Виробництво силосу

Мiнiстерство аграрноi полiтики Украiни

Миколаiвський державний аграрний унiверситет

Кафедра годiвлi та розведення

сiльськогосподарських тварин

КУРСОВИЙ ПРОЕКТ

з дисциплiни ВлГодiвля сiльськогосподарських тваринВ»

на тему ВлГодiвля корiвВ» (завдання № 65)

Виконав:

студент РЖРЖРЖ курсу 3 групи

денноi форми навчання

Кравченко А.В.

Номер i дата реiстрацii

проекту на кафедрi ___________________

Дата захисту проекту ________________

Оцiнка ____________________________

Миколаiв тАУ 2006

Змiст

Завдання для виконання курсового проекту

Вступ

1. Огляд лiтератури

1.1. Способи силосування

1.2. Фази дозрiвання силосу.

1.3. Буфернi властивостi.

1.4. Недостатнi ущiльнення i погане приховування силосних буртiв.

1.5. Силоснi добавки.

1.5.1. РЖнгiбiтори ферментацii.

1.5.2. Стимулятори ферментацii.

1.6. Роль молочнокислих бактерiй в силосних добавках.

1.7. Додатковi вимоги до мiкробiологiчних добавок

1.7.1. Пропiоновi бактерii в силосуваннi.

1.8. Виробничi рекомендацii.

Лiтература

Вступ

Мистецтво приготування силосу як спосiб збереження соковитих кормiв було вiдомо тисячi рокiв, хоча складнi бiохiмiчнi i мiкробiологiчнi змiни, якi вiдбуваються при процесах силосування, сталi зрозумiлi порiвняно недавно.

Силосування, або закваска, - спосiб консервацii зеленого корму, при якому рослинну масу зберiгають у вологому станi в ямах, траншеях або спецiальних спорудах - силосних баштах. Корм, бiльш менш спресований i iзольований вiд доступу повiтря, пiддаiться бродiнню, набуваi кислого смаку, стаi м'якше, декiлька змiнюi колiр (буре забарвлення), але залишаiться соковитим.

Силосування маi ряд переваг в порiвняннi з iншими способами консервацii корму.

У основi силосування лежить переважно молочнокисле бродiння. При зброджуваннi цукру, наявного в сировинi, що силосуiться, в готовому кормi накопичуються молочна i оцтова кислоти. У хорошому силосi молочноi кислоти мiститься приблизно в 2тАФ3 рази бiльше оцтовоi. В процесi дозрiвання силосу в незначнiй кiлькостi утворюються i iншi органiчнi кислоти, а також спирт, який i кiнцевим продуктом зброджування вуглеводiв дрiжджовими клiтками. Оскiльки в достатньо кислому середовищi за анаеробних умов шкiдливi бактерii (гнильнi, маслянокислi i деякi iншi) розвиватися не можуть, то правильно приготований i добре iзольований вiд зовнiшнього середовища силос не псуiться впродовж тривалого перiоду зберiгання.

Утворення оптимальноi кiлькостi молочноi кислоти в силосi визначаiться перш за все характеристикою сировини i умовами силосування. Молочнокисле бродiння iнтенсивно йде в анаеробних умовах при достатньому вмiстi в масi цукру, що силосуiться, як основного джерела енергii для розвитку молочнокислого бродiння. Чим вище вмiст цукру (але не надлишок) в зеленiй сировинi, тим краще умови для розвитку молочнокислих бактерiй[3].

1. Огляд лiтератури

1.1. Способи силосування

РД два способи силосування: холодний та гарячий.

При холодному способi силосування дозрiвання силосу йде при помiрному пiдвищеннi температури, що доходить в деяких шарах корму до 40В°С; оптимальною температурою вважаiться 25-30В°С. При такому силосуваннi скошену рослинну масу, якщо потрiбно, подрiбнюють, укладають повнiстю в кормосховище, утрамбовують, зверху якомога щiльнiше вкривають для iзоляцii вiд повiтря.

При гарячому способi силосну споруду заповнюють по частинах. Зелену масу на один - два днi рихло укладають шаром близько 1-1,5 м. При великiй кiлькостi повiтря в нiй розвиваються енергiйнi мiкробiологiчнi i ферментнi процеси, внаслiдок чого температура корму пiднiмаiться до 45-50В°С. Потiм укладають другий шар такоi ж товщини, як i перший, i вiн, у свою чергу, пiддаiться розiгрiванню. Рослини, що знаходяться внизу i розм'якшенi пiд впливом високоi температури, спресовуються пiд тяжкiстю нового шару корму. Це викликаi видалення повiтря з нижнього шару силосу, чому аеробнi процеси в ньому припиняються i температура починаi знижуватися. Так шар за шаром заповнюють всi силососховище. Самий верхнiй шар корму утрамбовують i щiльно прикривають для захисту вiд повiтря. У зв'язку з тим, що силососховище при гарячому способi силосування звичайно роблять невеликих розмiрiв, на верхнiй шар корму, що силосуiться, помiщають вантаж. Розiгрiвання рослинноi маси пов'язане з втратою iнодi значноi частини живильних речовин корму. Зокрема, рiзко зменшуiться перетравнiсть бiлкiв. Тому гаряче силосування не може вважатися рацiональним способом збереження рослинноi маси. Загальнi втрати сухих речовин корму при холодному силосуваннi не повиннi перевищувати 10-15%, в другому досягають 30% i бiльш.

