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Effects of additives on fermentation quality and aerobic stability of total mixedration silage containing wet brewers’grains in Tibe

添加剂对西藏啤酒糟全混合日粮青贮发酵品质及有氧稳定性的影



全 文 :书犇犗犐:10.11686/犮狔狓犫2015427 犺狋狋狆://犮狔狓犫.犾狕狌.犲犱狌.犮狀
丁良,原现军,闻爱友,王坚,郭刚,李君风,王思然,白晰,邵涛.添加剂对西藏啤酒糟全混合日粮青贮发酵品质及有氧稳定性的影响.草业学报,
2016,25(7):112120.
DINGLiang,YUANXianJun,WENAiYou,WANGJian,GUOGang,LIJunFeng,WANGSiRan,BAIXi,SHAOTao.Effectsofadditiveson
fermentationqualityandaerobicstabilityoftotalmixedrationsilagecontainingwetbrewers’grainsinTibet.ActaPrataculturaeSinica,2016,25(7):
112120.
添加剂对西藏啤酒糟全混合日粮青贮
发酵品质及有氧稳定性的影响
丁良1,原现军1,闻爱友1,2,王坚1,3,郭刚1,4,李君风1,王思然1,白晰1,邵涛1
(1.南京农业大学饲草调制加工与贮藏研究所,江苏 南京210095;2.安徽科技学院动物科学学院,安徽 凤阳233100;
3.海南大学农学院,海南 海口570228;4.山西农业大学动物科学技术学院,山西 太谷030801)
摘要:本试验旨在评价布氏乳杆菌和双乙酸钠对西藏啤酒糟全混合日粮发酵品质和有氧稳定性的影响。试验设对
照组(C)、布氏乳杆菌组(LB,106cfu/g)和双乙酸钠组(SDA,0.5%)3个处理。青贮70d后全部开窖,取样分析发
酵品质、营养和微生物成分,同时将剩余的发酵全混合日粮(TMR)暴露到空气中,用多通道温度记录仪记录温度变
化,并分别在有氧暴露第6,9和14天取样分析,评定其有氧稳定性。结果表明,各组具有较高的乳酸含量,较低的
氨态氮/总氮和微量的丁酸含量,发酵品质良好,添加双乙酸钠提高了乳酸含量,显著(犘<0.05)降低了pH、氨态
氮/总氮和丁酸含量,同时显著(犘<0.05)提高了干物质回收率,但粗蛋白、粗灰分、粗脂肪、中性洗涤纤维和酸性洗
涤纤维含量各组无显著差异;布氏乳杆菌处理组显著(犘<0.05)降低了乳酸、粗蛋白含量和干物质回收率,显著
(犘<0.05)提高了pH和氨态氮/总氮值。在有氧暴露14d内,各组pH缓慢上升,且温度未超过环境温度2℃,显
示有较高的有氧稳定性。添加布氏乳杆菌和双乙酸钠均在不同程度上降低了霉菌和酵母菌数量,对啤酒糟TMR
有氧稳定性有积极的改善效果,其中双乙酸钠的效果优于布氏乳杆菌。综合考虑,在西藏地区生产啤酒糟发酵
TMR时可添加0.5%的双乙酸钠,既能改善发酵品质,又能提高其有氧稳定性。
关键词:布氏乳杆菌;双乙酸钠;全混合日粮;发酵品质;有氧稳定性  
犈犳犳犲犮狋狊狅犳犪犱犱犻狋犻狏犲狊狅狀犳犲狉犿犲狀狋犪狋犻狅狀狇狌犪犾犻狋狔犪狀犱犪犲狉狅犫犻犮狊狋犪犫犻犾犻狋狔狅犳狋狅狋犪犾犿犻狓犲犱狉犪狋犻狅狀
狊犻犾犪犵犲犮狅狀狋犪犻狀犻狀犵狑犲狋犫狉犲狑犲狉狊’犵狉犪犻狀狊犻狀犜犻犫犲狋
DINGLiang1,YUANXianJun1,WENAiYou1,2,WANGJian1,3,GUOGang1,4,LIJunFeng1,
WANGSiRan1,BAIXi1,SHAOTao1
1.犐狀狊狋犻狋狌狋犲狅犳犈狀狊犻犾犻狀犵犪狀犱犘狉狅犮犲狊狊犻狀犵狅犳犌狉犪狊狊,犖犪狀犼犻狀犵犃犵狉犻犮狌犾狋狌狉犪犾犝狀犻狏犲狉狊犻狋狔,犖犪狀犼犻狀犵210095,犆犺犻狀犪;2.犆狅犾犾犲犵犲狅犳犃狀犻
犿犪犾犛犮犻犲狀犮犲,犃狀犺狌犻犛犮犻犲狀犮犲犪狀犱犜犲犮犺狀狅犾狅犵狔犝狀犻狏犲狉狊犻狋狔,犉犲狀犵狔犪狀犵233100,犆犺犻狀犪;3.犆狅犾犾犲犵犲狅犳犃犵狉犻犮狌犾狋狌狉犲,犎犪犻狀犪狀犝狀犻狏犲狉狊犻狋狔,
犎犪犻犽狅狌570228,犆犺犻狀犪;4.犆狅犾犾犲犵犲狅犳犃狀犻犿犪犾犛犮犻犲狀犮犲犪狀犱犞犲狋犲狉犻狀犪狉狔犕犲犱犻犮犻狀犲,犛犺犪狀狓犻犃犵狉犻犮狌犾狋狌狉犪犾犝狀犻狏犲狉狊犻狋狔,犜犪犻犵狌030801,
犆犺犻狀犪
犃犫狊狋狉犪犮狋:Theaimofthisstudywastoevaluatetheeffectsof犔犪犮狋狅犫犪犮犻犾犾狌狊犫狌犮犺狀犲狉犻(LB)andsodiumdiacetate
(SDA)onthefermentationqualityandaerobicstabilityoftotalmixedration(TMR)silagecontainingwet
