■馬燕芬 劉 敏 湯化軍 劉興亮 薛瑞婷 王麗芳 云付雨 高 民
(1.內(nèi)蒙古農(nóng)牧業(yè)科學(xué)院動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)研究所,內(nèi)蒙古呼和浩特 010031;2.內(nèi)蒙古巴彥淖爾市農(nóng)牧業(yè)科學(xué)研究院,內(nèi)蒙古臨河 015000;3.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)學(xué)院,內(nèi)蒙古呼和浩特 010018;4.內(nèi)蒙古農(nóng)牧業(yè)科學(xué)院資源環(huán)境與檢測(cè)技術(shù)研究所,內(nèi)蒙古呼和浩特 010031;5.內(nèi)蒙古呼和浩特市飼料工作辦公室,內(nèi)蒙古呼和浩特 010020)
近年來(lái),隨著常規(guī)飼料資源的短缺和奶牛養(yǎng)殖成本的增加,開(kāi)發(fā)和研究一種新的非常規(guī)飼料資源,將是解決常規(guī)飼料資源不足的重要途徑,也是保障我國(guó)奶牛業(yè)健康、可持續(xù)發(fā)展的一條重要途徑。番茄渣是番茄醬(汁)后的廢棄物,主要由番茄皮、籽和殘余的果肉組成,約占番茄鮮重的4%左右[1]。內(nèi)蒙古巴彥淖爾市作為內(nèi)蒙古地區(qū)最大的番茄生產(chǎn)基地,年生產(chǎn)番茄可達(dá)180~230萬(wàn)噸,加工番茄副產(chǎn)品番茄渣年生產(chǎn)量可達(dá)10萬(wàn)噸左右,極具開(kāi)發(fā)為奶牛飼料資源的巨大潛力。但由于新鮮番茄渣存在含水量高(75%左右),短時(shí)間內(nèi)很難天然干燥達(dá)到安全貯存水平,且天然干燥經(jīng)濟(jì)成本高、干燥過(guò)程中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)流失大、營(yíng)養(yǎng)素不平衡,極易腐敗變質(zhì),極大地限制了番茄渣的利用。但如果番茄渣保存得當(dāng)?shù)脑?,將?huì)是反芻動(dòng)物極為寶貴且極為廉價(jià)的能量和營(yíng)養(yǎng)來(lái)源[2-4]。因此,研究其最佳貯存方法,并對(duì)其貯存后品質(zhì)進(jìn)行評(píng)定,將會(huì)對(duì)拓寬奶牛飼料來(lái)源,降低飼養(yǎng)成本,提高養(yǎng)殖效益具有重要意義。
本試驗(yàn)選取番茄渣(Ⅰ組)、番茄渣與梨渣(50∶50)(Ⅱ組)、番茄渣與玉米秸稈(60∶40)(Ⅲ組)、番茄渣與小麥秸稈(90∶10)(Ⅳ組),于2011年10月在內(nèi)蒙古巴彥淖爾市臨河區(qū)雙河鎮(zhèn)嘉益奶牛養(yǎng)殖合作社進(jìn)行青貯,并分別于青貯后45、60、90 d開(kāi)窖對(duì)番茄渣單貯和混貯的感官特性和發(fā)酵指標(biāo)進(jìn)行評(píng)定,進(jìn)而對(duì)其青貯后質(zhì)量做出評(píng)定。
主要對(duì)青貯番茄渣的色澤、氣味和質(zhì)地等進(jìn)行感官評(píng)定。
發(fā)酵指標(biāo)主要包括pH值、氨態(tài)氮、氨態(tài)氮/總氮、有機(jī)酸、佛拉格指數(shù)等指標(biāo)。
