四川农业大学动物医学院 周梦佳 李涛 曾燕 吴海燕 孙彦

四川农业大学动物疫病与人类健康四川省重点实验室 倪学勤＊ 曾 东

微生物发酵饲料是指在人为可控制的条件下，以植物性农副产品为主要原料，通过有益微生物的代谢作用，降解部分多糖、蛋白质和脂肪等大分子物质，生成有机酸、可溶性多肽等小分子物质，形成营养丰富、适口性好、活菌含量高的生物饲料（孙汝江和吕月琴，2012）。在发酵过程中生成的微生物菌体蛋白、酶类、生物活性小肽、氨基酸、有机酸、活性益生菌等，可提高畜禽的生产性能（陆文清和胡起源，2008），还能通过调节动物体内的微生态平衡，防止腹泻，增进动物健康（Tara等，2006）。但目前对发酵饲料的研究主要集中在发酵产品对畜禽生长性能及免疫水平影响等方面 （张腾飞，2011；金桩等，2010），而对发酵过程的工艺参数及发酵产品品质的研究相对较少。本试验研究了不同含水率对发酵饲料pH、乳酸含量、干物质回收率及乳酸杆菌数量变化的影响，为发酵饲料生产提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

1.1.1 发酵基料 玉米-豆粕型配合饲料。

1.1.2 发酵菌种 植物乳杆菌F，由四川农业大学动物微生态研究中心分离保存，活菌数为1×109CFU/mL。

1.2 试验方法 试验共设A、B、C、D和E共5个处理，发酵饲料含水率分别为25%、30%、35%、40%和45%，每个处理3个重复。菌种添加量为1×106CFU/g饲料，以蒸馏水调节水分，混合均匀后用密闭发酵袋分装，30℃培养箱静置培养。

1.3 测定指标及方法

1.3.1 样品pH测定 用蒸馏水调节样品含水率为80%，搅拌均匀后直接测定。

1.3.2 乳酸含量测定 采用羟基联苯比色法测定发酵饲料中乳酸含量（罗建等，2012）。

1.3.3 干物质回收率测定 发酵饲料配制后立即称重， 此后在发酵第 1、3、5、7、10 天采样，105 ℃烘干称重。计算发酵饲料干物质回收率（DMR）。

1.4 乳酸杆菌数量测定 准确称取发酵饲料10.0 g，用生理盐水10倍递增稀释至10～7，取适当稀释度的样品滴种到MRS培养基中，37℃厌氧培养24～36 h，根据菌落数计算样品中乳酸杆菌数量。

1.5 数据分析 用SPSS19.0软件对数据进行统计分析，结果用“平均值±标准差”表示。

2 结果与分析

2.1 水分对发酵饲料pH变化的影响 由表1可知，在发酵的各个时间点，A组和B组pH均极显著高于其余各组（P＜0.01）。发酵第1天，各组发酵饲料pH均迅速降低至5.0左右，且水分含量越高，降幅越大；在第3天，pH进一步降低，且各组之间差异均极显著（P＜0.01）。到第5天，pH下降速率明显减缓，D组pH最低，为4.52，极显著低于其余各组（P＜0.01）。第7天和第10天，D组pH最低。

表1 水分对发酵饲料pH变化的影响

2.2 水分对发酵饲料乳酸含量变化的影响 由表2可知，随着发酵时间的延长，各组乳酸含量先升高，5 d后达峰值，之后缓慢降低。在第1天和第3天，C组和D组乳酸含量均极显著高于A组和B组（P＜0.01）。第5～10天，C组和D组乳酸含量显著高于A组（P＜0.05），但与B组和E组差异不显著（P＞0.05）。

表2 水分对发酵饲料乳酸含量变化的影响mmol/g

2.3 水分对发酵饲料干物质回收率变化的影响由表3可知，随着发酵时间的延长，各组干物质回收率均逐渐降低，且降幅与水分含量呈正相关。在第1天，E组干物质回收率显著低于A组和B组（P＜0.05），而与 C组和 D组差异不显著 （P＞0.05）。在第3天和第5天，B组干物质回收率均显著低于A组 （P＜0.05），C、D组和E组均极显著低于A组（P＜0.01）。到第7天，A组与B组干物质回收率差异不显著（P＞0.05），C、D组和E组均极显著低于A组（P＜0.01）。D组和E组显著低于C组（P＜0.05），极显著低于 B组（P＜0.01）。到第10天，相邻两组间差异均不显著（P＞0.05）。

