论文部分内容阅读
本试验将植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum）与枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）1:1组合后以不同水平接种至残次香梨中进行发酵,通过分析感官品质、发酵品质和有氧暴露下p H及微生物数量变化,从而确定适宜的接种水平。通过测定工艺Ⅰ（残次香梨+微生物组合制成残次香梨发酵物后与玉米秸秆混合发酵）,工艺Ⅱ（残次香梨、微生物组合与玉米秸秆混合发酵）的品质,筛选出适宜的发酵工艺。测定残次香梨发酵物与玉米秸秆混合发酵过程中细菌的多样性以及发酵90 d后体外发酵降解特性,筛选出适宜的发酵比例,为残次香梨和玉米秸秆资源利用奠定基础。试验一:不同水平微生物组合对残次香梨发酵品质的影响本试验将植物乳杆菌与枯草芽孢杆菌1:1组合后按不同水平接种至残次香梨中,研究其对残次香梨发酵品质的影响,旨在确定微生物组合的接种水平。将微生物组合按5个水平（A1:1.14×10~4CFU/g、A2:1.29×10~5CFU/g、A3:1.38×10~6CFU/g、A4:1.45×10~7CFU/g、A5:1.58×10~8CFU/g）接种至粉碎的残次香梨中进行发酵,空白处理（CK）不接种,测定发酵物的感官品质、发酵品质和有氧暴露下p H及微生物数量变化。结果表明:随着微生物组合接种水平的提高,残次香梨发酵物的感官评分不断上升,当接种水平达到1.38×10~6CFU/g及以上时,感官评分均为20分,等级均为优良;p H和丁酸（BA）呈现不断下降的趋势,乳酸（LA）和乙酸（AA）含量不断上升;随着有氧暴露时间的延长,各处理的p H、酵母菌和霉菌的数量逐渐增加,乳酸菌（LAB）的数量逐渐降低,CK的LAB数量显著低于其他处理（P＜0.05）,霉菌数量显著高于其他处理（P＜0.05）,当接种水平达到1.38×10~6CFU/g及以上时,霉菌数量差异不显著（P＞0.05）。因此,接种微生物组合可以改善残次香梨发酵物的品质,微生物组合接种水平越高,残次香梨发酵物品质越好,综合考虑将微生物组合的接种水平定为1.38×10~6CFU/g。试验二:不同发酵工艺对残次香梨与玉米秸秆混合发酵品质的影响本研究将试验一获得的残次香梨发酵物,最适水平微生物组合、残次香梨分别与玉米秸秆进行发酵,筛选出适宜发酵工艺。工艺（Ⅰ）将残次香梨发酵物与玉米秸秆混合发酵:JG（0:100）、L20（20:80）、L30（30:70）、L40（40:60）、L50（50:50）、L60（60:40）、L70（70:30）;工艺（Ⅱ）将残次香梨、微生物组合（1.38×10~6CFU/g）、玉米秸秆混合发酵:JG（0:100）、CL20（20:80）、CL30（30:70）、CL40（40:60）、CL50（50:50）、CL60（60:40）、CL70（70:30）,共14个处理,每个处理3个重复。发酵90 d后,分别对两种工艺的饲料进行营养成分分析,发酵品质以及有氧暴露下p H和微生物数量的测定。结果表明:残次香梨发酵物、残次香梨均会提高玉米秸秆的水溶性碳水化合物（WSC）含量,并且降低玉米秸秆中性洗涤纤维（NDF）和酸性洗涤纤维（ADF）含量;JG的感官评分为劣等,L30～L50、CL30～CL50的感官评分均为优等。随着残次香梨发酵物、残次香梨添加量的增加,Ⅰ、Ⅱ两种发酵饲料的LA、AA含量呈现上升的趋势;在有氧暴露期间,JG的LAB数量显著低于其他处理（P＜0.05）,酵母菌和霉菌数量显著高于其他处理（P＜0.05）。因此,添加一定量的残次香梨发酵物或者残次香梨均能提高玉米秸秆的品质,但将微生物组合接种至残次香梨中制作成残次香梨发酵物可以将香梨的营养价值更好地保存下来,同时解决残次香梨与玉米秸秆在不同时期收割的矛盾,综合考虑,选择更接近实际生产的工艺Ⅰ。试验三:残次香梨发酵物与玉米秸秆混合发酵过程中细菌多样性的分析本试验通过研究残次香梨发酵物与玉米秸秆在混合发酵过程中的细菌多样性,旨在选出适宜的发酵比例。将残次香梨发酵物与玉米秸秆混合发酵,测定1 d、7 d、14 d、30 d、90 d的细菌多样性。结果表明,JG、L60和L70的门水平优势菌从变形菌门（Proteobacteria）演变为厚壁菌门（Firmicutes）,其他处理的门水平优势菌始终为厚壁菌门。添加残次香梨发酵物处理的乳酸杆菌属（Lactobacillus）相对丰度始终高于未添加残次香梨发酵物的处理,其中L20、L30、L40和L50的乳酸杆菌属相对丰度始终处于较高水平。试验四:残次香梨发酵物与玉米秸秆混合发酵饲料的体外降解特性本试验以残次香梨发酵物与玉米秸秆的混合发酵饲料为试验材料,利用体外法模拟其在瘤胃内的消化过程,从而筛选出适宜的发酵比例。将工艺Ⅰ的发酵饲料进行体外发酵培养,记录2 h、4 h、8 h、12 h、24 h、36 h、48 h和72 h的产气量,测定发酵参数及降解率。结果表明,在玉米秸秆中添加残次香梨发酵物后发酵饲料的体外发酵及其降解率均得到改善。除产气速率（c）差异不显著外（P＞0.05）,72 h的产气量（GP）、快速产气部分（a）、慢速产气部分（b）、潜在产气量（a+b）均随着残次香梨发酵物添加比例的增加而增加,玉米秸秆青贮（JG）在72 h内产气量（59.47 m L）始终最低。各处理发酵液的p H在6.43～6.86,均在瘤胃正常p H范围内（6～7）。氨态氮（NH3-N）浓度随着残次香梨发酵物添加比例的增加呈现先降低后升高的趋势,其中L40的NH3-N浓度显著低于其他各个处理（P＜0.05）。总挥发性脂肪酸（TVFA）随着残次香梨发酵物添加比例的增加呈现先增加后降低的趋势,其中L50达到最高。随着残次香梨发酵物添加比例的增加,干物质降解率（DMD）、中性洗涤纤维降解率（NDFD）和酸性洗涤纤维降解率（ADFD）均呈现递增的趋势,JG的DMD、NDFD和ADFD最低,显著低于添加残次香梨发酵物的处理（P＜0.05）。综上所述,确定微生物组合的接种水平为1.38×10~6CFU/g;以残次香梨发酵物与玉米秸秆混合发酵的工艺Ⅰ更优;测定残次香梨发酵物与玉米秸秆混合发酵的细菌多样性及发酵90 d后的降解特性,表明残次香梨发酵物与玉米秸秆的比例为30:70～50:50的效果最佳。