微貯香蕉莖葉品質(zhì)評定研究

■陸 健 鐘 毅 劉大欽 陳 濤 王學梅

（海南大學農(nóng)學院，海南海口570228）

香蕉(Musa nana Lour)，芭蕉科(Musaceae)芭蕉屬（Musa）植物，且果實香甜富含營養(yǎng)，具有速生和生物量高特點，全世界種植的國家和地區(qū)達到了130個，2009年全球香蕉收獲面積7 260萬畝，產(chǎn)量9 560萬噸[1]，2011年中國香蕉種植面積36.67萬公頃，產(chǎn)量約950萬噸[2]。在香蕉生產(chǎn)的同時也生產(chǎn)幾乎接近等量的香蕉莖葉，秸稈作為生產(chǎn)香蕉過程中的副產(chǎn)物，隨著未來產(chǎn)生量的增加使得香蕉秸稈產(chǎn)量迅速增加。目前對香蕉莖葉的處理包括燃燒，或者扔野外腐敗，造成資源浪費和環(huán)境污染[3]。在海南省的香蕉秸稈除極少量莖稈粉碎還田外，絕大部分被作為農(nóng)業(yè)廢棄物，未能得到合理有效的利用，研究香蕉莖葉的青貯技術(shù)，能為開發(fā)利用香蕉莖葉奠定基礎(chǔ)。朱梅芳（2003）的研究表明，反芻動物能較好地消化香蕉莖葉，其中葉和假莖的消化率分別為65%和75%[4]。香蕉莖葉青貯飼養(yǎng)肉牛無毒副作用，適口性好，牛只增重明顯，且加工和貯存技術(shù)難度不大，易于推廣和產(chǎn)業(yè)化開發(fā)利用[5]。有研究表明也是奶牛[6]和羊[7]的良好飼料來源。說明香蕉莖葉青貯飼料能夠具有很好的營養(yǎng)物質(zhì)，為動物生長提供必需的營養(yǎng)物質(zhì),其營養(yǎng)價值受多種因素影響[8]。

本試驗通過向香蕉莖葉中添加微生物制劑制作青貯飼料，研究微生物制劑對香蕉莖葉發(fā)酵品質(zhì)的影響，旨在改善青貯香蕉莖葉的品質(zhì)和提高其飼用價值。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 香蕉秸稈

香蕉秸稈由海南大學農(nóng)學院校內(nèi)實驗基地提供。

1.1.2 微生態(tài)制劑

購自北京諾必城科技有限公司。生產(chǎn)許可證號：飼預(yù)（2011）6227；產(chǎn)品批準文號：京飼（預(yù)）字（2012）453001。成分：乳酸菌保護劑，酵母活菌，益生分子，屎腸球菌。

1.1.3 儀器與設(shè)備

LC-20AD型高效液相色譜（島津公司，日本），Venusil XBP色譜柱。

1.1.4 藥品與試劑

乙酸、丁酸、丙酸、丁二酸標樣均為美國Sigma公司生產(chǎn)，試驗用其他試劑均為國產(chǎn)分析純。

MRS乳酸菌培養(yǎng)基：蛋白胨 10.0 g、牛肉浸取物（牛肉膏）10.0 g、酵母提取液（酵母膏或酵母粉）5.0 g、葡萄糖 20.0 g、乙酸鈉 5.0 g、檸檬酸氫二胺 2.0 g、吐溫-80 1.0 ml、磷酸氫二鉀 2.0 g、七水硫酸鎂 0.2 g、七水硫酸錳 0.05 g，用約900 ml蒸餾水配制溶液，然后加入瓊脂20.0 g，用蒸餾水定容至1 000 ml。

1.2 試驗方法

1.2.1 試驗設(shè)計

試驗采用完全隨機區(qū)組設(shè)計，試驗設(shè)5個處理，分別添加0、1%、2%、3%、4%的微生態(tài)制劑，每個處理有3個重復。青貯5周后采樣進行品質(zhì)評定。

1.2.2 青貯飼料的制作與樣品采集

將剛收割的香蕉秸稈經(jīng)風干萎蔫后，切成1.5～3 cm的小段，按照一定比例添加微生物制劑，混勻后隨機放入青貯塑料瓶內(nèi)，壓實，在瓶口處包住保鮮膜后擰緊瓶蓋以防漏氣。青貯5周后以重復為單位采集青貯飼料，每個重復取3個平行樣品，取樣時首先除去上層發(fā)霉的青貯料，然后將青貯飼料混合均勻。

