不同生物處理方式對(duì)木薯渣發(fā)酵品質(zhì)的影響

不同生物處理方式對(duì)木薯渣發(fā)酵品質(zhì)的影響

甘薯是世界上最重要的食品之一。與甘薯和甘薯一起，它被稱為世界三大甘薯作物，產(chǎn)量在糧食總量中排名第七。當(dāng)前全球約有90個(gè)國家種植木薯,面積約為1400萬ha,總產(chǎn)量約為1.3億t。我國木薯主要種植區(qū)在廣西、廣東、海南、云南、福建等地,全國年產(chǎn)木薯1000多萬t。目前,木薯主要用于制取淀粉,生產(chǎn)后有大量的木薯渣殘余,木薯渣與淀粉之比為1∶2(以干物質(zhì)計(jì)),即每年木薯渣產(chǎn)量約有30萬t。經(jīng)化學(xué)成分分析,在木薯渣中非氮化合物的含量最高,達(dá)78.7%,其主要成分是可溶性淀粉化合物(如單糖和淀粉),是很好的碳源;此外,還含有大量的其他營養(yǎng)成分,包括多種對(duì)動(dòng)物體有益的微量元素。當(dāng)前,國內(nèi)外對(duì)木薯渣的研究,僅限于生產(chǎn)單細(xì)胞蛋白、酒精、植酸酶、檸檬酸或栽培平菇等方面[5~11],且利用量較少,而作為飼料原料研究利用的更少。在生產(chǎn)實(shí)踐中,有少部分木薯渣被用于直接飼喂牲畜,飼喂效果很差,而極少一部分經(jīng)過簡單處理后用作飼料原料。大量的木薯渣被廢棄,不僅造成資源浪費(fèi),而且嚴(yán)重污染環(huán)境。近幾年來,新飼料資源的開發(fā)與利用備受重視,以木薯渣作為飼料原料的研究也將成熱點(diǎn)之一。本研究選用鮮濕木薯渣為主要原料,添加吸水劑和N源,考察黑曲霉、啤酒酵母、產(chǎn)脘假絲酵母的不同組合對(duì)木薯渣飼料的發(fā)酵效果,比較其營養(yǎng)價(jià)值的變化,以期尋找提高木薯渣營養(yǎng)價(jià)值適宜的生物處理方法。1材料和方法1.1飼料及硫酸銨分級(jí)鮮濕木薯渣取自南寧市武鳴一淀粉廠;麥麩購于市場(chǎng),為飼料級(jí);硫酸銨為分析級(jí);黑曲霉、啤酒酵母、產(chǎn)脘假絲酵母、植物乳酸菌均為廣西大學(xué)動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院動(dòng)物營養(yǎng)教研室提供。1.2鮮濕馬鈴薯干的測(cè)定和接種的菌種試驗(yàn)設(shè)6個(gè)處理,3個(gè)重復(fù)。其中,處理1(CK)由70%鮮濕木薯渣、28%麥麩、2%硫酸銨組成,不接種菌種,測(cè)定水分后制成風(fēng)干樣,待測(cè)定相關(guān)指標(biāo);而另外5個(gè)處理的鮮濕木薯渣、麥麩、硫酸銨的用量與處理1(CK)相同,但接種的菌種組合不同,每種菌種的接種量為1億cfu/g-DM。詳見表1(打有△表示接種相應(yīng)的菌種)。按表1設(shè)計(jì)調(diào)制后,放進(jìn)28~31℃的恒溫培養(yǎng)箱靜止培養(yǎng)48h,再接入植物乳酸菌A6,青貯30d后開封檢測(cè)。1.3測(cè)量項(xiàng)目對(duì)青貯30d的木薯渣發(fā)酵飼料進(jìn)行質(zhì)量評(píng)定,包括品質(zhì)評(píng)定、營養(yǎng)成分測(cè)定。1.3.1感官評(píng)定的評(píng)定青貯30d后開封,從色澤、氣味、質(zhì)地和霉變等方面進(jìn)行感官評(píng)定。按青貯飼料質(zhì)量評(píng)定程序(農(nóng)業(yè)部畜牧獸醫(yī)司,1996)制取浸提液,測(cè)定pH值。1.3.2原料、真蛋白含量用快速水分測(cè)定儀測(cè)定原料、青貯飼料的干物質(zhì)(DM),按常規(guī)法(AOAC,1990)測(cè)定原料、青貯飼料的粗蛋白(CP)、真蛋白(TP)含量,采用參考文獻(xiàn)的方法測(cè)定中性洗滌纖維(NDF)和酸性洗滌纖維(ADF)。1.4數(shù)據(jù)計(jì)算采用Excel處理數(shù)據(jù),按SAS8.0單因素分析其差異顯著性。試驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果以均數(shù)加減標(biāo)準(zhǔn)誤差(x±s)表示。2結(jié)果與分析2.1鮮木薯渣的吸持試驗(yàn)所用的木薯渣、麥麩的化學(xué)成分見表2。由表2可知,鮮木薯渣的水分含量較高,不宜直接進(jìn)行發(fā)酵、青貯,需加入吸水劑吸收部分水分,以利于微生物生長發(fā)酵。本試驗(yàn)加入麥麩一方面作為吸水劑,一方面作為發(fā)酵疏松劑。2.2ph值的變化不同處理的木薯渣飼料貯藏30d后的品質(zhì)評(píng)定結(jié)果見表3。