué)添加劑2組的開封當(dāng)天(1d)pH顯著高于其他各組(P＜0.05)，LB+LP(MＲS)組的最終(7d)pH顯著高于其他各組(P＜0.05)，LB+LP(水)、LB+LP(MＲS)、LB+LP組的最終(7d)pH均顯著高于對(duì)照組(P＜0.05)。由此可見，各添加劑都在一定程度上改善了豆?jié){型和豆渣型發(fā)酵飼料的發(fā)酵品質(zhì)和有氧穩(wěn)定性，但復(fù)合化學(xué)添加劑在改善豆渣型發(fā)酵飼料的發(fā)酵品質(zhì)和有氧穩(wěn)定性方面優(yōu)于其他添加劑。

大豆作為主要的蛋白質(zhì)飼料原料，目前的國內(nèi)產(chǎn)量遠(yuǎn)不能滿足生產(chǎn)需求。為此，我國每年都從美國和巴西等主要大豆產(chǎn)地進(jìn)口大量的大豆，僅在2018年我國就進(jìn)口大豆8803萬t，而豆?jié){和豆渣作為大豆加工主要副產(chǎn)品，其營養(yǎng)成分并沒有得到充分的利用。目前，國內(nèi)豆?jié){和豆渣在養(yǎng)殖領(lǐng)域的應(yīng)用研究才剛剛起步，合理利用現(xiàn)有的大豆資源，充分利用大豆加工副產(chǎn)品，對(duì)我國飼料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有重要的意義。發(fā)酵飼料是目前被廣泛使用的用于減少抗生素使用的飼料，它不但能通過在現(xiàn)代豬生產(chǎn)中使用工業(yè)副產(chǎn)品來降低生產(chǎn)成本，還能通過微生物發(fā)酵降解飼料原料中抗?fàn)I養(yǎng)因子，并提供益生菌。豆?jié){和豆渣是豆制品加工行業(yè)的主要副產(chǎn)品，豆?jié){以其營養(yǎng)而聞名，但豆渣由于含有抗?fàn)I養(yǎng)因子，在飼料應(yīng)用方面受到限制。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國每年生產(chǎn)濕豆渣2000萬t。Jiang等用豆渣為原料，運(yùn)用固態(tài)發(fā)酵技術(shù)添加γ－聚谷氨酸(γ-poly-glutamicacid，γ-PGA)生產(chǎn)染色芽孢桿菌，證明了連續(xù)分批發(fā)酵的可行性。Jiang等也曾以發(fā)酵豆渣部分替代豆粕，通過飼養(yǎng)試驗(yàn)研究其對(duì)魚的生長(zhǎng)性能及血液生化指標(biāo)的影響，結(jié)果顯示發(fā)酵豆渣對(duì)魚的生長(zhǎng)有一定的促進(jìn)作用，以40g/kg替代豆粕時(shí)生長(zhǎng)性能最佳。Yadav等利用豆?jié){作為代乳劑飼喂水牛犢牛，結(jié)果表明添加維生素、礦物質(zhì)和酶的豆?jié){可替代多達(dá)80%的水牛乳，節(jié)省成本且對(duì)水牛生長(zhǎng)性能無不良影響。目前，國內(nèi)在高水分豆渣和豆?jié){直接發(fā)酵并在短時(shí)間內(nèi)達(dá)到利用效果的技術(shù)還不是很成熟。因此，本試驗(yàn)通過在豆?jié){型和豆渣型發(fā)酵飼料中添加微生物和復(fù)合化學(xué)添加劑，研究不同添加劑對(duì)豆?jié){型和豆渣型發(fā)酵飼料有氧穩(wěn)定性及發(fā)酵產(chǎn)物的影響，旨在探究豆渣和豆?jié){開發(fā)為發(fā)酵飼料的可行性以及適合豆?jié){型和豆渣型發(fā)酵飼料的添加劑，為合理利用大豆加工副產(chǎn)物提供理論依據(jù)和科學(xué)指導(dǎo)。

1材料與方法

1.2 指標(biāo)檢測(cè)

1.2.1 干物質(zhì)含量測(cè)定

開封前、后樣品干物質(zhì)含量采用65℃烘箱干燥48h后進(jìn)行測(cè)定。

1.2.2 微生物數(shù)量測(cè)定乳酸菌數(shù)量的測(cè)定

采用MRS平板計(jì)數(shù)法。大腸桿菌數(shù)量的測(cè)定采用紫紅膽鹽瓊脂培養(yǎng)后進(jìn)行計(jì)數(shù)。使用pH調(diào)至3．5的馬鈴薯瓊脂培養(yǎng)基培養(yǎng)酵母菌和霉菌，并采用平皿涂布法測(cè)定酵母菌和霉菌數(shù)量。

