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玉米芯發(fā)酵全混合飼料的制作及營養(yǎng)成分分析

2019-07-08 15:16:16      點(diǎn)擊:

玉米芯發(fā)酵全混合飼料的制作及營養(yǎng)成分分析

隨著養(yǎng)殖業(yè)的快速發(fā)展,我國蛋白質(zhì)飼料短缺、人畜爭(zhēng)糧等矛盾日益突出。玉米作為主要的飼料作物之一,長(zhǎng)期被廣泛應(yīng)用于畜牧養(yǎng)殖中。我國玉米年產(chǎn)量高達(dá)2億多噸,其中玉米芯產(chǎn)量約占10%,達(dá)2千萬噸以上。玉米芯是玉米果穗脫去子粒后的穗軸。我國每年生產(chǎn)大量的玉米芯,但在農(nóng)村大部分玉米芯被當(dāng)做燃料燒掉,造成資源浪費(fèi)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,玉米芯深加工領(lǐng)域不斷擴(kuò)大,被加工生產(chǎn)糠醛、糠醇、木糖、活性炭、飴糖、葡萄糖等一系列高附加值的產(chǎn)品;除此之外,玉米芯還可用于釀酒、榨油、制作食品盒、農(nóng)作物栽培料、飼料等,使得玉米芯價(jià)值得以被充分發(fā)掘。與發(fā)酵前相比,發(fā)酵提高了玉米芯營養(yǎng)價(jià)值,對(duì)動(dòng)物有一定的促生長(zhǎng)作用,可以用來飼喂豬、魚、鴨等。利用微生物發(fā)酵生產(chǎn)蛋白質(zhì)飼料不但可解決蛋白質(zhì)資源緊缺的問題,還可解決相關(guān)環(huán)境問題。玉米芯的主要營養(yǎng)成分是纖維素、半纖維素和復(fù)雜多糖,在畜體內(nèi)難以消化,如果應(yīng)用纖維素酶等進(jìn)行處理則可提高玉米芯的營養(yǎng)價(jià)值和消化吸收率。本試驗(yàn)以玉米芯和苜蓿為粗飼料,玉米、豆粕、麩皮和葵花餅粕為主要精料原料,制成不同精粗比的全混合發(fā)酵飼料,同時(shí)制作單一玉米芯發(fā)酵飼料,研究以纖維素酶和釀酒酵母作為發(fā)酵劑對(duì)單一玉米芯和以玉米芯為主要粗飼料的3 組不同精粗比全混合飼料發(fā)酵后營養(yǎng)成分、霉菌指數(shù)和感官品質(zhì)的影響,為發(fā)酵玉米芯在動(dòng)物日糧配比和動(dòng)物生長(zhǎng)試驗(yàn)提供數(shù)據(jù)參考。

01材料與方法


1.1  試驗(yàn)材料

選擇苜蓿、玉米芯、玉米、豆粕、麩皮、葵花餅作為飼料原料。纖維素酶購自某有限公司,酶活為10000 U/g;釀酒酵母購自某酵母公司。

1.2  試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2017年6—9 月在寧夏銀川市賀蘭縣某良種繁育中心進(jìn)行。發(fā)酵全混合飼料(FTMR)組成及營養(yǎng)成分見表1。選用340 mm×240 mm 密封袋,將全混合飼料與一定量的纖維素酶(添加量為0.03 g/kg飼料)和釀酒酵母(添加量為0.18 g/kg 飼料)充分混合后加入同質(zhì)量的水后,使用真空機(jī)抽空氣后密封,發(fā)酵30 d,分別制作精粗比為20∶80、30∶70和40∶60的FTMR 和單一玉米芯發(fā)酵飼料,每個(gè)處理設(shè)3 次重復(fù),處理為隨機(jī)取樣。

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1.3  測(cè)定指標(biāo)及方法

發(fā)酵結(jié)束,自上而下或從一端到另一端依次挖取,取樣后及時(shí)封嚴(yán)袋口。

1.3.1   玉米芯FTMR和單一玉米芯發(fā)酵飼料的常規(guī)營養(yǎng)成分分析

粗蛋白質(zhì)參照《飼料中粗蛋白測(cè)定方法》(GB/T 6432-1994)、粗脂肪參照《飼料中粗脂肪的測(cè)定》(GB/T 6433-2006)、粗灰分參照《GB/T 6438-2007》、中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維采用范式(VanSoest)洗滌纖維分析法、鈣參照《飼料中鈣的測(cè)定》(GB/T 6436-2002)、磷參照《飼料中總磷的測(cè)定分光光度法》(GB/T 6437-2002)進(jìn)行測(cè)定。

