袋裝青貯飼料保鮮劑的研究

楊軍祥,桑國俊,何茂昌,董 和,郭海龍,羅 琰,石福岳,王 瑨,2,嚴有亮,3

(1.甘肅省畜牧獸醫(yī)研究所,甘肅 平?jīng)?744000;2.平?jīng)鍪信．a(chǎn)業(yè)開發(fā)辦公室;3.永昌縣朱王堡鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)農(nóng)村綜合服務(wù)中心)

青貯飼料是利用乳酸(乳酸桿菌)自然發(fā)酵原理,對夏秋季青綠牧草和農(nóng)作物秸稈進行貯存和發(fā)酵,從而最大限度的保留各種營養(yǎng)物質(zhì)的一種青綠飼草加工方法,為現(xiàn)代奶牛業(yè)和肉牛、肉羊產(chǎn)業(yè)的發(fā)展發(fā)揮了巨大作用。青貯飼料的質(zhì)量受到刈割時間、青貯方法、青貯容積等多種因素的影響,在按照標準方法青貯的前提下,最大變數(shù)是青貯容積。青貯容積越大,青貯質(zhì)量越高。規(guī)?；B(yǎng)殖場制作的青貯飼料質(zhì)量顯著高于小型養(yǎng)殖場和散養(yǎng)戶,根本原因是后者青貯量少,乳酸發(fā)酵不充分,丁酸濃度過高,顯著降低了青貯飼料品質(zhì)。同時,由于養(yǎng)殖規(guī)模小,每天采食的青貯飼料少,容易導(dǎo)致啟用后發(fā)生二次發(fā)酵。青貯飼料的二次發(fā)酵,又叫好氣性腐敗,是指已發(fā)酵完成的青貯飼料,在開袋使用后,空氣隨進入,好氣性微生物在這樣的條件下大量繁殖,青貯飼料中的養(yǎng)分遭受大量損失,出現(xiàn)好氣性腐敗,并產(chǎn)生大量的熱,飼用品質(zhì)下降。二次發(fā)酵不僅使青貯飼料的損失高達30%～40%,而且飼料的養(yǎng)分含量顯著下降,持續(xù)飼喂會引起瘤胃和消化道疾病,給養(yǎng)殖帶來了巨大損失。研制出一種既能有效防止青貯飼料二次發(fā)酵腐敗問題,又不影響青貯飼料品質(zhì)的青貯飼料保鮮劑,則能顯著提升青貯飼料普及率,為小規(guī)模奶牛、肉牛及肉羊養(yǎng)殖戶養(yǎng)殖提供豐富的優(yōu)質(zhì)青貯飼料,促進畜牧產(chǎn)業(yè)的良性發(fā)展。

1 試驗材料和方法

1.1 試驗材料

山梨酸鉀(C6H7KO2,西安大豐收生物科技有限公司,食品級,含量99%)、苯甲酸鈉(C7H5NaO2,西安大豐收生物科技有限公司,食品級,含量99%)、青貯飼料(袋裝青貯50 d的青貯飼料)。青貯飼料保鮮劑組成成分:100 g青貯飼料保鮮劑含山梨酸鉀30～34 g,苯甲酸鈉68～70 g。

1.2 試驗方法

1.2.2 青貯飼料保鮮劑的配制 青貯飼料保鮮劑配制方法為(青貯飼料保鮮劑包裝劑量為100 g/袋),分別由不同劑量的山梨酸鉀和苯甲酸鈉及稀釋液用量組成;準確稱取山梨酸鉀30～34 g,苯甲酸鈉68～70 g,合計100 g;將山梨酸鉀和苯甲酸鈉混合均勻,形成青貯飼料保鮮劑混合物并封裝備用。青貯飼料保鮮劑用18～25 kg清水配制成0.18%～0.25%的濃度備用。詳見表1。

表1 青貯飼料保鮮劑組方

1.2.3 青貯飼料保鮮劑用法 將100 g青貯飼料保鮮劑裝入家用20 L背負式噴霧器,用18～25 kg清水溶解備用。青貯飼料用量較大時,根據(jù)噴灑切面按比例進行調(diào)整。