112-120
2016年7月
   草 业 学 报   
   ACTAPRATACULTURAESINICA   
第25卷 第7期
Vol.25,No.7
收稿日期:20150908;改回日期:20151116
基金项目:中国科学院科技服务网络计划(STS)“西藏典型农业村(吉纳村)草地农业体系建设与产业化示范”(KFJEWSTS071),国家星火计
划项目“优质饲草种植与奶牛健康养殖技术集成与示范”(2013GA840003),农业部成果转化项目(2013GB2F40046)和“十二五”国家
科技支撑计划“藏北退化草地综合整治技术与示范”(2011BAC09B03)资助。
作者简介:丁良(1990),男,江苏宜兴人,在读硕士。Email:15251837709@163.com
通信作者Correspondingauthor.Email:taoshaolan@163.com
brewers’grainsinTibet.Thetreatmentswereasfolows:control(noadditives),LB(at106colonyformingu
nits/gfreshforage)andSDA(at0.5%offreshweight).Alsiloswereopenedafter70daysofensiling,anda
portionofsilagewascolectedtoanalyzefermentationquality,andthechemicalandmicrobialcomposition.A
multi-channeltemperaturerecorderwasusedtorecordthechangeinthetemperatureoftheremainingsilage
duringexposuretoair,andtheaerobicstabilityofsilagesampleswasestimatedafter6,9and14daysofexpo
suretoair.Theresultsshowedthatalofthesilageshadgoodfermentationqualitywithhighlacticacidcon
tents,lowammonia/totalnitrogenratios,andlowbutyricacidcontents.TheadditionofSDAincreasedthe
lacticacidcontent(犘>0.05)andthedrymatterrecovery(犘<0.05),andsignificantly(犘<0.05)decreased
thepH,ammonia/totalnitrogenratio,andbutyricacidcontent,butdidnotsignificantlyaffectthecrudepro
teincontent,etherextract,ashorneutraldetergentfiberandaciddetergentfibercontents.TheadditionofLB
significantly(犘<0.05)decreasedthelacticacidcontent,crudeproteincontent,anddrymatterrecovery,and
significantly(犘<0.05)increasedthepH,andammonia/totalnitrogenratio.Duringaerobicexposurefor14d,
thepHofalofthesilagesincreasedslowly,andthetemperaturesofthesilageswerenomore2℃higherthan
ambienttemperature,indicatingthataloftheTMRsilageswerehighlystableunderaerobicconditions.Treat
mentoftheTMRsilagewithLBandSDAinhibitedyeastandmoldgrowthtodifferentdegrees,andimproved
theaerobicstabilityofTMRsilagecontainingwetbrewers’grains.ThesilagetreatedwithSDAperformedbet
terthanthattreatedwithLB.TheseresultsindicatedthataddingSDAat0.5%offreshweightcouldnotonly
improvethefermentationquality,butalsotheaerobicstabilityofTMRsilagecontainingwetbrewers’grains.