Холодний спосiб силосування найбiльш поширений, що пояснюiться як порiвняльною його простотою, так i хорошою якiстю корму, що виходить. Гарячий спосiб силосування допустимий лише для квашення грубостебельчастих, малоцiнних кормiв, якi пiсля розiгрiвання краще згодовуiться тваринами.

Британськi фермери прибирають трави, поки вони ще знаходяться в щодо ранньоi стадii зростання, з високим вмiстом ферментуючих цукрiв (водорозчинних вуглеводiв - БРЕШУ) i низьким змiстом волокон. Чи збирають культуру негайно або залишають на полi в'янути декiлька годин, залежить вiд погодних умов пiд час косовицi, але в iдеалi фермер хоче закладати на силос культуру iз змiстом сухоi речовини 25-30%. У багатьох краiнах з помiрним клiматом, таких як Великобританiя, дощi пiзнiше весною i раннiм лiтом не завжди дозволяють пiдсушити траву, i тому при силосуваннi трав, що мiстять менше 25% СВ, завжди використовуються силоснi добавки, щоб досягти хорошоi ферментацii i зменшити втрати силосу. [11].

1.2. Фази дозрiвання силосу.

Розглянемо динамiку дозрiвання силосу. Процес квашення можна умовно розбити на три фази.

Перша фаза дозрiвання заквашуваного корму характеризуiться розвитком змiшаноi мiкрофлори. На рослиннiй масi починаiться бурхливе розмноження рiзноманiтних груп мiкроорганiзмiв, внесених з кормiв в силосне примiщення. Силосування пов'язане з накопиченням в кормi кислот, що утворюються в результатi зброджування мiкробами-кислотоутворювачами цукристих речовин, що мiстяться в рослинах. Основну роль в процесi силосування грають молочнокислi бактерii, що продукують з вуглеводiв (в основному з моно- i дисахаридiв) молочну i частково оцтову кислоти. Данi кислоти мають приiмнi смаковi властивостi, добре засвоюються органiзмом тварини i порушують у нього апетит. Молочнокислi бактерii знижують реакцiю середовища корму до pH 4.2..4.0 i нижче. Накопичення молочноi i оцтовоi кислот в силосi обумовлюi його збереження, оскiльки гнильнi та iншi небажанi для силосування бактерii не здатнi розмножуватися в середовищi з кислою реакцiiю (нижче за рН 4.5..4.7 ). Самi ж молочнокислi бактерii вiдносно стiйкi до кислот.

Звичайно перша фаза бродiння буваi короткочасною. Спочатку захоплений атмосферний кисень в сировинi використовуiться рослинними ферментами в ще дихаючих рослинах, але кисень незабаром кiнчаiться, i далi бродiння вiдбуваiться в анаеробних умовах. В цей час молочнокислi бактерii, присутнi спочатку в невеликiй кiлькостi, починають швидко розмножуватися до концентрацii 109 -1010 клiток/г, використовуючи цукру, звiльненi iз зруйнованих рослинних клiток, як основне джерело енергii.

В другiй фазi - головного бродiння - основну роль грають молочнокислi бактерii, що продовжують пiдкисляти корм. Бiльшiсть не спороносних бактерiй гинуть, але бацилярнi форми у виглядi спор можуть тривалий час зберiгатися в заквашеному кормi. На початку другоi фази бродiння в силосi звичайно переважають коки, якi пiзнiше змiнялися паличкоподiбними молочнокислими бактерiями, що вiдрiзняються великою кислотостiйкiстю. За iдеальних умов рН стабiлiзуiться на рiвнi 3.8 - 4.2, залежно вiд змiсту сухоi речовини, i силос ефективно консервуiться за декiлька тижнiв. Проте, коли змiст СВ скошеноi трави менше 25%, умови не iдеальнi, процес консервацii може пройти погано, особливо якщо рiвень БРЕШУ також низок (як часто буваi у трав, що виросли в помiрному клiматi). Для нормального силосування нормальних кормiв потрiбне неоднакове пiдкислення, залежно вiд рiзного прояву буферних властивостей деяких складових частин рослинного соку. [4].

1.3. Буфернi властивостi.

Механiзм дii буферiв полягаi в тому, що в iх присутностi значна частина iонiв водню нейтралiзуiться. Тому не дивлячись на накопичення кислоти, реакцiя середовища майже не знижуiться до тих пiр, поки не витрачений весь буфер. У силосi утворюiться запас так званих зв'язаних буферами кислот. Роль буферiв можуть грати рiзнi солi i деякi органiчнi речовини (наприклад, протеiни), що входять до складу рослинного соку.