1.3.2   飼料霉菌數(shù)測(cè)定

黃曲霉毒素和玉米赤霉烯酮按照《飼料中黃曲霉毒素、玉米赤霉烯酮和T-2毒素的測(cè)定液相色譜- 串聯(lián)質(zhì)譜法》(NY/T 2071-2011)進(jìn)行檢測(cè),酵母菌按照《飼料中霉菌總數(shù)的測(cè)定》(GB/ T 13092-2006)進(jìn)行檢測(cè),嘔吐毒素是按照《食品中脫氧雪腐鐮刀菌烯醇及其乙?;苌锏臏y(cè)定》(GB 5009.111-2016)進(jìn)行檢測(cè),梭狀芽孢桿菌以JSMCB 為菌種,0.5%葡萄糖、1.0% 牛肉蛋白胨、0.5% 酵母膏、0.2%NaCl、0.4%K2HPO4、0.1%CaCO3 制成基礎(chǔ)培養(yǎng)基,液體深層靜置培養(yǎng),250 mL 三角瓶裝液量200 mL 于37℃恒溫培養(yǎng)箱中靜置培養(yǎng),用血球計(jì)數(shù)法測(cè)定菌數(shù)。

1.3.3   發(fā)酵玉米芯及其FTMR 的品質(zhì)鑒定

采用德國農(nóng)業(yè)協(xié)會(huì)(Deutsche Lan Dwirtschafts Gesellschaft)評(píng)分法,根據(jù)氣味、質(zhì)地、色澤進(jìn)行評(píng)分,然后再按得分劃分為優(yōu)良(16~20 分)、尚可(10~15 分)、中等(5~9分)、腐敗(0~4 分)4 個(gè)等級(jí)進(jìn)行感觀評(píng)價(jià)(表2)。對(duì)飼料pH進(jìn)行鑒定,將FTMR樣品用3 層醫(yī)用紗布包裹后用力榨取,得粗提液,再經(jīng)定量濾紙過濾后得濾液,用酸度計(jì)測(cè)定。

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1.4   統(tǒng)計(jì)分析采用

 Excel 2007 軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理,通過SAS8.2的LSD法進(jìn)行顯著性分析,結(jié)果用平均值± 標(biāo)準(zhǔn)差表示。P 

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02  結(jié)果與分析


2.1  發(fā)酵玉米芯與未處理玉米芯的營養(yǎng)成分分析


由表3可知,玉米芯在發(fā)酵前后的粗蛋白質(zhì)、粗脂肪、粗灰分、鈣、磷、中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維差異均不顯著(P<0.05),其中蛋白質(zhì)含量有增高趨勢(shì),中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維有降低趨勢(shì)。由此可知,使用纖維素酶和釀酒酵母進(jìn)行發(fā)酵可降低玉米芯纖維素含量。

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2.2  不同精粗比全混合飼料發(fā)酵前后的營養(yǎng)成分變化

由表 4 可見,不同精粗比玉米芯全混合飼料在發(fā)酵前后粗蛋白質(zhì)水平差異均不顯著,但有上升趨勢(shì);在鈣、磷水平上,玉米芯全混合飼料在發(fā)酵前后均差異不顯著,但有提高趨勢(shì)。

2.3   玉米芯及不同精粗比FTMR 霉菌數(shù)數(shù)量的變化

表5數(shù)據(jù)顯示, 黃曲霉毒素<50μg/kg、玉米赤霉烯酮<250μg/kg、嘔吐毒素<1000μg/kg, 參照飼料中常見霉菌毒素及最高限量國家標(biāo)準(zhǔn),查閱《飼料衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB13078-2001) 中黃曲霉毒素的限量規(guī)定、《飼料衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)飼料中赭曲霉毒素A 和玉米赤霉烯酮的允許量》(GB13078.2-2006)、《配合飼料中脫氧雪腐鐮刀菌烯醇的允許量》(GB13078.3-2007),表明發(fā)酵飼料所含各霉菌數(shù)均未超過國家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn),可用于動(dòng)物喂食。玉米芯、發(fā)酵玉米芯、FTMR20∶80、FTMR30∶70 和FTMR40∶60 的黃曲霉毒素含量、酵母菌及梭狀芽孢桿菌數(shù)量均無顯著差異。FTMR20∶80、FTMR30∶70 和FTMR40∶60 的玉米赤霉烯酮、嘔吐毒素含量均極顯著高于玉米芯、發(fā)酵玉米芯(P <0.01)。

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2.4  發(fā)酵玉米芯及FTMR 的品質(zhì)鑒定

