■羅攖寧 羅 盈 包錦澤 孫志強(qiáng) 吳 哲 玉 柱

（中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)草業(yè)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，北京100193）

玉米（Zea mays L.）是我國(guó)重要飼草資源和糧食作物，具有生物產(chǎn)量高、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值豐富等特點(diǎn)[1]。甜玉米是玉米的一個(gè)種，含有豐富的膳食纖維、B 族維生素、微量元素硒等營(yíng)養(yǎng)成分[2]，甜玉米青貯飼料營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高，具有高蛋白、低纖維、風(fēng)味佳、適口性好的特點(diǎn)。近年來(lái)，甜玉米食品行業(yè)發(fā)展迅速，國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)對(duì)甜玉米罐頭、速凍甜玉米等產(chǎn)品需求量與日俱增，然而加工產(chǎn)品單一，物料轉(zhuǎn)化率低等因素導(dǎo)致甜玉米的加工副產(chǎn)品大量堆積。調(diào)制青貯為甜玉米加工副產(chǎn)品的合理利用提供了解決辦法。玉米籽實(shí)發(fā)酵后蘊(yùn)含豐富的乳酸、乙酸等有機(jī)酸，常作為酸化劑添加在飼料里以提高飼料適口性、改善腸道環(huán)境、提高動(dòng)物的生長(zhǎng)性能和免疫功能[3-5]。

玉米籽實(shí)青貯飼料在調(diào)制過(guò)程中，不同添加劑對(duì)其品質(zhì)的改善效果也有所差異。目前關(guān)于青貯玉米籽實(shí)研究主要集中在其對(duì)豬雞生長(zhǎng)性能的影響及其發(fā)酵微生物菌群方面[3-6]。關(guān)于甜玉米籽實(shí)青貯飼料品質(zhì)和添加劑對(duì)甜玉米籽實(shí)青貯飼料品質(zhì)影響的研究尚無(wú)，因此，本研究以甜玉米加工過(guò)程中產(chǎn)生的破損籽實(shí)、空癟籽實(shí)等被淘汰的副產(chǎn)品為原料，探究了乳酸菌和香草醛對(duì)甜玉米籽實(shí)青貯發(fā)酵品質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的影響，以期篩選出能提升甜玉米籽實(shí)青貯飼料品質(zhì)的添加劑，為甜玉米籽實(shí)青貯提供理論基礎(chǔ)和科學(xué)依據(jù)，為甜玉米加工副產(chǎn)品的合理利用提供指導(dǎo)方案。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)所用原料為內(nèi)蒙古自治區(qū)巴林右旗巴林紅甜玉米生產(chǎn)園加工甜玉米罐頭過(guò)程中所淘汰的破損籽實(shí)、空癟籽實(shí)等副產(chǎn)品。甜玉米籽實(shí)原料品種為米哥，當(dāng)?shù)仄髽I(yè)于乳熟前期收獲（2019年9月27日）。選用的添加劑：香草醛（VAN）、植物乳桿菌（Lactobacillus plantarum）、短乳桿菌（Lactobacillus brevisi）。香草醛購(gòu)自阿拉丁試劑（上海）有限公司，所用乳酸菌均由中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)草產(chǎn)品加工與貯藏實(shí)驗(yàn)室篩選。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

以甜玉米粒罐頭加工過(guò)程中淘汰的甜玉米籽粒為原料，設(shè)置4個(gè)處理組：香草醛（VAN）組、植物乳桿菌（LP）組、短乳桿菌（LB）組和對(duì)照組（CK）。香草醛的添加水平為10 g/kg 籽實(shí)鮮重，乳酸菌添加量均為1×106CFU/g籽實(shí)鮮重。青貯30 d。

1.3 青貯調(diào)制

選用袋裝青貯法，將甜玉米粒罐頭加工過(guò)程中淘汰的甜玉米籽粒攤曬至水分含量70%左右，將原料與添加劑（對(duì)照組為等量純凈水）充分混勻后，取300 g 裝入聚乙烯袋(45 cm×30 cm)，用真空包裝機(jī)抽真空封口。每個(gè)處理3個(gè)重復(fù)。室溫保存30 d，開袋取樣分析。

1.4 青貯飼料品質(zhì)分析

1.4.1 發(fā)酵品質(zhì)

開袋后稱取有代表性的20 g青貯料，加入180 ml蒸餾水，攪拌均勻后用組織搗碎機(jī)攪碎1 min，先用4 層紗布濾去殘?jiān)?，再用定性濾紙過(guò)濾得到浸出液。此浸出液用來(lái)測(cè)定pH值和有機(jī)酸含量。pH值用METTLER TOLEDO型pH計(jì)測(cè)定，用SHIMADZE-10A型高效液相色譜分別測(cè)定乳酸（LA）、乙酸（AA）、丙酸（PA）和丁酸（BA）含量，色譜柱為Shodex Rspak KC-811 Column Shimadzu，日本，檢測(cè)器為SPD-M10AVP，流動(dòng)：3 mmol/l 高氯酸，檢測(cè)波長(zhǎng)210 nm，進(jìn)樣量5 μl[7]。氨態(tài)氮/總氮（AN/TN）值采用苯酚-次氯酸鈉比色法進(jìn)行測(cè)定[8]。

1.4.2 營(yíng)養(yǎng)成分

選取200 g 左右的有代表性的樣品，65 ℃烘48 h 后粉碎，過(guò)1 mm 篩，裝入自封袋。測(cè)定干物質(zhì)（DM）、粗蛋白質(zhì)（CP）、水溶性碳水化合物（WSC）、中性洗滌纖維（NDF）和酸性洗滌纖維（ADF）。CP 含量采用楊勝[9]的方法測(cè)定，用蒽酮-硫酸比色法測(cè)WSC含量[10]，用范式洗滌纖維法測(cè)定NDF 和ADF 含量[11]。淀粉含量采用高氯酸水解-蒽酮比色法進(jìn)行測(cè)定[12]。

