CN112640997A - 一种提高青贮饲料有氧稳定性的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于青贮饲料制备技术领域,涉及一种提高青贮饲料有氧稳定性的方法。将青贮饲料发酵剂种于培养基中在厌氧条件下培养至体系pH为3.95‑4.45,且体系内乳酸浓度/乙酸浓度比值为9.69~13.25,将所得培养液离心,收集沉淀将其接种至青贮原料发酵成青贮饲料,即可提高青贮饲料有氧稳定性。本发明通过控制青贮饲料接种培养物的产酸量,乳酸、乙酸的含量及比例,使乳酸浓度/乙酸浓度比值在的比例在9.69‑13.25之间,进而在制备青贮饲料过程中可以有效抑制霉菌、酵母菌的生长,大幅度的提高青贮饲料的有氧稳定性,可将开窖后青贮饲料的储存时间延长至40d以上,而且可以提高青贮饲料感官评价评分,改善青贮饲料的品质。
Description
技术领域
本发明属于青贮饲料制备技术领域,涉及一种提高青贮饲料有氧稳定性的方法。
背景技术
青贮是通过利用青贮材料中乳酸菌厌氧发酵,使原料产生有机酸,降低pH值,抑制和杀死各种有害微生物的繁衍,从而达到保存饲料长时间使用的一种贮藏方式。青贮生物饲料是反刍动物重要的饲料来源,青贮饲料能有效保存青贮植物的营养成分,保证原料青绿时的鲜嫩汁液,质地柔软,适口性好,消化率高等优点,是反刍动物(如牛、羊等)的重要的饲料来源。青贮可发生在筒仓、青贮饲料堆、青贮饲料窖、青贮饲料捆、或适于所选植物材料青贮的任何其它方法中。
青贮是解决青饲料不易贮藏的一个有效而经济的方法。但是,自然状态下青贮比较困难,目前普遍采用添加菌剂青贮,通过在青饲料中加入植物乳杆菌、布氏乳杆菌、短乳杆菌、戊糖片球菌等菌株,加快青贮的发酵速度,进而提高青贮饲料的品质。CN106615609B“公开了所提供的布氏乳杆菌可以增加苜蓿及粳稻秸青贮发酵品质,降低蛋白质损失,增加青贮饲料有氧稳定性;专利所述的有氧稳定性时间为最长为422h,有氧稳定性时间较短,不利于对青贮饲料的储存。
CN 106103697 B公开了一种用于处理青贮饲料以增强有氧稳定性的方法,所述方法通过抑制选自酵母、霉菌和孢子形成细菌的微生物的生长提高青贮饲料的发酵和稳定性,并且允许较早的有氧暴露,该发明有氧稳定性时间为30d。该专利中使用的菌种为布氏乳杆菌或短乳杆菌,专利中没有提及菌株筛选评价方法,
CN 106028829 B提供了一种用于处理青贮饲料的方法,其包括将青贮饲料接种剂加入青贮饲料中,所述青贮饲料接种剂能有效防止或降低有氧酸败。该发明中提及的青贮饲料有氧稳定性时间73.05h,有氧稳定性较差,影响青贮饲料开窖后的品质。
上述各方法,虽然能够一定程度上的提高相应的有氧稳定性,但青贮饲料的有氧稳定性时间较短,影响青贮饲料开窖后饲料的品质,不利于青贮饲料的长期储存,进而需要提供一种延长有氧稳定性的方法。
发明内容
本发明目的在于提供一种提高青贮饲料有氧稳定性的方法。
为实现上述目的,本发明采用技术方案为为:
一种提高青贮饲料有氧稳定性的方法,将青贮饲料发酵剂种于培养基中在厌氧条件下培养至体系pH为3.95-4.45,且体系内乳酸浓度/乙酸浓度比值为9.69~13.25,将所得培养液离心,收集沉淀将其接种至青贮原料发酵成青贮饲料,即可提高青贮饲料有氧稳定性。
所述青贮饲料发酵剂接种于培养基中在厌氧条件下培养至体系pH为3.95-4.45,且体系内乳酸浓度/乙酸浓度比值为9.69~13.25,丙酸浓度在小于等于0.92g/L,将所得培养液离心,收集沉淀将其按以1×105cfu/g~5×105cfu/g(青贮饲料)接种至青贮原料中,发酵成青贮饲即可提高青贮饲料有氧稳定性。
所述培养基为改良的MRS培养基。