1.2.3 青貯飼料感官評定

青貯飼料感官評定采用德國農(nóng)業(yè)協(xié)會（DLG）感官青貯評分標準及等級進行評定。根據(jù)氣味、質(zhì)地、色澤3項進行評分，氣味評定4個等級，為0～14分；色澤評分 3個等級，為0～2分；質(zhì)地評分 4個等級，為 0～4 分，然后綜合 3 項得分，評定為優(yōu)（20～16）、可（15～10）、中（9～5）、下（4～0）4 個等級。具體評定標準和等級見表1。

1.2.4 乳酸菌培養(yǎng)與計數(shù)

無菌條件下以重復為單位取3個平行樣，每個稱取10 g青貯飼料樣品，將裝有90 ml滅菌生理鹽水的錐形瓶并震蕩5 min后，浸泡2 h成為10-1的均勻稀釋液。之后用1 ml滅菌移液槍吸取10-1稀釋液1 ml，注入在含有9 ml滅菌生理鹽水的10 ml試管內(nèi)，將試管振搖混勻，制成10-2的稀釋液，依此繼續(xù)稀釋10-4、10-5和10-6。然后在無菌條件下分別吸取100 μl稀釋液，滴在MRS培養(yǎng)基平板上，用涂布棒繼續(xù)涂勻，每個稀釋倍數(shù)3個重復，置于37℃厭氧培養(yǎng)箱36～72 h后選取菌落數(shù)目在30～300個范圍內(nèi)的平板進行菌落計數(shù)。同時用稀釋液作空白對照，以區(qū)別操作過程中是否有污染。

表1 德國DLG感官青貯評分標準及等級評定

1.2.5 pH值的測定

青貯5周開封后稱取已混合均勻青貯飼料35 g青貯飼料放入含有加入70 ml去離子水的錐形瓶中，用保鮮膜密封后，放入在4℃冰箱中浸提24 h，然后用雙層紗布和濾紙進行榨取和過濾，取濾液用酸度計測定pH值。

1.2.6 有機酸測定

1.2.6.1 樣品處理

準確稱取剪碎的新鮮青貯飼料樣品25 g于具塞三角瓶中，加入225 ml超純水，4℃冰箱中浸提24 h，用快速定量濾紙過濾，濾液經(jīng)過直徑0.45 μm合成纖維素酯膜過濾，于塑料樣品瓶內(nèi)保存（-20℃）備測。

人才鏈與創(chuàng)新鏈是“孿生兄弟”。高職生需要具備的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新技術(shù)只會產(chǎn)生在真實的工作環(huán)境中，即由企業(yè)實際參與的實訓基地，或企業(yè)實際的工作崗位。只有把真實工作環(huán)境引入教學環(huán)境，才能使兩種環(huán)境實質(zhì)融合，實現(xiàn)高職人才鏈與創(chuàng)新鏈的有機結(jié)合，為高職教育鏈與區(qū)域經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)鏈注入人力創(chuàng)新資源。

1.2.6.2 指標檢測

采用LC-20AD型高效液相色譜進行，色譜條件為Venusil XBP C18（5 μm,100 A,4.6×250 nm），流速1.0 ml/min，檢測波長217 nm，柱溫25℃，進樣量10 μl；流動相：0.2 mol/l磷酸鹽緩沖液（pH值2.8）∶甲醇=60∶40。

1.2.7 可溶性碳水化合物測定

取青貯樣品10 g(W)左右置于250 ml三角錐形瓶中，加蒸餾水30 ml，在50℃水浴中加熱30 min，并用玻璃棒不停地攪拌，過濾若樣品液有顏色需經(jīng)活性碳處理。濾液入250 ml容量瓶中，用蒸餾水少量多次洗滌殘渣，洗液也入250 ml容量瓶中，并定容。吸取25 ml濾液加入5 ml 6.0 mol/l的鹽酸，在80℃水浴加熱中水解2 h，用碘溶液檢驗水溶性淀粉水解是否完全。

若水解完全加1滴酚酞指示劑，然后滴加20%氫氧化鈉至溶液呈粉紅色，再用稀鹽酸中和至粉紅色剛好消失為止。加入20%的乙酸鉛1 ml之后，混勻，再用少量無水碳酸鈉沉淀鉛，此溶液經(jīng)中速濾紙過濾入100 ml容量瓶中，即可用于水溶性碳水化合物的含量測定。