1.5 統(tǒng)計(jì)分析

數(shù)據(jù)用Excel 2019 進(jìn)行整理，采用統(tǒng)計(jì)軟件SPSS 25 進(jìn)行單因素方差分析，用Duncan's 多重比較法對(duì)處理間的差異性進(jìn)行比較分析。P＜0.05 為差異顯著，P＜0.01為差異極顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 對(duì)甜玉米籽實(shí)青貯飼料發(fā)酵品質(zhì)的影響(見表1)

表1 甜玉米籽實(shí)青貯飼料的發(fā)酵品質(zhì)

顯著低于其他組（P＜0.01），各處理間pH 值、AA 和PA含量無(wú)明顯差異（P＞0.05），均未檢測(cè)到BA。

2.2 對(duì)甜玉米籽實(shí)青貯飼料營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的影響(見表2)

表2 甜玉米籽實(shí)青貯飼料的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)

表2可見，VAN處理組甜玉米籽實(shí)青貯飼料DM和WSC含量極顯著高于其他組（P＜0.01），LP處理組CP與淀粉含量最低，與其他組間差異極顯著（P＜0.01）。NDF和ADF含量各處理間無(wú)顯著性差異（P＞0.05）。

3 討論

3.1 不同添加劑對(duì)甜玉米籽實(shí)青貯飼料發(fā)酵品質(zhì)分析

pH 值是衡量青貯飼料品質(zhì)的重要指標(biāo)之一[13]。本研究中添加劑處理下甜玉米籽實(shí)青貯飼料的pH值與對(duì)照組無(wú)明顯差異，分析原因可能是由于甜玉米籽實(shí)本身可溶性碳水化合物充足，且附著的乳酸菌數(shù)量足夠啟動(dòng)發(fā)酵進(jìn)程，所以產(chǎn)酸效果好。開袋后，甜玉米籽實(shí)青貯氣味酸香無(wú)異味，表明甜玉米籽實(shí)青貯效果佳。丁酸是發(fā)酵過(guò)程中梭菌的產(chǎn)物，而氨態(tài)氮意味著蛋白質(zhì)和氨基酸的分解，因此優(yōu)質(zhì)青貯飼料應(yīng)該具有較低含量的丁酸和氨態(tài)氮[14]，其次乳酸含量的高低也一定程度上反映了青貯飼料好壞[15]。本研究中，香草醛處理下的甜玉米籽實(shí)青貯飼料氨態(tài)氮占總氮比例顯著降低，對(duì)照組和LP 處理組最高，其次是LB 處理組。根據(jù)薛斐[16]的研究結(jié)果，香草醛與多種蛋白質(zhì)之間存在相互作用，因此分析原因可能是香草醛與甜玉米籽實(shí)青貯飼料中的植物蛋白酶產(chǎn)生了相互作用使植物蛋白酶活性受到抑制，而LB 在異型乳酸發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)生的乙酸也抑制了酵母菌等其他微生物的活動(dòng)[17-18]，使pH值維持在低水平下蛋白酶活性受到抑制，從而減少了氨態(tài)氮的產(chǎn)生[19]。添加香草醛之后LA含量顯著降低，分析原因可能是由于香草醛具有較強(qiáng)抗菌活性[20]，所以在抑制腐敗菌發(fā)生的同時(shí)也影響了部分乳酸菌的活動(dòng)。香草醛處理組LA含量顯著降低而pH 值與各組間差異不大，可能與香草醛處理下微生物群落組成和代謝產(chǎn)物有關(guān)。

3.2 不同添加劑對(duì)甜玉米籽實(shí)青貯飼料營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)分析

干物質(zhì)含量是衡量青貯飼料營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的重要指標(biāo)，可溶性碳水化合物是青貯飼料發(fā)酵成功的關(guān)鍵因素，青貯飼料中的可溶性碳水化合物含量越高，發(fā)酵底物越充足[21]。本研究中，香草醛處理下甜玉米籽實(shí)青貯飼料DM 和WSC 含量顯著高于其他處理組。有研究指出，香草醛極易氧化成香草酸，進(jìn)而影響植物體內(nèi)細(xì)胞分裂、蛋白質(zhì)合成和光呼吸等生理活動(dòng)[22]。因此推測(cè)香草醛作用下甜玉米籽實(shí)青貯飼料干物質(zhì)損失小可能與細(xì)胞呼吸作用和微生物生理活動(dòng)受抑有關(guān)[23-25]。飼料青貯過(guò)程中往往伴隨著粗蛋白的降解，而高pH值環(huán)境下植物蛋白酶活性增高，會(huì)造成大量粗蛋白的降解[26]。添加LP 后甜玉米籽實(shí)青貯飼料CP 和淀粉含量都較低，分析原因可能是本身乳酸菌數(shù)量充足的情況下再添加LP，大量同型發(fā)酵乳酸菌在發(fā)酵前期快速產(chǎn)酸需要消耗能量和蛋白以維持自身生長(zhǎng)，青貯過(guò)程中更多淀粉和蛋白被利用[27]。

4 結(jié)論

添加短乳桿菌能降低甜玉米籽實(shí)青貯飼料氨態(tài)氮占總氮比例，香草醛顯著降低甜玉米籽實(shí)青貯飼料氨態(tài)氮占總氮比例的同時(shí)還能提高干物質(zhì)和可溶性糖含量，降低干物質(zhì)損失。