飼料發酵前后營養物質含量變化分析

徐祗瑞，黃志遠，任小杰，楊在賓*

（1.郯城縣畜牧局，山東 臨沂 276100；2.山東農業大學，山東 泰安 271018）

飼料發酵前后營養物質含量變化分析

徐祗瑞1，黃志遠1，任小杰2，楊在賓2*

（1.郯城縣畜牧局，山東 臨沂 276100；2.山東農業大學，山東 泰安 271018）

欄目協辦

該文通過分析飼料原料在發酵前后的營養物質含量變化，確定飼料經發酵后營養物質的盈虧，為飼料發酵技術的科學應用提供理論依據。試驗以濕豆渣為主要原料，按照濕豆渣：玉米面：麩皮為6∶1∶1的比例混合發酵，在發酵第7 d、17 d、27 d和37 d時分別采樣分析發酵飼料pH及常規營養成分的變化。結果表明：飼料發酵后pH、干物質（DM）、有機物（OM）、無氮浸出物（NFE）及粗纖維（CF）顯著降低（P＜0.05），同時Ca的含量與發酵前相比有降低的趨勢（0.05＜P＜0.1），而粗脂肪（EE）、粗蛋白（CP）、總能（GE）及磷（P）含量顯著升高（P＜0.05）。

濕豆渣；發酵；營養物質

豆粕是常見的蛋白質飼料，由于其蛋白質含量高，氨基酸配比合理，消化利用率高，廣泛應用于畜禽配合飼料中。然而，豆粕中含有多種抗營養因子，在動物消化道中抑制胰蛋白酶的活性，降低其飼用價值[1]。發酵能夠在人工控制條件下，微生物通過自身的代謝活動，將植物性和動物性原料中的抗營養因子分解或轉化，產生更易被畜禽采食和吸收且無毒副作用的飼料原料[2]。研究發現，飼料經微生物發酵后，會產生更多的活性益生菌菌體、各種酶、各級代謝產物、多種維生素、活性小肽、氨基酸和促生長因子等，起到促進生長作用，維持動物腸道菌群的平衡作用[3]。本試驗在原有研究基礎上，以含水量75%濕豆渣為主要發酵原料，進一步探討微生物發酵對飼料原料品質的影響，以及發酵前后營養物質含量的變化，為發酵飼料在生產中的科學應用和推廣提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

含水量75%的濕豆渣、玉米面、麩皮，發酵菌種：健源菌種原液（乳酸菌、酵母菌、芽孢桿菌，山東康地恩科技有限公司生產）。

1.2 試驗設計

以含水量75%的濕豆渣為主要原料，按照濕豆渣∶玉米面∶麩皮為6∶1∶1的比例配制成混合料，加入菌種原液，在發酵7 d、17 d、27 d和37 d時分別采樣分析飼料pH及常規營養成分的變化。

1.3 試驗方法

發酵菌種活化：將菌種與紅糖按照2∶1的比例混合，然后添加少量溫度為25～35 ℃的水稀釋活化。

飼料發酵：將混合料平鋪在干凈的地面上，用噴霧器將稀釋活化的菌種發酵液噴灑均勻，然后噴灑蒸餾水調節混合料水分含量至45%，加入攪拌機攪拌均勻，裝入發酵桶，密封發酵，發酵溫度為15～18 ℃，試驗設置6個重復。

1.4 樣品測定

1）pH測定：稱取發酵樣品10 g溶解于含有90 mL蒸餾水的錐形瓶中，攪拌均勻，靜置10 min后，用pH計測定溶液的pH。

2）常規營養成分測定：發酵飼料的常規營養成分測定在實驗室進行，參照張麗英主編的《飼料分析及飼料質量檢測技術》（第3版）[4]。主要測定指標有：水分（及干物質DM）、粗灰分（CA）、粗脂肪（EE）、粗蛋白（CP）、總能（GE）、無氮浸出物（NFE）、粗纖維（CF）、鈣（Ca）和磷（P）。水分采用烘箱干燥法進行測定；CA采用灰化法進行測定；EE采用索氏提取器法進行測定；CP采用凱氏定氮法進行測定；GE采用6200氧彈量熱儀法測定；NFE根據間接計算法求得，即NFE%=100%-（水分+ CA +CP+EE+CF）%；CF采用酸堿消煮法測定；Ca和P的測定采用原子吸收光譜法進行。