吸取已處理好的樣品液（V）入25 ml容量瓶中，加入10 ml顯色劑,然后用蒸餾水定容，準曲線的步驟進行。

1.2.7.1 葡萄糖標準溶液標準曲線制作

準確吸取葡萄糖標準溶液0、1、2、3、4、5、6、7 ml分別置于25 ml容量瓶中,加入10 ml的顯色劑,蒸餾水定容至100 ml容量瓶，80℃水浴中加熱15 min,冰水浴冷卻至室溫，于422 nm波長下比色以光密度或透光率為橫坐標，糖濃度為縱坐標,建立標準曲線。

可溶性碳水化合物（以葡萄糖計，%）=(X/10WV)

1.3 數(shù)據(jù)分析

試驗數(shù)據(jù)采用SAS軟件GLM數(shù)據(jù)包進行方差分析，利用Duncan's進行多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 香蕉莖葉青貯飼料的感官評定

青貯飼料感官評定采用德國農(nóng)業(yè)協(xié)會（DLG）感官青貯評分標準及等級對不同處理青貯飼料進行感官評定，結(jié)果見表2。

表2 青貯飼料感官評定

從表2感官評定結(jié)果可以看出，各處理組青貯飼料顏色均為2分，除了第Ⅲ組青貯飼料呈現(xiàn)淡黃褐色外，其他不同處理青貯飼料的顏色幾乎保持與原料顏色相近的黃綠色；各處理組別都均無丁酸臭味，有酸香味，酸味較淡。在結(jié)構(gòu)方面，各處理青貯飼料都保持良好，莖葉分明，結(jié)構(gòu)保持良好，松散，不黏手。

感官評定表明，各個處理的青貯飼料評分高，效果好，但微生態(tài)制劑處理的青貯飼料評分比未處理高，說明添加微生態(tài)制劑能夠提高香蕉莖葉青貯飼料的青貯品質(zhì)。

2.2 香蕉莖葉青貯飼料的發(fā)酵品質(zhì)

表3 青貯飼料pH值、乳酸菌和有機酸含量（鮮樣基礎(chǔ)）

由表3可知，添加微生物處理組pH值和乳酸菌菌落數(shù)均極顯著高于對照組(P＜0.01)，且二者均隨著微生態(tài)制劑添加比例增加呈上升趨勢；第Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ組青貯秸稈乳酸的含量顯著低于第Ⅳ、Ⅴ組，而第Ⅳ組和第Ⅴ組間差異不顯著(P＞0.05)，且隨著微生物制劑添加量的增加而增加；添加微生物制劑組乙酸的含量均顯著或極顯著低于對照組(P＜0.05，P＜0.01)，其中第Ⅰ組與第Ⅱ和Ⅲ組相比差異極顯著(P＜0.01)，而與第Ⅳ、Ⅴ組相比差異顯著(P＜0.05)；各處理組丁酸含量極少，且差異不顯著(P＞0.05)。

2.3 香蕉莖葉青貯飼料的化學成分

表4 原料與青貯料營養(yǎng)成分（%風干基礎(chǔ)）

由表4可知，香蕉莖葉原料的初水分含量較高，且處理組青貯后初水分比未處理組高，其中第Ⅱ組比第Ⅰ組增加4.2%。處理組初水比原料明顯下降；香蕉秸稈青貯處理后粗蛋白質(zhì)含量均顯著或極顯著高于原料（P＜0.05，P＜0.01），這與青貯過程中微生物繁殖使菌體蛋白質(zhì)增加有關(guān)，但各微生物處理組間差異不顯著（P＞0.05）。青貯處理后碳水化合物水平極顯著低于原料（P＜0.01），隨著微生物添加劑量的增加，微生物處理組青貯料中可溶性碳水化合物水平差異不顯著（P＞0.05）；各處理組NDF、ADF含量差異不顯著（P＞0.05）。