1.2.3 發(fā)酵品質(zhì)和有氧穩(wěn)定性

pH測(cè)定:用pH－100精密pH計(jì)測(cè)定。

揮發(fā)性脂肪酸含量測(cè)定:稱取發(fā)酵飼料10g，放入6號(hào)自封袋中，加入90g去離子水，然后經(jīng)定性濾紙過濾，并將浸提液置于－20℃冷凍保存待測(cè)。揮發(fā)性脂肪酸和醇類含量采用高效液相色譜儀測(cè)定，色譜柱:SepaxCarbomixH-NP5，配同系保護(hù)柱CarbomixH-NP5;流動(dòng)相:2.5mmol/LH2SO4水溶液，流速:0.55mL/min，柱溫:57℃，示差檢測(cè)器溫度:30℃，響應(yīng)時(shí)間:6s，進(jìn)樣量:20μL。

有氧穩(wěn)定性測(cè)定:所有發(fā)酵飼料達(dá)到貯存日期后開封，樣料敞口放置7d，環(huán)境溫度為室溫。連續(xù)7d固定時(shí)間測(cè)定pH，pH上升幅度小，有氧穩(wěn)定性則較好，反之較差。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

發(fā)酵品質(zhì)和有氧穩(wěn)定性結(jié)果采用SPSS19．0統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行單因子方差分析(one-wayANOVA)，采用Duncan氏法進(jìn)行多重比較，結(jié)果以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示，P＜0.05為差異顯著性判斷標(biāo)準(zhǔn)。

2結(jié)果與分析

3.1 不同添加劑對(duì)豆?jié){型和豆渣型發(fā)酵飼料有氧穩(wěn)定性的影響

首先，經(jīng)過10d的發(fā)酵，豆?jié){型和豆渣型發(fā)酵飼料在開封當(dāng)天表現(xiàn)出很好的pH和干物質(zhì)含量;其次，豆?jié){型發(fā)酵飼料一直表現(xiàn)出很好的有氧穩(wěn)定性，而豆渣型發(fā)酵飼料在開封后4d內(nèi)也表現(xiàn)出良好的有氧穩(wěn)定性，這表明豆?jié){和豆渣可以作為發(fā)酵底物。有氧穩(wěn)定性對(duì)發(fā)酵飼料至關(guān)重要，特別是pH被認(rèn)為是影響和提高青貯發(fā)酵飼料發(fā)酵質(zhì)量的重要因素。Chen等試驗(yàn)證明，發(fā)酵飼料中低pH(4.19或更低)均可促進(jìn)良好發(fā)酵，發(fā)酵飼料開封后，飼料接觸空氣，引起好氧微生物的生物活動(dòng)，致使飼料中的糖、乳酸、乙酸、蛋白質(zhì)和氨基酸被分解，同時(shí)產(chǎn)生熱量，使pH升高，pH前后變化超過2時(shí)發(fā)生腐敗，品質(zhì)變壞。

影響有氧穩(wěn)定性的微生物主要有酵母菌和霉菌。一般以測(cè)定開封后7d的各項(xiàng)指標(biāo)來判斷發(fā)酵品質(zhì)。本試驗(yàn)中，復(fù)合化學(xué)添加劑1和2組的有氧穩(wěn)定性很好，可能是因?yàn)樵诎l(fā)酵開封后，飼料中的乳酸菌數(shù)量和乳酸含量比較高，提高了有氧穩(wěn)定性。苯甲酸鈉和乳酸菌是最有前途的添加劑，既能提高青貯飼料發(fā)酵，又能提高好氧穩(wěn)定性。Ｒanjit等的試驗(yàn)證明，采用1×106CFU/g的布氏乳桿菌接種玉米青貯飼料，可獲得較好的乳酸發(fā)酵效果，玉米青貯飼料的好氧穩(wěn)定性得到了顯著提高。但在本試驗(yàn)中，乳酸菌的添加并沒有效改善發(fā)酵飼料的有氧穩(wěn)定性，開封后3d的pH迅速升高，沒有起到抑制二次發(fā)酵的效果，可能是發(fā)酵時(shí)間不充足導(dǎo)致的乳酸菌數(shù)量和乳酸含量不足。洪梅等研究發(fā)現(xiàn)，布氏乳桿菌是發(fā)酵后期的主導(dǎo)菌群，在發(fā)酵過程中起到非常重要的作用，這與本試驗(yàn)中添加微生物的試驗(yàn)組有氧穩(wěn)定性略差的結(jié)果相符。各試驗(yàn)組的乙酸含量都顯著高于對(duì)照組，但乳酸菌復(fù)合制劑添加組的酵母菌較多，酵母菌在有氧條件下代謝產(chǎn)生較多的二氧化碳和乙醇，影響了飼料的發(fā)酵品質(zhì)。Kleinschmit等的試驗(yàn)也證明，有氧穩(wěn)定性較好的發(fā)酵飼料乙酸含量都比較高，而乙醇含量都比較低。這與復(fù)合化學(xué)添加劑組較好的有氧穩(wěn)定性試驗(yàn)結(jié)果相符合。