犓犲狔狑狅狉犱狊:犔犪犮狋狅犫犪犮犻犾犾狌狊犫狌犮犺狀犲狉犻;sodiumdiacetate;totalmixedration;fermentationquality;aerobicstability
发酵全混合日粮(fermentedtotalmixedration,FTMR),又称TMR青贮饲料,是TMR在厌氧条件下发酵
而成的饲料,可为奶牛提供营养均衡的日粮,维护瘤胃健康,减少奶牛的发病率,提高其生产性能。目前,国内外
有许多研究者将食品副产物如啤酒糟、豆腐渣、蘑菇渣、绿茶渣等用于发酵TMR生产中,获得了发酵品质好、有
氧稳定性高的发酵TMR[12]。奶牛养殖业是西藏畜牧业的重要组成部分,在西藏畜牧业经济中有着不可替代的
作用[3]。近年来,随着西藏人口的增加,奶牛养殖规模的不断扩大,单纯依赖于天然和人工草地的生产力已经不
能满足奶牛养殖业的需求,因此充分高效地利用西藏当地的粗饲料资源,推广示范发酵全混合日粮的生产技术,
对促进西藏奶牛业的进一步发展具有重要的现实意义。西藏地区由于人口分布稀疏,交通运输不便,加上农牧民
不懂得科学的饲喂方式,发酵TMR在分装、运输以及饲喂过程中易引起腐败变质[4],因此如何提高发酵TMR
的有氧稳定性,防止发酵TMR的有氧腐败,直接影响着西藏地区发酵TMR技术的推广。
啤酒是西藏人民最喜爱的饮品之一,在生产过程中伴随着大量的啤酒糟生成,资源丰富,啤酒糟营养价值高,
含有丰富的粗蛋白和B族维生素,但水分含量高,难以长期保存,利用其作为发酵TMR原料的一部分,既可以提
高发酵TMR的营养价值,又扩大了饲料来源,并达到长期保存的目的。布氏乳杆菌(犔犪犮狋狅犫犪犮犻犾犾狌狊犫狌犮犺狀犲狉犻,
LB)作为一种异型乳酸菌,在发酵过程中能产生具有抗真菌作用的乙酸,抑制酵母菌的活性,从而提高青贮饲料
的有氧稳定性。Filya[5]指出在青贮玉米(犣犲犪犿犪狔狊)中添加布氏乳杆菌能够产生高水平的乙酸,抑制酵母菌的生
长繁殖,延迟有氧腐败时间。双乙酸钠(sodiumdiacetate,SDA)是乙酸的衍生物,具有与乙酸相似的生物学功
效,因其具有较强的杀菌能力,添加到青贮饲料中可以有效地抑制酵母和霉菌的生长,提高青贮饲料的有氧稳定
性。张新慧等[6]在青贮玉米时添加0.4%的双乙酸钠,显著提高了玉米青贮饲料的有氧稳定性。
本试验旨在研究添加布氏乳杆菌和双乙酸钠对啤酒糟TMR发酵品质和有氧稳定性的影响,为西藏地区优
质发酵TMR的生产提供理论依据和技术支撑,促进当地奶牛养殖业的可持续发展。
1 材料与方法
1.1 试验材料
TMR由箭薚豌豆(犞犻犮犻犪狊犪狋犻狏犪)、全株燕麦(犃狏犲狀犪狊犪狋犻狏犪)、青稞(犎狅狉犱犲狌犿狏狌犾犵犪狉犲)秸秆、啤酒糟和精料配
311第25卷第7期 草业学报2016年
制而成。箭薚豌豆、燕麦和青稞种植于西藏日喀则地区草原工作站试验地(29.27°N,88.88°E),该地区年平均
降水量为420mm,年平均气温为6.3℃,每年平均有207个霜冻日。材料草于2014年9月24日刈割,箭薚豌豆
处于结荚期,全株燕麦处于乳熟期,青稞秸秆为青稞(含叶片)去除籽实后的秸秆;啤酒糟来自拉萨啤酒厂;精料
[主要包括玉米粉、菜籽粕、全棉籽、玉米酒糟(DDGS)、小麦麸等]由西藏拉萨新希望饲料有限公司提供。
布氏乳杆菌添加剂,由南京农业大学饲草调制加工与贮藏研究所研制;双乙酸钠为食品级添加剂,含量
99%,由晋州冀容氨基酸有限公司生产。
1.2 试验设计
试验采用完全随机设计,设对照组(C),布氏乳杆菌组(LB,106cfu/g)和双乙酸钠组(SDA,0.5%),所有添加
剂都用水稀释,对照组加入与添加剂组等量的水,添加量以鲜重为基础。青贮70d后打开全部实验室青贮窖,一
部分用于测定发酵品质,另一部分用于评定有氧稳定性,分别在有氧暴露第6,9和14天取样分析。每个处理各
个时间点5个重复,共计60个实验室青贮窖。
1.3 试验方法
1.3.1 发酵TMR的调制  箭薚豌豆、燕麦和青稞秸秆均用铡刀切成1~2cm后,按照试验设计与精料充分
混合均匀后,分别将布氏乳杆菌和双乙酸钠均匀喷洒在TMR饲料上,并装填满实验室青贮窖,压实后盖上内外
盖,并用胶带密封,置于室温下保存。实验室青贮窖为容积10L的圆柱状、有内外盖、密封性能良好的特制塑料
桶。
1.3.2 样品处理  青贮70d后打开实验室青贮窖,取出全部发酵TMR充分混匀,采用四分法称取350g放
入1L的广口三角瓶中,加入700g的去离子水,4℃浸提24h,然后通过2层纱布和定性滤纸过滤,并将浸提液
置于-20℃冷冻保存待测。浸提液用来测定pH、乳酸、氨态氮、挥发性脂肪酸和乙醇。称取300g混合均匀后
的发酵TMR烘干,用于测定干物质、粗蛋白、水溶性碳水化合物、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维、粗脂肪和粗灰分
等化学成分[7]。