Для пiдвищення в силосi змiсту сирого протеiну, а також полiпшення ферментацii корму в перiод закладки до маси додають мелясу, сечовину, соiвий шрот. Дрiбне подрiбнення стрижнiв i обгорток качанiв пiдвищуi на 30% згодованiсть силосу. [1].

Бiльш буферний корм для отримання хорошого силосу повинен мати бiльше цукрiв, чим менш буферний. Отже, силосування рослин визначаiться не тiльки багатством iх цукрами, але i специфiчними буферними властивостями. ТРрунтуючись на буфернiй соку рослин, можна теоретично обчислити норми цукру, необхiднi для успiшного силосування рiзноi рослинноi сировини.

Буферна соку рослин знаходиться в прямiй залежностi вiд кiлькостi в них бiлкiв. Тому бiльшiсть бобових рослин важко силосуються, оскiльки в них вiдносно мало цукру (3..6%) i багато бiлка (20..40%). Прекрасна силосна культура - кукурудза, в стеблах i качанах ii мiститься 8..10% бiлка i близько 12% цукру. Добре силосуiться соняшник, в якому багато бiлка (близько 20%), але i досить вуглеводiв (бiльше 20%). Приведенi показники розрахованi на СВ. [1].

В основному силосування пов'язують iз запасом моно- i дисахаридiв, що дають необхiдне пiдкислення. Мiнiмальний iх змiст для доведення реакцii середовища корму до рН 4.2 може бути названа цукровим мiнiмумом. Технiчно визначити цукровий мiнiмум нескладно. Титруванням встановлюють необхiдну кiлькiсть кислот для пiдкислення проби дослiджуваного корму до рН 4.2. потiм визначають кiлькiсть простих цукрiв в кормi. Допускаючи, що близько 60% цукрiв перетворюються на молочну кислоту, можна розрахувати, чи вистачаi наявного цукру для належного пiдкислення корму [12].

Якiсть силосу у багатьох випадках не вiдповiдаi зоотехнiчним вимогам. Це обумовлено порушенням технологii силосування (тривале знаходження зеленоi маси в полi, силосування перезрiлоi маси силосних культур, слабке утрамбовування при заповненнi траншеi).

1.4. Недостатнi ущiльнення i погане приховування силосних буртiв.

Приведена причина може також привести до поганоi консервацii i великих втрат при силосуваннi iз-за доступу повiтря (кисню). У таких умовах значення рН 4.0 не досягаiться. Отже, можуть швидко розмножуватися мiкроорганiзми, якi звичайно iнгiбiрованi анаеробiозом. Энтеробактерии i Clostridium, якi iнгубуются низькими значеннями рН, будуть здатнi рости i утилiзувати молочну кислоту. Бiлок i залишковi БРЕШУ з подальшою втратою харчовоi цiнностi силосу. Зростання видiв Clostridium, що маi оптимум при рН 7.2, не iнгубуются до тих пiр, поки рН не впаде нижче 5.5. Отже, в погано законсервованому вологому силосi вони можуть домiнувати серед мiкрофлори. Види Clostridium вiддають перевагу також вищiй вологостi i силосу з низьким змiстом СВ. [16].

Цукролiтичнi види, такi як Clostridium tyrobutyricum, використовують БРЕШУ i молочну кислоту в процесi свого зростання, i в силосi, який може спочатку мати низьку концентрацiю молочноi кислоти, неминуче ростиме рН iз-за напрацювання масляноi кислоти, яка слабкiша, нiж молочна.[13].

Протеолiтичнi види бактерiй, такi як З.sporogenes, використовують багато з амiнокислот силосу, продукуючи переважно масляну кислоту i амiак. Цi реакцii мiняють умови середовища, пiдсилюючи розвиток З.spp. Типовi реакцii З.spp приведенi нижче.

Типовi реакцii клостридiй, що розщеплюють цукру:

глюкоза à масляна кислота + 2 СО2 + 2 Н2

2 молочна кислота à масляна кислота + 2 СО2 + 2 Н2.

Типовi реакцii протеолiтичних клостридiй:

1. дезамiнування

лiзин à оцтова кислота + масляна кислота + 2 NH₃,

2. декарбоксилювання

глутамiнова кислота à g - амiномасляна кислота + СО2

3. окислювально-вiдновна реакцiя

аланiн + 2 глiцин à оцтова кислота + 3 NH₃ + СО2.

Згодовування коровам, молоко яких йде на сир, недоброякiсного силосу, що пiддавався маслянокислому бродiнню, викликаi в сирi подiбне бродiння.

Також небажанi в силосi i дрiжджi. Звичайно пiсля початкового швидкого розмноження аеробнi види, такi як Candidas spp. i Pichia spp., Влзалишаються в сплячцiВ» в анаеробних умовах, поки силос не вiдкриють для годування тварин. Аеробне псування силосу на поверхнi бурту може бути дуже швидким i приводити до повноi втрати поживностi, супроводжуючись утворенням дiоксиду вуглецю, води i видiленням теплоти, як видно з приведених нижче типових реакцiй дрiжджiв.

Анаеробiоз:

глюкоза à 2 етанол + 2 СО2 + 64,7 кДж.