3.2 不同添加劑對(duì)豆?jié){型和豆渣型發(fā)酵飼料發(fā)酵品質(zhì)的影響

乳酸菌和乳酸的產(chǎn)生有利于改善發(fā)酵品質(zhì)。利用含有植物乳桿菌等細(xì)菌的青貯飼料接種劑，可以快速降低青貯飼料的pH，避免發(fā)酵過程中不需要的微生物的增殖，從而提高青貯飼料的質(zhì)量。底物中的大豆糖蜜含有碳水化合物、蛋白質(zhì)、脂肪等成分且含量很高，營養(yǎng)物質(zhì)豐富，近幾年常被用作微生物的發(fā)酵底物，在本試驗(yàn)中，各試驗(yàn)組發(fā)酵飼料中以大豆糖蜜為發(fā)酵底物，是為了讓乳酸菌快速繁殖，達(dá)到快速發(fā)酵的目的。同時(shí)，孟陸麗等就曾用大豆糖蜜做底物并以乳酸桿菌發(fā)酵生產(chǎn)乳酸，并得到了最佳配比，林麗芳的研究也證明促進(jìn)乳酸的發(fā)酵，丁酸的發(fā)酵會(huì)在發(fā)酵過程中受到抑制，進(jìn)而提高紫花苜蓿青貯的發(fā)酵品質(zhì)。乳酸含量的提高有助于提高發(fā)酵品質(zhì)。

本試驗(yàn)中，各組均含有一定量的乳酸，其中以LB+LP(MＲS)組乳酸含量最多，可能是乳酸菌利用糖蜜代謝產(chǎn)生乳酸。乳酸的產(chǎn)生可以降低發(fā)酵飼料的pH，使發(fā)酵飼料的營養(yǎng)價(jià)值和適口性得到提高。本試驗(yàn)中，LB+LP(水)和LB+LP(MＲS)組的乳酸菌含量顯著高于對(duì)照組和其他試驗(yàn)組，其原因應(yīng)該是發(fā)酵初期乳酸菌的添加致使乳酸菌大量繁殖，也導(dǎo)致乳酸含量迅速增加。化學(xué)添加劑在目前生產(chǎn)中普遍使用，它用量少，效果好，能有效提高發(fā)酵產(chǎn)物的干物質(zhì)含量，減少干物質(zhì)損失率，這與復(fù)合化學(xué)添加劑1和2組豆?jié){型和豆渣型發(fā)酵飼料的干物質(zhì)含量很高的發(fā)酵試驗(yàn)結(jié)果相同。復(fù)合化學(xué)添加劑的添加還可以降低發(fā)酵初期有害微生物的活性，確保發(fā)酵成功。復(fù)合化學(xué)添加劑1和2組的乳酸含量低，但是乳酸菌數(shù)量很高，可能是復(fù)合化學(xué)添加劑的添加有利于乳酸菌的生長(zhǎng)，但它沒有像乳酸菌添加組一開始就有大量乳酸菌，所以乳酸含量的積累不如乳酸菌添加組，但其乳酸含量低的真正原因還需進(jìn)一步研究。雖然乳酸含量不如乳酸菌添加組高，但復(fù)合化學(xué)添加劑的添加也在一定程度上促進(jìn)了乳酸的發(fā)酵，改善了發(fā)酵品質(zhì)。豆?jié){型混合飼料中LB+LP組與對(duì)照組相比僅干物質(zhì)含量升高，其他指標(biāo)均無顯著差異，這與萬江春等LB+LP混合添加組具有良好的發(fā)酵結(jié)果不同。原因可能是發(fā)酵時(shí)間較短，布氏乳桿菌尚未發(fā)揮作用，也可能是發(fā)酵底物的差異導(dǎo)致。但真正原因還需進(jìn)一步研究。

4結(jié) 論