賈亞洲 付中華 白克明
(西北農(nóng)林科技大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院,陜西楊凌 712100)
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桑葉塑料袋裝簡易青貯技術(shù)
賈亞洲付中華白克明
(西北農(nóng)林科技大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院,陜西楊凌 712100)
結(jié)合桑葉及桑枝青貯生產(chǎn)性試驗(yàn),探討桑葉青貯發(fā)酵的條件和影響因素,繪制桑葉青貯的工藝流程,總結(jié)提出桑葉切碎技術(shù)、抽真空包裝、調(diào)節(jié)桑葉含水率、控制入貯溫度等幾項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。
桑葉青貯乳酸菌乳酸發(fā)酵工藝技術(shù)
桑葉的粗蛋白含量在15%~34%,粗脂肪含量在6.15%~9.8%,可溶性碳水化合物含量高達(dá)25%[1],不僅是家蠶的優(yōu)質(zhì)飼料,也是家畜家禽的優(yōu)等飼料。鮮桑葉可以直接喂豬、喂羊、喂鵝, 干桑葉粉碎加工后可以添加到畜禽日糧中配合使用,還可以加工調(diào)制成青貯飼料。青貯飼料是飼草原料經(jīng)微生物厭氧發(fā)酵調(diào)制成的產(chǎn)品,用桑葉及嫩枝制作青貯飼料,方法簡單易行,適合桑園集中采收和輕簡利用。青貯飼料具有柔軟多汁、氣味芳香、適口性好、消化率高的優(yōu)點(diǎn),且貯藏方便,保存期長,能為畜禽提供反季節(jié)青綠多汁飼料。桑葉的蛋白質(zhì)含量高,可作為畜禽枯草季蛋白質(zhì)補(bǔ)充飼料,用桑枝青貯料飼喂泌乳牛,采食率可提高7%以上,產(chǎn)奶量可提高20.5%,能節(jié)約蛋白質(zhì)精料20%左右[2]。為開發(fā)利用陜西生態(tài)桑資源,合理利用蠶繭生產(chǎn)區(qū)過剩桑葉,我們于2015年秋季進(jìn)行了桑葉及桑枝青貯飼料生產(chǎn)試驗(yàn),生產(chǎn)桑葉塑料袋裝青貯飼料3 000 kg,達(dá)到了理想的試驗(yàn)效果?,F(xiàn)將桑葉青貯工藝和青貯技術(shù)總結(jié)如下,以供參考。
1.1機(jī)械與包裝材料
9ZT-0.6型鍘草機(jī)1臺,220V/2.2KW;130cm×80cm青貯PE雙層白色透明塑料袋100只,厚0.2 mm(20絲);AQ131電動(dòng)抽氣泵1臺,220V/180W,5~10 KPa。
1.2季節(jié)選擇
6—8月份,正值桑葉采收季節(jié),6月份可利用夏初刈割桑條或春蠶剩余桑葉,8月份可利用間伐桑條或秋季過剩桑葉以及枝條下部桑葉;6—10月份,氣溫適宜,便于青貯發(fā)酵。
1.3加工貯存場所的選擇
桑葉攤晾、切碎、包裝應(yīng)選擇在背風(fēng)、干燥、陰涼、潔凈的場所和水泥地面上進(jìn)行,最好選擇在倉庫或半地下室一并進(jìn)行,避免風(fēng)吹、日曬、雨淋以及來回搬運(yùn)造成不必要的損失。桑葉打包發(fā)酵期間應(yīng)選擇室內(nèi)避光保存,成品飼料應(yīng)選擇背風(fēng)背光倉儲(chǔ)地保存。本試驗(yàn)選擇在陜西省蠶桑絲綢研究所貯桑室內(nèi)進(jìn)行。
1.4桑葉原料