Втрата сухоi речовини 100%, енергii 9%.

Аеробiоз:

глюкоза + 6 О2 à 6 СО2 + 6 H₂O + 710,5 кДж.

Втрата сухоi речовини i енергii - 100%.

Якщо анаеробнi умови встановлюються швидко, а досягнення низького рН запiзнюiться, то, крiм видiв роду Clostridium, проблеми можуть виникати також iз-за дрiжджiв. Будучи стiйкими до слабокислих умов, анаеробнi дрiжджi, наприклад Torulopsis spp., конкурують з молочнокислими бактерiями за цукру, якi вони перетворюють на етанол i дiоксид вуглецю з втратою СВ i пiдвищенням температури силосу. [9].

Отже, бiологiчнi добавки до силосу повиннi бути здатнi швидко починати ферментацiю i зберiгати низьке значення рН в перебiгу всього перiоду освiти i збереження силосу. Зволiкання може бути чревато втратою живильних речовин.

Повернемося до основних бактерiй, що беруть участь в силосуваннi - молочнокислим бактерiям. Серед молочнокислих бактерiй силосу i кокiв i неспоротворнi палички: Streptococcus lactis, S. thermophilus, Lactobacillus plantarum, а з представникiв другоi - L. brevis. Цi мiкроби - анаероби. На характерi продуктiв, що утворюються молочнокислими бактерiями, позначаються не тiльки бiохiмiчнi особливостi тiii або iншоi культури, але i вид вуглеводiв. У рослиннiй сировинi i пентозани, що дають при гiдролiзi пентози. Тому навiть при дозрiваннi силосу, що нормально йде, в ньому звичайно накопичуiться деяка кiлькiсть оцтовоi кислоти, яка також утворюiться, як вiдомо, деякими iншими молочнокислими бактерiями з гексоз. Бiльшiсть молочнокислих бактерiй живуть при температурi 7..42В°С (оптимум близько 25..30В°С). Вiдмiчено, що при розiгрiваннi до 60..65В°С в ньому накопичуiться молочна кислота, яку продукують деякi термотолерантнi бактерii, наприклад Bacillus subtilis.

Третя фаза бродiння корму - кiнцева - пов'язана з поступовим вiдмиранням в дозрiваючому силосi збудникiв молочнокислого процесу. До цього часу силосування пiдходить до природного завершення.

Про якiсть корму, що силосуiться, можна судити по складу органiчних кислот, що накопичилися при бродiннi (таблиця 1.4.1.). [12].

Таблиця 1.4.1

Зразкове спiввiдношення кислот в силосi рiзноi якостi

1.5. Силоснi добавки.

По iх дii на процес ферментацii силоснi добавки дiляться на 2 основних групи: iнгiбiтори i стимулятори ферментацii. РЖнгiбiтори- це кислотнi добавки (сiрчана i мурашина кислоти) i консерванти (наприклад, формальдегiд i параформальдегiд). Стимулятори - це джерела вуглеводiв - патока i барда - або рiзноманiтнi добавки, такi як молочнокислi бактерii i ферменти.

1.5.1. РЖнгiбiтори ферментацii.

Дослiди по годуванню показали, що силос з рН нижче 3.0 (таке значення легко досягти за допомогою сильних неорганiчних кислот) був неприiмним для тварин, i навiть якщо вони його ялини, викликав ацидоз в рубцi. Була обчислена кiлькiсть кислоти, необхiдне для досягнення рН 3.6-4.0, придатнiшого для живлення тварин, що проте все ще iнгiбiруi деякi шкiдливi процеси ферментацii. Хоча сiрчана кислота i сумiш сiрчаноi i соляноi кислот як добавки були популярнi в багатьох пiвнiчноiвропейських краiнах, вони поступово вийшли з вживання через корозiйну дiю i виникнення проблем, зв'язаних з використанням цих кислот.

Ще в двадцятих рокiв було запропоновано як добавки використовувати органiчнi кислоти. Але розбризкування сумiшi мурашиноi i соляноi кислот по силоснiй масi не привело до успiху. Невдача була пов'язана в основному з труднiстю рiвномiрного розподiлу кислоти в товщi силосноi маси, але з появою спецiальних збиральних машин i накопичувальних фургонiв стало можливим окропляти кормову культуру мурашиною кислотою вiдразу пiсля скошування. Зокрема, використання добавок мурашиноi кислоти стало промислово доступним в 50-х роках. Хоча мурашина кислота слабкiша за неорганiчнi кислоти, вона знижуi значення рН нижче 4.0, якщо додавати ii в концентрацii, пропорцiйнiй змiсту СВ. Мурашина кислота володii антибактерiальною активнiстю за рахунок поiднання дii водневого iона i бактерицидностi самоi недисоцiйованоi кислоти. Хоча вона дii iнгiбуюче на Clostridium spp., ентеробактерii i деякi штами Streptococcus spp. i Pediococcus spp., але при цьому значеннi рН не повнiстю пригнiчуi Lactobacillus spp. i, таким чином, деяка мiкробна активнiсть зберiгаiться. [9].