袋裝青貯飼料的保鮮。將保鮮劑噴灑于開口部位裸露青貯飼料,噴灑量以微濕、緊捏無水滴流出為準,扎緊袋口或用重物壓封。

剩余稀釋青貯飼料保鮮劑可放置3晝夜,超過3 d后定點棄之,依實際需用量重新配液。

保鮮效果評價。開袋取料后立即噴灑保鮮劑,進行保鮮處理,5 h(第二次取料時間)后多點采樣,每組測定4批次,每批5個重復(fù),對其pH、色澤、氣味等進行測定,判定青貯飼料的質(zhì)量和保鮮效果。氣味、顏色、變質(zhì)比例在開袋噴灑處理后5 h時進行測定和判定。pH的測定方法為同期隨機取樣未發(fā)霉變質(zhì)的青貯飼料500 g并裝袋密封,放置4°冰箱中待檢。從樣品中撿取35 g青貯飼料,放入500 mL燒杯中,加入115 mL雙蒸水,靜置30 min后用pH計測定pH。

2 試驗結(jié)果

青貯飼料保鮮劑使用效果統(tǒng)計分析詳見表2。

表2 袋裝青貯飼料噴灑青貯飼料保鮮劑效果測定

G1組:pH平均為3.76±0.15(n=20),氣味呈微香味和酸香味,無腐敗變質(zhì)特有的丁酸味和酸臭味;葉片和秸稈顏色呈黃綠色;無腐敗變質(zhì)現(xiàn)象;整體結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)為松散、柔軟、濕潤,能分辨原料形狀,手捏成型,放開松散,無滴水現(xiàn)象,水分含量適中。整體狀態(tài)與開封時情況一致。

G2組:pH平均為3.88±0.23(n=20),氣味呈酸味,葉片和秸稈顏色呈褐色;有輕微腐爛變質(zhì)現(xiàn)象;整體結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)為松散、柔軟、濕潤,能分辨原料形狀,手捏成型,放開松散。整體狀態(tài)與開封時情況基本一致,酸香氣味降低,異味有感,腐敗變質(zhì)比例為1%。

三、防逃設(shè)施建設(shè)?？稍谔锕∷闹芗茉O(shè)防逃網(wǎng)，防逃網(wǎng)可用網(wǎng)目5cm左右的鐵絲網(wǎng)，網(wǎng)高60cm，埋入土下10～15cm。進排水口用網(wǎng)扎緊防逃。

G3組:pH平均為3.85±0.14,氣味呈酸香味,無腐敗變質(zhì)的酸臭味;葉片和秸稈顏色呈黃褐色;無腐敗變質(zhì)和污染現(xiàn)象;整體結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)柔軟、濕潤,能分辨原料形狀,手捏成型,放開松散。整體狀態(tài)與開封時情況基本一致,酸香氣味降低,異味有感。

G4組:pH平均為3.81±0.11,氣味呈酸香味,無腐敗變質(zhì)特有的酸臭味;葉片和秸稈顏色呈淡褐色;無腐敗變質(zhì)和污染現(xiàn)象;整體結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)為松散、柔軟、濕潤,能分辨原料形狀,手捏成型,放開松散。整體狀態(tài)與開封時情況一致。

G5組:pH平均為3.72±0.13,氣味呈微香味和酸香味,無腐敗變質(zhì)特有的丁酸味和酸臭味;葉片和秸稈顏色呈黃綠色和淡褐色;無腐敗變質(zhì)和污染現(xiàn)象;整體結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)為松散、柔軟、濕潤,能分辨原料形狀,手捏成型,放開松散。整體狀態(tài)與開封時情況一致,是各組合方案中保鮮效果最好的。

G6(對照組,不噴灑青貯飼料保鮮劑):與試驗組止腐止酵一樣,開袋后5 h后采樣進行青貯效果測定,測定表明,其pH平均為4.46±0.21,氣味呈酸香味和酸臭味的混合氣味,葉片和秸稈顏色呈深褐色,有腐爛變質(zhì)草團;整體結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)為柔軟、濕潤,原料形狀不清,手捏有粘感,腐敗率為5%。整體狀態(tài)與開封時情況不一致,表明不經(jīng)過保鮮處理的袋裝青貯飼料在開封后的腐敗和二次發(fā)酵情況比較明顯。

測定結(jié)果表明,袋裝青貯飼料開封后噴灑山梨醇鉀和苯甲酸鈉組成的青貯飼料保鮮劑能有效防止青貯飼料的腐敗和二次發(fā)酵,延長青貯飼料的飼用間期,提高青貯飼料的利用率。

3 分析討論

3.1 袋裝青貯飼料添加青貯飼料保鮮劑的效果

測定表明袋裝青貯飼料在使用不同濃度保鮮劑的情況下,其青貯效果存在較大差異。

5組試驗組與1組對照組之間,開封后的pH以G5最低,其pH與G1之間的差異不顯著(P>0.05)、與G4之間的差異顯著(P<0.05),與G2、G3、G6之間的差異極顯著(P<0.01)。

