复合益生菌发酵饲料发酵条件优化及品质鉴定

摘要

本试验旨在探究不同发酵条件对复合益生菌发酵饲料品质的影响。选用3株乳酸菌(鼠李糖乳杆菌、乳酸片球菌、干酪乳杆菌)、2株酵母菌(酿酒酵母菌、毕赤酵母菌),采用4因素(接种比例、接种量、水料比、温度)3水平正交设计对精补料发酵条件进行优化,共设9个组,测定各组发酵饲料中氨态氮(NH3-N)、可溶性糖(SS)、淀粉(ST)含量,pH以及3种霉菌毒素——黄曲霉毒素B1(AFB1)、玉米赤霉烯酮(ZEN)、呕吐毒素(DON)含量和微生物群落结构变化,用极差分析法确定综合指标最优时的发酵条件;将精补料在最优发酵条件下发酵不同时间(0、1、3、5、7、10、15 d),通过测定发酵饲料中常规营养成分含量、酶活性、霉菌毒素含量以及有氧稳定性,确定最佳发酵时间。结果表明:1)AFB1、ZEN含量优化组为G1(接种量5%,接种比例1∶1、温度20℃、水料比0.4∶1)、G7组(接种量15%,接种比例2∶1、温度20℃、水料比1∶1),NH3-N含量优化组为G3(接种量5%,接种比例2∶1、温度30℃、水料比1∶1)、G7组,ST含量优化组为G6组(接种量10%,接种比例2∶1、温度30℃、水料比0.4∶1),DON含量优化组为G5(接种量10%,接种比例1∶2、温度25℃、水料比1∶1)、G7组,SS含量优化组为G4(接种量10%,接种比例2∶1、温度20℃、水料比0.6∶1)、G6组。2)16S测序结果显示,G3组发酵饲料中微生物的α多样性和β多样性均显著高于G1、G2(接种量5%,接种比例1∶2、温度25℃、水料比0.6∶1)、G4、G6、G7、G8(接种量15%,接种比例1∶1、温度30℃、水料比0.4∶1)、G9组(接种量15%,接种比例1∶2、温度25℃、水料比0.6∶1)(P0.05);G3组中植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)、短乳杆菌(Lactobacillus brevis)的相对丰度显著高于G1、G2、G4、G5、G6、G8、G9组(P0.05)。3)与发酵第0天(未发酵)时相比,发酵饲料粗蛋白质(CP)含量、纤维素酶(CL)、脂肪酶(LPS)、酸性蛋白酶(ACP)活性均在发酵第5天时显著升高(P<0.05),NH3-N、中性洗涤纤维(NDF)、酸性洗涤纤维(ADF)含量均在发酵第5天时显著降低(P<0.05),β-淀粉酶(β-AL)活性、pH以及SS、ST、AFB1、ZEN、DON含量均在发酵第10天时显著降低(P<0.05)。4)发酵饲料有氧暴露20 d后,其中心温度高出环境温度2℃,同时pH异常增大。结论:1)精补料最优发酵条件为接种量5%,接种比例2∶1、温度30℃、水料比1∶1,该发酵条件能够有效提高发酵饲料中微生物的多样性,提高Lactobacillus brevis的相对丰度。2)精补料最佳发酵时间为5 d,该发酵时间可提高发酵饲料的营养成分含量,降低霉菌毒素含量。3)发酵结束开盖后,发酵饲料应在20 d内喂完。