1.5 數據處理

數據處理采用SAS8．2軟件進行統計分析，方差分析使用Oneway ANOVA，利用Duncan氏法進行多重比較。P＜0．05為差異顯著。

2 結果與分析

2.1 飼料pH的變化

如圖1所示，飼料經菌種發酵后，pH逐漸降低，并且發酵后飼料pH較發酵前差異顯著（P＜0．05）。同時，在微生物發酵17 d之后，飼料pH的降低差異不顯著（P＞0．05）。

2.2 飼料發酵對常規營養成分的影響

表1 發酵飼料常規營養成分（風干基礎） %

表2 飼料發酵前后營養物質含量變化 %

由表1可知，飼料經微生物發酵后，飼料DM、OM及NFE含量呈現先升高后降低的趨勢，發酵7 d后，DM、OM及NFE含量最高，并且與其他組相比差異顯著（P＜0．05），但是，飼料發酵17 d后，DM、OM及NFE含量變化不明顯，差異不顯著（P＞0．05）。與發酵前相比，發酵后飼料的EE、CP、GE及P含量顯著升高（P＜0．05），而CF的含量顯著降低（P＜0．05）。

2.3 飼料發酵前后營養物質含量變化

由表2可知，發酵后的飼料中OM、CF、NFE和Ca的含量降低，并且CF的降低與發酵前相比差異顯著（P＜0．05）。發酵后的飼料中EE、CP及P的含量升高，并且EE及P含量的增加較發酵前差異顯著（P＜0．05）。同時，發酵后Ca的含量與發酵前相比有降低的趨勢（0．05＜P＜0．1）。

3 討論

豆粕、菜籽粕等是常見的植物性蛋白質飼料資源，蛋白質含量豐富，含多種礦物質和微量元素，但由于其含有抗營養因子等不利成分，限制了豆粕、菜籽粕等在畜禽飼料中的使用。研究發現，微生物發酵能有效提高菜籽粕中的粗蛋白質含量，降低抗營養因子水平[5-6]。李文立等[7]采用枯草芽孢桿菌、酵母菌和乳酸菌復合發酵豆粕，發現隨著發酵時間的延長，豆粕中抗營養因子的含量顯著降低。本試驗以含水量75%的濕豆渣為主要原料，采用微生物發酵，借以改善飼料的品質，提高飼料中的常規營養物質含量，提高飼料營養的消化率。

本研究發現，飼料發酵后pH顯著降低，飼料發酵17 d后趨于穩定。飼料經過微生物發酵后能產生大量的有益菌和有機酸，維持腸道的健康環境[8]。魏炳棟等[9]研究發現，豆粕經過乳酸菌發酵酶解后，在前期（0～12 h）pH變化迅速，此后分別持續下降和升高，但趨于穩定。甘晶[10]研究發現，乳酸菌發酵豆乳，發酵7 h后菌種達到增殖對數期，pH下降趨于穩定。這與本試驗研究結果基本一致。pH的降低與酸含量的增加有直接關系，酵母菌和芽孢桿菌等厭氧菌的存在使得乳酸菌大量繁殖產生乳酸，使發酵飼料產品具有酸香味，改善飼料適口性，同時，大量乳酸產生可降低飼料pH[11]。

飼料經過微生物發酵后，飼料中的CP、EE和GE含量提高，可能是由于發酵消除了豆粕中的蛋白酶抑制劑，以及降解了碳水化合物[12]。Zamora等[13]也得到了同樣的研究結果。同時，飼料發酵過程中，微生物在生長繁殖時需要利用發酵底物本身的有機物來合成自身生存所需要的有機物，這造成干物質的減少[14]，這可能是CP、EE和GE含量升高的另一原因。韓建榮等[15]研究靈芝固態發酵降解玉米淀粉發現，EE含量由發酵前的10．35%下降到發酵后的8．5%，而在發酵后期與中期相比，EE含量升高可能是由于干物質損失造成的粗脂肪濃縮效應。發酵并不能直接改變飼料中鈣和磷的含量，但是卻能顯著降低植酸磷的含量，微生物在發酵過程中利用植酸磷，降解成無機態磷，使有效磷含量升高[6]，這與本試驗的研究結果一致。另外，纖維素由于分子排列緊密，非反芻動物難以將其消化利用，酵母菌和霉菌混合使用發酵飼料后，粗纖維降解率提高，使得CF顯著降低[5]。

4 結論

微生物發酵以濕豆渣為主要原料的飼料，降低飼料pH，減少飼料中的DM、OM、NFE、CF及Ca的含量，升高EE、CP、GE及P含量，提升飼料的營養價值。

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2017-05-26）

山東省財政廳農業技術推廣項目

徐祗瑞（1966-），男，高級畜牧師

*通訊作者：楊在賓（1961-），男，教授，博士生導師，研究方向：動物營養與飼料科學