G1與G4之間的差異不顯著(P>0.05),與G2、G3、G6之間的差異極顯著(P<0.01)。

G4與G2、G3之間的差異不顯著(P>0.05),與G6之間的差異極顯著(P<0.01)。

G3與G2之間的差異不顯著(P>0.05),與G6之間的差異極顯著(P<0.01)

品質(zhì)方面,各組試驗組之間差異不顯著,氣味微香,具有乳酸發(fā)酵產(chǎn)生的酸香味,青貯玉米秸稈呈現(xiàn)黃綠色或淡褐色,飼草結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)松散柔軟,原料形狀完整,含水量適中,除G2有輕微發(fā)霉現(xiàn)象外,其他組無霉爛現(xiàn)象。G6則存在4%霉爛飼料,丁酸味明顯,手感有粘性,形態(tài)不完整,可飼價值降低。

從pH和品質(zhì)評定方面綜合分析,各試驗組和G6的優(yōu)勢序列為:G5>G1>G4>G3>G2>G6。

3.2 添加青貯飼料保鮮劑的青貯飼料青貯效果與同類研究比較

為了提高青貯飼料的品質(zhì),促進發(fā)酵效果,降低青貯飼料的腐敗率,往往在制作青貯飼料的過程中添加一些添加劑,這些添加劑包括乳酸菌制劑、EM酶原、甲酸、乙酸、丙酸、甲醛、氨化物、食鹽等,其效果和方便性各不相同,在實踐中的應(yīng)用程度和范圍也不同。

衣巴代提·衣米提等(2015年)通過添加甲醛及貯后開封方式對新疆小蘆葦青貯飼料二次發(fā)酵的影響研究結(jié)果表明,隨著貯后開封時間的延長,在未添加甲醛處理組中,新疆小蘆葦青貯飼料在貯后感官評定指標上優(yōu)于一直開封處理組,并且在pH、氨態(tài)氮濃度上比一直開封處理組低;添加甲醛處理與未添加甲醛處理組相比,添加甲醛組的感官評定指標及pH、氨態(tài)氮濃度更為理想(P<0.01)。添加甲醛組的乳酸含量高,丁酸含量低。研究了春季青貯料二次發(fā)酵發(fā)生機理及解決方法,出現(xiàn)二次發(fā)酵后,青貯飼料的糖分可損失10%～24%,有大量的霉菌活動而發(fā)生霉變或產(chǎn)生亞硝酸鹽,喂牛羊后,會造成一定程度的危害。昝林森等(2007年)進行了酸化處理防止玉米青貯飼料二次發(fā)酵效果試驗,通過對不同玉米青貯飼料樣進行酸化處理,研究了酸化處理在防止青貯飼料二次發(fā)酵過程中的效果。結(jié)果表明,青貯后的玉米pH與營養(yǎng)成分呈負相關(guān),而酸香味、綠色程度與營養(yǎng)成分呈正相關(guān)。二次發(fā)酵后,各青貯飼料pH升高,營養(yǎng)成分下降。酸化處理可以顯著延長青貯飼料二次發(fā)酵所需時問,差異顯著(P<0.05),酸化劑最佳添加量為每250 g青貯飼料中3 mL。所用酸化劑為德國巴斯夫露保美NC產(chǎn)品,其主要活性成分為甲酸、丙酸、銨,各活性成分含量分別為34±2%、38±2%、8±2%。劉賢等(2003年)研究了不同添加劑抑制青貯飼料二次發(fā)酵的作用效果,探討不同類型的添加劑抑制青貯飼料二次發(fā)酵的作用效果,試驗選用全株玉米、玉米秸稈以及兩種水分含量的苜蓿(71%～73%和62%～64%)為原材料,選用兩種乳酸菌制劑、兩種酶制荊、糖蜜以及甲酸進行青貯飼料的添加調(diào)制。開封之后,通過對各處理組的青貯飼料進行為期6 d的溫度測定,并對其二次發(fā)酵前后的主要成分(pH、干物質(zhì)含量、乳酸含量)進行了實驗室分析,結(jié)果表明,乳酸菌制劑能有效抑制玉米青貯飼料的二次發(fā)酵,它和酶制劑的共同作用效果更顯著,糖蜜則能有效地抑制高水分苜蓿青貯飼料的二次發(fā)酵。侯國芳等(2004年)進行了青貯飼料品質(zhì)鑒定與二次發(fā)酵的預(yù)防對策方面的探討,提出了青貯飼料品質(zhì)方面的基本要求,提出了用甲酸、丙酸、丁酸噴灑在青貯飼料上,可防二次發(fā)酵的技術(shù)。

