玉米芯發(fā)酵全混合飼料的制作及營養(yǎng)成分分析
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、人畜爭糧等矛盾日益突出。玉米作為主要的飼料作物之一，長期被廣泛應用于畜牧養(yǎng)殖中。我國玉米年產(chǎn)量高達2億多噸，其中玉米芯產(chǎn)量約占10%，達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做燃料燒掉，造成資源浪費。隨著科學技術(shù)的發(fā)展，玉米芯深加工領(lǐng)域不斷擴大，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)價值，對動物有一定的促生長作用，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、半纖維素和復雜多糖，在畜體內(nèi)難以消化，如果應用纖維素酶等進行處理則可提高玉米芯的營養(yǎng)價值和消化吸收率。本試驗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)酵玉米芯在動物日糧配比和動物生長試驗提供數(shù)據(jù)參考。
01材料與方法
1.1 試驗材料
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 試驗設計
試驗于2017年6—9 月在寧夏銀川市賀蘭縣某良種繁育中心進行。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，每個處理設3 次重復，處理為隨機取樣。
1.3 測定指標及方法
發(fā)酵結(jié)束，自上而下或從一端到另一端依次挖取，取樣后及時封嚴袋口。
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《飼料中粗蛋白測定方法》（GB/T 6432-1994）、粗脂肪參照《飼料中粗脂肪的測定》（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《飼料中鈣的測定》（GB/T 6436-2002）、磷參照《飼料中總磷的測定分光光度法》（GB/T 6437-2002）進行測定。
1.3.2 飼料霉菌數(shù)測定
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毒素的測定液相色譜- 串聯(lián)質(zhì)譜法》（NY/T 2071-2011）進行檢測，酵母菌按照《飼料中霉菌總數(shù)的測定》（GB/ T 13092-2006）進行檢測，嘔吐毒素是按照《食品中脫氧雪腐鐮刀菌烯醇及其乙酰化衍生物的測定》（GB 5009.111-2016）進行檢測，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)，用血球計數(shù)法測定菌數(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（Deutsche Lan Dwirtschafts Gesellschaft）評分法，根據(jù)氣味、質(zhì)地、色澤進行評分，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 個等級進行感觀評價（表2）。對飼料pH進行鑒定，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，用酸度計測定。
1.4 統(tǒng)計分析采用
Excel 2007 軟件對數(shù)據(jù)進行預處理，通過SAS8.2的LSD法進行顯著性分析，結(jié)果用平均值± 標準差表示。P
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，中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維有降低趨勢。由此可知，使用纖維素酶和釀酒酵母進行發(fā)酵可降低玉米芯纖維素含量。
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；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。
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準，查閱《飼料衛(wèi)生標準》（GB13078-2001） 中黃曲霉毒素的限量規(guī)定、《飼料衛(wèi)生標準飼料中赭曲霉毒素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)定標準，可用于動物喂食。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）。
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。
03 討 論
3.1 玉米芯發(fā)酵處理后營養(yǎng)成分的變化
陳志強等統(tǒng)計分析表明，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，本試驗測得玉米芯發(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，表明對玉米芯進行發(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)價值得到提高。Allen等報道，飼糧中的中性洗滌纖維含量高于25% 時，干物質(zhì)采食量與中性洗滌纖維含量呈負相關(guān)，經(jīng)發(fā)酵后的玉米芯有利于提高動物的干物質(zhì)采食量。反芻動物的瘤胃內(nèi)環(huán)境狀況直接影響機體健康，而瘤胃pH 是衡量瘤胃生理狀況的理想指標。張立濤等 報道，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改善反芻動物瘤胃內(nèi)環(huán)境有一定積極作用。
3.2 發(fā)酵處理對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)酵后會降低飼料pH，有利于全混合飼料的保存時間。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)定標準。玉米赤霉烯酮污染的飼料被動物過量采食后會造成機體生殖激素紊亂，引起流產(chǎn)、死胎等，對繁殖機能造成嚴重影響，還會導致免疫抑制、肝腎損傷和生長性能下降等。此外，大量研究和生產(chǎn)實踐證明，嘔吐毒素會導致動物腸道功能混亂，引起腹瀉，運動失調(diào)和內(nèi)臟出血，影響免疫調(diào)節(jié)和繁殖性能等，嚴重可導致死亡，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)濟損失與健康危害。
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時粗蛋白質(zhì)、鈣含量分別上升6.09%、32.53%。
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