1.3.3 测定项目及分析方法  干物质(drymatter,DM)、粗蛋白(crudeprotein,CP)、粗脂肪(etherextract,
EE)和粗灰分(crudeash,Ash)采用AOAC方法测定[8];干物质回收率(drymatterrecovery,DMR)按TMR发
酵前后重量和干物质含量计算;中性洗涤纤维(neutraldetergentfiber,NDF)和酸性洗涤纤维(aciddetergentfi
ber,ADF)采用范氏纤维测定法[9],其中NDF需加入耐高温α淀粉酶和亚硫酸钠;非结构性碳水化合物(NFC)依
据NRC(2001)公式计算(100-CP-NDF-EE-Ash)[10];pH用HANNApH211型pH计测定;缓冲能(buffer
capacity,BC)用盐酸、氢氧化钠滴定法测定[9];水溶性碳水化合物(watersolublecarbohydrate,WSC)采用蒽酮-
硫酸比色法测定[9];氨态氮(ammonianitrogen,AN)采用苯酚-次氯酸钠比色法测定[9];乳酸(lacticacid,LA)、
挥发性脂肪酸(volatilefattyacids,VFAs)和乙醇(alcohol)采用安捷伦1260高效液相检测系统,配备示差检测器
(Carbomix?H-NP5,55℃,2.5mmol/LH2SO4,0.5mL/min)。乳酸菌、好氧性微生物、酵母菌和霉菌分别采
用乳酸细菌培养基(MRS)(deMan,Rogosa,Sharpe)、琼脂培养基、营养琼脂(nutrientagar,国药集团化学试剂有
限公司)和马铃薯葡萄糖琼脂培养基(potatodextroseagar,上海盛思生化科技有限公司)。乳酸菌用厌氧培养
箱,30℃培养3d;好氧性微生物、酵母菌和霉菌用生化培养箱,30℃培养3d[9]。
1.3.4 有氧稳定性分析  青贮70d后打开全部实验室青贮窖,将每个青贮窖中所有发酵TMR取出无压实
装填至20L的敞口聚乙烯塑料桶中,桶口用双层纱布包裹,防止果蝇等其他杂质污染和水分散失,空气可自由进
入聚乙烯桶中,置于室温条件下保存。将多通道温度记录仪(MDL1048A高精度温度记录仪,上海天贺自动化
仪表有限公司)多个探头分别放置于聚乙烯桶的几何中心,同时在环境中放置6个探头,用于测定环境温度,每隔
30min记录一次温度。如果样品温度高于环境温度2℃,说明发酵TMR开始腐败变质。在有氧放置6,9和14
d后取样分析有机酸、氨态氮、水溶性碳水化合物和微生物数量的动态变化。
1.4 数据处理与统计
采用SAS9.2统计软件进行方差分析(ANOVA),TMR发酵品质的数据采用单因素方差分析,有氧稳定性
数据采用双因素方差分析,并用Tukey’s方法对处理间及有氧暴露天数间数据进行多重比较(犘<0.05)。
411 ACTAPRATACULTURAESINICA(2016) Vol.25,No.7
2 结果与分析
2.1 啤酒糟TMR原料的营养及微生物成分
TMR各原材料的营养成分及缓冲能见表1,与其他材料相比,啤酒糟具有最高的粗蛋白及最低的干物质和
粗灰分含量,箭薚豌豆和全株燕麦分别具有高的缓冲能和水溶性碳水化合物含量,青稞秸秆显示最高的干物质、
NDF、ADF含量及最低的粗蛋白含量。
TMR的原料组成、营养及微生物成分见表2。
表1 犜犕犚原材料营养成分和缓冲能
犜犪犫犾犲1 犖狌狋狉犻狋犻狅狀犪犾犮狅犿狆狅狊犻狋犻狅狀狊犪狀犱犫狌犳犳犲狉犻狀犵犮犪狆犪犮犻狋狔狅犳狅狉犻犵犻狀犪犾犿犪狋犲狉犻犪犾狅犳犜犕犚
测定项目
Item
啤酒糟
Wetbrewers’grains
箭薚豌豆
Commonvetch
燕麦
Oat
青稞秸秆
Hulessbarleystraw
精料
Concentrate
干物质 Drymatter(g/kgFW) 240.95 280.87 502.90 908.79 872.52
粗蛋白Crudeprotein(g/kgDM) 285.63 185.22 106.48 42.10 153.65
中性洗涤纤维 Neutraldetergentfiber(g/kgDM) 536.62 522.59 440.11 706.93 339.75
酸性洗涤纤维 Aciddetergentfiber(g/kgDM) 279.59 128.74 249.11 326.66 150.62
粗脂肪Etherextract(g/kgDM) 71.37 63.01 56.87 53.86 89.00
粗灰分 Ash(g/kgDM) 36.64 72.19 88.84 63.16 96.35
水溶性碳水化合物 Watersolublecarbohydrates(g/kgDM) 65.72 83.75 143.77 44.82 109.10
缓冲能Bufferingcapacity(mE/kgDM) 148.28 335.81 195.14 44.04 170.80
 FW,鲜重Freshweight;DM,干物质Drymatter;下同Thesamebelow.