所述改良的MRS培养基配方为:蛋白胨10.0-20g/L,牛肉膏10.0-16g/L,酵母粉5.0-8.8g/L,葡萄糖20.0-30g/L,乙酸钠2.8-8.6g/L,磷酸氢二钾2.0g/L,柠檬酸氢二铵2.0g/L,MgSO4·7H2O 0.2g/L,MnSO4·4H2O 0.05g/L,吐温-801mL,pH 6.2~6.4。
所述青贮饲料发酵剂培养后,培养物的细胞数达到5×108cfu/mL-4×109cfu/mL,且发酵液的pH值达到3.95-4.45,乳酸浓度/乙酸浓度比值为9.69~13.25,丙酸浓度在小于等于0.92g/L。
所述青贮饲料原料为全株玉米、不带穗玉米秸秆、苜蓿,也适用于其他可以青贮的其他秸秆类植物。
所述青贮饲料发酵剂为乳酸菌和/或青贮饲料培养物。
所述乳酸菌为布氏乳杆菌、短乳杆菌、棒状乳杆菌、希氏乳杆菌、乳脂明串球菌中的一种或几种。
本发明的优点与积极效果为:
本发明通过控制青贮饲料接种培养物的产酸量,乳酸、乙酸的含量及比例,使乳酸浓度/乙酸浓度比值在的比例在9.69-13.25之间,进而在制备青贮饲料过程中可以有效抑制霉菌、酵母菌的生长,大幅度的提高青贮饲料的有氧稳定性,可将开窖后青贮饲料的储存时间延长至40d以上,而且可以提高青贮饲料感官评价评分,改善青贮饲料的品质。
具体实施方式
以下结合实例对本发明的具体实施方式做进一步说明,应当指出的是,此处所描述的具体实施方式只是为了说明和解释本发明,并不局限于本发明。
下述青贮饲料有氧稳定性测定:青贮发酵结束后,每个处理组随机取3处保存完好的青贮饲料,混匀后取样,取混匀后的饲料800~1000g置于大的塑料封口袋中,直至塑料袋装满,用牙签扎数个小孔,再套上一个宽松不封口的塑料袋,防止交叉污染和减少水分损失,用50℃的普通温度计测定温度变化。样品都置于阴暗处,环境温度根据实际情况确定,温度变化每4h记录1次,当青贮物料的温度超过环境温度2℃时为止。试验中的温度计、牙签等用具使用前均须紫外灭菌。
pH值测定:青贮完成后,打开上述密封袋,分别将各组的青贮饲料混合均匀,准确称取20克青贮饲料,加入180ml蒸馏水,搅拌均匀,用组织捣碎机搅碎1min静置沉淀,然先后用四层纱布和定性滤纸过滤,滤出草渣得到浸出液,用pH计直接测定浸出液的pH值即青贮饲料的pH值。
高效液相测定有机酸含量的方法:设备型号Agilent 1260,色谱柱Agilent SB-C18;液相条件:流动相A为乙腈,流动相B为0.08%的磷酸溶液,A:B=5:95;检测波长200nm,流速0.7mL/min;上样量10μL。
实施例1
取市售青贮玉米秸秆20g,放置于的500mL的三角瓶中(瓶中含180mL无菌水),密封,置于摇床上以150r/min摇动2h,吸取1mL上清液加入到9mL无菌水中,漩涡振荡,而后利用无菌水进行稀释,稀释成10-4、10-5、10-6、10-7等4个梯度,分别取4个梯度的菌液100μL涂布于改良的固体MRS平板培养基上,30℃厌氧培养48-72h,根据菌落颜色、大小、光泽、是否有透明圈等挑取单菌落,将挑取单菌落在MRS固体培养基上划线,30℃恒温厌氧培养24-60h,按上述方式重复划线分离培养3次,直至培养物形态单一,即获得纯的培养物。
将该纯培养物,转接至改良的MRS培养基中培养24h后测定发酵液中的pH为4.45,并利用高效液相色谱法测定发酵液中有机酸,该培养物乳酸含量为6.89g/L,乙酸含量为0.52g/L,丙酸为0.36g/L,无丁酸产生,乳酸浓度/乙酸浓度比值为13.25。高效液相测定有机酸含量的方法:设备型号Agilent 1260,色谱柱Agilent SB-C18;液相条件:流动相A为乙腈,流动相B为0.08%的磷酸溶液,A:B=5:95;检测波长200nm,流速0.7mL/min;上样量10μL。
