不同添加劑對豆渣型發酵飼料發酵品質及有氧穩定性的影響

王雪洋，韓淑敏，李雁冰，李金庫，李井春，魏國生

（黑龍江八一農墾大學動物科技學院，黑龍江大慶163319）

隨著養殖業的快速發展，糧食與飼料之間競爭激烈，人畜爭糧問題日益加重，而提高現有飼料利用率和開發新的飼料資源是解決問題的關鍵。豆渣是豆腐加工后的主要副產物，每年產量2000萬噸，但豆渣中粗纖維含量高且含有胰蛋白酶抑制因子、致甲狀腺腫素、血凝素等多種抗營養因子，直接飼喂豬會引起消化率低下、腹瀉等問題（曹云，2018）。將豆渣做成發酵飼料再應用，已在生產中得到實踐，但仍存在發酵后易腐敗變質等問題。本研究旨在比較不同添加劑對豆渣型發酵飼料的發酵效果，以期找到提高發酵飼料品質和改善其有氧穩定性的合適添加劑，達到減少營養流失和長期保存的目的。

1 材料與方法

1.1 試驗儀器 高效液相色譜儀（型號為1200）、電子分析天平（型號為ML104）、離心機（型號為TGL-16B）、酸度計（型號為 pH—100）、烘干箱（型號為WGL-125B）、紫外分光光度計（型號為TU-1901）、0.20 μm過濾器等，均由黑龍江八一農墾大學動物科技學院提供。

1.2 試驗材料 植物乳桿菌 （LP）、布氏乳桿菌（LB），由黑龍江八一農墾大學動物科技學院實驗室提供；亞硝酸鈉、苯甲酸鈉、山梨酸鉀，均購自天津市科密歐化學試劑有限公司；乳酸菌培養基（MRS培養基），購自北京奧博星生物技術有限責任公司；玉米胚芽粕、豆渣、大豆糖蜜、噴漿玉米皮、豆殼及乳酸菌復合制劑（LP+LB），均購自大慶市牧源藥業公司。

1.3 添加劑及豆渣型混合料的配制 復合乳酸菌（LP+LB）的配制：用MRS液體培養基對LP和LB凍干粉分別進行孵育擴繁，復活后的菌液按1：1的比例混合均勻；LP+LB（水）的配制：LP+LB與水按 1：20（1 g LP+LB：20 mL 水）的比例進行孵育擴繁。LP+LB（MRS）的配制：LP+LB 與 MRS 按 1：20（1 g LP+LB：20 mL MRS）的比例進行孵育擴繁。 復合化學添加劑1和復合化學添加劑2均由亞硝酸鈉、苯甲酸鈉、山梨酸鉀配制而成，但配比不同。試驗豆渣型混合料由12%玉米胚芽粕、45%豆渣、1%大豆糖蜜、25%噴漿玉米皮、17%豆殼配比組成。

1.4 試驗設計 試驗共設6組：對照組、LP+LB（水）組、LP+LB（MRS）組、LP+LB 組、復合化學添加劑1組、復合化學添加劑2組，每組3個平行，每個平行300 g。復合化學添加劑1組添加量為4 L/t；復合化學添加劑2組添加量為2 L/t；LP+LB（水）組與 LP+LB（MRS）組添加量均為 2 mL/kg；LP+LB組添加量為LP和LB各106cfu/g。處理好的豆渣型混合料分別裝入3個真空袋，抽氣封口，室溫下發酵，貯存10 d開封。

1.5 發酵飼料品質的測定

1.5.1 干物質的測定 取50 g發酵豆渣型混合料于錫紙盒中采用65℃、48 h干燥法測定干物質含量。

1.5.2 pH及有氧穩定性的測定 將發酵料混合均勻后，稱取10 g，放入自封袋，加90 mL蒸餾水，混合均勻后用酸度計測定pH，開封后連續7 d測定pH。通過pH波動來判斷發酵飼料的有氧穩定性。

1.5.3 微生物數量的測定 稱取發酵豆渣型混合料10 g，加90 mL滅菌的生理鹽水，混合均勻后抽取 1 mL 菌液從 1×10-1逐級稀釋到 1×10-6，采用平板菌落計數法測定乳酸菌、酵母菌、大腸桿菌及霉菌的數量。

1.5.4 有機酸的測定 發酵產物有機酸用液相色譜法測定。首先將發酵濾液經過離心機離心，后用注射器抽取2 mL左右的發酵濾液經過0.20 μm的水系過濾器進行過濾，最后取10 μL的過濾液進入色譜柱。 液相色譜條件，色譜柱：Sepax Carbomix H-NP5，配同系保護柱Carbomix H-NP5；流動相：2.5 mmol/L H2SO4水溶液， 流速：0.55 mL/min，柱溫：57℃，示差檢測器溫度：30℃，響應時間：6 s，進樣量：20 μL。

1.6 數據分析 試驗數據先由Excel處理后，采用SPSS 21.0數據分析軟件中的ANOVA程序進行方差分析，數據結果以“平均數±標準差”表示，以P＜0.05作為差異顯著性判斷標準。