本試驗(yàn)選采陜西省蠶桑絲綢研究所707品種桑園桑葉,8月26—30日采夏伐地下部片葉青貯,并刈割200 kg實(shí)生桑條作單獨(dú)切碎青貯。
2.1青貯原理
青貯發(fā)酵是一個(gè)復(fù)雜的微生物活動(dòng)和生物化學(xué)變化過程。其實(shí)質(zhì)就是在缺氧的條件下,利用原料內(nèi)的可溶性碳水化合物,使乳酸菌迅速繁殖,產(chǎn)生大量乳酸,從而達(dá)到保存青貯飼料營養(yǎng)價(jià)值的目的。青貯過程大致分3個(gè)階段[3]:一是耗氧階段,原料裝袋后植物細(xì)胞仍保持生活狀態(tài),繼續(xù)呼吸消耗袋內(nèi)的殘余氧氣,同時(shí)釋放出大量的熱能,約經(jīng)過1~3 d的時(shí)間;二是厭氧發(fā)酵階段,經(jīng)過耗氧,袋內(nèi)形成厭氧環(huán)境,乳酸菌開始大量繁殖,生成乳酸、乙酸,pH值下降,抑制腐敗細(xì)菌和霉菌等的生長,使其逐漸死亡。此階段持續(xù)1周左右,但也可能超過1個(gè)月,這與原料的性質(zhì)和青貯條件有關(guān);三是穩(wěn)定階段,隨著發(fā)酵速度的減弱,青貯進(jìn)入安定狀態(tài),此時(shí)pH值下降到4.2以下,乳酸菌受低pH值和自己所產(chǎn)乳酸的抑制而停止活動(dòng),青貯發(fā)酵完成。
2.2青貯工藝流程
本試驗(yàn)采用單一青貯,切碎、自然發(fā)酵,塑料袋裝的方法調(diào)制桑葉青貯飼料,其工藝流程如下:
桑葉采收/桑條刈割→桑葉水分及溫度調(diào)節(jié)→機(jī)械切碎→人工裝袋、壓實(shí)→抽氣、封口→檢漏、測溫→貼標(biāo)、堆置→沉降、轉(zhuǎn)色→乳酸發(fā)酵→青貯發(fā)酵完成→成品檢驗(yàn)
2.3工藝要求
1)桑葉的采收、切碎、裝填、第一次抽氣要在當(dāng)天內(nèi)完成。采回的桑葉不能堆積發(fā)熱,桑葉要隨采 、隨運(yùn),要及時(shí)切碎、及時(shí)裝袋,裝袋時(shí)要分層壓實(shí)、不留死角,裝袋后要立即抽氣,邊抽氣、邊擠壓,最后擰緊袋口、用棉線繩扎兩道口。
2)桑葉的含水量掌握在60%~67%。感官判斷的方法是用手緊握切碎的原料,然后自然松開,若原料仍保持球狀,手有濕印,其含水率在68%~75%;若原料慢慢散開,手無濕印,其含水率在60%~67%;若原料立即散開,其含水率在60%以下[4]。
3)機(jī)械切草尺寸,桑葉20~30 mm,桑枝條15~20 mm。桑葉切成條塊狀后,便于裝填緊實(shí),擠出多余空氣。桑枝條切短一些,以免刺破塑料袋膜。
4)裝填和發(fā)酵期間室內(nèi)溫度應(yīng)保持在20~25℃,干濕差3~4℃。桑葉采、運(yùn)、貯過程中要避開高溫,保持桑葉新鮮,防止蒸熱或萎蔫。
5)每袋裝量不超過50 kg。裝袋后的1—2天,發(fā)現(xiàn)袋料松脹要檢漏、修補(bǔ),重新抽氣、扎口。3天后將料袋編碼堆置成2~3層,上層壓住下層袋口,頂層袋口或用沙袋壓實(shí)。
6)記載氣溫、室溫和入貯1—5天袋溫變化。
7)入貯后3—5天,觀察袋料下沉和轉(zhuǎn)色情況。
8)定期觀察袋口和袋腳褐變及霉變情況。
3.1枝葉切碎青貯