До створення спецiальних заквасок використовували головним чином хiмiчнi консерванти (таблиця 1.5.1.1.), [5], до складу яких входить вiд однiii до трьох органiчних кислот, метаболiтами пропiонових бактерiй, що i також, правда, частка мурашиноi кислоти превалюi у складi хiмiчних консервантiв i дуже мала в бiологiчних.

Таблиця 1.5.1.1.

Хiмiчнi консерванти для силосiв.

Було виявлено, що у мiру зростання концентрацii мурашиноi кислоти в силосi спостерiгалося зниження рiвня молочноi i оцтовоi кислот, як i очiкувалося, а також збiльшувалася концентрацiя азоту бiлка i БРЕШУ завдяки iнгiбiруванню протеолiтичноi i дихальноi активностi мiкроорганiзмiв. Проте використання мурашиноi кислоти не завжди даi стiйкий ефект при силосуваннi.

Дослiдження стiйкостi силосу, обробленого мурашиною кислотою, до дii кисню показали, що деякi дрiжджi стiйкi до мурашиноi кислоти i iнодi викликають аеробне бродiння, як тiльки бурти вiдкривалися для використання. До 50% мурашиноi кислоти може бути втрачений в процесi силосування, i це також приводить до поганоi консервацii силосу. Проте промисловi препарати мурашиноi кислоти ще досить широко використовуються у Великобританii i пiвнiчнiй РДвропi. [1].

Оцтова, пропiонова i акрилова кислоти, як добавки до силосу, виявилися менш ефективними, чим мурашина, для придушення ферментацii. Крiм того, це слабкi кислоти, i для досягнення iнгiбiрування ферментацii iх треба вносити у великiй кiлькостi, що означаi невиправданi витрати.

Завдяки вiдомим бактерiостатичним властивостям формалiн (40% водний розчин формальдегiду) використовувався як консервант ще в 30-х роках. РЖнтерес до його використання вiдродився, коли були опублiкованi результати вивчення обробленоi формальдегiдом люцерни. Було виявлено, що помiрнi добавки формальдегiду захищають рослиннi бiлки вiд мiкробноi атаки в рубцi. Проте при польовому застосуваннi його втрати можуть бути високi через летючостi, i навiть в силосних ямах змiст формальдегiду поступово зменшуiться унаслiдок розкладання, так що через 100 днiв залишаiться тiльки 20% початкового змiсту. Це приводить до псування силосу через поiднання маслянокислого бродiння у мiру падiння концентрацii формальдегiду i подальшоi аеробноi нестiйкостi при розтинi. При застосуваннi великих концентрацiй виникають iншi проблеми. Захист рослинного бiлка помiрними концентрацiями формальдегiду може привести до того, що при його високих концентрацiях мiкроорганiзми в рубцi будуть позбавленi доступного азоту i загинуть, що погiршить переварювання бiлка в товстому вiддiлi кишечнику. Також виявлено, що ВлвiльнийВ» формальдегiд може переноситися в молоко. [1].

Велика частина цих неприiмностей зникаi, коли використовують сумiшi формальдегiду i мурашиноi кислоти, якi ефективно зменшують протеолiз i маслянокислу ферментацiю i не заважають переварюванню бiлкiв, що приводить до збiльшення змiсту СВ в силосi.

1.5.2. Стимулятори ферментацii.

Добавки, якi активно стимулюють процеси, ферментацiй, в силосi, використовуються вже багато рокiв. Додавання патоки, як виявилось, збiльшуi i змiст сухих речовин, i концентрацiю молочноi кислоти, з подальшим зменшенням рН i iнгiбiруваням зростання шкiдливих мiкроорганiзмiв, проте цей рiвень рН ще дозволяi рости молочнокислим бактерiям. Добавка патоки до культур з низьким змiстом БРЕШУ, таким як боби, була тiльки тодi корисна, коли застосовувалися вiдносно високi дози (близько 40-50 г/кг i бiльш). При таких дозах не всi доступнi вуглеводи перетворюються на молочну кислоту лактобацилами, звичайно присутнiми в силосi, i до кiнця ферментацii збережеться досить високий залишковий рiвень БРЕШУ. [1].

У таблицi 1.5.2. представленi деякi бактерiйнi закваски для силосування, якi розроблялися в РЖнститутi мiкробiологii i вiрусологii Казахстану. [8].

Таблиця 1.5.2.

Бактерiйнi закваски для силосування.

Остання група промислових стимуляторiв ферментацii - це речовини, включаючи молочнокислi бактерii або ферменти, вiдомi в сукупностi як мiкробнi або бiологiчнi силоснi добавки.

1.6. Роль молочнокислих бактерiй в силосних добавках.