表2 犜犕犚的原料组成、营养和微生物成分
犜犪犫犾犲2 犐狀犵狉犲犱犻犲狀狋狉犪狋犻狅犪狀犱狋犺犲狀狌狋狉犻狋犻狅狀犪犾犪狀犱犿犻犮狉狅狅狉犵犪狀犻狊犿犮狅犿狆狅狊犻狋犻狅狀狊狅犳犜犕犚
项目Item 组成Composition TMR
原料构成 啤酒糟 Wetbrewers’grains 20.00
Ingredientratio(%FW) 箭薚豌豆Commonvetch 25.00
燕麦 Oat 15.00
青稞秸秆 Hulessbarleystraw 10.00
精料Concentrate 30.00
营养成分及缓冲能 干物质 Drymatter(g/kgFW) 563.36
Nutritionalcompositions 粗蛋白Crudeprotein(g/kgDM) 140.72
andbufferingcapacity 水溶性碳水化合物 Watersolublecarbohydrates(g/kgDM) 95.86
粗灰分 Ash(g/kgDM) 89.62
粗脂肪Etherextract(g/kgDM) 66.11
中性洗涤纤维 Neutraldetergentfiber(g/kgDM) 418.97
酸性洗涤纤维 Aciddetergentfiber(g/kgDM) 233.19
非纤维性碳水化合物Nonfibercarbohydrate(g/kgDM) 284.58
缓冲能Bufferingcapacity(mE/kgDM) 170.68
微生物成分 乳酸菌Lacticacidbacteria 5.12
Microbialpopulations(logcfu/gFW) 好氧性微生物 Aerobicbacteria 6.44
酵母菌 Yeast 6.96
霉菌 Molds 4.25
511第25卷第7期 草业学报2016年
2.2 添加剂对啤酒糟TMR发酵品质、营养和微生物成分的影响
如表3所示,青贮70d后,与对照组相比,LB组显著(犘<0.05)提高了pH,而SDA组显著(犘<0.05)降低
了pH。相应地,LB组乳酸含量显著(犘<0.05)低于对照组和SDA组。添加剂组显著(犘<0.05)提高了乙酸含
量,其中SDA组乙酸含量又显著(犘<0.05)高于LB组,但LB组和SDA组乳酸/乙酸值显著(犘<0.05)低于对
照组。与对照组相比,添加剂组显著(犘<0.05)提高了丙酸和总挥发性脂肪酸含量,显著(犘<0.05)降低了丁酸
和乙醇含量。LB组氨态氮/总氮显著(犘<0.05)高于对照组,而SDA组显著(犘<0.05)低于对照组。LB组干物
质、粗蛋白和水溶性碳水化合物含量显著(犘<0.05)低于对照组和SDA组,SDA组和对照组无显著(犘>0.05)
差异。与对照组相比,SDA组显著(犘<0.05)提高了干物质回收率,而LB组显著(犘<0.05)降低了干物质回收
率。各组粗灰分、粗脂肪、酸性洗涤纤维和中性洗涤纤维含量无显著(犘>0.05)差异。青贮70d后,各组乳酸菌
数量在6.8~7.3logcfu/gFW之间,其中LB组乳酸菌数量显著(犘<0.05)低于对照组和SDA组。添加剂组均
降低了好氧性微生物、酵母菌和霉菌的数量,其中SDA组酵母和霉菌数量低于LB组(<2logcfu/gFW)。
表3 青贮70犱后犜犕犚发酵品质、营养和微生物成分
犜犪犫犾犲3 犜犺犲犳犲狉犿犲狀狋犪狋犻狅狀狇狌犪犾犻狋犻犲狊,狀狌狋狉犻狋犻狅狀犪犾犮犺犲犿犻犮犪犾犪狀犱犿犻犮狉狅犫犻犪犾犮狅犿狆狅狊犻狋犻狅狀狊狅犳犜犕犚犪犳狋犲狉70犱犪狔狊狅犳犳犲狉犿犲狀狋犪狋犻狅狀
项目Item 成分Composition
处理 Treatments
C LB SDA
标准误
SEM
发酵品质
Fermentation
quality
pH 4.35B 4.43A 4.29C 0.02
乳酸Lacticacid(g/kgDM) 66.51A 53.69B 69.59A 2.62
乙酸 Aceticacid(g/kgDM) 36.13C 44.15B 51.41A 2.26
乳酸/乙酸Lacticacid/aceticacid 1.84A 1.21B 1.35B 0.67
丙酸Propionicacid(g/kgDM) 1.35B 3.38A 3.07A 0.33
丁酸Butyricacid(g/kgDM) 0.78A 0.54B 0.46B 0.05
总挥发性脂肪酸 TotalVFAs(g/kgDM) 38.26C 48.07B 54.94A 2.51
乙醇Ethanol(g/kgDM) 10.41A 6.04B 2.61B 1.24