各處理組的發(fā)酵料從氣味、色澤、質(zhì)地看均為優(yōu)等。在水分含量方面,處理1(CK)的最低,為63.60%,而其他處理均有不同程度的上升,且差異顯著(P<0.05);此外,處理2與其他處理也存在顯著差異性(P<0.05),而處理3與處理5、處理4與處理6無顯著差異性(P>0.05)。在pH值方面,則是處理1(CK)的最高,達(dá)到5.87,而其他處理均有不同程度的下降,且差異顯著(P<0.05);處理3、4、5之間無顯著差異性(P>0.05)?？梢?適當(dāng)添加有關(guān)微生物有利于提高木薯渣飼料貯藏后的水分和酸度。2.3不同處理對(duì)甘薯渣飼料化學(xué)成分的影響2.3.1dm含量測(cè)定由表4、表5可以看出,處理1(CK)的DM含量最高,達(dá)到36.40%,而其他處理較對(duì)照組均有不同程度的下降,下降最多的是處理5,其次是處理3,其下降率分別為14.15%和13.41%。處理1(CK)與其他處理間,均存在顯著差異(P<0.05)。處理2的DM含量也明顯高于處理3、4、5、6,亦存在顯著差異(P<0.05)。處理3與處理5、處理4與處理6間無顯著差異(P>0.05)。干物質(zhì)含量下降,說明微生物發(fā)酵要消耗一定量的發(fā)酵底物,即干物質(zhì)含量下降得越多,要消耗的底物越多。2.3.2p>0.05表達(dá)對(duì)應(yīng)物的2.5接種微生物處理的CP含量與對(duì)照組相比較,均有不同程度的增加,且差異顯著(P<0.05)。其中,CP含量最高的是處理4,達(dá)到32.54%,較對(duì)照增加了76.27%,處理4與其他處理間均存在顯著差異(P>0.05)。粗蛋白含量增加率不同,說明不同微生物組合利用發(fā)酵底物合成粗蛋白的能力不同。2.3.3tp含量的變化接種微生物處理的TP含量與對(duì)照組相比較,均有不同程度的增加,且差異顯著(P<0.05)。以處理4的TP含量最高,達(dá)到15.38%,較對(duì)照增加了36.11%,且與其他處理差異顯著(P<0.05);其次是處理2,TP含量為14.18%,與其他處理相比也存在顯著差異(P<0.05)。TP含量和CP含量增加趨勢(shì)基本一致,但同一處理的TP含量增加率比CP含量增加率要低得多,這可能是微生物利用發(fā)酵底物合成真蛋白的速率和合成非蛋白氮物質(zhì)的速率不一樣造成。2.3.4不同微生物對(duì)ndf含量的影響接種微生物處理的NDF含量與對(duì)照組相比較,均有不同程度的下降,且差異顯著(P<0.05),各處理組之間差異顯著(P<0.05)。處理1(CK)的NDF含量最高,為57.57%;其次是處理6,為49.03%;而處理3的最低,僅有31.08%。NDF含量下降,說明本試驗(yàn)所用的微生物發(fā)酵木薯渣均能降低其中的NDF,但降低能力受微生物的種類和不同微生物組合的協(xié)調(diào)作用的影響。黑曲霉與產(chǎn)脘假絲酵母、黑曲霉與啤酒酵母組合,降低NDF的能力均要比這3種微生物單獨(dú)使用時(shí)效果要好,其中黑曲霉與產(chǎn)脘假絲酵母組合的降解效果最佳。2.3.5微生物指標(biāo)分析處理2的ADF含量與對(duì)照組比較略有增加(P>0.05),而其他接種微生物處理的ADF含量較對(duì)照組有顯著增加(P<0.05)。各接種微生物處理之間差異顯著(P<0.05),其中,處理4的ADF含量最高,達(dá)到17.37%,比對(duì)照組增加44.63%;其次是處理3,比對(duì)照組增加38.63%。根據(jù)VanSoest纖維素分析方案,中性洗滌纖維由酸性洗滌纖維和半纖維素組成。在本試驗(yàn)中,各個(gè)處理組的中性洗滌纖維含量均下降,而酸性洗滌纖維含量均增加,說明各個(gè)處理組的半纖維素得到降解。3接種黑曲霉、啤酒酵母、產(chǎn)哌假絲酵母復(fù)合發(fā)酵馬鈴薯渣對(duì)蛋白質(zhì)含量的影響3.1木薯渣中含有大量的淀粉,但蛋白質(zhì)含量低,因此,提高木薯渣的飼用價(jià)值首先要提高木薯渣的蛋白質(zhì)含量。綜合本試驗(yàn)結(jié)果分析,接種微生物處理的木薯渣飼料品質(zhì)均為優(yōu)等,粗蛋白和真蛋白都有不同程度的增加,說明青貯過程中接種黑曲霉、啤酒酵母、產(chǎn)脘假絲酵母都能有效提高木薯渣的蛋白質(zhì)含量。3.2黑曲霉具有多種活性強(qiáng)大的酶系,如淀粉酶、蛋白酶、果膠酶以及能分解直鏈纖維素或處理過的纖維素的Cx酶。在本試驗(yàn)中,發(fā)現(xiàn)單獨(dú)使用黑曲霉發(fā)酵木薯渣,蛋白質(zhì)增加程度較高,與啤酒酵母、假絲產(chǎn)脘酵母分別