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青貯發酵原理

時間:2018-08-20 18:03:35  發布:[email protected]#100 瀏覽:684次

1.青貯定義


1.1傳統


    傳統青貯是指將含有一定水分的青綠飼料裝入到一個密封的容器內,在厭氧條件下,利用乳酸菌發酵抑制各種雜菌的繁殖,制作成能長期保存的飼料的一種方式。


1.2現在


     指將含有一定水分的青綠飼料(或各種黃秸稈)裝入到一個密封的容器內(青貯窖、青貯平臺、青貯袋和青貯裹包),在厭氧條件下,接種青貯發酵劑,達到快速消耗氧氣縮短植物的有氧呼吸時間、增加青貯的營養價值、增強青貯有氧穩定性的目的,使制作成的飼料能長期保存的生物技術工藝和操作規范。




2.青貯原理


    青貯發酵是一個復雜的生物化學過程。是在密封的狀態下,利用乳酸菌的發酵作用,產生大量乳酸,使飼料呈酸性,從而抑制有害菌生長,達到長期保存青綠飼料營養特性的一種方法。

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由青貯原理可知,要想制作出高品質青貯飼料,必須具備三個因素:厭氧環境、足夠的優良乳酸菌數和可溶性碳水化合物。要想達到這三個因素,必須滿足以下四個條件,缺一不可。


① 壓實、密封嚴實:


  抑制好氧腐敗菌生長,為乳酸菌創造有利生長條件;


② 足夠數量的乳酸菌:


  乳酸菌占優勢,快速產生乳酸,降低pH 值,將腐敗菌(尤其是產生霉菌毒素的霉菌)抑制在最初狀態;


③ 含有一定量的可溶性糖和氮源:


  提供乳酸菌營養,促進乳酸菌繁殖,產生大量乳酸;


④ 含有一定量的水分:提供乳酸菌生長環境。


3.青貯發酵過程


   青貯發酵是一個復雜的生物化學過程,創造厭氧環境,通過乳酸菌的發酵,使飼料中的糖類(一般應占飼料干物質的8%~10%)轉變為乳酸。當乳酸在青貯原料中積累到一定濃度時,即pH值下降到3.8~4.2時,抑制了包括乳酸菌在內的各種微生物的繁衍,從而達到長期保存飼料的目的。


   一般分為四個階段。


第一階段:好氧呼吸


    封窖后有兩種生化反應,一種是霉菌、腐敗菌為主的微生物生化反應,另外一種是植物細胞呼吸生化反應(剛切碎的青綠植株中細胞并未死亡,細胞仍然在進行呼吸作用和酶解變化)。它們會利用青貯中殘留空氣進行生化反應,產生大量的熱、二氧化碳、水、氨氣等,導致青貯的干物質、蛋白質和能量損失,并產生霉菌毒素。如果有氧反應階段時間過長,很容易產生高溫而殺死乳酸菌,致使青貯發生霉變。此過程預需經歷1-3天,這一階段時間越短越好。


第二階段:乳酸發酵階段


    經過好氧呼吸階段,青貯內氧氣耗盡,好氧微生物停止活動,形成厭氧狀態;乳酸菌迅速增殖,形成大量乳酸,pH值下降,抑制其他微生物的活動;pH值下降到4.2以下時,乳酸菌本身活動也受到抑制。此過程需歷時2~3周,主要受溫度和水分含量的影響。


    此過程主要是乳酸菌(有益菌)和梭菌(有害菌)二者的競爭,結果決定著青貯發酵的成敗。如果梭菌成為優勢菌群,則青貯將形成丁酸發酵,不僅強酸、惡臭、造成奶牛流產,同時還造成M1、異味、抗生素假陽性等一系列原奶安全隱患。




第三階段:穩定階段


    經過乳酸發酵,pH值下降到3.0后,乳酸菌也受到抑制,各種微生物停止活動,青貯飼料進入穩定階段,營養物質不再損失。


第四階段:開窖有氧階段


    青貯開窖后,空氣進入青貯中,青貯中殘留和侵入青貯中的霉菌、腐敗菌進行繁殖,造成青貯二次發酵,導致青貯的干物質、蛋白質和能量損失,并產生霉菌毒素。


“發酵三階段”是指把第三階段歸入為第二階段稱為封窖后無氧反應階段(見圖1)。

圖1:青貯發酵反應過程   

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