Якiсть природноi ферментацii силосу сильно залежить вiд числа i типу молочнокислих бактерiй, присутнiх у фуражi пiд час закладки силосу. З чотирьох родiв молочнокислих бактерiй, пов'язаних з силосом (Lactobacillus, Pediococcus, Streptococcus, Leuconostoc), з часом в силоснiй мiкрофлорi починають домiнувати Lactobacillaceae. На раннiх стадiях, коли встановився анаеробiоз, коки швидко розмножуються завдяки iх нормi реакцii на кислотнiсть (рН 6.5-5.0 з оптимумом 5.5), хоча деякi педiококки можуть виживати при рН 4.0 iз-за iх вищоi толерантностi до кислоти. [1]. Коли рН падаi нижче 5.5 починають переважати лактобацили, i це положення зберiгаiться впродовж всього перiоду консервацii. Виявлено, що процес силосування починаiться гомоферментативными лактобацилами, такими як Lactobacillus plantarum i L. curvatus, а до кiнця 75-95% лактобацил представленi гетероферментативными видами, переважно L. buchneri i L. brevis. Це пояснюiться тим, що гетероферментативнi лактобацили стiйкiшi до оцтовоi кислоти, яку вони також проводять. Показано також, що може мати мiсце зрушення вiд чисто молочнокислого до змiшаного бродiння, що включаi реферментацiю молочноi кислоти пiд дiiю деяких гомоферментативних бактерiй унаслiдок браку субстрата. [12].

У районах з помiрним клiматом, де вмiст цукру у фуражi може бути низьким, потреба молочнокислих бактерiй в БРЕШУ силосу може випереджати iх надходження, i тодi може вiдбутися змiна в схемi ферментацii у бiк домiнування гетероферментативних молочнокислих бактерiй. Значущiсть цих природних схем ферментацii iлюструiться наступними реакцiями Lactobacillus spp. [12].

Реакцii гомоферментативних молочнокислих бактерiй:

глюкоза, фруктоза à 2 молочна кислота

арабiноза, ксилоза à молочна кислота + оцтова кислота.

Втрати сухоi речовини не вiдбуваiться. Втрати енергii трохи.

Реакцii гетероферментативних молочнокислих бактерiй:

глюкоза à молочна кислота + етанол + СО2

Втрати сухоi речовини 20%, енергii 1,7%.

Зростання гетероферментативних Lactobacillus spp. у силосi веде до утворення етанолу i дiоксиду вуглецю з подальшою втратою СВ i енергii.

1.7. Додатковi вимоги до мiкробiологiчних добавок

Будь-яка бактерiйна силосна добавка крiм селектованих штамiв молочнокислих бактерiй повинна мiстити достатнi число життiздатних бактерiй, щоб вони могли домiнувати в мiсцевiй мiкрофлорi при додаваннi в скошену траву не менше 105 -106 бактерiй на 1 г трави. Коли бiологiчнi силоснi добавки i iнокуляти тiльки стали використовуватися для силосування, в них була така кiлькiсть життiздатних бактерiй, яка успiшно забезпечувала силосування. Якщо корми мiстили достатню кiлькiсть придатних до ферментацii цукрiв, вони силосувалися без труднощiв. Але з iншого боку зеленi корми (особливо вирощенi в районах помiрного клiмату), можуть мати низький змiст БРЕШУ (менше 8-20% вiд СВ), i бiологiчнi добавки, молочнокислi бактерii, що мiстять тiльки, не завжди забезпечують хорошу ферментацiю iз-за виснаження допустимих цукрiв перш, нiж може бути досягнуто задовiльного значення рН. Крiм того, спостерiгалася тенденцiя використовувати добавки, коли змiст СВ був менше 25%, i в поiднаннi з тим, що змiст БРЕШУ було також низьким, цi першi iнокуляти були нездатнi перешкоджати вториннiй клостридiальноi ферментацii. Коли на силос закладали змiшаний фураж - райграс i конюшина або iншi боби, наприклад люцерну - результати були ще гiршi. Боби створюють краще буферне середовище, чим iншi трави, за рахунок високого вмiсту органiчних кислот i бiлка, i тому у присутностi бобiв для досягнення необхiдного рН потрiбний, щоб бактерii проводили бiльше молочноi кислоти - завдання майже не досяжна, якщо обидвi культури були вологими i з низьким змiстом ферментуючих цукрiв.

Стало ясно, що необхiдний спосiб пiдвищення змiсту ферментуючих цукрiв в самих кормах, оскiльки, хоча рослиннi ферменти здатнi поволi проводити деяку додаткову кiлькiсть БРЕШУ шляхом гiдролiзу гемiцелюлози до пентози, i ще велике невикористане джерело потенцiйно ферментуючих цукрiв усерединi незруйнованих рослинних клiток. Кiлькiсть i тип вуглеводiв, присутнiх в травах, залежать вiд виду трав, погода в перiод зростання i способiв культивацii. Велика частина вуглеводiв в травi може бути роздiлена на структурнi вуглеводи, що складаються з лiгнiну i целюлози, i запаснi вуглеводи, якi включають ферментуючи цукри. В травах помiрного поясу волокна звичайно складають 30-40 % вiд СВ, основних запасних вуглеводiв, гемицеллюлозы-5-7 % вiд СВ, дiйснi ферментуючи цукри - близько 10 % вiд СВ (це глюкоза, фруктоза). У бобiв основний запасний вуглевод - крохмаль. [9].