桑葉及桑枝上附著有一些天然乳酸菌,伐條、采葉和枝葉切碎后,滲流液中不僅含有水,而且含有可溶性碳水化合物、有機(jī)酸、礦物質(zhì)以及可溶性含氮化合物等營養(yǎng)物質(zhì),乳酸菌能夠利用可溶性碳水化合物作為發(fā)酵底物而快速增殖,起到接種的效果[5]7。桑葉的營養(yǎng)豐富,含糖量接近玉米植株,容易青貯,能夠滿足乳酸菌大量繁殖的營養(yǎng)需求。從采葉到切碎、裝袋到開始青貯這段時(shí)間內(nèi),乳酸菌的數(shù)量會(huì)急劇增長,在2~4天內(nèi)達(dá)到最大值,從而主導(dǎo)乳酸發(fā)酵過程。此外,枝葉切碎后,體積變小,便于逐層裝填,層層壓實(shí),排擠出袋中多余的空氣,為厭氧發(fā)酵創(chuàng)造條件。
3.2抽真空包裝
為保證乳酸菌的大量繁殖,產(chǎn)生足夠的乳酸,首先要為乳酸發(fā)酵創(chuàng)造一個(gè)厭氧環(huán)境。乳酸菌是厭氧性細(xì)菌,而腐敗菌等有害菌大多是好氣性微生物,如果青貯原料袋中積存有較多空氣,好氣菌就會(huì)大量繁殖,使青貯糖分分解,袋內(nèi)溫度升高,影響乳酸菌的生長和繁殖。原料經(jīng)過裝填壓實(shí)后仍殘留有空氣,采取抽真空措施能迅速排空袋內(nèi)的空氣,使袋料更加緊實(shí),抑制呼吸作用,同時(shí)抑制不利于乳酸發(fā)酵的微生物的生長繁殖,縮短青貯發(fā)酵的有氧過程。桑葉青貯時(shí),袋口上方應(yīng)留足扎口、抽氣的長度,1~3天內(nèi)應(yīng)視脹氣情況抽真空2~3次。每次抽氣后要重新綁扎好袋口,同時(shí)檢查袋壁、袋底的是否完好無損,發(fā)現(xiàn)漏氣及時(shí)修補(bǔ)。此外,抽真空過程中能夠感知袋內(nèi)的氣味變化,便于掌握青貯發(fā)酵進(jìn)程。
3.3調(diào)節(jié)桑葉的含水量
青貯原料的含水量是影響青貯發(fā)酵品質(zhì)的重要因素之一,與青貯飼料的排汁、微生物繁殖以及裝袋壓實(shí)操作密切相關(guān)。如果原料的水分太多,壓實(shí)易結(jié)塊,利于有害微生物梭菌和腐敗菌的活動(dòng),同時(shí)植物細(xì)胞汁液被擠出后使養(yǎng)分損失[5]44。嫩梢及嫩葉的含水率一般超過80%,青貯過程中養(yǎng)分損失多;枝條下部的老葉、焦葉含水率太低,營養(yǎng)差,易搗碎,易受梭菌的污染,不適合調(diào)制青綠多汁飼料。因此采葉時(shí)應(yīng)采枝條中下部的桑葉,對于條桑收獲應(yīng)剪去嫩梢,如果該批桑葉含水率超過75%,可以采取后半晌摘葉或伐條,適當(dāng)晾曬凋萎的辦法降低其含水量。
3.4控制入貯溫度
大多數(shù)乳酸菌生長的最適溫度為20~30℃。青貯過程中溫度過高或過低,都不利于乳酸菌的生長和繁殖。青貯原料裝袋后,袋內(nèi)存留的空氣越多,植物組織細(xì)胞的呼吸作用和微生物的氧化作用就越強(qiáng)烈,袋內(nèi)的溫度就越高。因此,控制原料入貯時(shí)的溫度變化十分重要。桑葉切碎后及時(shí)裝袋,避免堆積發(fā)熱,裝袋時(shí)分層壓實(shí),輔以抽真空措施,能夠使青貯耗氧階段的溫度控制在30℃左右。但是,如果青貯袋漏氣,袋內(nèi)的溫度可急劇上升到50℃以上,這樣會(huì)使青貯飼料腐敗。此外,室內(nèi)溫度能夠長期保持在20~25℃,有利于后期的發(fā)酵。
禾本科飼草的青貯一般經(jīng)過30~45 d便能完成發(fā)酵過程,桑葉帶枝青貯的過程稍長一些,大約需要50~60 d。青貯飼料品質(zhì)鑒定的方法有感官鑒定和實(shí)驗(yàn)鑒定兩種。感官鑒定的方法比較簡單實(shí)用。陜西省青貯飼料等級評定標(biāo)準(zhǔn)見表1[4]。
