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技術資料

恒溫搖床在玉米稭稈與豆粕混合發酵飼料試驗中的(de)應用(yòng)02

2.1 枯草(cǎo)芽孢杆菌生長(cháng)條件測定

枯草(cǎo)芽孢杆菌屬于細菌的(de)一科,屬于厚壁菌門,在發酵飼料中芽孢杆菌主要發揮兩大(dà)作用(yòng),一方面是提高(gāo)飼料的(de)消化(huà)性和(hé)營養價值,另一方面是産生抗菌肽和(hé)細菌素抑制有害菌的(de)生長(cháng)和(hé)腐敗作用(yòng),芽孢杆菌不僅可(kě)以促進多(duō)糖、澱粉和(hé)蛋白質的(de)水(shuǐ)解,還(hái)可(kě)以促進共生的(de)乳酸菌生長(cháng),具調查攝食枯草(cǎo)芽孢杆菌飼料的(de)動物(wù)發育良好,血清中溶菌酶水(shuǐ)平提高(gāo),緻使疾病率與死亡率均顯著下(xià)降。

通(tōng)過圖1、圖2 可(kě)以看出,随著(zhe)培養基pH 的(de)升高(gāo),枯草(cǎo)芽孢杆菌的(de)菌濃度随之增加;随著(zhe)培養溫度的(de)提高(gāo),枯草(cǎo)芽孢杆菌的(de)生長(cháng)速度明(míng)顯加快(kuài),但OD值随之降低。根據菌種活力以及穩定性等多(duō)方面因素考慮,選擇30 ℃、pH7.0爲枯草(cǎo)芽孢杆菌的(de)最适條件。


2.2 乳酸菌生長(cháng)條件測定

乳酸菌同樣屬于細菌的(de)一個(gè)分(fēn)支厚壁菌門,乳酸菌是飼料中應用(yòng)最早、最廣泛的(de)菌類,在飼料中發揮以下(xià)作用(yòng):産生抗菌素抑制和(hé)殺滅有害菌使其不能生長(cháng)繁殖,減少或殺滅有害物(wù)質,使動物(wù)體内毒素含量降低從而增強使原宿主抗異能力,增強在競争中占優勢;提高(gāo)飼料的(de)營養價值,在活菌體内和(hé)代謝産物(wù)中含有較高(gāo)的(de)超氧化(huà)物(wù)歧化(huà)酶可(kě)以增強動物(wù)的(de)體液免疫和(hé)細胞免疫;将糖類分(fēn)解改善物(wù)料風味和(hé)适口性。

通(tōng)過圖3、圖4 可(kě)以看出,在32 ℃和(hé)35 ℃培養溫度下(xià),乳酸菌的(de)生長(cháng)速率相差不大(dà),在37 ℃時(shí),乳酸菌生長(cháng)速率明(míng)顯增高(gāo),但最終OD 值略低于采用(yòng)35 ℃進行培養;在不同pH培養基環境下(xià),前期菌液的(de)OD 值并未呈現出非常明(míng)顯的(de)差别,但随著(zhe)培養時(shí)間的(de)延長(cháng),高(gāo)pH 的(de)試驗組OD 值開始呈現不同程度的(de)下(xià)降趨勢。根據菌種活力以及穩定性等多(duō)方面因素考慮,選擇35 ℃、pH5.0爲乳酸菌的(de)最适條件。

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2.3 玉米稭稈與豆粕混合發酵參數測定

由于試驗因素較多(duō),對(duì)全部因子進行交互試驗,費時(shí)費力,因此,利用(yòng)minitab 軟件進行輔助,設計部分(fēn)因子試驗,以之前試驗出的(de)乳酸菌和(hé)枯草(cǎo)芽孢杆菌最适生長(cháng)條件爲界限,拟定試驗因子爲pH(最小值5.0、最大(dà)值7.0)、溫度(最小值30 ℃、最大(dà)值35 ℃)、水(shuǐ)分(fēn)(最小值35%、最大(dà)值40%)、乳酸菌接種量(最小值1‰、最大(dà)值5‰)、枯草(cǎo)芽孢杆菌接種量(最小值1‰、最大(dà)值5‰),具體設計如下(xià):每個(gè)試驗組重複進行三次試驗,在發酵過程第1、3、7、15 d分(fēn)别對(duì)各試驗組取樣進行顔色、氣味、酸度、水(shuǐ)分(fēn)、微生物(wù)數量等檢測、并根據各試驗組發酵水(shuǐ)平,進行綜合評定,将綜合評定值平均平均數返回設計軟件,通(tōng)過回歸方程,經層層删減,計算(suàn)各因子影(yǐng)響性(表1-2)。