pH值測(cè)定方法:將均勻取樣的適量青貯飼料,用三層醫(yī)用紗布包裹后用力榨取,得粗提液,再經(jīng)定量濾紙過(guò)濾后得濾液,作為測(cè)定液,用酸度計(jì)測(cè)定。
氨態(tài)氮提取方法:分析試樣的調(diào)制,將均勻取樣的青貯番茄渣和三種混合青貯樣品A g(相當(dāng)于15 g干物質(zhì)的量)放入200 ml的廣口三角瓶、加塞;加蒸餾水(B)140 ml后,冰箱內(nèi)浸取24 h,期間搖晃三角瓶4次以上,以保證浸取完全。取出三角瓶,將提取物用80目絳綸篩網(wǎng)過(guò)濾,并將殘?jiān)械奶崛∫簲D盡。再通過(guò)定量濾紙的液體部分作為分析用提取液。上述方法制得的提取液1 ml,相當(dāng)于青貯飼料A/(B+A×M/100)g,其中M為水分含量。不能立即分析的試樣,應(yīng)置于-20℃冰箱中保存。
總氮測(cè)定方法:按GB6432-86規(guī)定執(zhí)行。
氨態(tài)氮測(cè)定方法:準(zhǔn)確吸取制得的提取液5 ml,不經(jīng)硫酸消化,直接進(jìn)行蒸餾、定量。測(cè)定方法按GB6432-86規(guī)定執(zhí)行。
有機(jī)酸含量測(cè)定。分析試樣制備:準(zhǔn)確稱取剪碎的青貯飼料樣品25 g(W)于燒杯中,加入150 ml 2℃脫離子蒸餾水,置于2~3℃的冰箱中浸提48 h,然后過(guò)濾于150 ml(V)容量瓶中定容、搖勻;移提取液5 ml(V),于10 ml離心管并加入1 ml 25%偏磷酸,靜置30 min,在3 400 r/min下離心10 min,然后將上清液移入具塞試管內(nèi),用于上機(jī)分析。
佛拉格指數(shù)[5]常用作評(píng)估青貯飼料品質(zhì),一般值在85~100之間表明品質(zhì)優(yōu)秀;60~80之間表明品質(zhì)良好;55~60之間表明中等品質(zhì);25~40之間表明品質(zhì)合格;小于20表明無(wú)利用價(jià)值。佛拉格指數(shù)=220+(2×DM%-15)-40×pH。
采用SPSS13.0軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析,所有數(shù)據(jù)用“平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(X±SD)”表示。
青貯完成啟用時(shí),從青貯飼料的色澤、氣味和質(zhì)地等進(jìn)行感官評(píng)定,具體評(píng)定結(jié)果見(jiàn)表1。
表1 不同青貯時(shí)間番茄渣單貯和混貯感官評(píng)定結(jié)果
從表1和圖1的青貯結(jié)果可以看出,番茄渣單貯和混貯經(jīng)過(guò)為期45~90 d的青貯過(guò)程中,試驗(yàn)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ組的顏色分別由淡紅色變?yōu)榧t黃色、橙黃色變?yōu)樯铧S色、淡褐色變?yōu)辄S色、橙黃色變?yōu)樯铧S色;氣味在青貯45~90 d過(guò)程中Ⅰ、Ⅱ組由酸香味變?yōu)榉枷阄?,Ⅲ、Ⅳ組由弱酸味變?yōu)樗嵯阄?;質(zhì)地則在青貯45~90 d的整個(gè)過(guò)程中Ⅰ~Ⅳ組均一律保持良好,無(wú)腐爛變質(zhì)的現(xiàn)象出現(xiàn)。因此,由以上分析可知,不同青貯時(shí)間對(duì)番茄渣單貯或混貯后的各項(xiàng)感官指標(biāo)的影響均不明顯,說(shuō)明可以通過(guò)單貯或混貯的方式達(dá)到長(zhǎng)期保存番茄渣的目的。