表1 陜西省青貯飼料等級評定標(biāo)準(zhǔn)
桑葉青貯試驗(yàn)60天后, 我們對飼料品質(zhì)進(jìn)行了感官檢驗(yàn)和pH值測試:顏色,黃褐色為主;氣味,酸香味;質(zhì)地,濕潤、松散,葉片刀線齊整,葉脈清晰可辨;pH值 5.0以下。本試驗(yàn)成品貯放至 2016年4月26日,自檢發(fā)現(xiàn):顏色,淺層暗褐色,深層黃褐色;氣味,酸香味;質(zhì)地,表層發(fā)粘或腐爛,中下層葉片濕潤、松散、葉脈清晰、刀線齊整。
5.1桑樹的飼料化利用是桑樹資源綜合利用的方向之一,但鮮桑葉飼喂家畜家禽難以形成規(guī)?;a(chǎn),桑枝青貯飼料的開發(fā)符合桑樹輕簡化利用和規(guī)?;B(yǎng)畜的發(fā)展趨勢。桑葉是高蛋白飼料,在畜禽飼料中添加桑葉粉或干桑葉已經(jīng)取得了大量的研究成果[6],近年來桑葉青貯飼料喂養(yǎng)生豬也取得重大進(jìn)展[7],但桑枝青貯生產(chǎn)技術(shù)的研究相對滯后。本試驗(yàn)借鑒禾本科飼草青貯的技術(shù)成果,進(jìn)行了桑葉青貯生產(chǎn)性試驗(yàn),對于桑葉及帶枝青貯的差異性和獨(dú)特性尚未做深入探討。
5.2本試驗(yàn)結(jié)合蠶桑生產(chǎn)的特點(diǎn)重點(diǎn)對桑葉青貯的生產(chǎn)工藝和調(diào)制技術(shù)進(jìn)行了研究,基于
青貯發(fā)酵的生產(chǎn)規(guī)律和乳酸菌生長繁殖的條件編制了桑葉青貯的工藝流程。本研究認(rèn)為,桑葉切碎是促使乳酸菌繁殖的重要步驟,抽真空包裝是乳酸菌主導(dǎo)發(fā)酵的技術(shù)保障,調(diào)節(jié)桑葉含水率和控制入貯溫度有利于乳酸發(fā)酵,提高桑葉青貯飼料的品質(zhì)。本試驗(yàn)選擇在室內(nèi)進(jìn)行,與規(guī)?;a(chǎn)仍有一定的距離,有關(guān)青貯添加劑的使用和青貯工藝的優(yōu)化有待下一步研究。
[1]趙麗珺,齊鳳蘭,瞿曉華,等.桑葉的營養(yǎng)保健作用及綜合利用[J].中國食物與營養(yǎng),2004(2);22.
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[4]陜西省質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局.青貯飼料生產(chǎn)技術(shù)規(guī)程:DB61/T 919-2014[S].2014-05-27.
[5]玉柱,孫啟忠.飼草青貯技術(shù)[M].北京:中國農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社,2011:7,44.
[6]秦儉,黃先智.桑樹作為畜禽飼料的研究及發(fā)展[J].蠶學(xué)通訊,2016,36(1):18-22.
[7]德陽市農(nóng)業(yè)局.德陽桑葉飼料生態(tài)豬科研試驗(yàn)取得成功[J].四川蠶業(yè),2015,43(1):61.
賈亞洲(1965-),男,碩士,副編審。
* 資助項(xiàng)目:陜西省科技統(tǒng)籌創(chuàng)新工程計(jì)劃項(xiàng)目(2014KTCL02-01);現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項(xiàng)(CARS-22)