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青貯飼料的原理和微生物過程

2007/5/31 16:28:59   文章來源:原創   瀏覽次數:17923
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青貯飼料的原理和微生物過程
青貯飼料又稱乳酸發酵飼料。乳酸菌是發酵菌的主角,在厭氧條件下它大量繁殖,產生大量的乳酸,抑制不利的有害菌生長,從而制成優良的青貯飼料。
   青貯是調制和貯藏青飼料的有效方法之一,是畜牧業生產中切實可行的有力措施,我國的青貯飼料資源十分豐富,估計年產10億噸左右,加之青貯的規??紗罌尚?,方法可土可洋,既實用于大中小型農牧場,養殖場,亦可適用于畜禽飼養專業戶和一般的農戶,因此青貯在我國廣大農村和農林牧區迅速推廣普及,現在,青貯飼料已經廣泛地用作家畜的常規飼料,對發展畜牧業起著巨大的作用。
一、青貯飼料的原理
    青貯可分為一般青貯和特殊性青貯,分別介紹如下:
(一)、一般性青貯
    一般青貯主要是利用青貯原料上附著的乳酸菌等微生物的生命活動,通過發酵的作用,將青貯原料中的糖類等碳水化合物,變成乳酸等有機酸,增加青貯料的酸度,從而抑制了有害細菌的生長,加之厭氧的環境又抑制了霉菌等的生長活動,使青貯料得以長期保存下來。由于在青貯飼料中微生物發酵產生有用的代謝物,使青貯飼料帶有芳香、酸、甜等的味道,能大大提高畜禽的適口性。
    青貯的發酵過程,可以大體上分為三個階段,了解了這三個階段,有利于青貯飼料的調制。
1、預備發酵期
   當青貯料裝填,壓緊并密封在青貯窖或塔內之后,附著在原料上的微生物即開始生長,由于鍘斷的青鮮飼料內可溶性的營養分的外滲,以及青貯飼料間或多或少的空氣,各種需氧菌和兼性厭氧菌都旺盛地繁殖起來,包括腐敗菌,酵母菌,腸道細菌和霉菌等,而以大腸桿菌的產氣桿菌群占優勢,但是由于青貯料的植物細胞的繼續呼吸作用和微生物的生物氧化作用,飼料間殘留的氧氣很快就會耗盡,而成了厭氧的環境;與此同時,由于各種微生物的代謝活動如糖代謝,產生了乳酸、醋酸、琥珀酸等,使青貯料變為酸性,這樣就逐漸造成了有利于乳酸菌生長繁殖的環境,這樣,乳酸菌就旺盛地繁殖起來,首先是乳酸鏈球菌占優勢,其后是更耐酸的乳酸桿菌占優勢,當青貯料中的有機酸積累到濕重的0.65%--1.3%,PH在5以下時,絕大多數的微生物的活動便被抑制,霉菌也因厭氧環境而不能活動。
    預備發酵期的長短,隨著原料的化學成分和填窖的緊密程度而有不同,含蛋白質多而糖份少的豆科作物和豆科牧草,比富含糖份和淀粉的玉米秸、高梁秸和根莖葉類飼料為長,填裝得疏松的比緊密的長,預備發酵期通常是在青貯后兩天左右結束。
2、酸化成熟期
    此期起主要作用的是乳酸桿菌,由于乳酸桿菌的大量繁殖,乳酸進一步積累,PH進一步下降,使飼料進一步酸化成熟,其他一些剩余下的細菌就全部都被抑制了,無芽孢的細菌逐漸死亡,有芽孢的細菌則以芽孢的形式保存休眠下來,青貯料進入最后一個階段。
3、完成保存期
    當乳酸菌產生的乳酸積累到一定程度時,乳酸菌本身也受到了抑制,并開始逐漸地死亡,當乳酸積累到青貯飼料濕重的1.5—2.0%,PH約為4—4.2時,青貯料在厭氧和酸性的環境中成熟,并長時間地保存下來。
制作青貯飼料的關鍵就是要創造有利于乳酸菌大量繁殖的環境條件,具體地說,包括以十內容:
   ⑴ 青貯飼料需要有一定的含糖量,含糖較多,易于青貯的原料有玉米秸,高梁秸,禾本科青草等;含糖不足而含粗蛋白較多的如豆科作物和豆科牧草,馬鈴薯等,它們單獨青貯有一定困難;而西瓜蔓,南瓜蔓,黃瓜蔓之類含糖量更少,單獨青貯更不易,需要添加一定量的淀粉質原料如玉米面等,千分之五就足夠。
  ⑵ 原料的含水量適度,禾本科牧草及其他禾本科植物以含水量65—75%為宜。如果是青料,則不宜另外加水。
  ⑶ 溫度要適宜,一般在19—37度為宜,溫度過高,產品容易腐敗變質,溫度過低,也會影響乳酸菌的繁殖和產酸率。
  ⑷要缺氧環境:要盡量將原料鍘短,密封,并壓緊以排出空氣。
(二)特殊性青貯
1、低水分青貯或半干青貯
   低水分青貯或半干青貯的基本原理是:原料的含水量少,造成對微生物的生理干燥,青飼料刈割后,經風干使水分含量達到40—55%時,植物細胞質的滲透壓達到5—6Mpa大氣壓,這樣的風干植物對腐生菌,丁酸菌,及乳酸菌均會造成生理干燥狀態,使生長繁殖受到抑制,因此,在青貯過程中微生物的發酵活動非常弱,蛋白質不被分解,有機酸的形成量也少,雖然在這種風干的植物內霉菌也可以大量繁殖,但霉菌是好氧菌,在切短壓實的厭氧條件下,其活動也很快停止。
   因此這種方式的青貯,必須在高度厭氧的條件下進行,最好是用真空泵把空氣抽盡,而對原料中的糖分的多少及乳酸積累則無關重要。因此低水分青貯可以擴大青貯原料的范疇,用一般方法不易青貯的原料,如豆科草,可以用此法進行青貯。
2、外加青貯添加劑的青貯。
   對于不易青貯或難以青貯的料,或者需要提高青貯飼料營養價值的原料,可以進行外加青貯添加劑的青貯,如活力99生酵劑,外加青貯添加劑的作用如下:
   ① 促進乳酸的發酵,如添加廢糖蜜、蔗糖等可溶性碳水化合物,或添加酶制劑從原料中的淀粉、纖維素中水解出一部分糖類來,必要時添加乳酸菌接種,使之迅速產生大量的乳酸,使PH值很快得以降到3.8—4.2。
   ② 抑制不良發酵,如加入各種酸類物質、抑菌劑、阻止腐敗細菌等的生長繁殖,近年來,采用添加青貯劑的方法可以顯著提高青貯質量,并可制成苜蓿青貯飼料。
   ③ 提高青貯飼料的營養價值,如添加尿素,氨化物,不但反芻動物可以用,而且微生物也可以利用這些非蛋白氮合成菌體蛋白質。
    外加添加劑青貯擴大了青貯原料的范圍,把一般青貯法中認為不易青貯的原料加以利用,如含糖分太少的植物,或經過加工的副產物,或青貯前原料曾發熱。在我國北方地區,或南方冬季氣溫下降時,人工接種乳酸菌良種,有利于窖溫的升高,有助于快速產酸等。
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