從表2結(jié)果可知:pH值的變化隨著發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng)試驗(yàn)Ⅰ組(P>0.05)呈下降趨勢(shì),試驗(yàn)Ⅱ組(P>0.05)呈上升趨勢(shì),試驗(yàn)Ⅲ組(P>0.05)和Ⅳ組(P>0.05)則呈先下降后上升的趨勢(shì)。但在番茄渣整個(gè)青貯過(guò)程中,番茄渣單貯和混貯pH值隨發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng)變化不是很顯著,且試驗(yàn)Ⅳ組,即番茄渣與小麥秸稈(90∶10)的混貯不是一種比較好的混貯方式。
表2 不同青貯時(shí)間番茄渣單貯和混貯發(fā)酵品質(zhì)評(píng)定結(jié)果
氨態(tài)氮/總氮比值的變化隨著發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng)試驗(yàn)Ⅰ組(P<0.05)和Ⅱ組(P>0.05)呈先下降后上升趨勢(shì),試驗(yàn)Ⅲ組(P>0.05)則呈先上升后下降的趨勢(shì),試驗(yàn)Ⅳ組(P>0.05)則呈上升趨勢(shì)。番茄渣單貯或混貯在整個(gè)青貯過(guò)程中以試驗(yàn)Ⅰ組中氨態(tài)氮/總氮比值為最高(P<0.05),蛋白質(zhì)分解的為最多,該結(jié)果說(shuō)明番茄渣混貯方式要比單貯方式好。
佛拉格指數(shù)的變化隨著發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng)試驗(yàn)Ⅰ組(P>0.05)呈上升趨勢(shì),試驗(yàn)Ⅱ組(P>0.05)呈先下降后上升趨勢(shì),試驗(yàn)Ⅲ組(P<0.05)和Ⅳ組(P<0.05)則呈先上升后下降的趨勢(shì)。番茄渣單貯或混貯在發(fā)酵45、60、90 d時(shí)均以試驗(yàn)Ⅱ組佛拉格指數(shù)為最高(P<0.05),其次是試驗(yàn)Ⅰ組(P<0.05)和Ⅲ組(P<0.05),試驗(yàn)Ⅳ組(P<0.05)為最低。
表3 青貯60 d時(shí)番茄渣單貯和混貯有機(jī)酸含量(μg/ml)
表4 青貯60 d時(shí)番茄渣單貯和混貯有機(jī)酸/總酸質(zhì)量比(%)
由表3、表4結(jié)果可知,試驗(yàn)Ⅲ組、Ⅳ組乳酸含量顯著高于Ⅰ和Ⅱ組(P<0.05),尤以試驗(yàn)Ⅲ組為最高(P<0.05),試驗(yàn)Ⅱ組(P>0.05)為最低;試驗(yàn)Ⅲ組(P>0.05)乙酸含量為最高,試驗(yàn)Ⅱ組(P>0.05)為最低;試驗(yàn)Ⅰ組(P<0.05)丙酸含量為最高,試驗(yàn)Ⅲ組(P<0.05)為最低;試驗(yàn)Ⅳ組(P<0.05)丁酸含量最高,試驗(yàn)Ⅰ組(P<0.05)為最低。