氨态氮/总氮 NH3N/TN(g/kgTN) 78.92B 88.87A 66.08C 2.19
营养成分
Nutritional
compositions
干物质 Drymatter(g/kgFW) 541.83A 524.69B 549.26A 3.79
干物质回收率 DMrecovery(g/kgFW) 926.17B 915.45C 944.23A 14.33
粗蛋白Crudeprotein(g/kgDM) 147.63A 134.03B 153.19A 3.55
水溶性碳水化合物 Watersolublecarbohydrates(g/kgDM) 34.79A 26.25B 32.89A 1.39
粗灰分 Ash(g/kgDM) 78.05A 72.85A 78.22A 3.13
粗脂肪Etherextract(g/kgDM) 76.48A 76.37A 78.15A 1.79
中性洗涤纤维 Neutraldetergentfiber(g/kgDM) 582.21A 564.24A 572.04A 15.06
酸性洗涤纤维 Aciddetergentfiber(g/kgDM) 183.96A 179.07A 194.30A 11.86
微生物成分
Microbial
populations
(logcfu/gFW)
乳酸菌Lacticacidbacteria 7.25A 6.85B 7.16A 0.45
好氧性微生物 Aerobicbacteria 5.61A 5.38B 5.29B 0.37
酵母菌 Yeast 3.63 2.61 <2.00 -
霉菌 Molds 3.34 2.49 <2.00 -
 C:对照组Control;LB:布氏乳杆菌组犔犪犮狋狅犫犪犮犻犾犾狌狊犫狌犮犺狀犲狉犻;SDA:双乙酸钠组Sodiumdiacetate.同行不同大写字母表示不同处理间差异显著
(犘<0.05),下同。Meansfolowedbydifferentletterswithinrowsdenotesignificantdifferencesat犘<0.05,thesamebelow.
2.3 添加剂对啤酒糟发酵TMR有氧稳定性的影响
各组发酵TMR有氧暴露期间化学及微生物成分变化见表4。随着有氧暴露时间的延长,各组乳酸含量呈逐
渐下降的变化趋势,其中有氧暴露9d显著(犘<0.05)下降。相应地,各组pH逐渐上升,但上升幅度较小,有氧
611 ACTAPRATACULTURAESINICA(2016) Vol.25,No.7
暴露期间无显著变化(犘>0.05)。各组乙酸含量随着有氧暴露时间的延长呈下降趋势,但添加剂组显著(犘<
0.05)高于对照组。各组乙醇含量显著(犘<0.05)下降,SDA组和LB组分别在有氧暴露6和9d未检测到乙醇。
各组水溶性碳水化合物含量随着有氧暴露时间的延长呈下降趋势,相反地各组氨态氮/总氮呈上升趋势。在有氧
暴露期间,各组乳酸菌数量均呈下降趋势,其中LB组显著(犘<0.05)低于SDA组和对照组。好氧性微生物数量
呈上升趋势,添加剂组显著低于(犘<0.05)对照组。对照组酵母菌和霉菌数量随着有氧暴露时间的延长逐渐上
升,而添加剂组逐渐降低,整个有氧暴露期间SDA组酵母菌和霉菌数量始终低于LB组,均在可测水平以下。
表4 发酵犜犕犚有氧暴露期间化学及微生物成分变化
犜犪犫犾犲4 犆犺犲犿犻犮犪犾犪狀犱犿犻犮狉狅犫犻犪犾犮狅犿狆狅狊犻狋犻狅狀狏犪狉犻犪狋犻狅狀狅犳犱犻犳犳犲狉犲狀狋犉犜犕犚犱狌狉犻狀犵犲狓狆狅狊犲犱狋狅犪犻狉
项目
Items
处理
Treatments
有氧暴露天数 Daysafterunloading(d)
0 6 9 14
平均值
Mean
标准误
犛犈犕
犘值犘value
T D T×D
pH C 4.35A 4.40A 4.40A 4.49A 4.42b 0.01 <0.001 0.107 0.961
LB 4.43A 4.46A 4.49A 4.54A 4.48a 0.04
SDA 4.29A 4.33A 4.39A 4.40A 4.35b 0.06
乳酸Lacticacid
(g/kgDM)
C 66.51A 63.82A 68.97A 47.99B 59.32a 2.63 0.433 0.018 0.925
LB 53.69A 55.45A 50.71A 40.84B 50.17b 3.67
SDA 69.59A 63.92A 62.16A 50.37B 61.51a 5.28
乙酸 Aceticacid
(g/kgDM)