3 討論

青貯飼料感官品質(zhì)、有機酸和乳酸菌的數(shù)量及養(yǎng)分是評價飼料品質(zhì)的重要指標。本試驗結(jié)果表明，香蕉莖葉不論是常規(guī)青貯還是添加微生物其青貯料的感官品質(zhì)均達到優(yōu)等。青貯料感官品質(zhì)的好壞與原料水分、可溶性碳水化合物及制作的技術(shù)等條件相關(guān)。首先青貯原料初水含量是獲得優(yōu)良青貯品質(zhì)的重要條件之一，Mucky[9]指出，水分過低，青貯時很難壓實，造成好氣腐敗菌大量繁殖，同時還將導致過度產(chǎn)熱，引起pH值升高和發(fā)酵不完全，乳酸和其他發(fā)酵產(chǎn)物降低，導致青貯失敗，當然原料水分過高也會導致酪酸發(fā)酵，丁酸產(chǎn)量過高，青貯品質(zhì)變差。本試驗所用香蕉秸稈原料的初水在87%以上，相對較高，青貯處理后飼料水分含量降低。白元生(2000)[10]認為,優(yōu)良青貯料的pH值應(yīng)該在3.8～4.2之間，這一結(jié)論主要是針對常規(guī)青貯而言，而本試驗結(jié)果表明，微生物處理的青貯飼料pH值在4.2以上，導致這樣的原因有可能是微生物制劑中除了具有產(chǎn)酸的乳酸菌還可能含有分解粗蛋白質(zhì)生成堿性物質(zhì)的其他菌類，如酵母菌等，從而導致pH值升高。從本試驗結(jié)果可知，微生物制劑處理組的乳酸菌、含量極顯著高于對照組（P＜0.01），這是由于添加外源乳酸菌使青貯飼料中乳酸菌落數(shù)和乳酸含量升高所致。許多研究表明：當青貯原料表面的附著乳酸菌相對較少時，向青貯原料中添加乳酸菌制劑能夠提前形成厭氧環(huán)境，調(diào)節(jié)發(fā)酵過程，加速pH值下降，產(chǎn)生的乳酸能夠有效地抑制微生物對青貯飼料中蛋白質(zhì)的分解，提高青貯飼料的營養(yǎng)價值和增加青貯飼料的適口性[11-12]，在香蕉莖葉青貯中添加微生物制劑能夠使乳酸菌大量繁殖，使得青貯飼料產(chǎn)生大量的乳酸，抑制其他微生物繁殖，避免了營養(yǎng)物質(zhì)被分解造成的損失[13-14]。

從試驗結(jié)果可知，青貯香蕉莖葉粗蛋白質(zhì)含量顯著高于原料（P＜0.01），并且微生物處理組青貯料中粗蛋白質(zhì)比未處理的第Ⅰ組明顯增加，分別提高了11%、3%、13%、5%，說明添加微生物制劑處理香蕉莖葉，在條件適宜時合成菌體蛋白，從而提高青貯飼料的蛋白質(zhì)含量。余伯良指出，在青貯飼料中,原料里或被其他微生物分解而來的多種氨基酸被乳酸菌利用后合成了菌體蛋白質(zhì)，從而增加飼料中蛋白質(zhì)的含量[15]與本試驗結(jié)果一致。水溶性糖(WSC)是青貯時微生物發(fā)酵的主要底物，當原料WSC含量高時,產(chǎn)生乳酸多，易于青貯，WSC含量不足，則青貯飼料不會產(chǎn)生足夠的乳酸，pH值難以達到4.2以下，有害微生物會大量繁殖[16]。本研究中添加微生物制劑處理組飼料中可溶性碳水化合物比對照組明顯減少（P＜0.05），下降幅度大，但隨著微生態(tài)制劑添加量的增加飼料中WSC的含量變化不大，這是因為原料中WSC含量有限，當添加量達到1%時即能大量分解WSC。

其他處理組粗纖維含量都高于未處理組，并且隨著微生物制劑的增加，粗纖維的含量呈現(xiàn)逐漸增加的現(xiàn)象，組Ⅱ是乳酸菌數(shù)量的增加產(chǎn)生說明了一定量的微生物制劑能夠影響香蕉莖葉青貯飼料中粗纖維的變化，除了組Ⅱ外。席興軍[17]研究結(jié)果表示，微生物青貯添加劑的添加能降低粗纖維含量，同時隨著微生物制劑的增加，青貯飼料中粗纖維含量逐漸接近于原料中粗纖維的含量，說明隨著微生物制劑的增加，青貯飼料中粗纖維的消耗逐漸地減弱，從而使得粗纖維的含量幾乎接近原料的含量，這與席興軍[17]的試驗結(jié)果不一致，分析原因可能是微生物發(fā)酵分解有機物導致粗纖維的相對含量升高。本試驗中NDF和ADF各處理組差異不顯著（P＞0.05）。

本試驗獲得香蕉莖葉青貯飼料品質(zhì)優(yōu)良，具有結(jié)構(gòu)保持良好，酸味較淡，有酒香味，均無丁酸臭味的優(yōu)良品質(zhì)，且微生物處理提高青貯料粗蛋白質(zhì)含量。

4 結(jié)論

綜合青貯飼料感官評定、發(fā)酵品質(zhì)及常規(guī)養(yǎng)分3個方面分析，微生物處理香蕉青貯可以改善青貯飼料的品質(zhì)和提高飼料價值，添加量為1%即可。建議選用專用微生物制劑加工青貯秸稈飼料。