青貯的感官評(píng)定主要是對(duì)其色澤、氣味和質(zhì)地等指標(biāo)進(jìn)行評(píng)定。一般優(yōu)質(zhì)的青貯飼料其色澤接近于作物原先的顏色,若青貯前作物為綠色,青貯后仍為綠色或黃色為最佳(劉建新等,1999)。由本試驗(yàn)結(jié)果可知,番茄渣青貯45 d后其單貯或混貯顏色均接近其本色,青貯90 d后試驗(yàn)Ⅰ~Ⅳ組的顏色變?yōu)樯铧S色,但還是接近于番茄渣青貯原先的顏色,說(shuō)明番茄渣在單貯或混貯后在色澤方面達(dá)到了優(yōu)質(zhì)青貯。在氣味方面,品質(zhì)優(yōu)良的青貯通常具有輕微的酸味和水果香味,類似剛切開(kāi)的面包味和香煙味,這主要是由于存在乳酸所致,而陳腐的脂肪臭味以及令人作嘔的氣味,則說(shuō)明產(chǎn)生了丁酸,這是青貯失敗的標(biāo)志[5]。在本試驗(yàn)中,番茄渣在青貯45~90 d的整個(gè)發(fā)酵期間,試驗(yàn)Ⅰ~Ⅱ組均由酸香味變?yōu)榉枷阄?,試?yàn)Ⅲ~Ⅳ組均由弱酸味變?yōu)樗嵯阄?,這說(shuō)明在整個(gè)青貯過(guò)程中產(chǎn)生了乳酸,說(shuō)明番茄渣單貯或混貯成功。在質(zhì)地方面,植物的結(jié)構(gòu)莖葉等應(yīng)當(dāng)能清晰辯認(rèn),結(jié)構(gòu)破壞及呈黏滑狀態(tài)是青貯腐敗的標(biāo)志,且其黏度越大,表示腐敗程度越高[6]。而在本試驗(yàn)中,試驗(yàn)Ⅰ~Ⅳ組在整個(gè)青貯過(guò)程中質(zhì)地均保持良好,作物的結(jié)構(gòu)清晰,沒(méi)有出現(xiàn)黏滑狀態(tài)。因此,通過(guò)對(duì)以上三方面的感官指標(biāo)進(jìn)行評(píng)定說(shuō)明番茄渣單貯或混合青貯成功,青貯質(zhì)量達(dá)到優(yōu)質(zhì)。
實(shí)驗(yàn)室評(píng)定主要以化學(xué)分析為主,包括測(cè)定pH值、氨態(tài)氮和有機(jī)酸(乙酸、丙酸、丁酸、乳酸的總量和構(gòu)成),以此可以判斷發(fā)酵情況。
pH值(酸度)的高低是青貯是否成功的重要指標(biāo)。由本試驗(yàn)結(jié)果可知,番茄渣單貯或混貯pH值隨發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng)變化不顯著,說(shuō)明單貯或混合青貯在發(fā)酵45 d后降低了有害菌群對(duì)所貯飼料中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的損耗,即處于穩(wěn)定狀態(tài);其中在整個(gè)青貯過(guò)程中以試驗(yàn)Ⅱ組pH值為最低,變化幅度也為最低,其次為試驗(yàn)Ⅲ組和Ⅰ組,試驗(yàn)Ⅳ組則為最高。本試驗(yàn)中番茄渣單貯或混貯在青貯45 d后試驗(yàn)Ⅰ~Ⅳ組的pH值為4.46~4.97,顯著高于大宗青貯飼料達(dá)到質(zhì)量?jī)?yōu)等時(shí)的4.00,這主要是由于本試驗(yàn)所貯的番茄渣中所含的碳水化合物含量低所致。
氨態(tài)氮和有機(jī)酸含量可反映青貯飼料中蛋白質(zhì)和碳水化合物兩個(gè)方面的信息,是評(píng)價(jià)青貯飼料發(fā)酵的主要指標(biāo)。氨態(tài)氮與總氮的比值是反映青貯飼料中蛋白質(zhì)及氨基酸分解的程度,比值越大,說(shuō)明蛋白質(zhì)分解越多,意味著青貯質(zhì)量不佳[6]。本試驗(yàn)中由氨態(tài)氮與總氮比值可知試驗(yàn)Ⅰ組和Ⅳ組隨著發(fā)酵天數(shù)的增加呈上升趨勢(shì),到90 d時(shí)達(dá)到最高,其中Ⅰ組顯著高于Ⅳ組(P<0.05),試驗(yàn)Ⅱ組和Ⅲ組呈下降趨勢(shì),在90 d時(shí)降為最低,說(shuō)明試驗(yàn)Ⅱ組和Ⅲ組蛋白質(zhì)分解最少。綜合以上分析可知,試驗(yàn)Ⅰ組在整個(gè)青貯過(guò)程中氨態(tài)氮與總氮比值為最高,青貯質(zhì)量為最差,而試驗(yàn)Ⅱ組、Ⅲ組和Ⅳ組氨態(tài)氮與總氮比值低于試驗(yàn)Ⅰ組,說(shuō)明番茄渣混貯要比單貯好。