C 36.14A 33.75AB 29.21B 24.46B 30.86c 1.17 <0.001 <0.001 0.007
LB 44.15A 45.03A 42.33A 33.41B 41.23b 3.97
SDA 51.41A 56.41A 49.31AB 37.96B 48.77a 1.74
乙醇
Ethanol(g/kgDM)
C 10.41A 2.66B 1.79C 0.00D 3.72a 0.54 <0.001 <0.001 <0.001
LB 6.04A 1.02B 0.00C 0.00C 1.53b 0.69
SDA 2.61A 0.00B 0.00B 0.00B 0.65b 0.81
水溶性碳水化合物
Watersoluble carbo
hydrates(g/kgDM)
C 34.79A 30.91AB 32.27A 27.37B 31.33a 0.65 <0.001 <0.001 0.007
LB 26.25A 29.92A 25.08A 20.55A 25.45b 0.34
SDA 32.89A 31.09A 31.83A 24.81B 29.57a 1.21
氨态氮/总氮 Ammo
nianitrogen/totalni
trogen(g/kgTN)
C 78.92B 81.35A 83.84A 90.33A 84.69a 2.29 <0.001 0.002 0.546
LB 88.87B 99.35A 96.67AB102.23A 95.28a 0.63
SDA 66.07A 67.07A 69.14A 74.59A 64.72b 4.30
乳酸菌Lacticacid
bacteria(logcfu/g
FW)
C 7.25B 7.38A 7.02C 6.98D 7.16a 0.05 <0.001 <0.001 <0.001
LB 6.85A 6.76B 6.66C 6.26D 6.63c 0.12
SDA 7.16B 7.19A 7.09C 7.03D 7.11b 0.18
好氧性微生物
Aerobicbacteria
(logcfu/gFW)
C 5.61C 5.84BC 5.92B 6.21A 5.90a 0.15 <0.001 <0.001 <0.001
LB 5.38C 5.44B 5.46B 5.54A 5.43b 0.17
SDA 5.29B 5.14C 5.31B 5.40A 5.28c 0.23
酵母菌Yeast
(logcfu/gFW)
C 3.63C 3.86B 3.94A 3.93A 3.84 - - - -
LB 2.61A 2.48B 2.41C 2.23D 2.43
SDA <2.00 <2.00 <2.00 <2.00 -
霉菌 Molds
(logcfu/gFW)
C 3.34D 3.51C 3.68B 3.83A 3.59 - - - -
LB 2.49A 2.36B 2.32BC 2.12C 2.31
SDA <2.00 <2.00 <2.00 <2.00 -
 注:同行不同大写字母或同列不同小写字母表示差异显著(犘<0.05);T:处理效应;D:有氧暴露天数效应;T×D:处理与有氧暴露天数相互作用效
应。
 Note:Valuesinthesamerow(A-D)orinthesamecolumn(a-d)withdifferentfolowinglettersaresignificantdifferences(犘<0.05);T:
Effectoftreatment;D:Effectofaerobicexposureday;T×D:Interactionbetweentreatmentandaerobicexposureday.
711第25卷第7期 草业学报2016年
有氧稳定性定义为当TMR暴露于空气中温度高
图1 发酵犜犕犚的有氧稳定性
犉犻犵.1 犃犲狉狅犫犻犮狊狋犪犫犻犾犻狋狔狅犳犳犲狉犿犲狀狋犪狋犻狅狀犜犕犚
 
于环境温度2℃时所记录的时间(h)。由图1可知各
组有氧暴露后稳定的时间均超过336h,即在有氧暴
露14d内各组温度未超过环境温度2℃,未发生有氧
腐败。
3 讨论
3.1 添加剂对啤酒糟TMR发酵品质的影响
经过70d的发酵,各组具有较高的乳酸含量
(53.69~69.59g/kgDM),较低的氨态氮/总氮
(66.08~78.92g/kgTN)和微量的丁酸含量(0.46~
0.78g/kgDM),pH值介于4.29~4.43之间,Catch
poole和 Henzel[11]报道常规成功青贮的青贮饲料pH值应不高于4.2,乳酸含量介于30~130g/kgDM 之间,