挑取该培养物使用改良的MRS液体培养基培养24h,菌落数可达到1.5×109cfu/mL(通过涂布平板菌落计数),离心收集菌体,待用,用于制备玉米青贮试验。
制备青贮饲料:将该纯培养物接种至玉米秸秆中,具体为:全株玉米于蜡熟期收获切碎至1-3cm长,并将上述离心后获得纯培养物按试验设计用量2×105cfu/g秸秆溶于500g去离子水中,用喷雾器均匀的喷洒在50kg切碎的全株玉米上,并搅拌均匀;装于青贮袋中,抽真空后封口储存于室温环境中,环境温度为22℃-28℃之间,青贮时间45d,试验后测定青贮秸秆的pH值及有氧稳定性,并进行感官评定。试验做3个平行。青贮完成后,青贮玉米秸秆为黄绿色,具有芳香酸味,外形湿润紧密,感官形象较佳;测定青贮玉米pH为3.89,有氧稳定性时间达到45d,大大延长了青贮饲料的储存周期。
实施例2
取市售青贮苜蓿20g,放置于的500mL的三角瓶中(瓶中含180mL无菌水),密封,置于摇床上以150r/min摇动2h,吸取1mL上清液加入到9mL无菌水中,漩涡振荡,而后利用无菌水进行稀释,稀释成10-4、10-5、10-6、10-7等4个梯度,分别取4个梯度的菌液100μL涂布于改良的固体MRS平板培养基上,30℃厌氧培养48-72h,根据菌落颜色、大小、光泽、是否有透明圈等挑取单菌落,将挑取单菌落在MRS固体培养基上划线,30℃恒温厌氧培养24-60h,按上述方式重复划线分离培养3次,直至培养物形态单一,即获得纯的培养物。
将该纯培养物,转接至改良的MRS培养基中培养24h后测定发酵液中的pH为4.21,并利用高效液相色谱法测定发酵液中有机酸,其中乳酸含量为19.16g/L,乙酸含量为1.98g/L,无丙酸、丁酸产生,乳酸浓度/乙酸浓度比值为9.69。高效液相测定有机酸含量的方法:设备型号Agilent 1260,色谱柱Agilent SB-C18;液相条件:流动相A为乙腈,流动相B为0.08%的磷酸溶液,A:B=5:95;检测波长200nm,流速0.7mL/min;上样量10μL。挑取该培养物使用改良的MRS液体培养基培养24h,培养温度为30℃,该菌株菌落数可达到2.5×109cfu/mL(通过涂布平板菌落计数),离心收集菌体,待用,用于制备苜蓿青贮试验。
制备青贮饲料:以2年生、当年第2次刈割(8月份)的紫花苜蓿为青贮原料,刈割后,植株在阳光下萎蔫4h,切碎至1.0-1.5cm。将该纯培养物接种至苜蓿秸秆中,按试验设计用量5×105cfu/g苜蓿溶于500g去离子水中,用喷雾器均匀的喷洒在30kg切碎的苜蓿上,并搅拌均匀;装于青贮袋中,抽真空后封口储存于室温环境中,环境温度为22℃-28℃之间,青贮周期60d,试验后测定青贮苜蓿的pH值及有氧稳定性,并进行感官评定。试验做3个平行。青贮苜蓿,60d后测定pH为3.98,有氧稳定性时间达到42d,大大延长了青贮饲料的储存周期。
实施例3
将市售菌株棒状乳杆菌,在MRS培养基中培养20h后测定发酵液中的pH为3.95,发酵液中有机酸采用高效液相色谱法测定,其中乳酸含量为28.65g/L,乙酸含量为2.61g/L,丙酸为0.92g/L,无丁酸产生,乳酸浓度/乙酸浓度比值为10.98。此菌株使用MRS液体培养基培养20-24h,离心收集菌体,涂布平板菌落计数,该菌株菌落数可达到3.0×109cfu/mL。
青贮试验:全株玉米于蜡熟期收获切碎至1-3cm长,并将离心后的棒状乳杆菌菌体按试验设计用量1×105cfu/g秸秆溶于500g去离子水中,用喷雾器均匀的喷洒在50kg切碎的全株玉米上,并搅拌均匀;装于青贮袋中,抽真空后封口储存于室温环境中,环境温度为22℃-28℃之间,青贮周期45d,试验后测定青贮秸秆的pH值及有氧稳定性,并进行感官评定。试验做3个平行。45d测定青贮玉米的pH值为3.93,青贮玉米外观为黄绿色,有芳香酸味,感官评定较佳;有氧稳定性时间为41.3d,延长了青贮饲料的保质期。
