青貯發(fā)酵原理

青貯發(fā)酵原理

1.青貯定義

1.1傳統(tǒng)

  傳統(tǒng)青貯是指將含有一定水分的青綠飼料裝入到一個密封的容器內(nèi),在厭氧條件下,利用乳酸菌發(fā)酵抑制各種雜菌的繁殖，制作成能長期保存的飼料的一種方式。

1.2現(xiàn)在

   指將含有一定水分的青綠飼料（或各種黃秸稈）裝入到一個密封的容器內(nèi)（青貯窖、青貯平臺、青貯袋和青貯裹包）,在厭氧條件下,接種青貯發(fā)酵劑，達到快速消耗氧氣縮短植物的有氧呼吸時間、增加青貯的營養(yǎng)價值、增強青貯有氧穩(wěn)定性的目的，使制作成的飼料能長期保存的生物技術工藝和操作規(guī)范。

2.青貯原理

  青貯發(fā)酵是一個復雜的生物化學過程。是在密封的狀態(tài)下，利用乳酸菌的發(fā)酵作用，產(chǎn)生大量乳酸，使飼料呈酸性，從而抑制有害菌生長，達到長期保存青綠飼料營養(yǎng)特性的一種方法。

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由青貯原理可知，要想制作出高品質青貯飼料，必須具備三個因素：厭氧環(huán)境、足夠的優(yōu)良乳酸菌數(shù)和可溶性碳水化合物。要想達到這三個因素，必須滿足以下四個條件，缺一不可。

① 壓實、密封嚴實：

抑制好氧腐敗菌生長，為乳酸菌創(chuàng)造有利生長條件；

② 足夠數(shù)量的乳酸菌：

乳酸菌占優(yōu)勢，快速產(chǎn)生乳酸，降低pH 值，將腐敗菌（尤其是產(chǎn)生霉菌毒素的霉菌）抑制在最初狀態(tài)；

③ 含有一定量的可溶性糖和氮源：

提供乳酸菌營養(yǎng)，促進乳酸菌繁殖，產(chǎn)生大量乳酸；

④ 含有一定量的水分:提供乳酸菌生長環(huán)境。

3.青貯發(fā)酵過程

 青貯發(fā)酵是一個復雜的生物化學過程，創(chuàng)造厭氧環(huán)境，通過乳酸菌的發(fā)酵，使飼料中的糖類（一般應占飼料干物質的8%～10%）轉變?yōu)槿樗?。當乳酸在青貯原料中積累到一定濃度時，即pH值下降到3.8～4.2時，抑制了包括乳酸菌在內(nèi)的各種微生物的繁衍，從而達到長期保存飼料的目的。

 一般分為四個階段。

第一階段：好氧呼吸

  封窖后有兩種生化反應，一種是霉菌、腐敗菌為主的微生物生化反應，另外一種是植物細胞呼吸生化反應（剛切碎的青綠植株中細胞并未死亡，細胞仍然在進行呼吸作用和酶解變化）。它們會利用青貯中殘留空氣進行生化反應，產(chǎn)生大量的熱、二氧化碳、水、氨氣等，導致青貯的干物質、蛋白質和能量損失，并產(chǎn)生霉菌毒素。如果有氧反應階段時間過長，很容易產(chǎn)生高溫而殺死乳酸菌，致使青貯發(fā)生霉變。此過程預需經(jīng)歷1-3天，這一階段時間越短越好。

第二階段：乳酸發(fā)酵階段

  經(jīng)過好氧呼吸階段，青貯內(nèi)氧氣耗盡，好氧微生物停止活動，形成厭氧狀態(tài)；乳酸菌迅速增殖，形成大量乳酸，pH值下降，抑制其他微生物的活動；pH值下降到4.2以下時，乳酸菌本身活動也受到抑制。此過程需歷時2～3周，主要受溫度和水分含量的影響。

  此過程主要是乳酸菌（有益菌）和梭菌（有害菌）二者的競爭，結果決定著青貯發(fā)酵的成敗。如果梭菌成為優(yōu)勢菌群，則青貯將形成丁酸發(fā)酵，不僅強酸、惡臭、造成奶牛流產(chǎn)，同時還造成M1、異味、抗生素假陽性等一系列原奶安全隱患。

第三階段：穩(wěn)定階段

  經(jīng)過乳酸發(fā)酵，pH值下降到3.0后，乳酸菌也受到抑制，各種微生物停止活動，青貯飼料進入穩(wěn)定階段，營養(yǎng)物質不再損失。

第四階段：開窖有氧階段

  青貯開窖后，空氣進入青貯中，青貯中殘留和侵入青貯中的霉菌、腐敗菌進行繁殖，造成青貯二次發(fā)酵，導致青貯的干物質、蛋白質和能量損失，并產(chǎn)生霉菌毒素。

“發(fā)酵三階段”是指把第三階段歸入為第二階段稱為封窖后無氧反應階段（見圖1）。

圖1：青貯發(fā)酵反應過程 

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