氨态氮/总氮值小于100g/kgTN,丁酸含量小于2g/kgDM。根据此标准,除了pH值未能降至4.2以下,其他
指标均符合。许多研究证实[1214],干物质含量较高的材料青贮时pH值不必降到4.2以下也可使青贮饲料保存
良好。本试验中TMR青贮前干物质含量为563g/kgFW,在这种干物质较高的条件下,植物细胞汁液变浓,渗
透压增加,导致某些有害微生物接近于生理干旱状态,其活性被抑制,而乳酸菌相对更能耐受低水分条件,仍能保
持活性,在一定程度上进行发酵,其结果是在pH相对较高条件下也能获得品质优良的青贮饲料[15]。
添加双乙酸钠提高了乳酸含量,显著(犘<0.05)降低了pH和丁酸含量。这是因为双乙酸钠能有效地抑制
有害微生物的生长繁殖(如丁酸菌,酵母菌及霉菌),从而使青贮过程中乳酸菌成为优势菌,产生大量的乳酸以降
低pH,提高发酵品质。此外双乙酸钠是含有一个氢离子和钠离子的乙酸盐,其解离的氢离子也有利于青贮饲料
pH的降低。而相对较低的pH条件下,可以更有效地抑制植物蛋白酶对蛋白质和氨基酸的水解,减少氨态氮的
产生,因此双乙酸钠组的氨态氮/总氮显著(犘<0.05)低于对照组。与对照组相比,添加剂组显著(犘<0.05)提高
了乙酸含量,其中双乙酸钠组乙酸含量在各组中最高,这可能是因为双乙酸钠有两个乙酸根,在自然状态下可解
离为一分子乙酸和一分子乙酸盐,因此乙酸浓度高于其他组。与对照组相比,添加双乙酸钠显著(犘<0.05)提高
了干物质回收率,而对粗蛋白、粗灰分、粗脂肪、NDF和ADF含量无显著(犘>0.05)影响,说明添加双乙酸钠有
效地抑制了有害微生物对青贮料中营养成分的消耗,较大程度地保留了营养物质,进一步改善了发酵品质。国卫
杰等[16]研究发现,添加0.3%的双乙酸钠可以显著降低裹包TMR的pH和氨态氮/总氮。添加布氏乳杆菌显著
降低了(犘<0.05)乳酸含量,显著(犘<0.05)提高了pH和氨态氮/总氮。这是由于布氏乳杆菌属于异型发酵乳
酸菌,利用水溶性碳水化合物和乳酸产生挥发性脂肪酸、二氧化碳等,造成发酵 TMR干物质和营养成分的损
失[17],这也体现在布氏乳杆菌组干物质回收率和粗蛋白含量显著(犘<0.05)低于对照组,这与 Kleinschmit和
Kung[18]试验结果一致。
3.2 添加剂对啤酒糟TMR有氧稳定性的影响
各组有氧暴露14d内温度均未超过环境温度2℃,同时pH和氨态氮/总氮上升幅度较小,乳酸和水溶性碳
水化合物含量下降幅度较小,由此说明各组在有氧暴露期间具有较高的有氧稳定性。一般情况下,青贮饲料的腐
败变质主要由酵母菌增殖引起,McDonald等[19]曾提出当青贮饲料中酵母菌数量大于1×105cfu/g时,青贮饲料
易发生腐败变质,本试验中对照组发酵70d后酵母菌数量明显减少,且在有氧暴露期间酵母菌数量增幅较小,从
未超过1×105cfu/g,因而减少了有氧腐败的几率。其二与乙酸含量有关。Driehuis等[20]研究发现乙酸是一种
抑制有氧暴露期间青贮饲料酵母菌和霉菌生长最有效的物质,并且乙酸浓度在36.0~50.0g/kgDM 能够有效
地抑制有氧腐败。本试验中发酵70d后对照组具有较高的乙酸含量,达36.14g/kgDM,足以抑制酵母菌和霉
菌的生长,因而获得了较高的有氧稳定性。
双乙酸钠通常是直接作用于青贮饲料中的有害微生物,抑制细菌、霉菌、酵母菌等微生物生长繁殖,从而提高
811 ACTAPRATACULTURAESINICA(2016) Vol.25,No.7
青贮饲料的有氧稳定性,而布氏乳杆菌作为添加剂提高青贮饲料的有氧稳定性是通过其利用乳酸生成乙酸从而
抑制酵母菌的生长而实现的。试验结果表明,在发酵TMR中分别添加2种添加剂都在不同程度上抑制了霉菌
和酵母菌的数量,但相比较而言,双乙酸钠的抑菌效果更明显。其原因可能和 TMR原材料干物质含量有关,
Nishino和Touno[21]研究发现布氏乳杆菌对高水分青贮饲料的作用效果要优于凋萎青贮饲料,说明布氏乳杆菌
的活性与青贮饲料干物质含量有关,过高的干物质含量可能会抑制布氏乳杆菌的活性。综上所述,添加布氏乳杆
菌虽降低了霉菌和酵母菌数量,提高了TMR的有氧稳定性,但在一定程度上造成TMR干物质和营养成分的损
失,而添加双乙酸钠不仅提高了TMR的发酵品质,而且在提高有氧稳定性效果上优于布氏乳杆菌。
4 结论
在西藏地区生产啤酒糟发酵TMR时可添加0.5%的双乙酸钠,既能改善TMR发酵品质,又能提高其有氧
稳定性。
犚犲犳犲狉犲狀犮犲狊:
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