由表6可見,玉米芯和全混合飼料進(jìn)行發(fā)酵處理后,pH均為酸性。與發(fā)酵前相比,經(jīng)過發(fā)酵處理的玉米芯和全混合飼料手感、香味、顏色等均有所改善;與FTMR30∶70和FTMR20∶80相比,F(xiàn)TMR40∶60品質(zhì)更佳。

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03    討 論

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3.1  玉米芯發(fā)酵處理后營養(yǎng)成分的變化

陳志強(qiáng)等統(tǒng)計(jì)分析表明,寧夏地區(qū)玉米芯主要營養(yǎng)成分的平均值分別為干物質(zhì)93.30%、粗灰分2.77%、粗蛋白質(zhì)2.42%、粗脂肪0.36%、鈣0.12%、磷0.04%、中性洗滌纖維79.13%、酸性洗滌纖維42.49%。與上述數(shù)據(jù)相比,本試驗(yàn)測(cè)得玉米芯發(fā)酵后的粗蛋白質(zhì)、鈣、磷含量均有所增加,粗脂肪、中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維含量有所下降,表明對(duì)玉米芯進(jìn)行發(fā)酵處理有利于降低纖維素含量。玉米芯經(jīng)發(fā)酵、干燥等特殊工藝可制成含活性益生菌的安全、無污染、無殘留的優(yōu)質(zhì)飼料,營養(yǎng)價(jià)值得到提高。Allen等報(bào)道,飼糧中的中性洗滌纖維含量高于25% 時(shí),干物質(zhì)采食量與中性洗滌纖維含量呈負(fù)相關(guān),經(jīng)發(fā)酵后的玉米芯有利于提高動(dòng)物的干物質(zhì)采食量。反芻動(dòng)物的瘤胃內(nèi)環(huán)境狀況直接影響機(jī)體健康,而瘤胃pH 是衡量瘤胃生理狀況的理想指標(biāo)。張立濤等 報(bào)道,瘤胃pH 與飼料中中性洗滌纖維含量呈正相關(guān),可見發(fā)酵玉米芯中性洗滌纖維含量的降低對(duì)改善反芻動(dòng)物瘤胃內(nèi)環(huán)境有一定積極作用。

3.2  發(fā)酵處理對(duì)玉米芯和不同精粗比全混合飼料營養(yǎng)成分及感官特性的影響

本試驗(yàn)中,全混合飼料在發(fā)酵后粗蛋白質(zhì)、鈣和磷含量較發(fā)酵前都有所上升,與母豬配合全價(jià)飼料發(fā)酵前后的營養(yǎng)物質(zhì)變化相符合。全混合飼料發(fā)酵后會(huì)降低飼料pH,有利于全混合飼料的保存時(shí)間。其次,發(fā)酵后的玉米芯和不同精粗比全混合飼料的手感、香味、顏色等均有所改善,提高了飼料適口性和采食量。

3.3  發(fā)酵處理對(duì)玉米芯及不同精粗比全混合飼料霉菌數(shù)的影響

本研究中,F(xiàn)TMR20∶80、FTMR30∶70 和FTMR40∶60的玉米赤霉烯酮、嘔吐毒素含量均極顯著高于玉米芯、發(fā)酵玉米芯,但各霉菌數(shù)均未超過國家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。玉米赤霉烯酮污染的飼料被動(dòng)物過量采食后會(huì)造成機(jī)體生殖激素紊亂,引起流產(chǎn)、死胎等,對(duì)繁殖機(jī)能造成嚴(yán)重影響,還會(huì)導(dǎo)致免疫抑制、肝腎損傷和生長(zhǎng)性能下降等。此外,大量研究和生產(chǎn)實(shí)踐證明,嘔吐毒素會(huì)導(dǎo)致動(dòng)物腸道功能混亂,引起腹瀉,運(yùn)動(dòng)失調(diào)和內(nèi)臟出血,影響免疫調(diào)節(jié)和繁殖性能等,嚴(yán)重可導(dǎo)致死亡,并且主要污染小麥、玉米等谷類作物,也污染糧食作物,進(jìn)而危害人類健康。降低飼料中霉菌毒素含量能有效防止其帶來的經(jīng)濟(jì)損失與健康危害。

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04   小  結(jié)

玉米芯經(jīng)過纖維素酶和釀酒酵母發(fā)酵處理,可以提高營養(yǎng)價(jià)值,使粗蛋白質(zhì)、鈣、磷含量有所增高,中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維含量降低;較其他兩組全混合飼料而言,精粗比20∶80的全混合飼料發(fā)酵后磷含量上升40%,而精粗比為30∶70時(shí)粗蛋白質(zhì)、鈣含量分別上升6.09%、32.53%。

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