試驗研究中用山梨醇鉀(30～34 g)和苯甲酸鈉(66～70 g)作為青貯飼料保鮮劑,可以人為維持或降低開封青貯飼料的酸度,同時又能抑制有害菌群的繁殖,防止青貯飼料進一步發(fā)酵和發(fā)熱腐敗,從而達到青貯飼料保鮮的目的。試驗選用的山梨醇鉀可以有效降低青貯飼料的酸度,苯甲酸鈉則可有效抑制好氣性細菌和酵母菌等的繁殖。其他同類研究選用了甲酸、丙酸、丁酸、甲醛等酸化性物質(zhì),也取得了相似效果,均達到控制青貯飼料腐敗和二次發(fā)酵的效果。與其他研究相比,試驗采用的酸化劑和防腐劑均是固體狀態(tài)的、食品級物質(zhì),其在環(huán)保、安全、毒副作用方面遠優(yōu)于其他同類研究材料,更具有現(xiàn)實應(yīng)用意義。

將試驗測定結(jié)果與同類研究效果比較,本研究的特點可以歸納為以下方面:一是使用方便,按照比例稀釋噴灑即可,簡化操作,適用于各類規(guī)模生產(chǎn)條件使用,特別適用于中小規(guī)模養(yǎng)殖戶應(yīng)用;二是使用安全,兩種原料均是食品級添加劑,應(yīng)用期間無毒副作用;三是人為干預(yù)青貯飼料原料的酸度,降低pH,抑制腐生菌的增殖;四是成本較低,國內(nèi)生產(chǎn)廠家多,原料來源廣,受限因素少。

4 青貯飼料保鮮最佳方案選擇

4.1 確定了青貯飼料保鮮劑的組成成分

本試驗針對袋裝青貯飼料保鮮劑的配制和使用方法進行了研究,其基礎(chǔ)成分為山梨醇鉀和苯甲酸鈉。試驗采用了不同濃度和不同比例的配方,多組試驗表明,G5(山梨醇鉀34 g+苯甲酸鈉66 g+水20 kg)的青貯飼料pH最低,其次為G1(山梨醇鉀32 g+苯甲酸鈉68 g+水18 kg)。從袋裝青貯飼料兩種方式的發(fā)酵效果、品質(zhì)看,也表現(xiàn)出了同樣的結(jié)果,也是G5的效果最好。

4.2 確定了青貯飼料保鮮劑的配制方法

將100 g青貯飼料保鮮劑裝入家用20 L背負式噴霧器,用20 kg干凈清水溶解,搖勻備用,青貯飼料用量較大時,根據(jù)原料量按比例進行調(diào)整,一般情況下,小規(guī)模養(yǎng)殖場或青貯飼料用量較少的用戶,一次稀釋一份劑量單位的包裝量即可,剩余保鮮劑可連續(xù)使用。

青貯飼料保鮮劑的用量按照青貯飼料原料的質(zhì)量確定,青貯飼料質(zhì)量高,酸香味濃郁的用量少,含質(zhì)量差異味濃的用量大,其基本用量為原料重量的0.5‰。

4.3 確定了青貯飼料保鮮劑的使用方法

開袋后將稀釋好的保鮮液向青貯飼料表面進行均勻噴灑,青貯飼料表面濕潤、手捏成團即可。噴灑保鮮液后袋對裝青貯飼料進行封閉處理,可進一步鞏固青貯飼料的保鮮效果。

4.4 明確了青貯飼料保鮮劑的作用和意義

用于袋裝青貯飼料制作,提高青貯飼料的質(zhì)量和可飼比率,降低青貯飼料腐敗率和二次發(fā)酵程度,提高青貯飼料利用率,改善青貯飼料品質(zhì)。

擴大青貯飼料推廣范圍,降低青貯飼料制作難度,使青貯飼料制作不再受制于養(yǎng)殖規(guī)模、青貯場地和青貯規(guī)模的限制。

解決了中、小型養(yǎng)殖場(戶)制作青貯飼料效果不佳的困擾,提高了其制作青貯的積極性,全面提高青貯飼料的推廣面積,可帶動玉米等農(nóng)作物秸稈的利用,解決了污染問題,有利于發(fā)展循環(huán)農(nóng)業(yè)。