不同添加劑對筍殼青貯發(fā)酵品質(zhì)的影響

賈燕芳，石偉勇

(浙江大學 環(huán)境與資源學院 污染環(huán)境修復與生態(tài)健康教育部重點實驗室，浙江 杭州 310029)

竹筍是我國傳統(tǒng)的綠色森林蔬菜之一，被譽為素食第一品。

近年來，竹筍加工業(yè)大規(guī)模發(fā)展，每年的出筍季節(jié)，廢棄筍殼堆積如山，成為各竹筍產(chǎn)區(qū)的一大污染源，對當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境造成一定威脅。竹筍加工廠產(chǎn)生的筍殼、筍蔸等廢料的粗蛋白比糠粉(2.03%)約高6倍，粗纖維含量比糠粉(45.26%)約低1/2多，其他微量元素和氨基酸成分也很豐富，開發(fā)筍殼飼料，具有廣闊的前景［1］。但是，竹筍加工季節(jié)集中在3-5月，鮮筍殼含水量高，極易腐爛。

前人通過添加麩皮、稻稈［2］和氨水、尿素、碳酸氫銨進行氨化［3］青貯，為筍殼飼料的開發(fā)做了一些嘗試。

近年來，國內(nèi)外對丙酸、乳酸菌和酶制劑在青貯中的應用進行了較多的研究。丙酸作為一種高效的抗真菌揮發(fā)性脂肪酸，主要通過阻止酵母菌、霉菌等好氧性微生物對水溶性碳水化合物和乳酸的同化作用，有效地抑制青貯飼料中酵母菌和霉菌的活性，降低氨態(tài)氮含量，促進乳酸菌的繁殖［4］。而接種同型乳酸菌可以迅速增加原料表面的乳酸菌數(shù)目，使乳酸發(fā)酵占主導地位，從而達到降低p H值、抑制有害微生物的活動、保存營養(yǎng)價值的目的。當飼料原料中細胞壁成分含量高時，添加酶制劑可以降解飼料中的纖維素、半纖維素等成分為單糖等，供乳酸菌利用。因此，進行丙酸、乳酸菌和酶制劑對筍殼青貯料品質(zhì)的影響試驗，以便為各添加劑在竹筍保存中的應用提供理論依據(jù)。現(xiàn)將有關(guān)結(jié)果報道如下。

1 材料和方法

試驗原料新鮮毛筍殼由麗水市六江源綠色食品有限公司提供。將鮮筍殼粉碎至2～3 cm陰干至含水量為80%左右。乳酸菌青寶2號，由陜西中瑞生物科技有限公司提供，乳酸菌含量為1 011 CFU·g-1。酶制劑，由浙江大學生命科學院提供，含微生物酶活力分別為:木聚糖酶活力為10 000 U·g-1，纖維素酶活力為5 000 U·g-1，葡聚糖酶活力為1 500 U·g-1。

試驗設(shè)置5個處理:對照組 (CK)，添加等量蒸餾水;添加丙酸，量為0.5%(PA);添加乳酸菌，量為2.5 g·t-1(LAB);添加酶制劑，量為0.025%(E);復合添加乳酸菌2.5 g·t-1和酶制劑0.025%(E+LBA)。以上各添加量均以鮮筍殼計。重復3次，在真空聚乙烯袋中進行，每袋2.5 kg。噴灑、攪拌均勻后，筍殼用真空包裝機脫氣密封。青貯90 d，開袋檢查。

按常規(guī)法測定筍殼青貯前后干物質(zhì) (DM)和粗蛋白 (CP)含量［5］，采用 Van Soest等［6］方法測定中性洗滌劑纖維 (NDF)和酸性洗滌劑纖維(ADF)，按Dubois等［7］方法測定水溶性碳水化合物 (WSC)含量。按青貯飼料質(zhì)量評定標準制取浸提液后，測定pH值，并采用蒸餾法測定青貯筍殼的NH3-N和氣相色譜法測定有機酸 (乳酸、乙酸、丙酸)含量。

青貯結(jié)束后，從色澤、氣味、質(zhì)地和霉變等方面參照青貯飼料質(zhì)量評定程序［8］進行感官評定，同時多層多點取樣，采集樣品冷凍保藏待用。

采用DPS軟件對試驗數(shù)據(jù)結(jié)果進行統(tǒng)計分析和多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 化學成分

陰干后鮮筍殼的干物質(zhì)含量為175.5 g·kg-1，在干物質(zhì)中 CP、WSC、NDF、ADF含量分別為132.7，28.3，708.4 和311.4 g·kg-1。