对比例
将市售菌株布氏乳杆菌(保藏号:CGMCC1.15607)采用MRS培养基,在厌氧条件下,培养24h后测定发酵液的pH为4.41,并用高效液相色谱法测定发酵液中有机酸,乳酸浓度/乙酸浓度比值为13.26,其中乳酸含量为8.57g/L,乙酸含量为0.65g/L,丙酸为0.34g/L,无丁酸产生。该菌株使用改良的MRS液体培养基培养24h,涂布平板菌落计数,该菌株菌落数可达到1.3×109cfu/mL,离心收集菌体,用于制备玉米青贮试验。
制备青贮饲料:
全株玉米于蜡熟期收获切碎至1-3cm长,并将上述离心后的菌体按试验设计用量2×105cfu/g秸秆溶于500g去离子水中,用喷雾器均匀的喷洒在50kg切碎的全株玉米上,并搅拌均匀;装于青贮袋中,抽真空后封口储存于室温环境中,环境温度为22℃-28℃之间,青贮周期45d,试验后测定青贮秸秆的pH值及有氧稳定性,并进行感官评定。试验做3个平行。45d后测定青贮秸秆的pH为3.83,有氧稳定性时间为15.5d;青贮秸秆颜色为黄褐色,有浓的酸味,秸秆外观湿润,感官评价较好。
Claims (8)
1.一种提高青贮饲料有氧稳定性的方法,其特征在于:将青贮饲料发酵剂种于培养基中在厌氧条件下培养至体系pH为3.95-4.45,且体系内乳酸浓度/乙酸浓度比值为9.69~13.25,将所得培养液离心,收集沉淀将其接种至青贮原料发酵成青贮饲料,即可提高青贮饲料有氧稳定性。
2.按权利要求1所述的提高青贮饲料有氧稳定性的方法,其特征在于:所述青贮饲料发酵剂接种于培养基中在厌氧条件下培养至体系pH为3.95-4.45,且体系内乳酸浓度/乙酸浓度比值为9.69~13.25,丙酸浓度在小于等于0.92g/L,将所得培养液离心,收集沉淀将其按以1×105cfu/g~5×105cfu/g(青贮饲料)接种至青贮原料中,发酵成青贮饲即可提高青贮饲料有氧稳定性。
3.按权利要求1或2所述的提高青贮饲料有氧稳定性的方法,其特征在于:所述培养基为改良的MRS培养基。
4.按权利要求3所述的提高青贮饲料有氧稳定性的方法,其特征在于所述改良的MRS培养基配方为:蛋白胨10.0-20g/L,牛肉膏10.0-16g/L,酵母粉5.0-8.8g/L,葡萄糖20.0-30g/L,乙酸钠2.8-8.6g/L,磷酸氢二钾2.0g/L,柠檬酸氢二铵2.0g/L,MgSO4·7H2O 0.2g/L,MnSO4·4H2O 0.05g/L,吐温-801mL,pH 6.2~6.4。
5.按权利要求2所述的提高青贮饲料有氧稳定性的方法,其特征在于:所述青贮饲料发酵剂培养后,培养物的细胞数达到5×108cfu/mL-4×109cfu/mL,且发酵液的pH值达到3.95-4.45,乳酸浓度/乙酸浓度比值为9.69~13.25,丙酸浓度在小于等于0.92g/L。
6.按权利要求1或2所述的提高青贮饲料有氧稳定性的方法,其特征在于:所述青贮饲料原料为全株玉米、不带穗玉米秸秆、苜蓿,也适用于其他可以青贮的其他秸秆类植物。
7.按权利要求1或2所述的提高青贮饲料有氧稳定性的方法,其特征在于:所述青贮饲料发酵剂为乳酸菌和/或青贮饲料培养物。
8.按权利要求7所述的提高青贮饲料有氧稳定性的方法,其特征在于:所述乳酸菌为布氏乳杆菌、短乳杆菌、棒状乳杆菌、希氏乳杆菌、乳脂明串球菌中的一种或几种。
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