有機(jī)酸總量及其構(gòu)成可以反映青貯發(fā)酵過(guò)程及其青貯飼料品質(zhì)的優(yōu)劣。其中最重要的是乳酸、乙酸、丁酸含量及其與總酸的質(zhì)量比,乳酸所占比例越大越好。乳酸是保證青貯飼料長(zhǎng)期保存的最主要的有機(jī)酸,乙酸和丙酸含量雖然較少,但它們不僅在青貯飼料保存上發(fā)揮著與乳酸類似的作用,而且能夠提高青貯飼料的有氧穩(wěn)定性[7]。丁酸含量的高低反映了青貯飼料品質(zhì)的優(yōu)劣,丁酸含量越低,青貯品質(zhì)越好。本試驗(yàn)對(duì)番茄渣單貯和混貯60 d時(shí)有機(jī)酸含量進(jìn)行測(cè)定發(fā)現(xiàn),番茄渣單貯以及與梨渣、玉米秸、麥秸混貯后,可提高乳酸、丙酸和乙酸含量,而各試驗(yàn)組中丁酸含量都很低。乳酸、乙酸和丙酸含量的提高可使青貯飼料pH值迅速下降,抑制青貯過(guò)程中有害菌的產(chǎn)生,而丁酸是腐敗菌和酪酸菌分解蛋白質(zhì)、葡萄糖和乳酸的產(chǎn)物,丁酸產(chǎn)量少表明腐敗菌、霉菌及酪酸菌等的繁殖活動(dòng)受到抑制,進(jìn)而提高青貯飼料的品質(zhì)。
佛拉格指數(shù)[5]常用作評(píng)估青貯飼料品質(zhì),一般值在85~100之間表明品質(zhì)優(yōu)秀;60~80之間表明品質(zhì)良好;55~60之間表明中等品質(zhì);25~40之間表明品質(zhì)合格;小于20表明無(wú)利用價(jià)值。從本試驗(yàn)結(jié)果可知,在整個(gè)青貯過(guò)程中試驗(yàn)Ⅱ組和Ⅰ組的佛拉格指數(shù)均在85~100之間,表明這兩組青貯的品質(zhì)優(yōu)秀,Ⅲ組和Ⅳ組的佛拉格指數(shù)在60~80之間,表明這兩組青貯的品質(zhì)良好,但要劣于Ⅱ和Ⅰ組。將以上發(fā)酵指標(biāo)結(jié)合佛拉格指數(shù)得出,試驗(yàn)Ⅱ組在整個(gè)青貯過(guò)程中質(zhì)量為最佳,其次為試驗(yàn)Ⅰ組>Ⅲ組>Ⅳ組。
綜合以上感官品質(zhì)和發(fā)酵品質(zhì)分析可以得出,番茄渣可以通過(guò)單貯或混貯的方式達(dá)到長(zhǎng)期保存的目的,同時(shí)不僅可使番茄渣中的汁液滲透到梨渣、小麥秸稈和玉米秸稈中,降低番茄渣中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的損失;而且還可軟化秸稈,改善秸稈的品質(zhì)。因此認(rèn)為,番茄渣單貯或與梨渣或秸稈混合青貯對(duì)于開(kāi)發(fā)新的飼料資源具有重要意義。在青貯后45 d以后即可開(kāi)窖飼喂,且以試驗(yàn)Ⅱ組的青貯質(zhì)量最為優(yōu)等,其次為Ⅰ組>Ⅲ組>Ⅳ組。
番茄渣可以通過(guò)單貯或混貯的方式達(dá)到長(zhǎng)期保存的目的,且在貯后45 d以后均可以開(kāi)窖飼喂,且以試驗(yàn)Ⅱ組的青貯質(zhì)量最為優(yōu)等,其次為Ⅰ組>Ⅲ組>Ⅳ組。