對比青貯前后筍殼的化學成成分 (表1)可知，對照組的筍殼DM、CP和WSC等破壞嚴重，而由于纖維等成分不易被微生物分解，隨著可降解性成分的流失，纖維比重增加［9］，使 NDF和 ADF含量顯著高于各試驗組。添加丙酸組中，筍殼中CP、WSC等營養(yǎng)成分和DM流失量最低。酶制劑的添加使E組和E+LAB組筍殼NDF和ADF含量顯著降低，并且，NDF減少量高于ADF，說明筍殼細胞壁多糖發(fā)生了一定的降解，且半纖維素降解多于纖維素［10］。值得一提的是，2組酶添加組中，WSC含量反而低于其他處理，可能是可降解的多糖轉(zhuǎn)化為單糖后，雖然為筍殼表面附著的乳酸菌提供充足發(fā)酵底物，降低了筍殼的pH值，但是發(fā)酵底物的利用率不高，使WSC含量反而低于 PA和 LAB組。Shao等［11］在青貯黑麥草中直接添加葡萄糖，也得出類似結(jié)論。

2.2 感官評定

由化學成分特征可知，筍殼青貯料含水量高，水溶性碳水化合物含量低，這些特點將不利于筍殼直接進行青貯。經(jīng)90 d的厭氧發(fā)酵，對照組筍殼呈褐色，散發(fā)氨味，底部已有滲濾液，說明腐敗微生物活動劇烈，發(fā)酵品質(zhì)較差。添加酶制劑組和乳酸菌+酶制劑復合組呈黃褐色，酸味較淡，而添加丙酸和乳酸菌組的筍殼呈亮黃色，散發(fā)酸香味，質(zhì)地松軟，無粘手現(xiàn)象。

2.3 發(fā)酵品質(zhì)

青貯90 d后，不同處理的筍殼發(fā)酵品質(zhì)結(jié)果見表2。對照組中，氨態(tài)氮/總氮 (NH3-N/TN)值顯著高于其他處理，結(jié)合表1中CP含量明顯低于鮮筍殼CP含量，說明腐敗微生物分解筍殼蛋白活躍，并將其轉(zhuǎn)化為揮發(fā)性NH3-N。同時，丁酸含量也顯著高于各試驗組，進一步說明筍殼以梭酸菌發(fā)酵為主，發(fā)酵品質(zhì)差［12］。

添加丙酸、乳酸菌和酶制劑改善了筍殼的發(fā)酵品質(zhì)，各處理的pH值均降至4.1以下，NH3-N含量也顯著低于對照，但各個處理間差異并不顯著。此外，各添加劑組中，乳酸均為主要的有機酸，尤其是LAB組中，乳酸含量顯著高于其他組，說明接種的乳酸菌顯著增加筍殼表面的乳酸菌數(shù)目，從而快速啟動發(fā)酵。丙酸的添加使筍殼中NH3-N和丁酸含量達到最低，說明丙酸有效地抑制了筍殼青貯飼料中有害微生物的活性，改善了筍殼的發(fā)酵品質(zhì)。相比于對照，酶制劑的添加增加了E和E+LAB 2個組中乳酸含量，降低了NH3-N/TN和丁酸含量，但2組中青貯筍殼的發(fā)酵品質(zhì)不及單獨添加乳酸菌組和丙酸組。

表1 筍殼青貯后化學成分的變化

表2 青貯筍殼的發(fā)酵品質(zhì)

3 小結(jié)與討論

在青貯飼料中，pH、NH3-N/TN比值和有機酸含量是評定品質(zhì)優(yōu)劣的重要指標。一般認為p H值、NH3-N/TN比值和有機酸中丁酸含量越低，乳酸占總有機酸比例越高，說明青貯過程中乳酸菌發(fā)酵占優(yōu)勢，青貯料品質(zhì)就好［13］。

丙酸是一種高效的抗真菌揮發(fā)性脂肪酸，試驗中添加0.5%丙酸不僅使青貯筍殼中蛋白、可溶性碳水化合物等營養(yǎng)成分和干物質(zhì)總量流失最低，也將NH3-N和丁酸含量降到最低水平。Dong［13］和張靜等［14］在玉米秸稈和多花黑麥草青貯料中添加丙酸也得到類似結(jié)論。但在Kung等［15］的研究中，添加0.1%～0.2%丙酸并沒有改善玉米秸稈的發(fā)酵品質(zhì)，表明需添加一定量的丙酸才對青貯過程有促進作用。

理論上，酶制劑中的纖維素酶能快速水解細胞壁中的結(jié)構(gòu)多糖，產(chǎn)生葡萄糖等單糖，為乳酸菌的生長提供碳源，從而使物料更好地發(fā)酵和保存。但酶制劑在不同青貯物料中的使用效果不穩(wěn)定。試驗中，復合添加0.025%酶制劑和2.5 g·t-1乳酸菌，雖然促進了筍殼中乳酸發(fā)酵，但效果不及單獨添加2.5 g·t-1乳酸菌組，可能復合添加劑在青貯過程中，酶制劑中纖維素酶等不在最適合的水解條件。在其他一些研究［15-16］中，也得出了酶制劑對改善青貯飼料發(fā)酵品質(zhì)沒有顯著效果的類似結(jié)論。研究結(jié)果表明，添加0.5%丙酸或2.5 g·t-1乳酸能改善筍殼發(fā)酵品質(zhì)，可以獲得較理想的筍殼青貯飼料，為筍殼資源化利用，延伸竹筍加工產(chǎn)業(yè)鏈，提供了理論依據(jù)。

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