2 結果與分析

2.1 不同添加劑對發酵飼料發酵品質的影響 由表1可知，豆渣型發酵飼料發酵10 d后，添加LP+LB（MRS）組和復合化學劑2組干物質含量顯著高于對照組（P ＜ 0.05），其中 LP+LB（MRS）組干物質含量最高，為59.32%，比對照組提高3.22%；各組pH 均在 3.5 ～ 4.5，LP+LB （水）、LP+LB （MRS）和LB+LP組pH均在4.00以下，分別為3.95、3.98、3.91，顯著低于對照組（P＜0.05）；復合化學添加劑1組乳酸和乙酸含量均顯著高于對照組 （P＜0.05），分別為 33.95 g/kg DM 和 3.42 g/kg DM；添加劑組異丁酸含量均高于對照組，但差異不顯著（P＞0.05）；LP+LB組和復合化學添加劑2組丁二酸含量均高于對照組，但差異不顯著（P＞0.05）；復合化學添加劑2組乳酸菌為4.87 log cfu/g，低于對照組，其他添加劑組乳酸菌數量均高于對照組 （P＜0.05），其中 LP+LB（MRS）組乳酸菌數量最多，為8.19 log cfu/g，比對照組高1.63 log cfu/g；復合化學劑1和復合化學劑2組酵母菌均顯著低于對照組（P＜0.05），分別比對照組低3.85 log cfu/g和2.75 log cfu/g；在所有發酵組中均未檢測大腸桿菌和霉菌。

2.2 不同添加劑對發酵飼料有氧穩定性的影響由圖1可知，復合化學劑1和復合化學劑2組在有氧暴露的7 d中pH一直趨于穩定，而其他試驗組在有氧暴露的7d中pH變化幅度較大，其中對照組和LP+LB（MRS）組在有氧暴露第2天pH顯著升高（P ＜ 0.05），LP+LB（水）組和 LP+LB 組在有氧暴露第3天pH值顯著升高（P＜0.05），而LP+LB（MRS）組和LP+LB組在有氧暴露第 6天pH又顯著下降，LP+LB（水）組則在有氧暴露第7天pH顯著下降。

3 討論

3.1 不同添加劑對發酵飼料發酵品質的影響發酵飼料中好氧微生物的活動受到抑制，其消耗的營養物質就會減少，干物質也會相應減少（張磊，2010）。 添加 LP+LB（MRS）組和復合化學添加劑2組干物質含量高可能是因為好氧微生物的活動受到抑制，進而減少對飼料中營養成分的消耗。乳酸菌是影響發酵的主要菌種，大量的乳酸菌可以使青貯料快速進入到乳酸發酵階段，進而迅速降低pH（郭婷，2014），這可能是本試驗中 LP+LB（水）組、LP+LB（MRS）組和 LP+LB組pH低的原因。與對照組相比，復合化學添加劑1組乳酸和乙酸含量顯著增加，可能是因為化學添加劑在發酵初期抑制了好氧微生物的生長，為乳酸菌生長提供更多的可溶性糖（Shao等，2007），進而促進乳酸菌的生長繁殖，使其代謝產物乳酸和乙酸含量增加。張慧杰（2011）研究發現，乳酸菌數量的最大值出現在發酵15 d或 20 d，本試驗中 LP+LB（水）組、LP+LB（MRS）組、LP+LB組以及復合化學添加劑1組乳酸菌數量均高于對照組，但差異不顯著，可能與發酵時間短，乳酸菌還未成為優勢菌有關。本試驗中兩組復合化學添加劑組酵母菌數量顯著低于對照組，可能與苯甲酸鈉、山梨酸鉀對酵母菌有抑制作用有關（袁仕改，2018）。

表1 不同添加劑對豆渣型發酵飼料發酵品質的影響

3.2 不同添加劑對發酵飼料有氧穩定性的影響化學添加劑能夠快速改善發酵飼料的有氧穩定性。Carvalho（2012）研究發現，甘蔗青貯中添加丙酸能夠有效抑制梭菌及酵母菌等腐敗菌的生長，提高青貯飼料有氧穩定性。Silva等（2015）研究表明，向玉米發酵飼料中添加0.2%～0.3%丙酸制劑可以有效地提高發酵飼料的有氧穩定性。在本試驗中，復合化學添加劑1組和復合化學添加劑2組在有氧暴露的7 d中pH一直趨于穩定，這與苯甲酸鈉、山梨酸鉀能夠抑制酵母菌等腐敗菌的生長有關（袁仕改，2018），酵母菌是導致青貯飼料有氧變質的主要微生物（黃峰等，2019）。乳酸菌分為同型發酵乳酸菌和異型發酵乳酸菌，同型發酵乳酸菌的主要發酵產物是乳酸，但產生能夠抑制酵母菌、霉菌等生長繁殖的短鏈脂肪酸非常有限，而異型發酵乳酸菌的主要發酵產物為乙酸，乙酸是一種能夠有效抗真菌及霉菌的酸類物質，可有效抑制有氧腐敗（袁仕改，2018）。馬迪（2014）研究發現，在青貯黑麥草中乙酸的含量需要達到20.0 g/kg DM以上才具有抗真菌作用。而本試驗中 LP+LB（水）、LP+LB（MRS）組以及 LP+LB 組的有氧穩定性并未改善，這可能是因為發酵過程中產生的抗真菌及霉菌的酸類物質少，不能有效抑制腐敗菌的生長繁殖。

4 結論

本試驗結果表明，LP+LB組在改善發酵品質方面優于其他組，而添加復合化學劑1組和復合化學劑2組能有效改善發酵飼料的有氧穩定性。