У останнi декiлька рокiв з'явилися силоснi добавки другого поколiння, що включають рiзнi сумiшi ферментiв, здатнi гiдролiзувати багато iз запасних полiсахаридiв, що звичайно не пiддаються, до гексоз i пентоз, якi можуть бути засвоiнi гомоферментативними молочнокислими бактерiями. Структурнi вуглеводи залишаються незайманими, оскiльки лiгнiн i целюлозу важко ефективно гiдролiзувати за нормальних умов, що iснують в силосi. Швидкiсть целюлазних реакцiй мала, i оскiльки цi ферменти вимагають для ефективного гiдролiзу пiдвищеноi температури i великого часу, реально вони мало кориснi. Проте i багато видiлених з грибiв доступних гемiцеллюлаз i амiло-глюкозiдаз, якi можуть проводити швидкий гiдролiз гемiицеллюлозних компонентiв неструктурних вуглеводiв в травах з низьким змiстом СВ при температурi i рН, що iснують в силосi за звичайних умов.

Тому як бiологiчнi консерванти кормiв використовують мiкорм, амiлолiтичнi, целлюлозолiтичнi i комплекснi цитолiтичнi ферментнi препарати. Що веде мiсце при цьому займають неочищенi ферментнi препарати грибного походження i мiкорм. Так, додавання в силос, що закладаiться, 2% кукурудзяних стрижнiв, збагачених бiлково-ферментним комплексом, сприяi молочнокислому бродiнню, значному пiдвищенню змiсту молочноi кислоти i отриманню силосу високоi якостi, а введення 0,5-1% амiлоризина Пх, в сумiш люцерновоi трави i сироi картоплi - полiпшенню спiввiдношення молочноi i оцтовоi кислот (81,6: 18,4 i 85,9:14,1%), вiдсутностi масляноi кислоти i отриманню бiологiчно цiнного комбiнованого силосу. Додавання в сумiш (картопля - 50%, подрiбненi качани кукурудзи без обгорнень - 25%, отава люцерни - 25%) глюкаваморина Пх, що закладаiться, в кiлькостi 5 кг/т сприяi полiпшенню спiввiдношення молочноi i оцтовоi кислот (85,2:14,8%), скороченню втрат СВ в 3 рази. [2].

У зв'язку з включенням подiбних ферментiв в бiодобавки до силосу важливо вiдзначити, що гексози i пентози, що виходять в результатi iх дiяльностi, повиннi вiдповiдати ферментативним здiбностям молочнокислих бактерiй в силосi. Тодi як С6 тАУ цукри використовуються всiма гомо- i гетероферментативними лактобацилами, пентози можуть бути використанi лише вiдносно невеликим числом лактобацил. З трав'яного силосу були iзольованi штами L.plantarum, якi можуть утилiзувати також i пентози, i цi штами повиннi використовуватися разом з сумiшшю ензимiв, якi продукують пентози. Продукцiя пентоз особливо корисна, оскiльки обидва типу гомо- i гетероферментативних штамiв лактобацил, що утилiзували пентози, видiляють оцтову i молочну кислоти без втрат СВ або енергii.

Останнi з бiологiчних, що з'явилися, добавок - тi, якi мiстять тiльки ферменти. Целюлiтичнi i гемiцеллюлолiтичнi ферменти, що мiстяться в цих продуктах, перетворюють запаснi полiсахариди трави в гексози i пентози, якi потiм використовуються молочнокислими бактерiями, звичайно присутнiми в силосi. Проте, як вже мовилося ранiше, в бiльшiй частинi натурального силосу i тенденцiя до розмноження гетероферментативних молочнокислих бактерiй з подальшою втратою СВ через утворення етанолу i дiоксиду вуглецю. Отже, перетворення БРЕШУ в молочну кислоту за допомогою чисто ферментативних добавок менш вигiдно енергетично, чим якщо включаються гомоферментативнiе молочнокислi бактерii. Якщо ферменти, присутнi в цих добавках, також проводять пентози, як i гексозы.

1.7.1. Пропiоновi бактерii в силосуваннi.

З свiжих трав пропiоновi бактерii не видiлялися, а з силосiв видiлялися, але в дуже невеликiй кiлькостi, тому iх дiйсна участь в силосуваннi в природних умовах сильно знiвелювала. При внесеннi пропiонових бактерiй (ПКБ) в рослини, що силосуються, перш за все з високим вмiстом цукрiв (кукурудза), одержали корм вищоi якостi, нiж в контролi (без внесення ПКБ). Вiн мав низьку кислотнiсть, був збагачений вiтамiнами В2 i В12, пропiоновою кислотою i не пiддавався плеснiвiнню. [6].