表3 水分对发酵饲料干物质回收率的影响%

2.4 水分对发酵饲料乳酸杆菌数量变化的影响由表4可知，各组乳酸杆菌数量在发酵前3 d均逐渐增加，之后开始缓慢减少。在第1天，C和D组乳酸杆菌数量极显著高于A、B组和E组 （P＜0.01）。在第3天，D组极显著高于A、B组和E组（P＜0.01），C组显著高于 B组和 E组 （P＜0.05）。第5天时，B组和C组极显著高于A组（P＜0.01），D组和E组极显著高于A、B组和C组（P＜0.01）。到第7天时，B、C组和D组极显著高于A组和E组 （P＜0.01），E组显著高于A组（P＜0.05），B、C组和 D组组间差异不显著 （P＞0.05）。到第10天，各组乳酸杆菌数量均下降至108CFU/g数量级。B、C、D组和E组均极显著高于A组 （P＜0.01），B、C组和D组组极显著高于E组，B、C组和D组间差异不显著（P＞0.05）。

表4 水分对发酵饲料乳酸杆菌数量变化的影响 lg CFU/g

3 讨论

3.1 水分对发酵饲料pH变化的影响 魏爱彬等（2012）研究发现，植物乳杆菌发酵饲料1 d后pH呈明显下降趋势，在发酵10 d时pH趋于稳定，达4.2左右。李升和等（2011）研究报道，含水率为37%的发酵饲料，其pH在发酵的各个时期均低于含水率为31%～35%的发酵饲料。本试验结果显示，C组和D组pH降低迅速，显著低于其余各组，这与以往的研究结果基本一致，说明水分对发酵饲料pH变化有显著影响，含水率过高或过低均不利于pH的降低。

3.2 水分对发酵饲料乳酸含量变化的影响 研究报道，乳酸发酵饲料中乳酸含量与pH呈显著负相关关系 （李龙等，2010）。 黄俊等 （2008）以40%～70%含水率对啤酒糟与统糠进行长期混合发酵，发现含水率为60%时，乳酸含量最高。李绍章等（2010）分别采用液态、固态和液态转固态三种工艺对饲料进行发酵，发现液态发酵组中乳酸含量最高，其次是液态转固态发酵组；在发酵5 d后，乳酸含量逐渐降低。本试验结果显示，在发酵初期（1～3 d），各组乳酸含量均迅速增加，之后增加速率变慢。在同一时间，C组和D组乳酸含量均高于其余各组。

3.3 水分对发酵饲料干物质回收率变化的影响由于乳酸菌发酵过程中部分养分因分解产生气体释放热量而损失，可用DMR来表示发酵过程中养分的损失程度，其数值越高，说明发酵损失越小，能耗越低（席兴均，2002）。 李龙等（2010）研究发现，DMR随水分的升高和发酵时间的延长而降低。本试验结果与之一致。这可能是由于过低的水分抑制了饲料中乳酸杆菌的生长，养分分解速率降低，所以DMR较高。

3.4 水分对发酵饲料乳酸杆菌数量变化的影响贾鹏辉等（2009）研究报道，发酵饲料乳酸菌数量在48 h后达到最大值，随后逐渐下降。这是由于微生物发酵糖类产酸、厌氧程度的逐渐加强以及pH降低，使乳酸杆菌大量增殖；当pH下降到一定程度时，乳酸杆菌本身也受到抑制，所以数量又逐渐下降（王旭明等，2002）。 李龙等（2010）分别以30%、40%和50%的含水率发酵饲料，发现乳酸菌数量随水分升高先增加后减少，各组间差异极显著（P＜0.01）。本试验结果显示，随着发酵时间的延长，各组乳酸杆菌数量先升高，到第3天达峰值，之后缓慢降低；C组和D组乳酸杆菌数量在各时期均高于其余组。说明含水率对乳酸杆菌数量有显著影响，发酵饲料含水率为35%～40%时，乳酸杆菌生长速率最快。

4 结论

综上所述，水分对发酵饲料pH、乳酸含量、干物质回收率及乳酸杆菌数量的变化均有显著影响。本试验条件下，发酵饲料最适含水率为35%～40%。

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