通(tōng)過軟件計算(suàn),得(de)出模型及回歸方程,其R-sq=99.63%、R-sq(調整)=99.06%,說明(míng)删去所有影(yǐng)響不顯著項後的(de)模型結構較好,回歸方程具有較好的(de)預測能力。其控制方程式(精簡模式)如下(xià):綜合評定值=6.2062+0.1812 水(shuǐ)分(fēn)-0.0312pH+0.1438 溫度 +0.9313 乳酸菌接種量-0.6187 枯草(cǎo)芽孢杆菌接種量-0.1812水(shuǐ)分(fēn)×溫度-0.0813pH×乳酸菌接種量+0.1937pH×枯草(cǎo)芽孢杆菌接種量-0.1063溫度×枯草(cǎo)芽孢杆菌接種量(圖5)。

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通(tōng)過效應Pareto 可(kě)以看出,試驗的(de)關鍵因子爲D、E、BE、A、AC、C、CE、BD,即乳酸菌接種量、枯草(cǎo)芽孢杆菌接種量、pH×枯草(cǎo)芽孢杆菌接種量、水(shuǐ)分(fēn)、水(shuǐ)分(fēn)×溫度、溫度、溫度×枯草(cǎo)芽孢杆菌接種量、pH×乳酸菌接種量(圖6)。

通(tōng)過主效應圖可(kě)以看出,乳酸菌接種量和(hé)枯草(cǎo)芽孢杆菌接種量的(de)斜率較大(dà),說明(míng)其對(duì)發酵的(de)影(yǐng)響顯著,水(shuǐ)分(fēn)、溫度、pH的(de)斜率較爲平緩,說明(míng)其對(duì)發酵的(de)影(yǐng)響不顯著。因子的(de)重要順序爲D>E>A>C>B(乳酸菌接種量>枯草(cǎo)芽孢杆菌接種量>水(shuǐ)分(fēn)>溫度>pH)。

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通(tōng)過交互作用(yòng)圖可(kě)以看出,水(shuǐ)分(fēn)與pH、水(shuǐ)分(fēn)與溫度之間存在著(zhe)一定的(de)交互作用(yòng)外,其餘因子間不存在明(míng)顯的(de)交互作用(yòng)關系(圖7-8)。

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通(tōng)過相應優化(huà)器,利用(yòng)控制方程式對(duì)數據進行計算(suàn),得(de)出最佳操作水(shuǐ)平爲pH 5.5、溫度35 ℃、配料水(shuǐ)分(fēn)40%、乳酸菌接種量5‰、枯草(cǎo)芽孢杆菌接種量1‰。

采用(yòng)最佳操作水(shuǐ)平數據對(duì)進行試驗,以驗證結果的(de)穩定性,通(tōng)過試驗發現,在發酵15 d時(shí),飼料具氣味芳香,顆粒松散,乳酸菌活菌數>4×107CFU/g,枯草(cǎo)芽孢杆菌活菌數>2×107 CFU/g最終評價值爲8.9,優于其他(tā)試驗組。

由于研究方向以及設備儀器的(de)原因,本次實驗主要對(duì)發酵飼料感官評價及益生菌數量,進行了(le)比較,并未對(duì)發酵前後的(de)小肽類、氨基酸類等微量營養成分(fēn),以及飼料的(de)消化(huà)能。代謝能等進行詳細檢測,後續我們将對(duì)飼料發酵前後小肽、氨基酸、微量元素的(de)變化(huà),并開展動物(wù)飼喂研究,以找出最優發酵方案。


結 論

經過初步研究,采用(yòng)pH5.5、溫度35 ℃、配料水(shuǐ)分(fēn)40%、乳酸菌接種量5‰、枯草(cǎo)芽孢杆菌接種量1‰作爲工藝條件進行發酵時(shí),能獲得(de)較高(gāo)的(de)益生菌數量和(hé)較優的(de)感官評價結果,發酵效果較好。


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