В результатi згодовування такого силосу в перебiгу 3 мiсяцiв пiдвищилася яйценоскiсть птахiв, виводимiсть курчат, збереження молодняку тварин, в кровi яких збiльшуiться змiст каротину i знижуiться змiст амiаку [5]. У одному грамi бакконцентрату тАЬКазахсилтАЭ ПКМ мiститься 109 життiздатних клiток, i в 1 тонну маси, що силосуiться, рекомендують вносити 1,5 г препарату. Особливо високий ефект (див. таблицю 3) досягаiться при використаннi одночасно трьох бакконцентратiв: ПКБ, АМС, ПМБ (пентозозброжуюче молочнокислi бактерii).

1.8. Виробничi рекомендацii.

При вирощуваннi бактерiй у ферментерах виробництво педiококкiв i стрептококiв набагато дешевше, нiж молочнокислих бактерiй. Вони не так вередливi в харчових потребах, як лактобацили, ростуть у ферментерах до бiльшоi щiльностi, краще витримують лiофiлiзацiю i стабiльнiшi за звичайних умов зберiгання на фермi. Вибiр кокiв для включення iх в продукт повинен диктуватися iх здатнiстю швидко розмножуватися в обмежено аеробних i анаеробних умовах i досягати рН нижче 5.0 швидко, так щоб клостридii i iншi псуючi силос мiкроорганiзми не змогли розмножуватися.

Ще важливiший вибiр штамiв Lactobacillus plantarum . У iдеалi вибраний штам повинен походити з природних умов, тобто з добре законсервованого трав'яного силосу; бути здiбним до швидкого розмноження, щоб домiнувати в силоснiй мiкрофлорi; проводити багато молочноi кислоти i бути стiйким до значення рН, принаймнi, 4.0. Крiм цих основних умов штами Lactobacillus повиннi утилiзувати пентози також, як гексози, особливо, якщо гемiцеллюлолитичнi ферменти, що проводять пентози, включенi в кiнцевий продукт. РЖншими словами, ферменти i молочнокислi бактерii в продуктi повиннi доповнювати один одного. Необхiдний дуже строгий контроль за збереженням ферментативноi активностi Lactobacillus spp. При використаннi штамiв з високим виходом молочноi кислоти кiнцевий вихiд бактерiйноi бiомаси незмiнно нижче, нiж у штамiв з низькою продукцiiю кислоти, ймовiрно, iз-за слабких змiн проникностi i стiйкостi бактерiйноi клiтинноi стiнки. Для збереження пiгментацii при оптимальному для зростання значеннi рН звичайно важлива нейтралiзацiя лугом, але необхiдно постiйно стежити за концентрацiiю молочноi кислоти в ростовому середовищi, щоб запобiгти надалi зменшенню виходу бактерiй iз-за видiлення токсичних метаболiтiв. Отже, необхiдна оптимiзацiя умов зростання при виробництвi штамiв Lactobacillus spp., якi були вибранi за специфiчнi сприятливi характеристики, такi як утворення молочноi кислоти. Оскiльки подальшi втрати вiдбуваються на етапах вилучення з ферментера i лiофiлiзацii, необхiдний ретельний вибiр криопротекторов, а також довготривалi випробування на збереження для з'ясування життiздатностi бактерiй в товарних продуктах при зберiганнi.

Лiтература.

1. Авраменко П.С., Постовалова Л.М. Производство силосованных кормов. Минск.: Урожай, 1984. - 110 c.

2. Бакай С.М. Биотехнология обогащения кормов мицелиальным белком. - К.: Урожай, 1987.- с.133-135

3. Богданов Г.А. та iнш. Кормление сельскохозяйственных животных.-М.: Агропромиздат, 1990.- 624 с.

4. Боярский Л.Г. Технология приготовления силоса. - М.: Агропромиздат, 1988. - с.13-20.

5. Домрачева Г.И., Кононов Ю.В., Майданюк А.Э. Влияние пропионовокислых бактерий на качество силоса, рост и развитие молодняка животных // Научн. тр. Сиб. научно иссл. Ин-та с.-х. животных. Омск, 1970. №15. с.173-177.

6. Ильина К.А., Беседина С.Ф. Влияние Propionibacterium shermanii на состав органических кислот в силосе // Тр. Ин-та микр. и вирусол. АН Каз.ССР. 1966 Т.9 с.29-35

7. Клаар Я. И. Технология производства препарата силосных бактерий (L.plantarum) и их применение для силосования. - Таллин, 1961.- 32 с.

8. Коноплев Е.Г., Щербаков Л.А. Применение комплексной закваски пропионовокислых бактерий и дрожжей при силосовании кукурузы // Изв. АН СССР. Сер.Биол. 1970. №1 с.142-144.

9. Мак-Доналд П. Биохимия силоса: пер. с англ. М.: Агропромиздат, 1985.

10. Методические указания по силосованию зеленой люцерны с помощью ферментного препарата целловиридина и скармливанию её

Вместе с этим смотрят:

Cостояние полезащитных лесных полос в северном Приднестровье

РЖнтегрований захист озимоi пшеницi

РЖнтенсифiкацiя та ii економiчна ефективнiсть у сiльському господарствi

РЖнфекцiйнi захворювання тварин

РЖсторiя селекцiйноi роботи по виведенню нових сортiв мтАЩякоi озимоi пшеницi